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객체 인식 모델을 활용한 적재 불량 화물차 탐지 시스템

An Overloaded Vehicle Identifying System based on Object Detection Model

  • 투고 : 2022.11.18
  • 심사 : 2022.11.28
  • 발행 : 2022.12.31

초록

최근 증가하고 있는 도로 위 적재 불량 화물차는 비정상적인 무게 중심으로 인해 물체 낙하, 도로 파손, 연쇄 추돌 등 교통안전에 위해가 되고 한번 사고가 발생하면 큰 피해가 유발할 수 있다. 하지만 이러한 비정상적인 무게 중심은 적재 불량 차량 인식을 위한 주행 중 축중 시스템으로는 검출이 불가능하다는 한계점이 있다. 본 논문에서는 이러한 사회 문제를 야기하는 적재 불량 차량을 관리하기 위한 객체 인식 기반 AI 모델을 구축하고자 한다. 또한 AI-Hub에 공개된 약 40만 장의 데이터셋을 비교 분석하여 전처리를 통해 적재 불량 차량 검지 AI 모델의 성능을 향상시키는 방법을 제시한다. 또한 객체 추적을 통해 실시간 검지를 수행하는 방법을 제안한다. 이를 통해, 원시 데이터를 활용한 학습 성능 대비 약 23% 향상된 적재 불량 차량의 검출 성능을 나타냄을 보였다. 본 연구 결과를 통해 공개 빅데이터를 보다 효율적으로 활용하여, 객체 인식 기반 적재 불량 차량 탐지 모델 개발에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

Recently, the increasing number of overloaded vehicles on the road poses a risk to traffic safety, such as falling objects, road damage, and chain collisions due to the abnormal weight distribution, and can cause great damage once an accident occurs. therefore we propose to build an object detection-based AI model to identify overloaded vehicles that cause such social problems. In addition, we present a simple yet effective method to construct an object detection model for the large-scale vehicle images. In particular, we utilize the large-scale of vehicle image sets provided by open AI-Hub, which include the overloaded vehicles. We inspected the specific features of sizes of vehicles and types of image sources, and pre-processed these images to train a deep learning-based object detection model. Also, we propose an integrated system for tracking the detected vehicles. Finally, we demonstrated that the detection performance of the overloaded vehicle was improved by about 23% compared to the one using raw data.

키워드

과제정보

This work is supported by the Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement (KAIA) grant funded by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (Grant RS-2022-00142239)

참고문헌

  1. J. Redmon, S. Divvala, R. Girshick, and A. Farhadi, "You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection," in Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Las Vegas: NV, USA, pp. 779-788, 2016.
  2. J. Xing and W. Q. Yan, "Traffic Sign Recognition Using Guided Image Filtering," in Proceedings of International Symposium on Geometry and Vision, Auckland, New Zealand, pp. 85-99, 2021.
  3. A. Kuznetsova, T. Maleva, and V. Soloviev, "Detecting Apples in Orchards Using YOLOv3 and YOLOv5 in General and Close-Up Images," in Proceedings of International Symposium on Neural Networks, Cairo, Egypt, pp. 233-243, 2020.
  4. N. Wojke, A. Bewley, and D. Paulus, "Simple online and realtime tracking with a deep association metric," 2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Beijing, China, pp. 3645-3649, 2017.
  5. A. Bewley, Z. Ge, L. Ott, F. Ramos, and B. Upcroft, "Simple online and realtime tracking," in Proceedings of 2016 IEEE international conference on image processing (ICIP), Phoenix: AZ, USA, pp. 3464-3468, 2016.
  6. H. W. Kuhn, "The Hungarian method for the assignment problem," Naval Research Logistics Quarterly, vol. 2, no. 1-2, pp. 83-97, Mar. 1955. https://doi.org/10.1002/nav.3800020109
  7. R. E. Kalman, "A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems," Journal of Fluids Engineering, vol. 82, no. 1, pp. 35-45, Mar. 1960.
  8. S. Ren, K. He, R. Girshick, and J. Sun, "Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks," in Proceedings of Advances in neural information processing systems, Cambridge: MA, USA, vol. 1, pp. 91-99, 2015.
  9. L. Leal-Taixe, A. Milan, I. Reid, S. Roth, and K. Schindler, "MOTChallenge 2015: Towards a Benchmark for Multi-Target Tracking," arXiv preprint arXiv:1504.01942, 2015.
  10. L. Yu and N. Zhou, "Survey of Imbalanced Data Methodologies," arXiv preprint arXiv:2104.02240, 2021.