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KR102346438B1 - Image processing based concrete railroad track inspection apparatus and concrete railroad track inspection method using the same - Google Patents

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KR102346438B1
KR102346438B1 KR1020200126685A KR20200126685A KR102346438B1 KR 102346438 B1 KR102346438 B1 KR 102346438B1 KR 1020200126685 A KR1020200126685 A KR 1020200126685A KR 20200126685 A KR20200126685 A KR 20200126685A KR 102346438 B1 KR102346438 B1 KR 102346438B1
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KR
South Korea
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information
camera
computer
rod
image
Prior art date
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KR1020200126685A
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Korean (ko)
Inventor
박미연
나용현
Original Assignee
주식회사 승화기술정책연구소
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Abstract

본 발명은 컴퓨터(50) 영상정보 처리를 이용한 철도 콘크리트 도상(道床)(10)의 균열 검측에 관한 것으로, 철도 궤도를 따라 주행하는 대차(臺車)(20)에 탑재되어 점검 대상 철도 콘트리트 도상(10)을 촬영하는 카메라(30)가 컴퓨터(50)와 연결되고, 컴퓨터(50)가 영상정보를 이진화 처리하여 균열의 위치 및 형태를 정확하게 파악할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 콘크리트제 철도 도상(10)에 대한 안전하고 간편하며 정밀한 점검이 가능하며, 이로써 철도 도상(10) 점검의 편의성 및 정확성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
The present invention relates to crack detection of a railway concrete ballast 10 using image information processing of a computer 50, and is mounted on a bogie 20 running along a railway track to be inspected. The camera 30 for photographing (10) is connected to the computer 50, and the computer 50 binarizes the image information so that the location and shape of the crack can be accurately identified.
Through the present invention, a safe, simple and precise inspection of the concrete railway ballast 10 is possible, thereby remarkably improving the convenience and accuracy of the railway ballast 10 inspection.

Description

영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치 및 이를 이용한 철도 콘크리트 도상 균열 검측 방법{IMAGE PROCESSING BASED CONCRETE RAILROAD TRACK INSPECTION APPARATUS AND CONCRETE RAILROAD TRACK INSPECTION METHOD USING THE SAME}Image information-based railway concrete ballast crack detection device and method using the same

본 발명은 컴퓨터(50) 영상정보 처리를 이용한 철도 콘크리트 도상(道床)(10)의 균열 검측에 관한 것으로, 철도 궤도를 따라 주행하는 대차(臺車)(20)에 탑재되어 점검 대상 철도 콘트리트 도상(10)을 촬영하는 카메라(30)가 컴퓨터(50)와 연결되고, 컴퓨터(50)가 영상정보를 이진화 처리하여 균열의 위치 및 형태를 정확하게 파악할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to crack detection of a railway concrete ballast 10 using image information processing of a computer 50, and is mounted on a bogie 20 running along a railway track to be inspected. The camera 30 for photographing (10) is connected to the computer 50, and the computer 50 binarizes the image information so that the location and shape of the crack can be accurately identified.

철도는 여타의 육상 운송수단에 비하여 수송 능력 및 효율이 월등한 장점이 있으나, 사고 발생시 막대한 피해가 수반되므로 운용상 고도의 안전 관리가 요구된다.Railroads have advantages in terms of transport capacity and efficiency compared to other land transport methods.

철도 시설물 중 콘크리트 도상은 궤도에 작용하는 하중을 직접 지지하는 구조물로서, 여타의 콘크리트 구조체에서와 같이, 핵심 점검 사항은 균열 검사라 할 수 있다.Among railway facilities, the concrete ballast is a structure that directly supports the load acting on the track. As with other concrete structures, the key inspection item is crack inspection.

콘크리트 구조물 균열 검사의 전통적인 방식은 검사 대상 구조물을 전문 기술자가 육안으로 관찰함으로써 균열의 발생 여부 및 형태 등을 파악하고, 균열 부위를 주기적으로 촬영함으로써 균열의 진행 양상을 추정하는 방식인 바, 검사원의 현장 답사 및 검사 대상 도상에 대한 근거리 접근이 전제될 수 밖에 없다.The traditional method of inspecting cracks in concrete structures is a method of estimating the progress of cracks by periodically taking pictures of cracks and identifying the occurrence and shape of cracks by visually observing the structures to be inspected by a professional engineer. Field visits and short-distance access to the objects to be inspected are inevitable.

그러나 철도 도상은 그 연장이 매우 길 뿐 아니라, 사고 위험으로 인하여 점검원의 직접 접근 및 검사에 상당한 애로점이 있으며, 설령 직접 검사가 가능하다 하여도 검사시 통행 차단으로 인한 심각한 불편이 초래될 수 밖에 없었다.However, not only is the extension of the railroad track very long, but there are considerable difficulties in direct access and inspection by inspectors due to the risk of accidents. there was no

이에, 콘크리트 구조물의 균열 검사에 컴퓨터 영상 처리 기법을 도입하여 검사의 신속성 및 편의성을 도모한 공개특허 제2003-83359호 등의 기술이 개발되어 활용되고 있으며, 이로써 검사원의 근거리 접근 및 직접 육안 관찰 없이도 컴퓨터 영상 처리를 통하여 구조물의 균열 부위에 대한 신속한 검출이 가능하게 되었다.Accordingly, technologies such as Unexamined Patent Publication No. 2003-83359, which introduced a computer image processing technique to the crack inspection of concrete structures to promote the speed and convenience of inspection, have been developed and utilized, so that the inspector does not need close-range approach and direct visual observation. Rapid detection of cracks in structures has become possible through computer image processing.

공개특허 제2003-83359호를 비롯한 종래의 컴퓨터 영상 처리 적용 콘크리트 구조물 균열 검사 기술은 기본적으로 콘크리트 구조물 표면을 촬영하여 디지털 이미지인 영상을 획득하고, 획득된 영상을 컴퓨터 알고리즘을 이용하여 처리함으로써 해당 촬영 부위에 균열이 존재하는 지 여부를 판단하는 것으로, 카메라에서 획득된 촬상정보를 명암(明暗)에 따라 명부(明部)에서 암부(暗部)로 균일 증감하는 수치를 부여하고, 이를 이진화(二進化) 처리함으로써 주로 명부인 배경과 극명하게 대비되는 암부를 검출하게 된다.Conventional computer image processing applied concrete structure crack inspection technology, including Patent Publication No. 2003-83359, basically acquires an image that is a digital image by photographing the surface of a concrete structure, and processes the obtained image using a computer algorithm to take the corresponding photographing. By judging whether or not there is a crack in a part, a numerical value that uniformly increases or decreases from the bright part to the dark part according to the brightness and darkness of the captured image information obtained from the camera is given, and it is binarized. ) to detect dark areas that contrast sharply with the background, which is mainly a bright area.

즉, 카메라를 통하여 획득된 원시 촬상정보의 각 픽셀(pixel)에 그레이스케일(gray scale)로 통용되는 0 내지 255의 수치를 설정하는 것으로, 최암부(最暗部)와 최명부(最明部)에 각각 0과 225를 부여함으로써 각 픽셀의 명암을 수치화한 후, 일정 기준치를 상회하는 픽셀과 하회하는 픽셀에 단일 수치를 일괄 부여하는 이진화를 실시함으로써, 예컨데 전체 픽셀의 그레이스케일 수치를 평균하여 평균치를 기준치로 설정한 후 기준치를 상회하는 픽셀에는 0을 부여하고 기준치를 하회하는 픽셀에는 1을 부여하는 방식으로 촬상정보를 처리하는 것이다.That is, by setting a numerical value of 0 to 255 commonly used as a gray scale for each pixel of the raw image information obtained through the camera, the darkest part and the brightest part are set. By assigning 0 and 225, respectively, the brightness of each pixel is digitized, and then binarization is performed in which a single value is assigned to pixels above and below a certain reference value. For example, by averaging the grayscale values of all pixels After setting the reference value, the imaging information is processed in such a way that 0 is assigned to a pixel exceeding the reference value and 1 is assigned to a pixel lower than the reference value.

이렇듯 이진화 처리된 촬상정보에서는 배경과 명확하게 대비되는 암부인 균열 부위가 촬영된 픽셀에는 1이 부여되고, 상대적으로 명부라 할 수 있는 비균열 부위의 표면이 촬영된 픽셀에는 0이 부여되는 바, 이를 통하여 컴퓨터가 균열의 발생 여부 및 형상을 파악할 수 있게 된다.In the binarized imaging information, 1 is given to pixels in which cracks, which are dark areas that clearly contrast with the background, are photographed, and 0 is given to pixels in which the surface of non-cracked areas, which can be said to be relatively bright, is photographed. Through this, the computer can grasp the occurrence and shape of cracks.

한편, 이진화 처리있어 상기에서 예시한 픽셀별 부여 수치인 1과 0은 정보를 이분(二分)함에 있어서 전산 처리상 편의를 위하여 부여되는 논리값일 뿐 일반적인 그레이스케일에서 설정되는 0 내지 225의 수치와 등치되는 것은 아니며, 1과 0 대신 0과 225 등 다양한 수치가 적용될 수도 있다.On the other hand, in the binarization process, 1 and 0, which are the given numerical values for each pixel exemplified above, are only logical values given for convenience in computational processing in bisecting information, and are equivalent to the numerical values 0 to 225 set in general grayscale. Instead of 1 and 0, various numbers such as 0 and 225 may be applied.

