KR20190094005A - Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage - Google Patents

Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage Download PDF

Info

Publication number
KR20190094005A
KR20190094005A KR1020180013539A KR20180013539A KR20190094005A KR 20190094005 A KR20190094005 A KR 20190094005A KR 1020180013539 A KR1020180013539 A KR 1020180013539A KR 20180013539 A KR20180013539 A KR 20180013539A KR 20190094005 A KR20190094005 A KR 20190094005A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
road
damage
image
control module
road damage
Prior art date
Application number
KR1020180013539A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102196255B1 (en
Inventor
조주기
양희문
이정희
이희순
임기영
김상린
Original Assignee
한국도로공사
(주)지오룩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국도로공사, (주)지오룩스 filed Critical 한국도로공사
Priority to KR1020180013539A priority Critical patent/KR102196255B1/en
Publication of KR20190094005A publication Critical patent/KR20190094005A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102196255B1 publication Critical patent/KR102196255B1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/01Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/24Classification techniques
    • G06F18/241Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches
    • G06F18/2413Classification techniques relating to the classification model, e.g. parametric or non-parametric approaches based on distances to training or reference patterns
    • G06K9/627
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/08Learning methods
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

Disclosed is an apparatus for detecting road damage. The apparatus includes: a photographing unit photographing a road; and a control module vertically projecting an image photographed so that a photographing direction becomes vertical when an angle formed by the photographing direction of the photographed image and the ground is not vertical, preprocessing the projected image, setting an interest area in a preprocessed area, performing a binary coded calculation by a plurality of parameters with respect to the set interest area, and extracting an alternative damage area, wherein the control module can predict a damage kind of the alternative damage area based on pre-learned road damage area information classifying the road damage area by type. Accordingly, the present invention is possible to prevent derivation accidents in accordance with road damage.

Description

도로 노면 손상 탐지를 위한 영상 처리 및 딥러닝 이미지 분류 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD OF IMAGE PROCESSING AND DEEP LEARNING IMAGE CLASSIFICATION FOR DETECTING ROAD SURFACE DAMAGE}Image processing and deep learning image classification apparatus and method for road surface damage detection {APPARATUS AND METHOD OF IMAGE PROCESSING AND DEEP LEARNING IMAGE CLASSIFICATION FOR DETECTING ROAD SURFACE DAMAGE}

본 발명은 영상처리와 딥러닝 기법을 활용하여 위치 기반의 도로 손상을 탐지하는 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 복수의 차선을 감시하면서 도로의 손상 영역을 탐지하며, 탐지된 손상 영역의 종류 및 크기 등을 결정하는 장치 및 이를 적용한 도로 손상 탐지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for detecting road damage based on location using image processing and deep learning techniques. More particularly, the present invention relates to a system for detecting damage to a road while monitoring a plurality of lanes, and the type and size of the detected damage area. And a road damage detection system using the same.

도로의 손상은 차량 운전자의 안전과 직결될 수 있으므로 정확하고 신속하게 모니터링되어야 할 것이다. 크랙(Crack), 스폴링(Spalling), 포트홀(Pot hole) 등은 도로 손상의 대표적인 예로써, 크랙은 도로의 갈라진 틈을 나타내고, 스폴링은 표면 균열이나 개재물 등이 있는 곳에 하중이 가해져 표면이 서서히 박리되는 것을 나타내며, 포트홀은 아스팔트 포장의 공용시에 포장 표면에 생기는 국부적인 홀을 나타낸다. 포트홀은 아스팔트 바인더 골재의 점착력이 침투한 수분에 의해 약화되어 발생될 수 있다. 포트홀은 도로의 공용 수명을 감소시킬 뿐만 아니라 차량 파손 및 교통사고 유발의 원인이 될 수 있다. 특히, 80 km/h ~ 110 km/h의 속도로 주행이 가능한 고속도로의 경우 포트홀과 같은 도로의 심각한 포장 손상으로 인한 위험은 더욱 증가될 수 밖에 없다.Damage to the road can be directly linked to the vehicle driver's safety and must be monitored accurately and quickly. Cracks, spalling, potholes, etc. are typical examples of road damage. Cracks represent cracks in the road, and spalling is applied to areas with surface cracks or inclusions. Peeling slowly indicates that the porthole represents a local hole in the pavement surface at the time of sharing the asphalt pavement. The pothole may be generated by being weakened by moisture penetrated by the adhesive force of the asphalt binder aggregate. Portholes not only reduce the common life of the road, but can also cause vehicle damage and traffic accidents. In particular, in the case of a highway capable of driving at a speed of 80 km / h ~ 110 km / h, the risk due to severe pavement damage of roads such as portholes is inevitably increased.

따라서, 도로관리기관 중 하나인 한국도로공사는 일상점검 및 특별점검을 통해 크랙, 스폴링, 포트홀 등과 같이 긴급 보수가 필요한 포장 손상을 찾고, 도로 손상을 발견한 경우 24시간 내에 보수하도록 하고 있다. 하지만, 이와 같은 인적자원의 육안 점검에 의한 관리체계는 고비용을 수반하면서도 도로 손상을 조기에 발견하기에는 역부족이다.Therefore, Korea Expressway Corporation, one of the road management agencies, seeks pavement damage that requires emergency repairs such as cracks, spalling, and portholes through daily inspections and special inspections, and repairs them within 24 hours when road damages are found. However, such a management system by visual inspection of human resources is expensive and is insufficient to detect road damage at an early stage.

이에 따라, 도로의 손상을 보다 신속하고 정확하게 탐지하는 방법의 대두가 절실히 요청된다. Accordingly, there is an urgent need for a method of detecting road damage more quickly and accurately.

한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.On the other hand, the above information is only presented as background information to help the understanding of the present invention. No determination is made as to whether any of the above is applicable as the prior art concerning the present invention, and no claims are made.

공개특허공보 10-2016-0009729호(공개일: 2016.1.27)Publication No. 10-2016-0009729 (published: 2016.1.27)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시 예는 도로의 손상을 탐지하는 시스템을 제안한다.The present invention has been made to solve the above problems, an embodiment of the present invention proposes a system for detecting damage to the road.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시 예와 관련된 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 장치는 도로를 촬영하는 촬영부; 및 촬영된 영상의 촬영 방향과 지면이 형성한 각도가 수직이 아닌 경우, 촬영 방향이 수직이 되도록 상기 촬영된 영상을 수직으로 사영하며, 사영된 영상을 전처리하고, 전처리된 영상에서 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역에 대해 복수의 파라미터에 의한 이진화 연산을 수행하여 후보 손상 영역을 추출하는 제어 모듈을 포함하며, 상기 제어 모듈은,도로 손상 영역을 종류별로 분류한 기 학습된 도로 손상 영역 정보에 기초하여, 상기 후보 손상 영역의 손상 종류를 예측할 수 있다.Road damage detection device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention for realizing the above object is a photographing unit for photographing the road; And when the photographing direction of the photographed image and the angle formed by the ground are not vertical, project the photographed image vertically so that the photographing direction is vertical, preprocess the projected image, and set a region of interest in the preprocessed image. And extracting a candidate damage area by performing a binarization operation based on a plurality of parameters with respect to the set ROI, wherein the control module includes pre-learned road damage area information that classifies the road damage area by type. Based on this, damage types of the candidate damage areas can be predicted.

