초록 ▼

□ 연구개요
카메라 위치추정 기법은 주어진 3차원 지도상에 새로운 입력 영상이 들어왔을 때, 대응하는 3차원 공간상의 카메라 위치를 추정하는 연구이다. 기존 방법은 3차원 지도와 입력영상 간의 특징점을 비교하여 카메라의 위치를 계산했다. 하지만 3차원 공간상의 변화가 생겼을 때(예: 가구 재배치, 건물 신축 등) 부정확한 카메라 위치추정은 불가피하여 그 실용성이 크게 제약받고 있다. 본 연구에서 이러한 문제를 극복하고자 인간 시각 인지 기반의 인공지능 기법을 고안해 공간변화에 강인한 카메라 위치추정 알고리즘과 이와 관련된 기반

□ 연구개요
카메라 위치추정 기법은 주어진 3차원 지도상에 새로운 입력 영상이 들어왔을 때, 대응하는 3차원 공간상의 카메라 위치를 추정하는 연구이다. 기존 방법은 3차원 지도와 입력영상 간의 특징점을 비교하여 카메라의 위치를 계산했다. 하지만 3차원 공간상의 변화가 생겼을 때(예: 가구 재배치, 건물 신축 등) 부정확한 카메라 위치추정은 불가피하여 그 실용성이 크게 제약받고 있다. 본 연구에서 이러한 문제를 극복하고자 인간 시각 인지 기반의 인공지능 기법을 고안해 공간변화에 강인한 카메라 위치추정 알고리즘과 이와 관련된 기반기술들을 4년간 연구·개발했다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제를 시작할 때, 아래 4가지의 연구 목표를 설정하였다. 설정한 목표를 얼마나 달성했는지를 각 항목별로 기술한다.
목표①) 공간변화에 대한 인간의 시각 인지 시스템 분석을 위한 데이터베이스 구축 및 데이터 주석화 프레임워크 구축
달성①) 공간 변화 전후를 비교할 수 있는 데이터셋을 구축하고, 이를 효율적으로 학습시킬 수 있는 다양한 학습 기법 제안
목표②) 공간변화에 대한 인간의 시각 인지 시스템과 AI의 장소 인식 메커니즘 비교·분석을 통한 설명가능한 인공지능 시스템 연구
달성②) 인간의 시각 인지 메커니즘을 모사한 도메인 적응 기법을 제안하여 기하학 기반의 장소인식 알고리즘의 중요한 사전정보로 활용. 카메라 위치추정 알고리즘의 성능을 고도화 함
목표③) 인간의 시각 인지 시스템의 장점과 AI의 장점을 융합한 장소 인식 및 위치추정 방법론의 정확도 향상
달성③) 인간의 다양한 시각 및 사회적 작용을 장소 인식 및 위치추정 알고리즘에 적용한 연구 성과물들 도출함
목표④) 실증환경에 강인한 AI 알고리즘을 위한 다각적 위치추정 평가방법 마련 및 활용 예시 제안을 통한 관련 분야 연구 촉진
달성④) 연구제안 이후 영상 간의 비교 뿐만 아니라 학습된 특징점들을 비교하는 방법을 통해 인간의 시각인지에 가까운 평가방법들을 마련되었고, 제안한 방법론들에서 이를 효율적으로 융합함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 활용계획: 우선, 본 연구에서 제작한 데이터셋을 학계에 공개하여 관련 분야 연구 촉진과 새로운 연구 분야 창출에 기여할 것으로 기대한다. 또한, 본 연구는 사회적으로 도움이 되는 인공지능 기술(AI for Social Good)에 대한 선점 기술로써 화재 등의 재난 현장에서 피해자 구조를 위한 피해자 위치추정 응용 알고리즘에 대한 고도화를 구상하는데 원천기술로써 활용될 것이다.
○ 기대효과: 현재 컴퓨터비전과 로보틱스 분야에서 가장 주목받는 응용 중 하나는 가상/증강현실 기반의 새로운 컨텐츠를 제작하는 것이다. 이를 위해 주로 사용하는 헤드 마운트 디스플레이의 위치 정보를 미리 작성해놓은 3차원 지도를 기반으로 추정하는 것이 주요 과제 중 하나이다. 현재 이러한 응용이 제대로 실현되고 있지 못하는 이유 중 하나가 가구 재배치 및 주변 사물 변화 등으로 발생하는 공간변화에 대한 대응책이 없기 때문이다. 본 연구의 결과물은 이러한 실용적인 문제에도 적용 가능하여 경제적 가치 창출에 일조할 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 3) 연구의 가설 및 최종목표 ... 5
• 4) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 ... 5
• 2) 2차년도 ... 7
• 3) 3차년도 ... 8
• 4) 4차년도 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 1) 연구 활성화 ... 14
• 2) 새로운 응용 탐색 및 인력 양성 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 15
• 끝페이지 ... 34