격자 구조 기반 3차원 점군 데이터에 대한 배관 인식

Abstract

선박 및 플랜트 건조 과정에서 배관은 다양한 크기와 형상으로 구성되어 있으며, 제작 과정에서 오차가 발생할 경우 설치 과정에서 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 3차원 계측기를 이용하여 배관의 치수품질관리를 수행하고 있다. 본 연구에서는 3차원 점군(point cloud) 데이터로부터 치수품질이 가능하도록 배관 형상을 인식하는 방법을 제안한다. 계산 시간을 줄이기 위해서 점군 데이터를 격자단위로 구성하고, 각 격자에서 실린더 피팅을 수행하여 실린더 형상을 찾는다. 그리고 실린더 이외의 형상을 제외하고, 유사한 인접 실린더를 결합한다. 실린더를 결합한 후에는 결합된 점군을 이용해서 다시 실린더 피팅을 수행하여 이 과정을 반복적으로 수행한다. 실린더 피팅은 PCL(point cloud library)을 이용하였으며, 실제 적용 사례를 통해 알고리즘의 효율성을 검증하였다.