Distance measurement System from detected objects within Kinect depth sensor's field of view and its applications

키넥트 깊이 측정 센서의 가시 범위 내 감지된 사물의 거리 측정 시스템과 그 응용분야

Kinect depth sensor, a depth camera developed by Microsoft as a natural user interface for game appeared as a very useful tool in computer vision field. In this paper, due to kinect's depth sensor and its high frame rate, we developed a distance measurement system using Kinect camera to test it for unmanned vehicles which need vision systems to perceive the surrounding environment like human do in order to detect objects in their path. Therefore, kinect depth sensor is used to detect objects in its field of view and enhance the distance measurement system from objects to the vision sensor. Detected object is identified in accuracy way to determine if it is a real object or a pixel nose to reduce the processing time by ignoring pixels which are not a part of a real object. Using depth segmentation techniques along with Open CV library for image processing, we can identify present objects within Kinect camera's field of view and measure the distance from them to the sensor. Tests show promising results that this system can be used as well for autonomous vehicles equipped with low-cost range sensor, Kinect camera, for further processing depending on the application type when they reach a certain distance far from detected objects.

마이크로소프트에서 게임용 자연스러운 사용자 인터페이스를 위해 개발된 깊이 카메라인 키넥트 깊이 측정 센서는 컴퓨터 비전 분야에 있어 매우 유용한 도구이다. 키넥트의 깊이 측정 센서와 그 높은 프레임률로 인해, 본 논문에서는 키넥트 카메라를 사용해 거리 측정 시스템을 개발하였으며, 이를 이동 시 인간과 같이 사물을 감지하는데 주변 환경을 인지하기 위해 시각 시스템이 필요한 무인 차량에 시험하였다. 즉, 키넥트 깊이 측정 센서를 이용해 가시 범위 내 사물을 감지하고 사물에서 시각 센서의 거리 측정 시스템을 개선한다. 감지된 사물을 정밀하게 확인하여 실제 사물인지, 또는 픽셀 노즈(nose)인지 판단해 실제 사물이 아닌 픽셀을 무시함으로써 처리 시간을 줄인다. 이미지 처리를 위한 오픈 CV 라이브러리와 함께 깊이 분할 기법을 활용하여, 키넥트 카메라의 가시 범위 내 사물을 확인할 수 있으며, 해당 사물과 센서 사이의 거리를 측정할 수 있다. 시험 결과에 따르면 본 시스템은 저가 범위 센서인 키넥트 카메라가 장착된 자율주행차에 사용하여 감지된 사물로부터 측정 거리에 이르면 어플리케이션 방식에 따라 프로세스를 처리할 수 있는 것으로 나타났다.