2020년 2학기 연세대학교 기계공학부 학부생 연구참여 프로그램

이수홍 교수 (shlee@yonsei.ac.kr, 2123-2823)

Knowledge Based Design Laboratory (KBD Lab.)

주제 1: 딥러닝을 이용한 도로의 형태와 크기 추출 및 Swept Path Analysis를 통한 검증

해당 주제 모집인원: 1~2 명 / 대상 학년: 3학년 및 4학년 (딥러닝에 대한 관심과 이해가 많은 학생)

연구참여 기간: 07.01_08.31 (2개월)

I. 연구의 필요성 및 목표

- 크기가 큰 화물의 경우, 육상으로 운송할 때 도로의 곡률과 폭에 따라서 지나갈 수 없는 경우가 생긴다.

현재, 도로의 폭에 대한 데이터베이스는 존재하지 않으며, 구글맵 등의 단순화된 지도를 봐도 정확한 도로의 형태와 폭이 나타나지 않는다.

본 연구에서는 딥러닝을 이용하여 인공위성 사진으로부터 도로의 형태를 실제와 매우 유사하게 정확히 추출하는 것을 목표로 한다. 픽셀기반 이미지를 실제 사이즈로 맵핑하여 실제 사이즈까지 도출한다. 또한, 해석 툴을 사용하여 검증을 진행한다.

최종적으로는, 실제 논문을 작성하는 작업까지를 목표로 한다.

II. 연구 내용 요약

<위성 사진으로부터 추출된 도로의 모습>

III. 연구 결과 및 성과

- 딥러닝의 기본적인 알고리즘을 이해하고, 응용 알고리즘을 통해서 실제적인 적용이 가능. 오픈소스의 효율적인 활용과 딥러닝 모델의 활용을 배울 수 있음. 가능하다면 논문 저술 경험이 생김.

IV. 일정 (총 8주)

1~2주차	딥러닝의 이해 (GAN)
2~3주차	위성 사진 학습 데이터 수집 및 학습
4주차	픽셀기반의 이미지로부터 실제 도로의 크기 추출
5~7주차	딥러닝 모델 수정 & Autocad를 통한 Swept Path Analysis
7~8주차	결과 도출 / 결과 분석 / 논문 작성 / 발표

V. 담당조교: 이인학 (02-2123-7216)

2020년 2학기 연세대학교 기계공학부 학부생 연구참여 프로그램

이수홍 교수 (shlee@yonsei.ac.kr, 2123-2823)

Knowledge Based Design Laboratory (KBD Lab.)

주제 2: 모듈화 플랜트 운송을 위한 위성사진으로부터 장애물 추출 알고리즘 개발

해당 주제 모집인원: 1명~2명 / 대상 학년: 3학년 및 4학년

연구참여 기간: 07.01_08.31 (2개월)

I. 연구의 필요성 및 목표

- 플랜트의 모듈화 공법에 따른 모듈화 플랜트 운송 문제 해결 필요

- Swept path Analysis를 위한 운송 시 발생하는 장애물들의 위치 정보 확인

- 위성 사진과 딥러닝 Object detection 알고리즘을 통한 문제 해결 알고리즘 방안 제시

II. 연구 내용 요약

<딥러닝 Object detection 및 해결 방안 알고리즘 예시>

III. 연구 결과 및 성과

- 딥러닝 Object detection 알고리즘과 향후 Swept path analysis 분석을 위한 연계를 위한 시스템을 이해하고, 딥러닝을 통한 문제 해결 연구역량을 계발

IV. 일정 (총 8주)

1~2주차	연구에 필요한 Python 개념 익히기 및 딥러닝 이해
3주차	딥러닝 개념 이해
4주차	문제 해결을 위한 알고리즘 선행자료 분석
5~7주차	머신러닝 네트워크 선정 및 데이터 분석
8주차	머신러닝 학습 결과 정리/분석 및 발표

V. 담당조교: 이인학 (02-2123-7216, aklong@naver.com)

2020년 2학기 연세대학교 기계공학부 학부생 연구참여 프로그램

이수홍 교수 (shlee@yonsei.ac.kr, 2123-2823)

Knowledge Based Design Laboratory (KBD Lab.)

주제 3: 모바일 기기를 이용한 비전 기반 군집 로봇 제어 연구

해당 주제 모집인원: 1명 / 대상 학년: 3학년 및 4학년

연구참여 기간: 07.01_08.31 (2개월)

I. 연구의 필요성 및 목표

- 전자 및 정보 기술의 발전으로 인터랙티브 제품 및 시스템이 증가하고 있음

- 인터랙티브 제품이나 임베디드 시스템의 성공적인 설계를 위해서 기계, 전자, 정보기술이 접목된 융합 설계 시스템이 필수적

이러한 시스템 제작을 통해 제작 시나리오 및 통합 설계 시스템 설계 시스템을 구축

카메라를 이용해 로봇에 부착된 마커 이미지를 포착, 군집 로봇의 위치를 인식하여 사용자가 원하는 위치로 군집 로봇 전체를 제어

영상 처리에는 OpenCV 및 mobileNet, 모바일 애플리케이션은 Unity를 활용하여 제작하며 간단한 하드웨어 제작 과정도 포함됨.

II. 연구 내용 요약

<군집 로봇과 모바일 기기 연결>                         <이미지 인식 및 좌표 출력>

III. 연구 결과 및 성과

- 영상처리를 적용한 모바일 애플리케이션을 활용하여 군집 로봇을 제어하는 시스템 및 군집 로봇 하드웨어 제작하므로써 차후 시나리오 및 통합 설계 시스템에 활용

IV. 일정 (총 8주)

1~2주차	기본 프로그래밍 언어 및 설계 툴 리뷰
3~4주차	군집 로봇 하드웨어 설계 및 제작
5주차	모바일 애플리케이션 제작
6~7주차	군집 로봇과 애플리케이션 연동
8주차	결과 정리 및 시나리오 제작

V. 담당조교: 장우성 (02-2123-7216)