동영상 분석을 통한 실시간 포장 손상 탐지 및 알림 서비스

Abstract

본 논문에서는 주행 중 가속도 센서와 카메라로부터 데이터를 실시간으로 수집, 분석하여 자동으로 도로 포장의 다양한 손상을 탐지하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 도로의 포장 손상을 탐지하는 즉시 해당 이미지와 가속도 신호, GPS좌표를 도로관리자에게 전송하며 이를 서버에도 전송하여 데이터베이스에 이력화한다. 이를 통해, 도로 포장 손상 탐지 시스템은 도로관리자로 하여금 1) 신속, 정확, 편리하게 도로의 상태를 관리할 수 있게 하며, 2) 다양한 종류의 도로 포장 손상을 조기에 발견하여 관리할 수 있도록 하며, 3) 도로의 포장 손상을 추적 관리할 수 있도록 한다. 결과적으로, 제안하는 시스템은 10번의 고속도로 주행 실증 평가에서 평균 100 km/h로 주행 중 74%의 민감도와 84%의 정밀도로 도로 포장의 손상을 탐지하여 그 유효성이 입증되었다.

In this paper, we propose a system to detect various damage automatically inflicted on road pavement by collecting and analyzing data from acceleration and camera sensors in real time. The proposed system sends the collected images, acceleration signals, and GPS coordinates to the road manager and the database in the remote server, shortly after detecting the damage to the road pavement. Our study makes three key contributions. The proposed system 1) enables road managers to maintain road conditions quickly, accurately, and conveniently; 2) allows road mangers to take care of various kinds of damage to the road pavement at the initial stage; and finally 3) even makes it possible to track the damage, which suggests that the integration of a high-level decision support function becomes affordable. We tested the sensitivity and precision of the proposed system against real-time data obtained from the vehicles driving on the highway at an average speed of 100 km/h. With ten iterations, the proposed system achieved an average sensitivity of 74% and an average precision of 84% in road pavement damage detection, which is comparable with the best competing schemes.