전술한 공개특허 제2003-83359호를 비롯한 종래의 컴퓨터 영상 처리 적용 콘크리트 구조물 균열 검사 기술을 통하여, 균열 검사의 신속성, 편의성 및 안전성을 확보할 수 있게 되었으나, 이러한 종래기술은 기본적으로 균열의 존재 여부를 파악히기 위한 것일 뿐, 개별 균열의 정확한 위치 및 구체적인 형상을 체계적으로 기록하는 것은 불가능한 한계를 가진다.Through the conventional crack inspection technology for concrete structures applied with computer image processing, including the aforementioned Patent Publication No. 2003-83359, it was possible to secure the speed, convenience, and safety of crack inspection. It is only intended to identify cracks, and it is impossible to systematically record the exact location and specific shape of individual cracks.

종래기술에서는 촬상된 영상을 전술한 이진화 기법을 적용함으로써 가용한 영상 정보로 처리하고, 이로써 균열의 존재 여부 및 균열의 대략적인 형태를 추출할 수는 있으나, 촬상된 영상정보가 구현하는 화면상에서의 균열의 위치만으로 해당 균열의 정확한 실제 위치를 특정할 수는 없었던 것이다.In the prior art, the captured image is processed as available image information by applying the above-described binarization technique, thereby extracting the existence of a crack and the approximate shape of the crack. The exact location of the crack could not be determined only by the location of the crack.

이에, 종래기술에서는 영상정보 기반 균열 점검을 주기적으로 수행하되, 일단 균열의 존재 여부가 파악된 영상정보를 매 검사 시기별로 저장한 후, 동일 위치로 추정되는 영상정보를 육안으로 검사하여 균열의 진행 여부를 확인할 수 밖에 없었다.Therefore, in the prior art, image information-based crack inspection is performed periodically, but once the image information for which the existence of cracks is identified is stored for each inspection period, the image information estimated to the same location is visually inspected to progress cracks. I had no choice but to check whether

즉, 수일 내지 수개월의 간격으로 촬영된 영상을 사후에 육안으로 대비하거나, 일단 화면상 균열 위치를 인력으로 조정하여 촬영 시점별 영상정보를 중첩시킨 후, 균열의 진행 양상을 파악하는 것이다.That is, the image taken at intervals of several days to several months is compared with the naked eye afterward, or the crack location on the screen is adjusted by manpower to superimpose the image information for each shooting point, and then the progress of the crack is grasped.

따라서, 종래기술에서는 촬상된 영상내 균열의 존재 여부 파악은 컴퓨터 영상처리 기법을 통한 자동 수행이 가능하였으나, 균열의 실제 형태, 위치 및 치수를 기초로 수행되는 균열의 진행 여부 또는 진행 속도 등에 대한 판단은 사후 처리 또는 인력에 의한 처리가 반드시 요구되는 한계가 있었다.Therefore, in the prior art, it was possible to automatically determine whether a crack exists in a captured image through a computer image processing technique. There was a limitation that post-processing or processing by manpower was necessarily required.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 촬상된 영상내 균열의 실제 위치를 정확하게 설정할 수 있도록 창안된 것으로, 차체(21)에 하부에 다수의 캐스터(22)가 장착되어 철도 궤도를 따라 이동하는 대차(20)에는 하방으로 시준되어 철도 도상(10)을 촬영하는 카메라(30)가 장착되고, 카메라(30)는 컴퓨터(50)와 연결되어 카메라(30)의 촬상정보가 컴퓨터(50)로 입력됨을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치이다.The present invention was devised to accurately set the actual location of cracks in a captured image in consideration of the above-described problems, and a bogie ( 20) is collimated downward and a camera 30 for photographing the railway map 10 is mounted, and the camera 30 is connected to the computer 50 so that the imaging information of the camera 30 is input to the computer 50 It is an image information-based railway concrete ballast crack detection device.

또한, 상기 카메라(30)와 대차(20)는 연결장치(31)로 연결되되, 연결장치(31)는 일단이 차체(21)에 접합되고 대차(20) 전방으로 돌출되는 연결봉(32)과, 연결봉(32)의 선단부에 상단부가 연결되는 수직 봉체인 수직회전봉(33)과, 연결봉(32)과 평행한 봉체로서 그 중간부가 수직회전봉(33)의 하단부에 연결되는 수평회전봉(34)과, 평면상 수평회전봉(34)에 직교하는 봉체로서 그 중심부가 수평회전봉(34)의 후단부에 연결되는 측방확장봉(35)과, 측방확장봉(35) 양단에 각각 결속되는 균형추(36)로 구성되며, 연결봉(32)의 선단부와 수직회전봉(33)의 상단부는 연결봉(32)과 평행한 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 수직회전봉(33)의 하단부와 수평회전봉(34)의 중간부는 연결봉(32)과 직교하는 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 수평회전봉(34)의 선단부에는 카메라(30)가 체결됨을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치이다.In addition, the camera 30 and the bogie 20 are connected by a connecting device 31 , the connecting device 31 having a connecting rod 32 having one end joined to the vehicle body 21 and protruding to the front of the bogie 20 and , a vertical rotating rod 33, which is a vertical rod, the upper end of which is connected to the front end of the connecting rod 32, and a horizontal rotating rod 34 whose middle is connected to the lower end of the vertical rotating rod 33 as a rod parallel to the connecting rod 32 and , a bar body orthogonal to the horizontal rotating rod 34 in plan view, the central portion of which is connected to the rear end of the horizontal rotating rod 34, and a lateral extension rod 35 coupled to both ends of the lateral extension rod 35, respectively, a counterweight (36) The front end of the connecting rod 32 and the upper end of the vertical rotating rod 33 are connected to be freely rotatable about the axis of rotation parallel to the connecting rod 32, and the lower end of the vertical rotating rod 33 and the horizontal rotating rod 34 It is an image information-based railway concrete ballast crack detection device, characterized in that the middle part of the connecting rod 32 is freely rotatably connected to the axis of the rotation axis orthogonal to the connecting rod 32, and the camera 30 is fastened to the front end of the horizontal rotation rod 34.

또한, 상기 대차(20)의 차체(21)에는 수직 봉체인 승강봉(66)이 자유롭게 승강 가능하도록 결합된 슬리브(65)가 접합되고, 철도 궤도를 따라 주행하는 주행륜(61)이 일측에 장착된 회전계(62)가 승강봉(66)의 하단에 접합되며, 슬리브(65)와 회전계(62) 사이의 승강봉(66)에는 스프링(67)이 결합되어 스프링(67)의 탄발력이 슬리브(65)와 회전계(62) 사이에 작용하여 주행륜(61)이 철도 궤도에 상시 밀착되고, 카메라(30)의 촬상 영역에 회전계(62)의 디스플레이(63)가 포함됨을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치이다.In addition, a sleeve 65 coupled to the vehicle body 21 of the bogie 20 so that a lifting rod 66, which is a vertical rod, can be freely raised and lowered is joined, and a driving wheel 61 running along a railroad track is mounted on one side. The mounted rotation system 62 is bonded to the lower end of the lifting rod 66, and the spring 67 is coupled to the lifting rod 66 between the sleeve 65 and the rotation system 62, so that the elastic force of the spring 67 is increased. An image characterized in that the driving wheel 61 is always in close contact with the railroad track by acting between the sleeve 65 and the rotation system 62, and the display 63 of the rotation system 62 is included in the imaging area of the camera 30 It is an information-based railway concrete ballast crack detection device.

또한, 상기 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 장치를 이용한 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 방법에 있어서, 대차(20)에 장착된 카메라(30)가 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하는 촬영단계(S10)와, 카메라(30)가 촬상된 원시정보인 촬상정보를 컴퓨터(50)로 입력하는 입력단계(S20)와, 컴퓨터(50)가 촬상정보를 수신하여 기억장치에 저장하는 저장단계(S30)와, 컴퓨터(50)가 저장된 촬상정보를 인출하고 촬상정보를 이진화하여 사전 설정된 형태를 가지는 마커(M1, M2)를 추출하는 측위단계(S41)와, 컴퓨터(50)가 마커(M1, M2)를 이용하여 조정거리를 산출하는 산출단계(S42)와, 컴퓨터(50)가 산출된 조정거리를 이용하여 촬상정보를 보정하여 보정정보를 생성하는 보정단계(S43)와, 컴퓨터(50)가 보정정보를 이진화하여 암부인 균열부(C)를 추출하고 이진화된 보정정보를 기억장치에 저장하는 기록단계(S50)로 이루어짐을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 방법이다.In addition, in the method for detecting cracks in railway concrete ballast 10 using the image information-based railway concrete ballast 10 crack detection device, the camera 30 mounted on the bogie 20 is a marker M1 formed on the ballast 10 , M2) to be included in the photographing step (S10) of photographing the image 10, the input step of inputting the photographing information, which is raw information captured by the camera 30, to the computer 50 (S20), and the computer 50 ) receives the imaged information and stores it in a storage device (S30), and the computer 50 retrieves the stored imaged information and binarizes the imaged information to extract the markers M1 and M2 having a preset shape. Step S41, a calculation step S42 in which the computer 50 calculates the adjustment distance using the markers M1 and M2, and the computer 50 corrects and corrects the imaging information using the calculated adjustment distance It is characterized in that it consists of a correction step (S43) of generating information, and a recording step (S50) of the computer 50 binarizing the correction information to extract the crack (C), which is a dark part, and storing the binarized correction information in a memory device. It is an image information-based railway concrete ballast crack detection method.

