Skip to content

acsl-inha/collision_avoidance

Repository files navigation

collision_avoidance

Aircraft detection and Collision avoidance

Directory Contibutors External Links
Aircraft_avoidance_policy_net 박건우
Aircraft_avoidance_RL 박건우
Aircraft_detection 이효건 results (notion)
UDP_jetson 박건우 Refactored results
YOLOV4 Deepstream 박건우 Refactored results
DBPAS 인하대학교 https://drive.google.com/file/d/1IMLpdmeMIFQ4wNjOqwPxfTnxNvAgnTA8/view?usp=sharing

Purpose of this research

본 연구의 목적은 강화학습을 사용하여 무인기의 충돌 회피 알고리즘을 학습시키는 것이다. 입력으로는 레이더 데이터 입력값과 카메라 입력값 두개가 주어지고, 카메라에 상대기가 detect되면, 회피기동을 시작하도록 고도 변화 명령을 출력으로 내보낸다. 본 연구의 간략한 overview는 아래와 같다.

Overview of this research

먼저 YOLOV3 알고리즘(Deepstream, https://developer.nvidia.com/deepstream-getting-started) 을 사용한 object detection 알고리즘과 Supervised Learning을 이용하여 학습시킨 모델을 Jetson xavier에 동시에 얹어 결과를 확인해 보았다. 해당 결과는 아래 링크를 참고하라.

YOLOV3 with Collision avoidance model (Not communicated)

https://youtu.be/hm3EEg3RjYE

YOLOV3의 Detection 성능이 그리 좋지 않아, YOLOV4 알고리즘을 Deepstream으로 최적화하여 다시 실험을 진행하였다. 해당 결과는 아래 링크를 참고하라.

YOLOV4 with Collision avoidance model (Not communicated)

https://youtu.be/rDMvdwizSz4

YOLOV4의 Detection 성능이 기존의 YOLOV3에 비해 월등히 뛰어남을 확인 할 수 있다. 또한 FPS역시 25-30 프레임 정도로 높은 FPS 결과를 보였다.

YOLOV4 FPS on Jetson Xavier

Compare YOLOV3 VS YOLOV4

YOLOV4를 얹은 상태에서 Delay를 확인한 결과 영상은 아래 링크를 참고하라.

YOLOV4 Delay Check

https://youtu.be/8QWvEw6UdAg

이후에 Detection되는 class의 갯수를 aeroplane으로 줄이고 False Positive를 수정하자 Detection성능이 더욱 좋아졌다. 또한 이에 회피기동 알고리즘을 Detection Flag를 받으면 실행하도록 구현하였다.

결과는 아래 링크를 참고하라.

YOLOV4 with Collision avoidance model (Communicated)

https://youtu.be/NvdkXGV38Dw

추후 진행될 연구는 다음과 같다.

  • 기존 supervised learning 된 모델을 기반으로 적합한 강화학습 Agent를 학습하여 기존 모델을 대체한다.