• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.13 no.3
• /
• pp.159-176
• /
• 2011

A 3D laser scanner is widely used in various fields such as games, movies, medicines, art, design, etc. Many studies for utilizing the 3D laser scanner in the fields of civil engineering have also been carried out, for example, for systematically managing tunnel and/or bridge construction. However, since a software which is directly applicable to Korean construction system does not exist, the amount of data obtained from existing the 3D laser scanner is too much to handle in a systematic way. Therefore, in this paper, a new data processing technique was established which can rapidly and effectively treat the 3D laser scanning data. Moreover, a software that can systematically manage the tunnel construction was developed. The developed software can assess the construction quality of tunnel excavation such as under-break, over-break, cracks, leakage and efflorescence, etc. A 3D laser scanner and the developed software was applied to an in-situ tunnelling site, and verified usefulness of the 3D laser scanner. The developed software may be useful for tunnel maintenance as well as for systematic management of tunnel construction.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.525-528
• /
• 2008

3차원 레이저 스캐너는 고해상도 3차원 영상을 제공하고 레이저 빔을 현장이나 대상물에 발사하여 짧은 시간에 수백만점의 3차원좌표를 기록할 수 있는 최신 측량장비로서 다양한 응용분야에서 두각을 나타내고 있다. 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 공사현장에서 슬래브 시공 시 철근배근 경계를 추출 철근배근 상태를 검측 하였다. 실험측량결과 지상라이다로 철근배근 경계를 신속하게 추출이 가능하였으며, 추출된 자료와 슬래브 도면과의 비교를 통하여 철근배근에 대한 검측이 가능하였다. 이에 따라 공사현장에서 레이저 스캐너를 이용하여 빠르고 정확한 시공검측과 자료 구축이 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2013.11a
• /
• pp.135-137
• /
• 2013

본 논문은 포인터 레이저를 이용한 3D 스캔방식을 제안한다. 3D 스캔이란 물체의 3차원 정보(x, y, z)를 추정하는 기술이다. 3D 스캔 기술은 과거에서부터 많은 연구가 진행 되었으며 스테레오 카메라, 패턴 인식 등 다양한 방식으로 3파원 정보를 추정 한다. 기존의 방식들은 물체의 표면 정보를 정확하게 스캔하는 장점을 가졌지만, 스캐너의 비용이 비싸고, 그 부피가 크다는 단점 때문에 상용화에 어려움이 많다. 본 논문은 기존 방법보다 부피가 작고 가벼우며 시스템 비용이 적은 포인터 레이저를 이용하여 3차원 정보를 추정하는 방법에 대하여 설명한다. 물체의 깊이 정보(z)에 따른 포인터 레이저의 영상에서의 위치 변화를 통하는 방식으로 3차원 정보 추정을 구현 하였다. 실험을 통하여 포인터 레이저만으로 3차원 정보가 추정 되는 것을 확인한다. 위 방법은 3D 스캐너의 부피가 최소화 되므로 다양한 제품에 부착되어 3D 스캐너의 상용화를 기대한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
• /
• 2005.09a
• /
• pp.103-111
• /
• 2005

최근의 급속한 기술 발달을 통해 고전적인 측량 기법을 극복한 3차원 레이저 스캐너를 댐 관리기법의 연구에 적용하였다. 다목적댐과 같은 대규모 댐의 경우, 댐체 변형 특성 파악 및 주변 사면 안정성 연구 등과 관련하여 많은 측량이 필요하지만, 주로 제한된 점 (point)자료를 획득하여 분석하는 데 그쳤다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 3차원 레이저 스캐너 장비를 도입하여 조사하고자 하는 대상체에 대해 3차원 디지털 좌표를 다량으로 획득하여 이를 분석 처리함으로써 보다 효율적으로 댐 관리가 이루어지도록 하였다. 본 연구에서는 보강 사면에 대한 변형 특성을 파악하기 위해, 7개월 간격으로 3차원 스캐닝을 통해 좌표 값을 획득하여 이의 분석을 통해 향후 거동에 대해 예측하였다. 분석을 위해 두 시기의 스캐닝 자료를 병합(registration)하여 상대차이를 분석하고, 틀어진 각을 측정하였다. 또한 도면이 존재하지 않는 지자체의 댐에 대한 신속 측량을 3차원 레이저 스캐너로 대체하기 위한 방안에 대해 제시하고, 준공예정인 댐에 대한 스캐닝을 수행하여 설계 도면과의 비교 검토 결과를 분석하였으며, 향후 다양한 이용 방안에 대한 검토와 토론을 제안하고자 한다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.437-451
• /
• 2012

Application of 3D laser scanner to civil engineering is widely studied in various fields such as tunnel, bridge, calculation of earth volume, construction measurement, observation of rock joint, etc. Some studies on utilization of the 3D laser scanner for calculating the over-break and/or under-break of tunnels have also been carried out. However, in the previous research, the scanning data were usually compared with the 2D CAD blueprint results; although the shape of tunnel structure is relatively simple, for precise calculation of the over-break and/or under-break of tunnels, three-dimensional analysis based on BIM is needed. Therefore, in this paper, a new program that calculates the over-break and/or under-break of tunnels using the 3D laser scanner and the BIM is developed; moreover the effective and rapid process of data treatment is proposed. The accuracy of the developed program was verified by applying the new system to a real tunnels construction field.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
• /
• v.30 no.3
• /
• pp.279-285
• /
• 2012

