DOI QR코드

DOI QR Code

대면적 대상물 변위계측을 위한 스테레오 카메라 3차원 DIC 시스템 기초설계 및 검증에 관한 연구

Design and Verification of 3D Digital Image Correlation Systems for Measurement of Large Object Displacement Using Stereo Camera

  • 고영훈 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ;
  • 서승환 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ;
  • 임현성 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ;
  • 김태렬 (오엠에이곰 유한회사) ;
  • 정문경 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터)
  • 투고 : 2020.05.26
  • 심사 : 2020.06.08
  • 발행 : 2020.06.30

초록

이미지 영상 상관법(DIC)은 대상물의 변위, 변형을 측정하기 위해 잘 확립된 방법이라 할 수 있다. 스테레오 카메라를 이용한 3차원 DIC 시스템은 기계산업 분야에서 재료의 변형 등을 측정하기 위해서 개발된 방법이다. 3차원 DIC 시스템을 지반 및 구조물의 변위측정 등을 위해 적용하는 부분에서의 문제는 대상물의 면적이 매우 크다는 것이 중요한 해결사항이다. DIC 알고리즘에는 대상 영역(FOV)에 대한 스케일링 기능이 있지만, 단일 카메라 시스템으로는 높은 정밀도의 시스템을 구현할 수 없다. 본 연구에서는 설정 대상물 면적(30m×20m)에서 0.5mm의 z변위 정밀도로 측정 할 수 있는 3차원 DIC 시스템의 스테레오 비전 조건을 실험을 통하여 제시하였다.

Digital Image Correlation is a well-established method for displacements, strains and shape measurements of engineering objects. Stereo-camera 3D Digital Image Correlation (3D-DIC) systems have been developed to match the specific requirements for measurements posed by material and mechanical industries. Although DIC method provides the capabilities of scaling a field-of-view(FOV), dimensions of Geotechnical structure objects in many cases are too big to be measured with DIC based on a single camera pair. It can be the most important issue with applying 3D DIC to the measurement of Geotechnical structures. In this paper, We were present stereo vision conditions in a 3D DIC system that can be measured for large FOV(30×20m) and high precisions(z-displacement 0.5mm) of the ground objects with Stereo-camera DIC systems.

키워드

참고문헌

  1. 고영훈, 곽태영, 한진태, 정문경, 2020, 지반함몰 및 액상화에 관한 지하안전 위험도 평가 고도화 기술개발특집기사, 한국지반신소재학회지, 제 19권 제 2호, pp. 6-16.
  2. M.A. Sutton, M.Q. Cheng, W.H. Peter, Y.J. Chao and S.R. McNeill, 1986, Application of an optimized digital correlation method to planar deformation analysis. Image and Vision Computing, Vol.4, No.3, pp.143-150. https://doi.org/10.1016/0262-8856(86)90057-0
  3. Y.J. Chao and M.A. Sutton, 1994, Application of stereo vision to three-dimensional deformation analyses in fracture experiments. Optical Engineering, Vol.33, No.3, pp.981-990. https://doi.org/10.1117/12.160877