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김은태 연구실
연세대학교 전기전자공학과 김은태 교수
3D LiDAR 처리
포인트클라우드 인식
SLAM
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

김은태 연구실

연세대학교 전기전자공학과 김은태 교수

김은태 연구실은 로봇이 인식과 위치추정을 수행하는 과정에서 필요한 시각·라이다 기반 알고리즘을 개발합니다. 특히 3D LiDAR 점군의 실시간 처리와 초해상화, 주행 가능영역 완성, 다중객체 추적을 통합하는 인식 연구를 수행합니다. 또한 RGB 카메라 기반 street floor segmentation과 RGB-D 기반 finite-plane SLAM처럼 환경 단서와 기하 단서를 결합하여 CPU 실시간 동작을 목표로 최적화합니다. 아울러 메모리 네트워크와 상관 검증 기반 매칭 학습으로 비디오 분할 및 이미지 검색 성능을 개선합니다.

3D LiDAR 처리포인트클라우드 인식SLAM다중객체추적주행가능영역 검출
대표 연구 분야
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실시간 3D LiDAR 기반 주행/로봇 인식 및 추적 원천기술 thumbnail
실시간 3D LiDAR 기반 주행/로봇 인식 및 추적 원천기술
Real-Time 3D LiDAR Perception and Tracking for Driving Robots
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

