KR20130077848A - 휴대용 영상 점검장치 - Google Patents

휴대용 영상 점검장치 Download PDF

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Abstract

교량에서 접근이 어려운 위치의 영상을 촬영하고 이를 통해 외관을 점검하거나 크랙이나 손상부분을 측정하는 휴대용 영상 점검장치가 개시된다. 상기 점검장치는, 내부에 전원 및 구동 케이블이 삽입되고, 길이조절이 가능한 점검 지지대부; 상기 점검 지지대부의 상단에 위치하여, 상기 손상부분의 영상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의한 촬영시 상기 카메라와 상기 손상부분의 거리를 측정하는 초음파 거리센서를 구비한 영상 촬영부; 상기 점검 지지대부의 하단에 형성되고 상기 전원 및 구동 케이블을 지지하고 길이를 탄력적으로 조절하는 케이블 조절부; 상기 촬영된 영상을 사용자가 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 영상 촬영부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 점검 제어부를 포함한다.

Description

휴대용 영상 점검장치{Portable device for inspecting video image}
본 발명은 휴대용 영상 점검장치에 관한 것으로, 특히 교량에서 접근이 어려운 위치의 영상을 촬영하고 이를 통해 외관을 점검하거나 크랙이나 손상부분을 측정하는 휴대용 영상 점검장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 카메라와 촬영된 위치까지의 거리를 측정하여 촬영한 영상에 분석 데이터를 표시하고 이를 원격지에 전송할 수 있는 휴대용 영상 점검장치에 관련한다.
일반적으로, 교량과 같은 대형 구조물의 노후도 진단을 위하여 검사를 수행할 때, 주기적인 육안검사가 어려운 부분의 외관검사를 경제적이면서도 효율적으로 수행할 수 있게 하는 방법이 요구되고 있다.
교량과 같은 산업 기간시설물은 안전성 확보를 위하여 주기적으로 안전점검 및 진단을 하고 있는데, 1차적으로 외관 검사에 의존하여 구조물의 균열 및 부식 여부를 검사하고 있다.
기존의 검사 방법을 보면, 교량의 하부에 비계와 같은 작업대나 이동통로 및 발판을 설치하고 그 위에서 작업자가 교량의 부식 및 균열 상태를 검사한다. 그러나, 이러한 방법에 의하면, 교량 하부의 수면상에 비계와 같은 작업대를 설치하는 데 많은 경비가 들고 바람이 많이 부는 경우 교량 하부의 작업대가 흔들려 안전성이 확보되지 못하는 단점이 있다.
또한, 최근 도입된 점검방법을 보면, 교량 점검 차량의 다단 붐(boom) 선단에 점검자가 탑승하는 바스켓을 장착하고 고소작업을 한다. 그러나, 이 방법에 의하면, 안전사고의 위험이 크고 점검자의 하중과 바스켓을 지지하기 위해 붐이 대형화되고 그로 인해 차체가 대형화되는데, 차체의 대형화로 인해 교량 점검 시 도로의 점유면적이 넓어 교통장애를 발생시키는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 검사방법에 의하면, 교량 점검 작업이 점검자의 육안만으로 이루어질 경우 검사 결과를 점검자만이 알게 됨으로써 점검의 신뢰가 없고 검사 데이터를 보관할 수 없어 추후에 검사 데이터의 재검토나 분석이 어려우며 문서로 보관할 경우 방대한 양의 데이터를 체계적으로 관리할 수 없는 문제점이 있다. 특히 콘크리트 구조물의 콘크리트에 발생하는 균열과 크랙은 발생한 위치, 방향, 폭, 길이 등 여러 가지 요소에 대한 데이터 베이스가 분류되어야 하는데 이에 대한 체계적인 관리를 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 교량과 같은 구조물에서 접근이 어려운 부분을 촬영한 영상을 분석하여 크랙이나 손상부분의 실제 발생 위치, 방향, 폭, 길이 등을 산출하고 이를 데이터베이스화하여 효율적인 교량 점검이 이루어질 수 있는 휴대용 영상 점검장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 촬영한 영상에 크랙 및 손상부분에 대한 설명을 입력하여 원격지에 유무선으로 분석 데이터를 전송할 수 있어 체계적인 점검 이력을 관리할 수 있는 휴대용 영상 점검장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은, 교량을 포함하는 구조물의 손상 부분을 측정하는 휴대용 영상 점검장치로서, 내부에 전원 및 