UAV 영상 기반의 Faster R-CNN 기법을 활용한 샌드위치패널 지붕탐색 = Sandwich Panel Roof Exploration Using UAV Image-Based Faster R-CNN Technique

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Among the buildings in Korea, sandwich panel buildings are classified as building materials that are preferred in the building market but vulnerable to fire. The fire in the sandwich panel building is likely to lead to large fires in a short time due to the fast spread of fire and the risk of building collapse is considerable compared to other buildings, which is the main cause of human and property damage. In order to prevent human and property damage from fire, management of buildings vulnerable to fire is desperately needed. Therefore, in this work, we proposed a method to explore and classify the roofs of vulnerable buildings in fire by combining unmanned aerial vehicles (UAV) that are easier to obtain images than aerial photographs and CNN's recently actively utilized object detection algorithms. Specifically, when exploring and classifying fire-prone roofs from images taken with UAV, the objective is to build and use images taken at various shoot elevations as learning data, and to find optimal conditions for detecting roofs of buildings by comparing results when another learning data is added to learning data.

국문 초록 (Abstract)

우리나라 건축물 중 샌드위치패널(조립식판넬) 건축물은 건축시장에서 선호되지만 화재에 취약한 건축자재로 분류된다. 샌드위치패널(조립식판넬) 건물의 화재는 화재의 빠른 확산으로 인해 짧은 시간에 대형 화재로 이어질 가능성이 높으며, 다른 건물에 비해 인명 및 재산 피해의 주요 원인이 되는 건물 붕괴 위험이 높다. 화재로 인한 인명 및 재산 피해를 방지하기 위해서는 화재에 취약한 건축물에 대한 관리가 절실히 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 항공사진보다 영상 획득이 용이한 무인항공기(UAV)와 최근 활발히 활용되고 있는 CNN의 객체 탐지 알고리즘을 결합하여 화재에 취약 건물의 지붕을 탐색하고 분류하는 방법을 제안하였다. 구체적으로, UAV로 촬영한 영상에서 화재가 발생하기 쉬운 지붕을 탐색 및 분류할 때 다양한 촬영 고도에서 촬영한 UAV 영상을 제작하여 학습 데이터로 활용하고, 또 다른 학습 데이터와 비교하여 화재 취약 건물 지붕을 감지하기 위한 최적의 조건을 찾는 것이다.

참고문헌 (Reference)

• 1 안호연 ; 이종택, "실제 도로환경에 적합한 Faster R-CNN 기반 차종 분류" 한국지능시스템학회 28 (28): 210-218, 2018
• 2 백종환, "실내 드론의 위치 추정을 위한 영상처리 기반 객체 검출" 한국정보처리학회 24 (24): 2017
• 3 손문범, "샌드위치패널 냉동창고의 화재 확산원인 및 개선방안에 대한 연구" 서울시립대학교 도시과학대학원 2011
• 4 신창수, "무인항공기 영상을 이용한 건축물 정사영상 부분수정 연구" 서울시립대학교 대학원 2021
• 5 함상우, "딥러닝을 이용한 드론 영상 의미론적 분할" 서울시립대학교 대학원 2019
• 6 이유진, "드론으로 획득한 다중분광영상의 정사영상 생성 및 정확도 평가" 충남대학교 대학원 2020
• 7 신현선 ; 엄정섭 ; 김준현, "드론영상을 활용한 토석류 발생구간의 피해규모 추적기법" 한국측량학회 35 (35): 517-526, 2017
• 8 Shaoqing Ren, "Faster R-CNN"
• 9 Ross Girshick, "Fast R-CNN"
• 10 이한솔 ; 김영관 ; 홍지만, "Deep Learning Model Selection Platform for Object Detection" Korean Institute of Smart Media 8 (8): 66-73, 2019
• 11 Olson, "Advanced data mining techniques" Springer 2008
• 12 장한솔 ; 고준희 ; 장화선, "A Design and Implementation of Real-time 2D Raster Map Service System with Orthophoto Acquired by Drone" The Korean Society for Geospatial Information Systems 25 (25): 47-53, 2017