KR20190141322A - Crack detection system of road surface using neural network and detection method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템 및 그 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 중간층을 지니는 신경회로망에 도로 노면의 크랙 영상을 학습시켜 크랙을 검출하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crack detection system and road detection method using a neural network, and more particularly, to a system and method for detecting a crack by learning a crack image of the road surface in a neural network having a plurality of intermediate layers. It is about.
도로 노면의 크랙 검출은, 도로의 포장관리시스템(PMS; Pavement Management System)을 구축함에 있어 포장도로의 포장 상태를 측정하기 위하여 사용된다. 포장관리시스템의 기본적 구성 요소는 포장 상태의 평가, 데이터베이스 구축, 합리적이고 전문적인 의사 결정체계로 나누어지며, 여기서 포장 상태의 평가는 '객관적이고 정량화된 평가 기관'을 갖추고 있어야 올바른 포장 상태 관리를 수행할 수 있다. 정확한 포장 상태의 평가는 도로관리기관이 도로포장의 생애 주기 동안 효율적인 유지보수를 할 수 있도록 도와주는 기초 데이터로 활용됨과 동시에 다른 구간 또는 지역과의 객관적인 비교를 통해 유지보수의 우선순위를 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 또한, 정확한 포장 상태의 평가를 통해 의사결정자에게 파손 정도나 보수보강 비용을 직간접적으로 예측 가능하게 하여, 보수보강 비용을 산출하는 근거를 마련하며 장기적인 관점에서 장래의 유지보수비용 예산 계획을 수립하는 근거로 활용할 수 있다.The crack detection of the road surface is used to measure the pavement condition of the pavement in constructing a pavement management system (PMS) of the road. The basic components of the pavement management system are divided into the evaluation of pavement status, database construction, and rational and professional decision making system. The evaluation of pavement status must be equipped with an 'objective and quantitative evaluation agency' to perform proper pavement management. can do. Accurate pavement assessment is used as a basis for helping road management agencies maintain efficient maintenance during the paving life cycle, while prioritizing maintenance through objective comparisons with other segments or regions. Plays an important role. In addition, it is possible to directly or indirectly predict the degree of damage or reinforcement cost to decision makers by accurately evaluating the pavement status, to provide a basis for calculating the reinforcement cost and to establish a future maintenance cost budget plan in the long term It can be used as a basis.
따라서, 정확한 포장 상태의 평가를 위한 도로 노면의 크랙 검출 방법에 대한 요구가 커지고 있다.Therefore, there is a growing demand for a crack detection method on a road surface for accurate evaluation of pavement conditions.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 정확한 도로의 포장 상태의 평가를 가능하도록 하는 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템 및 그 검출 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has an object of solving the above technical problem, and an object thereof is to provide a crack detection system of a road road surface using a neural network and a method of detecting the same, which enable accurate evaluation of the pavement state of a road. There is this.
본 발명의 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법에 있어서, 상기 신경회로망은, 입력층으로 해당 프레임 영상의 R 채널, G 채널 및 B 채널의 화소별 농담값을 입력받고, 출력층으로 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.In the crack detection method of a road surface using a neural network of the present invention, the neural network receives input and output values of pixels of R, G, and B channels of the frame image as an input layer, and detects cracks in an output layer. And outputting coordinate information of the determined window.
아울러, 본 발명의 도로 노면의 크랙 검출 방법은, (a) 상기 신경회로망이 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우의 검출을 학습하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 학습된 신경회로망을 이용하여, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 검출하는 단계; (c) 해당 프레임 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우를 표시하는 단계; 및 (d) 미리 정해진 일정 도로 구간에서의 다수의 프레임 영상에서 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 윈도우의 개수에 따라 도로의 등급을 분류하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the crack detection method of the road surface of the present invention, (a) the neural network learning the detection of the cracked window of the road surface; (b) detecting the cracked window of the road surface using the learned neural network of step (a); (c) displaying a window on which the crack is detected on the frame image; And (d) counting the number of windows in which a crack is detected in a plurality of frame images in a predetermined road section, and classifying the class of roads according to the number of counted windows. .
