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Abstract 최근 자율 운항 선박에 대한 연구는 특수한 목적을 위해 운용되는 USV (Unmanned Surface Vehicle)를 대상으로 활발히 진행되고 있다. USV는 다양한 목적에 따라 운용되는데, 단일 선박으로의 운용뿐만 아니라, 정해진 시나리오에 따라서 여러 척이 동시에 운용되는 군집 운항으로도 운용되고 있다. 본 연구에서는 USV 군집 운항 시 주변의 해상 장애물의 인지 정확도를 올리기 위하여 다수의 USV에서 추적한 장애물의 정보를 융합하는 방법을 연구하였다. 각 USV는 선박에 장착된 카메라 영상으로부터 해상 장애물을 탐지하고, 이를 추적하게 된다. 이때 실시간 객체 탐지 알고리즘 중 하나인 YOLO v5 알고리즘에 최근 컴퓨터 비전 분야에서 많이 연구되고 있는 어텐션 모듈 (attention module)을 삽입하여 탐지 알고리즘을 구성하고, 영상 내 해상 장애물 탐지를 수행하였다. 탐지된 장애물은 단안 카메라 (monocular camera)의 위치 추정 알고리즘을 통해 해당 장애물까지의 상대 위치를 추정하였고, 확장 칼만 필터 (extended Kalman filter)를 이용하여 장애물의 궤적, 속력, 그리고 이동 방향을 추적하였다. 이때 다중 선박 간의 추적 정보 융합을 수행하여 추적 정확도를 높이고자 하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 실해역 데이터에 적용해본 결과, 탐지 알고리즘이 50 fps의 속도로 실시간 탐지가 가능함을 확인하였고, 다중 선박 간의 추적 정보 융합을 통해 단일 선박에서 장애물을 추적하는 것보다 정확한 추적 정보를 얻을 수 있음을 확인하였다.
Publication Date 2022-02-10

박정호, 노명일, 이혜원, 하지상, 조영민, 손남선, "다중 선박으로부터의 카메라 영상 기반 단일 해상 장애물의 탐지 및 추적 방법", 2022년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 제주, 2022.02.09-12


List of Articles
번호 분류 제목 Publication Date
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122 Domestic Conference 이혜원, 노명일, 함승호, 전도현, "조선소의 블록 탑재를 위한 갠트리 크레인의 제어기 설계", 2019년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 평창, pp. 202, 2019.01.23-26 file 2019-01-25
121 Domestic Conference 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 김낙완, 우주현, 정우현, 하솔, 유찬우, "ROS를 기반으로 한 무인수상정의 가상 시제 및 탑재 알고리즘 통합 시뮬레이션", 2017년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 241-242, 2017.04.19-20 file 2017-04-20
120 Domestic Conference 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 김낙완, 우주현, 정우현, 하솔, 유찬우, "무인수상정의 설계를 위한 통합 시뮬레이션 방법 연구", 2017년도 수중수상로봇기술연구회 춘계학술발표회, 판교, 2017.05.18-19 file 2017-05-18
119 Domestic Conference 이혜원, 노명일, 함승호, 조로만, 하솔, 김낙완, 우주현, 정우현, 유찬우, "ROS를 기반으로 한 무인수상정의 자율화 소프트웨어 개발 환경, 2017년도 대한조선학회 추계학술발표회, 여수, 2017.11.02-03 file 2017-11-02
118 Domestic Conference 이혜원, 노명일, 함승호, 홍진욱, 문중수, 심우승, “초대형 해상 크레인의 작업 안정성 평가 프로그램 개발”, 2016년도 한국CAD/CAM학회 하계학술발표회, 부산, pp. 133, 2016.08.25-26 file 2016-08-25
117 Domestic Conference 임병석, 김주영, 노명일, 이주성, 윤범상, "블록의 출고 시간과 우선 순위를 고려한 블록 적치장의 최적 배치", 2009년도 대한조선학회 추계학술발표회, 문경, pp. 587-589, 2009.10.29-30 file 2009-10-29
116 Domestic Conference 임병석, 노명일, "유전 알고리즘을 기반으로 한 조선소 블록 적치장의 최적 배치에 관한 연구", 2010년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 553-561, 2010.01.27-29 file 2010-01-27
115 Domestic Conference 임병석, 노명일, "이산 사건 및 이산 시간 혼합형 모델링 방법에 의한 선박의 충돌 회피 시뮬레이션", 2010년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 872-879, 2010.10.21-22 file 2010-10-21
114 Domestic Conference 임병석, 서연미, 최종문, 노명일, "시뮬레이션 기법을 활용한 선박 충돌 회피 전략 도출에 관한 연구", 2011년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 1117-1126, 2011.01.26-28 file 2011-01-26
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