보다 구체적으로, 상기 장치는 도로 관리 서버와 통신하는 통신부; 및 상기 장치의 위치를 수집하는 위치 정보 수집부을 더 포함하며, 상기 제어 모듈은, 결정된 도로 손상 영역의 위치 정보를 상기 위치 정보 수집부를 통해 수집하고, 도로 손상 영역의 위치 정보를 상기 통신부를 통해 상기 도로 관리 서버로 전송할 수 있다.More specifically, the apparatus includes a communication unit for communicating with the road management server; And a location information collection unit for collecting the location of the device, wherein the control module collects the location information of the determined road damage area through the location information collection unit and collects the location information of the road damage area through the communication unit. Can be sent to the road management server.

보다 구체적으로, 상기 장치는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어 모듈은, 결정된 도로 손상 영역이 위치한 도로의 정지 영상 및 동영상 정보를 상기 저장부에 저장할 수 있다.More specifically, the apparatus may further include a storage, and the control module may store the still image and video information of the road where the determined road damage area is located in the storage.

보다 구체적으로, 상기 제어 모듈은, 복수의 촬영된 영상 각각의 촬영 방향과 지면이 형성한 각도가 수직이 아닌 경우, 촬영 방향이 수직이 되도록 상기 촬영된 영상을 수직으로 사영하며, 사영된 영상을 프레임별로 합성할 수 있다.More specifically, when the photographing direction of each of the plurality of photographed images and the angle formed by the ground are not vertical, the control module projects the photographed image vertically so that the photographing direction is vertical, and displays the projected image. You can synthesize frame by frame.

본 발명의 일 실시 예와 관련된 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 장치의 도로 손상 탐지 방법은,도로를 촬영하는 단계; 촬영 된 영상의 촬영 방향과 지면이 형성한 각도가 수직이 아닌 경우, 촬영 방향이 수직이 되도록 상기 촬영된 영상을 수직으로 사영하며, 사영된 영상을 전처리하는 단계; 전처리된 영상에서 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역에 대해 복수의 파라미터에 의한 이진화 연산을 수행하여 후보 손상 영역을 추출하는 단계; 및 도로 손상 영역을 종류별로 분류한 기 학습된 도로 손상 영역 정보에 기초하여, 상기 후보 손상 영역의 손상 종류를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.Road damage detection method of the road damage detection device mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention, the step of photographing the road; If the photographing direction of the photographed image and the angle formed by the ground are not vertical, projecting the photographed image vertically such that the photographing direction is vertical, and preprocessing the projected image; Setting a region of interest in the preprocessed image and performing a binarization operation using a plurality of parameters on the set region of interest to extract the candidate damage region; And predicting a damage type of the candidate damage area based on previously learned road damage area information classified by type of road damage areas.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면 아래와 같은 효과가 도출될 수 있다.According to various embodiments of the present invention, the following effects may be derived.

첫째, 도로 손상 탐지 시스템이 제공됨으로써, 도로 손상 영역이 실시간으로 탐지될 수 있다.First, by providing a road damage detection system, the road damage area can be detected in real time.

둘째, 도로 손상 영역이 탐지됨으로써, 도로를 이용하는 이용객들의 안전이 더욱 보호될 수 있다.Second, by detecting the road damage area, the safety of the users using the road can be further protected.

셋째, 도로 손상 영역이 육안 탐지에 의하지 않고 기기에 의해 자동으로 탐지됨으로써, 탐지 효율성이 향상되고 탐지 편의성이 향상될 수 있다.Third, since the road damage area is automatically detected by the device without visual detection, detection efficiency can be improved and detection convenience can be improved.

넷째, 주행 중 포장 손상이 즉시 탐지 및 이력화됨으로써 도로 관리자의 의사 결정에 적시성이 확보될 수 있다.Fourth, pavement damage can be immediately detected and historyed while driving, thereby ensuring timeliness in decision making by the road manager.

다섯째, 도로 손상 영역이 자동으로 실시간 탐지됨으로써, 비용절감의 효과가 발생될 수 있다..Fifth, since the road damage area is automatically detected in real time, the effect of cost reduction can occur.

여섯째, 도로 손상을 육안으로 확인하던 점검자의 안전사고가 예방될 수 있다.Sixth, the safety accident of the inspector who visually confirmed the road damage can be prevented.

일곱째, 다중 차선에 대한 감시가 동시에 가능하여 탐지 효율이 향상될 수 있다.Seventh, monitoring of multiple lanes is possible at the same time, thereby improving the detection efficiency.

여덟째, 도로 손상 영역을 판정할 때, 학습된 종류별 도로 손상 영역이 이용됨으로써, 간편하게 도로 손상 영역의 종류가 판정될 수 있다.Eighth, when determining the road damage area, the type of road damage area can be easily determined by using the learned road damage area by type.

아홉째, 도로 손상 영역의 크기를 영상처리에 의해 계산하여 보수 물량을 산정하고 즉시 수리 여부에 대한 판단 기준을 제공할 수 있다.Ninth, it is possible to calculate the repair amount by calculating the size of the road damage area by image processing and provide a criterion for determining whether to repair immediately.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtained in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 일 실시 예가 적용되는 대표적인 상황을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 탐지 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 영역을 탐지하는 프로세스 및 탐지 결과를 전송하는 프로세스를 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 영역을 탐지하는 프로세스의 단계들을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 탐지 장치의 표시되는 화면을 나타낸다.
1 is a diagram schematically illustrating a representative situation in which an embodiment of the present invention is applied.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a road damage detection system according to an exemplary embodiment.
3 is a sequence diagram illustrating a process of detecting a road damage area and a process of transmitting a detection result according to an embodiment of the present invention.
4 to 9 are diagrams for describing in detail the steps of a process for detecting a road damage area according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 show screens displayed on the road damage detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예가 적용되는 대표적인 상황을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a representative situation in which an embodiment of the present invention is applied.

도 1에 따르면, 2차선의 고속도로(40)에 일 방향을 나타낸다. 중앙선은 중앙 분리대(20)로 구분되며, 2차선의 고속도로 상에 도로 손상을 탐지하는 단말을 탑재한 차량(10)이 특정 차로를 주행하고 있다. According to FIG. 1, one direction is shown on a two-lane highway 40. The center line is divided into a central separator 20, and a vehicle 10 equipped with a terminal for detecting road damage on a two-lane highway is driving on a specific lane.

