KR20220118865A - System and method for change management of facilities through recognition of structural objects and integration of multiple images - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system and method capable of confirming a change in a facility through facility object recognition and multi-image matching based on an image photographed by a drone or aircraft. A facility change management system includes: an image collection unit; an orthoimage generation unit; a facility object extraction unit; a facility learning unit; a change detection unit; a display unit; and a real-time mapping unit.

Description

시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템 및 방법.{System and method for change management of facilities through recognition of structural objects and integration of multiple images}{System and method for change management of facilities through recognition of structural objects and integration of multiple images}

본 발명은 드론이나 항공기 등을 통해 촬영된 영상을 토대로 시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물의 변경 변화를 확인할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method capable of confirming changes in facilities through facility object recognition and multi-image registration based on images captured by drones or aircraft.

일반적으로 국토교통부나 산림청 혹은 환경부 등에서는 시설물의 변경 현황을 분석하기 위하여 고해상도의 항공사진이나 위성사진을 기반으로 정사영상을 제작한 후 이를 토대로 시설물의 변경 변화를 분석하였다.In general, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, the Korea Forest Service, or the Ministry of Environment produced orthographic images based on high-resolution aerial or satellite images to analyze the status of changes in facilities, and then analyzed the changes in facilities based on this.

여기서 정사영상(Orthophoto)이란 사진촬영 당시의 카메라 자세 및 지형 기복에 의해 발생된 대상체의 변위를 제거한 영상을 말하며, Here, an orthophoto refers to an image in which the displacement of an object caused by the camera posture and terrain undulations at the time of photographing has been removed.

통상적으로 "수치미분편위수정"이라고 불리는 정사보정 작업을 거친 수직하게 위에서 아래로 내려다 본 고 해상도의 항공사진이나 위성사진으로, 특히 지형지물의 상호 위치관계가 지도와 동일한 효과가 있다.It is a high-resolution aerial photograph or satellite photograph viewed vertically from top to bottom after orthogonal correction, which is usually called "numerical differential deviation correction".

따라서 종래 이러한 정사영상들을 확보하여 영상간 차이점을 통해 시설물의 변경 변화를 감지하였던 것이다.Therefore, the conventional orthogonal images were secured and the change of the facility was sensed through the differences between the images.

그러나 정사영상을 취득하기 위해서는 지상기준점(GCP: Global Positioning System)을 설치하고, 이를 토대로 지상측량이나 항공삼각측량을 통해 기하학적으로 촬영 당시와 똑같은 환경을 재구축하는 정사보정 과정을 거쳐야 함에 따라, 많은 시간과 비용이 발생하여 짧은 기간내에 다수의 변화 변경 등을 반영하지 못하는 문제점이 있었다.However, in order to acquire an orthographic image, a global positioning system (GCP) is installed, and based on this, an orthographic correction process that geometrically reconstructs the same environment as at the time of shooting is required through ground survey or aerial triangulation. There was a problem that many changes and changes could not be reflected within a short period of time and cost.

따라서 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 드론을 이용한 시설물 변경 변화 감지 시스템이 논의되었으나, 영상간 차이점을 추정하기 위해서는 정확하게 이미지간 위치 정확도가 일치하여야 하는데, 저비용 촬영 드론으로는 이를 달성하기가 어려웠고,Therefore, as shown in FIG. 1, a conventional facility change detection system using a drone has been discussed, but in order to estimate the difference between images, the positional accuracy between images must be accurately matched.

설혹 드론에 실시간 이동측위정보를 확보할 수 있는 정밀측위장치(RTK: Real Time Konematic) 등을 구비하더라도 군사용 등 제한적인 용도로만 사용되었으며, 그 가격도 지나치게 고가여서 활용되지 못하였던 것이다Even if the drone was equipped with a Real Time Konematic (RTK) that can secure real-time mobile positioning information, it was only used for limited purposes such as military use, and its price was too high to be utilized.

