[Tech Note] 싱글샷 초분광 카메라 기술, 프리즘 활용해 부피는 덜고 정확도 더했다

2018-11-06

기술책임자: 김민혁 교수, KAIST

부호화 조리개 사용하지 않아 높은 해상도, 카메라 소형화

기술개요

본 기술은 단일 영상으로부터 고해상도 분광정보를 획득할 수 있는 초분광 카메라 기술이다. 압축영상 기법의 기본요소인 부호화 조리개를 사용하지 않아 해상도를 높게 유지하면서 카메라를 소형화 할 수 있다.

기존 기술의 현황 및 문제점
• 빛의 분광정보를 관측하기 위해서
는 각 분광영역마다 여러 번 영상을 촬영해야함
- 영상 촬영 횟수에 따른 불편함이 생김
- 피사체나 카메라가 움직여서 위치가 달라지게 되면 정확한 초분광 영상을 관측할 수 없음
• 한번의 촬영으로 초분광 영상을 관측하는 CASSI
(Coded Aperture Snapshot Spectral Imaging)기술이 제안되었으나 해상도가 떨어지는 문제가 있음
- 따라서 한 번의 촬영으로 보다 높은 해상도의 초분광 영상을 획득하는 기술이 요구됨

본 기술의 특징 및 효과

• 프리즘만을 사용하여 압축영상기반 초분광카메라의 기본요소인 부호화 조리개를 사용하지 않음
- 한 번의 촬영으로 고해상도의 표본들을 복수개 획득할 수 있음
• 영상 촬영 시 피사체의 위치나 방향의 변경을 방지함
- 입력 영상에 대한 정밀한 초분광 관측을 수행할 수 있음

예상 적용처

• 기존 RGB카메라: 단순히 사람의 시각처럼 삼원색만 측정 → 물리적 측정 정확도 낮음
• 기존의 RGB카메라를 이용한 비전 시스템을 초분광 카메라로 대체함으로써 비전 응용 범위 확장 가능
• 초분광 영상을 분석하여 비파괴적으로 농수산물의 검수나 생태 모니터링, 군사 방어를 목적으로 하는 카메라에 기술을 접목시킬 수 있음
- 모니터링/감시용 카메라 시스템, 방범시스템
- 촬영된 영상을 현장에서 바로 초분광 영상으로 분석하는 카메라 장비

관련분야 시장 규모 및 예상

• HSI 센서는 현재 세계 이미지 센서 시장에서 6%의 점유율을 차지하고 있으나, 2020년까지 세계 시장의 14%의 점유율로, 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됨 ES

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