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구조물의 균열을 검출하는 균열 검출 시스템에 있어서, 타겟 구조물에 연속파 라인 레이저(Continuous Wave line laser)를 조사하는 라인 레이저 공급부; 상기 라인 레이저 공급부와 동기화되어 기 정해진 경로로 이동하는 IR(Infra-Red) 카메라 및 비전(vison) 카메라를 포함하며, 상기 타겟 구조물에서 방사된 열파(thermal wave)를 계측하여 열화상 이미지들을 생성하고 타겟 구조물의 외관을 촬영하여 실화상 이미지들을 생성하는 하이브리드 영상 스캐닝부; 및상기 열화상 이미지들 및 상기 실화상 이미지들에 대해 왜곡 보정 프로세스, 시공간 통합 좌표 변환(time-spatial-integrated coordinate transformation) 프로세스, 및 위상 맵핑 프로세스(phase mapping process)를 수행하고, 상기 수행 결과에 따른 이미지를 상호 영상정합하여 상기 타겟 구조물의 균열을 시각화하는 제어부를 포함하되,상기 제어부는,상기 타겟 구조물에 조사된 레이저 빔의 열파 분포가 따르는 가우시안 분포의 기 설정된 신뢰 구간을 경계로 갖는 분석 영역을 설정하고, 상기 설정된 분석 영역에 대해 시공간 통합 좌표 변환 프로세스를 수행하며,상기 수행 결과에 따른 이미지를 상호 영상정합하여 영상정합 이미지를 획득하고, 상기 영상정합 이미지의 픽셀 값에 기초하여 미소 균열을 포함한 균열의 위치 및 크기를 추정하는 위상 맵핑 프로세스를 수행하는 것인, 균열 검출 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 왜곡 보정 프로세스는 상기 열화상 이미지들 및 상기 실화상 이미지들과 캘리브레이션 마커(calibration marker) 간의 이차원 호모그래피(homography) 행렬을 추정하고, 상기 이차원 호모그래피 행렬을 기초로 카메라 내부 파라미터 및 외부 파라미터를 산출하며, 상기 내부 파라미터 및 외부 파라미터를 3차원 실제 세계 및 2차원 이미지 평면 간의 상관 관계가 모델링된 수학식에 적용하여 상기 열화상 이미지들 및 상기 실화상 이미지들을 왜곡보정된 이미지로 변환하는 것인 균열 검출 시스템
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제 2 항에 있어서,상기 제어부는,상기 왜곡 보정된 열화상 이미지들 및 상기 왜곡보정된 실화상 이미지들 각각에 대해 시공간 통합 좌표 변환을 수행하여, 상기 왜곡 보정된 열화상 이미지들 및 상기 실화상 이미지들 각각을 열화상 시공간 통합 이미지 및 실화상 시공간 통합 이미지로 변환하는 것인 균열 검출 시스템
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제 3 항에 있어서,상기 제어부는,상기 열화상 시공간 통합 이미지에 대해 분석 영역에 대응하는 시간 축으로의 힐버트 변환(Hilbert transformation)을 수행한 결과 데이터로부터 순간 위상각(instantaneous phase angle)을 산출하고, 상기 순간 위상각을 상기 시간 축에 대해 더하여 위상 이미지를 구성하는 것인 균열 검출 시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 위상 이미지에 대해 스캐닝 방향으로 공간 미분하여 노이즈를 제거하여 균열 정량화를 수행하는 것인 균열 검출 시스템
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제 4항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 위상 이미지를 상호 영상정합한 영상정합 이미지에 기반하여 상기 실화상 시공간 통합 이미지 상에서 상기 타겟 구조물의 균열을 시각화하는 것인 균열 검출 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 제어부는,상기 라인 레이저 공급부 및 상기 하이브리드 영상 스캐닝부로 각각 상기 라인 레이저의 조사와, 열파 계측 및 외관 촬영에 대한 제어 신호 및 동기화 신호를 전송하는 것인 균열 검출 시스템
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제 1 항에 있어서,상기 균열 검출 시스템은 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle) 또는 무인 클라이밍 로봇(climbing robot)에 탑재되는 것인 균열 검출 시스템
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균열 검출 시스템이 타겟 구조물의 균열을 검출하는 방법에 있어서,타겟 구조물에 연속파 라인 레이저(Continuous Wave line laser)를 기 정해진 경로로 이동하며 조사하는 단계;상기 타겟 구조물에서 방사되는 열파(thermal wave)를 상기 기 정해진 경로로 이동하며 연속 측정하여 열화상 이미지들을 생성하고, 상기 타겟 구조물의 외관을 상기 기 정해진 경로로 이동하며 촬영하여 실화상 이미지들을 생성하는 단계;상기 열화상 이미지들과 상기 실화상 이미지들에 대해 왜곡 보정 프로세스, 시공간 통합 좌표 변환(time-spatial-integrated coordinate transformation) 프로세스 및 위상 맵핑 프로세스(phase mapping process)를 수행하는 단계; 및상기 수행 결과에 따른 이미지를 상호 영상정합하여 상기 타겟 구조물의 균열을 시각화하는 단계를 포함하되,상기 시공간 통합 좌표 변환 프로세스는 상기 타겟 구조물에 조사된 레이저 빔의 열파 분포가 따르는 가우시안 분포의 기 설정된 신뢰 구간을 경계로 갖는 분석 영역을 설정하고, 상기 설정된 분석 영역에 대해 시공간 통합 좌표 변환 처리를 수행하며,상기 위상 맵핑 프로세스는, 상기 수행 결과에 따른 이미지를 상호 영상정합하여 영상정합 이미지를 획득하고, 상기 영상정합 이미지의 픽셀 값에 기초하여 미소 균열을 포함한 균열의 위치 및 크기를 추정하는 것인, 균열 검출 방법
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제 10 항에 있어서,상기 왜곡 보정 프로세스는 상기 열화상 이미지들 및 상기 실화상 이미지들과 캘리브레이션 마커(calibration marker) 간의 이차원 호모그래피(homography) 행렬을 추정하고, 상기 이차원 호모그래피 행렬을 기초로 카메라 내부 파라미터 및 외부 파라미터를 산출하며, 상기 내부 파라미터 및 외부 파라미터를 3차원 실제 세계 및 2차원 이미지 평면 간의 상관 관계가 모델링된 수학식에 적용하여 상기 열화상 이미지들 및 상기 실화상 이미지들을 왜곡보정된 이미지로 변환하는 것인 균열 검출 방법
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제 11 항에 있어서,상기 시공간 통합 좌표 변환 프로세스는,상기 왜곡 보정된 열화상 이미지들 및 상기 왜곡보정된 실화상 이미지들 각각에 대해 시공간 통합 좌표 변환을 수행하여, 상기 왜곡 보정된 열화상 이미지들 및 상기 왜곡보정된 실화상 이미지들 각각을 열화상 시공간 통합 이미지 및 실화상 시공간 통합 이미지로 변환하는 것인 균열 검출 방법
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제 12 항에 있어서,상기 위상 맵핑 프로세스는 상기 열화상 시공간 통합 이미지에 대해 분석 영역에 대응하는 시간 축으로의 힐버트 변환(Hilbert transformation)을 수행한 결과 데이터로부터 순간 위상각(instantaneous phase angle)을 산출하고, 상기 순간 위상각을 상기 시간 축에 대해 더하여 위상 이미지를 구성하는 것인 균열 검출 방법
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제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체
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