차량(10)의 진행 방향에 제1 도로 손상 영역(30-1) 및 제2 도로 손상 영역(30-2)이 있다. 제1 도로 손상 영역(30-1) 및 제2 도로 손상 영역(30-2)은 크랙, 스폴링, 포트홀 등일 수 있으나, 도로 손상 영역의 종류는 상술한 내용에 국한되지 않는다.The first road damage area 30-1 and the second road damage area 30-2 are in the traveling direction of the vehicle 10. The first road damage area 30-1 and the second road damage area 30-2 may be cracks, spalling, port holes, or the like, but the type of road damage area is not limited to the above description.

차량(10)에 탑재된 도로 손상을 탐지하는 단말은 제1 도로 손상 영역(30-1) 및 제2 도로 손상 영역(30-2)을 탐지할 수 있다. 구체적으로, 도로 손상을 탐지하는 단말은 영상 검지 방식을 이용하여 제1 도로 손상 영역(30-1) 및 제2 도로 손상 영역(30-2)을 탐지할 수 있다.The terminal detecting the road damage mounted on the vehicle 10 may detect the first road damage area 30-1 and the second road damage area 30-2. In detail, the terminal detecting the road damage may detect the first road damage area 30-1 and the second road damage area 30-2 by using an image detection method.

즉, 차량(10)에 탑재된 도로 손상을 탐지하는 단말은 복수의 차선의 도로 손상 영역을 동시에 탐지할 수 있다.That is, the terminal detecting road damage mounted on the vehicle 10 may simultaneously detect road damage areas of a plurality of lanes.

이하에서는 도 2를 참고하여, 상술한 도로의 손상을 탐지하는 장치(100) 및 도로 관리 서버(200)를 포함하는 도로 손상 탐지 시스템(1000)을 설명하기로 한다. 도로의 손상을 탐지하는 장치(100)는 차량(10)에 탑재되어 도로의 손상을 직접 탐지하는데 사용되고, 도로 관리 서버(200)는 도로 손상 탐지 장치(100)로부터 수신되는 정보를 가공 및 관리할 수 있다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a road damage detection system 1000 including the above-described apparatus 100 for detecting damage to a road and a road management server 200 will be described. The apparatus 100 for detecting damage of the road is mounted on the vehicle 10 and used to directly detect the damage of the road, and the road management server 200 may process and manage information received from the road damage detection device 100. Can be.

먼저, 도로의 손상을 탐지하는 단말(200)은 통신부(110), 위치정보 수집부(120), 저장부(130), 촬영부(140), 디스플레이(160) 및 제어모듈(170)을 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 구성요소들은 도로의 손상을 탐지하는 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 도로의 손상을 탐지하는 장치(100)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.First, the terminal 200 for detecting damage to the road includes a communication unit 110, a location information collecting unit 120, a storage unit 130, a photographing unit 140, a display 160, and a control module 170. can do. However, the components shown in FIG. 2 are not essential to implementing the apparatus 100 for detecting damage to the road, and thus, the apparatus 100 for detecting damage to the road described herein is a component listed above. It may have more or fewer components.

통신부(110)는 도로 관리 서버(200)와 통신하는 모듈이다. 통신부(110)는 제어모듈(170)의 제어에 따라 도로에 발생된 손상 영역에 관한 정보(손상 영역의 종류, 크기, 형태, 모양, 특성 정보 등) 및 위치 정보를 도로 관리 서버(200)로 전송할 수 있다.The communication unit 110 is a module for communicating with the road management server 200. The communication unit 110 transmits the information on the damage area (type, size, shape, shape, characteristic information, etc.) and location information of the damage area generated on the road under the control of the control module 170 to the road management server 200. Can transmit

통신부(110)는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 도로 관리 서버(200) 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 아울러, 통신부(110)는 블루투스, 와이파이 등의 단거리 통신도 지원할 수 있다.The communication unit 110 transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a road management server 200 on a mobile communication network established according to technical standards or communication schemes for mobile communication. In addition, the communication unit 110 may also support short-range communication such as Bluetooth, Wi-Fi.

위치정보 수집부(120)는 제어모듈(170)의 제어에 따라 도로 손상 영역이 발생된 위치 정보를 수집할 수 있다. 위치정보 수집부(120)는 도로 손상 탐지 장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 도로 손상 탐지 장치(100)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 도로 손상 탐지 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 도로 손상 탐지 장치(100)는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 도로 손상 탐지 장치(100)의 위치를 획득할 수 있다The location information collection unit 120 may collect location information on which a road damage area is generated under the control of the control module 170. The location information collecting unit 120 is a module for obtaining a location (or current location) of the road damage detection device 100, and a representative example thereof may be a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module. For example, when the road damage detection apparatus 100 utilizes a GPS module, the road damage detection apparatus 100 may acquire a location of the road damage detection apparatus 100 using a signal transmitted from a GPS satellite. As another example, when the road damage detection apparatus 100 utilizes a Wi-Fi module, the road damage detection apparatus 100 may be configured based on information of a wireless access point (AP) that transmits or receives a Wi-Fi module and a wireless signal. 100 position can be obtained

저장부(130)는 제어모듈(170)의 제어에 따라 다양한 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장부(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.The storage unit 130 may store various information according to the control of the control module 170. The storage unit 130 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. micro type), card type memory (e.g. SD or XD memory, etc.), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable A storage medium may include at least one type of a programmable read-only memory (PROM), a programmable read-only memory (PROM), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk.

저장부(130)는 도로 손상 영역을 분류할 수 있는 도로 손상 영역 영상 분류기에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 저장부(130)는 다수의 도로 손상 영역의 종류를 판정했던 다수의 기 학습된 정보를 저장할 수 있다. 가령, 저장부(130)는 크랙에 해당되는 도로 손상 영역 영상, 스폴링에 해당되는 도로 손상 영역 영상, 포트홀에 해당되는 도로 손상 영역 영상을 메모리의 용량이 허락하는 한 다량을 저장할 수 있다.The storage unit 130 may store information related to the road damage area image classifier that may classify the road damage area. The storage unit 130 may store a plurality of pre-learned information for determining the types of the plurality of road damage areas. For example, the storage unit 130 may store a large amount of the road damage area image corresponding to the crack, the road damage area image corresponding to the spalling, and the road damage area image corresponding to the port hole as long as the capacity of the memory allows.

아울러, 저장부(130)는 촬영부(140)를 통해 촬영되는 이동 저장소도 포함할 수 있다. 상기 이동 저장소는 USB로 연결되어 내부 데이터가 이동될 수 있다.In addition, the storage unit 130 may also include a mobile storage photographed through the photographing unit 140. The mobile storage may be connected by USB so that internal data may be moved.

