Junghoon Kim;Insoo Jeong;Seungmo Lim;Jeongbin Hwang;Seokho Chi
국제학술발표논문집
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The 10th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.447-454
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2024
Construction site monitoring is pivotal for overseeing project progress to ensure that projects are completed as planned, within budget, and in compliance with applicable laws and safety standards. Additionally, it seeks to improve operational efficiency for better project execution. To achieve this, many researchers have utilized computer vision technologies to conduct automatic site monitoring and analyze the operational status of equipment. However, most existing studies estimate real-world 3D information (e.g., object tracking, work status analysis) based only on 2D pixel-based information of images. This approach presents a substantial challenge in the dynamic environments of construction sites, necessitating the manual recalibration of analytical rules and thresholds based on the specific placement and the field of view of cameras. To address these challenges, this study introduces a novel method for 3D visualization and status analysis of construction site objects using 3D reconstruction technology. This method enables the analysis of equipment's operational status by acquiring 3D spatial information of equipment from single-camera images, utilizing the Sam-Track model for object segmentation and the One-2-3-45 model for 3D reconstruction. The framework consists of three main processes: (i) single image-based 3D reconstruction, (ii) 3D visualization, and (iii) work status analysis. Experimental results from a construction site video demonstrated the method's feasibility and satisfactory performance, achieving high accuracy in status analysis for excavators (93.33%) and dump trucks (98.33%). This research provides a more consistent method for analyzing working status, making it suitable for practical field applications and offering new directions for research in vision-based 3D information analysis. Future studies will apply this method to longer videos and diverse construction sites, comparing its performance with existing 2D pixel-based methods.
최근 측량 및 지형 공간정보 분야의 기술들은 정보통신기술 발달로 사용자 친화적인 기술로 발전하고 있다. 그러나 현장에서 측량성과와 측량한 지점의 좌표를 알기 위해서는 노트북, 태블릿 PC 및 테스크톱 PC 등의 보조 장치와 토탈스테이션을 연결하여 관측 데이터를 얻어야 하는 불편함이 있다. 따라서 본 연구에서는 토탈스테이션과 스마트폰 간의 블루투스 무선 통신을 통하여 현황측량이 가능하며, 실시간으로 측정된 데이터를 인터넷 지도에 맵핑하고, 측량성과를 나타낼 수 있는 앱을 개발하였다. 개발된 앱은 블루투스 모듈, 트래버스측량 모듈, 현황측량 모듈, 그리고 좌표변환 모듈로 구성되어 있으며 현장에서 외업과 내업을 동시에 수행할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구는 현장에서의 토탈스테이션의 운용 능력과 사용자의 편의성을 향상시키는데 크게 기여할 것으로 사료된다.
IKONOS-2, QuickBird, KOMPSAT-2와 같은 고해상도 위성영상은 높은 공간해상도의 흑백영상과 멀티스펙트럴 영상을 동시에 제공하고 있다. 영상융합은 서로 다른 공간, 분광해상도를 가지는 영상을 이용하여 두 개의 장점을 모두 가지는 영상으로 재구성하는 것을 의미하며 위성영상을 영상의 시각화, 개체 추출 등에 더욱 효과적으로 사용할 수 있도록 한다는 점에서 중요한 연구분야이다. 이를 위해 많은 영상융합 알고리즘이 제안되었지만, 대부분 의 알고리즘들은 융합 후에 원 멀티스펙트럴 영상의 분광정보를 효과적으로 보존하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 수정된 영상 유도 기법을 통하여 융합영상의 분광왜곡량을 줄이는 알고리즘을 제안하였다. 원 멀티스펙트럴 영상과 해상도를 낮춘 융합영상과의 비교 분석을 통하여 융합영상의 분광 정보 왜곡량을 보정하도록 유도기법을 조정하였다. QuickBird 영상에 적용한 결과, 다양한 융합영상들이 본 알고리즘을 적용할 경우에 분광왜곡량이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.
