국내 연구진, 유리가 만든 라이다 영상왜곡 제거기술 개발

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국내 연구진, 유리가 만든 라이다 영상왜곡 제거기술 개발

안경애 기자   naturean@
입력 2019-09-10 14:21

UNIST 심재영 교수팀 연구결과 발표


라이다 영상 왜곡 제거기술을 개발한 심재영 UNIST 교수(오른쪽)와 제1저자인 윤재성 연구원이 사진을 찍고 있다. UNIST 제공

가상현실(VR)과 증강현실(AR), 자율주행에는 레이저를 이용해 3차원 공간을 재현하는 '라이다(LiDAR) 스캐너'가 쓰인다. 라이다는 적외선 레이저를 쏜 후 빛이 반사돼 돌아오는 시간을 계산해 피사체와의 거리를 계산한다. 그런데 유리를 만나면 유리에 반사된 허상까지 인식해 3차원 영상이 왜곡되는 문제가 생긴다.


심재영 울산과학기술원(UNIST) 교수(전기전자컴퓨터공학부)팀은 라이다 스캐너로 얻은 대면적 3차원 영상에서 유리면과 유리에 반사돼 생긴 허상을 자동으로 찾아 없애는 기술을 개발했다.
이 기술은 라이다 스캐너 영상에서 허상을 제거하는 최초의 기술로, 유리면이 여러 개 있어도 적용할 수 있다는 장점이 있다. 라이다 스캐너에서 회수되는 레이저 펄스 수를 이용하면 유리면의 위치를 알아낼 수 있다. 보통 레이저 하나를 쏘면 물체에 반사된 레이저가 한 번만 회수된다. 그러나 주위에 유리면이 있으면 반사돼 돌아오는 레이저 수가 늘어난다. 돌아온 레이저 수가 많으면 유리면이 있다는 의미다.

유리면을 찾은 뒤에는 알고리즘을 바탕으로 유리면에 반사된 허상의 위치를 계산한다. 연구진은 유리의 반사 경로를 거꾸로 추적하는 계산법을 통해 진상과 허상을 구분해 제거하는 기술을 확보했다.


제1저자인 윤재성 연구원은 "거꾸로 유리의 반사 특성을 이용하면 일일이 허상을 제거하지 않아도 정확한 3차원 데이터를 얻을 수 있다"고 설명했다.

심재영 교수는 "새로운 문제를 해결하는 도전인 만큼 실험 데이터 확보부터 알고리즘 성능 평가 방법까지 모두 직접 진행하는 어려움이 있었지만, 그 덕분에 독창적인 원천기술을 확보했다"고 말했다.

이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원으로 이뤄졌다. 논문은 국제학술지 '국제전기전자공학회 패턴분석 및 기계지능(IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence)'에 출판될 예정으로, 지난달 온라인에 먼저 실렸다. 안경애기자 naturean@dt.co.kr

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