포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 시스템 및 방법
SYSTEM AND METHOD FOR SETTING REGION OF RETAINING WALL DISPLACEMENT ANALYSIS BASED ON POINT CLOUD DATA
특허 요약
본 발명은, 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 방법은 흙막이 벽체의 3차원 포인트 클라우드 데이터를 입력하는 단계; 사용자에 의해 설정된 2차원 포인트와 상기 2차원 포인트의 법선 방향으로 3차원 다각형 경계 박스를 형성하여 해당 다각형 경계 박스 내의 3차원 포인트 클라우드 데이터를 추출하는 단계; 상기 추출된 3차원 포인트 클라우드 데이터에서 불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터를 제거하는 단계; 상기 불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터가 제거된 데이터에서 흙막이 벽체의 높이를 도출하는 단계; 및 상기 흙막이 벽체의 높이를 기초로 기준 포인트 클라우드 데이터와 비교 포인트 클라우드 데이터로 흙막이 벽체 변위 분석 영역을 분류하고, 기준 클라우드 데이터를 업데이트하는 단계를 포함한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 노이즈 제거 알고리즘을 이용하여 정확한 변위 분석 영역 설정이 가능하므로 신뢰성 있는 변위 분석 결과를 도출할 수 있다. 또한, 사용자가 별도의 흙막이 벽체 높이 측정 없이 자동으로 흙막이 벽체의 높이 측정이 가능하고 자동으로 기준 및 비교 3차원 포인트 클라우드 데이터를 분류 가능하다.
청구항
번호청구항
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흙막이 벽체의 3차원 포인트 클라우드 데이터를 입력하는 단계;사용자에 의해 설정된 2차원 포인트와 상기 2차원 포인트의 법선 방향으로 3차원 다각형 경계 박스를 형성하여 해당 다각형 경계 박스 내의 3차원 포인트 클라우드 데이터를 추출하는 단계;상기 추출된 3차원 포인트 클라우드 데이터에서 불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터를 제거하는 단계;상기 불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터가 제거된 데이터에서 흙막이 벽체의 높이를 도출하는 단계; 및상기 흙막이 벽체의 높이를 기초로 기준 포인트 클라우드 데이터와 비교 포인트 클라우드 데이터로 흙막이 벽체 변위 분석 영역을 분류하고, 기준 클라우드 데이터를 업데이트하는 단계를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터를 제거하는 단계는,상기 다각형 경계 박스를 통해 3차원 포인트 클라우드 데이터를 추출하는 단계;상기 추출된 3차원 포인트 클라우드 데이터의 포인트 데이터 별 법선 벡터를 추정하는 단계;상기 3차원 포인트 클라우드 데이터 중 기준이 되는 평면을 도출하고 기준이 되는 평면의 법선 벡터를 도출하는 단계;상기 기준이 되는 평면의 법선 벡터와 포인트 데이터 별 법선 벡터의 코사인 유사도를 산출하는 단계;상기 기준이 되는 평면의 법선 벡터와 기 설정된 기준치 이하의 코사인 유사도를 지닌 포인트 데이터를 제거하는 단계;상기 포인트 클라우드 데이터의 방향과 위치를 통일시키는 단계;상기 방향과 위치가 통일된 포인트 클라우드 데이터에서 복수 개의 평면을 추출하는 단계;상기 추출된 평면 중, 1번째 평면은 음영지역이 있는 평면으로 정의하고, 2~N번째 평면의 3차원 포인트 클라우드 데이터는 군집화 알고리즘을 활용하여 버팀보별 포인트 클라우드 데이터를 분류하는 단계;상기 버팀보별 포인트 클라우드 데이터 및 경계선 알고리즘을 이용하여 버팀보별 포인트 클라우드 데이터의 2차원 다각형 경계선을 추출하는 단계; 및상기 추출된 2차원 다각형 경계선과 형성된 3차원 다각형 경계 박스를 이용하여 1번째 평면에 해당하는 음영지역의 포인트 클라우드 테이터를 제거하는 단계를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 흙막이 벽체의 높이를 도출하는 단계는,불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터를 제거한 3차원 포인트 클라우드 데이터를 입력하는 단계;상기 3차원 포인트 클라우드 데이터를 이동행렬 및 회전행렬을 통해 데이터의 방향과 위치를 조정하는 단계;상기 3차원 포인트 클라우드 데이터의 2차원 다각형 경계선을 추출하는 단계;상기 흙막이 벽체의 가로 길이를 기 설정된 간격으로 분할하여 그리드를 생성하고, 그리드 내의 흙막이 벽체의 세로 길이의 최대값과 최소값을 추출하는 단계; 및 흙막이 벽체의 높이를 산출하는 단계를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 흙막이 벽체 변위 분석 영역을 분류하고, 기준 클라우드 데이터를 업데이트하는 단계는,N회차 3차원 포인트 클라우드 데이터와 N+1 3차원 포인트 클라우드 데이터의 흙막이 벽체 높이를 각각 산정하고 두 높이 차이가 일정 임계치 이상일 경우 실행되는 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 흙막이 벽체 변위 분석 영역을 분류하고, 기준 클라우드 데이터를 업데이트하는 단계는,N회차 3차원 포인트 클라우드 데이터에서 추출된 2차원 다각형 경계선을 활용하여 해당 다각형 경계선에 포함되는 N+1 3차원 포인트 클라우드 데이터는 비교 포인트 클라우드 데이터로 분류하고, 포함되지 않는 데이터는 기준 포인트 클라우드 데이터로 구분하여, 기준 포인트 클라우드 데이터는 기 설정된 기준 포인트 클라우드 데이터에 업데이트되는 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 방법.

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흙막이 벽체 변위 계측 장치의 제어 장치에서 전송된 3차원 포인트 클라우드 데이터를 입력하는 입력부;사용자 단말기에서 설정된 2차원 포인트와 2차원 포인트의 법선 방향으로 3차원 다각형 경계 박스를 형성하여 해당 다각형 경계 박스 내의 3차원 포인트 클라우드 데이터를 추출하는 추출부;상기 추출된 3차원 포인트 클라우드 데이터를 노이즈 제거 알고리즘을 통해 불필요한 3차원 포인트 클라우드 데이터를 제거하고, 흙막이 벽체의 높이를 도출하는 분석부;상기 흙막이 벽체 높이를 통해 기준 포인트 클라우드 데이터와 비교 포인트 클라우드 데이터로 흙막이 벽체 변위 분석 영역을 분류하여 저장하는 저장부; 및상기 입력된 포인트 클라우드 데이터 및 분류된 흙막이 벽체 변위 분석 영역을 출력하는 출력부를 포함하는 포인트 클라우드 데이터 기반 흙막이 벽체 변위 분석 영역 설정 시스템.