구체적으로, 상기 (a) 단계에서, 상기 신경회로망은, 윈도우의 중앙점이 크랙 영역에 포함되고 해당 크랙 영역의 가로 방향의 너비가 윈도우 너비의 1/(제 1 값) 이상이고 해당 크랙 영역의 세로 방향의 높이가 윈도우 높이의 1/(제 2 값) 이상인 경우의 윈도우를, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우로 판정하여 검출하도록 학습하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 (a) 단계에서, 상기 신경회로망은, 윈도우의 좌표 정보를 교사 신호로 이용하는 것이 바람직하다.Specifically, in the step (a), the neural network, the center point of the window is included in the crack area, the width of the crack area in the horizontal direction of 1 / (the first value) of the window width and the vertical length of the crack area It is characterized by learning to detect and detect a window when the height of the direction is equal to or larger than 1 / (second value) of the window height as a window with a crack on the road surface. In addition, in the step (a), it is preferable that the neural network uses coordinate information of a window as a teacher signal.
본 발명의 도로 노면의 크랙 검출 시스템에 있어서, 신경회로망;을 포함하되, 상기 신경회로망은, 입력층으로 해당 프레임 영상의 R 채널, G 채널 및 B 채널의 화소별 농담값을 입력받고, 출력층으로 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다.In the crack detection system of the road surface of the present invention, the neural network; includes, the neural network, the input layer receives the shade value of each pixel of the R channel, G channel and B channel of the frame image, the output layer And outputting coordinate information of the window in which the crack is determined to be detected.
아울러, 본 발명의 도로 노면의 크랙 검출 시스템은, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 이용하여 상기 신경회로망을 학습시키는 학습기; 상기 학습기에서 학습된 신경회로망을 이용하여, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 검출하는 검출기; 상기 검출기에 의해 해당 프레임 영상의 적어도 일부의 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우를 표시하는 표시기; 및 미리 정해진 일정 도로 구간에서의 상기 검출기에 의해 다수의 프레임 영상에서 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 윈도우의 개수에 따라 도로의 등급을 분류하는 분류기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the crack detection system of the road surface of the present invention, the learner for learning the neural network using a window with a crack of the road surface; A detector for detecting a cracked window of a road surface using a neural network learned by the learner; An indicator configured to display, by the detector, a window in which a crack is detected in at least part of an image of the frame image; And a classifier that counts the number of windows in which a crack is detected in a plurality of frame images by the detector in a predetermined road section, and classifies the class of roads according to the number of counted windows. desirable.
구체적으로, 상기 학습기는, 윈도우의 중앙점이 크랙 영역에 포함되고 해당 크랙 영역의 가로 방향의 너비가 윈도우 너비의 1/(제 1 값) 이상이고 해당 크랙 영역의 세로 방향의 높이가 윈도우 높이의 1/(제 2 값) 이상인 경우의 윈도우를, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우로 판정하여 검출하도록 상기 신경회로망을 학습시키는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 학습기는, 학습에 사용하는 윈도우의 좌표 정보를 상기 신경 회로망의 교사 신호로 이용하는 것이 바람직하다.Specifically, the learner, the center point of the window is included in the crack area, the width of the crack area in the horizontal direction is at least 1 / (the first value) of the window width and the vertical height of the crack area is 1 of the window height The neural network is trained to determine and detect a window in a case where the value of / (second value) or more is determined as a window with a crack on the road surface. In addition, it is preferable that the learner uses coordinate information of a window used for learning as a teacher signal of the neural network.
본 발명의 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템 및 그 검출 방법에 따르면, 정확한 도로의 포장 상태의 평가를 가능하다.According to the crack detection system and road detection method of the road surface using the neural network of the present invention, it is possible to accurately evaluate the pavement state of the road.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템의 구성도.
도 2는 신경회로망의 구성 예시도.
도 3은 표시기에 의한 해당 프레임 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 표시 예시도.
도 4는 분류기에 의한 분류 예시도.
도 5는 학습기에 의해 교사 신호로 사용될 윈도우의 좌표값에 대한 설명도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법의 흐름도.1 is a block diagram of a road detection crack detection system using a neural network according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram of a neural network.
