美 유비셉트, 광자다이오드 기반 고감도 시각센서 툴킷 발표

하이커뮤니티매니져 0 1 09:58

기존 CMOS 비디오·SPAD 카메라에 적용…컴퓨터 이미지 품질 즉각 향상

▲단일 광자 애벌란시 다이오드(SPAD) 센서는 CMOS 센서와 다르게 노이즈를 처리해 비디오 이미지의 흐림(blur) 현상을 줄인다. (사진=유비셉트)

미국 유비셉트가 최근 물리적 기반의 이미지처리를 신뢰할 수 있는 고품질 컴퓨터 비전(시각)으로 바꿔주는 툴킷인 유니셉트 툴킷(Ubicept Toolkit)을 발표했다고 더로봇리포트가 3일(현지시간) 보도했다.

유니셉트에 따르면 이 툴킷은 상보형 금속 산화막 반도체(CMOS) 비디오 및 단일 광자 애벌란시 다이오드(SPAD) 카메라의 오프라인 및 실시간 처리를 지원하며, 이를 통해 객체 인식 및 공간 인식을 지원한다. 이 회사는 자사의 SPAD 센서가 기존 카메라에 비해 뛰어난 저조도 및 고대비(高對比) 이미지 처리를 한다고 주장했다.

지난 40년 동안 산업용 카메라에는 CMOS 센서가 사용돼 왔으며, 디지털 사진 카메라와 보안 카메라에 사용되는 것과 동일한 이 기술이 대량 생산되면서 상대적으로 CMOS 센서를 저렴하게 만들었다.

하지만 CMOS 카메라는 저조도(低照度) 이미지에 노이즈가 많고, CMOS 센서로 촬영한 영상은 단일 프레임으로 볼 때 흐릿하게 보인다는 것이 문제점으로 지적돼 왔다.

◇개선된 저조도 고해상도 센서 발명

▲가중 광자 계수 기술을 단순화한 그림. 첫 번째 입사 광자가 일찍 도착할수록 입사광은 더 밝아진다. (사진=유비셉트)

유비셉트는 새로운 이미지 처리 파이프라인으로 SPAD 센서를 사용하는 새로운 접근 방식을 통해 이미지 및 영상의 대비와 선명도를 향상시키는 결과를 가져왔다고 말했다.

보스턴에 본사를 둔 유비셉트에 따르면 이 기술은 기존 CMOS 하드웨어를 사용해 이미지 품질을 즉시 향상시킬 수 있다.

유비셉트는 자사 시스템으로 야간 자율주행과 같은 저조도 환경에서 시각 인식을 적용한 경우 기존 카메라 기반 경로 탐색(내비게이션) 및 인식 파이프라인을 혼란스럽게 하는 여러 가지 예외적 상황을 효과적으로 개선할 수 있다고 밝혔다. 이 회사는 SPAD 기술이 각 광자를 나노초 미만의 해상도로 포착해 다양한 환경에서 이미지 품질을 향상시킬 수 있다고 주장했다.

유비셉트는 퀄컴 스냅드래곤 및 NXP 칩과 같은 기존 하드웨어와 자사 소프트웨어를 통합해 로봇 및 자동차 분야에서 인식 모델을 개선할 계획이다. 이 기술은 향후 1~2년 내에 성숙되고 가격도 저렴해질 것으로 예상된다.

세바스찬 바우어 유비셉트 최고경영자(CEO)는 “우리의 기술은 현재와 미래의 이미지 센서의 잠재력을 최대한 끌어내 기계가 세상을 보는 방식에 혁명을 일으킬 것이다. 우리의 물리 기반 접근 방식은 저조도 또는 고명암비(HDR) 환경에서도 동작의 모든 복잡성을 포착해 인공지능(AI) 기반의 비디오 품질 개선보다 더욱 신뢰할 수 있는 데이터를 제공한다. 유비셉트 툴킷을 통해 로봇에서부터 자동차, 산업 센싱에 이르기까지 광범위한 적용 분야에서 고급 단일 광자 이미지 처리를 더욱 쉽게 활용할 수 있게 됐다”고 설명했다.

◇하드웨어 대 소프트웨어

바우어는 제품 로드맵에 대한 질문에 “우리가 출시한 소프트웨어는 GUI(그래픽 사용자 인터페이스)로 실행할 수 있을 뿐만 아니라 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)도 제공한다. 이를 사용하면 기존 CMOS 비디오를 오프라인으로 처리할 수 있다”고 답했다. 그는 “CMOS 카메라를 실시간으로 연결해 실시간으로 처리된 출력을 볼 수도 있다. 컴퓨터를 SPAD 카메라에 연결해 우리의 이미지 처리 기술과의 품질 차이를 직접 확인하고, CMOS와 SPAD의 품질 향상을 평가하고, 자신만의 컴퓨터 비전 애플리케이션을 구축할 수 있다”고 말했다.