또한, 상기 대차(20)에는 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)가 장착되어, 촬영단계(S10)에서는 제1발광기(41)가 점등된 상태에서 카메라(30)가 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하여 제1촬상정보가 생성된 후, 상기 제1발광기(41)는 소등되고 제2발광기(42)가 점등된 상태에서 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하여 제2촬상정보가 생성되며, 입력단계(S20)에서는 카메라(30)가 촬상된 원시정보인 상기 제1촬상정보 및 제2촬상정보를 컴퓨터(50)로 입력하고, 저장단계(S30)에서는 컴퓨터(50)가 상기 제1촬상정보 및 제2촬상정보를 수신하여 기억장치에 저장하며, 촬상정보로서 상기 제1촬상정보가 적용되어 상기 측위단계(S41), 산출단계(S42) 및 보정단계(S43)가 수행됨으로써 제1보정정보가 생성되고, 촬상정보로서 상기 제2촬상정보가 적용되어 상기 측위단계(S41), 산출단계(S42) 및 보정단계(S43)가 수행됨으로써 제2보정정보가 생성되며, 기록단계(S50)에서는 상기 제1보정정보 및 제2보정정보를 각각 이진화하여 제1이진정보 및 제2이진정보를 생성하고, 제1이진정보 및 제2이진정보의 픽셀별 논리값을 논리곱 방식으로 연산하여 차분정보를 생성함으로써 암부(暗部)인 균열부(C)를 추출하고 차분정보를 기억장치에 저장함을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 방법이다.In addition, the first light emitter 41 and the second light emitter 42 are mounted on the cart 20 , and in the photographing step S10 , the camera 30 moves the image 10 while the first light emitter 41 is turned on. ) to include the markers (M1, M2) formed in the image 10, and after the first image information is generated, the first light emitter 41 is turned off and the second light emitter 42 is turned on. The image 10 is photographed to include the markers M1 and M2 formed in 10 to generate second imaging information, and in the input step S20, the first imaging information that is raw information captured by the camera 30 and inputting the second sensing information into the computer 50, and in the storing step (S30), the computer 50 receives the first sensing information and the second sensing information and stores the received information in a storage device, and stores the first sensing information as the sensing information. The first correction information is generated by applying the imaging information to the positioning step S41, the calculating step S42, and the correction step S43, and the second imaging information is applied as the imaging information to the positioning step (S41). ), the calculation step (S42) and the correction step (S43) are performed to generate the second correction information, and in the recording step (S50), the first correction information and the second correction information are each binarized to form the first binary information and the second correction information. By generating binary information and calculating the logical values for each pixel of the first binary information and the second binary information in a logical product method to generate difference information, the dark part, the crack part (C), is extracted and the difference information is stored It is a method for detecting cracks in railway concrete ballast based on image information, characterized in that it is stored in the device.

본 발명을 통하여, 콘크리트제 철도 도상(10)에 대한 안전하고 간편하며 정밀한 점검이 가능하며, 이로써 철도 도상(10) 점검의 편의성 및 정확성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.Through the present invention, safe, simple and precise inspection of the concrete railway ballast 10 is possible, thereby remarkably improving the convenience and accuracy of the railway ballast 10 inspection.

또한, 촬영된 영상에 있어서 균열의 실제 위치 및 절대 길이를 정확하게 파악할 수 있으므로, 균열의 진행 여부 및 진행 속도 등 당해 도상(10)의 건전성 판단에 있어서 요구되는 핵심 정보를 정확하게 수립할 수 있다.In addition, since the actual location and absolute length of the crack can be accurately identified in the captured image, it is possible to accurately establish key information required for judging the integrity of the island 10 , such as whether or not the crack progresses and the speed of progression.

특히, 상기와 같은 균열의 위치 특정을 영상내 포함 정보를 통하여 자동으로 수행할 수 있는 바, 점검은 물론 사후 처리에 있어서의 효율성 및 신속성을 제고할 수 있다.In particular, since the location specification of cracks as described above can be automatically performed through information included in the image, efficiency and speed in post-processing as well as inspection can be improved.

도 1은 본 발명 장치의 사시도
도 2는 본 발명의 촬영 방식 설명도
도 3은 본 발명의 카메라 및 연결장치 발췌 사시도
도 4는 본 발명의 흐름도
도 5는 본 발명의 영상정보 예시도
도 6은 본 발명의 영상정보 처리 과정 설명도
도 7은 본 발명의 다색광 적용 실시예 요부 발췌 사시도
도 8은 본 발명의 다색광 적용 실시예의 보정정보 처리 과정 설명도
도 9는 본 발명의 주행거리 병측 실시예 장치 사시도
도 10은 본 발명의 주행거리 병측 실시예 촬영 방식 설명도
도 11은 본 발명의 주행거리 병측 실시예 영상정보 예시도
1 is a perspective view of the device of the present invention;
2 is an explanatory view of the photographing method of the present invention;
3 is an excerpted perspective view of the camera and the connecting device of the present invention
4 is a flowchart of the present invention;
5 is an exemplary view of image information of the present invention;
6 is an explanatory diagram of an image information processing process of the present invention;
7 is an excerpted perspective view of a multicolor light application embodiment of the present invention;
8 is an explanatory diagram of a correction information processing process in a multicolor light application embodiment of the present invention;
9 is a perspective view of a device according to an embodiment of the present invention
10 is an explanatory view of the shooting method of the mileage parallel side embodiment of the present invention
11 is an exemplary view of image information according to an embodiment of the mileage parallel side of the present invention

본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.The detailed configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 1은 본 발명 장치 즉, 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 장치의 외형을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 도상(10) 균열 검측 장치는 철도 궤도를 따라 주행하는 대차(20)와, 대차(20)에 장착된 카메라(30) 및 카메라(30)와 연결된 컴퓨터(50) 등으로 구성된다.First, FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of the apparatus of the present invention, that is, an image information-based railway concrete ballast 10 crack detection device. As shown, the ballast 10 crack detection device of the present invention runs along a railroad track. It consists of a bogie 20, a camera 30 mounted on the bogie 20, and a computer 50 connected to the camera 30, and the like.

철도 대차(20)는 무동력 선로 주행 장치로서, 통상 사각형 프레임으로 구성되는 차체(21) 하부에 독립적으로 자유 회전되는 다수의 캐스터(22)가 장착되며, 자주식(自走式) 철도 차량 또는 인력으로 견인 내지 추진되어 철도 레일을 따라 주행하게 된다.The railroad bogie 20 is a non-powered track traveling device, and a plurality of independently freely rotating casters 22 are mounted on the lower portion of the vehicle body 21, which is usually composed of a rectangular frame, and is a self-propelled railroad vehicle or manpower. It is towed or propelled to travel along the railroad tracks.

본 발명에 적용되는 대차(20)로는 영상 촬영이 전제되는 본 발명 수행에 특화된 주행체가 적용될 수 있음은 물론, 통상의 선로, 배선 또는 터널 및 교량 점검 및 보수용 작업대형 대차(20)가 적용될 수도 있다.As the bogie 20 applied to the present invention, a vehicle specialized for carrying out the present invention that is premised on image capturing can be applied, as well as a normal track, wiring or tunnel and bridge inspection and repair workbench 20 may be applied. have.

도 2는 본 발명의 수행 상황을 예시한 도면으로서, 점검 대상 콘크리트제 철도 도상(10) 상부에 구축된 레일을 따라 대차(20)가 주행하고 있으며, 대차(20) 전방측에는 카메라(30)가 장착되어 도상(10) 상부 표면을 촬영하고 있다.2 is a view illustrating the performance of the present invention, the bogie 20 is running along the rail built on the top of the concrete railway ballast 10 to be inspected, and the camera 30 is located on the front side of the bogie 20 It is mounted to photograph the upper surface of the image (10).

즉, 도 1 및 도 2에서와 같이, 차체(21)에 하부에 다수의 캐스터(22)가 장착되어 철도 궤도를 따라 이동하는 대차(20)에는 하방(下方)으로 시준(視準)되어 철도 도상(10)을 촬영하는 카메라(30)가 장착되는 것으로, 카메라(30)는 컴퓨터(50)와 연결되어 카메라(30)의 촬상정보가 컴퓨터(50)로 입력되는 것이다.That is, as in FIGS. 1 and 2 , a plurality of casters 22 are mounted on the lower part of the vehicle body 21 and collimated downward to the bogie 20 moving along the railroad track is carried out. The camera 30 for photographing the image 10 is mounted, and the camera 30 is connected to the computer 50 so that imaging information of the camera 30 is input to the computer 50 .

여기서 컴퓨터(50)는 도시된 실시예에서와 같이 카메라(30)가 장착된 대차(20)에 탑재되어 카메라(30)와 컴퓨터(50)가 직접적인 유무선 연결 방식으로 연결될 수 있음은 물론, 컴퓨터(50)가 카메라(30)와 동일한 대차(20)에 동반 탑재되지 않고, 별도의 차량에 탑재되거나 점검원이 소지하되 컴퓨터(50)와 카메라(30)가 블루투스 등 통상의 근거리 무선통신이나, 무선랜 무선통신 또는 이동통신망 기반 무선통신 등 다양한 규격의 무선통신을 통하여 연결될 수도 있다.Here, the computer 50 is mounted on the bogie 20 on which the camera 30 is mounted, as in the illustrated embodiment, so that the camera 30 and the computer 50 can be directly connected to each other through a wired/wireless connection method, as well as the computer ( 50) is not mounted on the same bogie 20 as the camera 30, but is mounted on a separate vehicle or possessed by an inspector, but the computer 50 and the camera 30 communicate with normal short-range wireless communication such as Bluetooth or wireless It may be connected through wireless communication of various standards, such as LAN wireless communication or mobile communication network-based wireless communication.

