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| ... | @@ -2,39 +2,62 @@ | ... | @@ -2,39 +2,62 @@ |
| 2 | 2 | ||
| 3 | ## Table of Contents | 3 | ## Table of Contents |
| 4 | - [프로젝트 소개](#프로젝트-소개) | 4 | - [프로젝트 소개](#프로젝트-소개) |
| 5 | + - [주요 기능](#주요-기능) | ||
| 5 | - [시스템 구조](#시스템-구조) | 6 | - [시스템 구조](#시스템-구조) |
| 6 | - [디렉토리 구조](#디렉토리-구조) | 7 | - [디렉토리 구조](#디렉토리-구조) |
| 7 | - [실행 방법](#실행-방법) | 8 | - [실행 방법](#실행-방법) |
| 8 | - [참조](#참조) | 9 | - [참조](#참조) |
| 9 | - [팀원](#팀원) | 10 | - [팀원](#팀원) |
| 10 | -<br><br> | 11 | + |
| 12 | +<br> | ||
| 11 | 13 | ||
| 12 | ## 프로젝트 소개 | 14 | ## 프로젝트 소개 |
| 13 | 15 | ||
| 14 | <img src="/uploads/2f442cc7eea9bd0f4eada9af25a1661c/1.gif" width="300" height="150" /> | 16 | <img src="/uploads/2f442cc7eea9bd0f4eada9af25a1661c/1.gif" width="300" height="150" /> |
| 17 | + | ||
| 15 | <br> | 18 | <br> |
| 16 | -<img src="/uploads/fe4fb3dafda1db03d437de45260a15af/2.gif" width="300" height="150" /> | 19 | + |
| 20 | +**YOLO-v5 기반으로 단안 카메라의 영상을 활용해 차간 거리를 일정하게 유지하며 주행하는 Adaptive Cruise Control 기능을 제공한다.** | ||
| 17 | 21 | ||
| 18 | <br> | 22 | <br> |
| 19 | 23 | ||
| 20 | -**딥러닝을 기반으로 단안 카메라의 영상을 활용해 차간 거리를 일정하게 유지하며 주행하는** | 24 | +## 주요 기능 |
| 21 | -**Adaptive Cruise Control 기능을 제공한다.** | 25 | + |
| 22 | -<br><br> | 26 | +1. 객체 인식 |
| 27 | + * 복도에서의 차량 카트 이미지를 촬영하여 커스텀 데이터셋을 제작 | ||
| 28 | + * YOLO-v5 모델 중 가장 초당 프레임 수 가 높은 YOLO-v5s에 커스텀 데이터셋을 학습 | ||
| 29 | + * 라즈베리파이에 부착된 웹캠을 통해 실시간으로 전방 차량 인식 | ||
| 30 | + | ||
| 31 | +2. 거리 측정 | ||
| 32 | + * 객체 인식 시 나타나는 Bounding box의 좌표값을 추출하여 대상과의 거리가 1m 일 때 Bounding box의 높이와 너비값을 측정 | ||
| 33 | + * 이후 인식된 객체의 Bounding box 높이와 너비값과 1m 일 때의 Bounding box 높이와 너비값의 비례식을 통해 거리를 측정 | ||
| 34 | + | ||
| 35 | +3. 거리 유지 | ||
| 36 | + * 측정된 거리를 기반으로 동작을 나누어 시리얼 통신을 통해 동작 신호를 cart를 조작하는 STM보드에 전달 | ||
| 37 | + * STM보드에서 전달받은 신호를 기반으로 PWM 제어를 통해 차간 거리가 유지되도록 속도 조절 | ||
| 38 | + | ||
| 39 | +<br> | ||
| 23 | 40 | ||
| 24 | ## 시스템 구조 | 41 | ## 시스템 구조 |
| 25 | 42 | ||
| 26 | ### 거리유지 시스템 구조 | 43 | ### 거리유지 시스템 구조 |
| 44 | + | ||
| 27 |  | 45 |  |
| 46 | + | ||
| 28 | <br> | 47 | <br> |
| 29 | 48 | ||
| 30 | ### 겍체 인식 및 거리측정 시스템 구조 | 49 | ### 겍체 인식 및 거리측정 시스템 구조 |
| 50 | + | ||
| 31 |  | 51 |  |
| 52 | + | ||
| 32 | <br> | 53 | <br> |
| 33 | 54 | ||
| 34 | ### 거리측정 알고리즘 | 55 | ### 거리측정 알고리즘 |
| 35 | <br> | 56 | <br> |
| 36 | -- 카메라의 해상도에 따라 1m에서 기준이 되는 bound box의 width와 height의 크기가 달라진다 | 57 | + |
| 37 | -<br><br> | 58 | +- 카메라의 해상도에 따라 1m에서 기준이 되는 Bounding box의 width와 height의 크기가 달라진다 |
| 59 | + | ||
| 60 | +<br> | ||
| 38 | 61 | ||
| 39 | ## 디렉토리 구조 | 62 | ## 디렉토리 구조 |
| 40 | ```shell | 63 | ```shell |
| ... | @@ -64,14 +87,51 @@ HEN_Project2 | ... | @@ -64,14 +87,51 @@ HEN_Project2 |
| 64 | │ | 87 | │ |
| 65 | └── detect.py | 88 | └── detect.py |
| 66 | ``` | 89 | ``` |
| 67 | -<br><br> | 90 | + |
| 91 | +<br> | ||
| 92 | + | ||
| 93 | +## 결과 | ||
| 94 | + | ||
| 95 | +### 실시간 객체 인식 및 거리측정 | ||
| 96 | + | ||
| 97 | +<img src="/uploads/fe4fb3dafda1db03d437de45260a15af/2.gif" width="300" height="150" /> | ||
| 98 | + | ||
| 99 | +* 학습된 가중치 모델을 바탕으로 단안 카메라를 이용하여 전방 차량 키트를 인식하였다. | ||
