초록 ▼

● 현장에서의 건설인력의 위치추적을 위한 영상기반 위치추적 시스템의 기반 을 마련함
● 고정된 카메라 2대로 이루어진 스테레오 비전 시스템을 활용하여 카메라 화면 내에 잡힌 건설인력들의 위치를 3차원 좌표의 시간이력 데이터로 획득하는 것을 목적으로 함
● 단일 카메라의 영상 내에서 건설인력을 탐지하고 추적하여 2차원 픽셀좌표의 시간이력 데이터를 안정적으로 획득하는 기법을 확립함
● 추가적으로 안전모를 탐지하고 건설인력과의 상대적 위치를 고려하여, 건설 인력의 안전모 착용여부를 판단하는 기법을 확립함
● 스테레오

● 현장에서의 건설인력의 위치추적을 위한 영상기반 위치추적 시스템의 기반 을 마련함
● 고정된 카메라 2대로 이루어진 스테레오 비전 시스템을 활용하여 카메라 화면 내에 잡힌 건설인력들의 위치를 3차원 좌표의 시간이력 데이터로 획득하는 것을 목적으로 함
● 단일 카메라의 영상 내에서 건설인력을 탐지하고 추적하여 2차원 픽셀좌표의 시간이력 데이터를 안정적으로 획득하는 기법을 확립함
● 추가적으로 안전모를 탐지하고 건설인력과의 상대적 위치를 고려하여, 건설 인력의 안전모 착용여부를 판단하는 기법을 확립함
● 스테레오 영상 기반 위치추적을 위한 카메라 칼리브레이션 기법들을 비교 분석하여 효율적, 효과적 방식을 선정함
● 2대의 카메라 영상에서 탐지된 건설인력들 간의 매칭 기법을 확립함
● 3차원 위치추적이 가능한 플랫폼을 마련함
● 3차원 위치추적 결과의 정확도를 검증하기 위하여 GPS 또는 토탈스테이션 데이터와의 비교실험을 수행할 예정임

Abstract ▼

Tracking construction workers onsite yields trajectory data that can be very useful in safety and productivity monitoring. Tracking via cameras and computer vision-based methods is one of the tracking options available and deemed suitable for worker trackingin congested outdoor environments. It pro

Tracking construction workers onsite yields trajectory data that can be very useful in safety and productivity monitoring. Tracking via cameras and computer vision-based methods is one of the tracking options available and deemed suitable for worker trackingin congested outdoor environments. It provides the location of a large number of entities in a camera view across frames. However, this option has yet to yield a practical, robustsolution, because of its poor performance in handling occlusions and maintaining trajectories over time. Also, vision trackers provide only two-dimensional (2D) pixel oordinates, which are not adequate for construction applications. This research aims to develop and implement a novel framework of tracking multiple on-site workers in 3D using the stereo vision system that consists of two fixed cameras. The framework consists of several core functions including object detection, 2D tracking, camera calibration, entity matching, and triangulation. The workers are detected and trac ked in two camera views independently through the combination of object detection and 2D tracking. In other words, each worker is tracked in 2D camera views and 2D pixel coordinates are obtainedfrom the two views. The 2D pixel coordinates are triangulated based on the camera calibration results to calculate 3D coordinates. This research project focuses mainly on the combination of object detection and 2D tracking, and entity matching, which have not been investigated before. The final objective is to integrate all the functions into the single platform which takes videos from two cameras and provides trajectories of construction workers in 3D space. As planned, the object detection and 2D tracking algorithms are combined together to supplement each other and to track workers continuously and stably. The combination also allows to handle various occlusion cases.

In the process of detecting workers, two poses are included – standing and crouching.

Furthermore, the hardhat detection is implemented additionally, which enables to identify workers without wearing hardhats. This application is expected to help on-site safety monitoring. Prior to the triangulation, the entities tracked in two different camera views need to be matched across the views. Accordingly, this research proposes an entity matching method that performs with high precision. Several ways of camera calibration methods are revisited, and two methods that can be applied to the stereo vision system with long baselines are selected and implemented. Experiments are planned to evaluate the performance of the 3D tracking that integrates all required functions.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• 목차 ... 10
• 제1장 연구개발과제 개요 ... 11
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 11
• 제2절 연구개발의 정의, 범위, 특징 ... 14
• 제3절 관련분야의 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 제4절 연구개발결과가 관련분야에서 차지하는 위치 ... 20
• 제2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 21
• 제1절 연구수행 전략 및 방법론 ... 21
• 제2절 연구수행과정, 내용 및 결과 ... 22
• 제3장 최종 연구성과 및 적용실적 ... 62
• 제1절 국제저널 학술지 게재 논문 ... 62
• 제2절 국제 학술회의 발표 ... 62
• 제3절 Software ... 63
• 제4장 연구목표 달성 및 효과 ... 64
• 제1절 연구개발 최종목표 달성도 ... 64
• 제2절 연구개발 성과의 기술적 효과분석 ... 65
• 제3절 연구개발 성과의 경제적 효과분석 ... 66
• 제5장 연구성과의 활용 및 추가연구 필요성 ... 67
• 제1절 연구성과 향후 활용방안 ... 67
• 제2절 추가연구 필요성 등 ... 67
• 참고문헌 ... 68
• 중요 연구 변경사항 ... 71
• 끝페이지 ... 72