Albeit the use of terrestrial 3D laser scanner (TLS) in the parts of landslide monitoring, cultural heritage documentation, civil engineering, urban engineering, etc. is increasing more and more, there is no international standardization regulation about the accuracy evaluation of the geometric element values, target, instrument calibration and test procedures, etc. Accordingly, this study deals with the manufacturing of TLS performance test target and the evaluation of TLS distance measurement and shows its suitability as the test target.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.20 no.3
• /
• pp.513-518
• /
• 2016

This paper presents a fast 3D mesh generation method using projection for line laser-based 3D scanners. The well-known method for 3D mesh generation utilizes convex hulls for 4D vertices that is converted from the input 3D vertices. This 3D mesh generation for a large set of vertices requires a lot of time. To overcome this problem, the proposed method takes (${\theta}-y$) 2D depth map into account. The 2D depth map is a projection version of 3D data with a form of (${\theta}$, y, z) which are intermediately acquired by line laser-based 3D scanners. Thus, our 2D-based method is a very fast 3D mesh generation method. To evaluate our method, we conduct experiments with intermediate 3D vertex data from line-laser scanners. Experimental results show that the proposed method is superior to the existing method in terms of mesh generation speed.

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2006.03a
• /
• pp.15-18
• /
• 2006

도로의 정보를 취득하기 위하여 제작된 도로 안정성 조사 분석 차량(RoSSAV)은 도로의 3차원 정보를 취득하는 한 방법으로 레이저 스캐너를 사용한다. 레이저 스캐너로부터 취득된 도로의 3차원 정보는 많은 목적으로 활용할 수 있는 매우 유용한 정보이나, 도로의 3차원 정보를 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록 영상으로 편집을 하게 되면, 현실감 있는 영상이 생성되기는 어렵다. 이를 보완하기 위하여 본 연구에서는 레이저 스캐너로부터 얻은 정보와는 별도로 CCD 카메라로 도로 전방 영상을 촬영하였고, 이 두 가지 데이터를 합성하여 현실감 있는 3차원 도로영상을 생성하는 기법을 연구 개발하였다. 레이더 영상과 CCD 영상의 합성은 레이저 데이터가 가지고 있는 3차원의 위치에 해당하는 CCD영상에서의 영상점을 찾아 이 점에서의 RGB 밴드의 밝기값을 찾아내어 이를 레이저 데이터에 기록, 적용시키는 것을 의미한다. 이 방법을 사용하기 위해서는 영상간의 관계모델을 수립할 필요가 있으며, 본 연구에서는 직접선형변환(DLT) 모델을 사용하였다. 이 모델을 이용하기 위해 레이저 데이터를 영상으로 편집하였고 이 영상과 CCD영상과 일치하는 지점을 육안으로 찾아 각 영상별로 DLT센서모델에 필요한 개수의 기준점을 제작하여 실행하였다. 실험 결과 영상은 기준점의 정확도에 따라 약간의 차이는 있으나 합성 전의 레이저 데이터 영상에 비해 실세계에 가까운 색깔을 나타냄이 확인되었다.

• Spatial Information Research
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.39-49
• /
• 2009

3D terrestrial laser scanners record high precision three-dimensional coordinates of numerous points on an object surface in a short period of time, and is applied to a wide variety of fields including geodesy, and civil engineering, archaeology and architecture, and emergency service and defence, etc. However, most of terrestrial laser scanner utilized in homeland, were imported from foreign country, and also was not authorized formally as the surveying instrument. Therefore, standard test facility to calibrate and perform its evaluation in order to utilize it in a variety of fields is required. This study deals with the test facility of foreign countries for terrestrial laser scanner and suggest the establishment scheme of domestic test facility.

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2007.03a
• /
• pp.105-108
• /
• 2007

차량에 부착된 회전식 레이저 스캐너는 360도로 회전하면서 데이터를 취득하기 때문에 고정식 레이저 스캐너에 비해 더 광범위하고 정확한 3차원 데이터를 획득하고 생성할 수 있다. 그러나 레이저 데이터 자료는 표적까지의 거리와 취득 당시의 스캐너의 각도로만 구성되어있기 때문에 이를 사용하기 위해서 이 데이터들을 일련의 좌표변환과정을 거쳐서 3차원 직교좌표계로 변환시킨다. 이 논문의 목적은 회전식 레이저에서 획득된 데이터를 DEM화하고，DEM영상의 밝기값， 즉 높이값을 이용하여 도로변을 주위의 사물과 분리하여 추출하는 것에 있다. 도로면은 일반적으로 주위의 사물에 비해 그 높이가 낮고 고르게 분포되어 있다고 가정한다. 그렇기 때문에 이 도로면의 높이를 대표할 수 있는 적절한 임계값을 찾을 수 있다면 도로면의 분리 또한 가능하다. 도로면의 추출을 위해 제안된 방법은 취득된 레이저 데이터를 일정 간격의 높이로 나누고 그에 대한 히스토그램을 구한 후, 가장 많은 빈도수를 나타낸 지역의 값을 염계치로 설정하는 방법과，레이저 스캐너가 지표면을 향할 때의 각도，즉 270도 일 때 취득된 거리의 값들을 수집한 후, 그 평균값을 임계치로 설정하는 방법이다. 이렇게 구해진 임계치를 이용 그 값보다 작은 지역을 도로로 인식하였으며，실험 결과 레이저 스캐너의 각도를 이용한 방법이 더욱 효과적으로 도로를 추출할 수 있음을 확인할 수 있었다.