Displacement Measurement of Breakwater Caissons Using Marker-based Image Analysis

방파제 케이슨의 안정성 평가를 위한 수리모형실험에서는 전통적으로 실험 종료 후 수동 측정을 통해 연속적인 시계열 변위 데이터 획득이 어려웠다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위해 마커 추적 기반의 영상 분석을 통한 비접촉식 변위 측정 프레임워크를 개발하였다. 첫째, 케이슨 모형을 대상으로 파랑 재현 실험에 대한 동영상을 취득하였다. 둘째, 케이슨 모형 위의 원형 표식을 탐지하기 위하여 허프 알고리즘을 적용하고 표식의 중심점을 추출하였다. 셋째, 모든 프레임에서 추출된 표식을 추적하기 위하여 표식을 클러스터링하고 분류하였다. 넷째, 실험실 환경에 따른 진동 노이즈를 제거하기 위하여 고정된 표식을 추적하여 카메라 진동을 보정하였다. 마지막으로 영상 기반 화소 단위에서 물리적 단위로 케이슨의 2차원 변위를 산출하였다. 이러한 측정값은 전통적인 수동 방식과 비교 검증되었으며, 유사한 변위를 보였다. 본 연구는 영상 기반 접근 방식이 케이슨 변위 분석에 적용 가능하고 효과적임을 보여주며, 기존 기술로는 포착하기 어려운 다중 지점에서의 동시 측정과 동적 변위에 대한 시계열 정보를 제공한다.