KR102402194B1 - Deep learning based end-to-end o-ring defect inspection method - Google Patents

Deep learning based end-to-end o-ring defect inspection method Download PDF

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Abstract

A deep learning-based object detection method performed by a computing device according to one embodiment of the present disclosure is disclosed. The method includes the steps of: inputting an image to a first neural network model and extracting location information of an object included in the image; performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and inputting the pre-processed image to a second neural network model to determine a defect of the object. The first neural network model and the second neural network model may be different neural network models.

Description

딥러닝 기반 엔드-투-엔드 O-RING 결함 검출 방법{DEEP LEARNING BASED END-TO-END O-RING DEFECT INSPECTION METHOD}DEEP LEARNING BASED END-TO-END O-RING DEFECT INSPECTION METHOD

본 발명은 객체 검출 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인공지능 기술에 기반하여 객체의 결함을 검출하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting an object, and more particularly, to a technology for detecting a defect in an object based on an artificial intelligence technology.

생산 공정에서 컴퓨터 비전 검사 영역은 검사 알고리즘의 한계로 인해 검사 결과물을 작업자가 수작업으로 재판정하는 비율이 매우 높은 문제가 있다. 이에 따라, 양호한 제품과 불량한 제품을 재판정하기 위해 투입되는 작업자의 수가 증대되어 제품의 원가 경쟁력을 약화시킬 우려가 있다.In the production process, the computer vision inspection area has a very high rate of manual re-judgment of inspection results by operators due to the limitations of inspection algorithms. Accordingly, the number of workers input to re-determine a good product and a bad product is increased, and there is a fear that the cost competitiveness of the product may be weakened.

최근 딥 러닝 기술은 컴퓨터 비전 분야의 비약적인 발전을 선도하며 핵심 기술로 자리 잡고 있다. 육안 검사의 한계성을 극복하고 검수의 신뢰성과 속도 향상에 의한 생산성을 증대시키기 위해 컴퓨터 비전(computer vision) 기반의 검사 자동화 시스템 개발이 활발히 진행 중이다. 그러나 산업체에서는 하드웨어 및 소프트웨어 구입에 따른 고비용 문제와 컴퓨터 비전에 관한 전문 지식의 부족의 문제를 지니고 있다. 또한 딥 러닝 기술을 활용하기 위한 상당한 데이터 세트가 구축되어야 하지만, 현실적으로 불량한 제품에 대한 데이터 세트의 수가 많이 부족하다. 이와 같이 컴퓨터 비전 기반의 딥 러닝 기술을 불량한 제품 판정을 위해 현장에서 실질적으로 응용하기에는 어려움이 있는 실정이다.Recently, deep learning technology is leading the rapid development in the field of computer vision and is positioned as a core technology. In order to overcome the limitations of visual inspection and to increase productivity by improving the reliability and speed of inspection, computer vision-based inspection automation system development is actively underway. However, in industry, there is a problem of high cost due to the purchase of hardware and software and a lack of expertise in computer vision. In addition, a significant data set must be built to utilize deep learning techniques, but in reality, the number of data sets for poor products is very scarce. As such, it is difficult to practically apply computer vision-based deep learning technology in the field to determine defective products.

따라서 부족한 데이터 세트에도 불구하고 불량 제품의 검출 효율을 높이기 위해서, 딥 러닝 기술을 기반으로 자동화된 불량 제품 검출 시스템이 요구된다.Therefore, in order to increase the detection efficiency of defective products despite the insufficient data set, an automated defective product detection system based on deep learning technology is required.

미국 공개특허 제10-2021-0150700호(2021.05.20.)는 결함 검출 장치와 방법에 관하여 개시한다.US Patent Publication No. 10-2021-0150700 (May 20, 2021. 5.) discloses a defect detection apparatus and method.

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 딥 러닝을 기반으로 객체에 대한 결함을 판단하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure has been devised in response to the above-described background technology, and aims to determine a defect of an object based on deep learning.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 객체에 대한 결함 검출 방법이 개시된다. 상기 방법은, 이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하는 단계; 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 단계; 및 상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델일 수 있다.Disclosed is a method for detecting a defect on an object performed by a computing device according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem. The method may include: inputting an image into a first neural network model and extracting location information of an object included in the image; performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and inputting the pre-processed image into a second neural network model to determine a defect in the object, wherein the first neural network model and the second neural network model are different from each other. can be

대안적 실시예에서, 상기 객체는 합성고무 또는 내열성 플라스틱 중 적어도 하나의 재질을 가지는 제조 공정 상에서의 부품인 씰(seal)을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the object may include a seal, which is a component in the manufacturing process made of at least one of synthetic rubber or heat-resistant plastic.

대안적 실시예에서, 상기 객체는 합성고무 또는 합성수지로 만들어진 단면의 형상이 원형인 링(ring)을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the object may include a ring made of synthetic rubber or synthetic resin and having a circular cross-section.

대안적 실시예에서, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 단계는 상기 이미지에 대한 빛의 강도(intensity)를 비선형적으로 변형하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, performing pre-processing on the image may include non-linearly transforming the intensity of light on the image.

대안적 실시예에서, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 단계는 상기 이미지에 대한 감마 보정(Gamma Correction)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, performing pre-processing on the image may include performing gamma correction on the image.

대안적 실시예에서, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 filter의 수를 조절하는 width scaling, layer의 수를 조절하는 depth scaling, 또는 입력 이미지의 해상도를 조절하는 resolution scaling 중 적어도 하나와 관련된 model scaling을 수행하는 모델을 포함하고, 그리고 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습 후 전이 학습된 것일 수 있다.In an alternative embodiment, the first neural network model performs model scaling related to at least one of width scaling to control the number of filters, depth scaling to control the number of layers, or resolution scaling to control the resolution of an input image , and the first neural network model may be transfer-trained after pre-training.

대안적 실시예에서, 상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 객체의 결함을 판단하는 단계는 상기 전처리가 수행된 이미지를 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체의 결함을 구분할 수 있는 특징(feature)을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 특징을 기초로 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 통해 상기 객체를 양호 또는 결함으로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the step of determining the defect of the object by inputting the image on which the pre-processing has been performed into the second neural network model includes inputting the image on which the pre-processing has been performed into the second neural network model to determine the defect of the object. extracting distinguishable features; and classifying the object as good or defective through the second neural network model based on the extracted feature.

대안적 실시예에서, 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 filter의 수를 조절하는 width scaling, layer의 수를 조절하는 depth scaling, 또는 입력 이미지의 해상도를 조절하는 resolution scaling 중 적어도 하나와 관련된 model scaling을 수행하는 모델을 포함하고, 그리고 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습 후 전이 학습된 것일 수 있다.In an alternative embodiment, the second neural network model performs model scaling related to at least one of width scaling to control the number of filters, depth scaling to control the number of layers, or resolution scaling to control the resolution of an input image , and the second neural network model may be transfer-trained after pre-training.

대안적 실시예에서, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 바운딩 박스(bounding box)를 포함하는 제 1 결과 데이터를 획득하는 단계; 상기 제 1 결과 데이터의 바운딩 박스에 대응되도록 상기 결과 데이터를 크롭핑하여 제 1 훈련 데이터를 생성하는 단계; 상기 생성된 제 1 훈련 데이터에 대한 데이터 증강(data augmentation) 알고리즘을 적용함으로써, 제 2 훈련 데이터 세트를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제 2 훈련 데이터 세트에 기초하여 추가 학습(training)을 수행하는 단계를 포함하는 학습 과정을 통해 사전 학습될 수 있다.In an alternative embodiment, the first neural network model may include: obtaining first result data including a bounding box through the first neural network model; generating first training data by cropping the result data to correspond to a bounding box of the first result data; generating a second training data set by applying a data augmentation algorithm to the generated first training data; and performing additional training based on the generated second training data set.

대안적 실시예에서, 상기 데이터 증강(data augmentation) 알고리즘은 상기 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 확대(zooming)하는 단계; 양호한 객체를 포함하는 상기 제 1 훈련 데이터를 샘플링(sampling)하는 단계; 및 상기 제 1 훈련 데이터를 사전 결정된 기준에 따라 왜곡(distortion)시킴으로써, 결함이 있는 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 샘플링(sampling)하는 단계를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the data augmentation algorithm comprises: zooming in first training data comprising the object; sampling the first training data including good objects; and by distorting the first training data according to a predetermined criterion, sampling the first training data including the defective object.

대안적 실시예에서, 상기 사전 결정된 기준은 객체의 결함 종류에 따라 결정된 것으로 상기 객체의 결함 종류는 돌출(protruding), 휨(dent), 결핍(shortage), 채워짐(filled), 긁힘(scratch), 또는 결손(breakage) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the predetermined criterion is determined according to a defect type of the object, wherein the defect type of the object is protruding, dent, short, filled, scratch, Or it may include at least one of a breakage.

대안적 실시예에서, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 EfficientDet-D2 모델을 포함하며, 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 EfficientNet-B0 모델을 포함할 수 있다.In an alternative embodiment, the first neural network model may include an EfficientDet-D2 model, and the second neural network model may include an EfficientNet-B0 model.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우, 객체의 결함을 검출하기 위한 이하의 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은: 이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하는 동작; 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 동작; 및 상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델일 수 있다.A computer program stored in a computer-readable storage medium is disclosed according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problems. When the computer program is executed in one or more processors, the computer program performs the following operations for detecting a defect in an object, the operations comprising: inputting an image into a first neural network model to provide location information of an object included in the image the operation of extracting ; performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and inputting the preprocessed image into a second neural network model to determine a defect in the object, wherein the first neural network model and the second neural network model may be different neural network models. have.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 객체의 결함을 검출하는 컴퓨팅 장치가 개시된다. 상기 장치는, 적어도 하나의 코어를 포함하는 프로세서; 상기 프로세서에서 실행가능한 프로그램 코드들을 포함하는 메모리; 및 네트워크부를 포함하고, 상기 프로세서는, 이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하고, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하고, 상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하고, 그리고 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델일 수 있다.Disclosed is a computing device for detecting a defect in an object according to an embodiment of the present disclosure for realizing the above-described problem. The apparatus includes: a processor including at least one core; a memory containing program codes executable by the processor; and a network unit, wherein the processor inputs an image into a first neural network model to extract location information of an object included in the image, and based on the location information of the object extracted through the first neural network model , performing pre-processing on the image, inputting the pre-processed image to a second neural network model to determine a defect in the object, and the first neural network model and the second neural network model are each other It may be a different neural network model.

본 개시의 일 실시예에 따라, 뉴럴 네트워크의 연산과 관련된 데이터를 저장하는 데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체가 개시된다. 상기 데이터는 이하의 동작을 통해 획득되며, 상기 동작은 이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하는 동작; 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 동작; 및 상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하는 동작을 포함하며, 상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a computer-readable recording medium storing a data structure for storing data related to operation of a neural network is disclosed. The data is obtained through the following operations, and the operations include: inputting an image into a first neural network model to extract location information of an object included in the image; performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and inputting the preprocessed image into a second neural network model to determine a defect in the object, wherein the first neural network model and the second neural network model may be different neural network models. have.

본 개시의 일 실시예에 따른 방법을 통해, 딥 러닝을 기반으로 객체의 크기에 상관없이 객체에 대한 결함을 판단할 수 있다.Through the method according to an embodiment of the present disclosure, a defect of an object may be determined regardless of the size of the object based on deep learning.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 객체의 결함 검출을 위한 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 딥러닝 모델의 객체 결함 검출 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 객체 결함을 판단하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지의 전처리를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 뉴럴 네트워크 모델의 사전 학습 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 객체의 결함 종류를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 환경의 개략도이다.
1 is a block diagram of a computing device for detecting a defect in an object according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a schematic diagram illustrating a network function according to an embodiment of the present disclosure;
3 is a flowchart illustrating an object defect detection process of a deep learning model according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a diagram illustrating a process of determining an object defect according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a diagram illustrating pre-processing of an image according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a flowchart illustrating a pre-learning process of a neural network model according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a diagram illustrating a defect type of an object according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a schematic diagram of a computing environment according to an embodiment of the present disclosure;

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다.Various embodiments are now described with reference to the drawings. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. However, it is apparent that these embodiments may be practiced without these specific descriptions.

본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭한다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서상에서 실행되는 처리과정(procedure), 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 모두 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있다. 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화 될 수 있다. 일 컴포넌트는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통해 전송되는 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.The terms “component,” “module,” “system,” and the like, as used herein, refer to a computer-related entity, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or execution of software. For example, a component can be, but is not limited to being, a process running on a processor, a processor, an object, a thread of execution, a program, and/or a computer. For example, both an application running on a computing device and the computing device may be a component. One or more components may reside within a processor and/or thread of execution. A component may be localized within one computer. A component may be distributed between two or more computers. In addition, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored therein. Components may communicate via a network such as the Internet with another system, for example, via a signal having one or more data packets (eg, data and/or signals from one component interacting with another component in a local system, distributed system, etc.) may communicate via local and/or remote processes depending on the data being transmitted).

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, "X employs A or B" is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, X employs A; X employs B; or when X employs both A and B, "X employs A or B" may apply to either of these cases. It should also be understood that the term “and/or” as used herein refers to and includes all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" should be understood to mean that the feature and/or element in question is present. However, it should be understood that the terms "comprises" and/or "comprising" do not exclude the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. Also, unless otherwise specified or unless it is clear from context to refer to a singular form, the singular in the specification and claims should generally be construed to mean “one or more”.

그리고, "A 또는 B 중 적어도 하나"이라는 용어는, "A만을 포함하는 경우, "B 만을 포함하는 경우,"A와 B의 구성으로 조합된 경우"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. And, the term "at least one of A or B" should be interpreted as meaning "when only A is included, when only B is included, "when combined with the configuration of A and B".

당업자들은 추가적으로 여기서 개시된 실시예들과 관련되어 설명된 다양한 예시적 논리적 블록들, 구성들, 모듈들, 회로들, 수단들, 로직들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양쪽 모두의 조합들로 구현될 수 있음을 인식해야 한다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성을 명백하게 예시하기 위해, 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 구성들, 수단들, 로직들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능성 측면에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능성이 하드웨어로 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전반적인 시스템에 부과된 특정 어플리케이션(application) 및 설계 제한들에 달려 있다. 숙련된 기술자들은 각각의 특정 어플리케이션들을 위해 다양한 방법들로 설명된 기능성을 구현할 수 있다. 다만, 그러한 구현의 결정들이 본 개시내용의 영역을 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.Those skilled in the art will further appreciate that the various illustrative logical blocks, configurations, modules, circuits, means, logics, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented in electronic hardware, computer software, or combinations of both. It should be recognized that they can be implemented with To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, configurations, means, logics, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application. However, such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예 들로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. Descriptions of the presented embodiments are provided to enable those skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of the present disclosure. The generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented herein. This invention is to be interpreted in its widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

본 개시에서 네트워크 함수, 인공 신경망, 뉴럴 네트워크(neural network), 뉴럴 네트워크 모델 및 딥러닝 모델은 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. In the present disclosure, a network function, an artificial neural network, a neural network, a neural network model, and a deep learning model may be used interchangeably.