3 is an exemplary view showing a window in which a crack is detected in a corresponding frame image by a display;
4 is an exemplary diagram of classification by a classifier;
5 is an explanatory diagram of coordinates of a window to be used as a teacher signal by the learner.
6 is a flowchart illustrating a crack detection method of a road surface using neural networks according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템 및 그 검출 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a crack detection system and a method of detecting a road surface using a neural network according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 하기의 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.The following examples of the present invention are intended to embody the present invention, but not to limit or limit the scope of the present invention. From the detailed description and the embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily be interpreted as belonging to the scope of the present invention.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템(100)의 구성도를 나타낸다.First, Figure 1 shows a block diagram of the
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템(100)은, 카메라(10), 신경회로망(20), 학습기(30), 검출기(40), 표시기(50), 분류기(60) 및 메모리(70)를 포함한다.As can be seen from Figure 1, Figure 1 is a road detection surface
신경회로망(20), 학습기(30), 검출기(40), 표시기(50) 및 분류기(60)는 MCU, DSP, CPU와 같은 프로세서의 적어도 일부를 포함하여 구현될 수 있다. 아울러, 메모리(70)는, 카메라(10), 신경회로망(20), 학습기(30), 검출기(40), 표시기(50) 및 분류기(60)의 입출력 데이터를 저장하는 역할을 한다.The
먼저, 카메라(10)는 차량에 장착되어 운행 중인 도로의 노면을 연속적으로 촬상하여, 영상을 획득하는 역할을 한다.First, the
도 2는 신경회로망(20)의 구성 예시도를 나타낸다.2 shows an exemplary configuration of the
신경회로망(20)은, 입력층으로 해당 프레임 영상의 R 채널, G 채널 및 B 채널의 화소별 농담값을 입력받고, 출력층으로 크랙(Crack)이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보를 출력한다. 구체적으로, 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보는, 꼭짓점인 제 1 좌표 및 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 제 1 좌표와 대향하는 꼭짓점인 제 2 좌표인 것을 특징으로 한다. 아울러, 신경회로망(20)의 은닉층(중간층)은 다수인 것이 바람직하다.The
출력층에 의해 출력되는 윈도우의 좌표 정보에 의한 윈도우의 크기는, 교사 신호에 따라 항상 일정하게 설정될 수도 있고, 상황에 따라 상이하게 설정될 수도 있다.The size of the window based on the coordinate information of the window output by the output layer may be constantly set according to the teacher signal, or may be set differently depending on the situation.
학습기(30)는, 메모리(70)에 미리 저장된 영상으로부터 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 선택하고, 선택된 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 이용하여 신경회로망(20)을 학습시키는 역할을 한다. 아울러, 검출기(40)는, 학습기(30)에서 학습된 신경회로망(20)을 이용하여, 카메라(10) 또는 메모리(70)로부터 획득된 도로 노면의 영상으로부터 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 검출하는 역할을 한다. The
표시기(50)는, 검출기(40)에 의해 해당 프레임 영상의 적어도 일부의 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우를 표시하는 역할을 한다. The
도 3은 표시기(50)에 의한 해당 프레임 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 표시 예시도를 나타낸다.3 illustrates an example of display of a window in which a crack is detected in a corresponding frame image by the
분류기(60)는, 미리 정해진 일정 도로 구간에서의 검출기(40)에 의해 다수의 프레임 영상에서 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 윈도우의 개수에 따라 도로의 등급을 분류하는 역할을 한다.The
도 4는 분류기(60)에 의한 분류 예시도이다.4 is a diagram illustrating classification by the
하기에 학습기(30)에 의한 신경회로망(20)의 학습 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the learning method of the
학습기(30)는, 윈도우의 중앙점이 크랙 영역에 포함되고 해당 크랙 영역의 가로 방향의 너비가 윈도우 너비의 1/(제 1 값) 이상이고 해당 크랙 영역의 세로 방향의 높이가 윈도우 높이의 1/(제 2 값) 이상인 경우의 윈도우를 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 선택한다. 아울러, 학습기(30)는 선택된 윈도우를, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우로 판정하여 검출하도록 신경회로망(20)을 학습시키는 것을 특징으로 한다. 중앙점은 중앙 픽셀을 의미한다. 크랙 영역의 가로 방향의 너비는 서로 화소가 연결된 크랙들의 가로 방향의 시작점과 끝점 사이의 거리를 이르며, 크랙의 세로 방향의 높이는 서로 화소가 연결된 크랙들의 세로 방향의 시작점과 끝점 사이의 거리를 이른다.In the
이때, 해당 윈도우 크기는, 너비가 제 1 값의 배수이고 높이가 제 2 값의 배수이되, 제 1 값 및 제 2 값은 상이하거나 동일한 값일 수 있다. 예를 들면, 제 1 값 및 제 2 값은, 3으로 설정될 수 있다.In this case, the window size may be a multiple of a first value and a multiple of a second value, and the first value and the second value may be different or the same value. For example, the first value and the second value may be set to three.
