3차원 복원 및 객체 검출 기반 건물 균열 탐지

• Published in: 디지털콘텐츠학회논문지 Vol. 23; no. 12; pp. 2517 - 2525
• Main Authors: 김혜근(Hye-Geun Kim), 양석영(Seock-Young Yang), 이승준(Seung-Jun Lee), 조영준(Yeong-Jun Cho)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국디지털콘텐츠학회 01.12.2022
• Subjects: 컴퓨터학; 균열; Object Detection; Cracks; 객체 검출; 3D Reconstruction; 컴퓨터비전; Artificial Intelligence; 인공지능; Computer Vision; 3차원 복원
• ISSN: 1598-2009; 2287-738X
• DOI: 10.9728/dcs.2022.23.12.2517

최근 건설 및 재개발 현장에서 건물 붕괴사고가 빈번히 발생하고 있다. 붕괴사고는 많은 인명 및 재산 피해로 이어질 수 있으므로 사전 예방이 필요하다. 정기적으로 건물 내외부의 균열을 확인하지만 큰 규모의 건물을 사람이 직접 확인하기에는 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 건물 붕괴의 주요 원인인 콘크리트 균열을 드론이 수집한 영상에서 자동으로 검출하고 이를 직관적으로 시각화하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 3차원 복원 기법을 통해 건물의 전체 형상을 복원하며 동시에 객체 검출 기법을 활용하여 건물 균열 위치를 탐지한다. 탐지된 건물 균열은 복원된 3차원 건물 모델 위에 시각화하여 실제 건물의 모양과 균열 발생 지점을 직관적으로 제공한다. 제안 기법을 검증하기 위해 균열을 포함한 다양한 건물들을 실제 촬영하고 테스트 하였으며, 약 69.6%의 균열 검출 성능을 보이는 것을 확인하였다. 제안 기법은 건물 균열 탐지에 대한 편의성과 직관성을 높일 수 있으며 무인 이동체 (드론, 로봇 등)를 활용한 경우 검사 사각지대 없이 모든 건물을 자세히 살필 수 있는 장점이 있다. 이를 통해 건물 붕괴사고를 예방하여 피해를 최소화 할 수 있기를 기대한다. Prevention of collapse accidents is necessary because collapse accidents can lead to a lot of human and property damage. People check cracks in building regularly, but checking large-scale buildings directly is very difficult. This paper detects concrete cracks automatically from video which is collected by drones and visualizes them intuitively. We detect the location of the cracks by object detection and reconstruct the entire shape of the building by 3D reconstruction. The detected building cracks are visualized on the 3D building model which is reconstructed to intuitively provide the shape and crack point of the actual building. In order to verify our method, we tested various buildings which include cracks and the performance of crack detection is approximately 69.6%. Our method can increase the convenience and intuition of building crack detection, and also examine all buildings in detail without inspection blind spots by utilizing moving objects (drones, robots, etc.). We expect that building collapse accidents can be prevented and damage can be minimized. KCI Citation Count: 0