KRUS 10-201775410-2017754 B1B1

따라서 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 정밀측위장치를 내장하고 있지 않은 촬영 장치로부터 획득 및 가공된 정사영상들에서 동일 시설물을 인지하여 변경 및 변화를 판별하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for recognizing the same facility in orthogonal images obtained and processed from a photographing device that does not have a built-in precision positioning device to determine changes and changes.

즉, 정사영상간 위치 매핑이 정확하지 않은 상태에서도 동일시설물을 인지하고 변경 변화를 감지하는 기술적 과제를 해결하고자 한다.In other words, it is intended to solve the technical problem of recognizing the same facility and detecting change even in a state where the location mapping between orthographic images is not accurate.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 GPS 및 카메라를 구비한 상태에서 공중에서 촬영하는 이미지를 취득하는 영상수집부; 상기 영상수집부를 통해 수집된 영상에서 정사영상을 추출하는 정사영상 생성부; 정사영상에서 특정 시설물을 추출하기 위한 시설객체 추출부; 상기 시설개첵 추출부를 통해 추출된 시설물을 학습하는 시설물 학습부; 추출된 시설물의 변경 변화를 감지하는 감지부; 시설물의 변경변화를 표시하는 표출부; 그리고 실시간 매핑을 통한 빠른 시설물 변경 및 변화를 실시간으로 검출하기 위한 실시간 매핑부를 포함하여 구성된 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is an image collecting unit for acquiring an image taken in the air in a state equipped with a GPS and a camera; an orthographic image generating unit for extracting an orthogonal image from the images collected through the image collecting unit; a facility object extraction unit for extracting a specific facility from an orthogonal image; a facility learning unit for learning the facility extracted through the facility check extraction unit; a sensing unit for detecting a change in the extracted facility; a display unit that displays the change and change of the facility; And it is configured to include a real-time mapping unit for detecting rapid facility change and change through real-time mapping in real time.

따라서 본 발명은 객체인식과 영상정합방법에 의한 변경 변화 추정방법에 의하면, 저가의 영상 촬영장치로부터 촬영된 정사영상을 가지고 시설물을 인지 및 변화변경을 유추할 수 있으므로 다양한 형태의 중소규모 시설물 관리 산업 발전에 이바지 할 수 있다.Therefore, according to the method of estimating change change by object recognition and image registration method, the present invention can recognize facilities and infer change of change with an orthographic image taken from a low-cost image capturing device, so that various types of small and medium-sized facility management industry can contribute to development.

도1은 종래 항공 촬영을 통한 시설물 변경 및 관리를 위한 시스템 구성도.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 구성도
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 순서도.
도4과 도4a은 본 발명에 따른 정사영상간 동일 지점을 추출하기 위한 방법을 보여주는 예시도 및 순서도.
도5와 도5a는 본 발명에 따른 정사영간 동일 지점으로 매핑하는 방법을 보여주는 예시도 및 순서도.
도6과 도6a는 본 발명에 따른 동일 시설물 인지 및 변경 변화를 감지하는 방법을 보여주는 예시도 및 순서도.
1 is a system configuration diagram for changing and managing facilities through conventional aerial photography.
2 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention;
3 is a system flowchart according to an embodiment of the present invention;
4 and 4A are exemplary diagrams and flowcharts showing a method for extracting the same point between orthogonal images according to the present invention.
5 and 5A are exemplary diagrams and flowcharts showing a method of mapping to the same point between orthographic projections according to the present invention.
6 and 6A are exemplary diagrams and flow charts showing a method for recognizing the same facility and detecting a change according to the present invention.

