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Abstract 선박이 주변에 있는 장애물을 인지하기 위해서는 주로 AIS (Automatic Identification System), RADAR (RAdio Detections And Ranging), LIDAR (LIght Detection And Ranging)와 같은 장비들이 사용된다. 그러나 AIS의 경우 AIS 기기가 없는 소형 선박을 인지할 수 없다는 점, RADAR는 업데이트 주기가 느리고 음영 구역이 존재한다는 점, 그리고 LIDAR는 단거리만 탐지 가능하다는 등의 단점이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 기존 장비들의 단점을 보완하고 무인선에 적용하기 위해 카메라의 영상 정보를 기반으로 한 선박 주변의 장애물 인지 기술을 개발하였다. 주변 장애물 인지 기술은 크게 탐지 (detection), 위치 예측 (localization), 추적 (tracking)의 3가지 부분으로 나눌 수 있다. 먼저, 탐지는 주어진 영상에서 장애물의 위치를 파악하는 것으로, 최근 컴퓨터 비전 분야에서 널리 쓰이고 있는 CNN (Convolutional Neural Network)을 기반으로 한 딥 러닝 모델을 구축하였다. 딥 러닝 모델을 학습 및 검증하기 위해 공개된 선박 이미지 데이터 셋 및 실제 촬영된 영상 데이터를 활용하였다. 위치 예측에서는 앞서 탐지된 영상 내 장애물의 위치를 실제 공간 상의 좌표로 변환한다. 이를 위해 영상 내의 수평선의 위치를 CNN 기반 딥 러닝 모델을 통해 탐지하고, 장애물의 위치와 카메라 모델 정보를 통해 장애물의 자선으로부터 떨어진 거리와 방향을 계산한다. 마지막으로, 추적은 시간에 따른 장애물의 이동 경로 및 속도를 파악하는 것이다. 앞서 예측된 장애물의 위치를 바탕으로 칼만 필터 (Kalman Filter)를 활용해 타선의 이동 경로와 속도를 추적하였다. 개발된 장애물 인지 기술을 바탕으로 실제 무인선에서 촬영된 영상 및 데이터를 통해 테스트한 결과, 장애물 탐지, 위치 예측, 추적을 모두 성공적으로 수행 할 수 있음을 확인했다.
Publication Date 2020-07-22
이원재, 노명일, 하지상, 이혜원, 공민철, 조영민, 손남선, "딥 러닝을 이용한 무인선의 영상 기반 장애물 탐지 및 추적", 2020년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 41-43, 2020.07.22-23

List of Articles
번호 분류 제목 Publication Date
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435 Domestic Conference 조두연, 송하철, 노명일, 김태영, 황호진, "3D 선체 모델을 이용한 블록 물류 관제 시뮬레이션 연구", 2010년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 418-422, 2010.10.21-22 file 2010-10-21
434 Domestic Conference 정혁수, 이규열, 노명일, 김태완, "파이프 라우팅을 고려한 최적 장비 배치 알고리즘 개발", 2003년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 서울, pp. 333-340, 2003.02.07 file 2003-02-07
433 Domestic Conference 정혁수, 이규열, 노명일, "파이프 라우팅 비용을 고려한 선박 기관실의 최적 장비 배치 설계에 관한 연구", 2003년도 대한조선학회 추계학술발표회, 경주, pp. 105-113, 2003.10.30-11.01 file 2003-10-30
432 Domestic Conference 정혁수, 이규열, 노명일, "다중 갑판을 고려한 함정의 최적 격실 배치 설계에 관한 연구", 2002년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 71-78, 2002.04.18-19 file 2002-04-18
431 Domestic Conference 정세용, 신현경, 구남국, 노명일, "최적화 기법을 이용한 부유식 해양 구조물의 배치 모델 연구", 2013년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 1049-1057, 2013.05.23-24 file 2013-05-23
430 Domestic Conference 정세용, 신현경, 구남국, 노명일, "최적화 기법을 기용한 부유식 해양 구조물의 다층 배치 모델 연구", 2013년도 대한조선학회 추계학술발표회, 울산, pp. 352-361, 2013.11.07-08 file 2013-11-07
429 Domestic Conference 정세용, 노명일, 신현경, "최적화 기법을 이용한 FPSO 상부 구조 모듈의 배치 방법 연구", 2013년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 826-830, 2013.01.30-02.01 file 2013-01-30
428 Domestic Conference 정선경, 노명일, 김기수, 김성균, 정동훈, "복합 성능을 고려한 함정의 배치 설계 방법에 관한 연구", 2016년도 한국CAD/CAM학회 동계학술발표회, 평창, pp. 158-161, 2016.01.27-29 file 2016-01-27
427 Domestic Conference 정선경, 노명일, 김기수, "복원성, 운용성 및 생존성을 고려한 함정의 최적 구획 배치 방법", 2016년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 215, 2016.11.3-4 file 2016-11-03
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