Cracks in concrete structures should be measured periodically to assess potential problems in durability and serviceability. Conventional crack measurement systems depend on visual inspections and manual measurements of the crack features such as width, length, and direction using microscope and crack gage. However, conventional methods take time as well as manpower, and lack quantitative objectivity resulted by inspector. In addition, these have difficulties in measuring inaccessible surface cracks.
In this study, a portable instrument that can measure and analyze cracks on concrete surface is developed by employing a CCD(Charge Coupled Device) camera in combination with image processing and portable hardware. This system consists of four major parts: (1) CCD camera, which can take crack image, (2) distance measuring instrument, the distance from concrete surface to CCD plate is needed to measure and analyze cracks quantitatively, (3) compute part, which is able to extract cracks and calculate width, length, and direction of extracted crack on the basis of image processing, and (4) input/output devices, we can control the instrument with input device and output device displays the results of measuring and analyzing.
To examine validity of the system developed in this study, crack analyzing tests are performed on the images obtained from various types of concrete surface cracks in many sites. The test results revealed that the system is highly effective in automatically analyzing concrete surface cracks.
콘크리트 구조물의 균열은 내구성과 사용성에 심각한 문제가 되는지 평가하기 위하여 정기적으로 계측하여야 한다. 기존에는 균열 측정할때 균열의 폭, 길이, 방향 등을 사람이 육안으로 조사하거나 균열자, 균열 현미경 등을 이용하여 직접 측정하였다. 그러나 이러한 기존의 방법은 시간과 인력이 많이 필요하고 측정자의 주관이 개입할 수 있어 측정값의 객관성이 부족하다. 그리고 접근할 수 없는 위치에 있는 균열에 대해서는 측정이 매우 어렵다. 이 연구에서는 CCD카메라 등 휴대용 장치에 화상 처리 기법을 조합하여 콘크리트 표면의 균열을 계측하고 분석할 수 있는 휴대용 균열폭 측정 장치를 개발하였다. 이 장치는 아래와 같이 크게 네 가지로 장치로 구분된다. (1) 균열 화상을 촬영하는 CCD 카메라, (2) 콘크리트 표면과 카메라 CCD판 사이의 거리를 측정하는 거리 측정기, (3) 화상처리 기법을 바탕으로 균열을 검출하고 균열의 폭, 길이 방향 등을 분석하는 계산 장치, (4) 휴대용 장치를 제어하고 결과값을 받아볼 수 있는 입출력 장치, 이 연구에서 개발한 장치를 검증하기 위하여 여러 종류의 콘크리트 표면 균열을 촬영하여 분석을 수행한 결과, 이 시스템이 자동으로 콘크리트 균열을 검출하여 계측, 분석하는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.