한편, 본 발명에서는 대차(20)가 철도 궤도를 따라 주행하는 과정에서 발생되는 진동 또는 요동을 상쇄할 수 있도록 대차(20)의 차체(21)와 카메라(30)를 단순 연결하는 것이 아니라, 도 2 및 도 3에서와 같은 연결장치(31)를 통하여 연결하여 대차(20)의 주행 과정에서 불가피하게 야기되는 진동 또는 요동에도 불구하고 카메라(30)의 자세 및 시준 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.On the other hand, in the present invention, the vehicle body 21 and the camera 30 of the bogie 20 are not simply connected to each other so as to offset vibrations or fluctuations generated in the process of the bogie 20 traveling along a railroad track, but in Fig. 2 and 3, it is connected through the connecting device 31 so that the posture and collimation state of the camera 30 can be stably maintained despite the vibrations or fluctuations that are inevitably caused in the driving process of the bogie 20. .

이러한 본 발명의 연결장치(31)는 다수의 봉체가 다축으로 회전 가능하도록 연결되되 고도의 균형이 유지될 수 있도록 구성되는 것으로, 도 2 및 도 3에서와 같이, 연결장치(31)는 일단이 차체(21)에 접합되고 대차(20) 전방으로 돌출되는 연결봉(32)과, 연결봉(32)의 선단부(先端部)에 상단부가 연결되는 수직 봉체인 수직회전봉(33)과, 연결봉(32)과 평행한 봉체로서 그 중간부가 수직회전봉(33)의 하단부에 연결되는 수평회전봉(34)과, 평면상 수평회전봉(34)에 직교하는 봉체로서 그 중심부가 수평회전봉(34)의 후단부에 연결되는 측방확장봉(35)과, 측방확장봉(35) 양단에 각각 결속되는 균형추(36)로 구성된다.The connecting device 31 of the present invention is configured such that a plurality of rods are connected to be rotatably multi-axis, and a high degree of balance can be maintained. As shown in FIGS. 2 and 3, the connecting device 31 has one end A connecting rod 32 joined to the vehicle body 21 and protruding forward of the bogie 20, a vertical rotating rod 33 which is a vertical rod having an upper end connected to the front end of the connecting rod 32, and a connecting rod 32 As a bar parallel to the horizontal rotating rod 34, the middle part of which is connected to the lower end of the vertical rotating rod 33, and as a rod orthogonal to the horizontal rotating rod 34 in plan view, the center is connected to the rear end of the horizontal rotating rod 34 It is composed of a lateral extension rod 35 to be used, and a counterweight 36 coupled to both ends of the lateral extension rod 35, respectively.

특히, 도 3에서와 같이, 상기 연결봉(32)의 선단부와 수직회전봉(33)의 상단부는 연결봉(32)과 평행한 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 수직회전봉(33)의 하단부와 수평회전봉(34)의 중간부는 연결봉(32)과 직교하는 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 수평회전봉(34)의 선단부에는 카메라(30)가 체결됨으로써, 대차(20)의 주행중 차체(21)의 상하 진동 및 좌우 요동 발생시에도 카메라(30)의 자세가 안정적으로 유지될 수 있다.In particular, as shown in FIG. 3, the front end of the connecting rod 32 and the upper end of the vertical rotating rod 33 are connected to be freely rotatable about a rotational axis parallel to the connecting rod 32 as an axis, and the lower end of the vertical rotating rod 33 and The middle portion of the horizontal rotating rod 34 is connected so as to be freely rotatable about the axis of rotation orthogonal to the connecting rod 32, and the camera 30 is fastened to the front end of the horizontal rotating rod 34, so that the vehicle body (20) while driving ( 21), the posture of the camera 30 can be stably maintained even when the vertical vibration and the left and right vibrations occur.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평회전봉(34)은 균형추(36) 설치측의 길이를 조절할 수 있도록 구성함으로써, 카메라(30)의 교체에 따른 무게 변동에도 탄력적인 대응이 가능하도록 구성된다.In addition, as shown in FIG. 3 , the horizontal rotating rod 34 is configured to be able to adjust the length of the counterweight 36 installation side, so that it is possible to respond flexibly to a weight change due to the replacement of the camera 30 . .

이러한 본 발명의 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 장치를 이용한 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 방법은 도 4에서와 같이, 대차(20)에 장착된 카메라(30)가 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하는 촬영단계(S10)로 개시된다.The method for detecting cracks in railway concrete ballast 10 using the image information-based railway concrete ballast 10 crack detection device of the present invention is as shown in FIG. It starts with a photographing step (S10) of photographing the image 10 to include the markers M1 and M2 formed in the .

여기서 도상(10)에 형성된 마커란 도 5에서와 같이, 일정한 형태를 가지는 고정물로서, 도상(10)에 설치되어 레일을 고정하는 체결구 등을 들 수 있으며, 이러한 마커는 그 형태가 일정하므로 후술할 이진화 처리를 비롯한 이미지 프로세싱에 있어서 마커 이미지에 대한 용이한 추출 내지 확인이 가능하다.Here, the marker formed on the ballast 10 is a fixture having a certain shape, as shown in FIG. 5 , and includes fasteners installed on the ballast 10 to fix a rail, etc. Since these markers have a constant shape, it will be described later In image processing including binarization to be performed, easy extraction or identification of marker images is possible.

또한, 레일 체결구 등의 마커는 도상(10)에 고정된 시설물이므로 이를 기초로 촬영된 영상의 정확한 촬영 위치를 파악할 수 있다.In addition, since the marker such as the rail fastener is a facility fixed to the map 10 , it is possible to determine the exact photographing position of the photographed image based on this.

이러한 마커(M1, M2)을 통한 영상 촬영 위치의 파악은 대차(20)에 카메라(30)가 탑재되어 이동상태에서 촬영이 수행되는 본 발명의 특성상, 촬영된 영상의 정확한 촬영 위치를 특정하기 어려우므로, 이를 해결하기 위하여 요구되는 것으로, 촬영된 영상을 마커(M1, M2)를 기준으로 전, 후 이동시킴에 따라 소기의 정확한 촬영 위치로 영상정보를 보정할 수 있다.It is difficult to determine the position of the image capturing through the markers M1 and M2 due to the nature of the present invention in which the camera 30 is mounted on the bogie 20 and the image is taken in a moving state. Therefore, it is required to solve this problem, and by moving the photographed image forward and backward with respect to the markers M1 and M2, the image information can be corrected to the desired exact photographing position.

즉, 도 5에 예시된 바와 같은 영상에 있어서는 단일 영상에 있어서 2개소의 마커(M1, M2)가 적용되었는데, 화면상 상부의 마커(M1)와 하부의 마커(M2)의 중간에 화면의 중심선이 위치하는 상황을 정위치 촬영으로 설정하고, 그에 따라 실제 촬영된 영상을 후술할 과정으로 보정하는 것이다.That is, in the image as illustrated in FIG. 5 , two markers M1 and M2 were applied in a single image. This positioning situation is set as in-place shooting, and the actually captured image is corrected according to a process to be described later.

전술한 촬영단계(S10)가 완료되면 카메라(30)가 촬상된 원시정보(原始情報)인 촬상정보를 유무선 통신을 통하여 컴퓨터(50)로 입력하는 입력단계(S20)가 수행되고, 이어서 컴퓨터(50)가 도 6의 좌상단에 도시된 바와 같은 촬상정보를 수신하여 기억장치에 저장하는 저장단계(S30)가 수행되어, 촬영된 촬상정보가 컴퓨터(50)의 기억장치에 안전하게 수록될 수 있다.When the above-described photographing step (S10) is completed, the input step (S20) of inputting the photographing information, which is the raw information captured by the camera 30, to the computer 50 through wired/wireless communication (S20) is performed, and then the computer ( 50) as shown in the upper left of FIG. 6, the storage step (S30) of receiving and storing the captured image information in the storage device is performed, the captured image information can be safely recorded in the storage device of the computer (50).

이후, 컴퓨터(50)가 저장된 촬상정보를 인출하고 촬상정보를 이진화하여 사전 설정된 형태를 가지는 마커(M1, M2)를 추출하는 측위단계(S41)가 수행되며, 도 6에 예시된 실시예에서는 마커로서 레일을 도상(10)에 고정하는 체결구가 적용되었다.Thereafter, the positioning step S41 of extracting the markers M1 and M2 having a preset shape by retrieving the stored imaging information and binarizing the imaging information by the computer 50 is performed, and in the embodiment illustrated in FIG. 6 , the marker As a fastener for fixing the rail to the ballast 10 was applied.

이어서, 도 6의 중간부에 도시된 바와 같이, 컴퓨터(50)가 마커(M1, M2)를 이용하여 조정거리를 산출하는 산출단계(S42)가 수행되는데, 도 6에 예시된 실시예에서는 상측 마커(M1)와 하측 마커(M2)간 중간점이 화면상 상측으로 편중되었는 바, 이후의 처리에 있어서 영상정보를 하측으로 이동시킬 필요가 있다.Subsequently, as shown in the middle part of FIG. 6 , a calculation step S42 in which the computer 50 calculates the adjustment distance using the markers M1 and M2 is performed. In the embodiment illustrated in FIG. 6 , the upper side Since the midpoint between the marker M1 and the lower marker M2 is biased toward the upper side of the screen, it is necessary to move the image information to the lower side in the subsequent processing.

