GeoAI를 이용한 항공사진에서 건물과 비닐하우스 자동 검출

딥러닝을 활용하여 항공사진이나 드론영상에서 건물과 비닐하우스를 자동으로 검출하는 기능에 대한 글입니다. 사각형 영역의 검출(Detection)이 아닌 건물이나 비닐하우스의 형상을 검출(Segmentation)하는 방식입니다. CNN을 활용한 다양한 모델 중 Mask R-CNN 신경망을 커스터마이징하여 이용 했습니다. 신경망 학습을 위해 구축한 건물과 비닐하우스의 개수는 아래와 같습니다.

“사람”에 대한 검출을 위해 구축된 ImageNet 등의 데이터 갯수가 수천만개라는 것과 비교 했을때, 위의 구축 건수는 상대적으로 극히 적습니다.

딥러닝 프레임워크를 활용하여 24 Epoch만큼 학습하고 몇가지 영상 이미지를 학습된 신경망에 입력해 건물과 비닐하우스를 검출하는 테스트 결과는 아래의 동영상과 같습니다.

테스트를 웹에서 바로 수행할 수 있어, 추후 다양한 서비스에 쉽게 접목할 수 있도록 하였습니다. 결과를 보시면 몇개의 건물과 비닐하우스를 검출하지 못하지만, 대체적으로 건물과 비닐하우스를 잘 검출하는 것을 볼 수 있습니다. 보다 정확한 검출 위해서는 더 많은 학습 데이터를 구축하고, 좀더 효율적인 신경망과 다양한 학습방법을 시도함으로써 얻을 수 있습니다.

학습 DB의 구축은 자체적으로 개발한 GeoAI Labeling Tool을 사용였으며 자세한 소개는 아래와 같습니다.

GeoAI Labeling Tool 소개

GeoAI 레이블링 툴은 항공영상이나 드론영상에 대해 Detection과 Segmentation을 위한 데이터를 빠르게 구축하고 신경망 학습을 위한 데이터셋을 바로 제작할 수 있는 툴입니다.

끝으로, GeoAI를 이용해 영상으로부터 건물이나 비닐하우스 등과 같은 객체 검출의 용도를 생각해 보면.. 동일한 위치의 서로 다른 시간대에 촬영된 영상을 통해 새로운 건축물이 생겨 난 것을 빠르게 검출하고, 이러한 시계열적 건축물의 변화 탐지 통해 허가받지 않은 건축물을 파악하는 업무에 활용할 수 있을 것입니다.

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