DOI QR코드

DOI QR Code

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

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

  • 고영훈 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ;
  • 서승환 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ;
  • 임현성 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터) ;
  • 김태렬 (오엠에이곰 유한회사) ;
  • 정문경 (한국건설기술연구원 지하공간안전연구센터)
  • Received : 2020.05.26
  • Accepted : 2020.06.08
  • Published : 2020.06.30

Abstract

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.

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.

Keywords

References

  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