도 5는 학습기(30)에 의해 교사 신호로 사용될 윈도우의 좌표값에 대한 설명도이다.5 is an explanatory diagram for a coordinate value of a window to be used as a teacher signal by the
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 학습기(30)는, 학습에 사용하는 윈도우의 좌표 정보를 신경 회로망의 출력층에 대한 교사 신호로 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 학습에 사용하는 윈도우의 좌표 정보는, 꼭짓점인 제 1 좌표 및 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 제 1 좌표와 대향하는 꼭짓점인 제 2 좌표인 것을 특징으로 한다. As can be seen from FIG. 5, the
상술한 바와 같은 학습기(30)에 의한 신경회로망(20)의 학습 방법을 수학식에 의해 설명하기로 한다.The learning method of the
입력층은 R,G,B의 3종의 영상으로 하며 입력시 영상 전체를 화소별 농담값으로 입력 노드에 입력한다. 아울러, 신경회로망(20)의 교사 신호는 크기 ×의 윈도우를 설정하여 해당 크랙이 존재하는 부분을 지정하는 것에 의하여 교사 신호를 제공한다. The input layer is composed of three types of images of R, G, and B. When the input is performed, the entire image is inputted to the input node as a pixel-by-pixel value. In addition, the teacher signal of the
교사 신호를 위한 크랙이 포함된 윈도우의 설정 기준은 다음과 같다.The setting criteria of the window including the crack for the teacher signal is as follows.
윈도우 중앙점이 크랙에 포함된 점일 경우의 윈도우 집합() 및 윈도우 x 방향 투사값이 ×1/N을 넘거나 y 방향 투사값이 ×1/N을 넘는 윈도우 집합()은 각각, 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 제 1 값 및 제 2 값을 동일한 N으로 설정하였다.A set of windows if the window center point is a point in the crack ( ) And the window x-direction projection value Exceeds × 1 / N or the projection value in the y direction Set of windows over × 1 / N ( ) Can be represented by the following [Equation 1] and [Equation 2], respectively. Here, the first value and the second value were set to the same N.
상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]에서 각 변수가 의미하는 바는 다음과 같다.The meanings of the variables in [Equation 1] and [Equation 2] are as follows.