촬영부(140)는 도로를 촬영할 수 있다. 촬영부(140)는 정지영상 촬영, 동영상 촬영, 음성 녹음 등을 수행할 수 있다. 촬영부(140)는 주행 중인 차선 뿐만 아니라 주행 중이지 않은 차선도 촬영할 수 있다. 아울러, 촬영부(140)는 여러 차선을 동시에 모니터링할 수 있다.The photographing unit 140 may photograph a road. The photographing unit 140 may perform still image shooting, video shooting, voice recording, or the like. The photographing unit 140 may photograph not only a driving lane but also a lane that is not driving. In addition, the photographing unit 140 may monitor several lanes at the same time.

디스플레이(160)는 촬영부(140)에서 촬영된 영상, 제어모듈(170)을 통해 가공된 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이부(160)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The display 160 may display an image photographed by the photographing unit 140 and an image processed by the control module 170. The display unit 160 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.

제어모듈(170)은 상술한 구성 요소를 전반적으로 제어하는 모듈에 해당된다.The control module 170 corresponds to a module for controlling the above-described components as a whole.

이하에서는 제어모듈(170)이 도로 손상 영역을 탐지하는 방법을 도 3을 참고하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of detecting the road damage area by the control module 170 will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 영역을 탐지하는 프로세스 및 탐지 결과를 전송하는 프로세스를 설명하기 위한 시퀀스도이다.3 is a sequence diagram illustrating a process of detecting a road damage area and a process of transmitting a detection result according to an embodiment of the present invention.

먼저, 제어모듈(170)은 촬영부(140, 카메라)를 통해 영상을 입력받는다.. 제어모듈(170)은 촬영 영상을 실시간으로 수집하여 분석할 수 있다. 제어 모듈(170)의 촬영부(140)를 통해 촬영된 영상을 이동 저장소를 이용하여 수집할 수 있으며, 구현시에는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 촬영된 영상을 수집할 수 있다.First, the control module 170 receives an image through the photographing unit 140 and the camera. The control module 170 may collect and analyze the photographed image in real time. An image captured by the photographing unit 140 of the control module 170 may be collected using a mobile storage, and in an implementation, the image photographed through wireless or wired communication may be collected.

아울러, 제어모듈(170)은 GPS(Global Positioning System)을 통해 도로 손상 탐지 장치(100)의 위치 정보를 수신 및 수집할 수 있다. In addition, the control module 170 may receive and collect location information of the road damage detection apparatus 100 through a global positioning system (GPS).

제어모듈(170)은 촬영된 영상과 GPS 위치 정보를 동기화할 수 있다. The control module 170 may synchronize the captured image with the GPS location information.

그 다음으로, 제어모듈(170)은 입력된 영상에 대해 전처리를 수행한다..Next, the control module 170 performs preprocessing on the input image.

제어모듈(170)은 입력된 영상을 회색조로 변환하고 영상 내의 노이즈를 제거할 수 있다. 이를 위해 평균(π)과 표준편차(σ)에 기반 한 가우시안 함수를 이용할 수 있으며, 크기 5의 마스크 연산이 사용될 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다.The control module 170 may convert the input image into grayscale and remove noise in the image. To this end, a Gaussian function based on mean (π) and standard deviation (σ) may be used, and a mask operation of size 5 may be used, but embodiments are not limited thereto.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 영역을 탐지하는 프로세스의 단계들을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.4 to 9 are diagrams for describing in detail the steps of a process for detecting a road damage area according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 촬영 영상의 정사영 변환, 전처리 및 관심 영역 설정, 멀티 파라미터 방식의 이진화 기법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an orthogonal transformation, preprocessing and region of interest setting, and a multi-parameter binarization technique of a captured image according to an exemplary embodiment.

도 4에 따르면, 제어 모듈(170)은 입력된 촬영 영상이 비스듬히 촬영된 것인지 지면과 수직 방향으로 촬영된 것인지 판단할 수 있다. 제어 모듈(170)은 영상 촬영 당시에 촬영 방향과 지면이 이루는 각도에 대한 정보를 촬영 영상과 함께 저장할 수 있다. 제어 모듈(170)은 저장된 각도 정보에 기초하여 촬영 영상이 비스듬히 촬영되었는지 아니면 지면과 수직으로 촬영되었는지 판단할 수 있다According to FIG. 4, the control module 170 may determine whether the input photographed image is photographed at an angle or photographed in a direction perpendicular to the ground. The control module 170 may store information about the photographing direction and the angle formed by the ground at the time of photographing the image together with the photographed image. The control module 170 may determine whether the captured image is photographed at an angle or perpendicular to the ground based on the stored angle information.

만약, 비스듬히 촬영된 경우, 제어 모듈(170)은 지면과 수직 방향으로 영상이 나타나도록 변환할 수 있다. 변환 방법은 도 6에서 자세히 설명하고 여기서는 생략한다.If the image is taken at an angle, the control module 170 may convert the image to appear in a direction perpendicular to the ground. The conversion method is described in detail in FIG. 6 and will be omitted here.

그 다음으로, 제어 모듈(170)은 사영된 영상에서 노이즈를 제거할 수 있다. 즉, 제어 모듈(170)은 노이즈를 제거하는 전처리 기법을 변환된 촬영 영상에 적용할 수 있다.Next, the control module 170 may remove noise from the projected image. That is, the control module 170 may apply a preprocessing technique for removing noise to the converted captured image.

제어 모듈(170)은 노이즈 제거시 정사영 변환 영상을 회색조로 변환하고 영상 내의 노이즈를 제거하기 위해 메디안 필터(Median Filter)를 적용하여 영상의 잡음을 제거할 수 있다. 여기서, 메디안 필터는 특정 화소 주변의 영역내의 화소 농도의 중간값을 구하여 원하는 화소의 농도로 처리하는 것이며 이 방식의 장점은 에지(edge)성분이 보존될 수 있다.The control module 170 may remove the noise of the image by applying a median filter to convert the orthogonal converted image to grayscale and remove noise in the image when the noise is removed. In this case, the median filter obtains an intermediate value of pixel concentration in a region around a specific pixel and processes the pixel at a desired pixel density. An advantage of this method is that edge components can be preserved.

그 후에, 제어 모듈(170)은 관심 영역(Region Of Interest)을 설정하여 도로 손상 영역과 상관없는 부분을 제거할 수 있다. 이에 따라 추후에 수행할 딥러닝 기법에 의해 손상 영역을 분류하는데 있어, 데이터의 량을 크게 감소시킬 수 있다.Thereafter, the control module 170 may set a region of interest to remove a part not related to the road damage area. Accordingly, the amount of data can be greatly reduced in classifying a damaged area by a deep learning technique to be performed later.

