국내 연구진이 드론을 활용해 풍선처럼 움직이는 물체의 3차원 이동 경로를 정밀하게 추적하는 기술을 개발했다.
포스텍(포항공대)은 기계공학과 김진태(사진) 교수, 김정연(사진) 석사 연구팀이 야외에서 드론과 여러대의 카메라로 물체 이동 경로를 측정하는 '드론 보조 다중 카메라 3차원 추적(DAM3T)' 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
그동안 연구자나 작업자가 미세먼지나 낮게 나는 비행체가 어떻게 움직이는지 알려면 여러대의 카메라로 같은 물체를 동시에 찍어 입체 위치를 계산하는 방식으로 측정해 왔다.
이럴 경우 카메라를 보정해야 하고, 대형 구조물을 세워야 하며, 인력과 비용을 많이 투입해야 하는 단점이 있다.
연구팀이 개발한 '드론 보조 다중 카메라 3차원 추적' 기술은 여기저기 놓은 카메라가 비행하는 드론을 동시에 촬영하면 컴퓨터 알고리즘이 각 화면 속 드론 위치 변화를 비교해 카메라 위치와 방향을 스스로 계산하는 방식이다.
이 기술은 드론에 실린 정밀 위치 측정 장치의 정보를 더해 카메라로 잰 움직임을 위도·경도·고도로 이뤄진 지도 좌표에 그대로 옮겨 놓을 수 있다.
실내 모션캡처(동작 포착) 장비와 비교한 실험에서 가로 6ｍ, 세로 6ｍ, 높이 3ｍ 공간에서 오차가 약 2.3㎝(1.15%)에 불과했고 수십ｍ 규모의 야외 실험에서도 오차가 1.21%에 그쳤다.
연구팀은 LED를 단 헬륨 풍선을 띄워 바람의 흐름을 눈으로 볼 수 있게 그려냈고 야외 농구 경기에서 선수의 동선과 공의 3차원 포물선까지 분리해 복원하는 데 성공했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단, 미국 해군연구청 등의 지원을 받아 진행됐다.
김진태 교수는 "이 기술은 그동안 정밀 측정이 어려웠던 산업·국방 현장에 폭넓게 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.