길찾기는 '목적지를 찾는 문제 해결 과정'으로 최적의 경로 선택을 위한 공간 데이터 선택이 매우 중요하다. 최근 공간의 복잡화와 길찾기 서비스의 매체 확장으로 인해 공간데이터가 다양해져 정보디자인 관점으로의 접근이 필요하게 되었다. 따라서 본 연구의 목적은 길찾기 과정에서 중요한 인지적 단서가 되는 안내표지판 디자인을 위해 정보디자인 관점에서 공간데이터 디자인을 위한 메타 가이드라인을 제안하는 것이다. 연구는 3단계로 진행되었다. 첫째, 정보디자인, 표지판 디자인 관련 문헌연구와 표지판 가이드라인 매뉴얼 분석을 통해 디자인 프로세스를 제안하고 단계별 디자인 요소를 도출하였다. 둘째, 사례 분석과 전문가 FGI를 통해 3단계 디자인 프로세스 중 정보 조직화와 시각화 단계에 관한 메타 가이드라인을 제안하였다. 셋째, 메타가이드라인의 적용 가능성을 파악하기 위해 대상지를 선정하여 메타 가이드라인을 표지판 디자인에 적용하고 이에 대한 사용자 평가를 시행하였다. 사용자 설문을 통해 메타 가이드라인의 핵심 내용인 공간 특성에 따른 정보 위계, 정보 위계에 따른 정보 우선순위, 방향과 공간에 관한 시각화에 관한 가이드라인 적용 가능성을 파악하였다. 본 연구는 표지판 디자인에 필요한 정보 요소들을 프로세스 중심으로 체계화시켰다는 점과 공간특성에 따른 표지판 디자인에 관한 거시적 방법론을 제시했다는 점에서 의의가 있다. 본 연구 결과를 토대로 향후 복잡한 공간 또는 다양한 매체를 위한 방향지각 정보, 공간인지 정보에 관한 구체적인 시각화 방법에 대한 연구를 진행하고자 한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제3권1호
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pp.108-118
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2009
In this paper we develop an indoor location tracking system and its 3D tracking monitoring viewer, viz., 3D Navigation Viewer (3DNV). We focus on the integration of an indoor location tracking system with the Virtual Reality Modeling Language (VRML), to facilitate a representation of the user's spatial information in virtual indoor environments that is synchronized with the physical location environment. The developed indoor location tracking system employs beacons as active transmitters, and a listener as a passive receiver. The distance information calculated from the difference speeds of RF and Ultrasonic signals is exploited, to determine the user's physical location. This is essential in supporting third parties like doctors and caregivers in identifying the activities and status of a particular individual via 3DNV. 3DNV serves as a unified user interface for an indoor location tracking system, showing the viewpoint and position of the target in virtual indoor environments. It was implemented using VRML, to provide an actual real time visualization of the target's spatial information.
BIM 기술은 기존 2D 기반 도면처리에서 나아가 3D 모델링을 통한 시설물의 전 생애주기에 발생하는 데이터를 포함한다. 이러한 특성상 하나의 건물은 그 데이터의 방대한 양으로 엄청난 크기의 파일을 생산한다. 대표 표준포맷인 IFC가 그 예로, 객체 기반의 형상정보 및 속성정보를 기반으로 상당한 데이터를 포함한 대용량 처리에 대한 이슈가 종종 발생하고 있다. 이는 렌더링 속도를 증가시키고, 그래픽 카드 용량을 많이 차지하기 때문에, 화면 가시화 측면에서 비효율적이다. 대용량 데이터의 경량화 문제는 프로그램의 프로세스와 품질 측면에서 필수적으로 해결되어야 한다. 본 연구는 국내 및 해외 연구사례에서 경량화에 관련된 다양한 시도를 확인하였다. 이를 기반으로 대용량 BIM 데이터를 효과적으로 컨트롤하고 가시화하기 위해, BIM 특성을 고려하여 최대한 활용할 수 있는 데이터의 경량화 기법을 제안하고 검증하였다. 이는 웹 기반 GIS 플랫폼 상에서 대용량 시설물 데이터를 운용하는데, 최적의 시설물 유형을 분석하고 객체 기반의 IFC 특성을 최대한 활용하여 사용자 측면에서 화면전환의 품질을 확보하고 프로세스 측면에서 효과적인 메모리 운영을 확인하였다.
최근 위치정보 기반 광고, 개인용 내비게이션 등과 같은 공간정보 응용 서비스는 스마트폰의 보편적인 기능으로 인식되고 있으며, 고부가 콘텐츠와 연계하여 온라인 지도 편집과 같은 전문적인 기능을 제공하는 웹 서비스의 수요도 증가하고 있다. 그러나 이러한 공간정보 기반 웹 서비스들을 장애인들이 비장애인들과 동등하게 사용하는 것을 쉽지 않다. 물론 이 같은 실정이 공간정보 관련 서비스에 국한된 것은 아니다. 모든 사람들이 동등하게 다양한 분야의 웹 서비스를 제공받고 정보를 획득할 수 있도록 웹 콘텐츠를 다루는 데 필요한 기술적 사양이 필요하다. 이에 월드와이드웹 컨소시엄(W3C)에서는 웹 콘텐츠 접근성 지침을 개발하여 공표하였으며, 한국형 웹 콘텐츠 접근성 지침 2.1은 이를 참조하고 있으며 이에 대한 인증심사제도가 마련되어 있다. 그러나 국내외를 막론하고 다른 웹 서비스 분야에 비해 공간정보 분야에서는 웹 콘텐츠 접근성 적용에 관한 전문적인 연구나 실무 적용 서비스 사례가 많지 않다. 이 연구에서는 우선 웹 콘텐츠 접근성과 한국형 웹 콘텐츠 접근성 지침 2.1에 관한 내용을 정리하고, 여러 응용 분야 중에서 공간정보 웹 시각화 분야를 중심으로 이 지침을 적용하는 데 필요한 기본적인 방법을 제시하고자 한다.