그 다음으로, 제어 모듈(170)은 멀티 파라미터 방식의 이진화를 수행할 수 있다. 도 5를 함께 참고하여 설명하기로 한다.Next, the control module 170 may perform the multiparameter binarization. It will be described with reference to Figure 5 together.

제어 모듈(170)은 멀티 파라미터 방식의 이진화를 수행하여 도로 손상의 특징점을 추출할 수 있다. 가령, 제어 모듈(170)은 촬영 영상이 Gray Scale Image 인 경우, 화소 수의 임계값을 설정하여 임계값을 초과하는 값은 1로 임계값을 초과하지 않는 값은 0으로 설정하여 영상을 이진화할 수 있다. 제어 모듈(170)은 최적화된 이진화 기법을 하나만 사용하는 것이 아니라 임계값을 다르게 여러 번 영상에 대해 이진화를 수행하여 어두운 도로, 밝은 도로, 아스팔트, 일반 국도, 년수가 오래된 도로 등의 도로 손상 영역을 추출하는데 도움이 될 수 있다. 이에 따라 특징점이 명확하면서 정확하게 추출될 수 있다.The control module 170 may extract the feature point of the road damage by performing the binarization of the multi-parameter method. For example, when the captured image is a gray scale image, the control module 170 sets the threshold value of the number of pixels so that the value exceeding the threshold is 1 and the value not exceeding the threshold is 0 to binarize the image. Can be. The control module 170 does not use only one optimized binarization technique, but binarizes an image several times with different threshold values, thereby repairing road damage areas such as dark roads, bright roads, asphalt, general roads, and old roads. It can help to extract. Accordingly, the feature point can be extracted clearly and accurately.

도 4의 도면의 경우 각각의 이진화된 영상에서 붉은색 표시 영역처럼 다양한 특징점을 찾아낼 수 있다.In the case of FIG. 4, various feature points may be found in each binarized image like a red display area.

도 6은 촬영 방향이 비스듬한 경우 이를 지면에 수직한 방향으로 정사영 변환을 수행하는 방법을 나타낸다. 6 illustrates a method of performing orthogonal transformation in a direction perpendicular to the ground when the photographing direction is oblique.

제어 모듈(170)은 비스듬히 촬영된 영상에서 노면의 차선을 따라 선형 성분을 찾고, 선형 성분이 지평선과 만나는 소실점(Vanishing Point)을 이루는 직선에서 4개의 기준점을 찾아낸 후, 수직 위에서 촬영한 것처럼 정사영(Orthogonal Projection) 변환을 적용할 수 있다. 이런 경우, 촬영 각도와 높이에 관계없이 표준화된 영상이 추출될 수 있다.The control module 170 finds a linear component along the lane of the road surface in an obliquely photographed image, finds four reference points in a straight line forming a vanishing point where the linear component meets the horizon, and then uses the orthographic projection ( Orthogonal Projection) transformation can be applied. In this case, a standardized image may be extracted regardless of the photographing angle and the height.

아울러, 상술한 정사영이 수행되는 경우, 고가의 직하 방식의 촬영기기가 사용되지 않더라도 상대적으로 저렴한 촬영기기를 이용하여 도로 노면의 손상 영역이 촬영될 수 있다.In addition, when the orthogonal projection described above is performed, the damaged area of the road surface may be photographed using a relatively inexpensive photographing apparatus even if an expensive direct photographing apparatus is not used.

도 7은 정사영 기법이 적용된 도로 노면을 나타낸다.7 illustrates a road surface to which an orthographic technique is applied.

도 8은 멀티 파리미터 방식의 이진화가 수행된 후보 손상 영역의 분류 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for describing a method of classifying candidate damage regions in which binarization of a multi-parameter method is performed.

우선, 딥 러닝(deep learning) 심층학습은 여러 비선형 변환기법의 조합을 통해 높은 수준의 추상화를 시도하는 기계학습의 한 분야이다. 도로 포장파손 탐지 시스템에서는 딥 러닝 방식중에 합성곱 신경망(Convolutional Neural Networks, CNN)으로 알려진 딥 러닝 기법으로 도로 포장파손 이미지를 분류하는데 적용될 수 있다. CNN은 최소한의 전처리를 사용하도록 설계된 다계층 퍼셉트론의 한 종류이며 하나 또는 여러개의 합성곱 계층과 그 위에 올려진 일반적인 인공 신경망 계층들로 구성되어 있다. 이런 구조로 인해 2차원 구조의 입력 데이터를 활용도가 높으며 영상, 음성 분야 모두 높은 성능을 보여준다. First, deep learning deep learning is a field of machine learning that attempts a high level of abstraction through a combination of several nonlinear transform techniques. The road pavement detection system can be applied to classify pavement damage images by a deep learning technique known as convolutional neural networks (CNN). CNN is a type of multi-layered perceptron that is designed to use minimal preprocessing and consists of one or several convolutional layers and common artificial neural network layers mounted on it. Due to this structure, the input data of the 2D structure is highly utilized, and the performance of both the video and audio fields is high.

제어 모듈(170)은 도로 포장파손 데이터로 기 학습된 딥러닝 모델을 적용하여 영상처리에서 후보군으로 추출된 이미지에 대해 파손유형을 분류하여 최종적으로 파손에 대한 판정을 수행할 수 있다.The control module 170 may apply a deep learning model previously learned with road pavement damage data to classify the damage type for the image extracted as the candidate group in the image processing, and finally determine the damage.

이를 위해 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 CNN 알고리즘이 적용될 수 있다.To this end, a GPU (Graphics Processing Unit) based CNN algorithm may be applied.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후보 손상 영역 영상의 종류(클래스)를 결정하는 방법을 나타낸다.9 illustrates a method of determining a type (class) of candidate damaged area images according to an embodiment of the present invention.

먼저, 제어 모듈(170)은 도로 손상 영역 영상 분류기를 통해 다양한 도로 손상 영역 영상의 종류(클래스)를 분류할 수 있다. 제어 모듈(170)은 수천 내지 수십만의 도로 손상 영역 영상이 어떤 종류인지 학습할 수 있다(S210). 제어 모듈(170)은 신경망 알고리즘을 이용한 딥러닝 기법을 통해 도로 손상 영역 영상의 종류를 판정할 수 있다(S220).First, the control module 170 may classify various types of road damage zone images (classes) through the road damage zone image classifier. The control module 170 may learn what kinds of road damage area images are thousands or hundreds of thousands (S210). The control module 170 may determine the type of the road damage area image through the deep learning method using the neural network algorithm (S220).

