• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.593-599
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• 2022

본 연구에서는 콘크리트 구조물의 주요 손상인 균열에 대한 효과적인 점검을 위하여 이미지 처리 기법을 이용한 균열 검출이 가능한 균열 모니터링 자동화 시스템 개발의 일환으로 머신비전을 이용하여 균열 촬영 장비를 제작하고 균열 이미지 촬영 및 분석이 가능한 프로그램을 개발하였다. 본 시스템은 기존의 육안으로 균열을 점검하는 외관조사를 대체하여 객관적이고 정량적인 데이터를 제공한다. 개발 시스템의 검증은 자기치유 콘크리트 수조 시공 현장에 적용하여 균열 검출 및 재령에 따른 균열폭의 변화량을 모니터링하였다. 이미지 분석을 통해 검출된 균열폭의 경우 디지털 현미경을 이용한 실측값과 차이가 최대 0.036 mm로 나타났으며, 자기치유 콘크리트의 재령 경과에 따른 균열 치유 효과를 균열폭 감소를 통해 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.125-137
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• 2009

음향방출 기법은 작동중인 상태에서 기계 설비를 비파괴 검사할 수 있는 기법이며, 균열성장 같은 장애의 신뢰성 있는 감시를 위해서 순간적인 균열신호뿐만 아니라 동특성을 이용하는 것이 중요하다. 균열성장을 검출하기 위해 널리 사용되는 물리적 파괴 3단계는 음향방출 현상이 시간에 따라 서로 겹치는 문제점이 있어 정확한 균열성장 시간을 추정하기 어렵다. 제안한 패턴인식 기법은 오경보와 미탐지를 최소화하기 위해서 음향방출 동특성을 입력으로 사용하고, 균열성장 시간을 정확히 추정하기 위해 시간에 따른 클러스터링 기법을 사용한다. 실험결과는 제안한 패턴인식 기법이 압력의 변화에 의한 음향방출의 변화의 강인함 때문에 실용화에 효율적임을 보여준다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.194-200
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• 2013

본 논문에서는 스케일링을 이용한 다중 스케일 균열 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 형태학 알고리즘, 균열 특징, 스케일링을 기반으로 한다. 사용하는 형태학 연산자는 균열의 패턴을 추출한다. 열림과 닫힘의 연산을 이용하여 균열과 배경을 구분한다. 형태학을 기반으로 하는 분할은 작은 간격의 균열을 검출하는 기존의 차분 이용 통합 방법 보다 좋은 성능을 보인다. 그러나, 형태학 방법들은 오직 하나의 구조 연산자를 사용하면 고정된 크기의 균열만을 검출할 수 있다. 따라서 스케일링 방법을 사용한다. 스케일링에 이중선형 보간법을 사용한다. 제안하는 방법은 분할된 영역의 화소 수와 최대 길이와 같은 특징들의 값들을 계산한다. 구분된 영역이 균열에 해당하는 지를 계산한 특징들의 값들에 의하여 결정한다. 실험 결과에서 제안한 다중 스케일 균열 검출 방법이 기존의 검출 방법들보다 향상된 결과를 보인다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제36권3호
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• pp.113-120
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• 2020

The purpose of this study is to compare the models of Deep Learning-based Convolution Neural Network(CNN) for concrete crack detection. The comparison models are AlexNet, GoogLeNet, VGG16, VGG19, ResNet-18, ResNet-50, ResNet-101, and SqueezeNet which won ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge(ILSVRC). To train, validate and test these models, we constructed 3000 training data and 12000 validation data with 256×256 pixel resolution consisting of cracked and non-cracked images, and constructed 5 test data with 4160×3120 pixel resolution consisting of concrete images with crack. In order to increase the efficiency of the training, transfer learning was performed by taking the weight from the pre-trained network supported by MATLAB. From the trained network, the validation data is classified into crack image and non-crack image, yielding True Positive (TP), True Negative (TN), False Positive (FP), False Negative (FN), and 6 performance indicators, False Negative Rate (FNR), False Positive Rate (FPR), Error Rate, Recall, Precision, Accuracy were calculated. The test image was scanned twice with a sliding window of 256×256 pixel resolution to classify the cracks, resulting in a crack map. From the comparison of the performance indicators and the crack map, it was concluded that VGG16 and VGG19 were the most suitable for detecting concrete cracks.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권10호
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• pp.13-19
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• 2021

아스팔트 포장의 균열은 날씨의 변화나 차량에 의한 충격으로 발생하며, 균열을 방치할 경우 포장 수명이 단축되고 각종 사고를 불러 일으킬 수 있다. 따라서 아스팔트 도로 포장의 균열을 빠르게 감지하여 보수조치를 취하기 위하여 이미지를 통해 균열을 자동으로 탐지하기 위한 연구들이 지속되어 왔다. 특히 최근들어 Convolutional Neural Network를 사용하여 아스팔트 도로 포장의 균열을 탐지하려는 모델들이 많이 연구되고 있으나, 고성능의 컴퓨팅 파워를 요구하기 때문에 실제 활용에는 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 모바일 기기에 적용 가능한 스몰 딥러닝 모델을 적용하여 아스팔트 도로 포장의 균열을 탐지하는 모델의 개발을 위한 프레임워크를 제안한다. 사례연구를 통해 제안한 스몰 딥러닝 모델은 일반적인 딥러닝 모델들과 비교 연구되었으며, 상대적으로 적은 파라미터를 가지는 모델임에도 일반적인 딥러닝 모델들과 유사한 성능을 보였다. 개발된 모델은 모바일 기기나 IoT에 임베디드 되어 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권11호
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• pp.30-36
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• 2010