: 화면 내 × 크기의 윈도우, k=1, 2, 3, …, n : In screen × Window of magnitude k = 1, 2, 3,... , n
, : 윈도우의 x 방향 크기와 y 방향 크기 , : X-direction and y-direction dimensions of the window
: k 윈도우 내의 한 점 : a point in the k window
: 윈도우의 중앙점 : Center point of the window
: 해당 점이 크랙 영역의 점임 : The point is a point in a crack area
: 해당 점이 비크랙 영역의 점임 : The point is a point in the non-cracked area
최종적으로, 학습기(30)는 ∈(∩) 인 경우, 크랙을 포함한 윈도우로 판정하게 된다.Finally, the
하기에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법은 상술한 본 발명의 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템(100)을 사용하므로, 별도의 설명이 없더라도 상술한 본 발명의 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템(100)의 모든 특징을 포함하고 있음은 물론이다.Hereinafter, a crack detection method of a road road surface using a neural network according to an exemplary embodiment of the present invention will be described. Crack detection method of the road road surface using a neural network according to an embodiment of the present invention uses the road surface
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법은, MCU, DSP, CPU와 같은 프로세서의 적어도 일부에 의해 실시되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있다.Crack detection method of the road surface using a neural network according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a computer program implemented by at least a portion of a processor such as MCU, DSP, CPU.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법의 흐름도를 나타낸다.6 is a flowchart illustrating a crack detection method of a road road surface using a neural network according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법에서, 신경회로망(20)은, 입력층으로 해당 프레임 영상의 R 채널, G 채널 및 B 채널의 화소별 농담값을 입력받고, 출력층으로 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보를 출력하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 출력되는 윈도의 좌표 정보는, 윈도우의 꼭짓점인 제 1 좌표 및 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 제 1 좌표와 대향하는 꼭짓점인 제 2 좌표인 것이 바람직하다.As can be seen from Figure 6, in the road detection crack detection method using a neural network according to an embodiment of the present invention, the
구체적으로, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 방법은, 신경회로망(20)이 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우의 검출을 학습하는 단계(S10); S10 단계의 학습된 신경회로망(20)을 이용하여, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 검출하는 단계(S20); S20 단계에서 해당 프레임 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우를 표시하는 단계(S30); 및 (d) 미리 정해진 일정 도로 구간에서의 S20 단계에서 다수의 프레임 영상에서 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 윈도우의 개수에 따라 도로의 등급을 분류하는 단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the crack detection method of the road road surface using a neural network according to an embodiment of the present invention, the
S10 단계에서, 신경회로망(20)은, 도우의 중앙점이 크랙 영역에 포함되고 해당 크랙 영역의 가로 방향의 너비가 윈도우 너비의 1/(제 1 값) 이상이고 해당 크랙 영역의 세로 방향의 높이가 윈도우 높이의 1/(제 2 값) 이상인 경우의 윈도우를, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우로 판정하여 검출하도록 학습하는 것이 바람직하다. In the step S10, the
아울러, S10 단계에서, 신경회로망(20)은, 윈도우의 좌표 정보를 신경 회로망의 출력층에 대한 교사 신호로 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 학습에 사용하는 윈도우의 좌표 정보는, 꼭짓점인 제 1 좌표 및 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 제 1 좌표와 대향하는 꼭짓점인 제 2 좌표인 것을 특징으로 한다. In addition, in step S10, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 신경회로망을 이용한 도로 노면의 크랙 검출 시스템(100) 및 그 검출 방법에 따르면, 정확한 도로의 포장 상태의 평가를 가능함을 알 수 있다.As described above, according to the
100 : 크랙 검출 시스템
10 : 카메라
20 : 신경회로망
30 : 학습기
40 : 검출기
50 : 표시기
60 : 분류기
70 : 메모리100: crack detection system
10: camera
20: neural network
30: learner
40: detector
50: indicator
60: classifier
70: memory
Claims (12)
상기 신경회로망은,
입력층으로 해당 프레임 영상의 R 채널, G 채널 및 B 채널의 화소별 농담값을 입력받고, 출력층으로 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 방법.In the crack detection method of the road surface using a neural network,
The neural network,
A method for detecting cracks on a road surface, comprising: inputting a gray level value of each pixel of an R channel, a G channel, and a B channel of a corresponding frame image to an input layer, and outputting coordinate information of a window in which a crack is detected to an output layer.
상기 도로 노면의 크랙 검출 방법은,
(a) 상기 신경회로망이 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우의 검출을 학습하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 학습된 신경회로망을 이용하여, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 방법.The method of claim 1,
The crack detection method of the road surface,
(a) the neural network learning to detect a cracked window of a road surface; And
(b) detecting a window with a crack on the road surface using the learned neural network of step (a).
상기 (a) 단계에서, 상기 신경회로망은,
윈도우의 중앙점이 크랙 영역에 포함되고 해당 크랙 영역의 가로 방향의 너비가 윈도우 너비의 1/(제 1 값) 이상이고 해당 크랙 영역의 세로 방향의 높이가 윈도우 높이의 1/(제 2 값) 이상인 경우의 윈도우를, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우로 판정하여 검출하도록 학습하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 방법.The method of claim 2,
In the step (a), the neural network,
The center point of the window is contained in the crack area, the width of the crack area is at least 1 / (the first value) of the window width, and the height of the crack area in the vertical direction is at least 1 / (the second value) of the window height. A road detection crack detection method characterized by learning to determine and detect a window in a case as a window with cracks on a road surface.
