Skip to content
Extra Form
Abstract To prevent maritime accidents, it is crucial to be aware of the surrounding environment near ships. The images recorded by a camera mounted on a ship could be used for the awareness of other ships surrounding it. In this study, ship awareness was performed using three procedures: detection, localization, and tracking. Initially, ship detection was performed using the deep learning-based detection model, YOLO (You Only Look Once) v3, based on the camera image. A virtual image dataset was constructed using Unity to overcome the difficulty of obtaining camera images onboard with various sizes of ships, and to improve the detection performance. This was followed by the localization procedure in which the position of the horizon on the image was calculated using the orientation information from the ship. Subsequently, the position of the detected ship in the spatial coordinate system was calculated using the horizon information. Following this, the position, course over ground (COG), and speed over ground (SOG) of the target ships were tracked in the time domain using the extended Kalman filter. A deep learning model that determines the heading of the ship in the image was proposed to utilize abundant information of cameras, and it was used to set the initial value of the Kalman filter. Finally, the proposed method for the awareness of ships was validated using an actual video captured from a camera installed on an actual ship with various encountering scenarios. The tracking results were compared with actual automatic identification system (AIS) data obtained from other ships. As a result, the entire detection, localization, and tracking procedures showed good performance, and it was estimated that the proposed method for awareness of the surroundings of a ship, based on camera images, could be used in the future.
Publication Date 2021-10-01
Role Corresponding Author
Category SCIE
Impact Factor 5.860

Won-Jae Lee, Myung-Il Roh, Hye-Won Lee, Jisang Ha, Yeong-Min Cho, Nam-Sun Son, “Detection and Tracking for the Awareness of Surroundings of a Ship Based on Deep Learning”, Journal of Computational Design and Engineering, Vol. 8, No. 5, pp. 1407-1430, 2021.10.01

https://doi.org/10.1093/jcde/qwab053


  1. Won-Jae Lee, Myung-Il Roh, Hye-Won Lee, Jisang Ha, Yeong-Min Cho, Nam-Sun Son, “Detection and Tracking for the Awareness of Surroundings of a Ship Based on Deep Learning”, Journal of Computational Design and Engineering, Vol. 8, No. 5

    CategoryInternational Journal
    Read More
  2. Xing Li, Myung-Il Roh, Seung-Ho Ham, "A Collaborative Simulation in Shipbuilding and the Offshore Installation Based on the Integration of the Dynamic Analysis, Virtual Reality, and Control Devices", IJNAOE, Vol. 11, No. 2, pp. 699-722, 2019.07.01

    CategoryInternational Journal
    Read More
  3. 구남국, 노명일, 이규열, "부유식 해상 풍력 발전기의 Tower Top 및 Rotor Shaft에 작용하는 동적 하중 계산", 한국전산구조공학회 논문집, Vol. 25, No. 5, pp. 455-463, 2012.10.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  4. 구남국, 노명일, 차주환, "최적 러그 배치를 위한 골리앗 크레인의 와이어 로프와 선체 블록간의 동적 접촉력 계산", 한국전산구조공학회 논문집, Vol. 25, No. 5, pp. 375-380, 2012.10.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  5. 구남국, 노명일, 하솔, 신현경, "다물체계 운동 방정식 선형화를 통한 해상 풍력 발전기 동적 거동의 주파수 영역 해석 방법에 관한 연구", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 20, No. 1, pp. 84-92, 2015.03.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  6. 구남국, 이준채, 황지현, 노명일, 이규열, "최적화 기법을 이용한 LNG FPSO 액화 공정 장비의 다층 배치", 대한조선학회 논문집, Vol. 49, No. 1, pp. 68-78, 2012.02.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  7. 구남국, 하솔, 김기수, 노명일, "해상 크레인을 이용한 해상 풍력 발전기의 다물체계 동역학 설치 해석", 한국전산구조공학회 논문집, Vol. 26, No. 4, pp. 233,-239, 2013.08.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  8. 구남국, 하솔, 노명일, "상하 동요 감쇠 장치 적용을 통한 새로운 다물체 동역학 프로그램의 적용성 검토", 한국전산구조공학회 논문집, Vol. 26, No. 4, pp. 247-254, 2013.08.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  9. 구남국, 하솔, 노명일, "적응 제어 기반 Portable 용접 로봇 시뮬레이터 개발", 대한조선학회 논문집, 49권, 5호, pp. 400-409, 2012.10.

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  10. 김기수, 노명일, 김성용, 안진우, "잠수함의 구획 및 장비 배치 최적화를 위한 배치 템플릿 모델", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 21, No. 1, pp. 51-60, 2016.03.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  11. 김기수, 노명일, 정양재, 나갑주, "해기상 예측 및 가시화를 위한 응용 프로그램", 한국CDE학회 논문집, Vol. 25, No. 4, pp. 434-444, 2020.12.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  12. 김기수, 하솔, 구남국, 노명일, "잠수함 배치 설계에의 전문가 시스템 적용 방안에 대한 연구", 대한조선학회 논문집, Vol. 51, No. 2, pp. 138-147, 2014.04.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  13. 김성훈, 노명일, 김기수, "조선 해양 산업에서의 응용을 위한 하둡 기반의 빅데이터 플랫폼 연구", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 21, No. 3, pp. 334-340, 2016.09.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  14. 남권우, 노명일, 이혜원, 이원재, "자율 운항 선박을 위한 딥 러닝 기반 선박 이미지 분류 방법", 한국CDE학회 논문집, Vol. 26, No. 2, pp. 144-153, 2021.06.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  15. 노명일, "해상 정보 취득과 연료 소모량 추정을 기반으로 한 선박 경제 운항 경로 결정 방법", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 17, No. 2, pp. 71-78, 2012.04.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  16. 노명일, 유성진, 이규열, "선체 구조 모델의 위상 정보 재구성을 통한 구조 해석 모델 생성", 대한조선학회 논문집, Vol. 43, No. 2, pp. 246-257, 2006.04.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  17. 노명일, 이규열, "객체 지향 초기 선체 구조 설계 시스템 개발", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 10, No. 4, pp. 244-253, 2005.08.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  18. 노명일, 이규열, "골리앗 크레인의 공주행 거리와 와이어 교체 최소를 고려한 최적 블록 리프팅 계획", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 15, No. 1, pp. 1-10, 2010.02.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  19. 노명일, 이규열, "선체 블록의 물량 정보 생성 및 블록 탑재 시뮬레이션에 관한 연구", 한국CAD/CAM학회 논문집, Vol. 11, No. 2, pp. 115-127, 2006.04.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
  20. 노명일, 이규열, "초기 선체 구조 모델을 기반으로 한 선체 블록의 물량 정보 생성 및 블록 탑재 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, Vol. 43, No. 1, pp. 103-118, 2006.02.01

    CategoryDomestic Journal
    Read More
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Next
/ 10

Powered by Xpress Engine / Designed by Sketchbook

sketchbook5, 스케치북5

sketchbook5, 스케치북5

나눔글꼴 설치 안내


이 PC에는 나눔글꼴이 설치되어 있지 않습니다.

이 사이트를 나눔글꼴로 보기 위해서는
나눔글꼴을 설치해야 합니다.

설치 취소