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고해상도 원격탐사 영상을 이용한 YOLOv5기반 굴뚝 탐지
YOLOv5-based Chimney Detection Using High Resolution Remote Sensing Images 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.38 no.6 pt.2, 2022년, pp.1677 - 1689  

윤영웅 (서울시립대학교 공간정보공학과) ,  정형섭 (서울시립대학교 공간정보공학과) ,  이원진 (국립환경과학원 환경위성센터)

초록
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대기오염은 동식물의 건강에 장·단기적으로 해로운 영향을 미치는 사회적 문제이다. 굴뚝은 대기를 오염시키는 대기오염물질의 주배출원으로 그 위치와 종류를 탐지하고 모니터링할 필요가 있다. 대기오염물질을 배출하는 굴뚝이 위치한 발전소 및 산업단지는 접근성이 많이 떨어지고 부지가 넓어 직접 모니터링하기에는 비용적, 시간적으로 비효율적이다. 따라서 최근에는 원격탐사 자료를 이용하여 굴뚝을 탐지하는 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 중국 베이징, 톈진 허베이 성에 위치한 발전소를 대상으로 구축된 BUAA-FFPP60 오픈 데이터 세트를 활용하여 YOLOv5기반의 굴뚝 탐지 모델을 제작하였다. 탐지 모델의 성능을 향상시키기 위하여 데이터 분할데이터 증강기법을 적용하였으며, 최적의 모델 제작을 위한 학습 전략을 세웠다. 학습이 완료된 모델은 precision, recall과 같은 각종 지표를 통해 성능을 확인하였으며, 최종적으로 동일한 데이터 세트를 사용한 기존 연구와의 비교를 통해 모델의 성능을 평가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Air pollution is social issue that has long-term and short-term harmful effect on the health of animals, plants, and environments. Chimneys are the primary source of air pollutants that pollute the atmosphere, so their location and type must be detected and monitored. Power plants and industrial com...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 고해상도 원격탐사 영상을 사용하여 YOLOv5 기반의 굴뚝 탐지 모델을 구축하고 그 성능을 확인하였다. 굴뚝 탐지 모델을 학습하기 위해 사용한 데이터 세트는 우리나라 대기환경오염에 상당히 영향을 미치는 중국의 발전·산업단지를 대상으로 취득된 1m급 고해상도 원격탐사 영상으로 종류 및 작동여부에 따라 4개의 클래스로 굴뚝을 구분하고 있다.
  • 제작한 모델의 일반화 성능을 확인하기 위해서 연구지역 외의 다른 지역에서 취득한 굴뚝 영상을 탐지해 보았다. 다른 지역의 영상은 사용 데이터와 동일하게 Google Earth에서 취득하였으며, (1) 연구지역 인근이면 서 발전소 및 산업단지가 많이 위치해 있어 대기오염물질 배출이 많이 발생하는 중국 산둥 성의 발전소와 (2) 국내 발전소의 영상을 사용하였다.
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