먼저, 본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어는 사전적인 의미로 한정해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.First, the terms used in the specification and claims of the present invention should not be construed as being limited to dictionary meanings, and based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term to describe his invention in the best way. Therefore, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 명세서 상에 기재된 실시 예에 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술사상을 모두 표현하는 것은 아니기 때문에, 출원시점에 있어서 이들의 구성을 대체할 수 있는 균등물과 변형 예들에 의해 다양하게 실시될 수도 있음을 이해하여야 할 것이다.Therefore, the configurations shown in the embodiments and drawings described in the specification are only preferred embodiments of the present invention, and do not express all the technical ideas of the present invention, so they can be substituted for these configurations at the time of filing. It should be understood that various implementations may be made by means of equivalents and modifications.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.Hereinafter, specific details for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시설물의 위치 매칭 및 변경 변화를 감지하기 위한 시스템 구성을 간략하게 보여주는 것이다. 도 3은 시스템의 동작 과정을 보여주는 순서도이고, 도 4과 도 4a는 객체인식을 통한 다중 정상영상에서 동일 지점을 판벽하는 과정을 보여주는 것이고, 도 5와 도 5a는 다중 정사영상에서 동일 시설물 여부를 판별하는 과정을 보여주는 것이고, 도 6과 도 6a는 다중 정사영상에서 동일 시설물의 변경 변화여부를 추정하는 과정을 보여주는 것이다.2 is a schematic diagram illustrating a system configuration for detecting a change in location and change of a facility according to an embodiment of the present invention. 3 is a flowchart showing the operation process of the system, FIGS. 4 and 4A show the process of dividing the same point in multiple normal images through object recognition, and FIGS. 5 and 5A are the same facilities in multiple orthogonal images It shows the process of determining, and FIGS. 6 and 6A show the process of estimating whether the same facility has changed or not in multiple orthogonal images.

도시된 바와 같이 본 발명은 드론이나 항공기 등에 카메라와 GPS를 구비하여 공중에서 수직하게 시설물을 촬영하는 영상수집부(10)와, 상기 영상수집부를 통해 수집된 영상에서 정사영상을 추출하는 정사영상 생성부(20) 및 이를 저장하는 정사영상 저장부(70)와, 정사영상에서 특정 시설물을 추출하기 위한 시설객체 추출부(30)와, 상기 시설객체 추출부를 통해 추출된 시설물을 학습하는 인공지능 시설물 학습부(40)와, 시설물의 변경 변화를 감지하는 변경변화 감지부(50)와, 시설물의 변경변화를 표시하여 표출하는 표출부(60)와, 실시간 매핑을 통해 시설물의 변경 및 변화를 실시간으로 검출하기 위한 실시간 매핑부(80)를 포함하여 구성된다.As shown, the present invention is equipped with a camera and GPS such as a drone or an aircraft, and an image collection unit 10 for photographing a facility vertically in the air, and orthographic image generation for extracting an orthographic image from the image collected through the image collection unit The unit 20 and the ortho image storage unit 70 for storing it, the facility object extraction unit 30 for extracting a specific facility from the orthographic image, and an artificial intelligence facility for learning the facility extracted through the facility object extraction unit The learning unit 40, the change change detection unit 50 for detecting changes in the facility, the display unit 60 for displaying and expressing the change change of the facility, and real-time mapping to monitor the change and change of the facility in real time It is configured to include a real-time mapping unit 80 for detecting .

이하, 시설물의 변경 변화 관리 시스템의 동작과정을 살펴보면 하기와 같다.Hereinafter, an operation process of the facility change management system is as follows.

먼저, 상기 영상수집부(10)는 드론이나 항공기 등으로서 GPS을 구비한 상태로 시설물을 수직하게 촬영한다. 이때 촬영하는 방법으로는 그리드 스켄, 원형스캔 등 진단 시설물의 크기 면적 특성에 따라 다양하게 촬영될 수 있다.First, the image collection unit 10 vertically shoots a facility with a GPS, such as a drone or an aircraft. In this case, as a photographing method, various photographing methods such as grid scan, circular scan, etc. may be photographed according to the size and area characteristics of the diagnostic facility.