구동 케이블이 삽입되고, 길이조절이 가능한 점검 지지대부; 상기 점검 지지대부의 상단에 위치하여, 상기 손상부분의 영상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의한 촬영시 상기 카메라와 상기 손상부분의 거리를 측정하는 초음파 거리센서를 구비한 영상 촬영부; 상기 점검 지지대부의 하단에 형성되고 상기 전원 및 구동 케이블이 텐션을 갖도록 지지하고 이들의 길이를 탄력적으로 조절하는 케이블 조절부; 상기 촬영된 영상을 사용자가 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 영상 촬영부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 점검 제어부를 포함하며, 상기 점검 제어부는, 상기 영상 촬영부의 카메라를 통해 촬영한 영상을 수집하는 영상 수집부; 상기 영상 수집부에서 수집한 영상을 저장하는 영상 저장부; 상기 저장된 영상을 분석하여 상기 영상 촬영부의 초음파 거리센서에서 측정한 거리를 기준으로 상기 저장된 영상에서 상기 구조물의 손상부분의 폭, 길이 또는 방향을 계측용 스케일 바를 이용해 산출하고 상기 저장된 영상에 상기 산출된 손상부분의 이력과 설명을 입력하는 영상 분석부; 상기 카메라의 위치를 상하 좌우로 움직일 수 있도록 명령을 전송하는 카메라 구동부; 상기 영상 촬영부와 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 저장된 영상과 상기 영상 분석부에 의한 분석 데이터를 원격지에 유무선 통신을 통해 전송하는 데이터 전송부; 상기 점검 제어부의 각 부분을 제어하는 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 영상 점검장치에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 점검 지지대부는, 일단이 상기 영상 촬영부에 결합하는 제1점검 바; 일단이 상기 케이블 조절부에 결합하는 제2점검 바; 상기 제1점검 바와 상기 제2점검 바 사이에서 길이 조절가능하게 결합하는 점검 바 길이 조절부로 이루어진다.
바람직하게, 상기 점검 바 길이 조절부는, 상기 제1점검 바와 상기 제2점검 바 사이에 설치되는 길이 조절 바; 상기 제1점검 바와 상기 길이 조절 바 사이에 설치되어 좌우로 회전하여 풀림과 조임을 반복하여 상기 길이 조절 바의 길이를 조절하는 길이 조절 홀더; 및 상기 제2점검 바와 상기 길이 조절 바 사이에 설치되어 서로 고정 연결하는 고정홀더로 구성된다.
바람직하게, 상기 케이블 조절부는, 상기 점검 지지대부에 결합하는 뚜껑; 상기 뚜껑에 분리 가능하게 결합하고 태엽방식으로 말아 감긴 케이블을 수납하는 본체; 및 상기 본체에 태엽방식으로 말려 수납되고 상기 케이블 단부에 연결되어 상기 케이블에 텐션을 부여하는 스프링으로 구성된다.
바람직하게, 상기 케이블 조절부는 상기 점검 지지대부에서 상기 점검 지지대부의 길이를 조절할 경우 상기 스프링의 탄성을 통해 텐션을 가지고 있는 케이블이 상기 점검 지지대부의 길이 조절에 따라 풀리거나 감겨 상기 케이블이 중간에 꼬이는 것을 방지할 수 있다.
상기한 구조에 의하면, 교량과 같은 구조물에서 접근이 어려운 부분을 길이 조절이 가능한 점검 바의 단부에 설치된 카메라를 이용하여 촬영하여 외관을 점검하거나 크랙 또는 손상부분을 점검할 수 있다.
또한, 촬영한 영상을 분석하여 크랙이나 손상부분의 실제 발생 위치, 방향, 폭, 길이 등을 산출하고 이를 데이터베이스화하여 효율적인 교량 점검이 이루어질 수 있다.
또한, 촬영한 영상에 크랙 및 손상부분에 대한 설명을 입력하여 원격지에 유무선으로 분석 데이터를 전송할 수 있어 체계적인 점검 이력을 관리할 수 있다.
또한, 점검 바의 길이 조절에 따라 케이블을 인출하거나 수납할 때, 케이블에 항상 텐션이 걸려 있어 케이블이 꼬이지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 영상 점검장치의 외관을 보여준다.
도 2는 점검 지지대부를 상세하게 보여준다.
도 3은 영상 촬영부를 상세하게 보여준다.
도 4는 뚜껑을 분리한 상태의 케이블 조절부를 나타낸다.
도 5는 점검 제어부의 기능적 구성도이다.
도 6은 디스플레이부를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 휴대용 영상 점검장치에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 영상 점검장치의 외관을 보여준다.
