• 제목/요약/키워드: Acquisition inspection

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Smartphone-based structural crack detection using pruned fully convolutional networks and edge computing

  • Ye, X.W.;Li, Z.X.;Jin, T.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권1호
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    • pp.141-151
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    • 2022
  • In recent years, the industry and research communities have focused on developing autonomous crack inspection approaches, which mainly include image acquisition and crack detection. In these approaches, mobile devices such as cameras, drones or smartphones are utilized as sensing platforms to acquire structural images, and the deep learning (DL)-based methods are being developed as important crack detection approaches. However, the process of image acquisition and collection is time-consuming, which delays the inspection. Also, the present mobile devices such as smartphones can be not only a sensing platform but also a computing platform that can be embedded with deep neural networks (DNNs) to conduct on-site crack detection. Due to the limited computing resources of mobile devices, the size of the DNNs should be reduced to improve the computational efficiency. In this study, an architecture called pruned crack recognition network (PCR-Net) was developed for the detection of structural cracks. A dataset containing 11000 images was established based on the raw images from bridge inspections. A pruning method was introduced to reduce the size of the base architecture for the optimization of the model size. Comparative studies were conducted with image processing techniques (IPTs) and other DNNs for the evaluation of the performance of the proposed PCR-Net. Furthermore, a modularly designed framework that integrated the PCR-Net was developed to realize a DL-based crack detection application for smartphones. Finally, on-site crack detection experiments were carried out to validate the performance of the developed system of smartphone-based detection of structural cracks.

Bridge Inspection and condition assessment using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): Major challenges and solutions from a practical perspective

  • Jung, Hyung-Jo;Lee, Jin-Hwan;Yoon, Sungsik;Kim, In-Ho
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권5호
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    • pp.669-681
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    • 2019
  • Bridge collapses may deliver a huge impact on our society in a very negative way. Out of many reasons why bridges collapse, poor maintenance is becoming a main contributing factor to many recent collapses. Furthermore, the aging of bridges is able to make the situation much worse. In order to prevent this unwanted event, it is indispensable to conduct continuous bridge monitoring and timely maintenance. Visual inspection is the most widely used method, but it is heavily dependent on the experience of the inspectors. It is also time-consuming, labor-intensive, costly, disruptive, and even unsafe for the inspectors. In order to address its limitations, in recent years increasing interests have been paid to the use of unmanned aerial vehicles (UAVs), which is expected to make the inspection process safer, faster and more cost-effective. In addition, it can cover the area where it is too hard to reach by inspectors. However, this strategy is still in a primitive stage because there are many things to be addressed for real implementation. In this paper, a typical procedure of bridge inspection using UAVs consisting of three phases (i.e., pre-inspection, inspection, and post-inspection phases) and the detailed tasks by phase are described. Also, three major challenges, which are related to a UAV's flight, image data acquisition, and damage identification, respectively, are identified from a practical perspective (e.g., localization of a UAV under the bridge, high-quality image capture, etc.) and their possible solutions are discussed by examining recently developed or currently developing techniques such as the graph-based localization algorithm, and the image quality assessment and enhancement strategy. In particular, deep learning based algorithms such as R-CNN and Mask R-CNN for classifying, localizing and quantifying several damage types (e.g., cracks, corrosion, spalling, efflorescence, etc.) in an automatic manner are discussed. This strategy is based on a huge amount of image data obtained from unmanned inspection equipment consisting of the UAV and imaging devices (vision and IR cameras).

원전 배관 자동 초음파 검사를 위한 다채널 초음파 시스템 개발 (Development of a Multi-Channel Ultrasonic Testing System for Automated Ultrasonic Pipe Inspection of Nuclear Power Plant)

  • 이희종;조찬희;조현준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.145-152
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    • 2009
  • 국내 원전 가동중검사 기술은 대부분이 선진국에서 도입한 비파괴검사 장비를 진단현장에 적용하는 운영기술로 지금까지 선진 운영 기술의 습득에 중점을 두어, 검사 시스템 하드웨어 및 소프트웨어의 국내 제작 기술은 매우 미흡하였다. 때문에 국산 고유모델의 원전 가동중검사용 진단장치 개발의 필요성이 끊임없이 제기되었다. 본 연구에서는, 원전 배관 자동 초음파검사 시스템의 핵심 기술인 고성능 다채널 초음파 펄서/리시버와 A/D converter 보드, 디지털 제어보드를 개발하고 그 성능을 검증하였다. 검증 실험 결과는 개발된 시스템이 설계 목적에 부합하는 성능을 보이는 것으로 확인되었다.

