수중환경에서의 인공 구조물 및 자연물의 특징점을 이용한 실시한 EKF SLAM 실험

Abstract

수중로봇(AUV: Autonomous Underwater Vehicles)이 활발히 개발됨에 따라 GPS를 사용할 수 없는 수중 환경에서의 위치인식 기술에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 위치 인식 기술에 있어서 SLAM(Simultaneous localization and mapping)은 널리 활용되는 기술 중 하나이다. 본 논문은 수중 카메라 정보를 이용하여 EKF 기반 SLAM 알고리즘으로 수중 로봇의 위치를 실시간으로 추정한다. 카메라를 통하여 사전에 설치된 인공 구조물을 인식하면 이로부터 위치를 추정할 수 있다. 하지만, 수중환경은 조도, 명도, 색감 등의 변화가 심하며 파티클 등에 의해 노이즈가 많아 다양한 환경에서 인공 구조물을 찾는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 논문은 인공 구조물뿐만 아니라 자연물의 특징점도 활용하여 위치를 보정함으로써 위치 추정 정확도를 향상시킨다. 실제 수조 환경에서 인공 구조물 및 자연물의 특징점을 이용하여 위치 추정 결과를 확인하고 한가지 특징점만 사용하였을 때와 결과를 비교한다.술 중 하나이다. 본 논문은 수중 카메라 정보를 이용하여 EKF 기반 SLAM 알고리즘으로 수중 로봇의 위치를 실시간으로 추정한다. 카메라를 통하여 사전에 설치된 인공 구조물을 인식하면 이로부터 위치를 추정할 수 있다. 하지만, 수중환경은 조도, 명도, 색감 등의 변화가 심하며 파티클 등에 의해 노이즈가 많아 다양한 환경에서 인공 구조물을 찾는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 논문은 인공 구조물뿐만 아니라 자연물의 특징점도 활용하여 위치를 보정함으로써 위치 추정 정확도를 향상시킨다. 실제 수조 환경에서 인공 구조물 및 자연물의 특징점을 이용하여 위치 추정 결과를 확인하고 한가지 특징점만 사용하였을 때와 결과를 비교한다.