• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권6_2호
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• pp.1043-1050
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• 2020

In this study, a study was presented on the monitoring technique of landslide area using UAV. In the case of disaster investigation using drone mapping, it can be used at various disaster sites. The mission can be carried out at various disaster sites, including surveys of damage to mountainous areas caused by landslides, building collapses surveys of flood damage, typhoons, earthquakes. The damage investigation plan using drone mapping is expected to be highly utilized at disaster sites where investigators cannot access it like in mountainous areas and where it is difficult to conduct direct damage investigations at the site. Drone mapping technology has many advantages in terms of disaster follow-up, such as recovery. Compared to the existing survey system, which was mainly carried out manually, the investigation time can be drastically reduced, and it can also respond to disaster sites that are difficult to carry out or are difficult to access directly. In addition, it is possible to establish and guide spatial data at the disaster site based on accurate mapping data from the time of the disaster, which has considerable strength in managing the situation of the disaster site, selecting priority areas for recovery, and establishing recovery plans. As such, drone mapping is a technology that can be used in a wide range of sites along with natural disasters and social disasters. If a damage investigation system is established through this, it is believed that it will contribute significantly to the rapid establishment of recovery plans along with the investigation of disaster response time and extent of damage recovery.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.499-501
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• 2016

본 논문에서는 드론의 삼각 편대비행에서 정해진 삼각형 포메이션을 유지하고 서로간의 충돌을 사전에 방지할 수 있는 방법을 제안한다. 기존 연구에서는 카메라로 입력된 빛을 이용하거나 영상을 처리해야만 드론의 충돌을 제어할 수 있었다. 그러나 빛이 없고 어두운 지역에서 드론이 영상을 처리하고 서로의 위치를 확인하는 것은 어려울 뿐만 아니라 서로의 존재를 확인하지 못하여 충돌하게 될 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 통해 구한 세 드론과의 거리와 상대좌표를 이용하여 서로 간의 충돌을 막아주는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 드론의 포메이션 삼각형의 중심과 측정된 각각의 드론의 좌표와의 거리를 정해진 일정한 값으로 유지하도록 한다. 따라서 정해진 포메이션 형태가 흐트러질 경우에는, 각 드론과 중심좌표의 거리를 일정하게 유지하도록 드론의 위치를 재설정한다. 모의실험의 결과 제안된 알고리즘이 적용된 시스템을 사용할 경우, 드론의 충돌을 사전에 방지함으로서 충돌로 인한 고장이나 사고를 막을 수 있을 것이라 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권3호
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• pp.375-387
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• 2019

드론 기반의 초분광 영상은 원격탐사 활용에 고해상도의 많은 장점을 제공한다. 본 연구의 목적은 배추의 단수 추정의 최적밴드를 선정하는 것이다. 초분광 영상은 드론에 탑재한 초분광 이미지 센서를 활용하여 403.36~995.19 nm 파장 범위를 대상으로 3.97 nm 간격으로 150개의 밴드를 수집하였으며, 배추 생체중 데이터는 2,031개의 배추를 대상으로 현장에서 직접 조사하였다. 적색, 적색경계 및 근적외 밴드를 조합하여 계산된 정규화 식생지수와 객체별 배추 생체중과의 관계를 정량적으로 비교한 결과, 697.29 nm(적색 밴드), 717.15 nm(적색경계 밴드) 및 808.51 nm(근적외 밴드)를 조합하여 산출한 식생지수가 배추의 생체중을 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 배추 생산성을 평가하는데 가시광 및 근적외 파장대에서 3개의 최적밴드를 선정하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_1호
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• pp.637-647
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• 2019

작물의 스트레스를 탐지하는 것은 생산량 감소를 평가하는데 매우 중요하다. 광화학 반사 지수 (PRI)는 LUE의 원격 감지 지표로서 개발되었으며, 많은 연구자들에 의해 식생의 스트레스 탐지에 효과적으로 사용할 수 있음이 입증되었다. 그러나 원격탐사 영상에 기반한 PRI를 이용한 연구는 매우 드물다. 낮은 분광해상도로 인하여 드론 및 위성영상 기반의 PRI 모니터링이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 다중분광 센서 기반의 PRI를 산정하기 위하여 인접한 밴드를 이용한 융합 방법을 제안하였다. 제안한 기법을 초분광 및 다중분광 영상에 적용한 결과 산출된 PRI는 79%의 설명력을 나타내었으며, 지상고정형 센서의 관측값과도 유사한 변동 특성을 나타내었다. 따라서 밴드 융합에 의한 PRI는 작물 스트레스 평가에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권3호
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• pp.577-589
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• 2021

