시설물 점검을 위한 드론 영상 기반 스마트폰 영상 자동 처리와 정확도 분석

Automatic Processing and Accuracy Analysis of Smart Phone Images Based on Drone Images for Facility Inspection

교량, 댐, 도로와 같은 시설물의 노후화와 점검 대상 시설물의 증가로 인해 시설물 점검에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 현재 시설물 점검은 육안검사와 같이 사람이 접근하는 방식에 의존하고 있다. 점검 시간과 비용이 많이 소요되고, 점검 결과의 객관성과 신뢰도가 미흡할 수 있다. 이에 육안 검사를 대체하거나 보완하는 측면으로 영상 기반 시설물 점검 체계가 제안되고 있다. 영상 기반 점검에 있어서는 특히 시설물의 주요 지점에 대한 영상을 취득하고 처리하는 과정이 상당히 중요하다. 이에 본 연구는 영상 취득/처리 과정에 대한 효율성과 정확도를 높이기 위한 드론과 스마트폰을 이용한 방법론을 제안한다. 먼저 드론을 이용하여 시설물에 대한 저고도와 근접하여 촬영한 영상을 정밀하게 처리해서 기준 영상 데이터베이스를 구축한다. 구축된 기준 영상을 기반으로 현장에서 누구나 쉽게 사용할 수 있는 스마트폰으로 시설물을 촬영한 영상을 자동으로 처리한다. 영상 처리를 통해 시설물의 특정한 점검 대상면에 정사보정된 영상이 생성되면 이로부터 시설물의 손상 유무룰 판독하고, 탐지된 손상의 종류와 위치, 크기 등을 결정할 수 있다. 실제 현장에서 취득한 드론과 스마트폰 영상을 이용해서 처리한 결과를 바탕으로 정확도를 점검하였다. 먼저 드론 영상 기반으로 처리한 스마트폰 영상의 외부표정요소의 정확도는 0.6 cm, 0.01º 수준으로 검증되었고, 처리된 영상에서 추정한 시설물의 위치 정확도는 7.8 cm 정도로 확인되었다. 제안된 방법은 영상 기반 시설물 점검에 효과적으로 적용되어 점검 비용의 절감과 점검결과의 객관성과 정확도 확보에 크게 기여할 것으로 기대한다.