또한, 도 6에 도시된 실시예에 있어서, 실제 레일 체결구는 화면상 좌, 우 양측에 구성되어 있으나, 이들 중 일측 체결구만을 마커로 선택하여도 무리 없는 진행이 가능하다.In addition, in the embodiment shown in Fig. 6, the actual rail fasteners are configured on both the left and right sides of the screen, but it is possible to proceed without unreasonableness even if only one fastener is selected as a marker among them.

도 6에 예시된 실시예에 있어서 조정거리는 동 도면의 중간부에 도시된 화면에 있어서 일점쇄선으로 표시된 마커 중심선과 실제 화면 중심선간의 차라 할 수 있으며, 해당 거리가 조정거리로 설정되어 이후의 위치 보정에 활용된다.In the embodiment illustrated in FIG. 6 , the adjustment distance may be the difference between the marker center line indicated by the dashed-dotted line on the screen shown in the middle part of the drawing and the actual screen center line, and the distance is set as the adjustment distance to correct the position thereafter is used for

산출단계(S42)가 완료되면, 도 6의 좌하단에서와 같이, 컴퓨터(50)가 산출된 조정거리를 이용하여 촬상정보를 보정하여 보정정보를 생성하는 보정단계(S43)가 수행되며, 이로써 마치 정확한 위치에서 정지상태로 촬영한 것과 동일한 조건 및 상태의 영상정보를 획득할 수 있다.When the calculation step (S42) is completed, as shown in the lower left of FIG. 6 , a correction step (S43) in which the computer 50 corrects the imaging information using the calculated adjustment distance to generate the correction information is performed, thereby It is possible to acquire image information in the same condition and condition as if it was photographed in a still state at an exact location.

이후, 도 6의 우하단에서와 같이, 컴퓨터(50)가 보정정보를 이진화하여 암부(暗部)인 균열부(C)를 추출하고 이진화된 보정정보를 컴퓨터(50)의 기억장치에 저장하는 기록단계(S50)가 수행됨으로써, 철도 도상(10)에 발생된 균열의 위치 및 형태를 정확하게 파악 및 기록할 수 있으며, 전술한 과정을 정기적으로 수행한 후, 최종 획득된 각각의 보정정보를 대비함으로써 균열의 진행 상황을 파악할 수 있다.Thereafter, as in the lower right of FIG. 6 , the computer 50 binarizes the correction information to extract the crack part C, which is a dark part, and stores the binarized correction information in the memory of the computer 50 . By performing step S50, it is possible to accurately identify and record the location and form of cracks generated on the railway ballast 10, and after regularly performing the above-described process, by comparing the finally obtained correction information You can monitor the progress of the crack.

특히, 전술한 조정거리 도입 및 위치 보정을 통하여, 매 점검시 획득된 영상정보가 정확한 위치로 보정될 수 있는 바, 최종 획득된 각각의 보정정보를 단순 중첩하는 처리만으로 균열의 진행 여부 및 속도를 정확하게 파악할 수 있으며, 이러한 단순 중첩 처리는 컴퓨터(50)에 의한 자동 수행이 용이한 바, 방대한 점검 결과를 신속하고 정확하며 간편하게 처리할 수 있다.In particular, through the above-described adjustment distance introduction and position correction, the image information obtained at each inspection can be corrected to an accurate position, so the progress and speed of cracks can be determined only by simply superimposing each correction information finally obtained. It can be accurately grasped, and since this simple overlapping process is easy to be automatically performed by the computer 50, it is possible to quickly, accurately, and conveniently process a vast amount of inspection results.

한편, 도 7 및 도 8은 서로 상이한 색상의 조명을 발광하는 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)가 적용된 실시예를 도시한 것으로서, 이러한 다색광 적용 실시예에 있어서 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)는 촬상면인 도상(10)에 조명을 조사할 수 있는 위치라면 차체(21) 또는 연결장치(31) 등 대차(20)의 구성 어디에도 장착이 가능하나, 도 7에서와 같이, 연결장치(31)의 측방확장봉(35) 양단에 각각 균형추(36)와 동반하여 설치되거나, 또는 이들 제1발광기(41) 및 제2발광기(42) 자체가 균형추(36)의 기능을 겸비하도록 설치됨으로써, 일층 효율적인 작동이 가능하게 된다.On the other hand, FIGS. 7 and 8 show an embodiment to which the first light emitting device 41 and the second light emitting device 42 that emit lights of different colors are applied, and in this multicolor light application embodiment, the first light emitting device ( 41) and the second light emitter 42 can be mounted anywhere in the configuration of the bogie 20, such as the vehicle body 21 or the connecting device 31, as long as the light can be irradiated to the image 10, which is the imaging surface, in FIG. As in , installed together with the counterweight 36 at both ends of the lateral extension rod 35 of the connecting device 31, or these first light emitters 41 and the second light emitters 42 themselves are counterweights 36 By being installed so as to have the functions of , more efficient operation is possible.

즉, 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)를 균형추(36)와 동반하여 또는 균형추(36)로서 연결장치(31)에 구성함으로써, 카메라(30)와의 직접 연결이 가능하여 고도의 동조(同調) 제어가 용이할 뿐 아니라, 연결장치(31)의 균형 유지 작용에 따라 카메라(30)의 시준선과 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)의 조명 조사선이 상시 평행을 유지할 수 있어 조명 상태의 안정성을 유지할 수 있는 것이다.That is, by configuring the first light emitter 41 and the second light emitter 42 together with the counterweight 36 or as the counterweight 36 in the connecting device 31, direct connection with the camera 30 is possible, so that a high-level In addition to easy synchronization control, the collimation line of the camera 30 and the illumination radiation lines of the first light emitter 41 and the second light emitter 42 are always kept parallel according to the balance maintenance action of the connecting device 31 . It is possible to maintain the stability of the lighting state.

이러한 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)는 카메라(30)의 촬영용 조명으로서, 단색광이 아닌 다색광을 순차 발광하는 조명이며, 제1발광기(41)와 제2발광기(42)가 각기 다른 색상의 조명을 피사체에 조사하게 된다.The first light emitter 41 and the second light emitter 42 are lighting for photographing of the camera 30, and are lighting that sequentially emits multicolor light instead of monochromatic light, and the first light emitter 41 and the second light emitter 42 are Lights of different colors are irradiated onto the subject.

예를 들면 제1발광기(41)는 적색광을 발광하고 제2발광기(42)는 황색광을 발광하는 방식으로서, 이들 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)는 동시에 점등되지 않고 교호(交互)로 점등된다.For example, the first light emitter 41 emits red light and the second light emitter 42 emits yellow light.交互) lights up.

제1발광기(41) 및 제2발광기(42)를 통한 2색 조명의 적용은 점검 대상 도상(10)에 오염물이 침착되거나 부착물이 부착되어 일종의 암부인 이물부(D)를 형성함에 따라, 이를 균열부(C)로 오판하는 현상을 방지하기 위한 것으로, 표면에 형성된 얼룩 또는 부착물 등의 이물질은 조명의 색상에 따라 그 명암 또는 주변부와의 대비가 변동되는 반면, 균열 부위는 조명의 색상에 관계 없이 상시 암부로 관측되는 원리를 이용한 것이다.The application of two-color illumination through the first light emitter 41 and the second light emitter 42 forms a foreign material part D, which is a kind of dark part, due to the deposition of contaminants or attachments on the object to be inspected 10. This is to prevent misjudgment as a crack (C). Foreign substances such as stains or attachments formed on the surface change the contrast or contrast with the surrounding area depending on the color of the light, whereas the crack area is related to the color of the light. This is based on the principle of always observing as a dark part without

이러한 본 발명의 제1발광기(41) 및 제2발광기(42) 적용 실시예에서는 대차(20)가 이동하는 상태에서 동일한 지점에 대하여 제1발광기(41)의 점등 상태와 제2발광기(42)의 점등 상태 각각에 대한 촬영을 실시하게 되므로, 제1발광기(41) 점등하 촬영 영상과 제2발광기(42) 점등하 촬영 영상간 위치 편차가 불가피하나, 2회의 촬영이 순간적으로 진행되므로 거리차가 크지 않으며, 전술한 조정거리 도입 및 보정단계(S43)의 수행을 통하여 정위치로의 보정이 가능하므로, 위치 편차로 인한 점검 오류 발생을 차단할 수 있다.In this embodiment of the application of the first light emitter 41 and the second light emitter 42 of the present invention, the lighting state of the first light emitter 41 and the second light emitter 42 for the same point in the state in which the bogie 20 is moved Since the shooting is performed for each of the lighting states of the first illuminator 41, the position difference between the image taken under the lighting of the first light emitter 41 and the image taken under the second light emitter 42 is unavoidable. It is not large, and since it is possible to correct the position to the correct position through the introduction of the above-described adjustment distance and performing the correction step (S43), it is possible to block the occurrence of an inspection error due to a positional deviation.