본 개시의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐 표현된 "제 N(N은 자연수)"이라는 용어는 발명의 구성요소들을 기능적 혹은 구조적 관점에서 상호 구별하기 위해 사용되는 표현으로 이해될 수 있다. "제 N"이라는 용어는 소정의 기준에 따라 구성요소들을 구별하여 표현하기 위해 사용되는 용어로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에서 동일한 신경망 구조에 기반하나 입출력 데이터 등의 차이로 서로 다른 기능을 수행하는 두 모델은 제 1 모델과 제 2 모델과 같이 제 N 구성이라는 표현을 통해 구별될 수 있다. 또한, 동일한 기능을 수행하나 서로 다른 신경망 구조에 기반하는 두 모델도 제 1 모델과 제 2 모델과 같이 제 N 구성이라는 표현을 통해 구별될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 여러 관점에서 다양한 기준에 따라 구성요소들을 구별하기 위해 "제 N"이라는 용어가 사용될 수 있다.The term “Nth (N is a natural number)” expressed throughout the detailed description and claims of the present disclosure may be understood as an expression used to distinguish elements of the invention from a functional or structural point of view. The term “Nth” may be understood as a term used to distinguish and express components according to a predetermined criterion. For example, in the present disclosure, two models that are based on the same neural network structure but perform different functions due to differences in input/output data, etc. can be distinguished through an expression called an N-th configuration, like the first model and the second model. In addition, two models that perform the same function but are based on different neural network structures can be distinguished through the expression of the N-th configuration like the first model and the second model. However, this is only an example, and the term “Nth” may be used to distinguish components according to various criteria from various viewpoints.

본 발명의 상세한 설명에 걸쳐 사용되는 "이미지", "영상", "제품 촬영 영상", 또는 "카메라 영상"이라는 용어는 상호 교환 가능하게 사용될 수 있으며, 이산적 영상 요소들(예컨대, 2차원 영상에 있어서는 픽셀, 3차원 영상에 있어서는 복셀)로 구성된 다차원 데이터를 지칭한다. 예를 들어 "영상"은 AOI 기기, VRS 기기, ROS 기기, 제품을 촬영하기 위해 카메라가 설치된 모든 기기 또는 본 발명의 기술분야에서 공지된 임의의 다른 제품 촬영 영상 시스템에 의하여 수집된 피사체, 즉 피검체(subject)를 검출한 영상일 수 있다. 또한 영상은 제품 결함 검출 이외의 맥락에서 제공될 수도 있는바, 예를 들어 원격 감지 시스템(remote sensing system), 전자현미경(electron microscopy) 등등이 있을 수 있다.As used throughout this description, the terms "image", "image", "product shot image", or "camera image" may be used interchangeably and refer to discrete image elements (eg, two-dimensional image). It refers to multidimensional data composed of pixels in the case of a 3D image and voxels in the case of a 3D image). For example, "image" means an AOI device, VRS device, ROS device, any device in which a camera is installed to photograph a product, or any other product photographing imaging system known in the art, that is, a subject collected by an imaging system. It may be an image obtained by detecting a subject. Also, the image may be provided in a context other than product defect detection, for example, a remote sensing system, electron microscopy, and the like.

본 발명의 상세한 설명에 걸쳐, 서로 상호 교환 가능하게 사용되는"이미지" 또는"영상"은 (예컨대, 비디오 화면에 표시된) 눈으로 볼 수 있는 영상 또는 (예컨대, AOI 기기, VRS 기기, ROS 기기 등의 픽셀 출력에 대응되는 파일과 같은) 영상의 디지털 표현물을 지칭하는 용어이다.Throughout the description of the present invention, "image" or "image", used interchangeably with each other, refers to a visual image (eg, displayed on a video screen) or an image (eg, AOI device, VRS device, ROS device, etc.) A term referring to a digital representation of an image (such as a file corresponding to the pixel output of

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 구강 이미지 처리를 위한 컴퓨팅 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a computing device for processing an oral image according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)의 구성은 간략화 하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 개시의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 컴퓨팅 장치(100)의 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 컴퓨팅 장치(100)를 구성할 수도 있다. The configuration of the computing device 100 shown in FIG. 1 is only a simplified example. In an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may include other components for performing the computing environment of the computing device 100 , and only some of the disclosed components may configure the computing device 100 .

컴퓨팅 장치(100)는 프로세서(110), 메모리(130), 네트워크부(150)를 포함할 수 있다.The computing device 100 may include a processor 110 , a memory 130 , and a network unit 150 .

프로세서(110)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 개시의 일 실시예에 따른 기계 학습을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 본 개시의 일실시예에 따라 프로세서(110)는 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 딥러닝(DL: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리, 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류를 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은 CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.The processor 110 may include one or more cores, and a central processing unit (CPU) of a computing device, a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU). unit) and the like, and may include a processor for data analysis and deep learning. The processor 110 may read a computer program stored in the memory 130 to perform data processing for machine learning according to an embodiment of the present disclosure. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may perform an operation for learning the neural network. The processor 110 for learning of the neural network, such as processing input data for learning in deep learning (DL), extracting features from the input data, calculating an error, updating the weight of the neural network using backpropagation calculations can be performed. At least one of a CPU, a GPGPU, and a TPU of the processor 110 may process learning of a network function. For example, the CPU and the GPGPU can process learning of a network function and data classification using the network function. Also, in an embodiment of the present disclosure, learning of a network function and data classification using the network function may be processed by using the processors of a plurality of computing devices together. In addition, the computer program executed in the computing device according to an embodiment of the present disclosure may be a CPU, GPGPU or TPU executable program.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 이미지에 포함된 위치 정보를 추출할 수 있다. 이미지는 산업체에서 객체를 촬영하는 임의의 형태의 이미지 촬영 장치(예컨대, 카메라)로부터 획득된 영상을 포함할 수 있다. 본 개시에서 이미지는 항공 우주, 자동차 또는 일반 엔지니어링 분야에서 수리 또는 유지를 위해 사용되는 객체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 객체는 합성 고무 또는 내열성 플라스틱 중 적어도 하나의 재질을 가지는 제조 공정 상 부품인 씰(seal)을 포함할 수 있다. 이 경우, 객체는 단면의 형상이 원형인 링(ring)을 포함할 수 있다. 일례로, 본 개시내용에서의 객체는 O-ring을 포함할 수 있따. 설명의 편의를 위해 이하에서는 이러한 객체에 대해서 O-ring을 예로 들어 기재될 것이다. 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 객체 검출을 수행하는 임의의 형태의 딥러닝 모델일 수 있다. 본 개시에서 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 객체 탐지(Object detection)에서 지역화(localization)를 수행하는 딥러닝 모델을 포함할 수 있다. Localization은 이미지 안의 객체가 이미지 안의 어느 위치에 있는지에 관한 위치 정보를 출력해주는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 바운딩 박스(bounding box)를 이용하여 이미지 내에 포함된 위치 정보를 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may extract location information included in the image by inputting the image into the first neural network model. The image may include an image obtained from an image capturing apparatus (eg, a camera) of any type for capturing an object in an industry. In the present disclosure, an image may include an object used for repair or maintenance in the field of aerospace, automobile, or general engineering. For example, the object may include a seal, which is a component in a manufacturing process made of at least one of synthetic rubber and heat-resistant plastic. In this case, the object may include a ring having a circular cross-section. As an example, an object in the present disclosure may include an O-ring. For convenience of explanation, the O-ring will be described below for such an object as an example. The first neural network model may be any type of deep learning model that performs object detection. In the present disclosure, the first neural network model may include a deep learning model that performs localization in object detection. Localization may mean outputting location information about where an object in an image is located in the image. For example, the processor 110 may output location information included in the image using a bounding box through the first neural network model.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 이미지에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 이미지에 대한 전처리는 이미지 로드, 이미지 저장, 이미지 크기 변경, 이미지 자르기, 이미지 색조 변경, 배경 제거 등을 포함하는 임의의 형태의 이미지에 대한 프로세싱을 의미할 수 있다. 일례로, 이미지에 대한 전처리는 딥러닝 모델에 이미지를 입력하기 이전에 상기 딥러닝 모델의 결과물의 품질을 높이기 위한 목적으로 이미지를 변경, 확대, 축소, 수정, 삭제, 합성 및 추가 등의 방식으로 처리하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may perform pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model. Pre-processing of an image may refer to any form of processing for an image, including loading an image, saving an image, changing an image size, cropping an image, changing an image tone, removing a background, and the like. For example, the preprocessing of the image is performed by changing, enlarging, reducing, modifying, deleting, synthesizing, and adding the image for the purpose of improving the quality of the result of the deep learning model before inputting the image to the deep learning model. This may include processing.

이미지에 대한 전처리가 수행됨으로써 이미지는 딥러닝 모델에서 이용할 수 있는 특성으로 변환될 수 있다. 본 개시에서 이미지에 대한 전처리는 이미지 주변을 제거하여 차원을 줄이거나, 배열 슬라이싱(slicing)을 통해 이미지를 크롭핑(cropping)하는 '이미지 자르기' 및 커널에 기초하여 이미지를 시각적으로 변경하는 '이미지 색조 변경'을 포함할 수 있다. 여기서 커널은 이미지의 흐림의 정도, 부드러움의 정도를 결정하는 것으로 주변 픽셀에 의해 수행되는 연산을 의미할 수 있다. 일 실시예로, 이미지 색조 변경은 이미지에 대한 빛의 강도(intensity)를 비선형 전달함수(non-linear transfer function)를 통해 비선형적으로 변형함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 이미지에 대한 빛의 강도는 감마 보정(gamma correction)을 통해 변형될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라 프로세서(110)는 이미지에 대한 감마 보정을 수행함으로써 후술할 객체의 결함에 대해 명확히 식별할 수 있는 효과가 발생한다. By performing preprocessing on the image, the image can be converted into features that can be used in the deep learning model. In the present disclosure, preprocessing for an image is 'image cropping' that reduces the dimension by removing the periphery of the image, or 'image cropping' that crops the image through array slicing, and 'image that visually changes the image based on the kernel color change'. Here, the kernel determines the degree of blur and softness of the image, and may mean an operation performed by neighboring pixels. In one embodiment, the image tone change may be performed by non-linearly transforming the intensity of light with respect to the image through a non-linear transfer function. For example, the intensity of light for an image may be modified through gamma correction. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 performs gamma correction on an image, so that defects of an object to be described later can be clearly identified.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 객체에 대한 결함을 판단할 수 있다. 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 상술한 전처리가 수행된 이미지에 대해 분류를 수행하는 임의의 딥러닝 모델일 수 있다. 본 개시에서 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 객체 탐지에서 분류(classification)를 수행하는 딥러닝 모델을 포함할 수 있다. 분류(classification)란 입력으로 주어진 이미지 안의 객체의 종류를 구분하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 통해 이미지에 포함된 객체의 상태가 불량(NG)(또는 결함)인지 양호(OK)인지 구분할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may input the image on which the preprocessing has been performed into the second neural network model to determine a defect in the object. The second neural network model may be any deep learning model that performs classification on the image on which the above-described preprocessing has been performed. In the present disclosure, the second neural network model may include a deep learning model that performs classification in object detection. Classification may mean classifying the type of an object in an image given as an input. For example, the processor 110 may distinguish whether the state of the object included in the image is bad (NG) (or defective) or good (OK) through the second neural network model.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 네트워크부(150)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 may store any type of information generated or determined by the processor 110 and any type of information received by the network unit 150 .

본 개시의 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 상기 메모리(130)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 메모리에 대한 기재는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the memory 130 is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.), Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read (PROM) -Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium. The computing device 100 may operate in relation to a web storage that performs a storage function of the memory 130 on the Internet. The description of the above-described memory is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크부(150)는 임의의 형태의 공지된 유무선 통신 시스템을 사용할 수 있다. The network unit 150 according to an embodiment of the present disclosure may use any type of known wired/wireless communication system.

네트워크부(150)는 산업체에서 객체를 촬영하는 객체 검출 및/또는 관리 시스템으로부터 획득된 영상을 수신할 수 있다. 예를 들어, 객체가 포함된 영상은 2차원 내지 3차원 형태 등 객체의 구조를 촬영한 검출 영상으로서, 신경망 모델의 학습용 데이터 또는 추론용 데이터일 수 있다. 이때, 객체를 포함하는 영상은 AOI 기기, VRS 기기, ROS 기기 등을 이용한 촬영을 통해 획득된 객체의 구조적 형상을 나타내는 영상을 모두 포함할 수 있다.The network unit 150 may receive an image obtained from an object detection and/or management system for photographing an object in an industry. For example, an image including an object is a detection image obtained by photographing a structure of an object, such as a two-dimensional or three-dimensional shape, and may be data for training or inference of a neural network model. In this case, the image including the object may include all images representing the structural shape of the object obtained through photographing using an AOI device, a VRS device, an ROS device, or the like.

또한, 네트워크부(150)는 프로세서(110)에 의해 처리된 정보, 사용자 인터페이스 등을 타 단말과의 통신을 통해 송수신할 수 있다. 예를 들어, 네트워크부(150)는 프로세서(110)에 의해 생성된 사용자 인터페이스를 클라이언트(e.g. 사용자 단말)로 제공할 수 있다. 또한, 네트워크부(150)는 클라이언트로 인가된 사용자의 외부 입력을 수신하여 프로세서(110)로 전달할 수 있다. 이때, 프로세서(110)는 네트워크부(150)로부터 전달받은 사용자의 외부 입력을 기초로 사용자 인터페이스를 통해 제공되는 정보의 출력, 수정, 변경, 추가 등의 동작을 처리할 수 있다.In addition, the network unit 150 may transmit and receive information processed by the processor 110 , a user interface, and the like through communication with other terminals. For example, the network unit 150 may provide a user interface generated by the processor 110 to a client (e.g. a user terminal). Also, the network unit 150 may receive an external input of a user authorized as a client and transmit it to the processor 110 . In this case, the processor 110 may process an operation of outputting, modifying, changing, or adding information provided through the user interface based on the user's external input received from the network unit 150 .

한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 클라이언트와 통신을 통해 정보를 송수신하는 컴퓨팅 시스템으로서 서버를 포함할 수 있다. 이때, 클라이언트는 서버에 엑세스(access)할 수 있는 임의의 형태의 단말일 수 있다. 예를 들어, 서버인 컴퓨팅 장치(100)는 객체 결함 검출 시스템으로부터 객체 영상들을 수신하여 영상에 포함된 결함을 검출하고 검출 결과를 서버 혹은 사용자 단말로 제공할 수 있다. Meanwhile, the computing device 100 according to an embodiment of the present disclosure may include a server as a computing system that transmits and receives information through communication with a client. In this case, the client may be any type of terminal that can access the server. For example, the computing device 100 as a server may receive object images from an object defect detection system, detect a defect included in the image, and provide the detection result to a server or a user terminal.

추가적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 임의의 서버에서 생성된 데이터 리소스를 전달받아 추가적인 정보 처리를 수행하는 임의의 형태의 단말을 포함할 수도 있다.In an additional embodiment, the computing device 100 may include any type of terminal that receives a data resource generated from an arbitrary server and performs additional information processing.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a network function according to an embodiment of the present disclosure;

본 개시의 일 실시예에 따른 딥러닝 모델은 객체를 검출하기 위한 신경망을 포함할 수 있다. 본 명세서에 걸쳐, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 상호 교환 가능한 의미로 사용될 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 신경망들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의 링크에 의해 상호 연결될 수 있다.A deep learning model according to an embodiment of the present disclosure may include a neural network for detecting an object. Throughout this specification, the terms neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. A neural network may be composed of a set of interconnected computational units, which may generally be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network is configured to include at least one or more nodes. Nodes (or neurons) constituting the neural networks may be interconnected by one or more links.

신경망 내에서, 링크를 통해 연결된 하나 이상의 노드들은 상대적으로 입력 노드 및 출력 노드의 관계를 형성할 수 있다. 입력 노드 및 출력 노드의 개념은 상대적인 것으로서, 하나의 노드에 대하여 출력 노드 관계에 있는 임의의 노드는 다른 노드와의 관계에서 입력 노드 관계에 있을 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 노드 대 출력 노드 관계는 링크를 중심으로 생성될 수 있다. 하나의 입력 노드에 하나 이상의 출력 노드가 링크를 통해 연결될 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다.In the neural network, one or more nodes connected through a link may relatively form a relationship between an input node and an output node. The concepts of an input node and an output node are relative, and any node in an output node relationship with respect to one node may be in an input node relationship in a relationship with another node, and vice versa. As described above, an input node-to-output node relationship may be created around a link. One or more output nodes may be connected to one input node through a link, and vice versa.