더불어 상기 영상수집부(10)는 시설물의 변경 변화를 추정하기 위해서 동일 촬영각을 유지한 유지하기 위하여 초기배행과 비행촬영시점을 기록하였다가 추후 비행시 동일한 비행경로로 이동가능하게 자동 비행기록기를 구비하고 있는 것이 바람직하다.In addition, the image collection unit 10 records the initial flight and flight shooting time in order to maintain and maintain the same shooting angle in order to estimate the change of the facility, and then records an automatic flight recorder so that it can move to the same flight path during a later flight. It is preferable to have it.

그리고 영상수집부(10)는 상기와 같이 촬영된 이미지를 정사영상 생성부로 전달한다. 이때 영상수집부는 USB 디스크로 수집하거나 혹은 실시간 또는 촬영후에 네트워크를 통해 수집할 수 있고, 특히 수집된 이미지에는 촬영시간, 촬영장소, 촬영 각도, 초점 거리, 고도 등에 대한 정보를 담고 있다.And the image collecting unit 10 transmits the image captured as described above to the orthogonal image generating unit. In this case, the image collection unit may collect it with a USB disk or collect it through a network in real time or after shooting. In particular, the collected images contain information about shooting time, shooting location, shooting angle, focal length, altitude, etc.

그리고 정사영상 생성부(20)는 이미지들로부터 광범위한 면적의 영상이미지를 영상수집부로부터 전달된 이미지를 토대로 정사영상을 생성해 낸다. 이때 정사영상은 GPS 정보를 토대로 한 것으로 이미지의 픽셀당 위치오류를 담고 있으나 개략의 GPS 위치정보를 파악할 수 있는 형태를 제공한다.In addition, the orthographic image generating unit 20 generates an orthogonal image based on the image transmitted from the image collecting unit for an image image of a wide area from the images. At this time, the orthographic image is based on GPS information and contains a position error per pixel of the image, but provides a form that can grasp the approximate GPS position information.

그리고 이러한 정사영상은 정사영상 저장부(70)를 통해 촬영일자별로 데이터베이스화한다.And these ortho images are converted into a database for each shooting date through the ortho image storage unit 70 .

또한, 인공지능 시설물 학습부(40)는 정사영상에서 추출해야 하는 객체를 학습하여 시설객체 추출부(30)에 전달한다. 대표적으로 CNN등의 학습 알고리즘을 기반으로 하며 시설물(예, 노외 주차장내의 방치차량 인식을 위한 차량객체 인식 학습 모델 등)에 따라 다양한 인식 학습 모델이 구비하고 있을 수 있다.In addition, the artificial intelligence facility learning unit 40 learns the object to be extracted from the orthographic image and transmits it to the facility object extraction unit 30 . Representatively, it is based on a learning algorithm such as CNN, and various recognition learning models may be provided depending on the facility (eg, a vehicle object recognition learning model for recognizing an abandoned vehicle in an off-street parking lot, etc.).

그리고 시설객체 추출부(30)는 인공지능 시설물 인지와 영상간 위치 매칭 기법 을 활용하여 시설객체의 정확한 위치를 정사영상들에서 추출해 낸다.And the facility object extraction unit 30 extracts the exact location of the facility object from the orthoimages by using the artificial intelligence facility recognition and the location matching technique between the images.

변경 변화 감지부(50)는 위치 매칭된 영상안에서 동일 객체 여부인지를 판별하고 변화의 정도를 추정한다. 이때 장소 및 시간의 흐름대별로 시설물 변경 변화점을 데이터베이스화 하고 이를 조회하면 표출부(60)를 통해 표출한다.The change change detection unit 50 determines whether or not the same object is in the position-matched image and estimates the degree of change. At this time, the change point of the facility change by place and time is converted into a database, and when it is inquired, it is expressed through the display unit 60 .

이때 본 발명은 정사영상을 통한 시설물관리는 정사영상을 생성하는데 수시간의 시간이 소요됨으로 실시간으로 변경 변화를 감지를 위해 실시간 매핑부(80)를 구비할 수 있다.In this case, the present invention may include a real-time mapping unit 80 to detect changes in real time because facility management through orthographic images takes several hours to generate an orthographic image.

