• 제목/요약/키워드: moving obstacle detection

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Acquisition of an Environmental Map by Sonar Data for an Autonomous Mobile Robot with Web Interface

  • Numakura, Hiroshi;Okatani, Shimizu;Maekawa, Hitoshi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1499-1502
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    • 2002
  • A method for acquiring an environmental map by integrating distance data obtained by sonars of a moving robot with web interface is proposed. Sonar data contains outliers in some cases such as ultrasonic beam is projected onto a corner of an object. Therefore, the influence of the outliers should be reduced by detecting outliers. In our method, the outliers are detected by two ways: (i) a method considering geometrical .elation among the observed surface and the projected ultrasonic beau, and (ii) a method considering consistency with data obtained by other sonars. By measurement by the sonar, the distance from the sonar to the obstacle is obtained. Assuming the two dimensional space we can know that the inside of the sector, whose renter coincide with the sonar and whose radius is equal to the obtained distance, is the free area, and a part of the arc of this sector is the obstacle area. The generation of the environmental map is done by integrating the free area and the obstacle area obtained by each measurement by the sonars. Before the integration, the outliers detection is done by two ways mentioned above. Experimental results show that obtained maps obtained by our methods with outliers defection are much better than those by a method without outliers detection.

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이동창을 이용한 차선 인식 및 장애물 감지 (Lane Recognition and Obstacle Detection Using Moving Windows)

  • 최승욱;이장명
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권1호
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    • pp.93-103
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    • 1999
  • 본 논문은 주행중의 자동차에 장착된 카메라의 입력 영상으로부터 이동창을 활용하여 차선을 인식하고 장애물을 감지하는 기법을 기술한다. 영상 정보로부터 장애물을 감지하기 위해서 차선의 위치를 빠른 시간에 추출하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 한 프레임의 영상에서 차선의 입력이 예상되는 일부분만을 선정하는 기법이 일반적이다. 본 논문에서는 주행 차량의 영상 정보로부터 장애물을 감지하기 위하여, 도로의 곡률에 따라 차선의 입력 예상 위치를 측정하여 크기가 조절된 이동하는 창을 설정하여 정확한 차선의 위치를 추출하고, 나아가 주행 차선 내에 위치하는 장애물을 점출할 수 있는 기법을 제안한다. 이를 고정창을 이용하는 경우와 레이저 혹은 레이터 센서를 사용하는 경우와 비교하여, 정확도가 높음을 보였다.

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Background memory-assisted zero-shot video object segmentation for unmanned aerial and ground vehicles

  • Kimin Yun;Hyung-Il Kim;Kangmin Bae;Jinyoung Moon
    • ETRI Journal
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    • 제45권5호
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    • pp.795-810
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    • 2023
  • Unmanned aerial vehicles (UAV) and ground vehicles (UGV) require advanced video analytics for various tasks, such as moving object detection and segmentation; this has led to increasing demands for these methods. We propose a zero-shot video object segmentation method specifically designed for UAV and UGV applications that focuses on the discovery of moving objects in challenging scenarios. This method employs a background memory model that enables training from sparse annotations along the time axis, utilizing temporal modeling of the background to detect moving objects effectively. The proposed method addresses the limitations of the existing state-of-the-art methods for detecting salient objects within images, regardless of their movements. In particular, our method achieved mean J and F values of 82.7 and 81.2 on the DAVIS'16, respectively. We also conducted extensive ablation studies that highlighted the contributions of various input compositions and combinations of datasets used for training. In future developments, we will integrate the proposed method with additional systems, such as tracking and obstacle avoidance functionalities.

산업용 자율 주행 로봇에서의 격자 지도를 사용한 강화학습 기반 회피 경로 생성기 개발 (Development of Reinforcement Learning-based Obstacle Avoidance toward Autonomous Mobile Robots for an Industrial Environment)

  • 양정연
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.72-79
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    • 2019
  • 자율 주행은 이동 로봇의 핵심적 기술로써, 측정된 센서 정보를 토대로 불확실한 위치 정보를 이용한 지도 작성 및 수정 기능과, 불확실한 지도 및 센서 정보를 이용한 로봇의 위치 인식 기능으로 구성된다. 자율주행은 이러한 주행 위치의 불확실성에 기반한 확률론적 방법론과 함께 주행 시 장애물의 감지 및 회피 경로의 생성, 반복적 주행 패턴에 따른 경로 관리 기능이 필수적 요소이다. 거리 기반의 스캐너를 통해 관측된 센서 입력은, 지도 구성에 사용된 벽과 같은 정적 물체와 주행 시의 사람처럼 움직이는 동적 물체와의 구별이 필요하기 ?문에 장애물 감지에 어려움이 있다. 본 논문에서는, 이러한 자율 주행 환경에서 기존의 정적, 동적 개체의 판별 방식과 비교하여, 장애물 회피를 위한 저해상도 격자 공간의 생성 및 강화학습을 이용한 경로 생성을 다루고자 한다. 최종적으로 실험을 통해 제안된 방법론의 실효성을 검증하고자 한다.

