3D 레이저 스캐너 기반의 터널스캐너 개발

국문 초록 (Abstract)

구조물은 시공과 더불어 노화 현상이 발생하는데 해당 구조물의 효율적인 사용을 위해서는 주기적인 점검 및 유지보수가 수행되어야 한다. 적절한 유지보수의 시기 및 방법의 결정에 있어서는 사전 점검이 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 터널의 사전점검 자동화를 위한 검측 시스템의 개발을 목표로 하고 있으며 이를 위한 사전단계로 시작품을 제작하였다. 시작품 제작에 앞서 기존의 영상 및 레이저를 기반으로 하는 터널 스캐너를 비교 분석하였으며 초기 단계의 터널 스캐너 시작품을 제작하였다. 레이저 스캐닝 시스템 제작에 앞서 범용의 근거리 측량용 상용 레이저 스캐너를 통하여 레이저 스캐너의 적용성을 확인하였으며 그 결과로부터 레이저 스캐너를 바탕으로 하는 터널 스캐닝 시스템이 제작되었다. 제작된 시스템을 바탕으로 실제 공용중인 여러 형상 및 크기의 터널에 대한 스캐닝이 수행되어 장비의 검증이 이루어 졌다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Most structures experience deterioration after construction. A routine inspection and maintenance must be accomplished for the efficient use of the structures. The routine inspection will play a major role on the determination of maintenance period and method. This study aims development of an automated tunnel inspection system based upon a 3 dimensional laser scanner. As for the initial stage of the project, a prototype tunnel scanner has been developed. The development of a tunnel scanner prototype follows comparison between image scanning and laser scanning system and investigation on the applicability and adaptivity of the scanners to the railway tunnel scanner. The applicability of the laser scanner on the railway tunnel has been confirmed from the pilot test by using commercialized general purpose close range laser scanner and applicability of a laser scanner as a railway tunnel scanner has been checked. From the result, a prototype of railway tunnel scanner has been built and the calibration of the system was carried out. Finally the developed tunnel laser scanner has been applied to different shapes and sizes of tunnels in use.

참고문헌 (Reference)

1 "The laser guidebook" 63-85, 1988

2 "State-of-the-art of Non-destructive testing methods for determining the state of a tunnel lining" 10 (10): 413-431, 1995

3 "Principles of lasers" plenum press : 47-53, 1989

4 "Principles of lasers" plenum press : 47-53, 1989

5 "Inspection, maintenance and repair of tunnels: internal lessons and practice" 13 (13): 369-375, 1996

6 "Inspection system for railway facilities using a continuously scanned image" 125 (125): 1345-1354, 1996

7 "Change detection on point cloud data acquired with a ground laser scanner" 30-35, 2005

8 "Accuracy analysis of the Leica HDS3000 and feasibility of tunnel deformation monitoring" 24-30, 2005