하나의 링크를 통해 연결된 입력 노드 및 출력 노드 관계에서, 출력 노드의 데이터는 입력 노드에 입력된 데이터에 기초하여 그 값이 결정될 수 있다. 여기서 입력 노드와 출력 노드를 상호 연결하는 링크는 가중치(weight)를 가질 수 있다.In the relationship between the input node and the output node connected through one link, the value of the data of the output node may be determined based on data input to the input node. Here, a link interconnecting the input node and the output node may have a weight.

본 명세서에 걸쳐, 가중치 및 파라미터는 상호 교환 가능한 의미로 사용될 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다.Throughout this specification, weights and parameters may be used interchangeably. The weight may be variable, and may be changed by a user or an algorithm in order for the neural network to perform a desired function. For example, when one or more input nodes are interconnected to one output node by respective links, the output node sets values input to input nodes connected to the output node and links corresponding to the respective input nodes. An output node value may be determined based on the weight.

상술한 바와 같이, 신경망은 하나 이상의 노드들이 하나 이상의 링크를 통해 상호 연결되어 신경망 내에서 입력 노드 및 출력 노드 관계를 형성한다. 신경망 내에서 노드들과 링크들의 개수 및 노드들과 링크들 사이의 연관관계, 링크들 각각에 부여된 가중치의 값에 따라, 신경망의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 개수의 노드 및 링크들이 존재하고, 링크들의 가중치 값이 상이한 두 신경망이 존재하는 경우, 두 개의 신경망들은 서로 상이한 것으로 인식될 수 있다.As described above, in a neural network, one or more nodes are interconnected through one or more links to form an input node and an output node relationship in the neural network. The characteristics of the neural network may be determined according to the number of nodes and links in the neural network, the correlation between the nodes and the links, and the value of a weight assigned to each of the links. For example, when the same number of nodes and links exist and there are two neural networks having different weight values of the links, the two neural networks may be recognized as different from each other.

신경망은 하나 이상의 노드들의 집합으로 구성될 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들의 부분 집합은 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들 중 일부는, 최초 입력 노드로부터의 거리들에 기초하여, 하나의 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 최초 입력 노드로부터 거리가 n인 노드들의 집합은, n 레이어를 구성할 수 있다. 최초 입력 노드로부터 거리는, 최초 입력 노드로부터 해당 노드까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 링크들의 최소 개수에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 이러한 레이어의 정의는 설명을 위한 임의적인 것으로서, 신경망 내에서 레이어의 차수는 상술한 것과 상이한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 레이어는 최종 출력 노드로부터 거리에 의해 정의될 수도 있다.A neural network may consist of a set of one or more nodes. A subset of nodes constituting the neural network may constitute a layer. Some of the nodes constituting the neural network may configure one layer based on distances from the initial input node. For example, a set of nodes having a distance of n from the initial input node may constitute n layers. The distance from the initial input node may be defined by the minimum number of links that must be passed to reach the corresponding node from the initial input node. However, the definition of such a layer is arbitrary for description, and the order of the layer in the neural network may be defined in a different way from the above. For example, a layer of nodes may be defined by a distance from the final output node.

최초 입력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서 링크를 거치지 않고 데이터가 직접 입력되는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또는, 신경망 네트워크 내에서, 링크를 기준으로 한 노드 간의 관계에 있어서, 링크로 연결된 다른 입력 노드들을 가지지 않는 노드들을 의미할 수 있다. 이와 유사하게, 최종 출력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서, 출력 노드를 가지지 않는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또한, 히든 노드는 최초 입력 노드 및 최후 출력 노드가 아닌 신경망을 구성하는 노드들을 의미할 수 있다. The initial input node may mean one or more nodes to which data is directly input without going through a link in a relationship with other nodes among nodes in the neural network. Alternatively, in a relationship between nodes based on a link in a neural network, it may mean nodes that do not have other input nodes connected by a link. Similarly, the final output node may refer to one or more nodes that do not have an output node in relation to other nodes among nodes in the neural network. In addition, the hidden node may mean nodes constituting the neural network other than the first input node and the last output node.

본 개시의 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수와 동일할 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하다가 다시 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수 보다 적을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수보다 많을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 상술한 신경망들의 조합된 형태의 신경망일 수 있다.The neural network according to an embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be the same as the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases and then increases again as progresses from the input layer to the hidden layer. can Also, in the neural network according to another embodiment of the present disclosure, the number of nodes in the input layer may be less than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes may be reduced as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. have. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be greater than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes increases as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. can The neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in a combined form of the aforementioned neural networks.

딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 오토 인코더(auto encoder), GAN(Generative Adversarial Networks), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크 등을 포함할 수 있다. 전술한 딥 뉴럴 네트워크의 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. A deep neural network (DNN) may refer to a neural network including a plurality of hidden layers in addition to an input layer and an output layer. Deep neural networks can be used to identify the latent structures of data. In other words, it can identify the potential structure of photos, texts, videos, voices, and music (e.g., what objects are in the photos, what the text and emotions are, what the texts and emotions are, etc.) . Deep neural networks include convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), auto encoders, generative adversarial networks (GANs), and restricted boltzmann machines (RBMs). machine), a deep trust network (DBN), a Q network, a U network, a Siamese network, and the like. The description of the deep neural network described above is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에서 네트워크 함수는 오토 인코더(autoencoder)를 포함할 수도 있다. 오토 인코더는 입력 데이터와 유사한 출력 데이터를 출력하기 위한 인공 신경망의 일종일 수 있다. 오토 인코더는 적어도 하나의 히든 레이어를 포함할 수 있으며, 홀수 개의 히든 레이어가 입출력 레이어 사이에 배치될 수 있다. 각각의 레이어의 노드의 수는 입력 레이어의 노드의 수에서 병목 레이어(인코딩)라는 중간 레이어로 축소되었다가, 병목 레이어에서 출력 레이어(입력 레이어와 대칭)로 축소와 대칭되어 확장될 수도 있다. 오토 인코더는 비선형 차원 감소를 수행할 수 있다. 입력 레이어 및 출력 레이어의 수는 입력 데이터의 전처리 이후에 차원과 대응될 수 있다. 오토 인코더 구조에서 인코더에 포함된 히든 레이어의 노드의 수는 입력 레이어에서 멀어질수록 감소하는 구조를 가질 수 있다. 병목 레이어(인코더와 디코더 사이에 위치하는 가장 적은 노드를 가진 레이어)의 노드의 수는 너무 작은 경우 충분한 양의 정보가 전달되지 않을 수 있으므로, 특정 수 이상(예를 들어, 입력 레이어의 절반 이상 등)으로 유지될 수도 있다.In an embodiment of the present disclosure, the network function may include an autoencoder. The auto-encoder may be a kind of artificial neural network for outputting output data similar to input data. The auto encoder may include at least one hidden layer, and an odd number of hidden layers may be disposed between the input/output layers. The number of nodes in each layer may be reduced from the number of nodes of the input layer to an intermediate layer called the bottleneck layer (encoding), and then expanded symmetrically with reduction from the bottleneck layer to the output layer (symmetrically with the input layer). The auto-encoder can perform non-linear dimensionality reduction. The number of input layers and output layers may correspond to a dimension after preprocessing the input data. In the auto-encoder structure, the number of nodes of the hidden layer included in the encoder may have a structure that decreases as the distance from the input layer increases. If the number of nodes in the bottleneck layer (the layer with the fewest nodes located between the encoder and decoder) is too small, a sufficient amount of information may not be conveyed, so a certain number or more (e.g., more than half of the input layer, etc.) ) may be maintained.

뉴럴 네트워크는 교사 학습, 비교사 학습(unsupervised learning), 반교사 학습(semi supervised learning), 또는 강화 학습 중 적어도 하나의 방식으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습은 뉴럴 네트워크가 특정한 동작을 수행하기 위한 지식을 뉴럴 네트워크에 적용하는 과정일 수 있다. The neural network may be trained by at least one of teacher learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, and reinforcement learning. Learning of the neural network may be a process of applying knowledge for the neural network to perform a specific operation to the neural network.

뉴럴 네트워크는 출력의 오류를 최소화하는 방향으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습에서 반복적으로 학습 데이터를 뉴럴 네트워크에 입력시키고 학습 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 뉴럴 네트워크의 에러를 뉴럴 네트워크의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation)하여 뉴럴 네트워크의 각 노드의 가중치를 업데이트 하는 과정이다. 교사 학습의 경우 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링 되어있는 학습 데이터를 사용하며(즉, 라벨링된 학습 데이터), 비교사 학습의 경우는 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 교사 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링 된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 뉴럴 네트워크에 입력되고, 뉴럴 네트워크의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨을 비교함으로써 오류(error)가 계산될 수 있다. 다른 예로, 데이터 분류에 관한 비교사 학습의 경우 입력인 학습 데이터가 뉴럴 네트워크 출력과 비교됨으로써 오류가 계산될 수 있다. 계산된 오류는 뉴럴 네트워크에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 뉴럴 네트워크의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learning rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 뉴럴 네트워크의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 뉴럴 네트워크의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 뉴럴 네트워크가 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다.A neural network can be trained in a way that minimizes output errors. In the training of a neural network, iteratively input the training data into the neural network, calculate the output of the neural network and the target error for the training data, and calculate the error of the neural network from the output layer of the neural network to the input layer in the direction to reduce the error. It is a process of updating the weight of each node in the neural network by backpropagation in the direction. In the case of teacher learning, learning data in which the correct answer is labeled in each learning data is used (ie, labeled learning data), and in the case of comparative learning, the correct answer may not be labeled in each learning data. That is, for example, learning data in the case of teacher learning related to data classification may be data in which categories are labeled in each of the learning data. Labeled training data is input to the neural network, and an error can be calculated by comparing the output (category) of the neural network with the label of the training data. As another example, in the case of comparison learning related to data classification, an error may be calculated by comparing the input training data with the neural network output. The calculated error is back propagated in the reverse direction (ie, from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node of each layer of the neural network may be updated according to the back propagation. The change amount of the connection weight of each node to be updated may be determined according to a learning rate. The computation of the neural network on the input data and the backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently according to the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, in the early stage of learning of a neural network, a high learning rate can be used to enable the neural network to quickly obtain a certain level of performance, thereby increasing efficiency, and using a low learning rate at a later stage of learning can increase accuracy.

뉴럴 네트워크의 학습에서 일반적으로 학습 데이터는 실제 데이터(즉, 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 처리하고자 하는 데이터)의 부분집합일 수 있으며, 따라서, 학습 데이터에 대한 오류는 감소하나 실제 데이터에 대해서는 오류가 증가하는 학습 사이클이 존재할 수 있다. 과적합(overfitting)은 이와 같이 학습 데이터에 과하게 학습하여 실제 데이터에 대한 오류가 증가하는 현상이다. 예를 들어, 노란색 고양이를 보여 고양이를 학습한 뉴럴 네트워크가 노란색 이외의 고양이를 보고는 고양이임을 인식하지 못하는 현상이 과적합의 일종일 수 있다. 과적합은 머신러닝 알고리즘의 오류를 증가시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 과적합을 막기 위하여 다양한 최적화 방법이 사용될 수 있다. 과적합을 막기 위해서는 학습 데이터를 증가시키거나, 레귤러라이제이션(regularization), 학습의 과정에서 네트워크의 노드 일부를 비활성화하는 드롭아웃(dropout), 배치 정규화 레이어(batch normalization layer)의 활용 등의 방법이 적용될 수 있다.In the training of neural networks, in general, the training data may be a subset of real data (that is, data to be processed using the trained neural network), and thus, the error on the training data is reduced, but the error on the real data is reduced. There may be increasing learning cycles. Overfitting is a phenomenon in which errors on actual data increase by over-learning on training data as described above. For example, a phenomenon in which a neural network that has learned a cat by seeing a yellow cat does not recognize that it is a cat when it sees a cat other than yellow may be a type of overfitting. Overfitting can act as a cause of increasing errors in machine learning algorithms. In order to prevent such overfitting, various optimization methods can be used. In order to prevent overfitting, methods such as increasing the training data, regularization, dropout that deactivate some nodes of the network in the process of learning, and the use of a batch normalization layer can be applied.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 객체 탐지를 위한 딥러닝 모델로서, 프로세서(110)에 의해 각 모델은 상이한 기능을 수행할 수 있다. 도 1에서 상술한 바와 같이 프로세서(110)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 지역화(localization)를 수행할 수 있고, 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 통해 분류(classification)를 수행할 수 있다. 일 실시예로, 상기 뉴럴 네트워크 모델들은 CNN, R-CNN, U-net, ResNet, SPP-net, YOLO, EfficientDet, EfficientNet과 같은 객체 탐지를 위한 딥러닝 모델을 포함할 수 있다. 상기 모델들은 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다. 본 개시에서 프로세서(110)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 객체의 위치 정보를 추출하고, 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 통해 객체의 결함을 구분할 수 있다. 예를 들어, 제 1 뉴럴 네트워크 모델 및 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 직렬로 구성할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the first neural network model and the second neural network model are deep learning models for object detection, and each model may perform different functions by the processor 110 . As described above with reference to FIG. 1 , the processor 110 may perform localization through the first neural network model, and may perform classification through the second neural network model. In an embodiment, the neural network models may include deep learning models for object detection such as CNN, R-CNN, U-net, ResNet, SPP-net, YOLO, EfficientDet, and EfficientNet. The above models are merely examples, and the present disclosure is not limited thereto. In the present disclosure, the processor 110 may extract location information of the object through the first neural network model and classify the defect of the object through the second neural network model. For example, the first neural network model and the second neural network model may be configured in series.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 1 뉴럴 네트워크 모델 및 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 Model scaling이 수행되는 과정을 포함할 수 있다. Model scaling은 딥러닝 모델의 filter의 수를 조절하는 width scaling, 딥러닝 모델의 layer의 수를 조절하는 depth scaling, 또는 입력 이미지의 해상도를 조절하는 resolution scaling 중 적어도 하나와 관련된 모델의 미세 조정(fine-tuning)으로 이해될 수 있다. 일반적으로 filter의 수가 늘어날수록, layer의 수가 늘어날수록, 그리고 입력 이미지의 해상도를 높일수록 모델의 성능은 좋아질 수 있다. 그러나 현실적으로 모델의 크기(size)가 커질수록 학습 과정 및 추론 과정에 소요되는 시간이 기하급수적으로 많아지므로 모델의 크기를 확대하여 모델의 성능을 높이는 데에는 한계가 있다. 본 개시의 일 실시예로, model scaling은 width scaling, depth scaling, 및 resolution scaling을 동시에 고려하는 compound scaling을 포함할 수 있다. compound scaling은 3가지 factor를 동시에 고려함으로써 모델의 크기를 확대하지 않고도 모델의 성능을 높일 수 있다는 장점이 있다. 이를 위해 사전 설정된 복합 계수(compound coefficient)는 다음의 [수학식 1]과 같이 표현될 수 있다. 설명의 편의를 위해 compound scaling에 대해서 3가지 스케일링 방식을 모두 고려하는 것으로 기재되었으나, 일 실시예에 따라 위의 3가지 스케일링 중 적어도 2개를 조합하는 형태의 compound scaling 또한 본 개시내용의 범위 내에 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the first neural network model and the second neural network model may include a process in which model scaling is performed. Model scaling is a fine tuning of the model related to at least one of width scaling to control the number of filters of the deep learning model, depth scaling to control the number of layers of the deep learning model, or resolution scaling to control the resolution of the input image. -tuning) can be understood as In general, as the number of filters increases, the number of layers increases, and the resolution of the input image increases, the performance of the model can be improved. However, in reality, as the size of the model increases, the time required for the learning process and the inference process increases exponentially, so there is a limit to increasing the model's performance by increasing the size of the model. In an embodiment of the present disclosure, model scaling may include compound scaling that simultaneously considers width scaling, depth scaling, and resolution scaling. Compound scaling has the advantage of being able to increase the performance of the model without increasing the size of the model by considering three factors at the same time. For this purpose, a preset compound coefficient may be expressed as in the following [Equation 1]. For convenience of explanation, it has been described that all three scaling methods are considered for compound scaling, but according to an embodiment, compound scaling in the form of combining at least two of the above three scaling methods is also included within the scope of the present disclosure. can

