초록 ▼

연구개요
본 연구는 시각 장애인을 위한 영상 인식 기반의 지능형시각보조시스템(IVAS)을 개발한다. 사용자와 유기적 상호작용을 안정적으로 수행하는 IVAS를 구현하기 위해서, 1인칭 시점으로 획득한 영상들의 분석과 저장을 통해 구축하는 idiosyncratic dictionary(I-dictionary)를 세계 최초로 제안함으로써, 사람의 시각 인지 체계에 근접하는 computerized preschool vision의 기반을 마련한다. 그리고 개인에 특화된 관심 영역을 추출하는 acquaintance map(A-map) 기법

연구개요
본 연구는 시각 장애인을 위한 영상 인식 기반의 지능형시각보조시스템(IVAS)을 개발한다. 사용자와 유기적 상호작용을 안정적으로 수행하는 IVAS를 구현하기 위해서, 1인칭 시점으로 획득한 영상들의 분석과 저장을 통해 구축하는 idiosyncratic dictionary(I-dictionary)를 세계 최초로 제안함으로써, 사람의 시각 인지 체계에 근접하는 computerized preschool vision의 기반을 마련한다. 그리고 개인에 특화된 관심 영역을 추출하는 acquaintance map(A-map) 기법도 최초로 개발함으로써 컴퓨터 비전의 새로운 분야를 개척한다. 또한 개인화된 분할기/검출기/분류기/추적기를 제안하여 정체된 컴퓨터 비전 기술의 성능을 혁신한다. 제안하는 IVAS는 지인/지물 인식, 보행 안전, 위험 감지 기능을 능숙히 수행하여 시각 장애인의 삶의 질을 향상시킬 것이다.

연구 목표대비 연구결과
• 1인칭 시점의 영상 데이터베이스를 구축할 수 있는 웨어러블 기기 기반의 영상 취득, 전송 시스템인 IVAS 하드웨어 구축
• IVAS 하드웨어 시스템을 이용하여 취득한 영상 데이터베이스를 기반으로 사용자가 관심을 갖는 I-클래스를 정의함. 인공 신경망을 이용하여 I-클래스의 각 클래스를 탐지 및 분류하는 I-dictionary 구축
• 객체 분할을 통해 주요 객체를 탐지하고, 다수 객체 검출 및 추적을 통해 A-map 생성
• Idiosyncratic 영상 분할, 검출, 분류, 추적을 위한 전처리 기법인 슈퍼픽셀 기법 개발
• I-dictionary를 이용하여 영상을 해석함으로써 입력 영상에서 주요 객체를 효과적으로 분할, 검출, 분류, 추적하는 인공 신경망 기반의 idiosyncratic 영상 인식 기법 개발
• 지인·지물 정보를 활용한 I-dictionary를 구축함. 메타-학습 기법을 개발하여 사용자에 따라 판별해야하는 클래스가 모두 다른 지인/지물 인식 수행
• 시각 장애인의 보행 안전에 필수적인 차도, 인도, 횡단보도, 점자 보도를 탐지하기 위한 시멘틱 직선 탐지 기법과 충돌 위험이 있는 보행자와 차량의 움직임을 정지 영상에서 예측하는 기법 개발
• 상황의 위험도를 측정하기 위한 정지 영상의 깊이 정보 추출 기법과 큰 사고를 회피하기 위한 화재 탐지 기법을 개발

연구개발결과의 중요성
본 연구는 I-dictionary와 A-map을 이용하여 객체 분할, 검출, 분류, 추적 등을 능숙히 수행하는 computerized preschool vision을 구현했다. 또한 개발된 핵심 기술을 응용하여 지인/지물 인식, 보행 안전, 상황 예측, 위험 감지 등을 수행하는 IVAS를 개발하였다. IVAS는 편의 서비스 산업, 안전 서비스 산업, 의료 산업 등 사회 전반에 활용되어 삶의 질을 크게 향상시킬 것이다. 또한 IVAS는 시각 장애인 보조 이외에도, 지능형 감시카메라, 자율 주행, 운전자 보호, 의료 영상 분석, 무인 항공 비전, 비전 기반 스마트 홈 구축, 쇼핑도우미 등과 같은 다양한 분야에 활용 가능하다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) IVAS 하드웨어 구축 ... 4
• 2) I-dictionary 구축 ... 4
• 3) A-map 생성 ... 4
• 4) I-분할기 ... 4
• 5) I-검출·분류·추적기 ... 4
• 6) 지인 지물 인식 ... 4
• 7) 보행 안전 ... 4
• 8) 위험 감지 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) IVAS 하드웨어 구축 ... 5
• 2) I-dictionary 구축 ... 5
• 3) A-map 생성 ... 6
• 4) I-분할기 ... 9
• 5) I-검출·분류·추적기 ... 11
• 6) 지인·지물 인식 ... 13
• 7) 보행 안전 ... 14
• 8) 위험 감지 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 27
• 끝페이지 ... 83