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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)아이닉스 |
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연구책임자 | 황정현 |
참여연구자 | 황영배 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2018-07 |
과제시작연도 | 2017 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200007257 |
과제고유번호 | 1711057201 |
사업명 | 전자정보디바이스산업원천기술개발 |
DB 구축일자 | 2022-09-03 |
키워드 | 울트라에이치디 카메라.영상신호처리프로세서.영상인식.영상보안.시스템온칩. |
3. 개발결과 요약
최종목표
영상 인식 기능을 지원하는 보안 산업용 4K급 카메라용 단일칩 SoC 개발
개발내용 및 결과
1. 4K급 영상 입력 및 Gbps급 출력 영상 처리 단일칩 SoC 개발
가. 4K급 고속 비디오 입출력 MIPI/sub-LVDS I/F 개발 및 HW IP 개발
- sub-LVDS speed : 297Mhz @ Clock (목표 297Mhz)
나. 조명과 색상 왜곡을 최소화하는 Wide Dynamic Range(WDR) 영상 고속 생성 기술 개발 및 HW IP
3. 개발결과 요약
최종목표
영상 인식 기능을 지원하는 보안 산업용 4K급 카메라용 단일칩 SoC 개발
개발내용 및 결과
1. 4K급 영상 입력 및 Gbps급 출력 영상 처리 단일칩 SoC 개발
가. 4K급 고속 비디오 입출력 MIPI/sub-LVDS I/F 개발 및 HW IP 개발
- sub-LVDS speed : 297Mhz @ Clock (목표 297Mhz)
나. 조명과 색상 왜곡을 최소화하는 Wide Dynamic Range(WDR) 영상 고속 생성 기술 개발 및 HW IP 개발
- Dynamic Range: 120dB (목표 115dB 이상)
다. 센서별 영상 잡음이 가지는 특성 모델링을 통한 영상 화질 개선용 Noise Reduction(NR) 기술 개발 및 HW IP 개발
- PSNR: 3회 테스트 평균 38.1dB (목표 35dB 이상)
라. Near-lossless 영상 압축 기술 VLC 엔진 개발 및 HW IP 개발
- PSNR: 52.04dB (목표 52dB 이상)
마. 4K UHD 센서 Defect 제거를 위한 Defect Corrector 개발
- 4K 영상의 Defect 제거 기능 확인
바. SoC 환경시험
- SoC 항온, 항습 신뢰성 테스트(U-HAST Test) -PASS
2. 산업용 4K급 카메라용 단일칩 기반 응용 기술 개발
가. 공장 자동화를 위한 특징점 기반의 고속 영상 인식 알고리즘 및 SDK 개발
- 검지속도: 86ms (목표 100ms 이내)
나. 얼굴 검출 알고리즘 및 HW IP 개발
- 얼굴검출 속도: 37 FPS (목표 30FPS 이상)
다. 4K 카메라용 딥러닝 기반의 피플 카운팅 기술 SDK 개발
- 피플카운팅 정확도: 93.8% (목표 90%이상)
기술개발 배경
* 최근 보안 산업 분야에서는 정밀한 감시 및 정확한 영상인식을 가능하게 하기 위해 UHD급 초고화질의 영상 획득 기술이 대두되고 있으며 이러한 기술을 기반으로 얼굴 인식, 군집 이동체 분석(people counting) 등을 이용해 백화점, 마트, 공공장소 등 다양한 보안 산업분야의 응용을 목표로 함
* 따라서 고화질의 4K영상과 이를 이용한 인식 기술로부터 광대한 데이터 처리가 가능한 산업용 단일칩 SoC 로의 구현이 필요
핵심개발 기술의 의의
* 영상 인식을 위한 UHD급 카메라에서는 대상 객체의 검사를 하기 위한 WDR과 같은 광대역 계조 보정, 저조도 상황에서의 노이즈 제거 등의 영상 전처리 기술이 영상 인식 성능에 큰 영향을 미치며 이러한 기능은 ISP에 구현되어 실시간으로 출력이 가능해야 함
* 4K 해상도에서 WDR 115dB, NR 35dB 이상의 성능을 유지하면서 실시간 처리가 가능해야 영상 인식 성능을 최대한 유지할 수 있음
* Image Sensor는 항상 Defect pixel이 존재하며 해상도가 올라감에 따라 비례하여 증가하게 됨. 이러한 Defect은 인식 성능에 영향을 미치기 때문에 4K해상도에서 Defect을 제거하는 Defect correction 기능이 반드시 필요함
* 4K 해상도를 지원하는 센서들은 기존 parallel 출력에서 고속 serial 전송 방식인 MIPI 및 sub-LVDS로 변경되고 있으며, channel 수도 기존 4lane에서 8lane까지 증가되는 추세임. 따라서 4K30p를 전송 받을 수 있는 수준의 8ch 고속 serial receiver 개발을 필요로 함
* 4K급 영상을 6Gbps급의 출력 I/F를 사용하여 전송/저장하는 경우 전송거리 및 저장공간의 제한이 생기게 되며 이는 최종 개발품이 상용화되는데 제약 조건이 될 가능성이 높음. 이를 극복하기 위해 visually lossless compression 기술을 개발하여 4K해상도 출력의 전송거리를 120m 이상 가능케 하고 저장 공간을 절약할 수 있는 새로운 출력 I/F의 개발이 필요로 함. 또한 이 출력 I/F의 압축 PSNR은 52dB 이상으로 육안으로는 압축 여부를 구별하기 어려운 수준으로 개발되어야 함
적용 분야
비전 인식
보안/지능형보안 감시
의료 분야
(출처 : 초록 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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