| 100 | + | ||
| 101 | +* 인식된 차량 키트에 대한 Bounding box에서 왼쪽부터 클래스명, 예측 정확도, 단안 카메라 기준 예측 거리(cm) 를 나타낸다. | ||
| 102 | + | ||
| 103 | +* 인식 결과, 이미지 크기 128*128 기준 평균적으로 `초당 약 3 프레임의 속도`로 동작하였으며, `최대 5m`까지 높은 정확도로 인식됨을 확인할 수 있었다. | ||
| 104 | + | ||
| 105 | +* **거리 예측 오차율 측정 결과** | ||
| 106 | + | ||
| 107 | +| 실제 거리 | 측정 최소 거리 | 측정 최대 거리 | 최대 오차율 | | ||
| 108 | +| :---: | :---: | :---: | :---: | | ||
| 109 | +| 0.5m | 0.47m | 0.53m | 6% | | ||
| 110 | +| 1m | 0.96m | 1.02m | 3% | | ||
| 111 | +| 2m | 1.98m | 2.02m | 1% | | ||
| 112 | +| 3m | 2.85m | 2.94m | 5% | | ||
| 113 | +| 5m | 4.65m | 5.05m | 7% | | ||
| 114 | + | ||
| 115 | +### 거리유지 | ||
| 116 | + | ||
| 117 | +#### 동작 설정 | ||
| 118 | + | ||
| 119 | +1. 전방 차량과의 거리가 70cm보다 가까워진 경우 **차량 정지** | ||
| 120 | +2. 전방 차량과의 거리가 70cm ~ 120cm인 경우 **큰 폭으로 속도 감소** | ||
| 121 | +3. 전방 차량과의 거리가 120cm ~ 150cm 인 경우 **작은 폭으로 속도 감소** | ||
| 122 | +4. 전방 차량이 없거나 거리가 150cm 보다 먼 경우 **원래 주행 속도로 복구** | ||
| 123 | + | ||
| 124 | +#### 거리유지 기능 실험 결과 | ||
| 125 | + * 기준 주행 속도는 차량 키트가 스스로 움직일 수 있는 최저 속도로 설정하였다. | ||
| 126 | + * 테스트 결과 거리가 1m에 가까워 지면 상당히 속도가 줄어들었고 70cm에 이르면 차량 키트가 완전히 정지하였으며, 전방에 가까운 차량이 없으면 원래의 주행 속도로 돌아오는 기능 또한 정상적으로 동작함을 확인 할 수 있었다 | ||
| 127 | + | ||
| 128 | +<br> | ||
| 68 | 129 | ||
| 69 | ## 실행 방법 | 130 | ## 실행 방법 |
| 70 | 131 | ||
| 71 | ### YOLO 설치 | 132 | ### YOLO 설치 |
| 72 | 133 | ||
| 73 | -라즈베리파이에서 `git clone https://github.com/ultralytics/yolov5` 후 | 134 | +라즈베리파이에서 `git clone https://github.com/ultralytics/yolov5` 후 안내에 따라 필요한 모듈 설치 |
| 74 | -안내에 따라 필요한 모듈 설치 | ||
| 75 | 135 | ||
| 76 | <br> | 136 | <br> |
| 77 | 137 | ||
| ... | @@ -116,20 +176,21 @@ HEN_Project2 | ... | @@ -116,20 +176,21 @@ HEN_Project2 |
| 116 | ## 참조 | 176 | ## 참조 |
| 117 | - Ultralytics, YOLO v5(2020), Retrieved June, 10, 2020, from https://github.com/ultralytics/yolov5 | 177 | - Ultralytics, YOLO v5(2020), Retrieved June, 10, 2020, from https://github.com/ultralytics/yolov5 |
| 118 | 178 | ||
| 119 | -- https://global.honda/newsroom/news/2020/4201111eng.html | ||
| 120 | - | ||
| 121 | - 이동석 외 4 저, 스테레오 카메라를 이용한 이동객체의 실시간 추적과 거리 측정시스템(2009) | 179 | - 이동석 외 4 저, 스테레오 카메라를 이용한 이동객체의 실시간 추적과 거리 측정시스템(2009) |
| 122 | 180 | ||
| 123 | - 이강원 외 1 저, 지형 공간정보체계 용어사전(2016) | 181 | - 이강원 외 1 저, 지형 공간정보체계 용어사전(2016) |
| 124 | 182 | ||
| 125 | -- https://github.com/yeongin1230/Self-driving-project/tree/main/Cart | 183 | +- https://github.com/seoh02h/ICNS-Self-Driving-Test |
| 126 | - | ||
| 127 | -- https://github.com/yeongin1230/Robot-arm | ||
| 128 | 184 | ||
| 129 | - https://ropiens.tistory.com/44 | 185 | - https://ropiens.tistory.com/44 |
| 130 | -<br><br> | 186 | + |
| 187 | +- https://github.com/sungjuGit/Pytorch-and-Vision-for-Raspberry-Pi-4B | ||
| 188 | + | ||
| 189 | +<br> | ||
| 131 | 190 | ||
| 132 | ## 팀원 | 191 | ## 팀원 |
| 192 | + | ||
| 133 | - 권동영 (2016110307) | 193 | - 권동영 (2016110307) |
| 134 | - 신동해 (2018110651) | 194 | - 신동해 (2018110651) |
| 135 | -<br><br> | ||
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| 195 | + | ||
| 196 | +<br> | ||
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