다중 UAV 실시간 객체탐지 및 지상 제어기 기반 이미지 스티칭 연구

Multi-UAV Real-Time Object Detection and Ground-Controlled Image Stitching

연구 내용

다중 UAV가 각자 실시간 객체탐지를 수행하고 지상 제어기에서 결과를 결합해 대면적을 커버하는 스티칭 기반 정찰 시스템을 구축하는 연구

대면적 정찰에서는 한 대의 UAV로 탐색을 수행할 경우 지연과 커버리지 한계가 발생합니다. 본 연구는 각 UAV가 탑재 컴퓨팅 자원 내에서 실시간 객체탐지를 수행하고, 탐지 결과 및 영상 정보를 지상 제어기에서 수신하여 이미지 스티칭으로 통합하는 구조를 제안합니다. 객체탐지는 임베디드 실행을 고려해 YOLOv5를 경량화하며, 연산 부담을 줄이기 위한 프루닝 기반 최적화 전략을 함께 적용합니다. 또한 스티칭은 UAV가 생성하는 추가 정보를 활용해 특징 매칭을 안정화하는 방식으로 전체 파노라마 구성을 가능하게 합니다. 이를 통해 비행 시험 환경에서도 대면적 실시간 모니터링을 목표로 합니다.

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연구 흐름

먼저 단일 UAV 기반 정찰의 처리 지연과 고해상도 처리 부담을 확인하고, 대면적에서 즉시 활용 가능한 실시간 탐지 파이프라인이 필요하다는 요구를 정리했습니다. 이후 개별 UAV에서 YOLOv5 기반 탐지가 가능하도록 경량화와 프루닝을 적용해 임베디드 추론 지연을 낮추는 방향으로 연구를 진행했습니다. 다음 단계로 각 UAV의 실시간 탐지 결과를 지상 제어기로 수집한 뒤, 특징 매칭을 보강하는 스티칭 전략을 설계해 누락 구간과 불안정 매칭을 완화했습니다. 최종적으로 비행 시험을 통해 실시간성, 탐지 연속성, 통합 스티칭의 구현 가능성을 검증했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

대면적 실시간 정찰 시스템
재난 현장 실종자 탐색 보조
다중 로봇 기반 감시 영상 통합
지상 제어기 기반 실시간 맵 생성
경량 객체탐지 모델 배포
UAV 임무 컴퓨터 최적화
특징 매칭 안정화 스티칭 기술
전역 커버리지 향상 임무 설계
운용 데이터 수집용 비전 파이프라인
다중 센서 융합 전처리 모듈