Cubic기반 공간 필터링을 이용한 LADAR 영상의 실시간 노이즈 개선 연구

Abstract

3차원 영상 레이저레이다(LADAR, Laser Detection And Ranging) 시스템은 레이저 조사 후 반사되는 신호를 이용하여 3차원 영상 정보를 실시간 생성 및 전시하는 장비이다. LADAR 시스템은 레이저를 조사하고 거리정보의 획득을 위한 Sensor Unit과 3차원 영상의 생성을 위한 Logic Module 및 전원공급기, 시스템제어기로 구성된다. Logic Module은 LADAR 시스템의 제어 및 3차원 영상 신호처리를 담당하는 임베디드 시스템으로 LADAR 시스템을 제어하고, 조사된 레이저가 반사되어 도달하는 시간 정보 ToF (Time of Flight)를 이용하여 실시간 3차원 영상을 생성한다. 획득된 거리정보에는 많은 노이즈 성분을 포함하게 된다. 이러한 노이즈는 실시간 3차원 LADAR 영상의 품질을 저하시키고, 표적정보의 실시간 확인을 어렵게 한다. Logic Module은 Cubic 기반의 공간 필터링을 이용한 노이즈 제거 기법을 통해, 한정된 자원을 갖는 임베디드 환경에서 3차원 공간에 분포된 노이즈를 제거한다. 3차원 공간상에서 유효 Voxel 데이터와 노이즈 성분의 구분을 위하여, 주변 Cubic의 Voxel 분포 정보를 활용하였다. 실제 표적의 유효 Voxel 분포의 경우, 주변의 Voxel들의 분포와 상관도가 높아, 3차원 공간 필터링을 이용한 노이즈 제거 효과가 있음을 확인할 수 있었다.