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[국내논문] 자동 균열 조사기법의 정확도 평가를 위한 조사선 기반의 지표 제안
Scanline Based Metric for Evaluating the Accuracy of Automatic Fracture Survey Methods 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.29 no.4, 2019년, pp.230 - 242  

김진언 (서울대학교 에너지시스템공학부) ,  송재준 (서울대학교 에너지시스템공학부)

초록
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신속한 암반 및 암석 균열 조사를 위해서는 자동화된 조사기법이 필요하다. 그러나 자동 조사기법의 균열 지도가 수동으로 조사한 것과 얼마나 일치하는지 표기하는 단일 지표가 없어서 그 정확도를 평가하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 균열 지도 간의 일치도를 단일 값으로 표현하는 조사선 교차 일치도 (Scanline Intersection Similarity, SIS)라는 지표를 새롭게 제안하였다. 제안된 지표는 두 균열 지도의 균열 빈도를 다수의 조사선 상에서 비교하여 이들 간의 기하학적 일치도를 도출한다. 해당 지표의 적용성을 검토하기 위해 컴퓨터 비전 (Computer Vision) 분야에서 널리 사용하는 일치도 지표인 Intersection Over Union (IoU)과 비교분석하였다. IoU는 균열의 미시적 형태 차이를 과대평가하는 반면에, 제안된 지표의 경우 미시적 형태 차이보다 경사와 같은 거시적 형태 차이를 더 민감하게 반영하였다. 따라서 균열의 거시적 형태가 중요한 암반 공학적 관점에서, 제안된 지표가 IoU 보다 균열 지도의 일치도 지표로써 적합하였다. 더 나아가 제안된 지표를 딥러닝(Deep Learning)을 이용한 균열 조사기법에 적용해본 결과, 해당 기법의 정확도가 조사선 교차 일치도로 0.674 임을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

While various automatic rock fracture survey methods have been researched, the evaluation of the accuracy of these methods raises issues due to the absence of a metric which fully expresses the similarity between automatic and manual fracture maps. Therefore, this paper proposes a geometry similarit...

주제어

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 균열 지도 경계상에서 조사선의 끝점을 무작위로 선정하여 최대한 편향되지 않게 균열 빈도를 비교하고자 하였다. 그러나 Fig.
  • 본 연구에서는 자동 균열 조사기법의 정확도를 단일 지표로 표현하는 조사선 교차 일치도(Scanline Intersection Similarity, SIS)라는 새로운 지표를 제안하였다. 이 지표는 자동 조사기법의 균열 지도와 수동 조사기법의 균열 지도, 두 균열 지도의 균열 빈도 를 다수의 조사선 상에서 비교하여 자동 조사기법의 정확도를 평가한다.
  • 본 연구에서는 자동 균열 조사기법의 정확도를 평가하는 통합 지표를 새롭게 제안하였다. ‘조사선 교차 일치도’라 명명한 이 지표는 동일 조사선 상의 균열 빈도를 비교하여, 식 (1)과 식 (2)를 통해 두 균열 지도 간의 일치도를 산출한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
조사선 교차 일치도의 장점은 무엇인가? 본 연구에서 제안한 조사선 교차 일치도를 이용하여 자동 균열 조사기법의 정확도를 단일 숫자로 표현할 수 있으며, 이를 통해 균열 조사기법 간의 객관적이며 손쉬운 비교가 가능할 것으로 기대된다. 그러나 제안한 지표는 평면 균열 지도에 한정되어 있어서 3차원 균열 지도에 적용할 수 있도록 확장이 필요하며 추후 RQD와 같은 다른 균열 인자들과의 비교분석을 필요로 한다.
조사선 교차 일치도란 무엇인가? 그러나 자동 조사기법의 균열 지도가 수동으로 조사한 것과 얼마나 일치하는지 표기하는 단일 지표가 없어서 그 정확도를 평가하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 균열 지도 간의 일치도를 단일 값으로 표현하는 조사선 교차 일치도 (Scanline Intersection Similarity, SIS)라는 지표를 새롭게 제안하였다. 제안된 지표는 두 균열 지도의 균열 빈도를 다수의 조사선 상에서 비교하여 이들 간의 기하학적 일치도를 도출한다.
자동 조사기법의 균열 지도 사용 시 한계점은 무엇인가? , 2016). 그러나 RQD, 절리 길이, 절리 간격 등은 균열의 방향과 모양에 대한 정보를 담 지 못하기 때문에 균열 지도 간 일치도를 온전히 표현하지 못한다는 한계점이 있다. RQD, 절리 길이 그리고 절리 간격이 표현하지 못하는 절리의 방향에 대한 정보는 경사와 경사 방향으로 표기할 수 있지만(Han and Song, 2007, Ferrero et al.
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