최근 4차 산업혁명과 함께 자율주행 및 무인화 기술에 대한 연구가 본격적으로 이루어지고 있으며, 시스템의 완성을 위해서는 주변환경에 대한 객체인식 기술은 매우 중요한 요소이다.
현재 객체인식을 위한 센서는 카메라, 초음파, RADAR, LiDAR(Light Detection and Ranging) 등의 다양한 센서들이 사용되고 있으며, 인식기술의 정확도를 높이기 위한 센서기술의 다양화와 함께 기능의 고도화가 빠르게 진행되고 있다.
그 중에서 LiDAR센서는 레이저 펄스빔을 이용하는 장비이므로 정밀한 거리 및 고분해능을 가지며, 작은 물체를 식별하는 능력이 탁월하므로 고 정밀도의 탐색과 계측이 가능한 장점이 있다.
LiDAR센서는 레이저 파장에 따라 자율주행 분야, 기상관련 분야, 수심측량 분야, 지형맵핑 분야 등 다양하게 응용되고 있으며, 최근에는 LiDAR센서의 포인트 클라우드를 이용한 물체감지와 관련된 많은 연구와 함께 파장 1,550 nm 대역은 사람의 시각에 안전하면서 눈에는 보이지 않는 시각안전 파장으로 각광받으며, 차량 및 로봇군사기술 분야에 이르기까지 적극적으로 활용되고 있다.
특히, 자율주행 및 무인화 기술의 완성과 신뢰성에는 보다 정밀한 물체탐지 및 계측장비가 요구되고, 고 분해능의 LiDAR센서를 적용하는 방법이 타당하지만 현재로서는 고비용을 지불해야 한다.
본 연구는 LiDAR센서의 활용도가 증가되고 있는 산업분야에 적용을 목적으로 스캐닝 기반의 LiDAR센서를 설계하여 구현하였다.
논문의 제3장에서는 센서로 부터 얻어진 Raw data의 오차 및 노이즈 제거 그리고 데이터의 연속성 개선, 삼각함수에 의한 포인트 클라우드 추출, 선형회귀 모델을 이용한 탐지계측 알고리즘 등을 설계하였으며, 제4장에서는 설계한 알고리즘의 검증을 위하여 LiDAR센서와 3D Viewer를 설계하여 제작하였으며, 실험적으로 선형회귀 모델, 탐지계측 및 영역감지 알고리즘에 대한 정확성과 가능성을 확인하였다. 연구결과로 LiDAR센서 구성과 객체검출 알고리즘은 확인과 검증을 통하여 무인화 솔루션에 적용할 수 있음을 제시하였다.