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데이터 변경이력

데이터 히스토리

소개

도시에서의 건축물 변화를 탐지하는 AI 기술 개발을 위한 항공영상 기반의 변화건물 이미지 데이터

구축목적

도시 안전을 위협하는 불법건축물의 적발과정이 단축되도록 기존 사람의 육안식별 대신 인공지능이 변화한 건물을 찾아내는 알고리즘 개발에 필요한 학습용 데이터를 구축하였음

1. 데이터 구축 규모

2. 데이터 분포

• 구축 이미지 1장 당 평균 2개의 변화건물 객체 포함
  
  <용도지역별 구축파일 개수 및 비중>
  
  <용도지역별 변화건물 객체 개수 및 비중>
  

저작도구 설명서 및 저작도구 다운로드

AI 모델 상세 설명서 다운로드

1. 모델학습

• 본 데이터셋은 구축 과정에서 5회차의 학습을 진행하였으며, 최종적으로 가장 성능이 좋은 U-Net 기반의 모델을 선정하였음. 최종 알고리즘은 파이썬 코드로 제시함
• 학습시 데이터셋을 8:2 또는 8:1:1의 비율로 분배하는 것을 권장하며, 성능평가 지표는  F1-Score (Per Polygon)으로 80%를 목표로 함 (세부내용의 경우 구축가이드라인 2.6 참조)
  <항공영상 도시건물 변화탐지 데이터셋에서 U-Net 모델 작동 원리>
  

2. 활용 시나리오

• 구축한 모델은 건물이 촘촘하게 밀집해 있는 도시지역에서 변화가 있는 건물을 포착하는 건물변화 모니터링 서비스를 구현하는 목적으로 활용할 수 있음
• 기존 인간의 판별능력에 의존하던 업무를 인공지능이 단기적으로는 보조, 중장기적으로는 대체함으로써 불법건축물 적발 프로세스 등에 소요되는 행정력을 효율화 할 수 있을 것으로 기대함
  

데이터 성능 점수

설명서 및 활용가이드 다운로드

1. 구축 프로세스 요약

• 원시데이터인 서울시 항공사진을 정제·가공하여 전후비교 형태의 이미지쌍 형태로 제작하고, 과거대비 변화가 있는 건물을 식별·라벨링하였음
  

2. 대표도면

※ 원천데이터에서 한쪽 이미지의 실면적은 가로 60m * 세로 60m로 라벨링 가공 편의를 위해 최적화 재단된 수치임

3. 라벨링 데이터 구성

• 메타데이터는 info, image, annotation의 3개 분야로 구성됨
• info
  • 구축된 항공영상 도시건물 변화탐지 데이터셋에 대한 공통 정보로 원천/라벨링 데이터 구축 완료 후 일괄적으로 부여한 값임
• image
  • 원천데이터(이미지) 파일에 대한 정보로써, 이미지식별자(파일명), 이미지파일확장자(포맷), 파일생성일자, 가로/세로크기(픽셀), 수평/수직해상도(DPI), 비트수준이 포함됨. 해당정보는 원시데이터인 항공영상을 원천데이터로 정제/가공하는 과정에서 추출하여 저장한 값임 
• annotation
  • 원천데이터(이미지)내 변화한 건물을 식별하여 폴리곤 세그멘테이션한 정보로써 폴리곤 식별자, 폴리곤 객체타입, 이미지내 폴리곤내 위치(이미지내 좌표), 변화건물(폴리곤) 외형, 건물 변화유형, 건물 갱신유형, 변화건물 주소가 포함됨
    ※ 이미지쌍에서 변화한 건물은 양쪽 이미지가 아닌 한쪽에만 라벨링 되어있으며, 이에 대한 위치기준은  세부내용은 구축 가이드라인 문서에서 설명함
    
