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대화상대 위치 스스로 찾는 능동형 '로봇귀' 개발
한국과학기술연구원(KIST) 인지로봇연구단 최종석(36) 박사팀은 28일 주변에서 나는 소리를 분석, 자신의 대화 상대를 찾아내고 그 위치를 파악해 눈(카메라)으로 계속 추적할 수 있는 '지능로봇을 위한 능동청각시스템'을 개발했다고 밝혔다.
이런 청각시스템은 사람과 능동적으로 교감할 수 있는 로봇 개발에 꼭 필요할 뿐 아니라 지능형 웹캠이나 보안시스템, 능동형 완구 등을 개발하는 데에도 활용이 가능할 것으로 기대된다.
연구진은 지능로봇 청각의 핵심요소기술인 '음원방향 감지 기술'에 대한 특허를 출원하고 민간기업에 이전, 산업화를 추진중이며 10월 8~10일 미국 워싱턴 DC.에서 열리는 미국전기전자공학회(IEEE) 신호처리 학회(2008 SiPS)에서도 발표할 예정이다.
이 시스템은 주변의 소리를 분석해 음성의 방향을 찾아내는 음성방향 인식 모듈과 음성의 방향으로 카메라를 움직이는 모터 구동모듈, 카메라에 들어온 영상을 분석해 대화 상대를 찾는 카메라 영상분석 부분 등으로 구성돼 있다.
음성방향 인식 모듈은 카메라 아래에 평면 정삼각형 형태로 배치된 3개의 마이크에 소리가 도달하는 시간 차이를 분석, 음원의 방향을 파악하고 신호처리보드는 그 소리가 사람 목소리 주파수에 해당하는지, 소리 방향은 일정한지, 소리가 지속적으로 나는지 등을 분석해 자신과 대화하는 상대일 확률이 가장 높은 음원을 결정한다.
음원의 방향이 결정되면 그 정보가 모터 구동모듈로 전해져 카메라가 음원방향으로 움직이게 되며 카메라 영상분석 부분은 카메라에 들어온 영상에 사람이 있는지 파악하고 그 사람이 대화 상대인지 분석하게 된다.
이 시스템은 음원의 방향검지 기술을 통해 파악한 음원의 위치와 카메라를 통해 획득한 영상정보를 활용해 대화 상대가 움직일 경우에도 계속 추적할 수 있다.
최 박사는 "이 시스템을 사람들이 많이 있는 카페에서 실험한 결과 3ｍ 밖에 있는 대화 상대도 정확하게 파악하는 것으로 나타났다"며 "이 시스템을 인포테인먼트 로봇에 탑재해 음성 정보와 영상 정보를 함께 활용해 대화 상대를 정확히 추적하는 기술을 개발하고 있다"고 밝혔다.
그는 또 "이 시스템은 로봇 뿐 아니라 스스로 소리나는 방향을 찾아내 촬영하는 능동형 폐쇄회로TV(CCTV) 등 보안시스템과 지능형 웹캠, 화상회의시스템, 음성 입력이 필요한 차량 내비게이션 등에도 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.
KIST 인지로봇연구단 최종석 박사
<사진설명 : 지능로봇을 위한 능동청각시스템(왼쪽 검은색 장치)과 이 시스템이 탑재된 인포테인먼트 로봇(가운데)>
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