비마커 영상기반 변위계측 시스템을 이용한 구조물의 동특성 측정

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 마커없이 구조물의 변위를 측정할 수 있는 영상기반 변위계측 시스템(NVDMS)을 제안한다. 기존의 방식 과 제안하는 NVDMS는 크게 두 가지의 차이점이 있다. 첫째, NVDMS는 마커를 사용하지 않고 구조물의 특징점의 픽셀좌 표 변화를 추출한다. 둘째, 특징점의 픽셀좌표를 물리좌표로 변환하는 scaling factor는 기존 방식에선 마커의 크기로부터 계 산되는 반면, NVDMS에서는 카메라와 구조물사이의 거리, 각도, 초점거리로 계산된다. 3층 축소모형의 자유진동 실험에서 제안한 NVDMS로부터 얻은 변위데이터의 신뢰도를 분석하기 위해 LDS로부터 얻은 변위데이터의 비교를 하였으며, 얻어진 변위데이터를 이용하여 동특성을 분석하였다. 분석결과 NVDMS는 마커없이 구조물의 동적변위를 정밀하게 측정가능할 뿐 만 아니라 얻어진 변위데이터로부터 추출한 동특성의 신뢰도 또한 높았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, a novel method referred as non-marker vision-based displacement measuring system(NVDMS) was introduced in order to measure the displacement of structure. There are two distinct differences between proposed NVDMS and existing vision-based displacement measuring system(VDMS). First, the NVDMS extracts the pixel coordinates of the structure using a feature point not a marker. Second, in the NVDMS, the scaling factor in order to convert the coordinates of a feature points from pixel value to physical value can be calculated by using the external conditions between the camera and the structure, which are distance, angle, and focal length, while the scaling factor for VDMS can be calculated by using the geometry of marker. The free vibration test using the three-stories scale model was conducted in order to analyze the reliability of the displacement data obtained from the NVDMS by comparing the reference data obtained from laser displacement sensor(LDS), and the measurement of dynamic characteristics was proceed using the displacement data. The NVDMS can accurately measure the dynamic displacement of the structure without the marker, and the high reliability of the dynamic characteristics obtained from the NVDMS are secured.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론
• 2. 비마커 영상기반 변위계측 시스템(NVDMS)
• 2.1 Scaling factor map
• 2.2 마커판 실험을 통한 제안 시스템 검증
• 3. 축소모형의 자유진동 실험을 통한 동특성 측정
• 3.1 3층 규모 축소모형 실험
• 3.2 변위데이터의 신뢰도 분석
• 3.3 축소모형의 동특성 분석
• 4. 결 론
• 감사의 글
• References

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