실시간 매핑방법은 하기에 기술되는 "객체인식을 통한 다중 정사영상에서 동일 지점을 판별하는 방법"으로 기준 정사영상내의 매핑지점을 판별하여 회전, 크기, 이동 변환을 수행하고 기준정사영상위에 오버레이하여 표출한다. 이의 변경 변화 감지는 다른분분과 동일하게 적용된다.The real-time mapping method is a "method for determining the same point in multiple orthogonal images through object recognition" described below. do. Its change change detection is applied in the same way as other divisions.

또한, 도 4와 도 4a를 참고하여 객체인식을 통한 다중 정사영상에서 동일 지점을 판별하는 과정을 살펴보면 하기와 같다.In addition, referring to FIGS. 4 and 4A , a process of determining the same point in multiple orthogonal images through object recognition will be described as follows.

먼저 다중 정사영상 중에서 기준이 되는 영상을 선택한다. 선택은 변경 변화점 추정 시작일에 해당되는 정사영상을 선택하는 것이 일반적인 형태일 것이다.First, a reference image is selected from among multiple orthogonal images. The selection will be generally in the form of selecting an orthoimage corresponding to the change point estimation start date.

기준 정사영상에서 시설물 객체를 선택한다. 선택하는 방법은 사용자에 의한 바운딩박스로 선택을 하거나 본 시스템의 시설물객첵 학습부로부터 학습된 인식모델을 통하여 선택한다. 이후 설명은 학습모델로부터 선택하는 것을 기준으로 작성한다.Select a facility object from the reference orthographic image. The selection method is selected by the user using the bounding box or through the recognition model learned from the facility guest check learning unit of the system. Subsequent explanations are made based on selections from the learning model.

기준 정사영상에서 시설객체의 픽셀위치로부터 추정되는 GPS 위경도 위치를 추정한다.The GPS latitude and longitude position estimated from the pixel position of the facility object in the reference orthogonal image is estimated.

기준 정사영상에서 추정된 GPS 위경도 정보를 토대로 비교 대상 정사영상에서 동일 지점으로 추정되는 영역을 선정한다. 영역의 크기는 시설물 크기의 배수 또는 경험적인 값으로 사용한다.Based on the GPS latitude and longitude information estimated from the reference orthogonal image, an area estimated to be the same point in the comparison target orthogonal image is selected. The size of the area is used as a multiple of the size of the facility or as an empirical value.

동일 GPS위치라 할지라도 GPS오차로 인하여 동일지점이 아닌 주변에 시설물이 위치하게 된다. 즉 기준 정사영상과 비교대상의 영역은 동일한 이미지 좌표계를 가지고 있지 않음으로 이를 영상정합(호모그래피)방법으로 동일위치를 추정하기 위한 좌표변환 파라미티를 추정한다.Even at the same GPS location, the facilities are located in the vicinity of the same point rather than at the same point due to a GPS error. That is, since the reference orthogonal image and the area to be compared do not have the same image coordinate system, coordinate transformation parameters for estimating the same position are estimated by image matching (homography) method.

기준 정사영상과 비교대상정사영상의 비교영역 크기를 가변적으로 하여 좌표변환 파라미터를 뽑고 이를 가중평균하여 파라미터를 최적화하여 사용한다. 예를 들어 시설물의 2배 4배 6배 8배 영역으로 비교영역을 잡고 각각 추정된 좌표변환 파라미터를 가중평균하여 사용한다. 정사영상간의 비교임으로 위치 및 크기변화에 대한 파라미터임으로 가중평균을 하여도 회전변형에는 영향을 미치지 않는다. 또한 기준 정사영상내의 복수 시설물 위치를 포함하도록 비교 영역을 설정할 수 도 있다.The coordinate transformation parameters are selected by varying the size of the comparison area between the reference orthogonal image and the comparison target orthogonal image, and the parameters are optimized and used by weighted average. For example, set the comparison area as the 2x, 4x, 6x, 8x area of the facility and use the weighted average of each estimated coordinate transformation parameter. Since it is a comparison between orthogonal images, it is a parameter for position and size change, so even if a weighted average is performed, rotational deformation is not affected. In addition, the comparison area may be set to include the locations of a plurality of facilities in the reference orthogonal image.

