야간에 보행자를 감지하는 지능형 자동차

40m 이상 떨어진 곳에서도 인식
주행 중 자동차, 고속도로 차선, 교통신호 감지

스페인 마드리드에 위치한 UC3M(Universidad Carlos III de Madrid)의 연구원들은 자동차를 위한 보행자 감지 시스템을 디자인하고 있다. 이 시스템은 시야가 확보되지 않는 조건에서 적외선 카메라를 사용해 사람의 체온 정보 등을 획득할 수 있는 것이다. 개발 중인 운전 도우미 시스템은 두 대의 열화상 카메라를 설치해 원적외선으로 캡처된 영상을 처리하고 가시 영역에 있는 사람을 감지한다. 운전자가 야간과 같은 시야확보가 어려운 주행 시 도로에 보행자가 있으면 경고해 주는 시스템이다.

가시 스펙트럼 내의 카메라는 자동차 헤드라이트에 의해 비춰지는 부분들에서만 유용하게 사용될 수 있다. 반면에 적외선 카메라는 외부 조명 없이 일반 카메라보다 월등히 넓은 시야확대가 가능하다.
UC3M의 LSI(Intelligent Systems Laboratory) 연구원인 Daniel Olmeda은 “우리가 연구한 열화상 운전 도우미는 야간에도 40m 이상 떨어진 보행자를 감지할 수 있다”며, “더욱 놀라운 것은 더 넓은 초점 영역의 렌즈를 도입 시 감지 거리 또한 늘릴 수 있다는 것”이라고 피력했다.

온도와 대비에 변하지 않는 동일한 위상을 지닌 적외선
열화상 운전 도우미 시스템의 기능은 영상패턴인식이라는 새로운 기술에 기반을 두고 있다. UC3M의 Olmeda 교수는 “개발된 알고리즘은 특정한 실루엣 특징에 따라 보행자의 존재를 감지하게 된다”며, “적외선 영상에서 물체의 윤곽은 온도와 대비에 변하지 않는 동일한 위상 특성을 지니고 있기 때문”이라고 설명했다. 관련 내용은 ICAE(Integrated Computer-Aided Engineering) 저널에 게재됐고 그의 박사학위 주제 또한 이 기술에 대한 것이었다.

자동차, 차선, 신호 감지 비전 시스템 개발
이 시스템은 UC3M의 IVVI 2.0 (Intelligent Vehicle based on Visual Information)에서 테스트되고 있다. IVVI 2.0은 대학의 교수진과 학생들 모두 동참하는 연구 플랫폼으로 적외선 센서, 비냉장 마이크로볼로미터(Non-Refrigerated Microbolometer)를 사용해 더 값비싼 냉장 센서들과 같은 결과를 갖추도록 개발 중이다. 계획대로 기술이 완성되면 생산 비용이 절감돼 대량 생산이 가능해질 것이다.

또한 주행 중인 자동차와 고속도로 차선을 감지하고 교통신호를 읽을 수 있는 비전 시스템도 개발하고 있다. 시스템은 운전자가 조는 경우 소리를 내 경고할 수 있다. 하지만 아직 이러한 종류의 시스템을 연결한 인터페이스 기술은 미약한 실정에 있다.

LSI의 코디네이터인 자동화시스템공학과 Arturo de la Escalera 교수는 “운전하는 동안 스크린을 보면 발생할 가능성이 있는 혼란을 알람으로 방지할 수 있는 시스템을 개발하고 있다”며, “내부적인 인자와 외부적인 인자를 결합하기 위한 연구가 진행되고 있다”고 설명했다.

이 연구는 부처간 인사교류 과학기술연구위원회인 CICYT(Comision Intermini- sterial de Ciencia y Tecnologia)로부터 FEDORA 프로젝트로 지원을 받고 있으며 마드리드 자치구의 청소년 스포츠 및 신기술위원회(Consejeria de Educacion, Juventud y Deporte )의 SEGVAUTO에서 또한 지원받고 있다. 5곳의 스페인 대학 연구원들과 스페인 내 주요 자동차 생산기업들이 이 프로젝트에 참여하고 있다.

출처 | PHYS.ORG(phys.org)