단일 원형 경계상자를 사용한 YOLO 기반 궐련 담배 검출 시스템

Abstract

현대의 공장자동화 분야에서는 생산효율 증대와 생산 제품의 품질 향상을 위해 제조 공정에서 기계, 전기, 전자, 컴퓨터 공학 등의 다양한 최신 기술이 적용되고 있다. 본 연구에서는 궐련 담배 생산 공정에서 궐련 담배의 누락이나 역방향 정렬과 같은 불량 포장을 정확하게 검출하기 위해 단일 원형 경계상자를 사용한 YOLO 기반 궐련 담배 검출 시스템을 제안하였다. 특히, Proposed-Net2는 성능 면에서 YOLOv4-Tiny 네트워크와 유사한 평균 정밀도를 나타내며, 기존 대비 10% 수준의 메모리를 사용하며 약 2배 정도의 빠른 처리 시간으로 궐련 담배를 검출하였다. 그리고 부족한 학습 데이터는 객체 기반으로 잘라낸 이미지를 회전 및 무작위로 생성한 경계상자에 합성하여 적은 수의 학습 이미지만으로 다양한 형태의 데이터를 증강하여 효과적인 학습이 가능함을 확인하였다. 이는 임베디드 환경과 같은 하드웨어 사양이 낮은 곳에서도 적용할 수 있는 장점이 있다.