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단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2015196370
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 기존의 선박 자동 인식 시스템(AIS: Automatic Identification System)의 문제점을 해결하고 선박 충돌사고를 방지하기 위한 목적으로 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템 및 방법을 제공하고자 하는바, 본 발명은 해상에서 선박(자선)이 운항하면서 선박에 장착된 단안카메라를 이용하여 주변 선박(타선)의 영상 이미지를 획득하고 이를 분석하여 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로를 인식한다. 본 발명에 따르면, 단안카메라 영상을 이용하여 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로를 모두 인식할 수 있기 때문에 기존에 선박 자동 인식 시스템을 장착하지 못한 선박에서 타선을 인식하는 수단으로 사용할 수 있으며, 기존에 선박 자동 인식 시스템을 장착하고 있다고 하더라도 선박 자동 인식 시스템의 위치오류 및 전송오류가 발생했을 때 선박 자동 인식 시스템을 보조하는 수단으로 활용할 수도 있다. 따라서 본 발명은 해상에서 선박간 충돌사고를 미연에 방지할 수 있어 선박들의 운항 안전성 향상에 기여할 수 있다.
Int. CL G08G 3/00 (2006.01) G08G 3/02 (2006.01)
CPC G08G 3/02(2013.01) G08G 3/02(2013.01) G08G 3/02(2013.01) G08G 3/02(2013.01)
출원번호/일자 1020120149173 (2012.12.20)
출원인 한국해양과학기술원
등록번호/일자 10-1379636-0000 (2014.03.24)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20140402) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.12.20)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국해양과학기술원 대한민국 부산광역시 영도구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 손남선 대한민국 대전광역시 유성구
2 김선영 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 신동기 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로**길 **, *층 (대치동,세풍빌딩)(동천특허)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국해양과학기술원 부산광역시 영도구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.12.20 수리 (Accepted) 1-1-2012-5037707-62
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.12.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.01.10 수리 (Accepted) 9-1-2014-0004877-36
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.03.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0184100-50
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.03.17 수리 (Accepted) 1-1-2014-0253896-13
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.03.17 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0253897-69
7 등록결정서
Decision to grant		 2014.03.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0199584-74
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.07.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5084020-12
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.06.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-0034176-95
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.01.23 수리 (Accepted) 4-1-2018-5013167-10
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2018-5131202-66
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.02.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5042665-74
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.10.20 수리 (Accepted) 4-1-2020-5235797-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
단안카메라를 이용하여 자선 전방 주위의 타선 영상 이미지를 획득하는 타선 영상 입력부(11)와, 자선의 위경도, 침로, 속도, 선수각 및 각속도를 포함하는 자선 운항정보를 획득하는 자선 운항정보 입력부(12)로 구분되며, 상기 타선 영상 입력부(11) 및 상기 자선 운항정보 입력부(12)가 획득한 타선 영상 이미지 및 자선 운항정보를 계산부(20)로 입력하는 입력부(10);상기 입력부(10)로부터 타선 영상 이미지 및 자선 운항정보를 입력받아, 타선 영상 이미지 처리를 통한 타선의 방향 산출, 타선의 방향 및 자선 운항정보를 바탕으로 한 타선의 위치 산출, 타선의 항적 분석을 통한 타선의 속도 및 침로 산출을 포함하는 일련의 작용을 하는 계산부(20) 및;상기 계산부(20)가 산출한 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시부(30);를 포함하되,상기 계산부(20)는 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로를 산출함에 있어서,일정시각(t)에 상기 입력부(10)가 획득한 타선 영상 이미지와 함께 자선 운항정보를 동기화하여 저장하고, 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에 상기 입력부(10)가 획득한 타선 영상 이미지와 함께 자선 운항정보를 동기화하여 저장하며;일정시각(t)에서 자선은 현재 위치(경도 및 위도 기준, P0=(X0,Y0))에서 V의 속도로 Ψ의 방향으로 이동 중이며, 같은 시각에 타선은 위치(p0=(x0,y0))에서 v의 속도로 ψ의 방향으로 이동 중이라 할 때, 일정시각(t)에 입력된 상기 단안카메라 영상에서 추출된 타선의 상대적 방향을 계산하여 θ0라고 하고;미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에서 자선은 다음 위치(P1=(X1,Y1))에서 V의 속도로 Ψ의 방향으로 이동 중이며, 같은 시각에 타선은 위치(p1=(x1,y1))에서 v의 속도로 ψ의 방향으로 이동 중이라 할 때, 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에 입력된 상기 단안카메라 영상에서 추출된 타선의 상대적 방향을 계산하여 θ1라고 하며;미소시간(△t) 사이에 자선의 이동거리를 계산하여 L1=V·Δt 라고 하며;이로부터 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에서의 자선과 타선의 거리(a)를 다음 식 (1), (2), (3)과 같이 계산하며;이로부터 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에서의 타선의 위치(경도 및 위도 기준, p1=(x1,y1))를 다음 식 (4), (5)와 같이 계산하고, 이와 같은 방법으로 타선의 위치(pi=(xi,yi))를 모두 계산하며;타선의 속도 및 침로는 타선의 위치기록, 즉 항적상의 위치정보를 이용하여, 다음 식 (6), (7)과 같이 계산하는 것을 특징으로 하는;단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