추정된 좌표변환 파마미터 값을 기반으로 기준 정사영상에서의 객체 위치에 해당되는 부분을 비교대상 정사영상 영역을 추정해 낸다. 이로서 기준과 비교 정사영상내에서 정확한 시설물의 추정위치를 지정할 수 있다.Based on the estimated coordinate transformation parameter values, the area corresponding to the position of the object in the reference orthogonal image is estimated to be the comparison target ortho image area. In this way, it is possible to designate the exact estimated location of the facility in the reference and comparative orthogonal images.

더불어 도 5와 도 5a 도시된 바와 같이, 다중 정사영상에서 동일 시설물 여부를 판별하는 과정은, In addition, as shown in Figures 5 and 5a, the process of determining whether the same facility in the multi-orthogonal image is,

상기 객체인식을 통한 다중 정사영상에서 동일 지점으로 판별한 후에, 비교 대상 정사영상 추출 영역을 시설물 객체 학습부로부터 학습된 모델을 통하여 시설물을 검출한다.After determining the same point in the multiple orthogonal images through the object recognition, the facility is detected through the model learned from the facility object learning unit in the ortho image extraction area to be compared.

이때 검출된 시설물의 종(種)이 같은지와 색감 및 구조적 특징점이 같은지를 이미지 유사도 판별 알고리즘을 사용하여 판별하고,At this time, it is determined whether the species of the detected facilities are the same and whether the color and structural features are the same using the image similarity determination algorithm,

만일 종이 같고 유사도가 높다면 동일 시설물로 인식하는 것이다.If the species is the same and the similarity is high, it is recognized as the same facility.

더불어 도 6과 도 6a에 도시된 바와 같이 다중 정사영상에서 동일 시설물의 변경 변화를 추정하는 과정은, In addition, as shown in Figs. 6 and 6a, the process of estimating the change of change of the same facility in the multi-orthogonal image is,

상기 다중 정사영상에서 동일 시설물 여부를 판별한 후에, After determining whether the same facility is in the multi-orthogonal image,

변경 변화된 부분이 없는지를 추출하기 위하여 기준영상과 비교대상 이미지간의 차와, 구조적 차이점을 확인하는 것이다.In order to extract whether there is no changed part, the difference between the reference image and the comparison image and the structural difference are checked.

이때 구조적 차이점은 SSIM(Structural SIMilarity) 등의 알고리즘을 통해 픽셀간 유사도가 일정 값보다 큰 경우 시설물이 변경 변화된 것으로 인식하는 것이다.At this time, the structural difference is that the facility is recognized as changed and changed when the similarity between pixels is greater than a predetermined value through an algorithm such as SSIM (Structural SIMilarity).

따라서 본 발명은 객체인식과 영상정합방법에 의해 시설물의 변경 변화여부를 확인할 수 있게 됨에 따라, 저가의 영상 촬영장치로부터 촬영된 정사영상을 가지고 시설물을 인지 및 변화변경을 유추할 수 있으므로, 다양한 형태의 중소규모 시설물 관리 산업 발전에 이바지 할 수 있게 되는 것이다.Therefore, according to the present invention, as it is possible to check whether the change of the facility is changed by the object recognition and image matching method, it is possible to recognize the facility and to infer the change of the change by using the orthographic image taken from the low-cost image capturing device, It will be able to contribute to the development of the small and medium-sized facility management industry of

지금까지 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형 및 균등이론에 의해 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, this is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which it pertains can easily implement various modifications and equivalents therefrom. There will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims.