58총합

5개년 연도별 피인용 수

1,080총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
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·
인용수 4
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2024
Finite-Plane Simultaneous Localization and Mapping (FP-SLAM): A New RGB-D SLAM Exploiting Interfeature Relationship
Hae Min Cho, Euntai Kim
IF 5.9 (2024)
IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
This article introduces a novel feature-based visual simultaneous localization and mapping (v-SLAM), termed finite-plane (FP)-SLAM, using an RGB-D camera Specifically, the problem solved in this article is to extract sparse features effectively from RGB-D images and build a graph consisting of poses and sparse features as accurately as possible in real time on CPU. Motivated by surfel-point SLAM (SP-SLAM), FP-SLAM extracts points and surfels from RGB-D images as sparse features and optimizes a pose and feature graph jointly. Compared to SP-SLAM, however, two new residuals are proposed to optimize the graph and improved the accuracy in FP-SLAM. These new residuals exploit the relationships between surfel-surfel (SS) and between point-surfel (PS), capturing interfeature relations. Incorporating these new residuals with those from SP-SLAM, a total of four residuals are employed to jointly optimize points, surfels, and camera poses. In addition, to expedite processing, the Jacobian of the error function is directly implemented in the optimization instead of using the off-the-shelve derivative module to speed up the processing. Finally, the effectiveness of the proposed FP-SLAM is validated on benchmark datasets by comparing it against previous methods in terms of localization accuracy.
https://doi.org/10.1109/tim.2024.3418089
Simultaneous localization and mapping
Artificial intelligence
Computer vision
Feature (linguistics)
Computer science
RGB color model
Feature extraction
Plane (geometry)
Pattern recognition (psychology)
Mobile robot
2
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인용수 3
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2024
Correlation Verification for Image Retrieval and Its Memory Footprint Optimization
Seongwon Lee, Hongje Seong, Suhyeon Lee, Euntai Kim
IF 18.6 (2024)
IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence
In this paper, we propose a novel image retrieval network named Correlation Verification Network (CVNet) to replace the conventional geometric re-ranking with a 4D convolutional neural network that learns diverse geometric matching possibilities. To enable efficient cross-scale matching, we construct feature pyramids and establish cross-scale feature correlations in a single inference, thereby replacing the costly multi-scale inference. Additionally, we employ curriculum learning with the Hide-and-Seek strategy to handle challenging samples. Our proposed CVNet demonstrates state-of-the-art performance on several image retrieval benchmarks by a large margin. From an implementation perspective, however, CVNet has one drawback: it requires high memory usage because it needs to store dense features of all database images. This high memory requirement can be a significant limitation in practical applications. To address this issue, we introduce an extension of CVNet called Dense-to-Sparse CVNet (CVNet), which can significantly reduce memory usage by sparsifying the features of the database images. The sparsification module in CVNet learns to select the relevant parts of image features end-to-end using a Gumbel estimator. Since the sparsification is performed offline, CVNet does not increase online extraction and matching times. CVNet dramatically reduces the memory footprint while preserving performance levels nearly identical to CVNet.
https://doi.org/10.1109/tpami.2024.3504274
Computer science
Artificial intelligence
Footprint
Correlation
Memory footprint
Computer vision
Image retrieval
Pattern recognition (psychology)
Image (mathematics)
Image processing
3
article
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2024
Drivable Region Completion via a 3D LiDAR
Wonje Jang, Euntai Kim
IF 8.4 (2024)
IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems
Three-dimensional light detection and ranging (3D LiDAR) sensors are widely used in autonomous vehicles. Among various perception problems using a 3D LiDAR, the identification of drivable region (DR) is one of the most important problems. In this paper, the DR identification using a 3D LiDAR is reformulated as a completion problem. In other words, the problem is to generate the virtual points so that the virtual points cover the DR as densely and uniformly as possible, thereby representing the DR well enough. The problem considered herein is named the DR completion problem. To solve the DRC, a new network called the Drivable Region Completion Network (DRCN) is proposed. The proposed DRCN consists of an encoder part and a decoder part. The encoder part consists of two encoders. The first one is the Multi-Layer Perceptron (MLP) encoder, and it captures the global feature of the given LiDAR points. The second one is named the Point Pyramid Network (PPN) encoder, and it extracts local features between the points in the point cloud. The decoder part takes the coarse-to-fine structure, and it consists of the coarse and refinement decoders. The coarse decoder predicts seed points for the DR. The refinement decoder refines the seed points to predict the final dense DR points. Finally, the DRCN is applied to the SemanticKITTI dataset for evaluation. The proposed DRCN is validated by showing that our DRCN outperforms other DR detection methods in terms of accuracy.
https://doi.org/10.1109/tits.2024.3367130
Lidar
Computer science
Artificial intelligence
Computer vision
Remote sensing
Geography
최신 정부 과제
22
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1
2023년 3월-2026년 12월
|1,512,800,000
대규모 실내업무공간에서 동작하는 다중 이동로봇을 위한 협력적 지도작성 환경인식 및 자율주행 기술개발
[3차년도 목표]ㅇ 다중로봇의 주행을 위한 장애물에 의한 가려짐에 강인한 birds-eye-view 주행가능영역 검출 기술 개발ㅇ 조명/시점/환경 변화에 강인한 지역이미지 기반 Fine matching 기술 개발ㅇ 로봇 적용을 위한 경량화 기술 개발ㅇ 경량 네트워크 기반 물체 검출 기술 개발ㅇ 대규모 실환경 지도 작성을 위한 실시간 동적 장애물 제거 기술 ...
대규모 실내업무공간
다중 이동 로봇
협력적 지도적성
협력적 환경인식
협력적 자율주행
2
2023년 3월-2026년 12월
|1,297,178,000
대규모 실내업무공간에서 동작하는 다중 이동로봇을 위한 협력적 지도작성 환경인식 및 자율주행 기술개발
[2차년도 목표]ㅇ 다중로봇의 주행을 위한 birds-eye-view 주행가능영역 검출 기술 개발ㅇ 환경변화에 강인한 전역 이미지 기반 공간 인식 기술 개발ㅇ 검출 물체 정의 및 학습 데이터 구축ㅇ 로봇 주행 중 물체 검출 및 인식 기술 개발ㅇ 단일로봇 뉴럴 SLAM 기반 실환경 3차원 지도 작성 기술 개발ㅇ 다중로봇 영상 센서 정보 융합을 통한 파노라마 ...
대규모 실내업무공간
다중 이동 로봇
협력적 지도적성
협력적 환경인식
협력적 자율주행
3
주관|
2023년 3월-2026년 12월
|1,046,100,000
대규모 실내업무공간에서 동작하는 다중 이동로봇을 위한 협력적 지도작성 환경인식 및 자율주행 기술개발
본 과제는 인천공항 같은 대규모 실내업무공간에서 다중로봇이 서로 협력해 자율주행·맵핑·장애물 인식을 수행하는 무인 시스템 구축 연구임. 연구 목표는 다중로봇 주행을 위한 frontal view 주행가능영역 검출, 전역 이미지 임베딩 기반 공간 인식, 단일로봇 뉴럴 SLAM 기반 3차원 지도 작성 및 동적 장애물 인식, 다중로봇 협조적 지도 작성 알고리즘, 위치추정 및 루프 폐쇄, 로봇 간 주행프레임워크, 복수 로봇 주행시뮬레이션, 무선 통신 시스템, 임무수행 관제 시나리오 및 인천공항 테스트필드 구축임. 기대 효과는 시뮬레이션 기반 요소 기술 기초 완성 및 요소 통합 플랫폼/아키텍쳐 마련, 향후 통합 기술 대규모 실환경 실증 대비임
대규모 실내업무공간
다중 이동 로봇
협력적 지도적성
협력적 환경인식
협력적 자율주행
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024멀티탭1020240116832-
공개2022포인트 클라우드에 포함된 잡음 제거 방법 및 장치1020220069003
등록2021광학 흐름을 이용한 합성 동영상 생성 방법1020210189365
전체 특허

멀티탭

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240116832

포인트 클라우드에 포함된 잡음 제거 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2022
출원번호
1020220069003

광학 흐름을 이용한 합성 동영상 생성 방법

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등록
출원연도
2021
출원번호
1020210189365

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