국내 연구진, 유리 왜곡 제거하는 레이다 스캐너 기술 개발

심재영 UNIST 교수팀, 3차원 영상서 왜곡 검출·제거하는 기술 개발

[뉴스토마토 박현준 기자] 유리의 왜곡현상을 해결한 라이다 스캐너가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 라이다 스캐너는 적외선 레이저를 피사체에 발사해 빛이 반사돼 돌아오는 시간을 계산해 피사체까지의 거리를 계산하는 장비다. 자율주행차에 필수적인 장비로 꼽힌다. 

 

과학기술정보통신부는 10일 심재영 울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부 교수팀이 라이다 스캐너로 획득한 대면적 3차원 영상에서 자동으로 유리면을 찾고 여기에 반사된 허상을 제거하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 기술은 라이다 스캐너의 영상에서 허상을 제거하고 유리면이 여러 개 함께 존재하더라도 왜곡을 제거할 수 있다.  

 

제1저자 윤재성 연구원(전기전자공학과 석·박사통합과정)은 "건물에 설치된 유리는 공간 데이터를 정확하게 획득하는 데 어려움을 주는 존재"라며 "하지만 거꾸로 유리의 반사 특성을 이용하면 일일이 허상을 제거하지 않아도 정확한 3차원 데이터를 얻을 수 있다"고 설명했다.

 

3차원 영상에서 유리면(하늘색)과 허상(붉은색)을 검출한 장면. 사진/UNIST

 

연구진은 두 단계의 과정을 통해 유리면에 의한 왜곡을 제거했다. 유리면이 어디에 있는지를 인식하고 인식된 유리면을 기준으로 허상의 위치를 추적해 제거하는 방식이다. 

 

유리면의 위치는 라이다 스캐너에서 회수되는 레이저 펄스의 개수를 통해 알 수 있다. 보통 레이저 하나가 발사되면 반사된 레이저는 한 번만 회수된다. 하지만 유리면에서는 유리에 한 번 반사된 레이저와 유리를 통과해 물체에서 반사된 레이저까지 나타나 반사된 레이저 숫자가 늘어난다. 즉 돌아온 레이저가 많은 부분이 유리면인 것을 알 수 있다.

 

유리면을 찾은 후에는 알고리즘을 토대로 유리면에 반사된 허상의 위치를 계산한다. 연구진은 유리의 반사 경로를 거꾸로 추적하는 계산법을 통해 진상과 허상을 구분해 제거하는 기술까지 확보했다.

 

심 교수는 "실험 데이터 확보부터 알고리즘 성능 평가 방법까지 모두 직접 진행하는 어려움도 있었지만 그 덕분에 독창적인 원천기술을 확보했다"며 "향후 자율주행·VR(가상현실)·AR(증강현실) 등 첨단기술 실현을 위한 고품질 3D 콘텐츠 제작에 도움이 되길 바란다"고 말했다.

 

이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원으로 진행됐다. 논문은 국제학술지 '국제전기전자공학회 패턴분석 및 기계지능'에 게재될 예정으로 지난 8월 온라인에 먼저 공개됐다.  

 

박현준 기자 [e-mail]