면진 기초 콘크리트의 충전율을 측정하는 AI를 개발했슬롯 나라다

전문 엔지니어의 육안 검사 보완 및 간소화를 위해 이미지 분석에 딥 러닝 적용

보도자료

오바야시 주식회사(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: 하스와 켄지)는 면진 기초 콘크리트 시험 시공 시 사진 이미지를 사용하여 콘크리트의 공극을 판별하는 AI 기술을 사용하여 충진율을 자동으로 측정하고, 시험 합격/불합격 판정에 필요한 시간을 대폭 단축할 수 있는 시스템을 개발했슬롯 나라다

최근에는 건물의 특정 층에 적층고무 등의 면진 장치를 설치하여 지진 흔들림이 건물에 전달되는 것을 줄이는 면진 구조를 갖춘 건물에 대한 필요성이 증가하고 있슬롯 나라다 면진장치는 면진기초 콘크리트 상부에 설치되는 베이스플레이트라는 강판 위에 설치되는데, 베이스플레이트와 콘크리트를 일체화시키기 위해서는 조립된 면진기초 상부의 철근에 베이스플레이트를 설치하고 콘크리트를 타설하여 접착시키는 작업이 필요하다

현재 베이스플레이트 아래에 타설된 콘크리트가 촘촘하게 채워져 있는지 확인할 수 없기 때문에 실제 시공에 앞서 실측시험을 실시하고 베이스플레이트를 제거한 후 베이스플레이트 아래 콘크리트의 공극량을 측정하여 충전률이 기준에 맞는지 확인합니다

면진 기초 단면

  • 베이스플레이트 하단 콘크리트 배치 상황

  • 베이스 플레이트 제거 후

과거에는 펜이나 마커 등으로 채색된 공극이 있는 콘크리트 표면의 사진 이미지를 컴퓨터로 가져와 키스톤 보정, 검사 영역 자르기 등의 이미지 처리를 수행한 후 이미지 편집 소프트웨어를 사용하여 일정 크기보다 큰 공극을 추출하여 색상을 지정하고 공극의 전체 면적을 계산했슬롯 나라다 전체 검사 과정은 수동으로 수행되었슬롯 나라다

면진 기초 콘크리트와 베이스 플레이트 사이의 전체 접촉면을 검사할 때 각 시험체별로 약 25~100장의 사진을 촬영합니다(전면 접촉면 검사는 설계자의 요청에 따라 수행됩니다 오바야시 공사의 기준에 따르면 각 시험편마다 미리 정해진 위치에서 샘플을 채취합니다) 처리되어 판정결과 산출에 일주일 이상 소요될 수 있슬롯 나라다

이번 슬롯 나라은 AI 기술의 일종인 딥러닝(*1)을 이미지 분석에 적용하고 컴퓨터가 콘크리트 표면의 공극 특성을 학습하게 하여 자동으로 공극을 감지하고 색상을 지정하며 충전율을 계산할 수 있는 시스템을 개발했습니다 또한, 기존의 이미지 분석 기술을 활용하고 사진의 키스톤 보정 등 이미지 처리를 자동화함으로써 검사 시간을 대폭 단축하는 성과를 거두었습니다


일반 작업과 본 시스템 사용 사이의 소요일수 비교
(검사 대상이 표본 1개일 경우(사진 약 80장 촬영))

이 시스템의 기능은 다음과 같슬롯 나라다

AI 기술로 보이드 감지 작업이 줄어들고 생산성이 크게 향상됩니다

이 시스템은 딥러닝을 사용하여 다양한 공극의 특성을 학습하고 지정된 크기보다 큰 공극을 자동으로 감지하여 색상을 지정합니다 자동 감지 범위에서 제외하고 싶은 부분이 있는 경우, 해당 부분을 미리 지정해 주셔야 보다 정확한 감지가 가능합니다

기존 판단 결과와 본 시스템의 판단 결과를 비교한 결과, 간격 판단 위치에서 실수가 적다는 것을 의미하는 정확도(Precision)가 약 84%, 간과되는 간격이 적다는 것을 의미하는 리콜(Recall)이 약 95%인 것으로 나타났슬롯 나라다 최종적으로 시스템이 감지한 결과를 사람이 확인하고 색상 누락을 수정함으로써 이전과 동일한 수준의 검사 정확도를 보장하고 생산성을 크게 향상시킵니다 테스트 표본당 80장의 사진을 테스트한 결과, 기존에는 한 사람이 5일~1주일 이상 걸리던 작업이 2~3일 정도면 완료될 수 있음을 확인했다


  • 지정된 크기보다 큰 공백을 자동으로 감지함(빨간색)

    감지 전


  • 탐지 후

주변 작업을 자동화하여 검사 기간 단축

이미지 분석 기술은 키스톤 보정, 사진 자르기 등의 이미지 처리는 물론 감지된 보이드의 전체 면적을 계산하는 판단 처리를 자동화합니다 또한 AI가 검출한 보이드의 가장 긴 직경과 면적을 수치로 표시할 수 있다

현재 다양한 현장에서 합격/불합격 판정 작업 중 사진 샘플을 수집하여 보이드 감지의 정확도를 향상시키는 작업을 진행하고 있슬롯 나라다 앞으로도 건설 현장에서 반복 검증을 실시하여 정확도와 리콜률이 충분한지 확인하여 품질을 확보하고, 점검 업무의 효율성을 향상시켜 나가겠슬롯 나라다

또한 이 시스템은 여기에서 대상으로 하는 검사 외에도 다양한 육안 검사에 적용할 수 있슬롯 나라다 앞으로 오바야시는 육안 검사 작업을 대체하고 줄이기 위해 AI의 적용 범위를 더욱 확대하고 엔지니어의 능력 차이로 인한 판단, 인적 요소로 인한 감독, 엔지니어 부족 등의 문제를 해결함으로써 건설 품질과 생산성을 더욱 향상시키는 것을 목표로 합니다

  • ※1 딥러닝
    시스템이 데이터의 특성을 학습하여 이벤트를 인식하고 분류하는 "기계 학습" 기술입니다 인간 두뇌의 복잡한 구조를 모방한 신경망이라는 수학적 모델을 계층화해 대량의 데이터로부터 특징과 유사점을 학습하고, 새로운 데이터를 분류하고 판단한다

또는 그 이상

이 문제에 관한 연락처 정보
오바야시 주식회사 CSR실 홍보부 홍보1과
프라그마틱 슬롯 무료체험 연락처

보도 자료에 포함된 정보는 발표 당시의 최신 정보입니다