Previous researches show that linearly integrated Hall sensor arrays (LIHaS) can detect cracks in the steel structure fast and effectively This paper proposes an algorithm that estimates the size and shape of cracks for the developed LIHaS. In most nondestructive testing (NDT), just crack existence and location are obtained by processing 1-dimensional data from the sensor that scans the object with relative speed in single direction. The proposed method is composed with two steps. The first step is constructing 2-dimensionally mapped data space by combining the converted position data from the time-based scan data with the position information of sensor arrays those are placed in the vertical direction to the scan direction. The second step is applying designed Laplacian filter and smoothing filter to estimate the size and shape of cracks. The experimental results of express train wheels show that the proposed algorithm is not only more reliable and accurate to detecting cracks but also effective to estimate the size and shape of cracks.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.145-150
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• 1996

Acoustic Emission (AE) technique was applied to stress corrosion cracking of Inconel 600 to investigate the AE capability of detecting crack growth and to obtain the relation between AE characteristics and crack mechanism. The specimens were heat-treated in two conditions (600$^{\circ}C$ for 30 hrs or 700 $^{\circ}C$ for 1 hr) and undergone CERT at two extension rates ( 2.5${\times}$10$^{-5}$ or 1.25${\times}$10$^{－4}$(mm/s)). It was found that the AE peak amplitude from plastic deformation was generally smaller than about 48dB (0.25mV), while Intergranular stress corrosion cracking (IGSCC) and ductile fracture produced higher values of 49 to 70dB (0.3mV to 3mV). The slopes of cumulative amplitude distribution (b-values) were linearly dependent on IGSCC susceptibility and the higher the susceptibility, the smaller the b-value. The monitoring of combined AE parameters such as event rate, amplitude, count and energy can provide effective means to clearly identify the transition from crack initiation and small crack growth to rapid growth of dominant cracks.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제17권1E호
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• pp.44-53
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• 1998

Bolt degradation has become a major issue in the nuclear industry since the 1980's due to failure during operation. If small cracks in stud bolt are not detected early enough, they grow rapidly and cause catastrophic disasters. Their detection, despite its importance, is known to be a very difficult problem due to the complicated structures of the stud bolts. This paper presents a method of detecting and sizing a small crack in the root between two adjacent crests in threads. The key idea is from the fact that the Rayleigh wave propagates slowly along a crack from the tip to the opening and is reflected from the opening mouth. When there exists a crack, a small delayed pulse due to the Rayleigh wave is detected between large regularly spaced pulses from the thread. The delay time is the same as the propagation delay time of the slow Rayleigh wave and is proportional to the size of the crack. To efficiently detect the slow Rayleigh wave, three methods based on digital signal processing are proposed : modified wave shaping, dynamic predictive deconvolution, and dynamic predictive deconvolution combined with wave shaping.

• Computers and Concrete
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• 제32권5호
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• pp.475-486
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• 2023

Nondestructive evaluation (NDE) is an important task of civil engineering structure monitoring and inspection, but minor damage such as small cracks in local structure is difficult to observe. If cracks continued expansion may cause partial or even overall damage to the structure. Therefore, monitoring and detecting the structure in the early stage of crack propagation is important. The crack detection technology based on machine vision has been widely studied, but there are still some problems such as bad recognition effect for small cracks. In this paper, we proposed a deep learning method based on sweep signals to evaluate concrete surface crack with a width less than 1 mm. Two convolutional neural networks (CNNs) are used to analyze the one-dimensional (1D) frequency sweep signal and the two-dimensional (2D) time-frequency image, respectively, and the probability value of average damage (ADPV) is proposed to evaluate the minor damage of structural. Finally, we use the standard deviation of energy ratio change (ERVSD) and infrared thermography (IRT) to compare with ADPV to verify the effectiveness of the method proposed in this paper. The experiment results show that the method proposed in this paper can effectively predict whether the concrete surface is damaged and the severity of damage.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.725-731
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• 2023

In this study, the harmless crack size was evaluated using carburized, quenched-tempered SCM822H steel. The possibility of detecting cracks that reduce the fatigue limit by non-destructive inspection was evaluated. The conclusions obtained are as follows. The retained austenite of surface was reduced by SP. About 35% and 65% of the retained austenite on the surface were transformed into strain-induced martensite, increasing the hardness by 79HV and 122HV over the as-received material. The maximum compressive residual stresses introduced on the surfaces were -695 MPa and -688 MPa, respectively. The fatigue limit increased by 1.48 times and 1.67 times, respectively, compared to the as-received material. The harmless crack size of SP specimen was determined differently depending on the shot ball size.