Spotlight

  • 박정환 / 석사과정
  • 관리자 |
  • 2022-04-18 15:20:08|
  • 64
박정환

석사과정

저는 기계공학 학사를 졸업하고, 항공우주공학과 한재흥 교수님 연구실에서 연구를 진행 중인 석사과정 박정환입니다. 기계공학과에서 고체 및 유체역학, 기구설계, 진동공학 등의 전통적인 과목들을 이수한 후 해당 분야로의 진출을 생각하고 대학원에 진학했으나, 선택 과목을 수강 중에 컴퓨터 비전 및 인지/제어 등의 로봇 공학 분야에 관심이 생겨 관련 기초를 쌓고 진로를 변경했습니다. 컴퓨터 비전을 이용한 소형 무인 항공기(UAV)용 인지 및 판단 시스템을 주제로 2021년 한국항공우주(KAI) 논문경진대회 및 AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronautics) 학생 컨퍼런스에서 수상한 경험이 있으며, 최근에는 인지 및 상태 추정, 제어 등 상이한 목적을 비용 함수의 최소화라는 공통된 프레임워크로 풀어낼 수 있는 수치적 최적화 기법에 대한 관심을 가지고 공부하고 있습니다.

연구소개

근래에 고정밀 전자부품들의 빠른 발전과 함께 무인 항공기(UAV) 시장이 빠르게 성장하고 있습니다. 특히 근래에는 심층학습 등의 새로운 수학적 기법의 따라 카메라를 사용해 공간을 인식하고 물체를 인지하는 시각 기반 시스템의 성능이 발전하고 있기에, 다양한 목적으로 사용될 수 있는 자율비행 시스템에 대한 활발한 연구가 이루어지고 있습니다. 그러나 이동하는 장애물의 출현 등 순간적인 상황 변화에 대처할 수 있는 고수준의 시스템은 아직 연구 단계이며, 상용화된 시스템들은 그 한계가 뚜렷합니다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 상용 스테레오 카메라와 온보드 컴퓨터를 이용한 독립 이동 물체 검출 및 추적과 회피 기동 결정 시스템의 설계 및 시험을 진행하였으며, 운동하는 카메라에서 촬영한 영상으로부터 공중 충돌 가능성을 가진 물체를 검출 및 판단하는 것을 핵심 목표로 하였습니다. 카메라의 이동에 따른 이미지의 기하학적 구조 변화를 2차원 변환으로 근사하고, 이를 통해 시야 내의 이동 물체를 검출한 후 칼만 필터를 내장한 추적 시스템으로 경로를 추정하여 위협을 판단하고 회피 기동 여부 및 방향 등을 결정하는 알고리즘을 구현하였으며, 쿼드콥터 플랫폼에 장착하여 회피 기동 능력을 평가한 결과 특수한 센서 없이도 SOTA 시스템과 견줄 만한 성능을 확인할 수 있었습니다.