2024-2조
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 컴퓨터 비전을 활용한 노면 손상의 진행도 측정 자동화 프로젝트
영문 : Automation Project for Measuring the Progression of Road Surface Damage Using Computer Vision
과제 팀명
2조
지도교수
조수진 교수님
개발기간
2024년 9월 ~ 2024년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 토목공학과 20188600** 권*현 (팀장)
서울시립대학교 토목공학과 20198600** 김*준
서울시립대학교 토목공학과 20198600** 박*혁
서울시립대학교 토목공학과 20198600** 박*현
서울시립대학교 토목공학과 20198600** 이*헌
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
딥러닝과 컴퓨터 비전 기술을 활용하여 노면의 손상을 자동으로 탐지하고, 손상의 정도(상대적인 깊이 및 크기)를 측정하는 시스템을 개발한다. 이를 통해 인력 부족으로 인한 노면 관리의 비효율성을 개선하고, 선제적인 보수 작업을 가능하게 하여 도로 안전성을 향상하는 것을 목표로 한다.
개발 과제의 배경
최근 도로 관리 분야에서는 인력 부족으로 인해 노면 손상의 선제적 탐지와 보수가 미흡해지고 있다. 이는 싱크홀과 같은 대형 사고에 대한 대처가 늦어지는 원인이 되기도 한다. 전통적인 노면 손상 탐지 방법은 인력 의존도가 높아 시간이 많이 소요되고, 정확도가 낮으며, 지속적인 모니터링이 어렵다. 이를 해결하기 위해 한국도로공사에서는 딥러닝 기반의 손상 탐지 모델을 도입하였으나, 낮은 일반성으로 인해 기존 문제를 완전히 해결하지는 못하고 있는 실정이다.
개발 과제의 목표 및 내용
1. SegFormer 모델을 활용한 노면 손상 탐지 시스템 개발 Transformer 기반의 SegFormer 모델을 통해 노면 손상을 정확하게 탐지하고 분류한다. 기존 CNN 기반 시스템보다 높은 성능 지표(정확도, 정밀도, 재현율 등)를 보이는 것을 목표로한다.
2. 포트홀의 상대적 깊이 측정을 위한 Depth-Anything-V2 모델 구현 포트홀의 깊이 정보를 추정하여 손상의 심각도를 평가한다. 깊이 정보와 손상 영역의 크기를 종합하여 보수 우선순위를 선정한다.
3. 노면 손상 탐지 및 측정 자동화 프로그램 개발 도로 촬영부터 손상 분류, 포트홀 이미지 추출, 깊이 추정, 손상 정도 알림까지의 전체 과정을 자동화한다.
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 서울시 노면 손상 탐지 시스템
서울시에서는 AI기반의 도로 위험 요소 탐지 시스템인 RiaaS를 도입하여 운영하고 있다. 이 시스템은 서울 시내 대중교통에 설치하여 도로의 각종 위험 요소를 실시간으로 탐지하는 데 활용되고 있다. 장치를 부착한 차량이 주행 중 위험 요소를 발견하면 별도의 조작 없이 사진과 위치 정보를 실시간으로 관련 부서에 전송하는 방식으로 운영된다. 그러나 이 시스템은 포트홀 발생 지점을 단순히 블록화하여 대략적인 면적을 계산하는 수준에 그치고 있으며, 정확한 균열의 크기 및 깊이 측정까지는 이루어지지 않아 손상의 심각도 평가에 한계가 있다.
- 한국도로공사의 포트홀 탐지 시스템
최근 국정감사에서 한국도로공사의 CNN 기반 포트홀 자동탐지 시스템이 배수구나 보수 완료 포트홀, 차선 도색 벗겨짐, 타이어 자국 등을 포트홀로 오인하는 사례가 지적되었다. 균열, 포트홀 같은 노면 손상 요소들은 넓은 도로 배경 위에 분포해 있으며, 이러한 요소들은 크기와 위치가 불규칙적이다. CNN은 주로 국소적인 특징을 추출하는 데 중점을 두기 때문에 전역적인 맥락에 대한 이해가 부족하여 도로의 배경 요소와 노면 손상의 경계, 종류를 정확하게 분류하기 어려울 수 있다.
- 기술 로드맵
내용
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
내용
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
내용
관련사업비 내역서
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완료작품의 평가
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향후계획
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특허 출원 내용
내용
