임베디드 프로세서를 이용한 고정익 무인항공기 영상기반 목표물 탐지 및 추적

• Published in: 한국항행학회논문지 Vol. 16; no. 6; pp. 910 - 919
• Main Authors: 김정호, Jeong Ho Kim, 정재원, Jae Won Jeong, 한동인, Dong In Han, 허진우, Jin Woo Heo, 조겸래, Kyeom Rae Cho, 이대우, Dae Woo Lee
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국항행학회 30.12.2012
• Subjects: Color-based Object Tracking; Embedded Processor; On-board Image Processing; UAV; 항공우주공학; UAV; Color-based Object Tracking; Embedded Processor; On-board Image Processing
• ISSN: 1226-9026; 2288-842X

본 논문에서는 고정익 무인항공기의 온보드 영상처리 시스템 개발에 대하여 개발과정에 대해 기술하고, 비행실험을 통한 실험결과를 토대로 하여 성능을 검증하고자 하였다. 시스템 개발보드는 ARM 프로세서가 탑재된 영상처리용 보드에 임베디드 리눅스를 포팅하였다. 목표물 추적을 위한 영상처리 알고리즘으로는 비교적 간단한 알고리즘인 색상 기반 알고리즘을 적용하여, 지상에 있는 특정 색상의 물체를 추적하도록 하였다. 개발된 시스템의 성능검증을 위해 실험실에서 제작한 무인항공기에 탑재하여 비행실험을 수행하였으며, 실시간 성능 향상을 위해 영상처리 알고리즘 및 임베디드 리눅스의 커널에 대한 최적화 작업을 수행하였다. 비행실험 결과, 4픽셀 이내의 오차범위에서 지속적으로 목표물을 추적하는 것을 확인하였다. In this paper, we described development of on-board image processing system and its process and verified its performance through flight experiment. The image processing board has single ARM(Advanced Risk Machine) processor. We performed Embedded Linux Porting. Algorithm to be applied for object tracking is color-based image processing algorithm, it can be designed to track the object that has specific color on ground in real-time. To verify performance of the on-board image processing system, we performed flight test using the PNUAV, UAV developed by LAB. Also, we performed optimization of the image processing algorithm and kernel to improve real-time performance. Finally we confirmed that proposed system can track the blue-color object within four pixels error range consistently in the experiment.