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연구개발 목표 및 내용
최종 목표
엣지컴퓨팅 장치 환경에서의 시청각 인지지능 솔루션 개발
전체 내용
ㅇ 연구개발 내용
- 엣지컴퓨팅 장치 환경에서의 시청각 인지지능 솔루션 개발
· 트랙1: 시각지능 기반 상황인지 기술 개발 및 경량화
1) 모델 학습을 위한 도심 보행자 데이터셋 생성
* 공개데이터셋을 활용한 데이터 증강 수행
2) 보행자 검출 신경망 학습
3) 보행자 추적 신경망 학습
4) 상황인지 신경망 경량화
· 트랙2: 시각지능 기반 문자인지 및 위치추정 기술 개

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
엣지컴퓨팅 장치 환경에서의 시청각 인지지능 솔루션 개발
전체 내용
ㅇ 연구개발 내용
- 엣지컴퓨팅 장치 환경에서의 시청각 인지지능 솔루션 개발
· 트랙1: 시각지능 기반 상황인지 기술 개발 및 경량화
1) 모델 학습을 위한 도심 보행자 데이터셋 생성
* 공개데이터셋을 활용한 데이터 증강 수행
2) 보행자 검출 신경망 학습
3) 보행자 추적 신경망 학습
4) 상황인지 신경망 경량화
· 트랙2: 시각지능 기반 문자인지 및 위치추정 기술 개발 및 경량화
1) 모델 학습을 위한 도심 문자열(간판) 데이터셋 생성
* 공개데이터셋을 활용한 데이터 증강 수행
2) 문자열 영역 검출 신경망 학습
3) 문자인식 신경망 학습
4) 문자인지 신경망 경량화
· 트랙3: 청각지능 기반 원거리 음향인지 기술 개발 및 경량화
1) 음원 방위 및 종류식별 신경망 학습
2) 음향인지 신경망 경량화
· 인지지능 기술의 엣지컴퓨팅 장치 내 구현
1) 인지지능 모델의 ONNX (Open Neural Network Exchange) 변환결과 확보
2) ONNX -> TensorRT 변환
3) 각 기술 별 Xavier NX 기반 추론SW 개발
ㅇ 연구 추진체계 및 전략
- 연구 추진체계
· (주관) 인트플로우
1) 상황인지 모델 개발 및 경량화
2) Xavier NX 기반 구현
· (공동) 광주과학기술원
1) 음향인지 모델 개발 및 경량화
· (공동) 조선대학교
1) 시각지능 기반 문자인지 및 위치추정 기술 개발 및 경량화
· (공동) 한화테크윈
1) 상황인지 및 문자인지 데이터베이스 구축
- 연구 추진전략
· (DB구축) 상황인지 및 문자인지 훈련용 데이터셋 학습툴 개발 및 생성
→ 기존대회 상위팀의 노하우를 통해 짧은 기간 동안 훈련용 데이터셋을 생성
· (기술개발) 구축된 데이터셋 기반의 인지지능 모델의 개발 및 경량화
→ 공동연구기관간 기술 분장 및 협업을 통한 인공지능 모델 개발
· (성능검증) 개발된 인공지능 모델의 엣지컴퓨팅 기반 구현 및 동작 평가
→ Xavier NX 기반 인지지능 모델 구현
→ 각 인지지능 모델 별 구동속도 및 정확성 평가
ㅇ 요소별 추진전략
- 데이터베이스 구축 (상황인지, 문자인지)
· AI-HUB + 자체수집한 시가지 영상의 시드 데이터셋 확보
· 객체(사람, 간판) 위치, 크기, 가림 (Occlusion)을 고려하는 데이터증강 툴킷 개발
· 데이터 툴킷을 활용하여 상황인지 훈련용 데이터셋 확보 (시드 x 10배 규모)
- 인지지능 모델 개발 및 경량화
· 상황인지 (단일 카메라 기반 사람검출 및 추적) 모델 개발
· 문자인지 (단일 카메라 기반 문자검출 및 인식) 모델 개발
· 청각인지 (스테레오마이크 기반 발화자 위치 및 종류 식별) 모델 개발
· 각 인지지능 모델 별 구조 최적화를 통한 경량화 (파라메터 감축) 수행
- 성능검증
· 2020대회 평가 데이터셋 활용한 인지지능 모델 별 목표 정확성 달성여부 검증
· 인지지능 모델 별 Xavier NX 환경에서의 목표 속도 달성여부 검증
ㅇ 대표 연구성과물
- (공개SW 성과)
1) [공개SW 1건] Xavier NX 기반 음향인지 SW 공개
(목표 확산지수: Star 50개, Fork 25개)
- (기술개발 성과)
1) 원거리 음향인지 기술의 경량화 방법 관련 IP 확보

연구개발성과
∎(성과소개) 엣지컴퓨팅 장치 환경에서의 시청각 인지지능 솔루션 개발
∎(개발 목적 및 배경) 다양한 재난상황 속 잡음에서 현장에 대한 정보 파악을 위해서는 양질의 음원 데이터베이스로부터 학습되는 상황인지 기술, 문자인지 기술, 음향인지 기술, 모델 경량화 기술의 확보가 필수적임
∎(성과적용분야) 조난자 무인탐지 및 구조, 지능형 CCTV에 접목, 스마트팩토리, 스마트 팜, 스마트시티 등 각종 지능형 IOT솔루션의 무인대응에 활용

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
ㅇ 활용계획
- 자율주행드론에의 인지지능 모델 구현을 통한 조난자 무인탐지 및 구조에 활용
- 지능형 CCTV에 접목하여 재난, 위험상황을 24시간 무인 모니터링에 활용
- 영상지능 정보와의 조합을 통한 시청각 통합 상황인지 기술에의 응용
- 스마트팩토리, 스마트팜, 스마트시티 등 각종 지능형 IoT 솔루션의 24시간 무인대응에 활용
ㅇ 기대효과
- (과학기술적) 시청각분석 기반 인지 분야에서의 인공지능 접목 기술의 개선 및 성숙화를 촉진시킬 수 있으며, 본 연구개발을 통하여 개발된 인지지능 솔루션이 엣지컴퓨팅을 통해 산업 전반에 확산될 수 있음을 입증할 수 있을 것으로 기대됨
- (사회적) 재난상황으로 인한 피해자의 생명이 위독한 상황에서 현장 인지지능은 보다 신속하고 정확히 상황을 외부로 알림으로써 의료 골든타임을 확보하고 생명을 구하는데 일조함
- (경제적) 클라우드 기반의 인공지능 추론 대신 엣지컴퓨팅 장치 내에서 고수준의 인지지능 추론이 가능해져 활용 비용을 크게 낮추고 관련 산업으로의 확산을 촉진할 수 있음

(출처 : 요약문 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 7
• 목차 ... 10
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1-1. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 14
• 2-1. 연구개발과제의 최종 목표 ... 14
• 2-2. 연구개발과제의 단계별 목표 ... 16
• 2-3. 연구개발과제의 연구 내용 ... 17
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 24
• 4. 목표 미달 또는 미흡한 사항에 대한 분석 ... 32
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 33
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 33
• 7. 연구개발성과에 대한 후속연구 및 추가 개발 계획 ... 35
• 8. 연구개발비 사용실적 ... 36
• 붙임1. 사업화대상기술별 기술명세서 ... 37
• 붙임2. 자체 보안관리 진단표 ... 41
• 붙임3. 공개 SW 요약서 (공개SW과제만 작성) ... 42
• 끝페이지 ... 43