가령, 제어 모듈은 CNN(Convolutional Neural Network) 를 이용하여 합성곱 및 서브 샘플링 기법을 이용하여 수십 내지 수십만의 도로 손상 영역 영상이 어떤 종류인지 판정하는 알고리즘을 업그레이드할 수 있다.For example, the control module may upgrade an algorithm that determines what kind of road damage area image is several hundreds to hundreds of thousands of by using a convolutional neural network (CNN) using a composite product and a subsampling technique.

이를 기초로 하여, 제어 모듈(170)은 추출된 도로 손상 영역 영상을 후보 손상 영역 영상으로 설정한다(S310).Based on this, the control module 170 sets the extracted road damage area image as a candidate damage area image (S310).

제어 모듈(170)은 후보 손상 영역 영상이 어떤 종류인지, 도로 손상 영역 영상 분류기로 확인할 수 있다. 도로 손상 영역 영상 분류기 역시 제어 모듈(170)의 일부일 수 있다.The control module 170 may determine what kind of candidate damage area image is, by using a road damage area image classifier. The road damage area image classifier may also be part of the control module 170.

제어 모듈(170)은 학습된 데이터에 기초하여 후보 손상 영역 영상의 종류를 예측 및 판정할 수 있다. The control module 170 may predict and determine the type of the candidate damage area image based on the learned data.

본 발명에 따르면 종류를 판정하는 정확도가 95% 이상 정확한 것이 실험으로 관측될 수 있다.According to the present invention, it can be observed by experiment that the accuracy of determining the type is 95% or more accurate.

또한, 제어 모듈(170)은 도로 손상 영역이 아닌 오브젝트에 대한 정보를 모두 저장할 수 있다. 가령, 제어 모듈(170)은 도로 노면의 차선, 이정표, 안전봉, 가드레일 등이 도로 손상 영역이 아닌 것을 저장할 수 있다.In addition, the control module 170 may store all the information about the object that is not the road damage area. For example, the control module 170 may store a lane, a milestone, a safety bar, a guard rail, or the like on a road surface that is not a road damage area.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 손상 탐지 장치의 표시되는 화면을 나타낸다.10 and 11 show screens displayed on the road damage detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참고하면, 도로 상의 스폴링을 99.9% 및 98.8% 의 확률로 판정할 수 있다. Referring to FIG. 10, spalling on a road may be determined with a probability of 99.9% and 98.8%.

한편, 도로 면을 포장한 재질의 물리적인 특성에 따라 다양한 노면 파손이 나타나게 된다. 포트홀(Pothole), 거북등 균열(crack)과 같은 현상을 주로 아스콘(Asphalt Concrete) 포장에서 나타나며, 스폴링(Spalling)은 주로  콘크리트 포장에서 나타난다. 또한, 도로의 구멍난 부분을 보수한 후에 다시 깨지면서 나타나는 패칭파손도 발생될 수 있다.Meanwhile, various road surface breakages may appear depending on the physical characteristics of the pavement material. Phenomena such as potholes, turtles, and cracks are found mainly in asphalt concrete pavements, and spalling occurs mainly in wet concrete pavements. In addition, a patching failure that may occur after repairing a hole in a road may be broken again.

차량의 안전한 주행에 있어서 특히 포트홀과 스폴링은 큰 위협이 되며, 도로 손상 영역의 사이즈가 15cm 이상의 크기가 될 경우 바퀴가 빠지면서 펑크가 나거나 바퀴 축이 휘는 등의 손상이 생길 수 있다.In the safe driving of the vehicle, especially portholes and spalling are a big threat, and if the size of the road damage area is more than 15 cm, the wheel may fall out, causing puncture or bending of the wheel axle.

도 11을 참고하면, 도로 손상 탐지 장치(100)는 스폴링, 포트홀, 크랙 등을 판단하여 정보화할 수 있으며, 도로 손상 영역의 등급, 크기, 보수물량 정보, 위치 정보, 시간 정보 등을 저장할 수 있다.Referring to FIG. 11, the road damage detection apparatus 100 may determine the spalling, the port hole, the crack, and the like, and may store the road damage detection device 100 as a grade, size, repair quantity information, location information, time information, and the like. have.

도로 손상 영역을 판정하는 경우, 등급은 긴급 보수군, 위험군 등으로 구분될 수 있으며, 임계크기 이상의 크기를 가진 포트홀, 스폴링과 패칭파손은 즉시 수리가 필요한 긴급보수군으로 분류하고, 그 이하의 경우에는 위험군으로 분류될 수 있다. 여기서 임계크기는 15 cm 로 설정될 수 있으나 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다.When determining the road damage area, the grade can be classified into emergency repair group, risk group, etc., and portholes, spalling and patching damages of size larger than the threshold size are classified as emergency repair group requiring immediate repair, In that case they may be classified as a risk group. Here, the threshold size may be set to 15 cm, but the embodiment is not limited thereto.

보수 물량은 가로와 세로의 크기 및 깊이를 계산하여 부피로 측정될 수 있다. 영상처리(vision processing)를 통하여 가로 세로의 크기를 계산할 수 있으며, 깊이는 실제로 측량을 해야 하지만 특정 범위로 입력되어 예상치가 산정될 수 있다. 특정 범위는 5~7cm 정도로 입력될 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다.The repair volume can be measured by volume by calculating the size and depth of the width and length. Vision processing can be used to calculate the size of the horizontal and vertical, and the depth should actually be measured, but can be entered into a specific range to estimate the estimate. The specific range may be input as about 5 ~ 7cm, but the embodiment is not limited thereto.

컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.The computer readable medium may be a machine readable storage device, a machine readable storage substrate, a memory device, a composition of materials affecting a machine readable propagated signal, or a combination of one or more thereof.

본 명세서에서 "시스템"이나 "장치"라 함은 예컨대 프로그래머블 프로세서, 컴퓨터 혹은 다중 프로세서나 컴퓨터를 포함하여 데이터를 제어하기 위한 모든 기구, 장치 및 기계를 포괄한다. 제어 시스템은, 하드웨어에 부가하여, 예컨대 프로세서 펌웨어를 구성하는 코드, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제 혹은 이들 중 하나 이상의 조합 등 요청 시 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 형성하는 코드를 포함할 수 있다.As used herein, the term "system" or "apparatus" encompasses all the mechanisms, devices, and machines for controlling data, including, for example, programmable processors, computers, or multiple processors or computers. The control system may include, in addition to hardware, code that forms an execution environment for a computer program on demand, such as code constituting processor firmware, a protocol stack, a database management system, an operating system, or a combination of one or more thereof. .

컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.Computer programs (also known as programs, software, software applications, scripts, or code) may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, or a priori or procedural languages. It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. Computer programs do not necessarily correspond to files in the file system. A program may be in a single file provided to the requested program, in multiple interactive files (eg, a file that stores one or more modules, subprograms, or parts of code), or part of a file that holds other programs or data. (Eg, one or more scripts stored in a markup language document). The computer program may be deployed to run on a single computer or on multiple computers located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.

