CCTV 영상 한 장이면 물체 길이 측정… 한동대-GMDSOFT, 기술 개발

한동대 현동홀(본관)전경. (사진=한동대 제공)

황성수 한동대 교수(AI컴퓨터전자공학부) 연구실(CGV Lab)이 디지털포렌식 전문기업 지엠디소프트(GMDSOFT)와 함께 CCTV 영상 한 장만으로 물체의 실제 높이와 길이를 추정하는 기술을 개발했다.

깊이 센서나 다중 카메라 없이 영상에 담긴 기하학적 정보만으로 크기를 계산하는 방식이다. 연구는 국제학술지 게재와 특허 출원을 거쳐 기업의 실제 제품 적용으로 이어졌다.

황성수 교수의 지도 아래 김성민 한동대 석사과정생이 연구를 주도했고 지엠디소프트의 MD-VIDEO AI 개발팀이 함께 참여했다. 핵심 기술에 대해서는 특허 2건을 출원했다.

□ 단일 영상만으로 기울어진 물체까지 측정



기존의 Single-View Metrology는 기준이 되는 물체와 측정 대상이 같은 평면 위에 있어야 하고 지면과 수직으로 놓여 있어야 한다는 조건이 따랐다.

CGV Lab은 영상 속 소실점과 소실선, 중력 방향 등을 활용해 가상의 지면 기준점인 'Ground Point'를 추정하는 방식으로 이 제약을 풀어냈다.

첫 성과는 미국법과학회(AAFS) 공식 학술지인 'Journal of Forensic Sciences'(JCR Q2·IF 1.9)에 실린 'Single-view object height estimation using ground point detection'이다.



연구팀은 Ground Point를 적용해 서로 다른 평면에 놓인 물체까지 측정 범위를 넓혔고 Gravity Direction Detection으로 소실선을 자동 검출해 사용자가 직접 입력해야 하는 부담을 줄였다.

이어 국제학술대회 IEEE AVSS에서 발표한 'Tilted Object Height Measurement via Angle and Ground Point Estimation in Single View Image'에서는 영상의 원근 왜곡을 보정해 물체의 실제 기울기와 Ground Point를 추정하는 기술을 제안, 평균 오차 1.09cm·평균 오차율 1.21%의 측정 성능을 확인했다.

세 번째 성과인 'Length estimation of tilted object using ground point detection in single view'는 Elsevier가 발행하는 측정·계측 분야 SCIE 국제학술지 'Measurement'(국제측정연맹 IMEKO 학술지, JCR Q1·IF 6.1)에 게재됐다.

서로 다른 평면에 놓인 채 다양한 각도로 기울어진 물체의 실제 길이까지 추정할 수 있도록 기술을 발전시켰고 실제 촬영 이미지 80장을 활용한 검증에서 최대 95.23%의 정확도를 기록했다.

□ 논문서 특허로, 다시 실제 제품·해외시장으로

성과는 논문에서 멈추지 않았다. 출원된 특허 2건은 제품으로 이어졌다.

지엠디소프트는 개발된 알고리즘을 자사 제품에 적용해 CCTV 영상에 포착된 용의자의 키를 크기가 알려진 주변 객체와 비교해 추정하거나 사건 현장 영상에 찍힌 흉기·도구 등의 실제 길이를 계산해 수사 단서를 확보하는 데 활용하고 있다.

현장에 별도의 측정 장비 없이 이미 확보된 영상만으로 객체의 크기를 파악할 수 있다는 점이 이 기술의 특징이다.

지엠디소프트는 이 제품을 국내는 물론 해외시장에도 선보이고 있으며 현재 전 세계 75개국에 디지털포렌식 제품을 수출하고 있다.

이번 협력은 양 기관이 2023년 홍참길 한동대 교수 연구팀과의 이상행동 검출 기술 개발 과제 이후 영상분석·디지털포렌식 분야에서 이어온 산학협력의 연장선에 놓여 있다. 현장의 문제에서 출발한 연구가 논문과 특허를 거쳐 제품과 해외시장으로 이어진 셈이다.

황성수 교수는 "성과는 대학의 연구가 국제학술지와 학술대회를 통한 검증과 특허를 넘어 기업의 실제 제품으로 연결됐다"며 "앞으로도 지엠디소프트와 협력해 연구 성과가 디지털포렌식과 산업 현장에서 실질적으로 활용될 수 있도록 기술을 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다.


포항=김규동 기자

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