KR20210044674A - support system for vessel operation and ship having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박 운항 지원 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship navigation support system and a ship including the same.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transport that navigates the ocean carrying a large amount of minerals, crude oil, natural gas, or thousands of containers, etc., and is made of steel, and it is made of steel and is suspended on the water surface by buoyancy, and the thrust generated through the rotation of the propeller is controlled. Go through.
이러한 선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 중유(HFO) 또는 경유(MDO, MGO) 등의 오일연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 오일연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.These ships generate thrust by driving engines or gas turbines.At this time, the engine uses oil fuel such as heavy oil (HFO) or diesel (MDO, MGO) to move the piston, and the crankshaft rotates by the reciprocating motion of the piston. In addition, the shaft connected to the crankshaft rotates to drive the propeller, while the gas turbine burns oil fuel with compressed air and generates power by rotating the turbine blades through the temperature/pressure of the combustion air. Use the method of delivery.
그러나 최근에는, 오일연료 사용 시의 배기로 인한 환경 파괴 문제를 해소하기 위해, 액화천연가스(LNG)나 액화석유가스(LPG) 등의 가스연료를 사용하여 엔진이나 터빈 등을 구동해 추진하는 가스연료 추진 방식이 사용되고 있다. 특히 LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 가스연료로 LNG를 사용하는 방식이 LNG 운반선 외에 컨테이너선 등과 같은 다른 선박에도 적용되고 있다.However, in recent years, gas fuels such as liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG) are used to drive engines or turbines to solve the problem of environmental damage caused by exhaust when oil fuel is used. Fuel propulsion is being used. In particular, since LNG is a clean fuel and reserves are more abundant than petroleum, the method of using LNG as gas fuel is applied to other ships such as container ships in addition to LNG carriers.
이와 같이 선박은, 화물의 운송 효율을 보장하는 기본 기능에서 더 나아가, 환경 오염을 억제하고 에너지 소비를 줄일 수 있도록, 운항 효율을 보장하는 수준까지 점차 발전해 나가고 있다.In this way, ships are gradually developing to the level of ensuring operational efficiency in order to further suppress environmental pollution and reduce energy consumption, further from the basic function of ensuring the transport efficiency of cargo.
이러한 발전 과정에 따라 운항을 효과적이고 심지어 자율적으로 제어할 수 있도록 하는 기술에 대한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 그러나 아직까지 선박에 적용된 사례는 많지 않은 것이 현실이며, 꾸준한 연구가 필요한 실정이다.In accordance with this development process, research and development on technologies that enable effective and even autonomous control of navigation are continually being made. However, it is the reality that there are not many cases applied to ships so far, and constant research is required.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 항해 과정에서 객체에 대한 직관적 정보를 제공하여 안전한 운항을 가능케 하며, 객체의 자세정보를 토대로 객체의 운동을 추적해 제공하며, 자선의 자세를 명확하게 추정할 수 있고, 선박의 형상정보를 토대로 촬영 수단의 효율적 관리가 가능한 선박 운항 지원 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to enable safe navigation by providing intuitive information on an object during the navigation process, and to perform movement of the object based on the attitude information of the object. It is to provide a ship navigation support system and a ship including the same, which can be tracked and provided, the attitude of the own ship can be clearly estimated, and efficient management of photographing means based on the shape information of the ship.
본 발명의 일 측면에 따른 선박 운항 지원 시스템은, 자선을 기준으로 전방의 영상을 획득하는 센서부; 상기 센서부에 의해 수집된 상기 영상에서 수평선을 분석하여 상기 자선의 자세정보를 산출하는 분석부; 및 상기 분석부에 의해 산출된 상기 자선의 자세정보를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A ship navigation support system according to an aspect of the present invention includes: a sensor unit for acquiring an image of a front based on the own ship; An analysis unit that calculates posture information of the own ship by analyzing a horizontal line from the image collected by the sensor unit; And an output unit for outputting the attitude information of the own ship calculated by the analysis unit.
구체적으로, 상기 센서부는, 상기 자선의 좌우방향 중심에 마련되며 이미지 센서를 갖는 단안 카메라일 수 있다.Specifically, the sensor unit may be a monocular camera provided at the center of the own ship in the left-right direction and having an image sensor.
구체적으로, 상기 분석부는, 상기 영상에 포함되어 있는 현재 수평선을 추출하는 수평선 추출부; 상기 자선이 기설정 자세일 때의 수평선을 기준 수평선으로 설정한 뒤, 상기 현재 수평선을 상기 기준 수평선과 대비하는 수평선 분석부; 및 상기 기준 수평선 대비 상기 현재 수평선의 차이를 토대로 상기 자선의 자세정보를 산출하는 자세 산출부를 포함할 수 있다.Specifically, the analysis unit includes: a horizontal line extracting unit for extracting a current horizontal line included in the image; A horizontal line analyzer configured to set a horizontal line when the own ship is in a preset posture as a reference horizontal line, and then compare the current horizontal line with the reference horizontal line; And a posture calculator configured to calculate posture information of the own ship based on a difference between the current horizontal line and the reference horizontal line.
구체적으로, 상기 자세 산출부는, 상기 기준 수평선 대비 상기 현재 수평선의 기울기를 이용하여 상기 자선의 롤링 각도를 산출하며, 상기 기준 수평선 대비 상기 현재 수평선의 상하 편차를 이용하여 상기 자선의 피칭 각도를 산출할 수 있다.Specifically, the posture calculation unit calculates the rolling angle of the own ship by using the slope of the current horizontal line with respect to the reference horizontal line, and calculates the pitching angle of the own ship by using the vertical deviation of the current horizontal line with respect to the reference horizontal line. I can.
본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 선박 운항 지원 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.A ship according to an aspect of the present invention is characterized in that it has the ship navigation support system.