한편, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 EPROM, EEPROM 및 플래시메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 예컨대 내부 하드디스크나 외장형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기광학 디스크 및 CD-ROM과 DVD-ROM 디스크를 포함하여 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.Computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data, on the other hand, include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, magneto-optical disks, and CDs. It may include all types of nonvolatile memory, media and memory devices, including -ROM and DVD-ROM disks. The processor and memory can be supplemented by or integrated with special purpose logic circuitry.

본 명세서에서 설명한 주제의 구현물은 예컨대 데이터 서버와 같은 백엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 어플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 사용자가 본 명세서에서 설명한 주제의 구현물과 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저나 그래픽 유저 인터페이스를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 컴포넌트 혹은 그러한 백엔드, 미들웨어 혹은 프론트엔드 컴포넌트의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템의 컴포넌트는 예컨대 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 어떠한 형태나 매체에 의해서도 상호 접속 가능하다.Implementations of the subject matter described herein may include, for example, a backend component such as a data server, or include a middleware component such as, for example, an application server, or a web browser or graphical user, for example, where a user may interact with the implementation of the subject matter described herein. It may be implemented in a computing system that includes a front end component, such as a client computer with an interface, or any combination of one or more of such back end, middleware or front end components. The components of the system may be interconnected by any form or medium of digital data communication such as, for example, a communication network.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 마찬가지로, 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.Although the specification includes numerous specific implementation details, these should not be construed as limiting to any invention or the scope of the claims, but rather as a description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention. It must be understood. Likewise, certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments individually or in any suitable subcombination. Furthermore, while the features may operate in a particular combination and may be initially depicted as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, the claimed combination being a subcombination Or a combination of subcombinations.

또한, 본 명세서에서는 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다In addition, although the drawings depict operations in a particular order, it is to be understood that such operations must be performed in the specific order or sequential order shown in order to obtain desirable results or that all illustrated acts must be performed. Can not be done. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the separation of the various system components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. Should understand that

이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, this specification is not intended to limit the invention to the specific terms presented. Thus, while the present invention has been described in detail with reference to the above examples, those skilled in the art can make modifications, changes, and variations to the examples without departing from the scope of the invention. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (5)

도로를 촬영하는 촬영부; 및
촬영된 영상의 촬영 방향과 지면이 형성한 각도가 수직이 아닌 경우, 촬영 방향이 수직이 되도록 상기 촬영된 영상을 수직으로 사영하며, 사영된 영상을 전처리하고,
전처리된 영상에서 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역에 대해 복수의 파라미터에 의한 이진화 연산을 수행하여 후보 손상 영역을 추출하는 제어 모듈을 포함하며,
상기 제어 모듈은,도로 손상 영역을 종류별로 분류한 기 학습된 도로 손상 영역 정보에 기초하여, 상기 후보 손상 영역의 손상 종류를 예측하는, 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 장치.
Shooting unit for photographing the road; And
If the photographing direction of the photographed image and the angle formed by the ground are not vertical, project the photographed image vertically so that the photographing direction is vertical, preprocess the projected image,
A control module for setting a region of interest in the preprocessed image and extracting a candidate damage region by performing a binarization operation using a plurality of parameters on the set region of interest;
And the control module predicts a damage type of the candidate damage area based on previously learned road damage area information that classifies road damage areas by type.
제1항에 있어서,
도로 관리 서버와 통신하는 통신부; 및
상기 장치의 위치를 수집하는 위치 정보 수집부을 더 포함하며,
상기 제어 모듈은,
결정된 도로 손상 영역의 위치 정보를 상기 위치 정보 수집부를 통해 수집하고, 도로 손상 영역의 위치 정보를 상기 통신부를 통해 상기 도로 관리 서버로 전송하는, 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 장치.
The method of claim 1,
Communication unit for communicating with the road management server; And
Further comprising a location information collecting unit for collecting the location of the device,
The control module,
And collect the determined location information of the road damage area through the location information collection unit, and transmit the location information of the road damage area to the road management server through the communication unit.
제1항에 있어서,
저장부를 더 포함하며,
상기 제어 모듈은,
결정된 도로 손상 영역이 위치한 도로의 정지 영상 및 동영상 정보를 상기 저장부에 저장하는, 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a storage unit,
The control module,
And storing the still image and video information of the road where the determined road damage area is located in the storage unit.
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
복수의 촬영된 영상 각각의 촬영 방향과 지면이 형성한 각도가 수직이 아닌 경우, 촬영 방향이 수직이 되도록 상기 촬영된 영상을 수직으로 사영하며, 사영된 영상을 프레임별로 합성하는, 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 장치.
The method of claim 1,
The control module,
When the photographing direction of each of the plurality of photographed images and the angle formed by the ground are not vertical, the photographed image is vertically projected so that the photographing direction is vertical, and the projected images are synthesized frame by frame. Road damage detection device.
도로를 촬영하는 단계;
촬영된 영상의 촬영 방향과 지면이 형성한 각도가 수직이 아닌 경우, 촬영 방향이 수직이 되도록 상기 촬영된 영상을 수직으로 사영하며, 사영된 영상을 전처리하는 단계;
전처리된 영상에서 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역에 대해 복수의 파라미터에 의한 이진화 연산을 수행하여 후보 손상 영역을 추출하는 단계; 및
도로 손상 영역을 종류별로 분류한 기 학습된 도로 손상 영역 정보에 기초하여, 상기 후보 손상 영역의 손상 종류를 예측하는 단계를 포함하는, 차량에 탑재된 도로 손상 탐지 방법.

Photographing the road;
If the photographing direction of the photographed image and the angle formed by the ground are not vertical, projecting the photographed image vertically so that the photographing direction is vertical, and preprocessing the projected image;
Setting a region of interest in the preprocessed image and performing a binarization operation using a plurality of parameters on the set region of interest to extract the candidate damage region; And
And predicting a damage type of the candidate damage area based on previously learned road damage area information classified by type of road damage areas.