유비셉트는 이미지 데이터 품질과 안정성을 극대화하기 위해 자사 시스템을 최첨단 센서에 맞춰 설계했다고 밝혔다. 또 유비셉트 툴킷은 시중에서 널리 사용되는 압축되지 않은 원시 출력을 지원하는 모든 CMOS 카메라를 지원해 인식 개발자에게 즉각적인 품질 향상을 제공한다고 덧붙였다.

유비셉트는 로봇 개발자 및 카메라 제조업체와 협력해 차세대 스마트 인식 기술을 개발하고 싶다고 밝혔다.

바우어는 “센서를 직접 제작할 계획은 없지만, 3D 적층 센서에 대한 매우 우수한 지식재산권(IP)을 보유하고 있다. 즉, 센서 칩에서 직접 일부 이미지를 처리하고, 이어 기본적으로 인식에 이르는 모든 과정을 처리한다는 의미다. 카메라를 예로 들자면 센서 역할을 하는 카메라와 ISP(이미지 신호 처리) 칩, 그리고 인식 모델이 있다”고 말했다.

그는 “우리의 생각은 물리적으로 최적인 하나의 완전 발달 단계(full-term) 인식을 사용해 객체 감지, 동시 위치확인 및 매핑(SLAM), 시각적 주행 거리계와 같은 고품질 인식 출력으로 변환하는 완전한 ISP/처리 파이프라인을 포함한 모든 풀 스택을 구축하는 것이다”라고 설명했다.

◇유비셉트, 파이 이미징 테크놀로지와 제휴

파이 이미징 테크놀로지(Pi Imaging Technology)는 차세대 1메가픽셀 카메라인 SPAD 알파(SPAD Alpha)를 통해 이 분야를 선도하고 있다. SPAS카메라는 판독 노이즈 제로, 나노초 수준의 노출 제어, 최대 초속 7만3000프레임(fps) 속도를 제공한다. 까다로운 과학 분야에 적용하기 위해 설계된 SPAD알파는 연구자와 개발자에게 극도의 시간 정밀도와 빛 감도를 제공한다.

두 회사는 유비셉트 툴킷이 SPAD 알파의 원시 광자 데이터를 인식 및 분석에 바로 사용할 수 있는 선명한 이미지로 변환함으로써 이러한 강점을 더욱 강화한다고 밝혔다.

미셸 안톨로비치 파이 이미징 테크놀로지 CEO는 “유비셉트는 인식 기술 발전에 대한 파이 이미징 테크놀로지의 깊은 노력을 공유한다. SPAD 알파의 최첨단 하드웨어와 유비셉트의 실시간 처리 기술을 결합함으로써 인식 엔지니어는 단일 광자 이미지 처리의 이점을 최대한 활용할 수 있다”고 말했다.

유비셉트는 자사 툴킷이 엔지니어링 팀들에게 유비셉트 광자융합(Ubicept Photon Fusion·UPF) 알고리즘을 통해 비디오 데이터를 효율적으로 시각화, 캡처 및 처리하는 데 필요한 모든 것을 제공한다고 밝혔다.

SPAD 툴킷에는 최적화된 광자 캡처를 위한 유비셉트의 플레어(FLARE·Flexible Light Acquisition and Representation Engine) 펌웨어도 포함돼 있다.

유비셉트는 “유비셉트 툴킷이 얼리 어답터들에게 고도로 개인화된 프리미엄 경험을 제공하기 위한 세심한 지원을 한다”고 덧붙였다.

https://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=43902

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순위	팀	경기	승	무	패	승점
1	리버풀	19	12	6	1	42
2	아스널	18	12	4	2	40
3	애스턴 빌라	19	12	3	4	39
4	토트넘	18	11	3	4	36
5	맨시티	17	10	4	3	34
6	맨유	19	10	1	8	31
7	웨스트햄	18	9	3	6	30
8	뉴캐슬	19	9	2	8	29
9	브라이튼	18	7	6	5	27
10	본머스	18	7	4	7	25
11	첼시	18	6	4	8	22
12	울버햄튼	18	6	4	8	22
13	풀럼	19	6	3	10	21
14	브렌트포드	17	5	4	8	19
15	크리스탈 팰리스	18	4	6	8	18
16	노팅엄 포레스트	19	4	5	10	17
17	에버턴	18	8	2	8	16
18	루턴	18	4	3	11	15
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