2 2
제 1 항에 있어서,상기 입력부(10)는 서로 다른 둘 이상의 타선에 대하여 동시다발적으로 그 영상 이미지를 획득하고 이를 계산부(20)로 입력하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
3 3
제 1 항에 있어서,상기 단안카메라로는 폐쇄회로 텔레비전 카메라, 전기광학 카메라 및 적외선 카메라 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
4 4
제 3 항에 있어서,주간이나 시정이 좋은 경우에는 폐쇄회로 텔레비전 카메라 혹은 전기광학 카메라를 사용하여 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
5 5
제 3 항에 있어서,야간이나 시정이 좋지 않은 경우에는 적외선 카메라를 사용하여 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
6 6
제 1 항에 있어서,상기 자선 운항정보 입력부(12)는 자선의 위경도, 침로 및 속도를 인공위성 항법 시스템을 통하여 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
7 7
제 1 항에 있어서,상기 자선 운항정보 입력부(12)는 자선의 선수각 및 각속도를 자이로 또는 마그네틱 콤파스 중 어느 하나 이상을 통하여 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
8 8
삭제
9 9
제 1 항에 있어서,상기 표시부(30)는 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로 중 어느 하나 이상과 함께 상기 입력부(10)가 획득한 타선 영상 이미지를 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 시스템
10 10
입력부(10)가 단안카메라를 이용하여 자선 전방 주위의 타선 영상 이미지를 획득하고, 이와 동시에 자선의 위경도, 침로, 속도, 선수각 및 각속도를 포함하는 자선 운항정보를 획득하여, 이를 계산부(20)로 입력하는 단계;상기 계산부(20)가 상기 입력부(10)로부터 타선 영상 이미지 및 자선 운항정보를 입력받아, 타선 영상 이미지 처리를 통한 타선의 방향 산출, 타선의 방향 및 자선 운항정보를 바탕으로 한 타선의 위치 산출, 타선의 항적 분석을 통한 타선의 속도 및 침로 산출을 포함하는 일련의 작용을 하는 단계 및;표시부(30)가 상기 계산부(20)가 산출한 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로 중 어느 하나 이상을 표시하는 단계;를 포함하되,상기 계산부(20)는 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로를 산출함에 있어서,일정시각(t)에 상기 입력부(10)가 획득한 타선 영상 이미지와 함께 자선 운항정보를 동기화하여 저장하고, 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에 상기 입력부(10)가 획득한 타선 영상 이미지와 함께 자선 운항정보를 동기화하여 저장하며;일정시각(t)에서 자선은 현재 위치(경도 및 위도 기준, P0=(X0,Y0))에서 V의 속도로 Ψ의 방향으로 이동 중이며, 같은 시각에 타선은 위치(p0=(x0,y0))에서 v의 속도로 ψ의 방향으로 이동 중이라 할 때, 일정시각(t)에 입력된 상기 단안카메라 영상에서 추출된 타선의 상대적 방향을 계산하여 θ0라고 하고;미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에서 자선은 다음 위치(P1=(X1,Y1))에서 V의 속도로 Ψ의 방향으로 이동 중이며, 같은 시각에 타선은 위치(p1=(x1,y1))에서 v의 속도로 ψ의 방향으로 이동 중이라 할 때, 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에 입력된 상기 단안카메라 영상에서 추출된 타선의 상대적 방향을 계산하여 θ1라고 하며;미소시간(△t) 사이에 자선의 이동거리를 계산하여 L1=V·Δt 라고 하며;이로부터 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에서의 자선과 타선의 거리(a)를 다음 식 (1), (2), (3)과 같이 계산하며;이로부터 미소시간(△t)이 지난 다음 시각(t+△t)에서의 타선의 위치(경도 및 위도 기준, p1=(x1,y1))를 다음 식 (4), (5)와 같이 계산하고, 이와 같은 방법으로 타선의 위치(pi=(xi,yi))를 모두 계산하며;타선의 속도 및 침로는 타선의 위치기록, 즉 항적상의 위치정보를 이용하여, 다음 식 (6), (7)과 같이 계산하는 것을 특징으로 하는;단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
11 11
제 10 항에 있어서,상기 입력부(10)는 서로 다른 둘 이상의 타선에 대하여 동시다발적으로 그 영상 이미지를 획득하고 이를 계산부(20)로 입력하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
12 12
제 10 항에 있어서,상기 단안카메라로는 폐쇄회로 텔레비전 카메라, 전기광학 카메라 및 적외선 카메라 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
13 13
제 12 항에 있어서,주간이나 시정이 좋은 경우에는 폐쇄회로 텔레비전 카메라 혹은 전기광학 카메라를 사용하여 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
14 14
제 12 항에 있어서,야간이나 시정이 좋지 않은 경우에는 적외선 카메라를 사용하여 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
15 15
제 10 항에 있어서,상기 입력부(10)는 자선의 위경도, 침로 및 속도를 인공위성 항법 시스템을 통하여 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
16 16
제 10 항에 있어서,상기 입력부(10)는 자선의 선수각 및 각속도를 자이로 또는 마그네틱 콤파스 중 어느 하나 이상을 통하여 획득하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
17 17
삭제
18 18
제 10 항에 있어서,상기 표시부(30)는 타선의 방향, 위치, 속도 및 침로 중 어느 하나 이상과 함께 상기 입력부(10)가 획득한 타선 영상 이미지를 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는, 단안카메라 영상을 이용한 선박 자동 인식 방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 국토해양부 한국해양과학기술원 연구장비개발 및 인프라 구축 다목적 지능형 무인선 국산화 개발
2 국토해양부 한국해양과학기술원 연구장비개발 및 인프라 구축 다목적 지능형 무인선 국산화 개발