상기 (a) 단계에서, 상기 신경회로망은,
윈도우의 좌표 정보를 교사 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 방법.The method of claim 3,
In the step (a), the neural network,
A crack detection method for a road surface, using coordinate information of a window as a teacher signal.
상기 도로 노면의 크랙 검출 방법은,
(c) 해당 프레임 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우를 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 방법.The method of claim 2,
The crack detection method of the road surface,
and (c) displaying a window in which the crack is determined to be detected on the corresponding frame image.
상기 도로 노면의 크랙 검출 방법은,
(d) 미리 정해진 일정 도로 구간에서의 다수의 프레임 영상에서 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 윈도우의 개수에 따라 도로의 등급을 분류하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 방법.The method of claim 2,
The crack detection method of the road surface,
(d) counting the number of windows determined to have cracks detected in a plurality of frame images in a predetermined road section, and classifying the class of roads according to the number of counted windows; Crack detection method of road road surface to do.
신경회로망;을 포함하되,
상기 신경회로망은,
입력층으로 해당 프레임 영상의 R 채널, G 채널 및 B 채널의 화소별 농담값을 입력받고, 출력층으로 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 좌표 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 시스템.In crack detection system of road surface,
Including neural networks;
The neural network,
A road detection crack detection system, characterized in that the input layer receives the shade value of each pixel of the R channel, G channel and B channel of the frame image, and outputs the coordinate information of the window determined that the crack is detected to the output layer.
상기 도로 노면의 크랙 검출 시스템은,
도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 이용하여 상기 신경회로망을 학습시키는 학습기; 및
상기 학습기에서 학습된 신경회로망을 이용하여, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우를 검출하는 검출기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 시스템.The method of claim 7, wherein
The crack detection system of the road surface,
A learner for learning the neural network using a cracked window of a road surface; And
And a detector for detecting a cracked window of the road surface using neural networks learned by the learner.
상기 학습기는,
윈도우의 중앙점이 크랙 영역에 포함되고, 해당 크랙 영역의 가로 방향의 너비가 윈도우 너비의 1/(제 1 값) 이상이고, 해당 크랙 영역의 세로 방향의 높이가 윈도우 높이의 1/(제 2 값) 이상인 경우의 윈도우를, 도로 노면의 크랙이 있는 윈도우로 판정하여 검출하도록 상기 신경회로망을 학습시키는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 시스템.The method of claim 8,
The learner,
The center point of the window is contained in the crack area, the width of the crack area in the horizontal direction is at least 1 / (the first value) of the window width, and the height of the crack area in the vertical direction is 1 / (the second value of the window height). And the neural network is trained to determine and detect a window in the case of abnormality as a window with a crack on the road surface.
상기 학습기는,
윈도우의 좌표 정보를 상기 신경 회로망의 교사 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 시스템.The method of claim 9,
The learner,
A road detection crack detection system using coordinate information of a window as a teacher signal of the neural network.
상기 도로 노면의 크랙 검출 시스템은,
상기 검출기에 의해 해당 프레임 영상의 적어도 일부의 영상에 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우를 표시하는 표시기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 시스템.The method of claim 8,
The crack detection system of the road surface,
And an indicator for displaying a window on which at least a part of the frame image of the frame image is detected by the detector.
상기 도로 노면의 크랙 검출 시스템은,
미리 정해진 일정 도로 구간에서의 상기 검출기에 의해 다수의 프레임 영상에서 크랙이 검출된 것으로 결정된 윈도우의 개수를 카운팅하여, 카운팅된 윈도우의 개수에 따라 도로의 등급을 분류하는 분류기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면의 크랙 검출 시스템.
The method of claim 8,
The crack detection system of the road surface,
And a classifier for classifying road grades according to the number of counted windows by counting the number of windows in which a crack is detected in a plurality of frame images by the detector in a predetermined road section. Crack detection system of road road surface to assume.
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