본 발명에 따른 선박 운항 지원 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 운항 시 마주하게 될 객체에 대해 정보를 직관적으로 제공할 수 있고, 객체의 운동추적을 구현하여 사고 위험을 혁신적으로 낮추며, 자선 자세의 추정 및 자선 형상을 바탕으로 한 자선 장비의 최적 관리를 구현할 수 있다.The ship navigation support system and the ship including the same according to the present invention can intuitively provide information on objects to be encountered during navigation, and implement motion tracking of the object to innovatively reduce the risk of accidents, and estimate the attitude of the own ship. And it is possible to implement the optimal management of the own ship equipment based on the shape of the own ship.
도 1은 본 발명에 따른 선박 운항 지원 시스템의 디스플레이 화면을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 분석 원리를 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 분석 예시를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 분석 예시를 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이다.1 is a view showing a display screen of a ship navigation support system according to the present invention.
2 to 4 are block diagrams of a ship navigation support system according to a first embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the analysis principle of the ship navigation support system according to the first embodiment of the present invention.
6 and 7 are block diagrams of a ship navigation support system according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view showing an analysis example of the ship navigation support system according to the second embodiment of the present invention.
9 and 10 are block diagrams of a ship navigation support system according to a third embodiment of the present invention.
11 is a view showing an analysis example of the ship navigation support system according to the third embodiment of the present invention.
12 and 13 are block diagrams of a ship navigation support system according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 설명하는 선박 운항 지원 시스템은 물론이고, 해당 시스템이 탑재/내장되는 선박도 포함한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention includes not only the ship navigation support system described below, but also a ship on which the system is mounted/built.
이때 선박이라 함은 화물이나 사람을 출발지에서 도착지까지 실어 나르는 상선/여객선과 같은 일반적인 선박 외에도, 해양에서 특정한 작업을 수행하기 위한 부유 구조물 등을 모두 포괄하는 개념일 수 있다.In this case, the term “ship” may be a concept encompassing all of a floating structure for performing a specific task in the sea, in addition to a general ship such as a merchant ship/passenger ship that carries cargo or people from the point of departure to the destination.
또한 참고로 본 명세서에서, 본 발명의 시스템이 마련되는 선박을 자선이라 하며, 자선의 주변에 위치하는 물체로서 선박이나 부유체, 교각과 같은 고정 구조물 등을 객체라 지칭함을 알려둔다.In addition, in the present specification, it is noted that the ship on which the system of the present invention is provided is referred to as an own ship, and as an object located around the own ship, a fixed structure such as a ship, a floating body, or a pier is referred to as an object.
도 1은 본 발명에 따른 선박 운항 지원 시스템의 디스플레이 화면을 나타내는 도면이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 분석 원리를 설명하는 도면이다.1 is a diagram showing a display screen of a ship navigation support system according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are block diagrams of a ship navigation support system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a first embodiment of the present invention. 1 is a view for explaining the analysis principle of the ship navigation support system according to the embodiment.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템(1)은, 추정부(110), 수집부(120), 분석부(130), 출력부(140)를 포함한다.1 to 5, the ship
추정부(110)는, 자선을 기준으로 일정 범위 내에 위치한 객체의 제1 객체정보를 추정한다. 이때 추정부(110)는, 일정 범위 내의 영상을 기반으로 할 수 있다.The estimating
추정부(110)는 센서부(111), 탐지부(112), 정보 추정부(113)를 포함할 수 있다. 이때 센서부(111)는 일정 범위 내의 영상을 획득하기 위한 구성으로서, 이미지 센서일 수 있고 카메라 등의 촬영장비일 수 있다.The
센서부(111)는 자선의 상갑판 위에 마련되어 전방을 향하도록 설치될 수 있으며, 일례로 선실이나 조타실 등과 같이 높이가 높은 위치에 마련되어 비교적 충분한 전방 시야를 확보할 수 있다.The
다만 센서부(111)가 촬영하는 영상은 원근법으로 인하여 왜곡될 수 있는데, 이하 정보 추정부(113)는 이러한 왜곡을 고려하여 제1 객체정보의 추정을 수행할 수 있다.However, the image captured by the
탐지부(112)는, 일정 범위 내에서 객체를 탐지한다. 이때 탐지부(112)가 탐지하는 객체는 움직이는 물체 또는 움직이지 않는 물체 등을 제한하지 않는다. 즉 탐지부(112)는 일정 범위 내에서, 해수와 공기를 제외하고 자선의 운항에 영향을 미치는 모든 물체를 객체로서 탐지할 수 있다. 일례로 탐지부(112)가 탐지하는 객체는 해양생물도 가능하다.The
탐지부(112)는, 영상에서 객체가 탐지된 영역에 대해 바운딩 박스를 할당할 수 있다. 바운딩 박스(Bounding Box)라 함은 객체를 내포할 수 있는 최소한의, 혹은 최적의 크기를 갖는 가상의 사각 테두리를 의미한다.The
센서부(111)에 의해 획득되는 영상은 픽셀(pixel) 단위로 쪼개질 수 있으므로, 탐지부(112)는 일정 픽셀 크기로 바운딩 박스를 생성할 수 있다. 일례로 도 1을 참고하면 좌측의 객체에 대한 바운딩 박스는 20픽셀의 높이를 갖고, 우측의 객체에 대한 바운딩 박스는 10픽셀의 높이를 갖는 것으로 할당될 수 있다.Since the image acquired by the
정보 추정부(113)는, 객체의 제1 객체정보를 추정한다. 이때 제1 객체정보는 객체의 위치와 방위각 정보 등을 포함할 수 있다. 물론 이하에서 서술하겠으나, 영상에서 별도로 추출되는 것이 아니라 직접 탐지하거나 객체로부터 직접 수신되는 제2 객체정보 외에, 충돌 위험도의 분석에 필요할 수 있는 모든 정보(영상에서 획득 가능한)가 제1 객체정보에 포함될 수 있다.The
추정부(110)가 영상에서 객체의 위치를 추정하는 것은, 영상에서 객체가 위치한 해수면을 기준으로 확인 가능하다. 센서부(111)에 의해 획득되는 영상은 앞서 설명한 것과 같이 원근법이 적용된 영상일 수 있으므로, 이를 고려하여 객체가 놓인 해수면 지점이 센서부(111)로부터 이격된 전후 거리가 추정될 수 있다.Estimating the position of the object in the image by the estimating
일례로 도 1에서와 같이, 영상 내에서 해수면은 그리드(Grid)로 분할될 수 있는데, 이때 분할은 원근법을 고려하여 격자 크기가 수평선에 가까울수록 작게 이루어질 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, the sea level in the image may be divided into a grid, and the division may be made smaller as the grid size is closer to the horizontal line in consideration of the perspective method.