즉, 전술한 촬영단계(S10)를 수행함에 있어서, 제1발광기(41)가 점등된 상태에서 카메라(30)가 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하여 제1촬상정보가 생성된 후, 상기 제1발광기(41)는 소등되고 제2발광기(42)가 점등된 상태에서 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하여 제2촬상정보가 생성되는 것으로, 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)가 순차로 점등 및 소등되고 2회의 카메라(30) 촬영이 수행되는 등 다수의 단계로 구성되어 있으나, 이러한 일련의 절차는 전기적으로 자동 제어되는 카메라(30)와 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)에 의하여 순간적으로 수행되는 바, 점검원이 체감하지 못할 정도의 단시간에 일괄 수행될 수 있으며, 따라서 저속 이동체인 대차(20)의 정지가 요구되지는 않고 이동상태에서도 무리 없이 수행될 수 있다.That is, in performing the above-described photographing step (S10), the camera 30 in the state in which the first light emitter 41 is turned on so that the markers M1 and M2 formed on the image 10 are included. After the first image information is generated by photographing, the first light emitting device 41 is turned off and the second light emitting device 42 is turned on. The map 10 includes the markers M1 and M2 formed on the map 10. ) to generate the second imaging information, the first light emitter 41 and the second light emitter 42 are turned on and off in sequence, and the camera 30 is photographed twice. It consists of a number of steps. However, this series of procedures is instantaneously performed by the electrically automatically controlled camera 30, the first light emitter 41, and the second light emitter 42, and is performed collectively in a short time that the inspector cannot feel it. Therefore, the stop of the bogie 20, which is a low-speed moving body, is not required and can be performed without unreasonableness even in a moving state.

이러한 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)의 교호 발광 및 각 발광 상황에서의 카메라(30)의 순간 촬영은 카메라(30)에 자체 내장된 제어장치에 의하여 수행되거나 카메라(30)와 별도로 구성되어 대차(20)에 탑재되는 제어장치에 의하여 수행될 수 있는데, 고속 플래시 촬영 등 인공조명의 발광 및 카메라(30)의 동조 제어는 통상의 디지털 카메라(30)에 있어서 널리 통용되는 기술인 바, 이에 대한 청구범위의 구체적인 한정은 하지 않는다.The alternating light emission of the first light emitter 41 and the second light emitter 42 and the instantaneous photographing of the camera 30 in each light emission situation are performed by a control device built into the camera 30 or are performed with the camera 30 It can be performed by a control device that is separately configured and mounted on the bogie 20. Light emission of artificial lighting such as high-speed flash photography and the synchronization control of the camera 30 are widely used techniques in the general digital camera 30. , there is no specific limitation on the scope of the claims.

이후, 입력단계(S20)에서는 카메라(30)가 촬상된 원시정보(原始情報)인 상기 제1촬상정보 및 제2촬상정보를 컴퓨터(50)로 입력하고, 저장단계(S30)에서는 컴퓨터(50)가 상기 제1촬상정보 및 제2촬상정보를 수신하여 기억장치에 저장한다.Then, in the input step (S20), the first imaging information and the second imaging information, which are raw information captured by the camera 30, are input to the computer 50, and in the storage step (S30), the computer 50 ) receives the first sensing information and the second sensing information and stores the received information in a memory device.

즉, 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)의 가동 조건에서, 2회 촬영이 이루어짐에 따라 제1촬상정보 및 제2촬상정보가 생성되고, 이들 각각의 촬상정보에 대하여 전술한 입력단계(S20) 내지 저장단계(S30)가 수행되는 것이다.That is, under the operating conditions of the first light emitter 41 and the second light emitter 42, the first image capturing information and the second image capturing information are generated as the image is captured twice, and the above-described input for each of the image capturing information is performed. Steps S20 to S30 are performed.

이어서, 촬상정보로서 상기 제1촬상정보가 적용되어 상기 측위단계(S41), 산출단계(S42) 및 보정단계(S43)가 수행됨으로써 제1보정정보가 생성되고, 촬상정보로서 상기 제2촬상정보가 적용되어 상기 측위단계(S41), 산출단계(S42) 및 보정단계(S43)가 수행됨으로써 제2보정정보가 생성된다.Next, the first imaging information is applied as the imaging information and the positioning step S41, the calculating step S42, and the correction step S43 are performed to generate the first correction information, and the second imaging information as the imaging information is applied and the positioning step (S41), the calculation step (S42), and the correction step (S43) are performed, whereby the second correction information is generated.

이후 수행되는 기록단계(S50)에서는 도 8에서와 같이, 컴퓨터(50)가 상기 제1보정정보 및 제2보정정보를 각각 이진화하여 제1이진정보 및 제2이진정보를 생성하고, 컴퓨터(50)가 제1이진정보 및 제2이진정보의 픽셀별 논리값을 논리곱 방식으로 연산하여 차분정보를 생성함으로써 암부(暗部)인 균열부(C)를 추출하고 차분정보를 컴퓨터(50)의 기억장치에 저장하게 되는데, 이로써 점검 대상 도상(10)에 오염물이 침착되거나 부착물이 부착되어 외형상 균열과 혼동될 수 있는 부분이 존재하는 경우에도, 실제 균열에 대한 정확한 검출이 가능하게 된다.In the subsequent recording step (S50), as shown in FIG. 8, the computer 50 binarizes the first correction information and the second correction information, respectively, to generate the first binary information and the second binary information, and the computer 50 ) calculates the logical values for each pixel of the first binary information and the second binary information in a logical product method to generate difference information to extract the crack part C, which is a dark part, and store the difference information in the computer 50 It is stored in the device, thereby enabling accurate detection of actual cracks even when there is a part that can be confused with cracks in appearance due to deposits of contaminants or attachments on the object to be inspected 10 .

도 8의 상단부에 예시된 바와 같은 제1보정정보 및 제2보정정보에 대한 이진화 처리 과정을 설명하면, 우선 제1보정정보 및 제2보정정보 각각에 대하여 전체 픽셀에 대한 명도 평균치를 산출하여 이를 상회하는 픽셀과 하회하는 픽셀로 2분하여 표시함으로써 제1이진정보 및 제2이진정보를 생성하며, 이들 제1이진정보 및 제2이진정보가 도 8의 중간부에 예시되어 있다.When the binarization process for the first and second correction information as exemplified in the upper part of FIG. 8 is described, first, for each of the first correction information and the second correction information, the average value of brightness for all pixels is calculated. The first binary information and the second binary information are generated by dividing the pixels into two and displaying the upper and lower pixels, and the first binary information and the second binary information are exemplified in the middle part of FIG. 8 .

제1발광기(41) 및 제2발광기(42)에서 각각 발광되는 조명으로서 전술한 적색광 및 황색광을 각각 적용하고 콘크리트 도상(10)에 진흙 등의 오염물이 침착되어 이물부(D)를 형성하는 상황을 상정하면, 백색에 근접한 회색조의 콘크리트 도상(10) 표면과 적색조의 진흙 오염물에서는 제1발광기(41)에서 발광되는 조명인 적색광이 다량 반사되고 균열부(C)에서는 균열 내부로 조사된 광선이 반사되지 않으므로 암부를 형성하는 반면, 황색광을 발광하는 제2발광기(42) 발광조건에서는 콘크리트 도상(10) 표면에서만 다량 반사가 이루어질 뿐, 이물부(D)와 균열부(C) 모두에서 미미한 반사가 이루어짐에 따라, 이물부(D)가 일종의 암부를 형성하게 된다.The above-mentioned red light and yellow light are respectively applied as lights emitted from the first light emitter 41 and the second light emitter 42, respectively, and contaminants such as mud are deposited on the concrete ballast 10 to form a foreign body (D) Assuming the situation, a large amount of red light emitted from the first light emitter 41 is reflected from the surface of the concrete ballast 10 of gray scale close to white and the mud contamination of red tone, and the light beam irradiated into the crack in the crack part C Since this is not reflected, a dark part is formed, whereas in the light emission condition of the second light emitter 42 emitting yellow light, only a large amount of reflection is made only on the surface of the concrete ballast 10, and in both the foreign material part (D) and the crack part (C). As the slight reflection is made, the foreign material part D forms a kind of dark part.

결국, 제1발광기(41) 발광하에서는 이물부(D)가 명부로 감지되는 반면, 제2발광기(42) 발광하에서는 이물부(D)가 암부로 감지되는 것으로, 이러한 결과를 논리 연산하여 조명 조건과 무관하게 암부로 감지되는 부분만 균열부(C)로 처리함으로써, 오판을 방지하는 것이다.As a result, the foreign object part D is detected as a bright part under the first light emitter 41 light emission, whereas the foreign material part D is detected as a dark part under the second light emitter 42 light emission. It is to prevent misjudgment by treating only the part detected as a dark part as a crack part (C) regardless of the process.

상기 과정을 전산 처리상 수행되는 논리 연산 관점에서 설명하면, 명도 평균치 이하의 명도 정보가 부여된 픽셀에는 논리값으로 1을 부여하여 암부로 처리하고, 명도 평균치를 초과하는 명도 정보가 부여된 픽셀에는 논리값으로 0을 부여하여 명부로 처리하는 방식으로 제1이진정보와 제2이진정보를 각각 생성한 후, 이들 제1이진정보와 제2이진정보의 동위(同位) 픽셀 논리값을 논리곱(∧) 즉, 두 논리값이 동일하면 그 논리값이 유지되고, 상이하면 논리값으로 0이 부여되는 방식으로 처리하여 도 8의 하단부에 예시된 바와 같은 차분정보를 생성하는 것이다.If the above process is explained from the point of view of logical operation performed in computational processing, a logical value of 1 is assigned to a pixel to which brightness information less than or equal to the average value of brightness is given and treated as a dark part, and to a pixel to which brightness information exceeding the average value of brightness is assigned. After generating each of the first binary information and the second binary information in such a way that 0 is assigned as a logical value and treated as a list, the logical product of the same pixel logical values of these first binary information and the second binary information is logically multiplied ( ∧) That is, if the two logical values are the same, the logical value is maintained, and if they are different, the logical value is processed in such a way that 0 is assigned to generate difference information as illustrated in the lower part of FIG. 8 .

