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Proposal of a Monitoring System to Determine the Possibility of Contact with Confirmed Infectious Diseases Using K-means Clustering Algorithm and Deep Learning Based Crowd Counting

K-평균 군집화 알고리즘 및 딥러닝 기반 군중 집계를 이용한 전염병 확진자 접촉 가능성 여부 판단 모니터링 시스템 제안

  • 이동수 (전남대학교 일반대학원 ICT융합시스템공학과) ;
  • ;
  • 김영광 (전남대학교 일반대학원 ICT융합시스템공학과) ;
  • 신혜주 (전남대학교 공과대학 컴퓨터정보통신공학과) ;
  • 김진술 (전남대학교 공과대학 컴퓨터정보통신공학과)
  • Received : 2020.08.07
  • Accepted : 2020.09.23
  • Published : 2020.09.30
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Abstract

The possibility that an asymptotic coronavirus-19 infected person around the world is not aware of his infection and can spread it to people around him is still a very important issue in that the public is not free from anxiety and fear over the spread of the epidemic. In this paper, the K-means clustering algorithm and deep learning-based crowd aggregation were proposed to determine the possibility of contact with confirmed cases of infectious diseases. As a result of 300 iterations of all input learning images, the PSNR value was 21.51, and the final MAE value for the entire data set was 67.984. This means the average absolute error between observations and the average absolute error of fewer than 4,000 people in each CCTV scene, including the calculation of the distance and infection rate from the confirmed patient and the surrounding persons, the net group of potential patient movements, and the prediction of the infection rate.

전 세계적으로 무증상의 코로나바이러스 감염증-19 감염자가 자신이 감염된 것을 모르고 주변인들에게 전파할 수 있다는 가능성은 국민이 전염병 확산에 대한 불안과 두려움에서 벗어나지 못하고 있다는 점에서 여전히 매우 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 K-평균 군집화 알고리즘 및 딥러닝 기반 군중 집계를 이용한 전염병 확진자 접촉 가능성 여부 판단 모니터링 시스템을 제안하였다. 모든 입력 학습 영상에 대해 300회 반복 학습한 결과, PSNR값은 21.51, 전체 데이터 셋에 대한 최종 MAE값은 67.984였다. 이는 확진자와 주변인과의 거리와 감염률 산출, 잠재적 환자 동선 주변 인원의 위험도 순 그룹 및 감염률 예측에 대한 영상 속 화질 정보, 관측치 간의 평균 절대 오차를 의미하며 각 CCTV 장면에서 군중의 수가 4,000명 이하일 때에는 평균 절대 오차 값이 0에 가까움을 증명하였다.

Keywords

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