“처음 본 물체도 한눈에 정확 인식” GIST, 실시간 ‘AI 비전’ 기술 개발

[헤럴드경제=구본혁 기자] 로봇이 새로운 환경에서 원활하게 작업하려면 처음 보는 물체도 빠르고 정확하게 인식하는 능력이 필수이다. 하지만 기존 AI 비전 기술은 사전에 학습한 데이터에 포함된 물체만 인식할 수 있어, 미학습 물체에 대한 인식률이 떨어지는 한계가 있었다.

국내 연구진이 이러한 문제를 해결할 혁신적인 인공지능(AI) 기술을 개발해 로봇 비전, 자율주행 등 다양한 분야에서의 활용이 기대되고 있다.

광주과학기술원(GIST)은 AI융합학과 이규빈 교수 연구팀이 오류 추정을 통해 미학습 물체의 인식 결과를 정제하는 AI 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 실시간으로 오탐지된 물체를 삭제하거나 추가하는 기능을 갖추고 있어, 로봇의 시각 인지 능력을 한층 향상시킬 것으로 보인다.

연구팀은 빠르고 정확한 오류 정정 기술을 적용한 ‘QuBER’ 모델을 개발했다.

QuBER 모델은 RGB-D(Red‧Green‧Blue-Depth, 컬러+깊이) 이미지와 초기 예측 데이터를 활용해 ‘4자 경계 오류(Quadruple Boundary Error)’를 분석함으로써 물체 인식의 정확도를 높이는 것이 특징이다. 이 기술을 통해 처음 보는 미학습 물체도 실시간으로 빠르고 정확하게 인식할 수 있다.

이처럼 4자 경계 오류(Quadruple Boundary Error)는 AI 비전 기술의 정확도를 높이는 데 핵심적인 기법으로 주목받고 있다.

이 기술은 AI의 초기 예측값과 실제 데이터(Ground Truth) 간의 차이를 ▷True Positive 경계(올바르게 검출된 경계) ▷False Negative 경계(검출해야 했지만 놓친 경계) ▷False Positive 경계(잘못 검출한 경계) ▷True Negative 경계(검출하지 않아야 할 부분을 정확히 비검출한 경계) 등 네 가지 경계 기준으로 분석해 물체 인식의 오류를 효율적으로 정정한다.

연구팀이 개발한 QuBER 모델은 가려진 물체가 많아 인식이 어려운 상황에서도 빠르고 정확한 분할 능력을 보이며 세계 최고 수준의 정확도를 기록했다.

실내 환경에서 88.4%의 인식률, 테이블 위 물체들에서 83.3%의 정확도, 상자 안의 복잡한 물체들에서 77.5%의 정확도를 보였다.

이규빈 교수는 “이번 연구를 통해 로봇이 처음 보는 물체도 정확하고 효율적으로 인식할 수 있다는 가능성을 확인했다”며 “이 기술이 다양한 로봇 작업에 적용돼 새로운 환경에서도 안정적으로 동작하는 로봇 개발에 큰 역할을 할 것”이라고 말했다.