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무인항공기의 하부에서 도로를 촬영하는 촬영부; 상기 무인항공기의 비행궤적 및 고도를 측정하는 GPS 모듈; 상기 무인항공기의 비행자세를 측정하는 자세측정부; 상기 촬영부로부터 입력된 촬영영상과, 상기 GPS모듈로부터 입력된 상기 무인항공기의 상기 비행궤적 및 상기 고도와, 상기 자세측정부로부터 입력된 자세각을 기반으로 도로의 차선을 추출하고, 추출한 차선을 NED 좌표계로 변환하며, 변환된 차선을 기반으로 경로 점을 추종하도록 속도명령을 산출하여 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 상기 속도명령에 따라 상기 무인항공기가 도로의 차선을 추종하도록 구동하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 1항에 있어서, 상기 촬영부는, 시야각(FOV ; Field Of View)이 180도인 초광각 어안렌즈가 장착된 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 촬영영상으로부터 라인세그먼트를 추출한 후 상기 라인세그먼트의 점들을 기반으로 커브 피팅을 수행하여 도로의 차선을 추출하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 커브 피팅을 수행한 후 설정된 관심영역 내에서 추출한 상기 라인세그먼트의 점들을 기반으로 2차 커브 피팅을 수행하여 차선을 추출하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 4항에 있어서, 상기 커브 피팅은 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 기반으로 수행하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 4항에 있어서, 상기 관심영역은, 1개 차로가 포함되는 사각형으로 상기 무인항공기의 상기 고도에 따라 다른 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 1항에 있어서, 상기 제어부는, 추출된 차선으로부터 전방의 선택된 점들에 대해 상기 자세측정부로부터 입력된 상기 무인항공기의 상기 자세각과 상기 GPS모듈로부터 입력된 상기 무인항공기의 상기 고도에 따른 스케일 팩터를 적용하여 아래식 1을 기반으로 NED 좌표계의 위치로 변환하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 1항에 있어서, 상기 제어부는, 곡선차선인 경우 추종하기 위한 3개의 경로 점과 상기 무인항공기가 경로 점으로 진입하는 입사각을 기반으로 곡선경로를 생성하고, 상기 곡선경로를 기반으로 법선방향 속도명령과 접선방향 속도명령의 합으로 상기 속도명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 8항에 있어서, 상기 입사각은, 상기 제어부가 상기 GPS모듈로부터 입력된 상기 무인항공기의 상기 비행궤적으로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제 8항에 있어서, 상기 접선방향 속도명령은, 상기 무인항공기가 가고자 하는 속도의 크기에 접선방향의 방향벡터의 곱으로 나타내고, 상기 법선방향 속도명령은, 상기 무인항공기와 경로 사이의 t축 에러를 법선방향 벡터와의 프로젝션하여 얻어진 에러에 Pgain(Kp)를 곱하여 나타내는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종장치
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제어부가 도로 위를 비행하는 무인항공기의 하부에 장착된 촬영부로부터 촬영한 촬영영상을 입력받는 단계; 상기 제어부가 상기 촬영영상으로부터 라인세그먼트를 추출하는 단계; 상기 제어부가 추출한 상기 라인세그먼트의 점들을 기반으로 커브 피팅을 수행하여 차선을 추출하는 단계; 상기 제어부가 추출된 차선을 NED 좌표계로 변환하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 NED 좌표계로 변환된 경로 점들을 기반으로 속도명령을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 11항에 있어서, 상기 촬영영상은, 시야각이 180도인 초광각 어안렌즈로 촬영된 영상인 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 11항에 있어서, 상기 제어부가 상기 커브 피팅을 수행한 후 설정된 관심영역 내에서 상기 라인세그먼트를 추출하는 단계; 및 상기 관심영역 내에서 추출한 상기 라인세그먼트의 점들을 기반으로 2차 커브 피팅을 수행하여 차선을 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 13항에 있어서, 상기 커브 피팅은 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 기반으로 수행하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 13항에 있어서, 상기 관심영역은, 1개 차로가 포함되는 사각형으로 상기 무인항공기의 고도에 따라 다른 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 11항에 있어서, 상기 NED 좌표계로 변환하는 단계는, 상기 제어부가 추출된 차선으로부터 전방의 선택된 점들에 대해 자세측정부로부터 입력된 상기 무인항공기의 자세각과 GPS모듈로부터 입력된 상기 무인항공기의 고도에 따른 스케일 팩터를 적용하여 아래식 2를 기반으로 상기 NED 좌표계의 위치로 변환하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 11항에 있어서, 상기 속도명령을 생성하는 단계는, 상기 제어부가 곡선차선인 경우 추종하기 위한 3개의 경로 점과 상기 무인항공기가 경로 점으로 진입하는 입사각을 기반으로 곡선경로를 생성하고, 상기 곡선경로를 기반으로 법선방향 속도명령과 접선방향 속도명령의 합으로 상기 속도명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 17항에 있어서, 상기 입사각은, 상기 제어부가 GPS모듈로부터 입력된 상기 무인항공기의 비행궤적으로부터 산출하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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제 17항에 있어서, 상기 접선방향 속도명령은, 상기 무인항공기가 가고자 하는 속도의 크기에 접선방향의 방향벡터의 곱으로 나타내고, 상기 법선방향 속도명령은, 무인항공기와 경로 사이의 t축 에러를 법선방향 벡터와의 프로젝션하여 얻어진 에러에 Pgain(Kp)를 곱하여 나타내는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 도로차선 추종방법
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