KOSEN 한인과학기술자네트워크

인간은 눈을 통해 취득할 수 있는 시각정보를 이용해 사람이나 물건을 쉽게 구분하고 관심 물체와 관련된 정보를 쉽게 추출한다. 컴퓨터 비전은 사람의 눈에 해당하는 역할을 컴퓨터가 대신할 수 있도록 구현하는 것을 그 목적한다.
최근 사용이 보편화된 CCTV 및 휴대단말기기에 탑재된 카메라로부터 얻은 저해상도 영상 내의 물체는 그 구분이 어렵고 잡음에 의해 쉽게 왜곡이 발생한다. 이러한 요소들은 영상의 해석과정에 큰 영향을 주기 때문에 왜곡에 대한 규정과 그 보상을 위한 과정이 필요하다. 이와 같이 전처리를 통하여 보정된 영상에서 texture, edge, color 및 움직임 정보 등을 파악하여 해당 영상 내의 관심영역을 검출하고 그로부터 정보를 추출 및 분석하여 다양한 응용분야에 사용한다.

· Multi object detection from UAV

드론에서의 다중 객체 검출을 이용하면, 비교적 장소에 구애받지않고 빠르게 주변 환경 탐색이 가능하다. 이를 통해, 드론이 진행 경로에 있는 방해물을 피해서 운행하거나, 객체간 충돌 위험을 미리 경고하는 등 다양한 현장에서 드론에서의 다중 객체 검출을 활용할 수 있다.

[Multi object detection from UAV]

· Moving object detection and tracking from UAV

드론의 자유롭게 움직일 수 있는 장점을 활용하여 넓은 지역을 탐색하거나 사람이 접근하기 어려운 공간을 탐색할 때 드론을 활용할 수 있다. 군사용 목적으로 작전지역에서 적군, 기지 등을 찾을 때(Detection) 활용되고 있으며, 움직이는 물체를 찾아 실시간으로 따라가며 추적(Tracking)할 때에도 활용된다.

[Moving object detection and tracking from UAV]

· Automotive computer vision

자동 주차, 안전 주행 보조와 자동 주행 시스템 등에 대한 관심이 급증함에 따라 차량용 컴퓨터 비전 분야에서 다양하고 활발한 연구가 이뤄지고 있다. 영상 센서는 레이더 센서 등에 비해 저렴한 가격이며, 사용자에게 영상 정보를 동시에 제공할 수 있다는 장점이 있다. 가장 대표적인 차량용 컴퓨터 비전 시스템으로는 차량 검출(vehicle detection)과 차선 검출(lane detection) 이 있다.

· Multi-camera vehicle tracking

다각도에서 여러 카메라로 촬영하여 한 카메라를 사용할 때 제한되는 정보를 다른 카메라로부터 정보를 얻어와 특정 물체를 추적(Tracking)한다. 실내의 여러 대의 감시카메라를 통해 사람의 이동경로를 파악하거나 축구, 농구 등 스포츠 선수들의 움직임을 추적해 기록 및 전략에 활용된다.

[Multi-camera vehicle tracking]

· Real-time lane detection

컴퓨터 비전은 보통 입력 영상 정보(low-level information)에 의미를 부여하여 추상적인 정보(high-level information)를 추출하는 작업으로 정의된다. 영상 정보는 음성, 전파 등에 비해 데이터 양이 크기 때문에 실시간으로 처리해야 하는 경우, 순차적 처리 방식의 CPU 만으로는 한계가 존재한다. 또한, 시스템의 상용화를 위해 가격, 크기, 속도, 소비 전력 등이 제한되어 있을 경우를 고려한 embedded system의 설계가 필요하다.

이러한 Real-Time Embedded System은 군사 장비, 의료기기, 휴대용 제품, 자동차 제어 시스템 등 산업 전반에서 이용되고 있다. 예를 들어, 자동차에 탑재된 자동주행 시스템의 경우 차선 인식(lane detection)이나 장애물 검출(obstacle detection) 등의 기능을 수행한다.

[Real-time lane detection]

· Night vehicle detection

최근 활발히 연구되고 있는 자율 주행에서도 야간 차량 검출은 필수적이다. 외형을 쉽게 구분할 수 있는 주간 상황과는 달리, 야간 차량 검출은 차량의 후미등과 같은 광원을 기반으로 검출한다. 야간 차량 검출 기술은 차량의 헤드라이트를 자동으로 제어하거나 충돌 방지 시스템 등에서 이용된다.

[Night vehicle detection]

· Text detection

영상에서 Text 영역을 찾아내어(Detection) Text 인식(Recognition)에 용이한 환경을 제공한다. 우편물의 자동 분류를 위해 활용되고 있으며, 자율주행 자동차에서는 표지판, 이정표의 Text를 찾아내고 인식해 이를 주행정보로써 활용된다. 이 외에도 Text를 다루는 여러 영역에서 다양한 목적으로 활용되고 있다.

[Text detection]