본 연구는 한반도 해역 해양지질 및 지구물리 자료의 통합 DB시스템을 2009년부터 2013년까지 구축하였으며, 현재까지 시스템 운영 및 정보업데이트를 수행하고 있다. 해양수산부 연구사업에서 생산한 해저퇴적물의 입도분석자료, 층별 단면도, X-ray 영상, 중금속 분석자료, 유기탄소 분석자료와 함께 지구물리탐사 결과인 천부탄성파, 심부탄성파, 자력, 중력 자료를 수집하였다. 더불어, 국내 국 공립기관이 보유하고 있는 기존 자료와 미국, 일본의 한반도 해역 자료도 추가로 수집하였다. 자료포맷은 텍스트 파일, 엑셀 파일, PDF 파일, 이미지 파일, SEG-Y 이진파일 등으로 다양하였으며, 원본자료는 Archive DB에 원형 그대로 저장하여 향후의 재가공과 재분석에 대비하였다. 또한, 수집 자료의 비교분석을 목적으로 GIS 기반 데이터베이스와 검색시스템도 개발하였다. 모든 자료를 ArcGIS 툴을 이용하여 shape 파일로 변환하였으며, 오라클과 ArcGIS를 이용하여 GIS DB를 구축하였다. 클라이언트/서버 방식의 GIS 어플리케이션 개발을 통해 자료검색과 과학 자료 표출기능을 구현하였으며, 가시화를 위해 ChartFX 프로그램과 새로 개발한 전용 프로그램을 이용하였다.
웹기반 기술의 발달은 데이터의 엑세스와 분산 및 공유를 하는 방법들을 급격하게 변화시키고 있다. 더욱이, 웹의 대중화와 더불어 공간정보기술의 발달은 전통적인 지리정보시스템에 있어서 지리정보 및 데이터에 대한 엑세스, 공간 데이터의 배분, GIS 기능들에 대한 엑세스, 그리고 멀티미디어 데이터의 비주얼화 같은 네가지 큰 변화들을 야기해 오고 있다. 최근 연구 웹 상에서 공간정보 및 데이터에 대한 엑세스 및 분산에 관한 연구는 다수 수행되었으나, 웹 상에서 GIS의 분석기능들에 대한 엑세스와 프로세싱에 관한 연구는 거의 전무한 실정이다. 이에 본 연구는 분산형 공간정보 및 데이터와 공간모델링 툴들에 대한 사용자들의 접근성을 향상시키는데 있어서 웹기반 GIS의 적용 가능성을 타진하고자 한다. 본 연구에서 개발된 실험단계의 웹기반 GIS는 공간의사결정을 지원하기 위한 웹기반 변이할당모델링에 초점을 두고 있다. 그리고 본 연구는 GIS 서버로서 Arc/Info 소프트웨어와 클라이언트측의 프러그인으로서 CGM 뷰어를 사용하는 하이브리드 접근법을 채택한다. 본 연구는 웹기반 GIS가 특정한 사용자그룹간에 분산형 공간정보 및 데이터에 대한 엑세스를 증대시키고, 공간모델링을 수행하는데 있어서 유용한 도구라는 사실을 보여준다. 또한, 본 연구는 개방형 공간의사결정 지윈시스템을 개발하는데 있어서 웹기반 GIS의 잠재적 가능성에 대한 좋은 시사점을 제시한다.
본 연구는 조사연구의 과정에서 활용 가능한 공간분석의 유용성을 지리정보시스템(GIS)과 공간적 이질성을 고려하는 지리적 가중 회귀분석(GWR)을 통해 탐색한다. 많은 사회현상은 공간적 차원을 포함하고 있으며, GIS, GPS 단말장치, 온라인 위치기반 서비스의 발달로 위치정보의 수집과 활용이 용이해짐에 따라 조사연구의 과정에서 공간정보를 활용하는 분석이 이전보다 훨씬 더 용이해지고 있다. 관찰의 독립성과 오차의 동분산성을 가정하는 전통적 회귀분석은 공간적 의존성을 분석하지 못한다. GWR 분석은 속성정보뿐만 아니라 공간정보를 활용하는 공간분석 기법으로서, 공간적으로 근접한 사례들은 유사성을 가진다는 가정에 따라 지리적 가중함수를 활용한다. A 기초자치단체 주민들을 대상으로 한 조사연구 자료를 공간정보와 결합시킨 후 간단한 행정만족도 모형을 추정해 본 결과, 지리적 가중 회귀분석은 전통적 회귀분석에 비해 공간적 자기상관의 문제를 극복하고 모형의 부합도를 증가시키는 것으로 나타났다. GWR 결과를 GIS와 결합시켜 독립변수 효과의 공간적 변이를 시각화시켜 봄으로써, 변수들의 효과와 관계를 더 자세하고 풍부하게 이해할 수 있다. 나아가서 이 기법은 특정 변수의 효과가 예외적으로 낮거나 높은 지역을 더 쉽게 밝혀냄으로써 정책방안을 모색하는 데에도 유용하게 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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