Figure 112021092110460-pat00001
Figure 112021092110460-pat00001

Figure 112021092110460-pat00002
Figure 112021092110460-pat00002

Figure 112021092110460-pat00003
Figure 112021092110460-pat00003

Figure 112021092110460-pat00004
Figure 112021092110460-pat00004

여기서

Figure 112021092110460-pat00005
는 compound coefficient이고,
Figure 112021092110460-pat00006
,
Figure 112021092110460-pat00007
,
Figure 112021092110460-pat00008
는 scaling factor이다. compound coefficient는 depth, width, resolution을 모두 고려하기 위한 사용자 지정 값일 수 있다. 또한,
Figure 112021092110460-pat00009
는 모델의 연산 수를
Figure 112021092110460-pat00010
배로 증가하도록 하기 위해 설정된 것으로 모델에서 수행되는 연산의 수를 제한할 수 있다. 본 개시에 따르면, 복합 계수(compound coefficient)인
Figure 112021092110460-pat00011
값이 설정되면, 모델의 한정된 자원 내에서 최고의 성능을 내도록
Figure 112021092110460-pat00012
,
Figure 112021092110460-pat00013
,
Figure 112021092110460-pat00014
(각각 depth, width, resolution)값이 결정될 수 있다. here
Figure 112021092110460-pat00005
is the compound coefficient,
Figure 112021092110460-pat00006
,
Figure 112021092110460-pat00007
,
Figure 112021092110460-pat00008
is the scaling factor. The compound coefficient may be a user-specified value to consider all depth, width, and resolution. In addition,
Figure 112021092110460-pat00009
is the number of operations in the model
Figure 112021092110460-pat00010
It is set to multiply by a factor and can limit the number of operations performed on the model. According to the present disclosure, the compound coefficient
Figure 112021092110460-pat00011
When the value is set, it is designed to give the best performance within the limited resources of the model.
Figure 112021092110460-pat00012
,
Figure 112021092110460-pat00013
,
Figure 112021092110460-pat00014
(respectively, depth, width, and resolution) values can be determined.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델을 포함하고, 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델을 포함할 수 있다. 모델명에 포함된 숫자는 상술한 복합계수로 이해될 수 있으며, 상기 제 1, 2 뉴럴 네트워크 모델들은 EfficientDet 및 EfficientNet 모델 중에서 가장 경량화된 모델일 수 있다. 본 개시에 따르면, 프로세서(110)는 제한된 데이터 세트를 기초로 상기 뉴럴 네트워크 모델을 통해 객체 결함 검출의 효율을 높일 수 있다. 일 실시예로, 프로세서(110)는 EfficientDet-D2 모델을 통해 localization을 수행함으로써 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 파악할 수 있다. 이 경우 바운딩 박스를 기초로 객체에 대한 위치 정보를 표현할 수 있다. 일 실시예로, 프로세서(110)는 EfficientNet-B0 모델을 통해 classification을 수행함으로써 이미지에 포함된 객체가 양호(OK)한지 불량(NG)한지 판단할 수 있다. 또 다른 실시예로, 사전 학습된 EfficientDet-D2와 사전 학습된 EfficientNet-B0는 직렬적으로 연결되어 딥러닝 모델을 구성할 수 있다. 이 경우, EfficientDet-D2는 객체를 분류하는 기능을 수행할 수 있으나, 표면에 결함이 있지만 모양에 차이가 없는 객체를 분류하는데 어려움이 있을 수 있다. 따라서 본 개시 내용에 있어 특정 분류 작업에 최적화된 EfficientNet-B0와 결합함으로써 객체의 결함 검출 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the first neural network model may include a pre-trained EfficientDet-D2 model, and the second neural network model may include a pre-trained EfficientNet-B0 model. A number included in the model name may be understood as the above-described complex coefficient, and the first and second neural network models may be the most lightweight models among EfficientDet and EfficientNet models. According to the present disclosure, the processor 110 may increase the efficiency of object defect detection through the neural network model based on a limited data set. In an embodiment, the processor 110 may determine location information of an object included in the image by performing localization through the EfficientDet-D2 model. In this case, location information about the object may be expressed based on the bounding box. As an embodiment, the processor 110 may determine whether the object included in the image is good (OK) or bad (NG) by performing classification through the EfficientNet-B0 model. In another embodiment, the pre-trained EfficientDet-D2 and the pre-trained EfficientNet-B0 may be serially connected to construct a deep learning model. In this case, EfficientDet-D2 can perform the function of classifying objects, but it may be difficult to classify objects with defects on the surface but no difference in shape. Therefore, in the present disclosure, by combining with EfficientNet-B0 optimized for a specific classification task, there is an effect of increasing the defect detection performance of an object.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 Efficient-B0 모델에서 분류 성능을 높이기 위해 FC(fully connected) layer를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 기존의 Efficient-B0 모델의 FC 레이어를 대신하여 128개 및 64개의 노드로 이루어진 2개의 FC layer를 포함할 수 있다. 본 개시에 따르면, 제한된 데이터 세트의 수를 기초로 객체 결함을 구분하는 성능을 높이기 위해 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 전이 학습될 수 있다. 자세한 내용은 도 6에서 후술한다.According to an embodiment of the present disclosure, the second neural network model may further include a fully connected (FC) layer to increase classification performance in the pre-trained Efficient-B0 model. For example, the second neural network model may include two FC layers including 128 and 64 nodes instead of the FC layer of the existing Efficient-B0 model. According to the present disclosure, the second neural network model may be transfer-trained to improve the performance of classifying object defects based on the limited number of data sets. Details will be described later with reference to FIG. 6 .

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 딥러닝 모델의 객체 결함 검출 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an object defect detection process of a deep learning model according to an embodiment of the present disclosure.

도 3을 참조하면, S310 단계에서, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출할 수 있다. Referring to FIG. 3 , in step S310 , the computing device 100 according to an embodiment of the present disclosure may input an image into the first neural network model and extract location information of an object included in the image.

S320 단계에서, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체 위치 정보를 기초로, 이미지에 대한 전처리를 수행할 수 있다. In operation S320, the computing device 100 according to an embodiment of the present disclosure may perform preprocessing on the image based on the object location information extracted through the first neural network model.

S330 단계에서, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 객체에 대한 결함을 판단할 수 있다.In step S330 , the computing device 100 according to an embodiment of the present disclosure may input the pre-processed image to the second neural network model to determine a defect in the object.

본 개시의 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 이미지를 딥러닝 모델에 입력하여 객체에 대한 결함을 판단할 수 있다. 이미지는 제조 공정에서 객체를 촬영하는 모든 카메라로부터 획득된 영상을 포함할 수 있다. 본 개시에서 이미지는 항공 우주, 자동차 또는 일반 엔지니어링 분야에서 수리 또는 유지를 위해 사용되는 객체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 객체는 합성 고무 또는 내열성 플라스틱 중 적어도 하나의 재질을 가지는 제조 공정 상 부품인 씰(seal)을 포함할 수 있다. 이 경우, 객체는 단면의 형상이 원형인 링(ring)을 포함할 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may determine a defect of an object by inputting an image into the deep learning model. The image may include an image obtained from any camera that captures an object in the manufacturing process. In the present disclosure, an image may include an object used for repair or maintenance in the field of aerospace, automobile, or general engineering. For example, the object may include a seal, which is a component in a manufacturing process made of at least one of synthetic rubber and heat-resistant plastic. In this case, the object may include a ring having a circular cross-section.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 딥러닝 모델은 제 1 뉴럴 네트워크 모델 및 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 포함할 수 있다. 딥러닝 모델은 객체 탐지에 관한 임의의 모델을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 localization 기능을 수행하는 모델을 포함할 수 있고, 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 classification 기능을 수행하는 모델을 포함할 수 있다. 본 개시에 따르면, 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 이미지의 위치 정보를 추출하기 위해 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델을 포함할 수 있고, 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 결함 판단을 위해 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델 및 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델을 통해 이미지에 포함된 객체의 상태가 결함(NG)인지 양호(OK)인지 구분할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the deep learning model may include a first neural network model and a second neural network model. A deep learning model may include any model for object detection. As an embodiment, the first neural network model may include a model performing a localization function, and the second neural network model may include a model performing a classification function. According to the present disclosure, the first neural network model may include a pre-trained EfficientDet-D2 model to extract location information of an image, and the second neural network model is a pre-trained EfficientNet-B0 model for defect determination. may include For example, the computing device 100 may distinguish whether the state of the object included in the image is defective (NG) or good (OK) through the pre-trained EfficientDet-D2 model and the pre-trained EfficientNet-B0 model.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 이미지에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 이미지에 대한 전처리는 이미지 로드, 이미지 저장, 이미지 크기 변경, 이미지 자르기, 이미지 색조 변경, 배경 제거 등을 포함할 수 있다. 일례로, 이미지에 대한 전처리는 딥러닝 모델에 이미지를 입력하기 이전에 상기 딥러닝 모델의 결과물의 품질을 높이기 위한 목적으로 이미지를 변경, 확대, 축소, 수정, 삭제, 합성 및 추가 등의 방식으로 처리하는 것을 포함할 수 있다. 이미지에 대한 전처리가 수행됨으로써 이미지는 딥러닝 모델에서 이용할 수 있는 특성으로 변환될 수 있다. 본 개시에서 이미지에 대한 전처리는 이미지 주변을 제거하여 차원을 줄이거나, 배열 슬라이싱(slicing)을 통해 이미지를 크롭핑(cropping)하는 '이미지 자르기' 및 커널에 기초하여 이미지를 시각적으로 변경하는 '이미지 색조 변경'을 포함할 수 있다. 여기서 커널은 이미지의 흐림의 정도, 부드러움의 정도를 결정하는 것으로 주변 픽셀에 의해 수행되는 연산을 의미할 수 있다. 일 실시예로, 이미지 색조 변경은 이미지에 대한 빛의 강도(intensity)를 비선형적으로 변형함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 이미지에 대한 빛의 강도는 감마 보정(gamma correction)을 통해 변형될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨팅 장치(100)는 이미지에 대한 감마 보정을 수행함으로써 객체의 결함에 대해 명확히 식별할 수 있는 효과가 발생한다. 따라서 이미지의 전처리를 통해 객체의 결함을 판단하기 위한 딥러닝 모델의 성능이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may perform preprocessing on an image based on location information of an object extracted through the first neural network model. Preprocessing on an image can include loading the image, saving the image, resizing the image, cropping the image, changing the image tone, removing the background, etc. For example, the preprocessing of the image is performed by changing, enlarging, reducing, modifying, deleting, synthesizing, and adding the image for the purpose of improving the quality of the result of the deep learning model before inputting the image to the deep learning model. This may include processing. By performing preprocessing on the image, the image can be converted into features that can be used in the deep learning model. In the present disclosure, preprocessing for an image is 'image cropping' that reduces the dimension by removing the periphery of the image, or 'image cropping' that crops the image through array slicing, and 'image that visually changes the image based on the kernel color change'. Here, the kernel determines the degree of blur and softness of the image, and may mean an operation performed by neighboring pixels. In one embodiment, the image tone change may be performed by non-linearly modifying the intensity of light for the image. For example, the intensity of light for an image may be modified through gamma correction. According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 performs gamma correction on an image, so that defects of an object can be clearly identified. Therefore, the performance of the deep learning model for judging object defects through image preprocessing can be improved.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 객체 결함을 판단하는 과정을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of determining an object defect according to an embodiment of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 프로세서(110)는 객체의 결함 판단을 위해 이미지(41)를 제 1 뉴럴 네트워크 모델(410)에 입력하여 이미지에 포함된 객체의 위치 정보(42)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득한 이미지에 포함된 객체의 위치 정보(42)를 기초로 객체의 결함을 명확히 식별하기 위해 이미지 전처리(420)를 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 전처리가 수행된 이미지(43)를 제 2 뉴럴 네트워크 모델(430)에 입력하여 이미지에 포함된 객체가 양호(44)한지 결함(45)을 지니는지 판단할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the processor 110 may acquire the location information 42 of the object included in the image by inputting the image 41 into the first neural network model 410 to determine the defect of the object. The processor 110 may perform image preprocessing 420 to clearly identify a defect of an object based on the location information 42 of the object included in the acquired image. The processor 110 may input the preprocessed image 43 into the second neural network model 430 to determine whether an object included in the image is good 44 or has a defect 45 .