형광지를 이용한 물품검사 X-선 DR 영상처리 시스템 개발 (The development of product inspection X-ray DR image processing system using intensifying screen)

  • 박문규;문하정;이동훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1737-1742
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    • 2015
  • 물품 검사를 위한 산업현장에서는 물품의 표면뿐만 아니라 내부 부품결함 검사 또한 필요하다. 일반적으로 생산 공정에서의 물품 검사로 광학 검사를 많이 이용한다. 하지만 이는 표면상의 결함만을 검사할 뿐 물품 내부의 검사를 수행하기는 어렵다. 이러한 제한점을 극복하기 위해 광학 장치 대신 휴대용 X-선 DR 영상 획득 장치를 이용하여 영상을 실시간으로 얻는 동시에 제품 불량을 판별할 수 있는 시스템을 개발하였다. X-선 영상을 얻은 후 머신영상 처리를 통해 설정한 기준 값에 오차범위를 허용하면 통과, 그렇지 않으면 불량으로 인식되도록 시스템을 개발하였다. 또한, 물품의 불량 유무 결과와 그 수치는 사용자가 저장할 수 있도록 하였다.

랩뷰 비전 빌더를 이용한 LED 결함 검출 시스템 (LED Deformity Detection Using LabVIEW Builder)

  • ;유성구;정길도
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권5호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • LED와 같은 소형 제품의 불량검색은 제품의 질을 향상 시키는 것만 아니라 생산성 향상에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 LED에 발생하는 여러 가지 불량을 자동으로 검사하는 시스템을 구성하였다. LABVIEW Builder를 사용하여 그래픽 인터페이스 상에서 LED의 불량을 검출을 자동판단하며, 사용자가 쉽게 사용 가능하도록 설계하였다. 1394 카메라를 통해 영상을 획득하고 Vision Builder의 각 영상처리 요소를 적용하였다. 에지탐색, 기하학 위치 설정, 거리측정 등의 영상처리 알고리즘을 조합하여 색과 크기가 다른 다양한 LED의 불량을 검출하는 알고리즘을 설계하였다.

Automated condition assessment of concrete bridges with digital imaging

  • Adhikari, Ram S.;Bagchi, Ashutosh;Moselhi, Osama
    • Smart Structures and Systems
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    • 제13권6호
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    • pp.901-925
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    • 2014
  • The reliability of a Bridge management System depends on the quality of visual inspection and the reliable estimation of bridge condition rating. However, the current practices of visual inspection have been identified with several limitations, such as: they are time-consuming, provide incomplete information, and their reliance on inspectors' experience. To overcome such limitations, this paper presents an approach of automating the prediction of condition rating for bridges based on digital image analysis. The proposed methodology encompasses image acquisition, development of 3D visualization model, image processing, and condition rating model. Under this method, scaling defect in concrete bridge components is considered as a candidate defect and the guidelines in the Ontario Structure Inspection Manual (OSIM) have been adopted for developing and testing the proposed method. The automated algorithms for scaling depth prediction and mapping of condition ratings are based on training of back propagation neural networks. The result of developed models showed better prediction capability of condition rating over the existing methods such as, Naïve Bayes Classifiers and Bagged Decision Tree.

이동통신망의 SMS방식을 이용한 변전기기 무선진단 시스템 개발 (Development of Wireless Diagnostic System for Substation Equipments Using SMS Mode of Mobile Communication Network)

  • 김진철;김지호;윤만식;송호준;이향범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.259-261
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    • 2003
  • This paper suggests wireless diagnosis and monitoring system using SMS mode of mobile communication network for distribution transformer which could prevent electrical accident in the near future. Data are acquired by measuring the temperature of insulator oil in the distribution transformer and load current. Data acquisition of sensor using mobile communication network carried out filtering of sensor's output to optimize the size of send data Merit of this inspection method is that management, control and monitoring some transformers can be carried out using only one server. This inspection method will be the way of inspection to be worth spotlight in the near future because it is able to solve easily with the minimum facility inspection about state of transformer which is operating, to wide coverage about machine's wrong operation in other field.

