자율 주행 성능을 높이는 객체 인식 프로젝트
자율주행 기술의 핵심은 정확한 이미지 처리와 객체 인식입니다. 엘리스 자율주행 트랙 1기 1차 프로젝트에서는 실내외 주차장에서 주차 가능 공간을 실시간으로 탐지하고, 그 중 가장 가까운 주차 공간을 자동으로 탐색하는 기술을 성공적으로 구현했습니다.
자율주행 프로젝트 주요 목표는 다음과 같습니다:
- 주차 가능 공간 탐지
- 가장 가까운 주차 공간 자동 인식
- 주행 가능 공간, 주차 가능 공간, 최적 주차 공간 시각화
실내외 주차장에서의 기술 구현 성과
실내 주차장 탐지 기술
- 노란색: 주차 가능한 공간
- 초록색: 주행 가능한 공간
- 파란색: 가까운 차량 인식
- 빨간색: 보행자 인식
주차 공간 탐지 정확도를 높여, 주차 가능 공간 중에서도 가장 가까운 위치를 명확히 인식하고 보행자를 인지하여 피할 수 있도록 하는 것이 중요합니다.
특히 카메라로 인식하는 경우 실외 주차장에서 밝은 주간 시간과 어두운 상황에서 균형 있는 인식이 필요합니다.
실외 주차장 (주간)
- 충분한 조명 덕분에 물체, 주행 가능 공간, 주차 공간을 명확하게 탐지
- 실내와 동일한 수준의 정확도를 유지
실외 주차장 (야간)
- 어두운 환경에서도 주차 차선 인식 가능
- 실시간 탐지 정확도가 높은 수준으로 유지되어, 신뢰할 수 있는 결과 제공
낮과 밤 상황에서도 어떻게 인식하는지 충분히 비교 테스트를 통해 성능을 높여보는 작업을 진행해 보았습니다.
프로젝트 주요 기술 스택 소개
- Python: 데이터 분석 및 전처리
- OpenCV: 객체 탐지 및 영상 처리
- Detectron2: 인스턴스 세그멘테이션
- Nvidia CUDA: GPU 가속 처리
- COCO 데이터셋: 객체 탐지 학습 데이터
자율주행 트랙은 1차 프로젝트에서 위의 기술들을 사용하기 위해 사전 자료 제공 및 역량테스트를 통해 수업에 따라오실 수 있는 분들께 최종 합격 안내를 드리고 있어요.
자율주행 트랙에 합류하고 싶다면, 꼭 사전알림신청 해두시고 개강 후 바로 사전 자료를 받아보시길 추천드립니다.
프로젝트 구성 인원
데이터셋 담당 (2명)
- 데이터 수집 및 분석
- COCO 형식으로 변환하여 학습 데이터 준비
모델 담당 (2명)
- 객체 탐지 모델 선정 및 구현
- 모델 학습 및 시각화 서비스 구축
프로젝트 주간에는 4명의 팀원들과 역할분담한 후 코치님과 함께 프로젝트를 진행합니다.
최적의 솔루션을 찾아가는 과정: Mask R-CNN vs Detectron2
왜 모델 선택이 중요한가?
자율주행 기술에서 가장 핵심적인 요소 중 하나는 정확하고 빠른 객체 인식입니다. 주차 공간 탐지와 같은 실시간 서비스를 구현하기 위해서는 단순히 인식 정확도가 높은 것만으로는 충분하지 않습니다. 처리 속도, 정확도(mAP), 학습 시간 등 다양한 요소들을 종합적으로 고려해 최적의 모델을 선택해야 합니다.
이 과정에서 두 가지 강력한 딥러닝 기반 객체 탐지 모델인 Mask R-CNN과 Detectron2를 비교하고, 각각의 특성과 성능을 분석해 최종 선택을 내릴 수 있었는데요. 이 선택 과정은 단순한 성능 비교 이상의 의미를 지니며, 모델 최적화와 실시간 서비스 환경에 대한 깊은 이해로 이어졌습니다. 현직 코치님과 함께 하니 두 가지 모델을 비교하는 것도 꽤 수월하게 할 수 있었습니다.
| 비교 항목 | Mask R-CNN | Detectron2 |
|---|---|---|
| GPU | A100 | A100 |
| 데이터 분할 (Train/Val) | 3,519 / 885 | 25,735 / 6,439 |
| 학습 속도 (FPS) | 5~6 | 18 |
| 최종 Val Loss | 1.4571 | 0.6767 |
| mAP (정확도) | 61.5 | 72.6 (주행 공간) / 65.8 (주차 공간) |
| 처리 속도 | 0.18s / 이미지 | 0.055s / 이미지 |
▲ 모델 비교 예시 표
1차 프로젝트 끝난 뒤, 후기
수강생들의 생생한 후기
- 데이터 전처리 과정의 중요성을 깨닫는 계기가 되었어요! (정보통신학 전공, 23세)
- 대용량 데이터 처리와 모델 구현에 대한 귀중한 경험이었어요! (자율주행 경진대회 수상자, 25세)
- 협업과 소통의 중요성을 체감한 실무 경험이었습니다. (프로그래밍 독학, 41세)
현업 전문가의 피드백과 실무 중심 멘토링까지!
엘리스 자율주행 트랙에서는 현업에서 충분한 경험을 거친 전문가와 함께 실무 중심의 멘토링을 받을 수 있습니다.
왜 엘리스 트랙인가요?
- 실무에 특화된 AI 프로젝트 경험
- 고성능 GPU 자원으로 대용량 데이터 처리 능력 강화
- 모델 선정부터 실시간 서비스 구현까지 직접 실습
"어떤 기술을 선택해야 할까?", "실제 환경에서 적용 가능할까?" 같은 고민이 있다면, 엘리스 자율주행 트랙에서 맞춤형 코칭을 받아보세요.
프로젝트 성공을 위한 완벽한 로드맵
- 데이터 전처리부터 모델 학습까지 전 과정을 실습
- ROS 기반 버추얼 차량 2차 프로젝트까지!
- 현업 전문가 피드백 및 실시간 멘토링