따라서, 이진화 및 차분 처리를 거쳐 최종 생성되는 차분정보에는 균열부(C)만이 표시될 뿐, 이물부(D)는 표시되지 않게 되며, 이로써 오판을 방지하고 점검의 정확도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.Therefore, only the crack part (C) is displayed in the difference information finally generated through binarization and difference processing, but the foreign substance part (D) is not displayed, thereby preventing misjudgment and dramatically improving the accuracy of inspection. .

한편, 전술한 마커(M1, M2) 이미지 프로세싱 내지 인식을 통하여 촬영 위치의 정확한 파악이 가능하나, 이는 균열의 확대 여부 등 진행 양상을 정확하게 파악하기 위하여 촬영 시점(時點)별 영상을 수 밀리미터 내외의 오차로 정밀 대비하기 위한 것이며, 따라서 장거리 구간에 대한 점검에 있어서 당 시점(時點)의 노선상 위치를 파악하기 위해서는 전체 구간의 마커 위치 측정치를 누산하는 등의 처리가 필요하다.On the other hand, accurate identification of the photographing location is possible through image processing or recognition of the above-mentioned markers (M1, M2), but it is possible to accurately determine the progress of the cracks, such as whether or not the cracks are enlarged. This is to accurately prepare for errors, and therefore, in order to determine the position on the route at the time in the inspection of a long-distance section, it is necessary to process such as accumulating the marker position measurements for the entire section.

물론, 이러한 마커 인식 정보에 대한 누산 처리를 통하여 정밀한 노선상 위치를 획득할 수는 있으나, 만일 누산 처리 과정에서 일부 마커가 누락되거나 중복되는 등의 오차 발생시 전체 점검치에 있어서 심각한 오류가 초래될 수 있으므로, 마커 처리에 비하여 상대적으로 정밀도는 낮으나 노선상 위치의 즉각적인 파악이 가능하도록 주행거리 측정 수단을 병설한다.Of course, it is possible to obtain a precise position on the route through the accumulation processing of the marker recognition information, but if an error occurs such as omission or overlap of some markers during the accumulation process, a serious error may occur in the overall check value. Therefore, although the precision is relatively low compared to the marker processing, a mileage measuring means is installed so that the location on the route can be immediately grasped.

도 9 내지 도 11은 주행거리 측정 수단으로서 주행륜(61) 및 회전계(62) 등이 적용된 실시예로서, 대차(20)의 차체(21)에는 수직 봉체인 승강봉(66)이 자유롭게 승강 가능하도록 결합된 슬리브(65)가 접합되고, 철도 궤도를 따라 주행하는 주행륜(61)이 일측에 장착된 회전계(62)가 승강봉(66)의 하단에 접합되며, 슬리브(65)와 회전계(62) 사이의 승강봉(66)에는 스프링(67)이 결합되어 스프링(67)의 탄발력이 슬리브(65)와 회전계(62) 사이에 작용하여 주행륜(61)이 철도 궤도에 상시 밀착된다.9 to 11 show an embodiment in which a driving wheel 61 and a rotation system 62 are applied as mileage measuring means. A vertical rod 66, which is a vertical bar, can be freely raised and lowered on the vehicle body 21 of the bogie 20. The sleeve 65 coupled so as to be bonded is joined, and the rotation system 62 mounted on one side of the driving wheel 61 running along the railroad track is joined to the lower end of the lifting rod 66, and the sleeve 65 and the rotation system ( 62), a spring 67 is coupled to the lifting rod 66 between the springs 67, and the elastic force of the spring 67 acts between the sleeve 65 and the rotation system 62, so that the driving wheel 61 is always in close contact with the railroad track. .

도 9 및 도 10에서와 같이, 슬리브(65)는 중심부에 승강봉(66)이 자유롭게 축방향 활동(sliding)되도록 결합되는 관체(管體)로서, 슬리브(65) 상측으로 노출되는 승강봉(66)의 상단에는 그 직경이 확장된 두부가 형성되어 스프링(67)의 탄발력에 의한 승강봉(66)의 이탈, 분리를 억제하게 된다.9 and 10, the sleeve 65 is a tubular body coupled to the center so that the lifting rod 66 freely slides in the axial direction, and the lifting rod exposed to the upper side of the sleeve 65 ( At the upper end of the 66), a head having an enlarged diameter is formed to suppress separation and separation of the lifting rod 66 by the elastic force of the spring 67.

이러한 본 발명의 주행륜(61) 연결 회전계(62)는 컴퓨터(50)와 유무선 연결되어 그 측정치가 컴퓨터(50)로 입력될 수 있음은 물론, 도 11에서와 같이, 카메라(30)의 촬상 영역에 회전계(62)의 디스플레이(63)가 포함되도록 구성할 수도 있다.The rotation system 62 connected to the driving wheel 61 of the present invention is connected to the computer 50 by wire or wireless, so that the measurement value can be input to the computer 50 as well as, as shown in FIG. 11 , the imaging of the camera 30 It may be configured to include the display 63 of the rotation system 62 in the region.

특히, 도 11에서와 같이, 카메라(30)의 촬상 영역에 회전계(62)의 디스플레이(63)가 포함되어 도상(10)의 촬영 영상에 회전계(62)의 디스플레이(63)가 동반 촬영되도록 함으로써, 컴퓨터(50)와 회전계(62)간 전기적 연결 또는 카메라(30)와 회전계(62)간 전기적 연결 등의 조치 없이도 회전계(62)의 측정치를 효율적으로 기록할 수 있을 뿐 아니라, 회전계(62) 측정치의 컴퓨터(50)로의 전송 및 저장과정에서 발생될 수 있는 오류 또는 오차를 근본적으로 방지할 수 있음은 물론, 작업 과정에서 발생될 수 있는 점검원의 실수 또는 조작을 근본적으로 차단할 수 있어, 검측 결과의 신뢰도를 제고할 수 있다.In particular, as in FIG. 11 , the display 63 of the rotation system 62 is included in the imaging area of the camera 30 so that the display 63 of the rotation system 62 is photographed together with the captured image of the image 10 . , without measures such as electrical connection between the computer 50 and the rotation system 62 or between the camera 30 and the rotation system 62, it is possible to efficiently record the measured values of the rotation system 62 as well as the rotation system 62 It is possible to fundamentally prevent errors or errors that may occur during the transmission and storage of the measured values to the computer 50, as well as to fundamentally block the error or manipulation of the inspector that may occur during the work process, The reliability of the results can be improved.

10 : 도상
20 : 대차
21 : 차체
22 : 캐스터
30 : 카메라
31 : 연결장치
32 : 연결봉
33 : 수직회전봉
34 : 수평회전봉
35 : 측방확장봉
36 : 균형추
41 : 제1발광기
42 : 제2발광기
50 : 컴퓨터
61 : 주행륜
62 : 회전계
63 : 디스플레이
65 : 슬리브
66 : 승강봉
67 : 스프링
S10 : 촬영단계
S20 : 입력단계
S30 : 저장단계
S41 : 측위단계
S42 : 산출단계
S43 : 보정단계
S50 : 기록단계
10 : icon
20: bogie
21: body
22 : Caster
30 : camera
31: connection device
32: connecting rod
33: vertical rotating rod
34: horizontal rotating rod
35: lateral extension bar
36: counterweight
41: first light emitter
42: second light emitter
50: computer
61: driving wheel
62: rotation system
63: display
65: sleeve
66: lifting bar
67: spring
S10: shooting stage
S20: input stage
S30: Save step
S41: Positioning step
S42: Calculation step
S43: Calibration step
S50: Recording stage

Claims (5)

