지능형 카메라 시스템

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 P  딥러닝 기반 고속 객체 인식을 이용한 도로교통 감시 및 통제용 지능형 카메라 시스템 개발

연구목표

  • 실시간 교통객체 영상인식을 위한 딥러닝 연산처리 가속을 RTL 기반 FPGA로 개발하여 검출률 향상과 전력소모의 효율성을 제공하고 교차로 및 횡단보도에서의 교통사고 예방 서비스 영역에 활용

연구내용

  • 딥러닝 기반 교통객체 연산처리 가속을 위한 FPGA용 H/W RTL설계
    • 임베디드 시스템에 적용할 수 있는 프로그래머블 객체인지 하드웨어 구조를 Verilog-HDL (하드웨어 설계 언어)로 설계
    • 연산속도 향상과 저전력 아키텍처 구현을 위해 고정 소수점 모델링 연산적용
    • 연산처리용 MAC(Multiplier-accumulator), PE(processing element) 아키텍처 설계
    • 병렬처리용 PE Array Driver 설계
    • AMBA AXI4 규격을 따른 System Wrapper 설계
  • MAC, PE 아키텍처 (병렬프로세서)가 내장된 딥러닝 기반 임베디드 FPGA 설계
    • 대용량 및 대역 폭 메모리 인터페이스, 매우 낮은 대기 시간 및 전력 효율화 구현
    • 다양한 형태의 병렬프로세서를 위한 시뮬레이션 환경 구축 및 모델링
    • 병렬 프로세서 기반 하드웨어 설계
  • DarkNet 기반 딥러닝 학습 시뮬레이터 개발
    • 상태 정보를 가지는 데이터플로우(dataflow) 그래프로 계산을 표현하여 학습과 추론 시스템 구축
    • 응용서비스별 학습 데이터 구축 (차량, 보행자, 자전거, 오토바이)
    • CPU 모델이 포함된 FPGA에 적용가능 하도록 구현설계
  • FPGA 보드 연동 카메라 데모 시스템 개발
  • 딥러닝 기반 고성능 차량 및 보행자 검출 알고리즘 개발
    • 객체 검출 및 위치 탐지를 단일 네트워크로 처리하는 딥러닝 기술 개발
    • 도로교통 감시 및 통제 환경에 적합한 데이터베이스 선정 및 네트워크 재학습/최적화
  • 하드웨어 RTL 개발을 위한 C-언어 기반 Quasi-Simulator 개발
    • 하드웨어 친화적인 심층 네트워크 구조 개발
    • 단위 모듈의 검증을 위한 프로파일링 기능 구현 및 성능 평가
연구내용이미지

기대효과

  • 4거리 교통 감시 카메라 적용
    • 현재 ITS(Intelligent Traffic System)용 교통감시 카메라에 적용되고 있는 영상인식 솔루션은 DSP 기반의 소프트웨어 처리 방식으로 동작속도가 느리고 전류소모도 커서 상용화에 어려움이 있음
    • (주)이지스로직의 협력회사인 라오넥스(주)가 오산시와 창원시를 대상으로 추진 중인 교통 감시 카메라에 ASIC 기반의 영상인식 솔루션 적용 추진
    • 오산시와 창원시를 테스트배드로 하여 전국 지자체에 확대 추진 계획
  • 송전탑 감시 카메라 적용
    • (주)이지스로직의 협력회사인 (주)태지테크가 한전KDN과 공동으로 한국전력향 송전탑 감시카메라 개발을 기획하고 있는 중이며, 본 과제 솔루션을 적용하여 추진하기로 협의함