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 제조 공정에 이용되는 객체를 포함하는 이미지(41)를 localization을 위한 제 1 뉴럴 네트워크 모델(410)에 입력하여 이미지에 포함된 객체의 위치 정보(42)를 획득할 수 있다. 이미지(41)는 제조 공정에서 객체를 촬영하는 모든 카메라로부터 획득된 영상을 포함할 수 있다. 본 개시에서 객체는 합성 고무 또는 내열성 플라스틱 중 적어도 하나의 재질을 가지는 제조 공정 상 부품인 씰(seal)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 객체는 단면의 형상이 원형인 링(ring)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 객체는 합성고무 재질을 가지고, 단면의 형상이 원형인 링(ring)으로서 O-ring을 의미할 수 있다. 제 1 뉴럴 네트워크 모델(410)은 탐지하고자 하는 객체의 위치 정보를 획득하는 모델을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제 1 뉴럴 네트워크 모델(410)은 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어 제 1 뉴럴 네트워크 모델(410)은 O-ring이 포함된 이미지(41)를 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델에 입력하여 O-ring의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이 경우 O-ring의 위치 정보는 사전 결정된 크기의 바운딩 박스를 기초로 표현될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 inputs an image 41 including an object used in a manufacturing process into the first neural network model 410 for localization, and location information of the object included in the image (42) can be obtained. The image 41 may include images obtained from all cameras that photograph an object in the manufacturing process. In the present disclosure, an object may include a seal, which is a component in a manufacturing process made of at least one of synthetic rubber and heat-resistant plastic. In the present disclosure, the object may include a ring having a circular cross-sectional shape. For example, the object may mean an O-ring as a ring having a synthetic rubber material and having a circular cross-sectional shape. The first neural network model 410 may include a model for acquiring location information of an object to be detected. In the present disclosure, the first neural network model 410 may include a pre-trained EfficientDet-D2 model. For example, the first neural network model 410 may acquire location information of the O-ring by inputting the image 41 including the O-ring into the pre-trained EfficientDet-D2 model. In this case, the location information of the O-ring may be expressed based on a bounding box of a predetermined size.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 획득한 객체의 위치 정보(42)를 기초로 객체의 결함을 명확히 식별하기 위해 이미지 전처리(420)를 수행할 수 있다. 이미지에 대한 전처리는 이미지 로드, 이미지 저장, 이미지 크기 변경, 이미지 자르기, 이미지 색조 변경, 배경 제거 등을 포함할 수 있다. 일례로, 이미지에 대한 전처리는 딥러닝 모델에 이미지를 입력하기 이전에 상기 딥러닝 모델의 결과물의 품질을 높이기 위한 목적으로 이미지를 변경, 확대, 축소, 수정, 삭제, 합성 및 추가 등의 방식으로 처리하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시에서 이미지에 대한 전처리는 이미지 주변을 제거하여 차원을 줄이거나, 배열 슬라이싱(slicing)을 통해 이미지를 크롭핑(cropping)하는 '이미지 자르기' 및 커널에 기초하여 이미지를 시각적으로 변경하는 '이미지 색조 변경'을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 프로세서(110)는 사전 결정된 크기의 바운딩 박스를 기초로 객체의 위치 정보(42)를 포함하는 이미지를 크롭핑할 수 있다. 이를 통해 제 2 뉴럴 네트워크(43)에 입력될 이미지의 차원은 일정하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 O-ring의 위치 정보에 기초하여 바운딩 박스가 설정되면, 바운딩 박스의 크기에 맞게 이미지(41)를 크롭핑 할 수 있다. 또한, 도 6에서 후술할 데이터 증강 알고리즘에 있어, 이미지의 크롭핑은 다양한 종류의 데이터 세트를 구축하는데 기여할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may perform image preprocessing 420 to clearly identify a defect of an object based on the acquired location information 42 of the object. Preprocessing on an image can include loading the image, saving the image, resizing the image, cropping the image, changing the image tone, removing the background, etc. For example, the preprocessing of the image is performed by changing, enlarging, reducing, modifying, deleting, synthesizing, and adding the image for the purpose of improving the quality of the result of the deep learning model before inputting the image to the deep learning model. This may include processing. In the present disclosure, preprocessing for an image is 'image cropping' that reduces the dimension by removing the periphery of the image, or 'image cropping' that crops the image through array slicing, and 'image that visually changes the image based on the kernel color change'. As an embodiment, the processor 110 may crop an image including the location information 42 of the object based on a bounding box of a predetermined size. Through this, the dimension of the image to be input to the second neural network 43 may be constantly adjusted. For example, when the bounding box is set based on the location information of the O-ring, the processor 110 may crop the image 41 to fit the size of the bounding box. Also, in a data augmentation algorithm to be described later in FIG. 6 , cropping of an image may contribute to constructing various types of data sets.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지 색조 변경은 이미지에 대한 빛의 강도(intensity)를 비선형적으로 변형함으로써 수행될 수 있다. 또한 이미지에 대한 빛의 강도는 감마 보정(gamma correction)을 통해 변형될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라 프로세서(110)는 이미지에 대한 감마 보정을 수행함으로써 객체의 결함에 대해 명확히 식별할 수 있는 효과가 발생한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 이미지 전처리(420) 과정에서 감마 보정을 수행함으로써 객체의 표면에 대해 명확히 식별할 수 있는 이미지를 획득할 수 있다. 본 개시의 내용에 있어, 감마 보정으로 객체의 표면이 명확히 식별됨에 따라 제 2 뉴럴 네트워크 모델(430)을 통해 객체의 결함에 대한 판단이 용이해지는 효과가 발생한다. According to an embodiment of the present disclosure, the image tone change may be performed by non-linearly transforming the intensity of light for the image. Also, the intensity of light for the image may be modified through gamma correction. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 performs gamma correction on the image, so that the defect of the object can be clearly identified. For example, the processor 110 may acquire an image in which the surface of the object can be clearly identified by performing gamma correction in the image preprocessing 420 . In the present disclosure, as the surface of an object is clearly identified by gamma correction, an effect of facilitating determination of a defect of an object through the second neural network model 430 occurs.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(110)는 전처리가 수행된 이미지(43)를 classification을 위한 제 2 뉴럴 네트워크 모델(430)에 입력하여 이미지에 포함된 객체가 양호(44)한지 결함(45)을 지니는지 판단할 수 있다. 제 2 뉴럴 네트워크 모델(430)은 객체의 특징을 기초로 분류를 수행하는 모델을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제 2 뉴럴 네트워크 모델(430)은 사전 학습된 EfficientDet-B0 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어 제 2 뉴럴 네트워크 모델(430)은 O-ring에 대한 전처리된 이미지(43)를 사전 학습된 EfficientDet-B0 모델에 입력하여 O-ring이 양호(44)한지 결함(45)을 지니는지 구분할 수 있다. 본 개시에서 O-ring의 결함은 픽셀 출력에 대해 사전 학습된 임계값을 기초로 판단될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 inputs the pre-processed image 43 into the second neural network model 430 for classification to determine whether the object included in the image is good (44) or defective (44). 45) can be determined. The second neural network model 430 may include a model for performing classification based on object characteristics. In the present disclosure, the second neural network model 430 may include a pre-trained EfficientDet-B0 model. For example, the second neural network model 430 inputs the preprocessed image 43 for the O-ring into the pre-trained EfficientDet-B0 model to determine whether the O-ring is good (44) or has a defect (45). can be distinguished In the present disclosure, the defect of the O-ring may be determined based on a pre-learned threshold for pixel output.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지의 전처리를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating pre-processing of an image according to an embodiment of the present disclosure.

도 5를 참조하면, 프로세서(110)는 이미지에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지에 대한 전처리는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 위치 정보를 획득한 출력 이미지에 대해 수행될 수 있다. 이미지에 대한 전처리는 이미지 로드, 이미지 저장, 이미지 크기 변경, 이미지 자르기, 이미지 색조 변경, 배경 제거 등을 포함할 수 있다. 일례로, 이미지에 대한 전처리는 딥러닝 모델에 이미지를 입력하기 이전에 상기 딥러닝 모델의 결과물의 품질을 높이기 위한 목적으로 이미지를 변경, 확대, 축소, 수정, 삭제, 합성 및 추가 등의 방식으로 처리하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시에서 이미지에 대한 전처리는 이미지 주변을 제거하여 차원을 줄이거나, 배열 슬라이싱(slicing)을 통해 이미지를 크롭핑(cropping)하는 '이미지 자르기' 및 커널에 기초하여 이미지를 시각적으로 변경하는 '이미지 색조 변경'을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 프로세서(110)는 사전 결정된 크기의 바운딩 박스를 기초로 객체의 위치 정보를 포함하는 이미지를 크롭핑할 수 있다. 이를 통해 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력될 이미지의 차원은 일정하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 O-ring의 위치 정보에 기초하여 바운딩 박스가 설정되면, 바운딩 박스의 크기에 맞게 이미지를 크롭핑 할 수 있다. 본 개시에서 크롭핑에 기초하여 학습 데이터 세트가 구축되므로 O-ring의 결함 종류 및 크기와 무관하게 O-ring의 결함을 판단할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the processor 110 may perform pre-processing on an image. According to an embodiment of the present disclosure, pre-processing of the image may be performed on an output image in which location information is obtained through the first neural network model. Preprocessing on an image can include loading the image, saving the image, resizing the image, cropping the image, changing the image tone, removing the background, etc. For example, the preprocessing of the image is performed by changing, enlarging, reducing, modifying, deleting, synthesizing, and adding the image for the purpose of improving the quality of the result of the deep learning model before inputting the image to the deep learning model. This may include processing. In the present disclosure, preprocessing for an image is 'image cropping' that reduces the dimension by removing the periphery of the image, or 'image cropping' that crops the image through array slicing, and 'image that visually changes the image based on the kernel color change'. As an embodiment, the processor 110 may crop an image including location information of an object based on a bounding box of a predetermined size. Through this, the dimension of the image to be input to the second neural network model may be constantly adjusted. For example, when the bounding box is set based on the location information of the O-ring, the processor 110 may crop the image to fit the size of the bounding box. In the present disclosure, since the training data set is constructed based on cropping, the defect of the O-ring can be determined regardless of the type and size of the defect of the O-ring.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지 색조 변경은 이미지에 대한 빛의 강도(intensity)를 비선형 전달 함수(nonlinear transfer function)을 통해 비선형적으로 변형함으로써 수행될 수 있다. 인간의 시각은 베버의 법칙에 따라 밝기에 대해 비선형적으로 반응할 수 있다. 베버의 법칙은 감각기에서 자극의 변화를 느끼기 위해서는 처음 자극에 대해 일정 비율 이상으로 자극을 받아야 하는 것을 의미할 수 있다. 본 개시에서 인간의 시각 특성에 맞춰 이미지에 대한 빛의 강도를 비선형적으로 변형하면, 큰 비용이 들지 않으면서 객체 결함에 대한 식별력이 커지는 효과가 발생한다.According to an embodiment of the present disclosure, the image tone change may be performed by non-linearly transforming the intensity of light with respect to the image through a nonlinear transfer function. Human vision can respond non-linearly to brightness according to Weber's law. Weber's law may mean that in order to feel a change in stimulus in the sensory organ, it must be stimulated at a certain rate or more with respect to the initial stimulus. In the present disclosure, when the intensity of light for an image is non-linearly modified in accordance with human visual characteristics, an effect of increasing the discrimination power of object defects occurs without incurring a large cost.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 이미지에 대한 빛의 강도는 감마 보정(gamma correction)을 통해 변형될 수 있다. 감마 보정은 다음의 [수학식 2]와 같이 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the intensity of light for an image may be modified through gamma correction. Gamma correction can be expressed as [Equation 2] below.

Figure 112021092110460-pat00015
Figure 112021092110460-pat00015

여기서

Figure 112021092110460-pat00016
는 입력 이미지를 나타내고,
Figure 112021092110460-pat00017
는 밝기를 변경하기 위한 값이고,
Figure 112021092110460-pat00018
는 출력 이미지를 나타낸다. 일 실시예로,
Figure 112021092110460-pat00019
값이 0.5보다 크면 이미지가 원본 이미지보다 밝아지고, 0.5보다 작으면 원본 이미지보다 어두워질 수 있다. here
Figure 112021092110460-pat00016
represents the input image,
Figure 112021092110460-pat00017
is the value to change the brightness,
Figure 112021092110460-pat00018
represents the output image. In one embodiment,
Figure 112021092110460-pat00019
If the value is greater than 0.5, the image may be brighter than the original image, and if it is less than 0.5, the image may be darker than the original image.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 객체를 촬영할 때 조명은 객체의 바닥면에 위치할 수 있다. 이 경우 객체 표면의 결함을 감지하기 어려운 문제가 발생할 수 있다. 프로세서(110)가 감마 보정을 통해 이미지의 밝기를 제어함으로써 상술한 문제를 극복할 수 있다. 본 개시에서, 프로세서(110)는 이미지에 대한 감마 보정을 수행함으로써 O-ring의 표면에 존재하는 결함을 명확히 식별할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 감마 보정을 수행하기 전과 후의 이미지를 비교했을 때, 결함에 대한 식별력이 상당히 차이나는 것을 확인할 수 있다. 본 개시에 따라 프로세서(110)는 이미지에 대한 전처리를 수행함으로써 제 2 뉴럴 네트워크 모델의 결함 판단 성능을 높일 수 있다According to an embodiment of the present disclosure, when photographing an object, the lighting may be located on the bottom surface of the object. In this case, it may be difficult to detect defects on the object surface. The above-described problem can be overcome by allowing the processor 110 to control the brightness of the image through gamma correction. In the present disclosure, the processor 110 may clearly identify defects present on the surface of the O-ring by performing gamma correction on the image. For example, when comparing the images before and after performing gamma correction in FIG. 5 , it can be seen that the discrimination power for defects is significantly different. According to the present disclosure, the processor 110 may improve the defect determination performance of the second neural network model by performing pre-processing on the image.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 뉴럴 네트워크 모델의 사전 학습 과정을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a pre-learning process of a neural network model according to an embodiment of the present disclosure.

도 6을 참조하면, S610 단계에서, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 바운딩 박스를 포함하는 제 1 결과 데이터를 획득할 수 있다. Referring to FIG. 6 , in operation S610 , the computing device 100 according to an embodiment of the present disclosure may acquire first result data including a bounding box through a first neural network model.

S620 단계에서, 제 1 결과 데이터의 바운딩 박스에 대응되도록 결과 데이터를 크롭핑하여 제 1 훈련 데이터를 생성할 수 있다.In step S620 , the first training data may be generated by cropping the result data to correspond to the bounding box of the first result data.

S630 단계에서, 생성된 제 1 훈련 데이터에 대해 데이터 증강 알고리즘을 적용함으로써, 제 2 훈련 데이터 세트를 생성할 수 있다.In step S630 , a second training data set may be generated by applying a data augmentation algorithm to the generated first training data.

S640 단계에서, 생성된 제 2 훈련 데이터 세트에 기초하여 추가 학습(training)을 수행할 수 있다.In operation S640 , additional training may be performed based on the generated second training data set.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 사전 학습 과정에서 localization을 위한 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 객체의 위치 정보를 나타내는 바운딩 박스를 포함하는 제 1 결과 데이터를 획득할 수 있다. 본 개시에서 제 1 결과 데이터는 도 4에서 객체의 위치 정보를 나타내는 이미지(42)에 대응될 수 있다,According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may obtain first result data including a bounding box indicating location information of an object through a first neural network model for localization in a pre-learning process. In the present disclosure, the first result data may correspond to the image 42 indicating the location information of the object in FIG. 4 ,

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 사전 학습 과정에서 획득한 제 1 결과 데이터의 바운딩 박스에 대응되도록 결과 데이터를 크롭핑하여 제 1 훈련 데이터를 생성할 수 있다. 본 개시에서 바운딩 박스는 사전 결정된 크기를 지닐 수 있다. 본 개시에서 제 1 훈련 데이터는 사전 결정된 바운딩 박스를 기초로 크롭핑된 것으로, 일정한 차원을 표현하는 이미지일 수 있다. 예를 들어, 제 1 훈련 데이터는 바운딩 박스의 크기에 맞게 크롭핑된 O-ring을 포함하는 이미지일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may generate the first training data by cropping the result data to correspond to the bounding box of the first result data obtained in the pre-learning process. In the present disclosure, the bounding box may have a predetermined size. In the present disclosure, the first training data is cropped based on a predetermined bounding box, and may be an image representing a certain dimension. For example, the first training data may be an image including an O-ring cropped to fit the size of the bounding box.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 사전 학습 과정에서 생성된 제 1 훈련 데이터에 대해 데이터 증강 알고리즘을 적용함으로써, 제 2 훈련 데이터 세트를 생성할 수 있다. 데이터 증강 알고리즘이란 딥러닝 모델을 충분히 훈련하는데 필요한 데이터를 확보하기 위한 기법일 수 있다. 본 개시에서 데이터 증강 알고리즘(data augmentation algorithm)은 제한된 양의 데이터 샘플을 기초로 다량의 데이터를 확보하기 위한 일련의 과정을 의미할 수 있다. 이 경우 일련의 과정은 크기 조절, 반전, 자르기, 회전, 이동, 윈도우 분할, 형태의 변경과 같은 기하적 변환일 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 제 2 훈련데이터 세트는 기하적 변환을 통해 생성된 데이터 세트일 수 있다. 예를 들어, 결함을 판단하고자 하는 객체가 O-ring일 경우, 결함을 가진 샘플(sample)의 양은 매우 제한적일 수 있다. 데이터의 수가 제한적일 경우에 훈련 데이터에만 지나치게 적응하여 테스트 데이터 또는 새로운 데이터에 제대로 반응하지 못하는 과적합(overfit)이 발생할 수 있다. 따라서 제한된 양의 데이터 세트를 가지고 딥러닝 모델을 학습하기 위해서는 데이터 증강 알고리즘을 통한 데이터 확보가 필수적이라고 할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may generate a second training data set by applying a data augmentation algorithm to the first training data generated in the pre-learning process. The data augmentation algorithm may be a technique for securing data necessary to sufficiently train a deep learning model. In the present disclosure, a data augmentation algorithm may refer to a series of processes for securing a large amount of data based on a limited amount of data samples. In this case, the series of processes may be geometric transformations such as resizing, inverting, cropping, rotating, moving, splitting a window, and changing the shape. In an embodiment of the present disclosure, the second training data set may be a data set generated through geometric transformation. For example, when an object for which a defect is to be determined is an O-ring, the amount of samples having a defect may be very limited. When the number of data is limited, overfitting may occur, which may not respond properly to test data or new data by over-adapting only to training data. Therefore, in order to learn a deep learning model with a limited amount of data set, it can be said that securing data through a data augmentation algorithm is essential.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 증강 알고리즘은 AutoAugment 기법에 의해 수행될 수 있다. AutoAugment는 강화학습을 통해 이미지 데이터에 가장 적합한 어그먼테이션 정책을 자동으로 찾아주는 알고리즘이다. 상기 AutoAugmnet 기법은 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the data augmentation algorithm may be performed by the AutoAugment technique. AutoAugment is an algorithm that automatically finds the best aggregation policy for image data through reinforcement learning. The AutoAugmnet technique is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 증강 알고리즘은 제 1 훈련 데이터를 확대(Zooming)하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제 1 훈련 데이터는 제조 공정에서 사용되는 규격에 맞게 확대될 수 있다. 예를 들어, 제 1 훈련데이터가 O-ring에 관한 이미지일 경우, 1.5배 또는 2배의 크기로 확대될 수 있다. 상기 확대의 배수는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the data augmentation algorithm may include zooming the first training data. In the present disclosure, the first training data may be expanded to fit a specification used in a manufacturing process. For example, when the first training data is an image about the O-ring, it may be enlarged to a size of 1.5 times or 2 times. The multiple of the magnification is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 증강 알고리즘은 양호한 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 샘플링하고, 사전 결정된 기준에 따라 왜곡(distortion)시킴으로써, 결함이 있는 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시에서 사전 결정된 결함의 종류에 맞게 제 1 훈련 데이터는 인위적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 정상적인 O-ring에 대한 sample이 있을 때, sample에 대해 포토샵(photoshop)을 이용하여 임의의 위치에 임의의 결함 종류를 적용할 수 있다. 결함 종류는 도 7에서 상세히 후술한다. According to an embodiment of the present disclosure, a data augmentation algorithm generates first training data including defective objects by sampling first training data including good objects and distorting it according to a predetermined criterion. may include doing In the present disclosure, the first training data may be artificially changed according to a predetermined defect type. For example, when there is a sample for a normal O-ring, an arbitrary defect type may be applied to an arbitrary position by using Photoshop for the sample. Defect types will be described later in detail with reference to FIG. 7 .