본 발명에 따른 휴대용 영상 점검장치는, 점검 지지대부(100), 영상 촬영부(200), 케이블 조절부(300), 점검 제어부(400), 및 디스플레이부(500)로 이루어진다.
점검 지지대부(100)
점검 지지대부(100)는 교량의 접근이 어려운 위치에 카메라를 접근시킬 수 있도록 길이 조절된다.
도 2는 점검 지지대부를 상세하게 보여준다.
점검 지지대부(100)는 제1점검 바(110), 제2점검 바(120), 및 점검 바 길이 조절부(130)로 구성된다.
도 1에 나타낸 것처럼, 제1점검 바(110)의 한쪽은 케이블 조절부(300)에 연결되고, 제2점검 바(120)의 한쪽은 영상 촬영부(200)에 연결되며, 점검 바 길이 조절부(130)는 제1점검 바(110)와 제2점검 바(120) 사이에 개재되어 연결된다.
제1점검 바(110)의 한쪽은 케이블 조절부(300)에 연결되어 있어, 케이블 조절부(300)로부터 인출되는 케이블은 제1점검 바(110), 케이블 조절부(300) 및 제2점검 바를 거쳐 영상 촬영부(200)까지 연장된다.
케이블은 영상 촬영부(200)의 카메라에 전원을 공급하고 카메라를 제어하는 제어신호를 전송하는 역할을 하므로 다수의 전선으로 이루어질 수 있다.
점검 바 길이 조절부(130)는 고정된 길이를 갖는 제1점검 바(110) 및 제1점검 바(120)와 달리 길이가 조절되어 교량에서 접근이 어려운 점검 위치에 영상 촬영부(200)의 카메라를 접근시킬 수 있도록 한다.
도 2를 보면, 점검 바 길이 조절부(130)는, 길이 조절 바(131), 길이 조절 바(131)의 일단에 설치되어 제1점검 바(110)와 길이 조절 바(131)를 연결하는 길이조절 홀더(132), 및 길이 조절 바(131)의 타단에 설치되어 제2점검 바(120)와 길이 조절 바(131)를 연결하는 고정홀더(133)로 이루어진다.
길이 조절 홀더(132)를 나사선을 따라 좌우로 돌리면 풀리거나 조이는데, 풀어서 카메라 접근 위치를 고려하여 길이 조절 바(131)의 길이를 조정한 후 조여서 길이 조절 바(131)를 고정한다.
영상 촬영부 (200)
영상 촬영부(200)는 제2점검 바(120)의 일단에 설치되어 교량의 외관을 점검하거나 크랙 등의 영상을 카메라를 통해 촬영한다.
도 3은 영상 촬영부를 상세하게 보여준다.
영상 촬영부(200)는 영상 감지부(210)와 위치 조절부(220)로 구성되며, 도 3과 같이 단일의 하우징 내부에 수납된다.
영상 감지부(210)는, 크랙이나 손상부분을 촬영하는 카메라(211), 카메라(211)와 인접하여 설치되고 카메라(211)가 촬영할 경우 카메라(211)와 촬영 대상의 위치까지의 거리를 측정하는 초음파 거리센서(212), 및 카메라(211) 둘레에 설치되어 촬영 시 빛을 방출하는 LED부(213)로 구성된다.
여기서, 카메라(211)를 통해 촬영한 영상에 크랙이나 손상부분이 존재하는 경우, 초음파 거리센서(212)는 카메라(211)와 실제 크랙이나 손상부분이 발견된 곳까지의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 기준으로 크랙이나 손상부분의 폭, 길이 등을 산출한다.
위치 조절부(220)는, 카메라(211)의 정면을 기준으로 영상 감지부(210)의 상하 이동을 서보 모터를 통해 구동하는 상하 조절부(221)와, 영상 감지부(210)의 좌우 이동을 서보 모터를 통해 구동하는 좌우 조절부(222)로 구성된다.
케이블 조절부 (300)
케이블 조절부(300)는 제1점검 바(110)의 일단에 연결되며, 상기한 것처럼, 영상 촬영부(200)에 전원이나 신호를 인가하기 위한 전원 및 구동 케이블을 길이 조절이 가능하도록 제공한다.
도 4는 뚜껑을 분리한 상태의 케이블 조절부를 나타낸다.