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LCD 구동 모듈 PCB의 자동 기능 검사를 위한 Emulated Vision Tester (Emulated Vision Tester for Automatic Functional Inspection of LCD Drive Module PCB)

  • 주영복;한찬호;박길흠;허경무
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권2호
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    • pp.22-27
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    • 2009
  • 본 논문에서는 LCD 구동 모듈 PCB의 기능 검사를 위한 자동 검사 시스템인 EVT (Emulated Vision Tester)를 제안하고 구현하였다. 기존의 대표적인 자동검사 방법으로는 전기적 검사나 영상기반 검사방식이 있으나 전기적 검사만으로는 Timing이 주요한 변수가 되는 LCD 장비에서는 검출할 수 없는 구동불량이 존재하며 영상기반 검사는 영상획득에 일관성이 결여되거나 Gray Scale의 구분이 불명확하여 검출결과의 재현성이 떨어진다. EVT 시스템은 Pattern Generator에서 인가된 입력 패턴 신호와 구동 모듈을 통한 후 출력되는 디지털 신호를 직접 비교하여 패턴을 검사하고 아날로그 신호 (전압, 저항, 파형)의 이상 여부도 신속 정확하게 검사할 수 있는 하드웨어적인 자동 검사 방법이다. 제안된 EVT 검사기는 높은 검출 신뢰도와 빠른 처리 속도 그리고 간결한 시스템 구성으로 원가 절감 및 전공정 검사 자동화의 실현을 가능케 하는 등 많은 장점을 가진다.

교량관리시스템과 연계된 실시간 교량 현장조사 프로그램 개발 (Development of Real-time Bridge Inspection Application connected with Bridge Management System)

  • 박경훈;선종완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7893-7901
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    • 2015
  • 공용중인 교량의 보다 안전하고 효율적인 유지관리를 위해서는 시간에 따른 교량 유지관리 정보의 수집과 분석이 중요하다. 교량관리시스템을 통한 안전하고 경제적인 관리를 위한 전략 수립의 기본이 되는 현장조사 정보의 신뢰도 및 획득의 편의성을 증진하기 위하여 교량 현장조사용 스마트폰 응용프로그램을 개발하고, 실 적용성을 확보하였다. 개발된 프로그램은 교량의 생애주기관리를 위한 교량관리시스템과 연계되어 유지관리 관련 정보의 조회, 수정, 전송 등이 실시간으로 가능하며, 현장조사 보고서의 자동 작성을 통해 업무를 크게 경감할 수 있을 것으로 판단된다. 본 프로그램을 이용한 점검은 편의성, 정확성 등의 향상, 정보의 지속가능성, 향후 활용성 등 직간접적으로 기대되는 가치향상 효과가 기존의 점검방법에 비해 매우 높을 것으로 기대된다.

원격장 와전류 배관 탐상 시스템 개발 (Development of Remote Field Eddy Current Pipeline Inspection System)

  • 정진오;이재경;김형진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.556-560
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    • 2001
  • 배관의 관벽투과 특성을 지닌 원격장 와전류 비파괴 검사법은 열교환기 세관 검사에서부터 천연가스 수송관에 이르기까지 다양한 형태의 배관과 결함을 대상으로 적용 연구가 진행되고 있다. 공칭 외경 100mm의 주철관은 주로 상수도 관로의 배수관으로 활용되고 있는데, 차량 진동과 부식에 의한 결함의 생성으로 정수의 누수 문제를 일으킨다. 그러나, 탐상 경제성 및 효용성 문제로 관내 검사장치 투입과 같은 직접적인 검사 방법의 수행이 제한되어 왔다. 원격장 와전류 방법은 시스템 구성이 용이하고 내 외부 부식 결함에 대한 정량적인 평가가 가능하기 때문에 경제성 있는 장치 개발이 가능하다. 본 연구에서는 원격장 와전류 기술을 이용하여 상수도 관망의 특성을 고려한 매설 배관 검사시스템 개발을 수행하였다. 세부적으로는 관내 투입 원격장 와전류 검사의 기구부 설계 및 제작, 원격장 와전류 신호의 획득 및 처리 프로그램 개발, 그리고 개발 장치의 운용 방법 및 절차 검토 등으로 되어 있다.

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