또한 도 1에 나타난 것처럼 좌우 방향의 격자 형상도 원근법을 고려하여 배분될 수 있으며, 정보 추정부(113)는 이러한 사항들을 고려하여 객체의 위치를 효율적이고 비교적 정확하게 추출해낼 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the grid shape in the left and right directions may be distributed in consideration of the perspective method, and the
수집부(120)는, 전파를 이용하여 객체의 제2 객체정보를 수집한다. 수집부(120)는 레이더 또는 위성을 이용하여 제2 객체정보를 수집할 수 있으며, AIS를 이용할 수도 있다. 즉 수집부(120)는 레이더 센서이거나, 위성 통신장비 등으로 마련될 수 있다. The
이때 수집부(120)는 제2 객체정보를 수집할 수 있는데, 이는 앞서 설명한 것과 같이 제2 객체정보는 자선이 직접 측정하거나 객체로부터 직접 전달받을 수 있는 정보이기 때문이다. 즉 제2 객체정보는 제1 객체정보와 같은 데이터 변환이나 가공 없이 (혹은 낮은 수준의 가공 정도로) 획득 가능하다.At this time, the
제2 객체정보는, 자선과 객체 간의 거리, 객체의 속도, 객체의 경로 등을 포함할 수 있다. 물론 자선과 객체의 충돌 위험 판단을 위해 필요한 모든 정보가 제2 객체정보로서 수집될 수 있다.The second object information may include a distance between the own ship and the object, the speed of the object, and the path of the object. Of course, all information necessary for determining the risk of collision between the own ship and the object may be collected as the second object information.
특히 영상에서 추출 가능하여 제1 객체정보로 취급될 수 있는 정보도, 제2 객체정보로서 수집될 수 있다. 이 경우 동일한 변수에 대한 값이 제1 객체정보 및 제2 객체정보로 입력되는데, 두 값의 차이가 발생할 경우에는 알림을 제공해줄 수 있다. 또한 제1 객체정보와 제2 객체정보의 충돌 시에는 제2 객체정보를 신뢰하도록 작동할 수 있다.In particular, information that can be extracted from an image and treated as first object information may also be collected as second object information. In this case, a value for the same variable is input as first object information and second object information, and when a difference between the two values occurs, a notification may be provided. In addition, when the first object information and the second object information collide, the second object information may be trusted.
분석부(130)는, 추정부(110)가 추정한 제1 객체정보 및 수집부(120)에 의해 수집된 제2 객체정보를 융합해 매칭시켜서, 객체의 제3 객체정보를 생성한다. 분석부(130)는 제1 객체정보의 객체와 제2 객체정보의 객체를 매칭시켜 하나의 객체에 제1, 2 객체정보가 할당되도록 분류할 수 있다.The
혹 제1 객체정보와 제2 객체정보가 매칭되지 않는 경우, 이는 영상에서 확인되지 않으나 레이더로 잡히는 객체이거나, 반대로 영상에서는 확인되나 레이더로 확인되지 않는 객체(stealth 등) 등일 수 있다.If the first object information and the second object information do not match, this may be an object that is not identified in an image but is caught by a radar, or, conversely, an object that is identified in an image but not identified by a radar (stealth, etc.).
이 경우에도 제1, 2 객체정보가 충돌하는 상황과 유사하게 알림을 제공해줄 수 있으며, 다만 이때의 알림은 앞선 객체정보의 충돌 시 알림과 상이할 수 있다.Even in this case, a notification may be provided similarly to a situation in which the first and second object information collide, but the notification at this time may be different from the notification when the previous object information collides.
상세하게 분석부(130)는 정보 융합부(131), 위험 산출부(132)를 포함한다. 정보 융합부(131)는, 추정부(110)가 추정한 제1 객체정보 및 수집부(120)에 의해 수집된 제2 객체정보를 융합해 매칭시켜서, 객체의 크기를 산출할 수 있다.In detail, the
앞서 탐지부(112)는 객체에 대해 바운딩 박스를 할당할 수 있다고 설명하였는데, 정보 융합부(131)는 탐지부(112)에 의한 바운딩 박스를 활용할 수 있다. 일례로 정보 융합부(131)는 바운딩 박스의 크기와 제2 객체정보에 포함된 거리를 이용하여 객체의 크기를 산출할 수 있다.It has been described above that the
물론 바운딩 박스 없이, 탐지부(112)가 직접 영상 내에서 객체의 크기(높이 등)를 픽셀 단위 등으로 탐지해낼 수 있고, 정보 융합부(131)가 객체의 크기를 직접 고려하는 것도 가능하다.Of course, without a bounding box, the
다만 영상 내에서 객체와 해수 부분의 구별이 픽셀 단위로 명확히 이루어지지 못할 수 있으며, 충돌 위험을 충분히 방지하기 위한 여유분을 확보하고자, 바운딩 박스를 활용하는 것이 바람직할 수 있다.However, it may not be possible to clearly distinguish between an object and a seawater part in an image, and it may be desirable to use a bounding box to secure a margin to sufficiently prevent a collision risk.
