초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종목표
해군 해상작전구역 내 출몰하는 군함을 도서기지, 군함, 항공기 등에 탑재된 영상감시장비로 획득한 광학 영상에 기반하여 함종/함급 수준까지 상세 식별하는 기술 개발

○ 전체내용
- 실·가상 해상구조물/선박 학습 콘텐츠 생성 기술
- 가상 콘텐츠 학습 기반 실사 해상구조물/선박 인식 기술
- 가상 콘텐츠 학습 기반 실사 콘텐츠 내 기상 효과 생성·제거 기술
- 외형적 유사성이 높은 객체간 상세 식별 기술
- 통합 해상 감시를 위한 응용 서비스 기술

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종목표
해군 해상작전구역 내 출몰하는 군함을 도서기지, 군함, 항공기 등에 탑재된 영상감시장비로 획득한 광학 영상에 기반하여 함종/함급 수준까지 상세 식별하는 기술 개발

○ 전체내용
- 실·가상 해상구조물/선박 학습 콘텐츠 생성 기술
- 가상 콘텐츠 학습 기반 실사 해상구조물/선박 인식 기술
- 가상 콘텐츠 학습 기반 실사 콘텐츠 내 기상 효과 생성·제거 기술
- 외형적 유사성이 높은 객체간 상세 식별 기술
- 통합 해상 감시를 위한 응용 서비스 기술

○ 1단계
□ 목표
다양한 관측 시점(선상/초소/항공 관측) 변화와 기상 조건(청명/흐림/비/눈/파도) 변화에 대응 가능한 해상 선박/구조물 인식 및 유사 외형 군함간 상세 식별 시스템 개발
ㅇ 주요 결과물
- 광학영상기반 해상 선박/구조물 인식 시스템 (서버탑재형 SW)
- 3차원 선박 모델 기반 가상 학습 콘텐츠 생성 시스템 (서버탑재형 SW)
- 기상 상황별 가상 콘텐츠 생성 시스템 (서버탑재형 SW)
- 유사 외형 군함에 대한 함종/함급 수준 선박 식별 시스템 (서버탑재형 SW)
ㅇ 주요 정량적 성능
- 선박 식별 정확도 : 일반 선박 선종 식별 93.82% (목표 90%, 달성도 104%), 군함 20종 대상 함종/함급 식별 93.96% (목표 85%, 달성도 111%)
- 해상 선박/구조물 검출 정확도 94.12% (목표 90%, 달성도 105%)
- 가상 콘텐츠 기반 의미론적 분할 성능 76.49% (목표 75%, 달성도 102%)
- 가상 군함 콘텐츠 DB 규모 207,360장 (목표 80,000장, 달성도 259%)

□ 내용
ㅇ 실·가상 해상구조물/선박 학습 콘텐츠 생성 기술
- 해상 선박/구조물 3차원 모델 데이터 구축
- 실사 해상 선박/구조물 데이터 수집 및 정제 기술 개발
- 해상 선박/구조물 모델 기반 가상 콘텐츠 생성 기술 개발
- 해상 선박/구조물 모델 기반 가상 콘텐츠에 대한 촬영 효과 및 특수 상황 부여 기술개발
ㅇ 가상 콘텐츠 학습 기반 실사 해상구조물/선박 인식 기술
- 실사 학습데이터 기반 해상 객체 검출/식별 원천기술 개발
- 가상 학습데이터 기반 해상 객체 검출/식별 원천기술 개발
ㅇ 가상 콘텐츠 학습 기반 실사 콘텐츠 내 기상 효과 생성·제거 기술
- 해상 선박/구조물 검출을 위한 영상 전처리 기술 개발
- 기상/환경요소 부여/제거를 위한 가상 콘텐츠 고유 특성 분석
- 기상/환경요소 부여/제거 성능 고도화를 위한 도메인 적응화 기술 개발
- 기상/환경요소 부여/제거를 위한 가상 콘텐츠 고유 특성 제어 기술 개발
ㅇ 외형적 유사성이 높은 객체간 상세 식별 기술
- 해상 선박/구조물 식별을 위한 부위별 인식 및 구조 분석 기술 개발
- 유사한 외형의 해상 객체 구별을 위한 관계분석 기반 상세 식별 기술 개발
ㅇ 통합 해상 감시를 위한 응용 서비스 기술
- 통합해상감시시스템을 위한 선박식별 결과 가시화 기술 개발
- 통합해상감시시스템 프로토타입 개발