본 개시의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치(100)는 사전 학습 과정에서 생성된 제 2 훈련 데이터 세트에 기초하여 추가 학습을 수행할 수 있다. 일 실시예로, 컴퓨팅 장치(100)은 데이터 증강 알고리즘을 통해 생성된 제 2 훈련 데이터 세트를 기초로 제 2 뉴럴 네트워크 모델의 추가 학습을 진행할 수 있다. 상술한 바와 같이 분류를 수행하는 제 2 뉴럴 네트워크 모델의 성능을 향상시키기 위해서는 다양한 데이터 세트가 필요하다. 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 데이터 증강 알고리즘을 통해 확보된 다양한 종류의 데이터 세트를 기초로 추가 학습될 수 있기 때문에, 컴퓨팅 장치(100)는 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 통해 이미지에 포함된 객체의 크기 및 종류에 상관 없이 결함을 검출할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may perform additional learning based on the second training data set generated in the pre-learning process. As an embodiment, the computing device 100 may further learn the second neural network model based on the second training data set generated through the data augmentation algorithm. As described above, in order to improve the performance of the second neural network model that performs classification, various data sets are required. Since the second neural network model may be additionally learned based on various types of data sets obtained through the data augmentation algorithm, the computing device 100 determines the size and type of objects included in the image through the second neural network model. Regardless, the defect can be detected.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습되고, 전이 학습될 수 있다. 전이 학습은 기존에 학습된 비슷한 모델이 있을 때 모델의 하위 레이어를 가져와 재사용하는 것을 의미할 수 있다. 이를 통해 학습 속도를 빠르게 할 뿐만 아니라, 학습에 필요한 훈련 세트도 적을 수 있다. 실시예로, 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 객체의 위치 정보를 파악하기 위해 사전 학습된 EfficientDet-D2의 모든 레이어를 기초로 전이 학습될 수 있다. 실시예로, 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 분류를 위해 사전 학습된 EfficientNet-B0의 마지막에 위치한 평균 풀링 레이어를 기초로 전이 학습될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the neural network model may be pre-trained and transfer-trained. Transfer learning can mean taking and reusing a lower layer of a model when there is a similar model that has been trained previously. This not only speeds up learning, but also reduces the number of training sets required for learning. In an embodiment, the first neural network model may be transfer-trained based on all layers of EfficientDet-D2 that have been pre-trained in order to identify object location information. In an embodiment, the second neural network model may be transfer-trained based on an average pooling layer located at the end of EfficientNet-B0 that has been pre-trained for classification.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 객체의 결함 종류를 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a defect type of an object according to an embodiment of the present disclosure.

도 7을 참조하면, 프로세서(110)는 데이터 증강 알고리즘을 통해 뉴럴 네트워크 모델을 사전 학습시키기 위한 훈련 데이터 세트를 확보할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the processor 110 may secure a training data set for pre-training a neural network model through a data augmentation algorithm.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 증강 알고리즘은 양호한 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 샘플링하고, 사전 결정된 기준에 따라 왜곡(distortion)시킴으로써, 결함이 있는 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시에서 사전 결정된 결함의 종류에 맞게 제 1 훈련 데이터는 인위적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 정상적인 O-ring에 대한 sample이 있을 때, sample에 대해 포토샵(photoshop)을 이용하여 임의의 위치에 임의의 결함 종류를 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a data augmentation algorithm generates first training data including defective objects by sampling first training data including good objects and distorting it according to a predetermined criterion. may include doing In the present disclosure, the first training data may be artificially changed according to a predetermined defect type. For example, when there is a sample for a normal O-ring, an arbitrary defect type may be applied to an arbitrary position by using Photoshop for the sample.

본 개시의 일 실시예에 따라 사전 결정된 객체의 결함 종류는 돌출(71), 휨(72), 결핍(73), 채워짐(74), 긁힘(75), 또는 결손(76) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시에서 상기 결함 종류는 O-ring에 관한 결함 종류를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출(71)은 객체의 형상에서 튀어나온 부분을 의미할 수 있다. 휨(72)은 객체의 형상이 찌그러진 부분을 의미할 수 있다. 결핍(73)은 객체의 형상에서 부분적으로 부족한 부분이 있어 완성된 객체의 형상을 갖지 못하는 것을 의미할 수 있다. 채워짐(74)은 본래의 링 형상에서 내부의 원 부분이 채워지는 것을 의미할 수 있다. 긁힘(75)은 객체의 형상 표면에 흠집이 생긴 것을 의미할 수 있다. 결손(76)은 객체의 형상의 일부분이 끊어진 것을 의미할 수 있다. 상술한 객체의 결함 종류는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the predetermined defect type of the object includes at least one of a protrusion 71 , a warpage 72 , a deficiency 73 , a filling 74 , a scratch 75 , or a defect 76 . can do. In the present disclosure, the defect type may include a defect type related to the O-ring. For example, the protrusion 71 may refer to a portion protruding from the shape of the object. The bending 72 may mean a portion in which the shape of the object is distorted. The deficiency 73 may mean that the shape of the object is partially lacking and thus does not have the shape of the completed object. Filling 74 may mean that the inner circle portion is filled in the original ring shape. The scratch 75 may mean that the shape surface of the object is scratched. The defect 76 may mean that a part of the shape of the object is broken. The types of defects of the above-described objects are only examples, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예 따라 프로세서(110)는 데이터 증강 알고리즘을 통해 상술한 결함 종류를 조합하여 제 1 훈련 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 긁힘(75) 및 결손(76)을 포함한 제 1 훈련 데이터를 생성할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may generate the first training data by combining the above-described defect types through a data augmentation algorithm. For example, processor 110 may generate first training data including scratches 75 and deficits 76 .

도 8은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도이다.8 is a simplified, general schematic diagram of an exemplary computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

본 개시가 일반적으로 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있는 것으로 전술되었지만, 당업자라면 본 개시가 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어 및/또는 기타 프로그램 모듈들과 결합되어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Although the present disclosure has been described above as being generally capable of being implemented by a computing device, those skilled in the art will appreciate that the present disclosure may be implemented in hardware and software in combination with computer-executable instructions and/or other program modules and/or in combination with computer-executable instructions and/or other program modules that may be executed on one or more computers. It will be appreciated that it can be implemented as a combination.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정의 태스크를 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 개시의 방법이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론 퍼스널 컴퓨터, 핸드헬드(handheld) 컴퓨팅 장치, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전 제품, 기타 등등(이들 각각은 하나 이상의 연관된 장치와 연결되어 동작할 수 있음)을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. In addition, those skilled in the art will appreciate that the methods of the present disclosure can be applied to single-processor or multiprocessor computer systems, minicomputers, mainframe computers as well as personal computers, handheld computing devices, microprocessor-based or programmable consumer electronics, and the like. It will be appreciated that each of these may be implemented in other computer system configurations, including those capable of operating in connection with one or more associated devices.

본 개시의 설명된 실시예들은 또한 어떤 태스크들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 처리 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘 다에 위치할 수 있다.The described embodiments of the present disclosure may also be practiced in distributed computing environments where certain tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

컴퓨터는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 매체는 그 어떤 것이든지 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있고, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적 및 비-일시적 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital video disk) 또는 기타 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.Computers typically include a variety of computer-readable media. Any medium accessible by a computer can be a computer-readable medium, and such computer-readable media includes volatile and nonvolatile media, transitory and non-transitory media, removable and non-transitory media. including removable media. By way of example, and not limitation, computer-readable media may include computer-readable storage media and computer-readable transmission media. Computer readable storage media includes volatile and nonvolatile media, temporary and non-transitory media, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. includes media. A computer-readable storage medium may be RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital video disk (DVD) or other optical disk storage device, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage device, or other magnetic storage device. device, or any other medium that can be accessed by a computer and used to store the desired information.

컴퓨터 판독가능 전송 매체는 통상적으로 반송파(carrier wave) 또는 기타 전송 메커니즘(transport mechanism)과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터 등을 구현하고 모든 정보 전달 매체를 포함한다. 피변조 데이터 신호라는 용어는 신호 내에 정보를 인코딩하도록 그 신호의 특성들 중 하나 이상을 설정 또는 변경시킨 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 전송 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 그리고 음향, RF, 적외선, 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술된 매체들 중 임의의 것의 조합도 역시 컴퓨터 판독가능 전송 매체의 범위 안에 포함되는 것으로 한다.Computer readable transmission media typically embodies computer readable instructions, data structures, program modules or other data, etc. in a modulated data signal such as a carrier wave or other transport mechanism, and Includes any information delivery medium. The term modulated data signal means a signal in which one or more of the characteristics of the signal is set or changed so as to encode information in the signal. By way of example, and not limitation, computer-readable transmission media includes wired media such as a wired network or direct-wired connection, and wireless media such as acoustic, RF, infrared, and other wireless media. Combinations of any of the above are also intended to be included within the scope of computer-readable transmission media.

컴퓨터(1102)를 포함하는 본 개시의 여러가지 측면들을 구현하는 예시적인 환경(1100)이 나타내어져 있으며, 컴퓨터(1102)는 처리 장치(1104), 시스템 메모리(1106) 및 시스템 버스(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)는 시스템 메모리(1106)(이에 한정되지 않음)를 비롯한 시스템 컴포넌트들을 처리 장치(1104)에 연결시킨다. 처리 장치(1104)는 다양한 상용 프로세서들 중 임의의 프로세서일 수 있다. 듀얼 프로세서 및 기타 멀티프로세서 아키텍처도 역시 처리 장치(1104)로서 이용될 수 있다.An example environment 1100 implementing various aspects of the disclosure is shown including a computer 1102 , the computer 1102 including a processing unit 1104 , a system memory 1106 , and a system bus 1108 . do. A system bus 1108 couples system components, including but not limited to system memory 1106 , to the processing device 1104 . The processing device 1104 may be any of a variety of commercially available processors. Dual processor and other multiprocessor architectures may also be used as processing unit 1104 .

시스템 버스(1108)는 메모리 버스, 주변장치 버스, 및 다양한 상용 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스에 추가적으로 상호 연결될 수 있는 몇 가지 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)는 판독 전용 메모리(ROM)(1110) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1112)를 포함한다. 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 ROM, EPROM, EEPROM 등의 비휘발성 메모리(1110)에 저장되며, 이 BIOS는 시동 중과 같은 때에 컴퓨터(1102) 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 일을 돕는 기본적인 루틴을 포함한다. RAM(1112)은 또한 데이터를 캐싱하기 위한 정적 RAM 등의 고속 RAM을 포함할 수 있다.The system bus 1108 may be any of several types of bus structures that may further interconnect a memory bus, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of commercial bus architectures. System memory 1106 includes read only memory (ROM) 1110 and random access memory (RAM) 1112 . A basic input/output system (BIOS) is stored in non-volatile memory 1110, such as ROM, EPROM, EEPROM, etc., the BIOS is the basic input/output system (BIOS) that helps transfer information between components within computer 1102, such as during startup. contains routines. RAM 1112 may also include high-speed RAM, such as static RAM, for caching data.

컴퓨터(1102)는 또한 내장형 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예를 들어, EIDE, SATA)-이 내장형 하드 디스크 드라이브(1114)는 또한 적당한 섀시(도시 생략) 내에서 외장형 용도로 구성될 수 있음-, 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1116)(예를 들어, 이동식 디스켓(1118)으로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임), 및 광 디스크 드라이브(1120)(예를 들어, CD-ROM 디스크(1122)를 판독하거나 DVD 등의 기타 고용량 광 매체로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1114), 자기 디스크 드라이브(1116) 및 광 디스크 드라이브(1120)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1124), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1126) 및 광 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장형 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 USB(Universal Serial Bus) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 그 둘 다를 포함한다. The computer 1102 may also include an internal hard disk drive (HDD) 1114 (eg, EIDE, SATA) - this internal hard disk drive 1114 may also be configured for external use within a suitable chassis (not shown). Yes—a magnetic floppy disk drive (FDD) 1116 (eg, for reading from or writing to removable diskette 1118), and an optical disk drive 1120 (eg, a CD-ROM) for reading from, or writing to, disk 1122, or other high capacity optical media, such as DVD. The hard disk drive 1114 , the magnetic disk drive 1116 , and the optical disk drive 1120 are connected to the system bus 1108 by the hard disk drive interface 1124 , the magnetic disk drive interface 1126 , and the optical drive interface 1128 , respectively. ) can be connected to The interface 1124 for implementing an external drive includes at least one or both of Universal Serial Bus (USB) and IEEE 1394 interface technologies.

이들 드라이브 및 그와 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어, 기타 등등의 비휘발성 저장을 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 매체는 임의의 데이터를 적당한 디지털 형식으로 저장하는 것에 대응한다. 상기에서의 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 설명이 HDD, 이동식 자기 디스크, 및 CD 또는 DVD 등의 이동식 광 매체를 언급하고 있지만, 당업자라면 집 드라이브(zip drive), 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, 카트리지, 기타 등등의 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 유형의 매체도 역시 예시적인 운영 환경에서 사용될 수 있으며 또 임의의 이러한 매체가 본 개시의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.These drives and their associated computer-readable media provide non-volatile storage of data, data structures, computer-executable instructions, and the like. In the case of computer 1102, drives and media correspond to storing any data in a suitable digital format. Although the description of computer readable media above refers to HDDs, removable magnetic disks, and removable optical media such as CDs or DVDs, those skilled in the art will use zip drives, magnetic cassettes, flash memory cards, cartridges, etc. It will be appreciated that other tangible computer-readable media such as etc. may also be used in the exemplary operating environment and any such media may include computer-executable instructions for performing the methods of the present disclosure.