정보 융합부(131)는 도 5에서 나타난 것과 같은 계산을 사용할 수 있다. 센서부(111)가 촬영장비일 경우 센서부(111)의 초점거리(f), 영상 내 탐지부(112)에 의해 탐지된 객체의 이미지크기(y, 일례로 높이), 자선과 객체 간의 거리(d_obj, 구체적으로는 센서부(111)와 객체 간의 거리를 활용할 수도 있음)를 이용하면, 객체의 실제 크기(h_obj, 높이)를 산출할 수 있게 된다.The
일례로 d_obj가 5km이고, y가 0.06mm, f가 15mm일 경우, 객체는 약 20m의 높이를 갖는 물체임을 알 수 있다. 다만 이러한 계산을 위하여 영상 내 객체의 크기는 자선과 객체 간의 거리와 동일한 단위로 산출될 수 있다.For example, if d_obj is 5km, y is 0.06mm, and f is 15mm, it can be seen that the object has a height of about 20m. However, for this calculation, the size of the object in the image may be calculated in the same unit as the distance between the own ship and the object.
즉 영상은 픽셀 단위로 생성되는데, 픽셀을 일례로 mm 단위 등으로 변환하는 작업이 필요하다. 이는 이미지 센서의 크기를 고려해 결정될 수 있다. 일례로 이미지 센서의 크기(y_sensor)= 12.2 mm 인 카메라의 경우, 3000 pixels를 수용할 수 있으므로, 객체의 크기가 15 pixels라면, 이미지 센서에 투영된 이미지크기(y)는 약 0.06 mm로 산출될 수 있다.In other words, an image is generated in pixel units, and a process of converting the pixels into mm units, for example, is required. This can be determined in consideration of the size of the image sensor. For example, in the case of a camera with the image sensor size (y_sensor) = 12.2 mm, it can accommodate 3000 pixels, so if the object size is 15 pixels, the image size (y) projected on the image sensor will be calculated as about 0.06 mm. I can.
위험 산출부(132)는, 객체의 크기와 제2 객체정보를 이용하여 객체의 제3 객체정보를 산출할 수 있다. 이때 제3 객체정보는 충돌 위험도를 포함할 수 있다.The
객체의 크기는 등급 형태로 변환한 수치가 사용될 수 있는데, 일례로 객체의 높이가 10m 이내이면 1, 객체의 높이가 10~20m이면 2, 객체의 높이가 20m 이상이면 3 등으로 단계적 수치화될 수 있다.The size of the object can be converted to a graded number.For example, if the height of the object is within 10m, it can be converted to 1, if the height of the object is 10 to 20m, it can be stepped into 2, and 3 if the height of the object is more than 20m. have.
위험 산출부(132)는, 객체의 크기, 객체의 속도, 객체의 경로 등을 병합하여 충돌 위험도를 산출하게 되는데, 이때 충돌 위험의 계산 알고리즘은 종래 알려져 있는 DCPA, TCPA, VCD, 퍼지 등의 계산법을 이용할 수 있으므로, 여기서 자세한 설명은 생략한다.The
위험 산출부(132)가 퍼지 계산을 이용할 경우, 위험 산출부(132)는 퍼지 계산기로부터 나온 추론값을 비퍼지화함으로써, 최종 충돌 위험도를 산출해낼 수 있다.When the
출력부(140)는, 분석부(130)에 의해 생성된 객체의 제3 객체정보를 출력한다. 출력부(140)는 디스플레이 등일 수 있으며, 출력부(140)는 조타실, 선원들이 개인별로 소지하는 단말기 등과 같이 다양한 위치나 장비에 마련될 수 있다.The
출력부(140)는 제3 객체정보인 충돌 위험도를 출력할 수 있는데, 출력 방법은 제한되지 않는다. 일례로 충돌 위험도 자체를 수치적으로 표현할 수 있고, 또는 색상이나 소리 등을 이용하는 출력도 가능하다.The
이와 같이 본 실시예는, 레이더 등을 이용하여 수집되는 객체정보에 더하여, 영상에서 추출될 수 있는 객체정보(객체의 크기 등)를 통합 분석함으로써 객체에 대한 충돌 위험도를 보다 정확하게 제공하여, 운항 안전도를 개선할 수 있다.As described above, the present embodiment provides more accurate collision risk for objects by analyzing object information (object size, etc.) that can be extracted from images in addition to object information collected using radar, etc. Can be improved.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 분석 예시를 나타내는 도면이다.6 and 7 are block diagrams of a ship navigation support system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing an analysis example of a ship navigation support system according to a second embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템(1)은, 추정부(210), 수집부(220), 분석부(230), 출력부(240)를 포함한다. 본 명세서에서 동일한 명칭의 구성이라 하더라도 반드시 동일한 구성을 의미하는 것은 아니며, 또한 반대로 반드시 상이한 구성인 것도 아님을 알려둔다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 동일한 명칭을 사용하는 구성에 대해서는 상이한 부분을 위주로 설명하도록 한다.6 to 8, the ship
추정부(210)는, 자선을 기준으로 일정 범위 내의 객체에 대한 제1 객체정보를 추정한다. 이때 추정부(210)는 앞선 제1 실시예에서와 같이, 일정 범위 내의 영상을 기반으로 제1 객체정보를 추정할 수 있다.The estimating
또한 추정부(210)는, 제1 실시예에서와 마찬가지로 일정 범위 내의 영상을 획득하는 센서부(211)와, 일정 범위 내에서 객체를 탐지하는 탐지부(212)와, 객체의 제1 객체정보를 추정하는 정보 추정부(213)를 포함할 수 있다.In addition, as in the first embodiment, the
추가로 탐지부(212)는, 영상에서 객체가 탐지된 영역에 대해 바운딩 박스를 할당하는 것 역시 앞서 제1 실시예에서 설명한 것과 동일하다.In addition, the
다만 본 실시예의 추정부(210) 및 정보 추정부(213)는, 제1 객체정보로서 객체의 자세를 추정할 수 있다. 객체의 자세라 함은 (자항을 이용하여) 움직이는 객체에 대해, 예상되는 미래의 위치를 파악하기 위한 것으로, 선수각 등과 관련되는 정보일 수 있다.However, the estimating
본 명세서에서 객체는 앞서 설명한 것과 같이 고정 구조물을 포괄하는 개념이다. 다만 본 실시예는 객체의 자세를 고려하고자 하는 것이어서, 위치가 고정되어 있는 구조물(부표, 해상플랜트, 교각, 육상과 연결되는 구조물 등)은 탐지 대상에서 제외될 수 있다.In the present specification, an object is a concept encompassing a fixed structure as described above. However, since this embodiment is intended to consider the posture of an object, structures (buoys, offshore plants, piers, structures connected to land, etc.) with a fixed location may be excluded from detection targets.