드론 매핑 시스템은 재난 피해 조사, 국토 환경 모니터링, 건설 공정 모니터링 등 여러 분야에 응용 가능하다. 드론에 장착된 다양한 개별 센서를 통합하여 활용하려면 시간동기화 등 여러가지 절차가 필요했다. 최근, 영상 센서와 GPS/INS가 함께 내장된 복합센서가 다수 출시되었다. 복합센서는 여러 가지 센서 데이터를 내부적으로 통합하여, 위치/자세를 영상 파일에 바로 태깅하여 제공한다. 이러한 복합센서를 드론 매핑 시스템에 활용하려면 매핑 정확도를 확인해 볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 데이터 취득 환경과 사전 캘리브레이션 여부를 중심으로 복합센서의 매핑 정확도를 확인하였다. 첫째, 매핑 정확도가 지상기준점의 개수에 따라 어떻게 변하는지 살펴보았다. 지상기준점 개수가 2개일 때부터 총 RMSE가 1 m 이상에서 약 60 cm로 40 cm가량 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 데이터 취득 상황과 사전 캘리브레이션 여부에 따른 매핑 정확도를 확인하였다. 지상기준점이 있는 경우에는 개수가 적을지라도 사전 캘리브레이션의 영향이 크지 않은 것을 확인할 수 있었다. 영상의 중복도가 충분하지 않을 때는 사전 캘리브레이션 하는 것이 정확도 개선에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 지상기준점이 없는 경우에는 카메라, 탑재체 모두 사전 캘리브레이션 하는 것이 정확도를 개선시키는데 영향이 있음을 확인하였다. 본 연구를 기반으로, 향후 복합센서를 이용한 드론 매핑 수행 시 데이터 취득 조건에 따라 지상기준점 측량과 캘리브레이션 과정을 효율화 하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권6호
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• pp.66-83
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• 2021

고속도로를 주행하는 차량은 다양한 시설로 인한 주행행태 변화를 경험한다. 이러한 구간은 교통량 증가 시에 반복적인 교통 정체를 유발할 수 있어 이에 따른 안전성 문제가 제기될 수 있다. 따라서 본 연구는 드론 영상을 활용하여 고속도로 내 반복적인 정체가 발생하는 구간에 대한 미시적인 교통분석을 수행하고 교통문제의 원인을 파악하는 것을 목적으로 한다. 드론영상의 경우 기존 검지기 기반 교통분석 수집체계에서 취득 가능한 집합 형태의 자료에서 벗어나 개별 차량의 궤적자료를 얻을 수 있기 때문에 차량주행행태에 대한 실증 분석이 가능하다. 본 연구의 분석 구간은 차량주행행태 변화가 심한 판교 IC 엇갈림구간과 서해대교 경사구간으로 선정하였다. 드론 영상을 통해 문제 구간을 통과하는 차량의 궤적자료를 추출하고, 일반화 된 정의(Generalized Definition)를 활용한 셀 단위 분석을 통해 속도, 밀도, 가속도, 그리고 차로변경에 대한 미시적인 교통분석을 수행하였다. 본 연구 결과는 고속도로 내 문제 구간의 원인 파악을 위한 기초 연구로 활용될 수 있으며, 이를 통해 교통분석 업무의 효율성과 편의성 향상을 도모하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.535-543
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• 2022

농업분야에서 드론을 활용하여 작물의 생육을 진단하고 정보를 영상으로 제공하고 있다. 들녘 단위에 대한 고해상도 드론 영상을 활용하는 경우 객체별 생육정보를 생산할 수 있으나 정확하게 작물을 탐지하고 인접한 객체를 효율적으로 구분하기 위한 작업이 요구된다. 본 연구에서는 작물 객체를 탐지하고 위치 정보를 추출하는 알고리즘을 개발하는 것이 목적이다. 드론 다중분광영상과 컴퓨터 비전 기술을 활용하여 객체 탐지를 위한 알고리즘을 개발하였으며, 대상 작물은 가을배추로 선정하였다. 2018년~2020년까지 가을배추를 대상으로 정식 후 7일~15일 사이의 드론 영상을 취득하였으며, 2019년 영상 기반으로 객체 탐지 알고리즘을 개발한 뒤 2018년, 2020년 영상을 기반으로 알고리즘 평가를 수행하였다. 분광반사도 기반 지수와 식생의 분광반사도 특성을 고려하여 식생 지역을 추출하였다. 이후 추출된 식생 지역에서 객체의 크기를 고려하여 팽창(Dilatation), 침식(Erosion), 이미지 분할 등과 같은 모폴로지(Morphology) 기법을 통해 객체 탐지 정확도를 향상시켰다. 개발된 객체 탐지 알고리즘의 정밀도는 95.19% 이상이었으며, 재현율과 정확도는 각각 95.4%, 93.68% 이상이었다. 객체 탐지 알고리즘의 F1-Score는 0.967 이상으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 알고리즘을 이용하여 추출된 배추 객체 중심에 대한 위치 정보는 작물의 재배시기에 따라 영농단계별 의사결정 정보를 제공하기 위한 자료로써 활용될 것이다.