□ 연구개발성과
ㅇ 정성적 연구개발성과
실·가상 해상구조물/선박 학습 콘텐츠 생성 기술
- 제한 자료 기반 군함 3차원 모델
• 한국 군함 20종 모델 제작 완료 (목표 20종)
- 관측 시점별 가상 학습 콘텐츠 생성 기술
• 군함간 특징이 잘 드러나는 요소들을 중심으로 구성요소를 분리하여 학습 콘텐츠 개발
- 선박 가상 콘텐츠 촬영 효과 및 특수 상황 부여 기술
• 파도/후류 효과를 적용한 가상 군함 학습데이터 207,360장 생성 (목표 80,000장)
• 가상 콘텐츠 자동 생성 설정 변수 5종 달성 (목표 5종 (파도, 눈, 비, 해무, 시간))

가상 콘텐츠 학습 기반 실사 콘텐츠 내 기상 효과 생성·제거 기술
- 가상/실사 콘텐츠 도메인 전환에 따른 성능저하 최소화 기술
• 실사 영상의 10%와 가상영상 활용으로 76.49% 달성 (목표 75%)

외형적 유사성이 높은 객체간 상세 식별 기술
- 신규 모형 콘텐츠 추가를 지원하는 점진적 학습 기술
• 실/가상 데이터베이스 연동 및 유동적인 학습데이터 생성 체계 개발
• 2종 이상의 모델에 대한 점진적 학습 결과 성능 비교 기능 개발
- 요소 객체간 관계 및 구조 분석 기반 유사 외형 객체간 상세 식별 기술
• 선박 검출기 성능 AUC 0.941 (목표 AUC 0.90)
• 12종 선박 대상 93.82% 식별 (목표 90%)
• 20종 군함 대상 함종/함급 상세 식별 93.96% 달성 (목표 85%)
- IR 기반 야간 군함 식별 기술
• IR영상에 대한 군함/비군함 식별 정확도 96.76% 달성 (목표 80%)

통합 해상 감시를 위한 응용 서비스 기술
- 통합해상감시시스템 프로토타입 개발
• 레이더 정보기반 선박위치정보(AIS, V-PASS) 융합
• 공통운용상황도기반( 육도, 해도, 육도+해도, 위성사진) 융합정보 가시화
- KNTDS(해군전술자료처리체계)기반의 해상 상황인지 분석정보 연동기술 개발
• KNTDS 화상회의 기반의 상황 공유 기능
ㅇ 연구개발성과 성능지표
ㅇ 정량적 연구개발성과

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대효과
ㅇ 주요 기술 수요처 및 활용 방안
- (해군 작전사령부, 항만) 광학영상기반 선박식별 기술과 기존 관제 시스템의 연동을 통한 통합 해상감시체계 구축
- (상용 선박 제작 업체) 요소기술의 고도화를 통한 영상 기반 선외 정보 모니터링 기술개발로 자함 주변 선박 및 구조물 정보 식별 및 영상 기반 모니터링에 활용하고 이를 기반으로 한 선박 자율주행 보조
ㅇ 대표 제품 및 서비스
ㅇ 기대효과
- (기술적 측면) 지능형 콘텐츠 원천기술 확보로 상황 인지형 콘텐츠 서비스로의 기술 도약 가능성 확보
- (경제적/산업적 측면) 가상 학습 기반 선박 인식 원천기술 확보를 통한 선제적 시장 대응 및 해외 선도업체에 대한 콘텐츠 종속성 완화로 서비스 품질 향상 및 시장 경쟁력 강화
- (사회적 측면) 해군 영상감시체계의 임무능혁 향상으로 적국 선박에 대한 정밀 식별능력이 향상되고 이를 통한 조업권 보장 및 국민 불안 해소

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1) 연구개발과제의 개요 ... 10
• 2) 연구개발 대상의 국내외 현황 ... 16
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 23
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 23
• 2) 연구개발과제의 연구 내용 ... 24
• 3) 연구개발과제 수행 일정 및 주요 결과물 ... 31
• 4) 연구개발과제 수행 내용 ... 33
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 91
• 1) 연구수행 결과 ... 91
• 2) 목표 달성 수준 ... 138
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 분석 ... 140
• 1) 목표 미달 또는 미흡한 연구결과에 대한 원인(사유) 자체분석 내용 ... 140
• 2) 미달 또는 미흡한 결과물에 대한 보완 활동 ... 140
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 141
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 142
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 145
• 1) 향후 5년간 성과활용·확산 활용방안 및 계획(활동계획) ... 146
• 2) 주요 성과활용 (기대)성과목표 ... 147
• 3) 성과활용·관리 추진체계 ... 147
• 4) 기타 ... 148
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 149
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 151
• 8-1. 한국전자통신연구원 ... 151
• 8-2. 한국과학기술원 ... 152
• 8-3. (주)지디엘시스템 ... 153
• 8-4. (주)세이프텍리서치 ... 154
• 붙임1. 사업화 대상기술별 기술명세서 ... 155
• 붙임2. 자체 보안관리 진단표 ... 166
• 끝페이지 ... 167