즉 본 실시예의 탐지부(212)는, 영상에서 주요 관심 장애물을 객체로서 탐지할 수 있고, 이때 주요 관심 장애물이라 함은 자세의 추정이 의미있는 선박일 수 있다.That is, the
물론 본 발명에서 영상에 포함된 객체 중 주요 관심 장애물에서 제외되는 객체들은, 앞선 제1 실시예를 통해 충돌 위험이 안내될 수 있다.Of course, among the objects included in the image in the present invention, the collision risk may be guided through the first embodiment of the object excluded from the main obstacle of interest.
정보 추정부(213)는, 자선을 기준으로 한 상대좌표계에서 객체의 선수방향을 추정할 수 있다. 도 8에 나타난 것과 같이, 정보 추정부(213)는 객체의 특징점 좌표를 토대로 영상에 투영된 객체의 선수방향을 산출할 수 있다.The
여기서 특징점은 선수나 선미의 좌현 및 우현 모서리점 등을 의미할 수 있지만, 영상에서 추출이 용이한 점이 모두 특징점으로 사용될 수 있다. 이러한 특징점을 바탕으로 정보 추정부(213)는 딥러닝 기반의 자세 추정 알고리즘 모델을 이용해, 이미지 평면에 투영된 객체의 선수방향(선수각 정보)을 계측할 수 있다.Here, the feature points may refer to the port and starboard corner points of the fore or stern, but all points that can be easily extracted from the image may be used as feature points. Based on these feature points, the
다만 계측된 선수각 정보는, 자선에 고정된 센서부(211)(카메라)의 좌표계에서 정의된 선수각이므로 좌표계 변환이 필요하다. 따라서 정보 추정부(213)는 선수각 정보를 관성좌표계로 변환하도록 연산하여 객체의 자세를 추정할 수 있다.However, since the measured head angle information is defined in the coordinate system of the sensor unit 211 (camera) fixed to the own ship, it is necessary to convert the coordinate system. Accordingly, the
수집부(220)는, 전파를 이용해 객체의 제2 객체정보를 수집할 수 있다. 이때 수집부(220)는 레이더 센서 등일 수 있으며, 레이더나 위성, AIS 등을 이용하여 제2 객체정보인 자선과 객체 간의 거리, 객체의 속도 등을 수집할 수 있다.The
분석부(230)는, 추정부(210)가 추정한 제1 객체정보 및 수집부(220)에 의해 수집된 제2 객체정보를 융합해 매칭시킨다. 이를 통해 분석부(230)는 객체의 제3 객체정보를 생성할 수 있다.The
여기서 제3 객체정보는, 객체의 운동 추적정보를 포함할 수 있다. 운동 추적정보라 함은 움직이는 객체의 예상 이동 방향 등의 예측값(predicted value)으로서 현재 측정될 수 없는 미래 정보를 의미한다.Here, the third object information may include motion tracking information of the object. The motion tracking information refers to future information that cannot be measured at present as a predicted value such as an expected movement direction of a moving object.
본 실시예는 앞서 설명한 선수각 정보, 객체의 위치와 속도 등을 융합해 분석함으로써, 객체의 운동 추적정보를 추정해낼 수 있다. In the present embodiment, the motion tracking information of the object can be estimated by fusion and analysis of the heading angle information, the position and speed of the object, and the like described above.
출력부(240)는, 분석부(230)에 의해 생성된 객체의 제3 객체정보를 출력한다. 출력부(240)는 디스플레이 등일 수 있음은 앞서 설명한 바와 같고, 또한 제3 객체정보의 출력 방식에 제한이 없다는 것 역시 앞선 내용과 마찬가지이다.The output unit 240 outputs third object information of the object generated by the
다만 출력부(240)는 객체의 제3 객체정보를 활용하여, 객체의 예상 경로를 시각화하여 출력할 수 있다. 따라서 자선을 운항하는 관리자 입장에서, 객체와의 충돌 위험을 사전에 차단시킬 수 있는 운영이 가능해진다.However, the output unit 240 may visualize and output the expected path of the object by using the third object information of the object. Therefore, from the standpoint of a manager operating an own ship, an operation that can prevent the risk of collision with an object in advance becomes possible.