운영 체제(1130), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1132), 기타 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)를 비롯한 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 RAM(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 그 일부분이 또한 RAM(1112)에 캐싱될 수 있다. 본 개시가 여러가지 상업적으로 이용가능한 운영 체제 또는 운영 체제들의 조합에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.A number of program modules may be stored in the drive and RAM 1112 , including an operating system 1130 , one or more application programs 1132 , other program modules 1134 , and program data 1136 . All or portions of the operating system, applications, modules, and/or data may also be cached in RAM 1112 . It will be appreciated that the present disclosure may be implemented in various commercially available operating systems or combinations of operating systems.

사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어, 키보드(1138) 및 마우스(1140) 등의 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 기타 입력 장치(도시 생략)로는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 터치 스크린, 기타 등등이 있을 수 있다. 이들 및 기타 입력 장치가 종종 시스템 버스(1108)에 연결되어 있는 입력 장치 인터페이스(1142)를 통해 처리 장치(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 기타 등등의 기타 인터페이스에 의해 연결될 수 있다.A user may enter commands and information into the computer 1102 via one or more wired/wireless input devices, for example, a pointing device such as a keyboard 1138 and a mouse 1140 . Other input devices (not shown) may include a microphone, IR remote control, joystick, game pad, stylus pen, touch screen, and the like. Although these and other input devices are connected to the processing unit 1104 through an input device interface 1142 that is often connected to the system bus 1108, parallel ports, IEEE 1394 serial ports, game ports, USB ports, IR interfaces, It may be connected by other interfaces, etc.

모니터(1144) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치도 역시 비디오 어댑터(1146) 등의 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 모니터(1144)에 부가하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터, 기타 등등의 기타 주변 출력 장치(도시 생략)를 포함한다.A monitor 1144 or other type of display device is also coupled to the system bus 1108 via an interface, such as a video adapter 1146 . In addition to the monitor 1144, the computer typically includes other peripheral output devices (not shown), such as speakers, printers, and the like.

컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신을 통한 원격 컴퓨터(들)(1148) 등의 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 사용하여 네트워크화된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1148)는 워크스테이션, 컴퓨팅 디바이스 컴퓨터, 라우터, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서-기반 오락 기기, 피어 장치 또는 기타 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)에 대해 기술된 구성요소들 중 다수 또는 그 전부를 포함하지만, 간략함을 위해, 메모리 저장 장치(1150)만이 도시되어 있다. 도시되어 있는 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1152) 및/또는 더 큰 네트워크, 예를 들어, 원거리 통신망(WAN)(1154)에의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 일반적인 것이며, 인트라넷 등의 전사적 컴퓨터 네트워크(enterprise-wide computer network)를 용이하게 해주며, 이들 모두는 전세계 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 인터넷에 연결될 수 있다.Computer 1102 may operate in a networked environment using logical connections to one or more remote computers, such as remote computer(s) 1148 via wired and/or wireless communications. Remote computer(s) 1148 may be workstations, computing device computers, routers, personal computers, portable computers, microprocessor-based entertainment devices, peer devices, or other common network nodes, and are typically connected to computer 1102 . Although it includes many or all of the components described for it, only memory storage device 1150 is shown for simplicity. The logical connections shown include wired/wireless connections to a local area network (LAN) 1152 and/or a larger network, eg, a wide area network (WAN) 1154 . Such LAN and WAN networking environments are common in offices and companies, and facilitate enterprise-wide computer networks, such as intranets, all of which can be connected to a worldwide computer network, for example, the Internet.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1156)를 통해 로컬 네트워크(1152)에 연결된다. 어댑터(1156)는 LAN(1152)에의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있으며, 이 LAN(1152)은 또한 무선 어댑터(1156)와 통신하기 위해 그에 설치되어 있는 무선 액세스 포인트를 포함하고 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1158)을 포함할 수 있거나, WAN(1154) 상의 통신 컴퓨팅 디바이스에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 등, WAN(1154)을 통해 통신을 설정하는 기타 수단을 갖는다. 내장형 또는 외장형 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1158)은 직렬 포트 인터페이스(1142)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 네트워크화된 환경에서, 컴퓨터(1102)에 대해 설명된 프로그램 모듈들 또는 그의 일부분이 원격 메모리/저장 장치(1150)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결이 예시적인 것이며 컴퓨터들 사이에 통신 링크를 설정하는 기타 수단이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.When used in a LAN networking environment, the computer 1102 is coupled to the local network 1152 through a wired and/or wireless communication network interface or adapter 1156 . Adapter 1156 may facilitate wired or wireless communication to LAN 1152 , which LAN 1152 also includes a wireless access point installed therein for communicating with wireless adapter 1156 . When used in a WAN networking environment, the computer 1102 may include a modem 1158, be connected to a communication computing device on the WAN 1154, or establish communications over the WAN 1154, such as over the Internet. have other means. A modem 1158 , which may be internal or external and a wired or wireless device, is coupled to the system bus 1108 via a serial port interface 1142 . In a networked environment, program modules described for computer 1102 , or portions thereof, may be stored in remote memory/storage device 1150 . It will be appreciated that the network connections shown are exemplary and other means of establishing a communication link between the computers may be used.

컴퓨터(1102)는 무선 통신으로 배치되어 동작하는 임의의 무선 장치 또는 개체, 예를 들어, 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, PDA(portable data assistant), 통신 위성, 무선 검출가능 태그와 연관된 임의의 장비 또는 장소, 및 전화와 통신을 하는 동작을 한다. 이것은 적어도 Wi-Fi 및 블루투스 무선 기술을 포함한다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크에서와 같이 미리 정의된 구조이거나 단순하게 적어도 2개의 장치 사이의 애드혹 통신(ad hoc communication)일 수 있다.The computer 1102 may be associated with any wireless device or object that is deployed and operates in wireless communication, for example, a printer, scanner, desktop and/or portable computer, portable data assistant (PDA), communication satellite, wireless detectable tag. It operates to communicate with any device or place, and phone. This includes at least Wi-Fi and Bluetooth wireless technologies. Accordingly, the communication may be a predefined structure as in a conventional network or may simply be an ad hoc communication between at least two devices.

Wi-Fi(Wireless Fidelity)는 유선 없이도 인터넷 등으로의 연결을 가능하게 해준다. Wi-Fi는 이러한 장치, 예를 들어, 컴퓨터가 실내에서 및 실외에서, 즉 기지국의 통화권 내의 아무 곳에서나 데이터를 전송 및 수신할 수 있게 해주는 셀 전화와 같은 무선 기술이다. Wi-Fi 네트워크는 안전하고 신뢰성 있으며 고속인 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE 802.11(a, b, g, 기타)이라고 하는 무선 기술을 사용한다. 컴퓨터를 서로에, 인터넷에 및 유선 네트워크(IEEE 802.3 또는 이더넷을 사용함)에 연결시키기 위해 Wi-Fi가 사용될 수 있다. Wi-Fi 네트워크는 비인가 2.4 및 5GHz 무선 대역에서, 예를 들어, 11Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 레이트로 동작하거나, 양 대역(듀얼 대역)을 포함하는 제품에서 동작할 수 있다.Wi-Fi (Wireless Fidelity) makes it possible to connect to the Internet, etc. without a wired connection. Wi-Fi is a wireless technology such as cell phones that allows these devices, eg, computers, to transmit and receive data indoors and outdoors, ie anywhere within range of a base station. Wi-Fi networks use a radio technology called IEEE 802.11 (a, b, g, etc.) to provide secure, reliable, and high-speed wireless connections. Wi-Fi can be used to connect computers to each other, to the Internet, and to wired networks (using IEEE 802.3 or Ethernet). Wi-Fi networks may operate in unlicensed 2.4 and 5 GHz radio bands, for example at 11 Mbps (802.11a) or 54 Mbps (802.11b) data rates, or in products that include both bands (dual band). .

한편, 본 개시의 일 실시예에 따라 데이터 구조를 저장한 컴퓨터 판독가능 매체가 개시된다.On the other hand, a computer-readable medium storing a data structure according to an embodiment of the present disclosure is disclosed.

데이터 구조는 데이터에 효율적인 접근 및 수정을 가능하게 하는 데이터의 조직, 관리, 저장을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정 문제(예를 들어, 최단 시간으로 데이터 검색, 데이터 저장, 데이터 수정) 해결을 위한 데이터의 조직을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정한 데이터 처리 기능을 지원하도록 설계된, 데이터 요소들 간의 물리적이거나 논리적인 관계로 정의될 수도 있다. 데이터 요소들 간의 논리적인 관계는 사용자 정의 데이터 요소들 간의 연결관계를 포함할 수 있다. 데이터 요소들 간의 물리적인 관계는 컴퓨터 판독가능 저장매체(예를 들어, 영구 저장 장치)에 물리적으로 저장되어 있는 데이터 요소들 간의 실제 관계를 포함할 수 있다. 데이터 구조는 구체적으로 데이터의 집합, 데이터 간의 관계, 데이터에 적용할 수 있는 함수 또는 명령어를 포함할 수 있다. 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 컴퓨팅 장치는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산을 수행할 수 있다. 구체적으로 컴퓨팅 장치는 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 연산, 읽기, 삽입, 삭제, 비교, 교환, 검색의 효율성을 높일 수 있다.The data structure may refer to the organization, management, and storage of data that enables efficient access and modification of data. A data structure may refer to an organization of data to solve a specific problem (eg, data retrieval, data storage, and data modification in the shortest time). A data structure may be defined as a physical or logical relationship between data elements designed to support a particular data processing function. The logical relationship between data elements may include a connection relationship between user-defined data elements. Physical relationships between data elements may include actual relationships between data elements physically stored on a computer-readable storage medium (eg, persistent storage). A data structure may specifically include a set of data, relationships between data, and functions or instructions applicable to data. Through an effectively designed data structure, the computing device can perform an operation while using the resource of the computing device to a minimum. Specifically, the computing device may increase the efficiency of operations, reads, insertions, deletions, comparisons, exchanges, and retrievals through effectively designed data structures.

데이터 구조는 데이터 구조의 형태에 따라 선형 데이터 구조와 비선형 데이터 구조로 구분될 수 있다. 선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 하나의 데이터만이 연결되는 구조일 수 있다. 선형 데이터 구조는 리스트(List), 스택(Stack), 큐(Queue), 데크(Deque)를 포함할 수 있다. 리스트는 내부적으로 순서가 존재하는 일련의 데이터 집합을 의미할 수 있다. 리스트는 연결 리스트(Linked List)를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 각각의 데이터가 포인터를 가지고 한 줄로 연결되어 있는 방식으로 데이터가 연결된 데이터 구조일 수 있다. 연결 리스트에서 포인터는 다음이나 이전 데이터와의 연결 정보를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 형태에 따라 단일 연결 리스트, 이중 연결 리스트, 원형 연결 리스트로 표현될 수 있다. 스택은 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조일 수 있다. 스택은 데이터 구조의 한 쪽 끝에서만 데이터를 처리(예를 들어, 삽입 또는 삭제)할 수 있는 선형 데이터 구조일 수 있다. 스택에 저장된 데이터는 늦게 들어갈수록 빨리 나오는 데이터 구조(LIFO-Last in First Out)일 수 있다. 큐는 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조로서, 스택과 달리 늦게 저장된 데이터일수록 늦게 나오는 데이터 구조(FIFO-First in First Out)일 수 있다. 데크는 데이터 구조의 양 쪽 끝에서 데이터를 처리할 수 있는 데이터 구조일 수 있다.A data structure may be classified into a linear data structure and a non-linear data structure according to the type of the data structure. The linear data structure may be a structure in which only one piece of data is connected after one piece of data. The linear data structure may include a list, a stack, a queue, and a deck. A list may mean a set of data in which an order exists internally. The list may include a linked list. The linked list may be a data structure in which data is linked in such a way that each data is linked in a line with a pointer. In a linked list, a pointer may contain information about a link with the next or previous data. A linked list may be expressed as a single linked list, a doubly linked list, or a circularly linked list according to a shape. A stack can be a data enumeration structure with limited access to data. A stack can be a linear data structure in which data can be manipulated (eg, inserted or deleted) at only one end of the data structure. The data stored in the stack may be a data structure LIFO-Last in First Out. A queue is a data listing structure that allows limited access to data. Unlike a stack, the queue may be a data structure that comes out later (FIFO-First in First Out) as data stored later. A deck can be a data structure that can process data at either end of the data structure.

비선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 복수개의 데이터가 연결되는 구조일 수 있다. 비선형 데이터 구조는 그래프(Graph) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조는 정점(Vertex)과 간선(Edge)으로 정의될 수 있으며 간선은 서로 다른 두개의 정점을 연결하는 선을 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조 트리(Tree) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 트리 데이터 구조는 트리에 포함된 복수개의 정점 중에서 서로 다른 두개의 정점을 연결시키는 경로가 하나인 데이터 구조일 수 있다. 즉 그래프 데이터 구조에서 루프(loop)를 형성하지 않는 데이터 구조일 수 있다.The non-linear data structure may be a structure in which a plurality of data is connected after one data. The nonlinear data structure may include a graph data structure. A graph data structure may be defined as a vertex and an edge, and the edge may include a line connecting two different vertices. A graph data structure may include a tree data structure. The tree data structure may be a data structure in which one path connects two different vertices among a plurality of vertices included in the tree. That is, it may be a data structure that does not form a loop in the graph data structure.

본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 이하에서는 신경망으로 통일하여 기술한다. 데이터 구조는 신경망을 포함할 수 있다. 그리고 신경망을 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 또한 신경망에 의한 처리를 위하여 전처리된 데이터, 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실함수 등을 포함할 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 상기 개시된 구성들 중 임의의 구성 요소들을 포함할 수 있다. 즉 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망에 의한 처리를 위하여 전처리된 데이터, 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실함수 등 전부 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여 구성될 수 있다. 전술한 구성들 이외에도, 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망의 특성을 결정하는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구조는 신경망의 연산 과정에 사용되거나 발생되는 모든 형태의 데이터를 포함할 수 있으며 전술한 사항에 제한되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 기록 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다.Throughout this specification, computational model, neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. Hereinafter, the neural network is unified and described. The data structure may include a neural network. And the data structure including the neural network may be stored in a computer-readable medium. Data structures, including neural networks, also include preprocessed data for processing by the neural network, data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data obtained from the neural network, activation functions associated with each node or layer of the neural network, and neural networks. It may include a loss function for learning of . A data structure comprising a neural network may include any of the components disclosed above. That is, the data structure including the neural network includes preprocessed data for processing by the neural network, data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data obtained from the neural network, activation function associated with each node or layer of the neural network, and neural network It may be configured to include all or any combination thereof, such as a loss function for learning of. In addition to the above-described configurations, a data structure including a neural network may include any other information that determines a characteristic of a neural network. In addition, the data structure may include all types of data used or generated in the operation process of the neural network, and is not limited to the above. Computer-readable media may include computer-readable recording media and/or computer-readable transmission media. A neural network may be composed of a set of interconnected computational units, which may generally be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network is configured by including at least one or more nodes.

