비전 기반 위치추정 기법 융합을 통한 프리캐스트 콘크리트 부재의 6자유도 상대 변위 계측 및 정합 시스템 개발

Abstract

많은 교량 공사 현장에서 프리캐스트 부재를 사용한다. 프리캐스트 부재는 공장에서 정해진 규격에 맞추어 제작하여 현장에서 조립만 하면 되므로 품질과 공기단축에 효과적이다. 하지만 프리캐스트 부재를 정확한 위치에 정합하는 것이 어려우며, 현장에서는 작업자의 손짓이나 목소리를 통해서 크레인 기사와 의사소통을 하여 부재를 정합시킨다. 이러한 정합 과정이 부재의 공기 단축효과를 감소시키기 때문에 빠르면 정확한 부재의 정합을 시키는 것이 교량 현장에서는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 마커와 카메라 기반의 프리캐스트 부재의 6자유도 변위를 정밀하게 계측하고 부재를 3D 로 시각화하여 크레인 기사에게 보여줌으로써 부재 정합을 가이드하는 시스템을 개발하고자 한다. 마커가 가리는 경우나 마커 이미지의 블러가 발생했을 때 정밀한 부재의 위치 추정을 위해서 호모그래피(homogarphy)와 몬테카를로 위치추정(MCL) 기법의 융합을 통해서 부재의 6자유도 변위 계측을 하고자 한다. 교량 시공 현장과 비슷한 모의 현장을 구현하여 실내 실험을 하였다. 또한 실제 현장 실험을 통해서 시스템과 알고리즘 테스트를 하였다.