이와 같이 본 실시예는, 자선에 인접하는 객체에 대해 선수 방향을 객체정보로서 활용함에 따라, 영상이나 레이더 등으로 현재 수집될 수 없는 미래 정보인 운동 추적정보를 산출할 수 있게 되어, 운항 안전성을 혁신적으로 높일 수 있다.As described above, in this embodiment, by using the bow direction as object information for an object adjacent to the own ship, it is possible to calculate motion tracking information, which is future information that cannot be currently collected through images or radars, thereby improving navigation safety. It can be improved innovatively.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 분석 예시를 나타내는 도면이다.9 and 10 are block diagrams of a ship navigation support system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view showing an analysis example of a ship navigation support system according to a third embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템(1)은, 센서부(310), 분석부(320), 출력부(330)를 포함한다.9 to 11, the ship
센서부(310)는, 자선을 기준으로 전방의 영상을 획득할 수 있다. 센서부(310)는 앞선 내용에서 설명한 것과 마찬가지로 영상의 획득이 가능한 이미지 센서(카메라) 등의 장비를 포함할 수 있다. 일례로 센서부(310)는, 자선의 좌우방향 중심에 마련되며 이미지 센서를 갖는 단안 카메라일 수 있다. The
또한 본 실시예에서 센서부(310)는 자선의 전방에서 수평선이 포함되는 영상을 획득할 수 있다. 이를 위해 센서부(310)의 설치 위치, 각도 등이 적절하게 세팅될 수 있으며, 센서부(310)는 선박에서 높이가 높은 데크 하우스 상부나 선교 등에 마련될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the
분석부(320)는, 센서부(310)에 의해 수집된 영상을 통해 자선의 자세정보를 산출할 수 있다. 특히 분석부(320)는, 영상 내에 포함된 수평선을 분석하여 자세정보를 산출해낼 수 있다.The
분석부(320)는, 수평선 추출부(321), 수평선 분석부(322), 자세 산출부(323)를 포함한다. 수평선 추출부(321)는 영상에 포함되어 있는 현재 수평선을 추출할 수 있으며, 수평선은 면적이 없는 직선의 형태로 추출될 수 있다.The
수평선 분석부(322)는, 수평선 추출부(321)가 추출하는 현재 수평선을, 기준 수평선과 대비한다. 여기서 기준 수평선이라 함은 자선이 기설정 자세일 때의 수평선으로서, 자선이 횡동요인 롤링(rolling)이나 종동요인 피칭(pitching)이 없는 정수 중에 놓여있을 때 센서부(310)가 획득하는 영상 내의 수평선으로서 설정될 수 있다.The horizontal
즉 기준 수평선은, 자선의 자세정보를 추출하기 위한 기준값으로서, 현재 수평선이 기준 수평선과 일치하는 경우 자선의 자세는 움직임이 없는 기준 상태가 될 수 있다.That is, the reference horizontal line is a reference value for extracting the attitude information of the own ship, and when the current horizontal line coincides with the reference horizontal line, the attitude of the own ship may be in a reference state without movement.
자세 산출부(323)는, 기준 수평선 대비 현재 수평선의 차이를 토대로 자선의 자세 정보를 산출한다. 구체적으로 자세 산출부(323)는, 롤링과 피칭을 각각 구분하여 산출해낼 수 있다.The
도 11을 참조하면, 센서부(310)에 의해 획득된 영상 내의 현재 수평선이, 기설정된 기준 수평선 대비 중앙 부분에서 상방으로 편향되고 일정각도 기울어진 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, it can be seen that the current horizontal line in the image acquired by the
이때 자세 산출부(323)는, 기준 수평선 대비 현재 수평선의 기울기를 이용하여 자선의 롤링 각도를 산출할 수 있다. 또한 자세 산출부(323)는 기준 수평선 대비 현재 수평선의 상하 편차를 이용하여 자선의 피칭 각도를 산출해낼 수 있다.At this time, the
롤링 각도의 산출 시 기울기는 기준 수평선과 현재 수평선이 이루는 각도로서 이용될 수 있으며, 피칭 각도의 산출 시 상하 편차는 기준 수평선에서의 중심점과 현재 수평선에서의 중심점 간의 상하 이격 거리를 활용할 수 있다.When calculating the rolling angle, the slope may be used as an angle between the reference horizontal line and the current horizontal line, and the vertical deviation when calculating the pitching angle may utilize the vertical separation distance between the center point on the reference horizontal line and the center point on the current horizontal line.
이때 중심점은, 영상 내에서 좌우 방향으로 중앙에 위치하는 점을 의미할 수 있고, 센서부(310)가 선박에서 폭방향으로 센터라인(C.L.)에 마련되어 있고 기울어져 있지 않다면, 중심점은 선박의 센터라인의 연장선 상에 놓여 있을 수 있다.At this time, the center point may mean a point located in the center in the left and right directions in the image, and if the
물론 센서부(310)가 제대로 설치되지 않은 경우에는 위의 롤링 각도나 피칭 각도의 계산에 오류가 발생할 수 있는데, 이는 이하에서 후술하는 제4 실시예에서의 센서부(310) 탑재 교정을 통해 해소 가능함을 알려둔다.Of course, if the
출력부(330)는, 위와 같이 분석부(320)에 의하여 도출되는 자선의 자세정보를 출력한다. 출력부(330)는 디스플레이 등일 수 있음은 앞서 설명한 바와 같으며, 롤링 각도 등을 디스플레이 상에서 숫자 등으로 표현할 수 있다.The
다만 롤링 각도나 피칭 각도가 임계값을 넘어서는 경우에는 출력 방식이 변경될 수 있고, 일례로 롤링 각도가 제1 임계값을 넘어서면 화면 반전 등의 강조 효과를 활용하고, 롤링 각도가 제2 임계값을 넘어서면 음향 효과를 추가로 활용하여 관리자에게 적절한 조치가 필요함을 긴급히 안내할 수 있다.However, if the rolling angle or pitching angle exceeds the threshold value, the output method may be changed.For example, if the rolling angle exceeds the first threshold value, an emphasis effect such as screen reversal is used, and the rolling angle is the second threshold value. If it exceeds, additional sound effects can be used to urgently inform the manager of the need for appropriate action.
이와 같이 본 실시예는, 선박의 기울기를 자이로미터 등을 대신하거나 자이로미터 등과 함께, 전방 영상에 포함되는 수평선의 기울기 등을 이용하여 산출해냄으로써, 자선의 제어에 대한 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다.As described above, in this embodiment, the inclination of the ship is calculated using the inclination of the horizontal line included in the front image in place of the gyrometer or the like, and thus the reliability of the control of the own ship can be greatly improved. .