KR1020180013539A 2018-02-02 2018-02-02 Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage KR102196255B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180013539A KR102196255B1 (en) 2018-02-02 2018-02-02 Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180013539A KR102196255B1 (en) 2018-02-02 2018-02-02 Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190094005A true KR20190094005A (en) 2019-08-12
KR102196255B1 KR102196255B1 (en) 2020-12-29

Family

ID=67624880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180013539A KR102196255B1 (en) 2018-02-02 2018-02-02 Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102196255B1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210063637A (en) * 2019-11-25 2021-06-02 대구가톨릭대학교산학협력단 System and method for pothole detection based on road aerial images
KR102271608B1 (en) * 2020-11-17 2021-07-01 주식회사 무한정보기술 Ai based road repair method recommendation system
KR20210084848A (en) * 2019-12-30 2021-07-08 윤원섭 Monitoring system for road condition using thermo-graphic camera
KR20210092086A (en) * 2020-01-15 2021-07-23 서강대학교산학협력단 Pavement road distress analysis system and method thereof
KR102345987B1 (en) 2020-11-09 2021-12-31 주식회사 해담디앤씨 Method and recording medium for managing road mark
US11230236B2 (en) 2020-02-25 2022-01-25 Hyundai Motor Company Method and system for monitoring vehicle bottom condition
KR20220075999A (en) * 2020-11-30 2022-06-08 경기대학교 산학협력단 Pothole detection device and method based on deep learning
KR102445592B1 (en) * 2021-05-31 2022-09-21 주식회사 해담디앤씨 Maintenance Managing System of Pavement Road and Maintenance Managing Method using the same
KR20220166015A (en) * 2021-06-09 2022-12-16 대구가톨릭대학교산학협력단 Apparatus for visualizing the result of detecting pothole in aerial image based on deep-learning and method thereof
WO2023119663A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 日本電気株式会社 Tire inspection support device and method, and computer-readable medium
KR20230102688A (en) * 2021-12-30 2023-07-07 주식회사 세미콘네트웍스 Damage information collection and analysis system for paved roads
CN116975981A (en) * 2023-08-11 2023-10-31 江苏全心建设有限公司 Urban road paving method and system based on BIM

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002054911A (en) * 2000-08-08 2002-02-20 Sunway:Kk Evaluating method for road condition
US20020191857A1 (en) * 2001-05-14 2002-12-19 Macy William W. Inverse halftoning process
JP2011237283A (en) * 2010-05-11 2011-11-24 Infrastructure Renewal Engineering Co Ltd Deterioration investigation system for concrete slab
KR101546700B1 (en) * 2014-11-28 2015-08-24 한국건설기술연구원 System and method for recognizing road pothole area using image
KR20160009729A (en) 2014-07-16 2016-01-27 (주)삼우아이엠씨 Road Damage Repair Method Using Asphalt Segment
KR101768380B1 (en) * 2016-06-10 2017-08-14 주식회사 알티자동화 Road diagnostics system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002054911A (en) * 2000-08-08 2002-02-20 Sunway:Kk Evaluating method for road condition
US20020191857A1 (en) * 2001-05-14 2002-12-19 Macy William W. Inverse halftoning process
JP2011237283A (en) * 2010-05-11 2011-11-24 Infrastructure Renewal Engineering Co Ltd Deterioration investigation system for concrete slab
KR20160009729A (en) 2014-07-16 2016-01-27 (주)삼우아이엠씨 Road Damage Repair Method Using Asphalt Segment
KR101546700B1 (en) * 2014-11-28 2015-08-24 한국건설기술연구원 System and method for recognizing road pothole area using image
KR101768380B1 (en) * 2016-06-10 2017-08-14 주식회사 알티자동화 Road diagnostics system

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210063637A (en) * 2019-11-25 2021-06-02 대구가톨릭대학교산학협력단 System and method for pothole detection based on road aerial images
KR20210084848A (en) * 2019-12-30 2021-07-08 윤원섭 Monitoring system for road condition using thermo-graphic camera
KR20210092086A (en) * 2020-01-15 2021-07-23 서강대학교산학협력단 Pavement road distress analysis system and method thereof
US11230236B2 (en) 2020-02-25 2022-01-25 Hyundai Motor Company Method and system for monitoring vehicle bottom condition
KR102345987B1 (en) 2020-11-09 2021-12-31 주식회사 해담디앤씨 Method and recording medium for managing road mark
KR102271608B1 (en) * 2020-11-17 2021-07-01 주식회사 무한정보기술 Ai based road repair method recommendation system
KR20220075999A (en) * 2020-11-30 2022-06-08 경기대학교 산학협력단 Pothole detection device and method based on deep learning
KR102445592B1 (en) * 2021-05-31 2022-09-21 주식회사 해담디앤씨 Maintenance Managing System of Pavement Road and Maintenance Managing Method using the same
KR20220166015A (en) * 2021-06-09 2022-12-16 대구가톨릭대학교산학협력단 Apparatus for visualizing the result of detecting pothole in aerial image based on deep-learning and method thereof
WO2023119663A1 (en) * 2021-12-24 2023-06-29 日本電気株式会社 Tire inspection support device and method, and computer-readable medium
KR20230102688A (en) * 2021-12-30 2023-07-07 주식회사 세미콘네트웍스 Damage information collection and analysis system for paved roads
CN116975981A (en) * 2023-08-11 2023-10-31 江苏全心建设有限公司 Urban road paving method and system based on BIM
CN116975981B (en) * 2023-08-11 2024-02-09 江苏全心建设有限公司 Urban road paving method and system based on BIM

Also Published As

Publication number Publication date
KR102196255B1 (en) 2020-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102196255B1 (en) Apparatus and method of image processing and deep learning image classification for detecting road surface damage
Ryu et al. Image‐Based Pothole Detection System for ITS Service and Road Management System
Maeda et al. Road damage detection and classification using deep neural networks with smartphone images
CN109637151B (en) Method for identifying illegal driving of emergency lane on highway
Kim et al. Review and analysis of pothole detection methods
US9365217B2 (en) Mobile pothole detection system and method
Zheng et al. A novel vehicle detection method with high resolution highway aerial image
KR101969758B1 (en) A terminal and system for detecting road damage
Hadjidemetriou et al. Automated detection of pavement patches utilizing support vector machine classification
CN109782364B (en) Traffic sign board missing detection method based on machine vision
US20230306573A1 (en) Systems and methods for assessing infrastructure
JP2019196680A (en) Pavement information gathering inspection system, pavement information gathering inspection method, and program
JP7276446B2 (en) Road surface inspection device, road surface inspection method, and program
US20240167962A1 (en) System and method for automatic monitoring of pavement condition
Alzraiee et al. Detecting of pavement marking defects using faster R-CNN
Premachandra et al. Road crack detection using color variance distribution and discriminant analysis for approaching smooth vehicle movement on non-smooth roads
Guerrieri et al. Flexible and stone pavements distress detection and measurement by deep learning and low-cost detection devices
Syed et al. Pothole detection under diverse conditions using object detection models
KR102026686B1 (en) Apparatus for providing dangerous road information using connected car and server for generating deep-learning model
CN117474870B (en) Road pavement crack identification decision-making method and system based on big data screening
Kaushik et al. Pothole detection system: A review of different methods used for detection
KR102296471B1 (en) Artificial intelligence-based vehicle load failure detection system
KR102076316B1 (en) Road Surface Condition Management System
WO2021236549A1 (en) Systems and methods for creating and/or analyzing three-dimensional models of infrastructure assets
Rajab et al. Application of image processing to measure road distresses

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant