컴퓨터 비전이란?
컴퓨터 비전이란 컴퓨터를 이용하여 디지털 이미지 혹은 비디오 영상에서 의미 있는 정보를 추출하는 인공지능의 한 분야입니다. 인공지능이 컴퓨터를 생각할 수 있게 만들었다면, 컴퓨터 비전은 컴퓨터가 사물을 보고 그것을 이해할 수 있게 하여서 최종적으로 그 관찰 대상에 대해서 의미있는 반응을 할 수 있게 합니다. 컴퓨터 비전은 지금 현재 급속도록 성장하고 있으며 다양한 분야에서 연구가 활발하게 진행되고 있습니다.
컴퓨터 비전의 활용 현황은?
그렇다면 컴퓨터 비전은 어디에서 활용되고 있을까요? 컴퓨터 비전은 이미 제조업, 의료 산업, 자동차 산업, 소매업 그리고 농경 산업 등에서 활용되고 있습니다.
제조업에서 컴퓨터 비전은 제품의 결함 여부를 실시간을 파악할 수 있게 합니다. 아래 그림과 같이 제품의 크기가 아무리 작더라도 컴퓨터가 완제품의 이미지를 처리하여 결함을 쉽게 파악할 수 있게 합니다. 이외에도 원격 모니터링, 장비 관리 및 스킬 훈련에도 컴퓨터 비전이 활용되고 있습니다.
의료 산업 분야에서도 이미 컴퓨터 비전이 많이 활용되고 있습니다. 컴퓨터 비전은 아래 그림과 같이 CT 및 MRI 스캔 이미지를 분석하여 현재 환자의 상태를 빠르게 확인할 수 있습니다. 코로나 시대에도 컴퓨터 비전을 활용하여서 원격으로 환자의 코로나 상태를 파악할 수 있었으며, 이 뿐 아니라 의사가 쉽게 확인할 수 없는 작은 환자의 종양 및 암세포 등도 컴퓨터 비전을 통해서 확인이 가능합니다.
이미 자동차 산업에서는 테슬라를 필두로 해서 자율주행차에 많은 연구를 진행하고 있고 이미 시장에서 자율주행차의 효율을 보여주고 있습니다. 이 자율주행의 가장 핵심 기술로 컴퓨터 비전이 활용되고 있습니다. 아래의 그림과 같이 컴퓨터 비전을 이용하여 다른 자동차와의 간격, 거리의 표지판 및 현재 상황에 대해서 실시간으로 판단을 하여 상황에 따른 행동을 바로 진행할 수 있게 합니다.
소매업에도 컴퓨터 비전이 활용되고 있습니다. 컴퓨터 비전을 활용하여 아래 그림과 같이 실시간으로 고객의 움직임등을 파악하여 고객의 행동 및 어느 시간대에 고객이 가장 많이 활동하는 지 등을 분석할 수 있습니다. 이 분석을 활용하여 상점의 상품 배치 및 고객 만족도를 향상 시킬 수 있습니다. 이외에도 컴퓨터 비전은 상품 진열대의 현재 상품의 갯수를 파악하여 실시간으로 재배치를 할 수 있게 도와주며, 직원이 없더라도 절도 등을 바로 확인 할 수 있도록 도와줄 수 있습니다.
농경 산업에서도 컴퓨터 비전을 활용하고 있습니다. 컴퓨터 비전을 통해서 돼지나 소 등의 가축의 건강상태를 파악 할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 가축의 행동을 분석하여 생산성 및 가축의 복지 향상을 촉진시킬 수 있습니다. 이외에도 해충 발견, 작물 관찰 및 농장 자동화에도 컴퓨터 비전이 활용되어 생산성 향상에 도움을 줄 수 있습니다.
작동 원리는?
컴퓨터 비전은 딥러닝과 머신러닝을 활용하여 컴퓨터가 이미지나 비디오를 식별하여 분석하게 합니다.
컴퓨터 비전의 작동 원리는 크게 2 단계로 나눠집니다.
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이미지 수집
- 컴퓨터 비전은 딥러닝과 머신러닝의 기술을 활용하므로 많은 데이터가 필요합니다. 컴퓨터 비전이 이미지를 의미 있게 관찰 및 분석할 때까지 계속 데이터를 수집하고 학습합니다.
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이미지 처리 및 분석
- 컴퓨터 비전은 이미지를 받으면 학습된 딥 러닝 모델을 활용하여 이미지를 처리하고 처리된 정보를 토대로 이미지 안의 객체를 식별하거나 분류하고, 그에 맞는 해석을 합니다.
정리하자면, 컴퓨터 비전은 먼저 많은 이미지를 수집하여 그 이미지를 학습하고, 그 학습한 지식을 토대로 새로운 이미지를 처리하여 분석 및 해석하는 학문이라고 볼 수 있습니다.
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