도 12 및 도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템의 블록도이다.12 and 13 are block diagrams of a ship navigation support system according to a fourth embodiment of the present invention.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박 운항 지원 시스템(1)은, 가상부(410), 센서부(420), 분석부(430), 교정부(440)를 포함한다.12 and 13, the ship
가상부(410)는, 자선의 제원정보 및 자선에 탑재되는 장비의 탑재정보를 토대로, 장비에 의하여 수집될 수 있는 가상의 수집정보를 생성한다. 여기서 장비는 자선의 제원정보가 적어도 부분적으로 포함되는 데이터를 수집하는 장치일 수 있다.The
일례로 장비는, 자선의 외형에 대한 정보를 부분적으로 포함하는 데이터를 수집할 수 있고, 구체적으로 장비는 자선의 외형을 포함한 영상을 획득하는 이미지 센서(카메라) 등일 수 있다. 또한 장비는 앞서 제3 실시예에서 설명한 것과 같이 수평선을 포함하는 영상을 획득하는 이미지 센서일 수 있다.As an example, the equipment may collect data that partially includes information on the outer shape of the own ship, and specifically, the equipment may be an image sensor (camera) that acquires an image including the outer shape of the own ship. In addition, the device may be an image sensor that acquires an image including a horizontal line as described in the third embodiment.
가상부(410)는, 선박정보 입력부(411), 장비정보 입력부(412), 가상정보 생성부(413)를 포함한다. 선박정보 입력부(411)는, 자선의 제원정보로서 자선의 도면정보를 입력받을 수 있다. 이때 자선의 도면정보에는 장비에 의하여 획득되는 데이터와 중첩될 수 있는 부분이 포함된다.The
장비정보 입력부(412)는, 자선에 탑재되는 장비의 탑재정보로서 장비의 설치위치 및 자세정보를 입력받는다. 장비는 제3 실시예에서와 유사하게 데크하우스 등과 같이 선박에서 높이가 높은 위치에 설치될 수 있으며, 전방의 영상을 왜곡 없이 획득하기 위하여 수평하게 설치될 수 있다.The equipment information input unit 412 receives information on an installation position and posture of the equipment as the information on the equipment to be mounted on the own ship. Similar to the third embodiment, the equipment may be installed at a high position on a ship, such as a deckhouse, and may be installed horizontally to obtain an image of the front without distortion.
다만 장비정보 입력부(412)가 입력받는 장비의 자세정보 등은, 장비의 설치 시 요구되는 세팅 정보를 의미하며, 현재 장비가 기울어져 있다고 하여 기울어진 자세정보를 입력받는 것은 아니다.However, the attitude information of the equipment received by the equipment information input unit 412 means setting information required when the equipment is installed, and the fact that the equipment is currently inclined does not mean that the inclined posture information is input.
가상정보 생성부(413)는, 자선의 도면정보 및 장비의 설치위치 및 자세정보를 토대로 장비에 의해 수집될 수 있는 가상의 수집정보를 생성한다. 일례로 가상정보 생성부(413)는, 자선의 도면정보에 포함된 외형을 장비의 촬영 각도 등을 고려하여 변형시켜서, 설계값에 따라 설치된 장비라면 응당 획득해야 하는 자선의 외형 데이터를 가상으로 만들어낼 수 있다.The virtual
센서부(420)는, 장비에 의해 수집되는 현실의 수집정보를 수집한다. 센서부(420)는 장비인 이미지 센서로부터 획득되는 데이터를 전달받아 분석부(430)에 제공하는 구성일 수 있고, 또는 장비 자체가 센서부(420)를 의미하는 것도 가능하다.The
이하에서는 편의상 장비와 센서부(420)가 동일 구성인 것으로 가정하여 설명한다.Hereinafter, for convenience, it is assumed that the device and the
분석부(430)는, 가상부(410)에 의해 생성된 가상의 수집정보와 센서부(420)에 의해 수집된 현실의 수집정보를 분석하여 장비의 탑재 상태정보를 분석할 수 있다. 분석부(430)는 가상정보 생성부(413)에 의해 생성된 가상의 수집정보 대비, 센서부(420)가 획득한 현실의 수집정보의 차이를 토대로 장비의 탑재 정보로서 장비에 대한 교정신호를 생성할 수 있다.The
일례로 가상의 수집정보는 장비가 설계 제원에 맞춰 마련되어 있을 경우 현실의 수집정보와 일치하게 될 것인데(다만 가상부(410)에 의해 생성되는 가상의 수집정보는 촬영 영상 자체가 될 수는 없으므로, 여기서 일치라 함은 색상이나 이미지 타입 등의 차이는 허용하되 외곽선 등과 같은 특징점은 일치하는 상태를 말하는 것일 수 있다.), 현실의 수집정보가 가상의 수집정보와 어긋나게 되면, 이는 장비의 탑재 상태가 설계 제원에서 벗어나 있다는 것을 의미한다.As an example, the virtual collection information will match the actual collection information if the equipment is provided according to the design specifications (however, since the virtual collection information generated by the
즉 분석부(430)는, 현실의 수집정보가 가상의 수집정보로부터 얼마나 벗어나 있는지에 따라, 장비를 설계 제원에 맞게 설치된 상태로 복구시키기 위한 교정신호를 생성하게 된다.That is, the
이와 같이 분석부(430)는 센서부(420)에 의해 실제로 수집되는 수집정보를, 센서부(420)가 제대로 설치되어 있을 경우를 가정해 수집되어야 할 가상의 수집정보와 매칭시키면서 센서부(420)의 설치 상태를 점검할 수 있게 된다.In this way, the
및/또는 분석부(430)는, 앞서 제3 실시예에서 설명한 수평선의 차이를 활용할 수도 있다. 즉 분석부(430)는, 가상의 수집정보에 포함되는 기준 수평선 대비, 현실의 수집정보에 포함되는 현재 수평선의 차이를 토대로, 장비의 탑재 상태정보로서 장비에 대한 교정신호를 생성할 수 있다.And/or the
물론 이 경우 자이로미터 등의 데이터를 함께 활용하여, 선박의 자세정보가 교정신호를 왜곡하지 않도록 계산을 수행하는 것이 가능하다. 즉 선박이 기울어진 상태에서 수평선의 차이를 이용하면, 장비는 제대로 설치되어 있는데 교정신호가 생성될 수 있다.Of course, in this case, it is possible to perform calculations so that the attitude information of the ship does not distort the calibration signal by using data such as a gyrometer together. That is, if the difference between the horizontal line is used while the ship is inclined, a correction signal can be generated even though the equipment is properly installed.