10:영상수집부 20:정사영상 생성부
30:시설객체 추출부 40:인공지는 시설물 학습부
50:변경변화 감지부 60:표출부
70:정사영상 저장부 80:실시간 매핑부
10: image collection unit 20: orthographic image generation unit
30: facility object extraction unit 40: artificial paper facility learning unit
50: change change detection unit 60: expression unit
70: ortho image storage unit 80: real-time mapping unit

Claims (7)

GPS 및 카메라를 구비한 상태에서 공중에서 촬영된 이미지를 취득하는 영상수집부;
상기 영상수집부를 통해 수집된 영상에서 정사영상을 추출하는 정사영상 생성부;
정사영상에서 특정 시설물을 추출하기 위한 시설객체 추출부;
시설물 추출된 대상을 학습하는 인공지는 시설물 학습부;
추출된 시설물의 변경 변화를 감지하는 변경변화 감지부;
시설물의 변경변화를 표시하는 표출부;
그리고 실시간 매핑을 통한 시설물 변경 및 변화를 실시간으로 검출하기 위한 실시간 매핑부를 포함하는
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템.
an image collecting unit for acquiring an image taken in the air in a state equipped with a GPS and a camera;
an orthographic image generating unit for extracting an orthogonal image from the images collected through the image collecting unit;
a facility object extraction unit for extracting a specific facility from an orthogonal image;
The artificial paper for learning the facility extracted object is a facility learning unit;
a change change detection unit for detecting a change change in the extracted facility;
a display unit that displays the change and change of the facility;
and a real-time mapping unit for detecting facility changes and changes in real time through real-time mapping.
Facility change change management system through facility object recognition and multi-image registration.
영상수집부가 GPS 및 카메라를 구비한 상태에서 공중에서 촬영된 이미지를 취득하는 단계와,
상기 영상수집부를 통해 취득한 이미지를 토대로 정사영상 생성부가 정사영상을 생성하는 단계 및, 이를 데이터베이스화하는 단계와,
상기 정사영상 생성부를 통해 생성된 정사영상을 토대로 인공지능 시설물 학습부가 추출해야 하는 객체를 학습하고 시설객체 추출부로 전달하는 단계와,
시설객체 추출부는 인공지능 시설물 인지와 영상간 위치 매칭을 통해 시설물을 추출해 내는 단계와,
변경변화 감지부는 위치 매칭된 영상 통해 동일 객체 여부를 판별하고 변화여부를 확인하는 단계와,
표출부는 장소 및 시간의 흐름대별로 시설물의 변경변화점을 확인할 수 있게 표출하는 단계로 구성된
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템의 관리 방법.
Acquiring an image taken in the air in a state in which the image collecting unit is equipped with a GPS and a camera;
generating an ortho image by an orthogonal image generating unit based on the image acquired through the image collecting unit, and databaseizing it;
Learning the object to be extracted by the artificial intelligence facility learning unit based on the ortho image generated by the orthographic image generating unit and transferring it to the facility object extraction unit;
The facility object extraction unit extracts facilities through artificial intelligence facility recognition and location matching between images;
The change detection unit includes the steps of determining whether the same object is the same through the location-matched image and confirming whether there is a change;
The display unit is composed of a step of expressing so that the change point of the facility can be confirmed by place and time flow.
Management method of facility change management system through facility object recognition and multi-image registration.
제2항에 있어서,
실시간 매핑부는 실시간으로 변경변화여부를 감지하기 위한 실시간 매핑할 때에 개체인식을 통한 다중 정사영상에서 동일지점을 판별하는 단계를 더 포함하여 구성된
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템의 관리 방법.
3. The method of claim 2,
The real-time mapping unit further comprises the step of determining the same point in multiple orthogonal images through object recognition when performing real-time mapping to detect change or not in real time.
Management method of facility change management system through facility object recognition and multi-image registration.
