초음파 센서와 OpenCV를 이용한 장애물 감지 및 자동 추적드론 제어 시스템의 설계 및 구현

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저자 : 손명준, 신상희, 신소라, 권휘중, 이소연, 송상근, 이상준

원문수록처 : VOL 42 NO. 02 PP. 1457 ~ 1458 (2015. 12)

목차

1. 주요내용

2. 이 시스템은 어떤 원리로 자동 추적과 장애물 회피를 구현하는 건가요?

3. 이 시스템을 적용하기 위해서는 어떤 종류의 드론이 필요한가요?

4. 이 시스템을 사용하는데 필요한 기술적인 지식이 있어야 할까요?

1. 주요내용

최근 드론이 상업용으로 보급됨에 따라 일상생활에서 취미생활로 즐기는 사람이 많아졌다. 카메라가 장착된 드론의 경우 이용자를 추적하며 사진을 찍어주는 것이 가능하게 되었지만, GPS 신호가 약하거나 잡히지 않을 경우 제 기능을 원활하게 수행하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며 비행 도중 장애물이 나타날 경우 회피하지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 자동 추적 드론제어 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 실시간 영상분석을 통한 자동 추적과 초음파 센서를 사용하여 장애물이 감지되었을 경우 자동으로 회피하는 기능을 지원한다.

 

2. 이 시스템은 어떤 원리로 자동 추적과 장애물 회피를 구현하는 건가요?

이 시스템은 초음파 센서와 OpenCV를 이용하여 자동 추적과 장애물 회피를 구현합니다. 영상 처리 모듈은 라즈베리파이에 장착된 카메라 모듈에서 받아온 실시간 영상에서 OpenCV의 Camshift 추적기술을 이용하여 사용자의 위치정보를 분석합니다. 추적 전 사용자를 식별 하여 위치 정보를 영상 프레임의 일정 구역으로 저장하고, 추적이 시작되면 미리 정해놓은 일정 구역을 벗어날 경우 드론이 회전하도록 하고 일정 크기보다 커지거나 작아질 경우 드론이 후진, 전진 하도록 명령을 내립니다. 장애물 회피 모듈은 초음파 센서 모듈에서 실시간으로 드론 전방 장애물과의 거리를 받아와 일정 거리 이하일 경우 전진비행을 정지하고 좌우의 여유 공간으로 회피비행을 수행합니다.

 

3. 이 시스템을 적용ㄹ하기 위해서는 어떤 종류의 드론이 필요한가요?

이 시스템에서는 본 논문에서 제안된 시스템에서는 패럿의 비밥드론을 사용하였습니다. 따라서, 이 시스템을 적용하기 위해서는 비밥드론과 같은 수동 조종이 가능한 드론이 필요합니다.

 

4. 이 시스템을 사용하는데 필요한 기술적인 지식이 있어야 할까요?

이 시스템을 사용하는데 필요한 기술적인 지식으로는 OpenCV와 초음파 센서를 이용한 영상 처리 및 장애물 감지, 드론 조종 및 제어에 대한 이해가 필요합니다. 또한, 라즈베리파이와 스마트폰 애플리케이션 개발에 대한 경험이 있다면 시스템 구현에 도움이 됩니다. 하지만, 이러한 기술적인 지식이 없더라도 본 논문에서 제안된 시스템을 참고하여 구현할 수 있습니다.

 

<출처 : 전자정보연구정보센터>

 

원문내용

초음파 센서와 OpenCV를 이용한 장애물 감지 및 자동 추적드론 제어 시스템의 설계 및 구현.pdf

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