케이블 조절부(300)는, 제1점검 바(110)에 결합하는 뚜껑(340), 뚜껑(340)에 분리 가능하게 결합하고 태엽방식으로 말아 감긴 케이블(310)을 수납하는 본체(320), 본체(320)에 태엽방식으로 말려 수납되고 케이블(310) 단부에 연결되어 케이블(310)에 텐션을 부여하는 스프링(330)으로 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 점검 지지대부(100)의 길이 조절 바(131)를 이용하여 길이를 조절할 경우, 스프링(330)의 탄성을 통해 텐션을 가지고 있는 케이블(310)이 길이 조절 바(131)의 길이 조절에 따라 풀리거나 감겨 케이블(310)이 중간에 꼬이지 않고 길이 조절 바(131)의 길이 조절만큼 케이블(310)의 길이를 조절할 수 있다.
점검 제어부(400)
점검 제어부(400)는 한쪽에 케이블(310)이 수납된 본체(320)의 다른 쪽에 수납되며, 도 4와 같이, 가령 인쇄회로기판에 실장된 마이크로프로세서로 구현할 수 있으며, 이와 같은 구성은 잘 알려진 기술이다.
점검 제어부(400)는 각 구성부분의 구동을 위한 전원을 공급하고 위치조절을 위한 신호를 인가하여 구동을 제어하며, 촬영된 영상을 원격지에 전송한다.
도 5는 점검 제어부의 기능적 구성도이다.
영상 수집부(410)는 영상 감지부(210)의 카메라(211)를 통해 촬영한 영상을 수집한다.
영상 저장부(420)는 영상 수집부(410)에서 수집한 영상을 정지영상 또는 동영상으로 저장한다.
또한, 영상 분석부(430)는 영상 저장부(420)에 저장된 영상을 분석하고 영상 감지부(210)의 초음파 거리 센서(212)에서 측정한 거리를 기준으로 카메라(211)를 통해 촬영된 교량의 크랙이나 손상부분의 폭, 길이를 계측용 스케일 바를 이용해 산출하고 촬영된 영상에 크랙이나 손상부분에 대한 이력과 설명을 입력한다.
카메라 구동부(440)는 위치 조절부(220)를 통해 카메라(211)의 위치를 상하 좌우로 움직일 수 있도록 명령을 전송한다.
전원 공급부(450)는 영상 촬영부(200)와 디스플레이부(500)에 전원을 공급하고, 데이터 전송부(460)는 영상 감지부(210)에서 촬영한 영상 데이터를 원격지에 유무선 통신을 통해 전송한다.
제어부(470)는 영상 촬영부(200)와 디스플레이부(500)를 제어한다.
본 발명에 따르면, 계측용 스케일 바는, 카메라(211)와 실제 크랙의 거리를 측정하여 이를 기준으로 카메라(211)로 촬영된 영상의 크랙의 실제 길이를 환산하는 점검 기준자이며, 계측용 스케일 바를 통하여 카메라(211)로 촬영한 영상의 실제 크랙의 폭과 길이를 산출하여 교량의 크랙을 분석할 수 있다.
디스플레이부 (500)
디스플레이부(500)는 점검 제어부(400)의 제어를 통해 촬영되는 이미지를 사용자가 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이한다.
도 6은 디스플레이부를 나타낸다.
도시된 것처럼, 디스플레이부(500)는 본체(320)의 부착되며, 가령 회전과 접철이 가능하도록 본체(320)에 결합된다.
이하, 도 1 내지 6을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 영상 점검장치의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 길이조절 홀더(132)를 풀어 길이 조절 바(131)를 인출하여 교량의 점검하고자 하는 위치에 카메라(211)가 접근하도록 길이 조절한 다음 길이조절 홀더(132)를 잠근다.
이때, 상기한 것처럼, 케이블 조절부(300)에서 점검 지지대부(100)까지 연장된 케이블(300)은 케이블 조절부(300)에서 스프링(330)에 의해 텐션을 받고 있어 점검 지지대부(100)에서 길이 조절 바(131)가 인출됨에 따라 케이블(310)은 텐션을 유지하면서 풀려나가므로 중간에 꼬이지 않고 길이 조절 바(131)의 조절된 길이만큼 케이블(310)의 길이가 조절된다.
이어, 점검 제어부(400)의 카메라 구동부(440)는 교량의 점검 부분에 대해 카메라(211)를 상하 좌우로 이동하여 점검 부분을 촬영한다.
촬영된 영상은 영상 수집부(410)를 통해 수집되고, 영상 저장부(420)에 의해 저장되며, 영상 분석부(430)는 영상 저장부(420)에 저장된 영상을 분석하고 영상 감지부(210)의 초음파 거리 센서(212)에서 측정한 거리를 기준으로 카메라(211)를 통해 촬영된 교량의 크랙이나 손상부분의 폭, 길이 및 방향을 계측용 스케일 바를 이용해 산출하고 촬영된 영상에 크랙이나 손상부분에 대한 이력과 설명을 입력한다.