따라서 분석부(430)는, 수평선의 차이에서 자이로미터 등의 외부 측정장비로부터 획득한 선박의 자세정보를 제한 뒤, 여전히 존재하는 수평선의 차이를 이용하여 장비의 교정신호를 생성하는 것이 가능하다.Therefore, the
교정부(440)는, 분석부(430)에 의해 산출된 장비의 탑재 상태정보를 출력한다. 교정부(440)는 앞선 출력부(140, 240, 330)와 유사하게 디스플레이 등을 이용하여 장비의 교정신호를 출력하게 되는데, 다만 교정부(440)는 선박 운항의 총 관리를 위한 디스플레이가 아니라, 장비의 담당자가 보유한 단말기에 교정신호 등을 알람과 함께 출력하는 것이 바람직할 수 있다.The
이와 같이 본 실시예는, 선박에 마련되는 장비의 상태가 바람직한 상태에 설치되어 있는 것인지를, 직접 장비에 접근하지 않더라도 점검 가능하도록 하여 효율적인 장비 관리를 가능케 한다.As described above, the present embodiment enables efficient equipment management by making it possible to check whether the equipment provided on the ship is installed in a desirable state, even without direct access to the equipment.
본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다.In addition to the above-described embodiments, the present invention encompasses all embodiments generated by a combination of at least two or more of the above embodiments or a combination of at least one or more of the above embodiments and known techniques.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, by those of ordinary skill in the art. It would be clear that the transformation or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
1: 선박 운항 지원 시스템
110: 추정부
111: 센서부
112: 탐지부
113: 정보 추정부
120: 수집부
130: 분석부
131: 정보 융합부
132: 위험 산출부
140: 출력부
210: 추정부
211: 센서부
212: 탐지부
213: 정보 추정부
220: 수집부
230: 분석부
240: 출력부
310: 센서부
320: 분석부
321: 수평선 추출부
322: 수평선 분석부
323: 자세 산출부
330: 출력부
410: 가상부
411: 선박정보 입력부
412: 장비정보 입력부
413: 가상정보 생성부
420: 센서부
430: 분석부
440: 교정부1: ship operation support system 110: estimation unit
111: sensor unit 112: detection unit
113: information estimation unit 120: collection unit
130: analysis unit 131: information fusion unit
132: risk calculation unit 140: output unit
210: estimation unit 211: sensor unit
212: detection unit 213: information estimation unit
220: collection unit 230: analysis unit
240: output unit 310: sensor unit
320: analysis unit 321: horizontal line extraction unit
322: horizontal line analysis unit 323: posture calculation unit
330: output unit 410: virtual unit
411: ship information input unit 412: equipment information input unit
413: virtual information generation unit 420: sensor unit
430: analysis unit 440: calibration unit
Claims (5)
상기 센서부에 의해 수집된 상기 영상에서 수평선을 분석하여 상기 자선의 자세정보를 산출하는 분석부; 및
상기 분석부에 의해 산출된 상기 자선의 자세정보를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 운항 지원 시스템.A sensor unit that acquires an image in front of the own ship;
An analysis unit that calculates posture information of the own ship by analyzing a horizontal line from the image collected by the sensor unit; And
And an output unit for outputting the attitude information of the own ship calculated by the analysis unit.
상기 자선의 좌우방향 중심에 마련되며 이미지 센서를 갖는 단안 카메라인 것을 특징으로 하는 선박 운항 지원 시스템.The method of claim 1, wherein the sensor unit,
Ship navigation support system, characterized in that provided in the center of the left and right direction of the own ship and characterized in that it is a monocular camera having an image sensor.
상기 영상에 포함되어 있는 현재 수평선을 추출하는 수평선 추출부;
상기 자선이 기설정 자세일 때의 수평선을 기준 수평선으로 설정한 뒤, 상기 현재 수평선을 상기 기준 수평선과 대비하는 수평선 분석부; 및
상기 기준 수평선 대비 상기 현재 수평선의 차이를 토대로 상기 자선의 자세정보를 산출하는 자세 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 운항 지원 시스템.The method of claim 1, wherein the analysis unit,
A horizontal line extracting unit for extracting a current horizontal line included in the image;
A horizontal line analyzer configured to set a horizontal line when the own ship is in a preset posture as a reference horizontal line, and then compare the current horizontal line with the reference horizontal line; And
And an attitude calculation unit that calculates the attitude information of the own ship based on a difference between the current horizontal line and the reference horizontal line.
상기 기준 수평선 대비 상기 현재 수평선의 기울기를 이용하여 상기 자선의 롤링 각도를 산출하며, 상기 기준 수평선 대비 상기 현재 수평선의 상하 편차를 이용하여 상기 자선의 피칭 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 운항 지원 시스템.The method of claim 3, wherein the posture calculation unit,
A ship navigation support system, characterized in that the rolling angle of the own ship is calculated by using the inclination of the current horizontal line with respect to the reference horizontal line, and the pitching angle of the own ship is calculated by using the vertical deviation of the current horizontal line with respect to the reference horizontal line. .
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007003260A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Shimadzu Corp | Hull magnetism measurement system |
JP2008514483A (en) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | シー オン ライン | Anti-collision alarm device and anti-collision analysis method for marine vehicles |
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---|---|---|---|---|
JP2007022349A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Shipbuilding Research Centre Of Japan | Ship front side monitoring system |
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---|---|---|---|---|
JP2008514483A (en) * | 2004-09-29 | 2008-05-08 | シー オン ライン | Anti-collision alarm device and anti-collision analysis method for marine vehicles |
JP2007003260A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Shimadzu Corp | Hull magnetism measurement system |
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