차체(21)에 하부에 다수의 캐스터(22)가 장착되어 철도 궤도를 따라 이동하는 대차(20)에는 하방으로 시준되어 철도 도상(10)을 촬영하는 카메라(30)가 장착되고, 카메라(30)는 컴퓨터(50)와 연결되어 카메라(30)의 촬상정보가 컴퓨터(50)로 입력되는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치에 있어서,
상기 카메라(30)와 대차(20)는 연결장치(31)로 연결되되;
연결장치(31)는 일단이 차체(21)에 접합되고 대차(20) 전방으로 돌출되는 연결봉(32)과, 연결봉(32)의 선단부에 상단부가 연결되는 수직 봉체인 수직회전봉(33)과, 연결봉(32)과 평행한 봉체로서 그 중간부가 수직회전봉(33)의 하단부에 연결되는 수평회전봉(34)과, 평면상 수평회전봉(34)에 직교하는 봉체로서 그 중심부가 수평회전봉(34)의 후단부에 연결되는 측방확장봉(35)과, 측방확장봉(35) 양단에 각각 결속되는 균형추(36)로 구성되며;
연결봉(32)의 선단부와 수직회전봉(33)의 상단부는 연결봉(32)과 평행한 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되고, 수직회전봉(33)의 하단부와 수평회전봉(34)의 중간부는 연결봉(32)과 직교하는 회전축을 축으로 자유롭게 회전 가능하도록 연결되며, 수평회전봉(34)의 선단부에는 카메라(30)가 체결됨을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치.
A plurality of casters 22 are mounted on the lower part of the vehicle body 21 and a camera 30 for photographing the railroad map 10 by collimating downward is mounted on the bogie 20 moving along the railroad track, and the camera 30 ) is an image information-based railway concrete ballast crack detection device that is connected to the computer 50 and the imaging information of the camera 30 is input to the computer 50,
The camera 30 and the bogie 20 are connected by a connecting device 31;
The connecting device 31 includes a connecting rod 32 having one end joined to the vehicle body 21 and protruding forward of the bogie 20, and a vertical rotating rod 33 which is a vertical rod whose upper end is connected to the tip end of the connecting rod 32, As a bar parallel to the connecting rod 32, the middle part of the horizontal rotating rod 34 is connected to the lower end of the vertical rotating rod 33, and as a rod orthogonal to the horizontal rotating rod 34 in plan view, the center of the horizontal rotating rod 34 is It is composed of a lateral extension rod 35 connected to the rear end and a counterweight 36 coupled to both ends of the lateral extension rod 35, respectively;
The front end of the connecting rod 32 and the upper end of the vertical rotating rod 33 are connected to be freely rotatable about a rotation axis parallel to the connecting rod 32 as an axis, and the lower end of the vertical rotating rod 33 and the middle of the horizontal rotating rod 34 are connected to the connecting rod (32) is connected so as to be freely rotatable about the axis of rotation perpendicular to the image information-based railway concrete ballast crack detection device, characterized in that the camera 30 is fastened to the front end of the horizontal rotating rod (34).
삭제delete 청구항 1에 있어서,
대차(20)의 차체(21)에는 수직 봉체인 승강봉(66)이 자유롭게 승강 가능하도록 결합된 슬리브(65)가 접합되고;
철도 궤도를 따라 주행하는 주행륜(61)이 일측에 장착된 회전계(62)가 승강봉(66)의 하단에 접합되며;
슬리브(65)와 회전계(62) 사이의 승강봉(66)에는 스프링(67)이 결합되어 스프링(67)의 탄발력이 슬리브(65)와 회전계(62) 사이에 작용하여 주행륜(61)이 철도 궤도에 상시 밀착되고;
카메라(30)의 촬상 영역에 회전계(62)의 디스플레이(63)가 포함됨을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 장치.
The method according to claim 1,
A sleeve 65 is joined to the vehicle body 21 of the bogie 20 so that the lifting rod 66, which is a vertical rod, can be freely raised and lowered;
A rotating system 62 mounted on one side of a driving wheel 61 running along a railroad track is joined to the lower end of the elevating bar 66;
A spring 67 is coupled to the elevating rod 66 between the sleeve 65 and the rotation system 62 , and the elastic force of the spring 67 acts between the sleeve 65 and the rotation system 62 , and the driving wheel 61 . always in close contact with this railroad track;
Image information-based railway concrete ballast crack detection device, characterized in that the display 63 of the rotation system 62 is included in the imaging area of the camera 30.
청구항 1 및 청구항 3 중 어느 하나의 항의 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 장치를 이용한 철도 콘크리트 도상(10) 균열 검측 방법에 있어서,
대차(20)에 장착된 카메라(30)가 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하는 촬영단계(S10)와;
카메라(30)가 촬상된 원시정보인 촬상정보를 컴퓨터(50)로 입력하는 입력단계(S20)와;
컴퓨터(50)가 촬상정보를 수신하여 기억장치에 저장하는 저장단계(S30)와;
컴퓨터(50)가 저장된 촬상정보를 인출하고 촬상정보를 이진화하여 사전 설정된 형태를 가지는 마커(M1, M2)를 추출하는 측위단계(S41)와;
컴퓨터(50)가 마커(M1, M2)를 이용하여 조정거리를 산출하는 산출단계(S42)와;
컴퓨터(50)가 산출된 조정거리를 이용하여 촬상정보를 보정하여 보정정보를 생성하는 보정단계(S43)와;
컴퓨터(50)가 보정정보를 이진화하여 암부인 균열부(C)를 추출하고 이진화된 보정정보를 기억장치에 저장하는 기록단계(S50)로 이루어짐을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 방법.
In the method for detecting cracks in railway concrete ballast (10) using the image information-based railway concrete ballast (10) crack detection device of any one of claims 1 and 3,
a photographing step (S10) in which the camera 30 mounted on the bogie 20 captures the map 10 so that the markers M1 and M2 formed on the map 10 are included;
an input step (S20) of the camera 30 inputting the raw information captured by the camera to the computer 50;
a storage step (S30) of the computer 50 receiving the imaged information and storing it in a storage device;
a positioning step (S41) in which the computer 50 retrieves the stored imaging information and binarizes the imaging information to extract the markers M1 and M2 having a preset shape;
a calculation step (S42) in which the computer 50 calculates the adjustment distance using the markers M1 and M2;
a correction step (S43) in which the computer 50 corrects the imaging information using the calculated adjustment distance to generate correction information;
Image information-based railway concrete ballast crack detection method, characterized in that the computer 50 binarizes the correction information, extracts the dark part of the crack (C), and stores the binarized correction information in a storage device (S50) .
청구항 4에 있어서, 대차(20)에는 제1발광기(41) 및 제2발광기(42)가 장착되어,
촬영단계(S10)에서는 제1발광기(41)가 점등된 상태에서 카메라(30)가 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하여 제1촬상정보가 생성된 후, 상기 제1발광기(41)는 소등되고 제2발광기(42)가 점등된 상태에서 도상(10)에 형성된 마커(M1, M2)가 포함되도록 도상(10)을 촬영하여 제2촬상정보가 생성되며;
입력단계(S20)에서는 카메라(30)가 촬상된 원시정보인 상기 제1촬상정보 및 제2촬상정보를 컴퓨터(50)로 입력하고;
저장단계(S30)에서는 컴퓨터(50)가 상기 제1촬상정보 및 제2촬상정보를 수신하여 기억장치에 저장하며;
촬상정보로서 상기 제1촬상정보가 적용되어 상기 측위단계(S41), 산출단계(S42) 및 보정단계(S43)가 수행됨으로써 제1보정정보가 생성되고, 촬상정보로서 상기 제2촬상정보가 적용되어 상기 측위단계(S41), 산출단계(S42) 및 보정단계(S43)가 수행됨으로써 제2보정정보가 생성되며;
기록단계(S50)에서는 상기 제1보정정보 및 제2보정정보를 각각 이진화하여 제1이진정보 및 제2이진정보를 생성하고, 제1이진정보 및 제2이진정보의 픽셀별 논리값을 논리곱 방식으로 연산하여 차분정보를 생성함으로써 암부(暗部)인 균열부(C)를 추출하고 차분정보를 기억장치에 저장함을 특징으로 하는 영상정보 기반 철도 콘크리트 도상 균열 검측 방법.
The method according to claim 4, The first light emitter 41 and the second light emitter 42 are mounted on the bogie 20,
In the photographing step (S10), in the state in which the first light emitter 41 is turned on, the camera 30 captures the image 10 so that the markers M1 and M2 formed on the image 10 are included, and the first image information is generated. After the first light emitter 41 is turned off and the second light emitter 42 is turned on, the map 10 is photographed so that the markers M1 and M2 formed on the map 10 are included. is created;
In the input step (S20), the camera 30 inputs the first image information and the second image information, which are raw information captured by the camera, into the computer 50;
In the storage step (S30), the computer 50 receives the first image capturing information and the second capturing information and stores the received information in a storage device;
The first sensing information is applied as the sensing information, and the positioning step S41, the calculating step S42, and the correction step S43 are performed to generate the first correction information, and the second sensing information is applied as the sensing information. and the positioning step (S41), the calculation step (S42) and the correction step (S43) are performed to generate second correction information;
In the recording step (S50), the first and second correction information are respectively binarized to generate first binary information and second binary information, and logical values for each pixel of the first binary information and the second binary information are logically multiplied. Image information-based railway concrete ballast crack detection method, characterized in that by generating difference information by calculating in this way, the crack part (C), which is a dark part, is extracted and the difference information is stored in a storage device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115857039A (en) * 2022-11-28 2023-03-28 西安科技大学 Measuring wheel lifting device for airport foreign matter detection vehicle
KR20240002456A (en) * 2022-06-29 2024-01-05 한양대학교 산학협력단 Near-surface disposal facility monitoring method using image processing
KR102796093B1 (en) 2024-10-25 2025-04-18 한국철도기술연구원 Field inspection apparatus of track equipment based on 3d image, and method for the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000018938A (en) * 1998-06-30 2000-01-21 Atlas Auto:Kk On-vehicle type distance measuring apparatus
KR101446057B1 (en) * 2014-04-10 2014-10-02 주식회사 에이베스트 Apparatus for Detecting Crack of Train Railway Sleeper
KR102100496B1 (en) * 2019-05-02 2020-04-13 케이에스엠기술 주식회사 System and method for finding crack in concrete using drone and laser scanner

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000018938A (en) * 1998-06-30 2000-01-21 Atlas Auto:Kk On-vehicle type distance measuring apparatus
KR101446057B1 (en) * 2014-04-10 2014-10-02 주식회사 에이베스트 Apparatus for Detecting Crack of Train Railway Sleeper
KR102100496B1 (en) * 2019-05-02 2020-04-13 케이에스엠기술 주식회사 System and method for finding crack in concrete using drone and laser scanner

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240002456A (en) * 2022-06-29 2024-01-05 한양대학교 산학협력단 Near-surface disposal facility monitoring method using image processing
KR102865158B1 (en) 2022-06-29 2025-09-25 한양대학교 산학협력단 Near-surface disposal facility monitoring method using image processing
CN115857039A (en) * 2022-11-28 2023-03-28 西安科技大学 Measuring wheel lifting device for airport foreign matter detection vehicle
KR102796093B1 (en) 2024-10-25 2025-04-18 한국철도기술연구원 Field inspection apparatus of track equipment based on 3d image, and method for the same

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