초음파 및 가속도 센서를 이용한 시각장애인용 보행보조 장치의 성능 개선 (Improvement of An Electronic Aid for the Blind using Ultrasonic and Acceleration Sensors)

  • 김래현;박세형;이수용;조현철;하성도
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권4호
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    • pp.291-297
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    • 2009
  • 본 논문은 시각장애인들의 실외 보행 시 위험한 장애물을 탐지하여 진동으로 경고해주고, 필요에 따라 물체의 색상과 주변의 자기를 음성으로 알려주는 SmartWand 개발에 관한 것이다. 이 기기는 시각장애인들이 널리 사용하는 횐 지팡이에 쉽게 탈 부착할 수 있는 형태로 횐 지팡이로 감지할 수 없는 사각지대의 장애물을 초음파로 탐지하여 경고해주며, 컬러센서와 조도센서를 이용하여 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 기능을 가지고 있다 SmartWand는 1, 2차 버전으로 개발되었는데, 2차 버전에서는 1차 버전의 사용성 평가 결과를 토대로 무게 및 크기를 줄여 실용성을 개선시켰으며, 가속도 센서를 통해 초음파 센서의 탐지 범위를 조정하여 시각장애인이 횐 지팡이의 타법을 행할 때 진행방향에 놓인 장애물만을 탐지할 수 있도록 하였다. 또한 지팡이로 땅을 칠 때의 충격으로 인한 초음파센서의 오동작을 제거하기 위한 필터를 사용하였다 이러한 기능들은 다양한 환경에서 실험을 통해 적절한 인자들을 결정하였다.

Mobile Robot Driving using Moving Window

  • Choi, Sung-Yug;Kang, Jin-Gu;Hur, Hwa-Ra;Ju, Jin-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.758-761
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    • 2003
  • This paper introduces a method that can detect obstacles and corridor environments from the images captured by a CCD camera in an automobile or mobile robot is proposed. Processing the input dynamic images in real time requires high performance hardware as well as efficient software. In order to relieve these requirements for detecting the useful information from the images in real time, a "Moving Window" scheme is proposed. Therefore, detecting the useful information, it becomes possible to search the obstacles within the driving corridor of an automobile or mobile robot. The feasibility of the proposed algorithm is demonstrated through the simulated experiments of the corridor driving.

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손모양 인식기반의 경로교사와 장애물 인식이 가능한 자율보행 다족로봇 시스템 (Multi-legged robot system enabled to decide route and recognize obstacle based on hand posture recognition)

  • 김민성;정우원;권배근;강동중
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1925-1936
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    • 2010
  • 영상카메라와 무선통신 기능을 탑재한 손모양 및 장애물 인식이 가능한 다족 로봇을 독자적으로 설계 및 제작하고 제작한 로봇에 최적화된 보행패턴 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 영상센서의 입력화상에 대해 하프변환 (Hough Transform)을 사용하여 물체의 외곽선을 추출하여 장애물을 인식하여 회피하는 실시간 자율보행이 가능한 알고리즘을 개발하였다. 로봇의 목표물 및 목적지 설정을 위하여 미리 학습시킨 피부색의 평균값과 입력영상의 확률거리(Mahalanobis Distance)를 산출하여 손 영역을 검출하고 손가락 개수에 따라 로봇의 명령 제어가 가능하도록 하였다. 장애물 및 손모양 인식에 따른 다족 자율 보행 로봇의 수행 실험 평균 결과 약 96%의 장애물 인식률과 94%의 손 모양 인식률을 보였다.

PPF를 이용한 4족 로봇의 장애물 회피 (Obstacle Avoidance using Power Potential Field for Stereo Vision based Mobile Robot)

  • 조경수;김동진;기창두
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.554-557
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    • 2002
  • This paper describes power potential field method for the collision-free path planning of stereo-vision based mobile robot. Area based stereo matching is performed for obstacle detection in uncertain environment. The repulsive potential is constructed by distributing source points discretely and evenly on the boundaries of obstacles and superposing the power potential which is defined so that the source potential will have more influence on the robot than the sink potential when the robot is near to source point. The mobile robot approaches the goal point by moving the robot directly in negative gradient direction of the main potential. We have investigated the possibility of power potential method for the collision-free path planning of mobile robot through various experiments.

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Obstacle Awareness and Collision Avoidance Radar Sensor System for Smart UAV

  • Kwag, Young K.;Hwang, Kwang Y.;Kang, Jung W.
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제6권2호
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    • pp.97-109
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    • 2005
  • In this paper, the critical requirement for obstacle awareness and avoidance is assessed with the compliance of the equivalent level of safety regulation, and then the collision avoidance sensor system is presented with the key design parameters for the requirement of the smart unmanned aerial vehicle in low-altitude flight. Based on the assessment of various sensors, small-sized radar sensor is selected for the suitable candidate due to the real-time range and range-rate acquisition capability of the stationary and moving aircraft even under all-weather environments. Through the performance analysis for the system requirement, the conceptual design result of radar sensor model is proposed with the range detection probability and collision avoidance mode is established based on the time-to-collision, which is analyzed by collision scenario.

자율주행차량의 장애물 인식을 위한 물체형상 뭇 움직임 포착에 관한 연구 (A Study on Detection of Object Shape and Movement for Obstacle Recognition of Autonomous Vehicle)

  • 이진우;이영진;조현철;손주한;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.3101-3104
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    • 1999
  • It is important to detect objects movement for obstacle recognition and path searching of autonomous robots and vehicles with vision sensor. This paper shows the method to draw out objects and to trace the trajectory of the moving object using a CCD camera and it describes the method to recognize the shape of objects.

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