제3항에 있어서,
상기 실시간 매핑부가 다중 정사영상에서 동일지점을 판별하는 단계는,
다중 정사영상 중에서 기준이 되는 정사영상을 선택하는 단계와,
기준 정사영상에서 시설물 객체를 선택하는 단계와,
기준 정사영상에서 시설객체의 픽셀위치로부터 추정되는 GPS 위경도 위치를 확인하는 단계와,
기준 정사영상에서 추정된 GPS 위경도 정보를 토대로 비교 대상 정사영상에서 동일 지점으로 추정되는 영역을 선정하는 단계를 포함하여 구성된
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템의 관리 방법.
4. The method of claim 3,
The step of the real-time mapping unit determining the same point in the multiple orthogonal images,
selecting a standard orthographic image from among multiple orthogonal images;
selecting a facility object from the reference orthogonal image;
Checking the GPS latitude and longitude position estimated from the pixel position of the facility object in the reference orthogonal image;
Based on the GPS latitude and longitude information estimated from the reference orthographic image,
Management method of facility change management system through facility object recognition and multi-image registration.
제4항에 있어서,
상기 실시간 매핑부는 GPS 위경도 정보를 토대로 동일 지점으로 선정된 지점일지라도 영상정합(호모그래피)방법으로 동일위치를 추정하기 위한 좌표변환 파라미티를 실행하는 단계와,
기준 정사영상과 비교대상 정사영상의 비교영역 크기를 가변시켜 좌표변환 파라미터를 뽑고 이를 가중평균하여 파라미터를 최적화하는 단계와,
좌표변환 파마미터 값을 기반으로 기준 정사영상에서의 객체 위치에 해당되는 부분을 비교대상 정사영상 영역으로 추정하는 단계를 포함하여 구성된
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템의 관리 방법.
5. The method of claim 4,
The real-time mapping unit executes a coordinate transformation parameter for estimating the same position by an image matching (homography) method even at a point selected as the same point based on GPS latitude and longitude information;
selecting a coordinate transformation parameter by varying the size of the comparison area between the reference orthogonal image and the comparison target orthographic image, and optimizing the parameter by weighted average thereof;
Constructed including the step of estimating the part corresponding to the position of the object in the reference orthogonal image as the comparison target ortho image area based on the coordinate transformation parameter value
Management method of facility change management system through facility object recognition and multi-image registration.
제3항에 있어서,
상기 실시간 매핑부가 객체인식을 통한 다중 정사영상에서 동일 지점을 판별할 때에, 비교 대상 정사영상 추출 영역을 시설물 객체 학습부로부터 학습된 모델을 통하여 시설물을 검출하는 단계와,
검출된 시설물의 종이 같은지와, 색감과 구조적 특징점이 같은지를 확인하는 단계와,
종이 같고 유사도가 높다면 동일 시설물로 인식하는 단계를 포함하여 구성된
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템의 관리 방법.
4. The method of claim 3,
When the real-time mapping unit determines the same point in multiple orthogonal images through object recognition, detecting a facility through a model learned from the facility object learning unit for a comparison target ortho image extraction area;
Checking whether the species of the detected facilities are the same, and whether the color and structural feature points are the same;
If the species is the same and has a high degree of similarity, the
Management method of facility change management system through facility object recognition and multi-image registration.
제6항에 있어서,
상기 실시간 매핑부는 동일 서설물로 인식한 경우,
시설물의 변경 변화 부분이 없는지를 추출하기 위하여 기준영상과 비교대상이미지간의 차이점이 있는지 확인하는 단계를 포함하여 구성된
시설물 객체 인식 및 다중 영상 정합을 통한 시설물 변경 변화 관리 시스템의 관리 방법.
7. The method of claim 6,
When the real-time mapping unit recognizes the same article,
In order to extract whether there is no change or change in the facility, it is composed
Management method of facility change management system through facility object recognition and multi-image registration.
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