데이터 전송부(460)는 영상 감지부(210)에서 촬영한 영상 데이터를 원격지에 유무선 통신을 통해 전송하며, 영상 분석부(430)에 의한 분석 데이터도 같이 전송된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 점검 지지대부
110 : 제1점검 바
120 : 제2점검 바
130 : 점검 바 길이 조절부
131 : 길이 조절 바
132 : 길이 조절 홀더
133 : 고정 홀더
200 : 영상 촬영부
210 : 영상 감지부
211 : 카메라
212 : 초음파 거리 센서
213 : LED부
220 : 위치 조절부
221 : 상하 조절부
222 : 좌우 조절부
300 : 케이블 조절부
310 : 케이블
320 : 본체
330 : 스프링
340 : 뚜껑
400 : 점검 제어부
410 : 영상 수집부
420 : 영상 저장부
430 : 영상 분석부
440 : 카메라 구동부
450 : 전원 공급부
460 : 데이터 전송부
470 : 제어부
500 : 디스플레이부

Claims (5)

  1. 교량을 포함하는 구조물의 손상 부분을 측정하는 휴대용 영상 점검장치로서,
    내부에 전원 및 구동 케이블이 삽입되고, 길이조절이 가능한 점검 지지대부;
    상기 점검 지지대부의 상단에 위치하여, 상기 손상부분의 영상을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의한 촬영시 상기 카메라와 상기 손상부분의 거리를 측정하는 초음파 거리센서를 구비한 영상 촬영부;
    상기 점검 지지대부의 하단에 형성되고 상기 전원 및 구동 케이블이 텐션을 갖도록 지지하고 이들의 길이를 탄력적으로 조절하는 케이블 조절부;
    상기 촬영된 영상을 사용자가 현장에서 확인할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    상기 영상 촬영부 및 상기 디스플레이부를 제어하는 점검 제어부를 포함하며,
    상기 점검 제어부는,
    상기 영상 촬영부의 카메라를 통해 촬영한 영상을 수집하는 영상 수집부;
    상기 영상 수집부에서 수집한 영상을 저장하는 영상 저장부;
    상기 저장된 영상을 분석하여 상기 영상 촬영부의 초음파 거리센서에서 측정한 거리를 기준으로 상기 저장된 영상에서 상기 구조물의 손상부분의 폭, 길이 또는 방향을 계측용 스케일 바를 이용해 산출하고 상기 저장된 영상에 상기 산출된 손상부분의 이력과 설명을 입력하는 영상 분석부;
    상기 카메라의 위치를 상하 좌우로 움직일 수 있도록 명령을 전송하는 카메라 구동부;
    상기 영상 촬영부와 디스플레이부에 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 저장된 영상과 상기 영상 분석부에 의한 분석 데이터를 원격지에 유무선 통신을 통해 전송하는 데이터 전송부;
    상기 점검 제어부의 각 부분을 제어하는 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 영상 점검장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점검 지지대부는,
    일단이 상기 영상 촬영부에 결합하는 제1점검 바;
    일단이 상기 케이블 조절부에 결합하는 제2점검 바;
    상기 제1점검 바와 상기 제2점검 바 사이에서 길이 조절가능하게 결합하는 점검 바 길이 조절부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 영상 점검장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 점검 바 길이 조절부는,
    상기 제1점검 바와 상기 제2점검 바 사이에 설치되는 길이 조절 바;
    상기 제1점검 바와 상기 길이 조절 바 사이에 설치되어 좌우로 회전하여 풀림과 조임을 반복하여 상기 길이 조절 바의 길이를 조절하는 길이 조절 홀더; 및
    상기 제2점검 바와 상기 길이 조절 바 사이에 설치되어 서로 고정 연결하는 고정홀더로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 영상 점검장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블 조절부는,
    상기 점검 지지대부에 결합하는 뚜껑;
    상기 뚜껑에 분리 가능하게 결합하고 태엽방식으로 말아 감긴 케이블을 수납하는 본체; 및
    상기 본체에 태엽방식으로 말려 수납되고 상기 케이블 단부에 연결되어 상기 케이블에 텐션을 부여하는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 영상 점검장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 케이블 조절부는 상기 점검 지지대부에서 상기 점검 지지대부의 길이를 조절할 경우 상기 스프링의 탄성을 통해 텐션을 가지고 있는 케이블이 상기 점검 지지대부의 길이 조절에 따라 풀리거나 감겨 상기 케이블이 중간에 꼬이는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 휴대용 영상 점검장치.
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