• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.251-252
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• 2023

As technology improves with the 4th industrial revolution, smart construction is becoming a key part of safety management in the architecture and civil engineering. By using object detection technology with CCTV data, construction sites can be managed efficiently. In this study, super resolution technology based on deep learning is proposed to improve the accuracy of object detection in construction sites. As the resolution of a train set data and test set data get higher, the accuracy of object detection model gets better. Therefore, according to the scale of construction sites, different object detection models can be considered.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.893-903
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• 2022

Recently, computer vision (CV)-based safety monitoring (i.e., object detection) system has been widely researched in the construction industry. Sufficient and high-quality data collection is required to detect objects accurately. Such data collection is significant for detecting small objects or images from different camera angles. Although several previous studies proposed novel data augmentation and synthetic data generation approaches, it is still not thoroughly addressed (i.e., limited accuracy) in the dynamic construction work environment. In this study, we proposed a game engine-driven synthetic data generation model to enhance the accuracy of the CV-based object detection model, mainly targeting small objects. In the virtual 3D environment, we generated synthetic data to complement training images by altering the virtual camera angles. The main contribution of this paper is to confirm whether synthetic data generated in the game engine can improve the accuracy of the CV-based object detection model.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권4호
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• pp.587-598
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• 2022

To increase building change recognition accuracy, we present a deep learning-based building change detection using remote sensing images. In the proposed approach, by merging pixel-level and object-level information of multitemporal remote sensing images, we create the difference image (DI), and the frequency-domain significance technique is used to generate the DI saliency map. The fuzzy C-means clustering technique pre-classifies the coarse change detection map by defining the DI saliency map threshold. We then extract the neighborhood features of the unchanged pixels and the changed (buildings) from pixel-level and object-level feature images, which are then used as valid deep neural network (DNN) training samples. The trained DNNs are then utilized to identify changes in DI. The suggested strategy was evaluated and compared to current detection methods using two datasets. The results suggest that our proposed technique can detect more building change information and improve change detection accuracy.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_2호
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• pp.989-1006
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• 2020

건물탐지 기반의 건물 변화 모니터링은 발사예정인 차세대 중형위성 1, 2호와 같은 고해상도 다시기 광학 위성영상을 이용한 인공 구조물 모니터링 측면에서 가장 중요한 분야 중 하나이다. 하지만 지표면에 위치하는 건물들의 형태와 크기는 다양하며, 이들 주변에 존재하는 그림자 또는 나무 등에 의해 정확한 건물탐지에 어려움이 따른다. 또한, 영상 촬영 당시의 플랫폼의 방위각(Azimuth angle)과 고도각(Elevation angle)에 따라 생기는 기복 변위로 인해 건물 변화탐지 수행 시 다수의 변화 오탐지가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 건물 변화탐지 결과 향상을 위해 다시기 영상 취득 당시의 태양의 방위각과 그에 따른 그림자의 주방향(Main direction)을 이용한 객체기반 건물탐지를 수행하였으며, 이후 플랫폼의 방위각과 고도각을 이용한 건물 변화탐지를 수행하였다. 고해상도 영상에 객체 분할 기법을 적용한 후, Shadow intensity를 통해 그림자 객체만을 분류하였으며, 건물 후보군 탐지를 위해 각 객체의 Rectangular fit, GLCM(Gray-Level Co-occurrence Matrix) homogeneity 그리고 면적(Area)과 같은 특징(Feature) 정보들을 이용하였다. 그 후, 건물 후보군으로 탐지된 객체들의 중심과 태양의 방위각에 따른 건물 그림자 사이의 방향과 거리를 이용하여 최종 건물을 탐지하였다. 각 영상에서 탐지된 건물 객체 간 변화탐지를 위해 객체들 간의 단순 중첩, 플랫폼의 고도각에 따른 객체의 크기 비교, 그리고 플랫폼의 방위각에 따른 객체 간의 방향 비교 총 3가지의 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 주거 밀집 지역을 연구지역으로 선정하였으며, KOMPSAT-3와 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 이종 센서에서 취득된 고해상도 영상을 이용하여 실험 데이터를 생성하였다. 실험 결과, 특징 정보를 이용해 탐지한 건물탐지 결과의 F1-score는 KOMPSAT-3 영상과 무인항공기 영상에서 각각 0.488 그리고 0.696인 반면, 그림자를 고려한 건물탐지 결과의 F1-score는 0.876 그리고 0.867로 그림자를 고려한 건물탐지 기법의 정확도가 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 그림자를 이용한 건물탐지 결과를 바탕으로 제안한 3가지의 건물 변화탐지 제안기법 중 플랫폼의 방위각에 따른 객체 간의 방향을 고려한 방법의 F1-score가 0.891로 가장 높은 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.136-144
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• 2022

Construction sites are characterized by dangerous situations and environments that cause fatal accidents. Potential risk detection needs to be improved by continuously monitoring site conditions. However, the current labor-intensive inspection practice has many limitations in monitoring dangerous conditions at construction sites. Computer vision technology that can quickly analyze and collect site conditions from images has been in the spotlight as a solution. Nonetheless, inspection results obtained via computer vision are still stored and managed in centralized systems vulnerable to tampering with information by the central node. Blockchain has been used as a reliable and efficient decentralized information management system. Despite its potential, only limited research has been conducted integrating computer vision and blockchain. Therefore, to solve the current safety management problems, the authors propose a framework for construction site inspection that integrates object detection and blockchain network, enabling efficient and reliable remote inspection. Object detection is applied to enable the automatic analysis of site safety conditions. As a result, the workload of safety managers can be reduced with inspection results stored and distributed reliably through the blockchain network. In addition, errors or forgery in the inspection process can be automatically prevented and verified through a smart contract. As site safety conditions are reliably shared with project participants, project participants can remotely inspect site conditions and make safety-related decisions in trust.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제10권2호
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• pp.74-78
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• 2018

