초록 ▼

기술적 측면에서 지능로봇이 실시간으로 상황을 이해하는 능력은 인간의 기능 및 생활을 지원할 수 있기 위한 핵심 기능으로서 요구되어 왔다. 그러나 이를 위한 기존의 개발된 지능시스템은 영상 처리 특성상 일반 프로그램으로 구성되었기 때문에 단순 계산 과도한 반복이 발생하게 되고, Von Neumann 구조의 컴퓨터 내에서 비효율적으로 연산을 수행하게 되는 문제점을 안고 있었다. 이러한 상황에서 실시간으로 주변 환경을 인지하는 과정을 처리하기 위해서는 고사양의 가속 보드를 갖는 고성능 컴퓨터가 필요하게 되었고, 그것의 부피 증가와 높은

기술적 측면에서 지능로봇이 실시간으로 상황을 이해하는 능력은 인간의 기능 및 생활을 지원할 수 있기 위한 핵심 기능으로서 요구되어 왔다. 그러나 이를 위한 기존의 개발된 지능시스템은 영상 처리 특성상 일반 프로그램으로 구성되었기 때문에 단순 계산 과도한 반복이 발생하게 되고, Von Neumann 구조의 컴퓨터 내에서 비효율적으로 연산을 수행하게 되는 문제점을 안고 있었다. 이러한 상황에서 실시간으로 주변 환경을 인지하는 과정을 처리하기 위해서는 고사양의 가속 보드를 갖는 고성능 컴퓨터가 필요하게 되었고, 그것의 부피 증가와 높은 전력 소모는 지능로봇에 적용하기에는 어려웠다. 따라서 적은 부피 공간을 차지하면서 저전력을 소모하는 것은 물론, 하드웨어 기반 언어를 이용한 최적화된 연산처리 과정을 갖춘 지능시스템의 필요성이 증대되어 왔다. 이에 대한 기술은 선진국에서도 아직 기술 개발 단계이기 때문에 국산화를 추진한다면, 해당 분야의 기술 경쟁력 확보가 가능하다.
실시간 상황 이해 지능 SoC와 실시간 다중 물체 추적용 SoC의 개발은 경제적, 산업적으로 다양한 부가가치를 발생시킬 수 있다. 이 기술의 지능로봇에 대한 적용은 지능 로봇의 가격을 절감시키고, 그것의 소형화시킴으로써 국내외의 새로운 지능로봇 시장 창출을 가능하게 하고, 2020년에는 시장 규모가 5천억불에 달할 것으로 예측되는 세계 퍼스널 로봇 시장에 대한 점유율 확대시킴으로써 이 분야에 대한 국가 경쟁력을 향상시킬 수 있다. 이 기술의 개발은 지능로봇 분야뿐만 아니라 이동형 단말기, 정보 가전, 스마트 홈, 게임기, 지능형 빌딩, 실시간 동영상 감시 시스템, 영상 인식, 물류 시스템, 방송 기기, 교통시스템, 의료시스템, 정보시스템 등의 다양한 타 산업에도 적용이 가능하므로 이에 대한 시장 확대 및 선점도 기대할 수 있다.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 목차...3
• 제 1 장 서론...6
• 제 1 절 연구개발의 필요성...6
• 제 2 절 국내외 관련 기술의 현황...8
• 1. 현 연구개발 실적...8
• 2. 현 기술상태의 취약성...9
• 3. 연구사례 조사...10
• 4. 세부 기술사항의 검토 분석...11
• 제 3 절 1단계 연구 개발 목표...15
• 1. 연구 개발 목표...15
• 2. 연구 내용...16
• 제 4 절 연구개발의 내용 및 범위...23
• 1. 기술 개발 추진 전략...23
• 2. 기술 개발 추진 체계...31
• 3. 기술 개발팀 편성도...32
• 4. 기술 개발 추진 일정...33
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법...36
• 제 1 절 기술개발 내용...36
• 1. 1차년도 기술개발 내용...36
• 가. 실시간 윈도우 기반 영상 처리 시스템 개발...36
• 나. 범용 지능 SoC Prototype 개발...45
• 2. 2차년도 기술개발 내용...47
• 가. 실시간 히스토그램 평활화 시스템 개발...47
• 나. 상황이해를 알고리즘 구동을 위한 SoC Protype 개발...49
• 3. 3차년도 기술개발 내용...51
• 가. 실시간 스테레오 비전 시스템 개발...51
• 나. 실시간 단일 물체 추적 시스템 개발...56
• 다. 실시간 다중 물체 추적 시스템 개발...58
• 제 2 절 기술개발 내용...62
• 1. 실시간 윈도우 기반 영상처리 시스템 개발 방법...62
• 가. 동작 설명...62
• 나. 모듈 구성도...63
• 다. 모듈별 세부 설명...64
• 라. 개발 환경...69
• 마. 개발 방법...75
• 2. 범용 지능 SoC Prototype 개발 방법...76
• 가. 동작 설명...76
• 나. 모듈 구성도...77
• 다. 모듈별 세부 설명...79
• 라. 개발 환경...80
• 마. 개발 방법...92
• 3. 실시간 히스토그램 평활화 시스템 개발 방법...96
• 가. 동작 설명...96
• 나. 모듈 구성도...96
• 다. 모듈별 세부 설명...97
• 라. 개발 환경...99
• 마. 개발 방법...107
• 4. 실시간 스테레오 비전 시스템 개발 방법...117
• 가. 동작 설명...117
• 나. 모듈 구성도...118
• 다. 모듈별 세부 설명...118
• 라. 개발 환경...124
• 마. 개발 방법...133
• 5. 실시간 단일 물체 추적 시스템 개발 방법...134
• 가. 동작 설명...134
• 나. 모듈 구성도...137
• 다. 모듈별 세부 설명...139
• 라. 개발 환경...141
• 마. 개발 방법...150
• 6. 실시간 다중 물체 추적 시스템 개발 방법...151
• 가. 동작 설명...151
• 나. 모듈 구성도...157
• 다. 모듈별 세부 설명...158
• 라. 개발 환경...165
• 마. 개발 방법...173
• 제 3 장 결과 및 향후계획...174
• 제 1 절 연구개발 성과 및 정량적 평가 자료...174
• 1. 연구개발 성과...174
• 가. 실시간 윈도우 기반 영상 처리 시스템 개발...174
• 나. 범용 지능 SoC Prototype 개발...177
• 다. 실시간 히스토그램 평활화 시스템 개발...181
• 라. 실시간 스테레오 비전 시스템 개발...186
• 마. 실시간 단일 물체 추적 시스템 개발...189
• 바. 실시간 다중 물체 추적 시스템 개발...194
• 2. 연구개발의 정량적 평가...203
• 가. 실시간 윈도우 기반 영상 처리 시스템 개발...203
• 나. 범용 지능 SoC Prototype 개발...205
• 다. 실시간 히스토그램 평활화 시스템 개발...206
• 라. 실시간 스테레오 비?? 시스템 개발...208
• 바. 실시간 다중 물체 추적 시스템 개발...209
• 제 2 절 연구개발 성과...210
• 1. 연구개발 성과...210
• 2. 연구개발 실적...215
• 3. 연구개발 성과의 실용화...219
• 4. 연구개발을 통하여 파생된 성과...222
• 제 3 절 연구개발 향후 계획...226
• 1. 2단계 연구개발 필요성...226
• 2. 2단계 연구개발 내용...227
• 3. 2단계 연구개발 최종목표...229