Page 12 - (주)하우엔지니어링 사외보 하우인 통권22호

HOW 특별기고
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단계 ➊에서는 관련 기술과 문헌에 대한 고찰 및 연구가 필요하다. 특히 OpenCV를 이용한 영상처리기
법과 아두이노의 거리 센서를 이용한 모듈 구성을 중심으로 연구되어야 한다.

단계 ➋에서는 영상처리기법을 균열 이미지에 적용함으로써 균열의 폭과 길이를 각각 평가할 수 있는

알고리즘이 개발되어야 한다. 이때 스마트폰의 코딩 언어인 안드로이드는 자바 언어에 그 기초를 두고 있
으므로 알고리즘의 개발은 자바 언어로 코딩한다. 균열 이미지에 대한 영상처리는 OpenCV 라이브러리를
자바 플랫폼에 등록시킴으로써 수행할 수 있다. 기본적으로 회색 영상 변환과 이진화 과정 등이 적용된다.
이진화 과정에서 필수적인 단계인 임계값의 선택은 기존 연구에서 이미 각 관련 이론들을 기반으로 오차

분석이 수행된 바 있다. 이러한 오차 분석을 바탕으로 지역적‧통계적인 접근 방법을 통해 임계값을 결정한
다.
콘크리트 균열 폭의 평가와 관련된 기존 연구들에서는 배경으로부터 균열만을 검출한 후 직접 픽셀의
개수를 연산한다. 이러한 방법은 현장에서 신속하게 균열 폭을 평가해야하는 상황을 고려해볼 때 적당하

지 않다. 균열 폭과 길이의 측정은 균열 이미지에 대한 히스토그램 분석과 레이블링을 통해 각각 평가할 수
있다. 이 단계에서는 통계적 접근에 의한 임계값의 선택이 영상처리기법에 의한 균열 폭 평가에 대해 신뢰
성을 가져야 한다. 영상처리기법에 의한 균열 폭과 균열 게이지로 직접 측정한 균열 폭을 비교했을 때 신뢰
할 만한 오차 범위 값을 가져야 한다.

단계 ➌에서는 아두이노의 거리 센서를 이용해 스마트폰에서 콘크리트 표면까지의 거리를 측정할 수 있
는 시스템을 개발한다. 센서의 종류는 콘크리트 표면의 조도와 현장 상황을 고려해 레이저 또는 초음파 센
서 등을 여러 상황별 실험을 통해 선택할 수 있다. 또한, 스마트폰과 센서 및 전원공급장치가 하나의 시스

템으로 구성되어 간편하게 휴대할 수 있도록 스마트폰 거치 모듈과 3D 프린터를 이용한 프레임이 제작되
어야 한다. 이 단계에서는 센서의 정확도가 확보되어야 하고, 전압을 고려해 촬영 거리 측정 시스템의 안
정성이 확인되어야 한다.

단계 ➍에서는 스마트폰 애플리케이션을 안드로이드 플랫폼에서 제작하고, 자바 언어로 개발된 알고리
즘을 애플리케이션에 적용한다. 또한, 촬영 거리 측정 장치를 접목해 무선 통신 기능을 구현하고, 디버깅
작업을 통해 오류를 최소화 한다. 마지막으로 제작된 프레임에 스마트폰 ‧ 센서 ‧ 메인보드 ‧ 전원공급장치
등을 부착해 최종 시스템을 구성하고 테스트 과정을 연계한다. 이 단계에서는 3D 프린터로 제작되는 프레

임을 여러 수정 작업을 거쳐 간소화하고, 현장 실험을 통해 현장 적용성을 검토한다.

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