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Abstract Autonomous ships require an awareness system to recognize surrounding obstacles during navigation. In general, the awareness system uses data obtained by sensors such as RADAR (RAdio Detection And Ranging) and AIS (Automatic Identification System). However, autonomous ships operating in the marine environment should recognize small obstacles, including buoys that cannot be detected by RADAR and boats without the AIS system. Just as the tracking accuracy is improved by the fusion of sensors with different characteristics, a camera with a wide-angle of view or a camera capable of night detection can complement each other. In addition, tracking accuracy can be further improved if camera images from multiple viewpoints can be used in the case of detection through multiple ships. Therefore, in this study, camera-based detection and tracking methods were developed to be aware of marine obstacles that could not be recognized by RADAR or AIS. Firstly, the Convolutional Neural Network (CNN) based YOLO v5 model, combined with an attention module, was suggested for obstacle detection. Subsequently, the position and speed of the detected obstacles were tracked using the extended Kalman Filter. Finally, the tracks of the obstacles from various cameras mounted on multiple ships were integrated using the sensor fusion method to increase the accuracy. The field tests were conducted with a USV (Unmanned Surface Vessel) for various ship encountering scenarios to verify the developed methods in the actual marine environment. As a result, it was confirmed that stable and accurate detection and tracking of marine obstacles was performed using multiple cameras.
Publication Date 2022-04-28

Jeong-Ho Park, Myung-Il Roh, Hye-Won Lee, Jisang Ha, Yeong-Min Jo, Nam-Sun Son, "Detection and Tracking Methods of Maritime Obstacles Using Multiple Cameras", Proceedings of ICDM(International Conference on Decarbonization and Digitalization in Marine Engineering) 2022, Siheung, Korea, 2022.04.28-29


List of Articles
번호 분류 제목 Publication Date
455 Domestic Conference 김주성, 노명일, 함승호, 김기수, “구획 내 기체의 압축을 고려한 선박의 동적 침수 해석 방법 연구”, 2016년도 한국CAD/CAM학회 하계학술발표회, 부산, pp. 131, 2016.08.25-26 file 2016-08-25
454 Domestic Conference 황지현, 이규열, 노명일, 차주환, 함승호, 김보람, "해양 플랜트 상부 시스템들의 프로세스 기본 설계 방법론", 2009년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 677-685, 2009.02.04-06 file 2009-02-04
453 Domestic Conference 황존규, 노명일, 김기수, 함승호, "시스템 엔지니어링 기반 해양플랜트 분리 시스템의 설계 검증 방법 연구", 2017년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 평창, pp. 555, 2017.02.08-10 file 2017-02-09
452 Domestic Conference 홍정우, 함승호, 이혜원, 노명일, 하솔, "크레인 붐의 유연성를 고려한 Subsea 장비의 인양 시뮬레이션", 2014년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 958-962, 2014.11.06-07 file 2014-11-07
451 Domestic Conference 홍정우, 함승호, 이혜원, 노명일, 하솔, "유연 다물체 동역학 기반의 박판 블록 리프팅 시뮬레이션", 2015년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 809-813, 2015.05.21-23 file 2015-05-22
450 Domestic Conference 홍정우, 노명일, 함승호, 이혜원, 김주성, 정동훈, "유연 다물체계 동역학을 이용한 해양 시추선의 수직 라이저 거동 해석", 2015년도 대한조선학회 추계학술발표회, 거제, pp. 848-852, 2015.11.05-06 file 2015-11-06
449 Domestic Conference 함승호, 차주환, 이규열, 박광필, 노명일, "이산 사건 및 역학 기반 이산 시간 혼합형 모델링에 의한 잠수함의 잠항 부상 시뮬레이션", 2008년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 163-171, 2008.11.13-14 file 2008-11-13
448 Domestic Conference 함승호, 차주환, 이규열, 노명일, 박광필, 서흥원, "다물체간 상호 작용 및 해양파에 의한 운동 응답을 고려한 부유체의 실시간 시뮬레이션", 2008년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 1669-1676, 2008.05.29-30 file 2008-05-29
447 Domestic Conference 함승호, 이혜원, 홍정우, 하솔, 노명일, "Discrete Euler-Lagrange Equation을 적용한 해상 크레인과 중량물의 운동 해석", 2014년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 944-949, 2014.11.06-07 file 2014-11-07
446 Domestic Conference 함승호, 노명일, 하솔, "다물체 동역학 및 VR 기술을 접목한 조선 생산 및 해양 설치 시뮬레이션", 2015년도 조선해양생산연구회 생산시스템분과 하계논문발표회, 대전, 2015.07.22-23 file 2015-07-22
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