Earticle

초록

영어

Road surface damage detection is essential for a comfortable driving environment and the prevention of safety accidents. Road management institutes are using automated technology-based inspection equipment and systems. As one of these automation technologies, a sensor to detect road surface damage plays an important role. For this purpose, several studies on sensors using deep learning have been conducted in recent years. Road images and label images are needed to develop such deep learning algorithms. On the other hand, considerable time and labor will be needed to secure label images. In this paper, the adversarial learning method, one of the semi-supervised learning techniques, was proposed to solve this problem. For its implementation, a lightweight deep neural network model was trained using 5,327 road images and 1,327 label images. After experimenting with 400 road images, a model with a mean intersection over a union of 80.54% and an F1 score of 77.85% was developed. Through this, a technology that can improve recognition performance by adding only road images was developed to learning without label images and is expected to be used as a technology for road surface management in the future.

한국어

도로 노면 파손 탐지는 쾌적한 주행 환경과 안전사고의 예방을 위해 필요하다. 도로 관리 기관은 자동화 기술 기반의 검사 장비와 시스템을 활용하고 있다. 이러한 자동화 기술 중에서 도 도로 노면의 파손을 탐지하는 기술은 중요한 역할을 수행한다. 최근 들어 딥러닝을 이용한 기술에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다. 이러한 딥러닝 기술 개발을 위해서는 도로 영상과 라벨 영상이 필요하다. 하지만 라벨 영상을 확보하기 위해서는 많은 시간과 노동력이 요구된 다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 준지도 학습 기법 중 하나인 적대적 학습 방법을 제안했다. 이를 구현하기 위해서 5,327장의 도로 영상과 1,327장의 라벨 영상을 사용하 여 경량화 심층 신경망 모델을 학습했다. 그리고 이를 400장의 도로 영상으로 실험한 결과 80.54%의 mean intersection over union과 77.85%의 F1 score를 갖는 모델을 개발하였다. 결과적 으로 라벨 영상 없이 도로 영상만을 학습에 추가하여 인식 성능을 향상시킬 수 있는 기술을 개발하였고, 향후 도로 노면 관리를 위한 기술로 활용되길 기대한다.

목차

요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
1. 도로 노면 파손 탐지를 위한 딥러닝 기술 동향
2. 준지도 학습 기반의 도로 노면 파손 탐지
3. Related Researches
Ⅱ. 도로 노면 파손 탐지를 위한 적대적 학습 기법
1. 적대적 학습 기법
2. 학습 조건 및 손실함수
Ⅲ. 실험 결과 및 분석
1. 인식 성능 평가 지표
2. 도로 노면 인식 성능 비교 방식
3. 실험 결과 비교
4. 결과 영상
Ⅳ. Conclusion
ACKNOWLEDGEMENTS
REFERENCES

키워드

저자

• 심승보 [ Seungbo Shim | 한국건설기술연구원 인프라안전연구본부 전임연구원 ] 주저자 및 교신저자

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  한국ITS학회논문지 [The Journal of The Korean Society of Intelligent Transport Systems]

• 간기

  격월간

• pISSN

  1738-0774

• eISSN

  2384-1729

• 수록기간

  2003~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 326 DDC 338