GIST, 야간에도 잘 보이는 ‘카메라’ 개발

광주과학기술원(GIST)이 야간 시력이 좋은 고양이 눈 구조를 모방해 객체·배경을 감지하고 인식하는 성능이 향상된 ‘고감도 인공 시각 시스템’을 개발했다.

23일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 송영민 전기전자컴퓨터공학부 교수팀이 서울대 화학생물공학부 김대형 교수팀과 함께 수직 가변 조리개와 결상 광학계를 결합하고, 하나의 포토다이오드와 은 휘판으로 구성된 단위 픽셀을 반구형 이미지 센서 어레이로 제작해 고양이 눈의 구조를 그대로 모방한 구형 형태의 카메라를 개발했다.

고양이과 동물의 눈은 수직으로 길쭉한 동공과 휘판이라는 특징적 구조를 가지고 있어 다양한 조명 조건에서 위장 해제 능력을 갖추고 있다. 수직 동공은 비대칭적인 피사계 심도와 대상 물체에 대한 고해상도 초점을 가능하게 하며, 휘판은 생물학적 빛 반사체 역할을 해 어두운 환경에서도 시각적 감도를 향상시킨다

연구팀은 수직 가변 조리개를 이용해 강한 빛을 효과적으로 차단해 포토다이오드의 과노출을 방지하고, 어두운 환경에서는 충분한 빛을 받아들이는 원형 동공과 은(銀) 휘판을 통해 빛의 흡수 효율을 52% 향상시켰다.

송영민 교수는 “이번 연구 성과를 통해 다양한 조명 환경에서도 소프트웨어 후처리 없이 하드웨어 자체로 객체 인지 능력을 향상시킬 수 있어 자율주행 자동차, 드론, 감시 로봇 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 표지 논문으로 선정돼 지난 18일 온라인 게재됐다./김다이 기자