본 논문은 영상을 기반으로 한 무인 비행체의 목표물 탐지 및 위치 추정 시스템을 기술한다. 이 시스템은 색과 이미지 모멘트를 사용하여 영상에서 목표물을 찾아내는 알고리즘을 포함하며, 영상 평면 상에서 찾아낸 목표물의 좌표를 바탕으로 항법 좌표계 상 목표물의 위치를 추정한다. 비선형성을 포함하는 이 측정 시스템은 Unscented 칼만 필터를 이용하여 그 결과를 개선하였다. 영상 획득 및 처리 알고리즘은 스마트폰 어플리케이션으로 구현하였으며, 실시간으로 계산하였다. 전체 시스템은 스마트폰을 장착한 쿼드로터 플랫폼으로 검증하였고, 실험을 통해 목표물 위치 추정 성능을 확인하였다.
This paper proposes a vision-based, closed-loop target detection and geo-location system for UAVs. The system consists of a vision-based target detection algorithm that uses the color and image moment of a given target. Since this system includes nonlinear characteristics, Unscented Kalman Filter was developed to estimate target position properly. The image acquisition and processing algorithms were implemented on a latest smartphone, which is capable of running those algorithms in real time. The proposed system was demonstrated using a quadrotor platform equipped with the smartphone. Experiments and their analyses showed satisfactory target geo-location performance.