초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
도심과 같은 복잡한 환경에서 GPS가 동작하지 않을 경우 장착된 카메라를 이용하여 목적 지점을 인식 할 수 있는 기술을 개발한다. 이를 위해서 소형무인기로부터 이동시 많은 수의 영상들을 획득하고 영상으로부터 특징점들을 추출한다. 많은 특징점들을 고속으로 정합하기 위한 데이터 구조를 설계하여 고속으로 다양한 장면을 인식할 수 있는 기술을 개발하고 이전 장면과의 기하학적 관계를 계산하여 목적지점으로 이동할 수 있는 경로 계획 기술을 개발한다.
스테레오 카메라를 이용하여 복잡한 구조물의 3차원 정보를

□ 연구의 목적 및 내용
도심과 같은 복잡한 환경에서 GPS가 동작하지 않을 경우 장착된 카메라를 이용하여 목적 지점을 인식 할 수 있는 기술을 개발한다. 이를 위해서 소형무인기로부터 이동시 많은 수의 영상들을 획득하고 영상으로부터 특징점들을 추출한다. 많은 특징점들을 고속으로 정합하기 위한 데이터 구조를 설계하여 고속으로 다양한 장면을 인식할 수 있는 기술을 개발하고 이전 장면과의 기하학적 관계를 계산하여 목적지점으로 이동할 수 있는 경로 계획 기술을 개발한다.
스테레오 카메라를 이용하여 복잡한 구조물의 3차원 정보를 획득하고 이로부터 장애물을 검출하고 회피할 수 있는 연동 기술을 개발한다. 스테레오 영상으로부터 3차원 정보를 고속으로 획득하기 위한 정합기술을 개발하고 가까운 장애물을 검출하고 이를 회피하기 위한 방향을 계산한다.

□ 연구개발성과
1. 영상기반의 목적지점 인식 기술
1) 장면 및 목적지점 인식을 위한 ORB 특징점 추출 및 서술자 계산 기술을 개발하고 대용량 데이터 베이스 영상들과의 고속 정합을 위한 Tree 구조 설계 기술 개발
2) 호모그래피를 이용하여 두 영상간의 기하학적 관계를 추정하고 회귀하기 위한 방위각 계산 및 경로 계획 기술 개발
3) 특징점 정합 기술을 SIMD (Single Instruction Multiple Data)로 구현하여 처리 속도를 최적화
2. 전방 스테레오 기반의 거리 정보 획득 및 장애물 회피 기술 개발
1) 스테레오 영상으로부터 고속으로 픽셀간의 정합을 수행하여 장면에 대한 3차원 정보를 획득하는 기술 개발
2) 스테레오 켈리브레이션 후 LUT(Look-Up Table)을 이용하여 고속으로 픽셀 간 정합과 3차원 위치 간 대응관계를 계산하는 기술 개발
3) 거리정보를 이용하여 근접 장애물을 검출하고 Distance Transform을 이용하여 장애물을 회피하기 위한 최적의 방향을 결정하는 기술 개발

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
대공간의 야외 환경에서는 GPS를 이용한 자동 회귀가 가능하지만 복잡한 도심의 경우 GPS의 신호가 부정확하기 때문에 영상 기반의 인식기술이 필요하다. 그러므로 택배 배달, 순찰을 위해 도심 환경에서 비행하기 위한 소형 무인기의 경우 목적지점 인식 및 회귀를 위한 기술로 적용이 가능하다. 개발된 특징점 기반의 장면 인식 기술은 표적 인식 기술로 바로 적용 가능하기 때문에 국방용 무인기에 적용되어 정밀 타격 기술로 활용될 수 있다.
복잡한 도심 환경에서 무인기가 비행하기 위해서는 전선, 전신주, 나무, 건물 등 다양한 모양과 크기의 장애물을 검출하고 회피하는 기술이 필요하다. 스테레오 기반의 장애물 검출 기술은 다양한 모양 및 크기의 장애물을 검출할 수 있기 때문에 도심의 자율 비행 기술에 활용 가능하다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 9
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 32
• 3-1. 목표 ... 32
• 3-2. 목표 달성여부 ... 32
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 32
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 32
• 끝페이지 ... 34