    <메타데이터 정보>

    1. 구축 프로세스 요약

    No		항목		길이	타입	필수	예시
    		한글명	영문명			여부
    1		데이터셋 정보	info	-	-	-	-
    	1-1	데이터셋명	info.name	18	string	Y	항공영상 도시건물 변화탐지 데이터
    	1-2	데이터셋 식별자	info.id	-	string	Y	TIF_CHANGE_safe_01
    	1-3	데이터셋 생성일자	info.date_created	19	string	Y	2021-04-09 9:00
    	1-4	이미지파일 폴더 경로	info.src_path	-	string	Y	/dataSet/change
    	1-5	라벨링파일 폴더 경로	info.label_path	-	string	Y	/dataSet/change
    	1-6	데이터셋 카테고리	info.category	1	int	Y	0 : 제1종 전용주거지역 1 : 제2종 전용주거지역 2 : 제1종 일반주거지역 3 : 제2종 일반주거지역 4 : 제3종 일반주거지역 5 : 준주거지역 6 : 상업지역 7 : 준공업지역(공업지역) 8 : 녹지지역
    	1-7	데이터셋 타입	info.type	1	int	Y	1 : 이미지
    2		이미지 정보	images	-	-	-	-
    	2-1	이미지 식별자	images.id	-	string	Y	2019_DBG_1LB_000005.tif
    	2-2	이미지 파일 확장자	images.type	3	string	Y	TIF
    	2-3	이미지 생성 일자	images.data_captured	19	string	Y	2021-04-09 20:50
    	2-4	이미지 파일용량(KB)	images.size	4	int	Y	1713
    	2-5	이미지 가로크기(픽셀)	images.width	4	int	Y	1508
    	2-6	이미지 세로크기(픽셀)	images.height	3	int	Y	754
    	2-7	이미지 수평해상도(DPI)	images.h_resolution	3	int	Y	150
    	2-8	이미지 수직해상도(DPI)	images.v_resolution	3	int	Y	150
    	2-9	이미지 비트수준(bit)	images.bit	2	int	Y	24
    3		어노테이션 정보	annotations	-	-	-	-
    	3-1	폴리곤 식별자	polygon.id	10	string	Y	PLG_000001
    	3-2	폴리곤 객체타입	polygon.name	8	string	Y	building
    	3-3	이미지내 폴리곤내 위치	polygon.points	-	array	Y	[(100.440, 105.123),...,(160.333, 0.000)]
    	3-4	변화건물(폴리곤) 외형	polygon.shape	1	int	Y	0 : 전체가 온전한 건물 1 : 일부가 잘린 건물
    	3-5	건물 변화유형	polygon.shift	-	int	Y	0 : 신 축 1 : 소 멸 2 : 갱 신
    	3-6	건물 갱신유형	polygon.update	-	array	-	0 : 층 변화 1 : 철골구조 완성 2 : 설치·구조물 추가 3 : 옥상 색상 변화 4 : 외곽선 변화
    	3-7	변화건물 주소*	polygon.address	-	string	-	서울특별시 도봉구 쌍문1동 512-21

    * 구축대상 : 원천데이터 중 최신데이터에 해당하는 2019-2020 이미지쌍 

3. 라벨링데이터 실제예시

{
    "info": {
        "info.name": "항공영상 도시건물 변화탐지 데이터",
        "info.id": "TIFF_CHANGE_safe_01",
        "info.date_created": "2021-04-09 09:00:00",
        "info.src_path": "/dataSet/change",
        "info.label_path": "/dataSet/change",
        "info.category": 2,
        "info.type": 1
    },
    "images": {
        "images.id": "2019_DBG_1LB_000005.tif",
        "images.type": "TIF",
        "images.data_captured": "2021-08-26 17:49:24",
        "images.size": 1703,
        "images.width": 1508,
        "images.height": 754,
        "images.h_resolution": 150,
        "images.v_resolution": 150,
        "images.bit": 24
    },
    "annotations": [
        {
            "polygon.id": "PLG_000000",
            "polygon.name": "building",
            "polygon.points": [
                [
                    1056.5897341067248,
                    316.18122145441106
                ],
                [
                    1190.713823174877,
                    327.9108389457345
                ],
                [
                    1178.4142342210291,
                    450.48534173006465
                ],
                [
                    1117.5019841638768,
                    444.62053298440287
                ],
                [
                    1115.7449000276129,
                    467.4932870924837
                ],
                [
                    1041.9473663045246,
                    462.2149592213881
                ]
            ],
            "polygon.shape": 0,
            "polygon.shift": 2,
            "polygon.updates": [
                3
            ],
            "polygon.address": "서울특별시 도봉구 쌍문1동 512-21"
        }
    ]
}

4. 업로드 데이터 폴더구조

데이터셋 구축 담당자

수행기관(주관) : 서울디지털재단

수행기관(참여)