열화상 카메라의 실종자 수색 정확도 25%에서 95%까지 끌어 올린 비결은?

얼마 전 한 70대 노인이 설악산을 등산하던 중 길을 잃어 사흘 만에 극적으로 구조된 이야기가 세상에 전해졌다. 그의 무사생환을 두고 세간에서는 ‘기적’이라고 표현했다. 산속에서 길을 잃은 채 일정 시간이 경과하면 체온저하와 탈수, 탈진 등으로 목숨이 위험해 질 가능성이 높기 때문이다. 따라서 산속에서 실종자가 발생하면 빠른 시간 안에 찾아내는 것이 중요하다.

pixabay

오스트리아 요하네스 케플러 대학의 연구원 세 명은 숲에서 길을 잃은 사람들을 찾을 때 사용하는 열화상 카메라의 기능을 끌어올리기 위해 인공지능을 사용했다. 연구진은 네이처 머신 인텔리전스지에 발표한 논문에서 딥러닝 네트워크를 어떻게 적용시켰는지, 어떤 성과를 냈는지 밝혔다.

사람들이 숲에서 길을 잃으면 수색구조 전문가들은 헬기를 이용해 발견 가능성이 높은 지역의 상공부터 비행한다. 이때 쌍안경과 열화상 카메라가 동원되는데, 열화상 카메라는 지상에 있는 사람들과 주변과의 체온 차이를 부각시켜 사람을 찾아내는 역할을 한다.

왼쪽 이미지는 일반 열화상카메라 촬영본, 오른쪽은 연구진의 시스템을 적용해 촬영한 결과물이다

하지만 열화상 카메라는 의도대로 작동하지 않는 경우도 있다. 사람의 체온은 떨어지고 나무는 태양열로 인해 온도가 높아져 카메라가 사람을 정확히 구별해내지 못하는 상황이 발생한다. 연구진은 이같은 문제점을 개선하기 위해 딥러닝 애플리케이션을 사용했다.

연구팀이 개발한 솔루션에는 주어진 영역의 여러 이미지를 처리하는 AI 기반 애플리케이션이 포함됐다. AI 애플리케이션은 헬리콥터나 드론에서 촬영한 여러 개의 열화상 이미지를 취합해 대형 렌즈로 촬영한 것과 같은 영상을 만들어낸다. 이렇게 생성된 이미지들은 지면에 있는 사람들을 더 잘 보이게, 나무 꼭대기는 흐릿하게 출력한다.

이 시스템을 훈련시키기 위해 연구원들은 자원봉사자들의 도움을 받아 이미지 데이터베이스를 구축했다. 봉사자들이 지상에서 다양한 포즈를 취하면 드론을 이용해 촬영했다.

시스템 테스트 결과 기존 열화상 카메라의 정확도가 25% 수준에 불과했던 데 반해 약 87~95%의 정확도를 기록했다. 연구원들은 자신들의 시스템이 수색 및 구조대원들이 바로 사용할 수 있도록 준비돼 있다고 설명했다. 또한 군이나 야생동물 관리팀이 사용할 수도 있을 것이라고 제안했다.

테크플러스 에디터 김다솜

tech-plus@naver.com​​

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