• 지적과 국토정보
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• 제53권1호
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• pp.37-46
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• 2023

드론을 운용한 지적재조사사업이 활발히 진행됨에 따라 사업 추진현황에 대한 국민적 관심과 축적되는 드론영상 등 성과물의 활용과 관리의 필요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 드론영상 관리 및 활용의 한계점을 해결하고 드론영상 기반의 3차원 지적정보를 제공하기 위해 3차원 공간정보 플랫폼을 구축하여 활용하는 방안을 제시하였다. 연구 대상지역은 2023년 2월에 지적공부 정리가 완료된 최신 지적재조사사업 완료 지구를 선정하였다. 이후 사용자의 공간적 제한을 해소하기 위한 웹기반 3차원 플랫폼을 연구에 적용하여 드론영상, 공간정보, 속성정보를 기반으로 플랫폼을 설계 및 구현하였다. 3차원 정보 기반의 지적재조사 성과물 가시화, 종전지적도와 확정지적도 성과 비교 등 주요 기능을 구현하였다. 본 연구에서 구축한 개방형 플랫폼을 통해 지적재조사 성과물에 대해 누구나 쉽게 활용할 수 있으며, 실제 사업 지구를 반영한 3차원 정보 기반의 체계적인 지적재조사 성과물 활용 및 공유를 기대할 수 있다. 또한, 분산된 성과물을 하나의 플랫폼에 통합하여 지속적인 관리방안을 제시하였다. 추후 전국을 대상으로 플랫폼을 구축하고, 지적재조사 행정시스템(바른땅)과 연계 서비스가 구축된다면 3차원 플랫폼의 활용성이 더욱 향상될 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.186-192
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• 2019

일반적으로 운항 중인 선박이나 건조 중인 선박의 선저에는 많은 해양 생물들이 부착된다. 이러한 현상으로 인해 선박 표면의 거칠기가 증가하여 선박속도의 손실이 발생하게 되고 결과적으로 경제적 손실 및 환경오염 등의 발생을 초래하게 된다. 본 연구에서는 선박 선저에 부착된 해양생물 및 선저 상태를 검사하는 수중드론 등의 카메라 영상을 획득/활용한다. 획득된 해당 영상은 관리자 육안확인에 의해 해양 생물들에 따른 거칠기 등을 판단하게 된다. 이에 영상을 보정하는 필터 알고리즘을 원본 영상에 적용함으로써 해양 생물들 부착 여부 등에 대한 올바른 판단에 도움을 줄 수 있다. 수중 영상의 보정 알고리즘에는 다양한 필터가 필요하며, 어두운 수중 환경에 맞는 조명이 판단에 많은 영향을 미치므로 조명의 밝기 정도에 따른 해양 생물 부착 여부 판단에 대한 내용도 소개하고자 한다. 본 연구에서 적용된 보정 알고리즘 및 각 알고리즘별 조명 밝기에 따른 연구테스트 결과는 많은 분야에 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제36권3호
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• pp.127-134
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• 2018

Electric transmission towers are facilities to transport electrical power from a plant to an electrical substation. The towers are connected using power lines that are installed with a proper sag by loosening the cable to lower the tension and to secure the sufficient clearance from the ground or nearby objects. The power line sag may extend over the tolerance due to the weather such as strong winds, temperature changes, and a heavy snowfall. Therefore the periodical mapping of the power lines is required but the poor accessibility to the power lines limit the work because most power lines are placed at the mountain area. In addition, the manual mapping of the power lines is also time-consuming either using the terrestrial surveying or the aerial surveying. Therefore we utilized multiple overlapping images acquired from a low-cost drone to automatically reconstruct the power lines in the object space. Two overlapping images are selected for epipolar image resampling, followed by the line extraction for the resampled images and the redundant images. The extracted lines from the epipolar images are matched together and reconstructed for the power lines primitive that are noisy because of the multiple line matches. They are filtered using the extracted line information from the redundant images for final power lines points. The experiment result showed that the proposed method successfully generated parabolic curves of power lines by interpolating the power lines points though the line extraction and reconstruction were not complete in some part due to the lack of the image contrast.