Recently, due to decrease hardware prices and the development of technology, analog signage has been changing to digital signage for providing content such as advertisements, videos. Furthermore, in order to provide advertisements and contents to users more effectively, technical researches are being conducted in various industries. In addition, including digital signage that uses displays, it can be seen that it provides advertisements and contents using diverse devices such as LED signage, smart pads, and smart phones. However, most digital signage is installed in one place to provide contents and provides interactivity through simple events such as manual content provision or touch. So, in this paper, we suggest a new object detection algorithm based on an adjacent frames based image correction algorithm for interactive building signage.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.381-392
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• 2021

본 연구에서는 UAV (Unmanned Aerial Vehicle)로 촬영한 이미지를 활용하여 수치지도 지형지물 표준 코드에서 정의하고 있는 건물 8종에 대하여 딥러닝 기반의 객체 탐지 분석을 수행하였다. UAV로 촬영한 이미지 509매에 대하여 이미지 라벨링을 하였고 YOLO (You Only Look Once) v5 모델을 적용하여 학습 및 추론을 진행하였다. 실험 및 분석은 오픈소스 기반의 분석 플랫폼과 알고리즘을 적용하여 데이터를 분석하였으며 분석결과 88%~98%의 예측 확률로 건물 객체를 탐지하였다. 또한 학습데이터의 구축 및 반복 학습의 과정에서 건물 객체 탐지의 높은 정확도를 위해 필요한 학습 방식 및 모델 구축방식을 분석하였고, 학습한 모델을 다른 영상자료에 적용하는 방안을 모색하였다. 본 연구를 통해 고효율 심층 신경망과 공간정보데이터가 융합하는 모델을 제안하며 공간정보데이터와 딥러닝 기술의 융합은 향후 공간정보데이터 구축의 효율성, 분석 및 예측의 정확도 향상에 많은 도움을 제공할 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1161-1175
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• 2018

도로 터널의 주행은 시야의 제한으로 인해 유고상황이 발생한 후 2차 대형사고로 이어지기 쉽다. 따라서, 유고상황 발생 즉시, 상황을 자동 감지하여 신속히 초동대응이 이루어 져야 한다. 유고상황을 자동으로 감시할 수 있는 시스템은 기존에도 존재했지만, 폐합된 터널 내 열악 환경에서 촬영되는 CCTV 영상의 질적 한계로 인해 유고상황을 제대로 감지하지 못했다. 이러한 한계를 극복하기 위해 딥러닝을 기반으로 한 터널 영상유고 자동 감지 시스템을 개발하였으며, 지난 2017년 11월 딥러닝 객체 인식 네트워크에 대한 연구를 진행하여 우수한 객체인식 성능을 보인바 있다. 그러나 객체인식은 정지영상 기반으로 수행되므로 이동체의 이동방향과 속도를 알 수 없어, 정차 및 역주행 등 이동체의 이동특성에 따른 유고상황을 판단하기 힘들다. 본 논문에서는 객체인식으로 감지된 이동체의 객체정보를 기반으로 별도의 객체추적기법을 적용하여 이동체의 이동 특성을 자동으로 추적하는 프로세스를 제안하였다. 이를 통해 얻어진 이동체의 이동 방향과 속도 정보를 기반으로 정차 및 역주행을 판별하는 알고리즘을 개발하여 딥러닝 기반 터널 영상유고 자동감지 시스템을 완성하였다. 또한, 유고상황이 포함된 영상들에 대하여 유고상황 감지성능을 검증하였다. 검증 실험 결과, 화재, 정차와 역주행 상황에 대해서는 모두 100% 수준으로 완전한 유고상황 감지성능을 보였으나, 보행자 발생 상황에서는 78.5%로 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 하지만, 향후 지속적인 영상유고 영상 빅데이터를 확장해 나가고 주기적인 재학습을 통해 유고상황에 대한 인지성능을 향상시켜 나갈 수 있을 것이다.

• 한국건축시공학회지
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• 제8권4호
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• pp.71-77
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• 2008

Earthwork is very equipment-intensive task and researches related to automated excavation have been conducted. There is an issue to secure the safety for an automated excavating system. Therefore, this paper focuses on how to improve safety for semi- or fully-automated backhoe excavation. The primary objective of this research is to develop the core technology for automated object detection in excavation work. In order to satisfy the research objective, a diverse sensing technologies are investigated and analysed in terms of functions, durability, and reliability. The authors developed detecting algorithm for the objects using laser sensor and verified its performance by several tests. The results of this study would be the basis for developing the automated object detection system.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.923-926
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• 2003

In this paper we propose a scheme to generate DTM and detect buildings on DSM generated from LIDAR data. Two stages are performed. The first stage is to perform object segmentation by using two morphology operations namely, flattening and H-Dome transformation. After filtering out the object points above the ground, we used the non-object points to generate DTM. The second stage is to detect buildings from the objects by analyzing differential slopes. The test data is in raster form with 1m spacing around Hsin-Chu Scientific Area in Taiwan. The mean error is -0.16m and the RMSE is 0.45m for DTM generation. The successful rate for building detection is 87.7%.