데이터 구조는 신경망에 입력되는 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터를 포함하는 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 신경망 학습 과정에서 입력되는 학습 데이터 및/또는 학습이 완료된 신경망에 입력되는 입력 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 전처리(pre-processing)를 거친 데이터 및/또는 전처리 대상이 되는 데이터를 포함할 수 있다. 전처리는 데이터를 신경망에 입력시키기 위한 데이터 처리 과정을 포함할 수 있다. 따라서 데이터 구조는 전처리 대상이 되는 데이터 및 전처리로 발생되는 데이터를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include data input to the neural network. A data structure including data input to the neural network may be stored in a computer-readable medium. The data input to the neural network may include learning data input in a neural network learning process and/or input data input to the neural network in which learning is completed. Data input to the neural network may include pre-processing data and/or pre-processing target data. The preprocessing may include a data processing process for inputting data into the neural network. Accordingly, the data structure may include data to be pre-processed and data generated by pre-processing. The above-described data structure is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 가중치를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 가중치, 매개 변수, 파라미터는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 그리고 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망은 복수개의 가중치를 포함할 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드에서 출력되는 데이터 값을 결정할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include the weights of the neural network. In this specification, a weight, a parameter, and a parameter may be used with the same meaning. And the data structure including the weight of the neural network may be stored in a computer-readable medium. The neural network may include a plurality of weights. The weight may be variable, and may be changed by a user or an algorithm in order for the neural network to perform a desired function. For example, when one or more input nodes are interconnected to one output node by respective links, the output node sets values input to input nodes connected to the output node and links corresponding to the respective input nodes. A data value output from the output node may be determined based on the weight. The above-described data structure is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

제한이 아닌 예로서, 가중치는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치는 학습 사이클이 시작되는 시점의 가중치 및/또는 학습 사이클 동안 가변되는 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습이 완료된 가중치는 학습 사이클이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 따라서 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그러므로 상술한 가중치 및/또는 각 가중치의 조합은 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조에 포함되는 것으로 한다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.By way of example and not limitation, the weight may include a weight variable in a neural network learning process and/or a weight in which neural network learning is completed. The variable weight in the neural network learning process may include a weight at a time point at which a learning cycle starts and/or a weight variable during the learning cycle. The weight for which neural network learning is completed may include a weight for which a learning cycle has been completed. Accordingly, the data structure including the weights of the neural network may include a data structure including the weights that vary in the process of learning the neural network and/or the weights on which the learning of the neural network is completed. Therefore, it is assumed that the above-described weights and/or combinations of weights are included in the data structure including the weights of the neural network. The above-described data structure is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화(serialization) 과정을 거친 후 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드 디스크)에 저장될 수 있다. 직렬화는 데이터 구조를 동일하거나 다른 컴퓨팅 장치에 저장하고 나중에 다시 재구성하여 사용할 수 있는 형태로 변환하는 과정일 수 있다. 컴퓨팅 장치는 데이터 구조를 직렬화하여 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 직렬화된 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 역직렬화(deserialization)를 통해 동일한 컴퓨팅 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치에서 재구성될 수 있다. 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화에 한정되는 것은 아니다. 나아가 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산의 효율을 높이기 위한 데이터 구조(예를 들어, 비선형 데이터 구조에서 B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree)를 포함할 수 있다. 전술한 사항은 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure including the weights of the neural network may be stored in a computer-readable storage medium (eg, memory, hard disk) after being serialized. Serialization can be the process of converting a data structure into a form that can be reconstructed and used later by storing it on the same or a different computing device. The computing device may serialize the data structure to send and receive data over the network. A data structure including weights of the serialized neural network may be reconstructed in the same computing device or in another computing device through deserialization. The data structure including the weight of the neural network is not limited to serialization. Furthermore, the data structure including the weights of the neural network is a data structure to increase the efficiency of computation while using the resources of the computing device to a minimum (e.g., B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree). The foregoing is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 하이퍼 파라미터(Hyper-parameter)를 포함할 수 있다. 그리고 신경망의 하이퍼 파라미터를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 하이퍼 파라미터는 사용자에 의해 가변되는 변수일 수 있다. 하이퍼 파라미터는 예를 들어, 학습률(learning rate), 비용 함수(cost function), 학습 사이클 반복 횟수, 가중치 초기화(Weight initialization)(예를 들어, 가중치 초기화 대상이 되는 가중치 값의 범위 설정), Hidden Unit 개수(예를 들어, 히든 레이어의 개수, 히든 레이어의 노드 수)를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include hyper-parameters of the neural network. In addition, the data structure including the hyperparameters of the neural network may be stored in a computer-readable medium. The hyper parameter may be a variable variable by a user. Hyperparameters are, for example, learning rate, cost function, number of iterations of the learning cycle, weight initialization (e.g., setting the range of weight values to be initialized for weights), Hidden Unit It may include the number (eg, the number of hidden layers, the number of nodes of the hidden layer). The above-described data structure is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.One of ordinary skill in the art of this disclosure will understand that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, instructions, information, signals, bits, symbols and chips that may be referenced in the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields particles or particles, or any combination thereof.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 소프트웨어로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.Those of ordinary skill in the art of the present disclosure will recognize that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein include electronic hardware, (convenience For this purpose, it will be understood that it may be implemented by various forms of program or design code (referred to herein as software) or a combination of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. A person skilled in the art of the present disclosure may implement the described functionality in various ways for each specific application, but such implementation decisions should not be interpreted as a departure from the scope of the present disclosure.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 제조 물품은 임의의 컴퓨터-판독가능 저장장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다.The various embodiments presented herein may be implemented as methods, apparatus, or articles of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term article of manufacture includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable storage device. For example, computer-readable storage media include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash drives. memory devices (eg, EEPROMs, cards, sticks, key drives, etc.). Also, various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is understood that the specific order or hierarchy of steps in the presented processes is an example of exemplary approaches. Based on design priorities, it is understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged within the scope of the present disclosure. The appended method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the present disclosure. Thus, the present disclosure is not intended to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (15)

적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 딥러닝 기반 엔드-투-엔드 O-ring 결함 검출 방법으로서,
이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하는 단계;
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 단계; 및
상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하는 단계;
를 포함하며,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델이고,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델의 레이어를 기초로 상기 객체의 위치 정보를 추출하도록 전이 학습된 모델이고, 그리고 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델의 마지막에 위치한 평균 풀링 레이어를 기초로 상기 객체의 결함을 판단하도록 전이 학습된 모델인,
방법.
A deep learning-based end-to-end O-ring fault detection method performed by a computing device comprising at least one processor, the method comprising:
inputting an image into a first neural network model and extracting location information of an object included in the image;
performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and
determining a defect of the object by inputting the pre-processed image into a second neural network model;
includes,
The first neural network model and the second neural network model are different neural network models,
The first neural network model is a transfer-trained model to extract the position information of the object based on the layer of the pre-trained EfficientDet-D2 model, and the second neural network model is the last of the pre-trained EfficientNet-B0 model. It is a transfer-trained model to determine the defect of the object based on the average pooling layer located in
Way.
제 1 항에 있어서,
상기 객체는,
합성고무 또는 내열성 플라스틱 중 적어도 하나의 재질을 가지는 제조 공정 상에서의 부품인 씰(seal)을 포함하는,
방법.
The method of claim 1,
The object is
Including a seal, which is a part in the manufacturing process made of at least one of synthetic rubber or heat-resistant plastic,
Way.
제 1 항에 있어서,
상기 객체는,
합성고무 또는 합성수지로 만들어진 단면의 형상이 원형인 링(ring)을 포함하는,
방법.
The method of claim 1,
The object is
Including a ring having a circular cross-section made of synthetic rubber or synthetic resin,
Way.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 단계는,
상기 이미지에 대한 빛의 강도(intensity)를 비선형적으로 변형하는 단계;
를 포함하는,
방법.
4. The method of claim 2 or 3,
The pre-processing of the image includes:
non-linearly transforming an intensity of light for the image;
containing,
Way.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 단계는,
상기 이미지에 대한 감마 보정(Gamma Correction)을 수행하는 단계;
를 포함하는,
방법.
4. The method of claim 2 or 3,
The pre-processing of the image includes:
performing gamma correction on the image;
containing,
Way.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은,
filter의 수를 조절하는 width scaling, layer의 수를 조절하는 depth scaling, 또는 입력 이미지의 해상도를 조절하는 resolution scaling 중 적어도 하나와 관련된 model scaling을 수행하는 모델;
을 포함하는,
방법.
4. The method of claim 2 or 3,
The first neural network model is
a model performing model scaling related to at least one of width scaling to control the number of filters, depth scaling to control the number of layers, or resolution scaling to control the resolution of an input image;
containing,
Way.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 객체의 결함을 판단하는 단계는,
상기 전처리가 수행된 이미지를 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체의 결함을 구분할 수 있는 특징(feature)을 추출하는 단계; 및
상기 추출된 특징을 기초로 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델을 통해 상기 객체를 양호 또는 결함으로 분류하는 단계;
를 포함하는,
방법.
4. The method of claim 2 or 3,
The step of determining the defect of the object by inputting the pre-processed image into the second neural network model,
inputting the pre-processed image into the second neural network model and extracting a feature capable of classifying the defect of the object; and
classifying the object as good or defective through the second neural network model based on the extracted features;
containing,
Way.
제 7 항에 있어서,
상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은,
filter의 수를 조절하는 width scaling, layer의 수를 조절하는 depth scaling, 또는 입력 이미지의 해상도를 조절하는 resolution scaling 중 적어도 하나와 관련된 model scaling을 수행하는 모델;
을 포함하는,
방법.
8. The method of claim 7,
The second neural network model is
a model performing model scaling related to at least one of width scaling to control the number of filters, depth scaling to control the number of layers, or resolution scaling to control the resolution of an input image;
containing,
Way.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 바운딩 박스(bounding box)를 포함하는 제 1 결과 데이터를 획득하는 단계;
상기 제 1 결과 데이터의 바운딩 박스에 대응되도록 상기 결과 데이터를 크롭핑하여 제 1 훈련 데이터를 생성하는 단계;
상기 생성된 제 1 훈련 데이터에 대한 데이터 증강(data augmentation) 알고리즘을 적용함으로써, 제 2 훈련 데이터 세트를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 제 2 훈련 데이터 세트에 기초하여 추가 학습(training)을 수행하는 단계;
를 포함하는 학습 과정을 통해 사전 학습되는,
방법.
4. The method of claim 2 or 3,
The second neural network model is
obtaining first result data including a bounding box through the first neural network model;
generating first training data by cropping the result data to correspond to a bounding box of the first result data;
generating a second training data set by applying a data augmentation algorithm to the generated first training data; and
performing additional training based on the generated second training data set;
Pre-learned through a learning process that includes
Way.
제 9 항에 있어서,
상기 데이터 증강(data augmentation) 알고리즘은,
상기 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 확대(zooming)하는 단계;
양호한 객체를 포함하는 상기 제 1 훈련 데이터를 샘플링(sampling)하는 단계; 및
상기 제 1 훈련 데이터를 사전 결정된 기준에 따라 왜곡(distortion)시킴으로써, 결함이 있는 객체를 포함하는 제 1 훈련 데이터를 샘플링(sampling)하는 단계;
를 포함하는,
방법.
10. The method of claim 9,
The data augmentation algorithm,
Enlarging the first training data including the object (zooming);
sampling the first training data including good objects; and
sampling the first training data including the defective object by distorting the first training data according to a predetermined criterion;
containing,
Way.
제 10 항에 있어서,
상기 사전 결정된 기준은 객체의 결함 종류에 따라 결정된 것으로,
상기 객체의 결함 종류는 돌출(protruding), 휨(dent), 결핍(shortage), 채워짐(filled), 긁힘(scratch), 또는 결손(breakage) 중 적어도 하나를 포함하는,
방법.
11. The method of claim 10,
The predetermined criterion is determined according to the defect type of the object,
The defect type of the object includes at least one of protruding, dent, shortage, filled, scratch, or breakage,
Way.
삭제delete 컴퓨터 판독가능 저장 매체 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 경우, 딥러닝 기반의 엔드-투-엔드로 O-ring 결함을 검출하는 동작들을 수행하도록 하며, 상기 동작들은:
이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하는 동작;
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 동작; 및
상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하는 동작;
을 포함하며,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델이고,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델의 레이어를 기초로 상기 객체의 위치 정보를 추출하도록 전이 학습된 모델이고, 그리고 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델의 마지막에 위치한 평균 풀링 레이어를 기초로 상기 객체의 결함을 판단하도록 전이 학습된 모델인,
컴퓨터 판독가능 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a computer readable storage medium, wherein, when the computer program is executed on one or more processors, it performs operations of detecting an O-ring defect with an end-to-end deep learning-based operation, the operations comprising:
inputting an image into a first neural network model and extracting location information of an object included in the image;
performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and
inputting the pre-processed image into a second neural network model to determine a defect in the object;
includes,
The first neural network model and the second neural network model are different neural network models,
The first neural network model is a transfer-trained model to extract the position information of the object based on the layer of the pre-trained EfficientDet-D2 model, and the second neural network model is the last of the pre-trained EfficientNet-B0 model. It is a transfer-trained model to determine the defect of the object based on the average pooling layer located in
A computer program stored on a computer-readable storage medium.
딥러닝 기반의 엔드-투-엔드로 O-RING 결함 검출을 수행하는 컴퓨팅 장치로서,
적어도 하나의 코어를 포함하는 프로세서;
상기 프로세서에서 실행 가능한 프로그램 코드들을 포함하는 메모리; 및
이미지를 수신하는 네트워크부;
를 포함하고,
상기 프로세서는,
이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하고,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하고,
상기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하고, 그리고
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델이고,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델의 레이어를 기초로 상기 객체의 위치 정보를 추출하도록 전이 학습된 모델이고, 그리고 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델의 마지막에 위치한 평균 풀링 레이어를 기초로 상기 객체의 결함을 판단하도록 전이 학습된 모델인,
장치.
As a computing device that performs O-RING defect detection with end-to-end deep learning,
a processor including at least one core;
a memory containing program codes executable by the processor; and
a network unit for receiving an image;
including,
The processor is
Input the image to the first neural network model to extract the location information of the object included in the image,
performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model;
Input the pre-processed image to a second neural network model to determine a defect in the object, and
The first neural network model and the second neural network model are different neural network models,
The first neural network model is a transfer-trained model to extract the position information of the object based on the layer of the pre-trained EfficientDet-D2 model, and the second neural network model is the last of the pre-trained EfficientNet-B0 model. It is a transfer-trained model to determine the defect of the object based on the average pooling layer located in
Device.
O-ring 결함 검출을 위한 뉴럴 네트워크의 연산과 관련된 데이터를 저장하는 데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 데이터는 이하의 동작을 통해 획득되며, 상기 동작은 :
이미지를 제 1 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 이미지에 포함된 객체의 위치 정보를 추출하는 동작;
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델을 통해 추출된 객체의 위치 정보를 기초로, 상기 이미지에 대한 전처리를 수행하는 동작; 및
기 전처리가 수행된 이미지를 제 2 뉴럴 네트워크 모델에 입력하여 상기 객체에 대한 결함을 판단하는 동작;
을 포함하며,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델과 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 서로 상이한 뉴럴 네트워크 모델이고,
상기 제 1 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientDet-D2 모델의 레이어를 기초로 상기 객체의 위치 정보를 추출하도록 전이 학습된 모델이고, 그리고 상기 제 2 뉴럴 네트워크 모델은 사전 학습된 EfficientNet-B0 모델의 마지막에 위치한 평균 풀링 레이어를 기초로 상기 객체의 결함을 판단하도록 전이 학습된 모델인,
데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
A computer-readable recording medium storing a data structure storing data related to operation of a neural network for O-ring defect detection, wherein the data is obtained through the following operations, the operations comprising:
inputting an image into a first neural network model and extracting location information of an object included in the image;
performing pre-processing on the image based on the location information of the object extracted through the first neural network model; and
determining a defect in the object by inputting the pre-processed image into a second neural network model;
includes,
The first neural network model and the second neural network model are different neural network models,
The first neural network model is a transfer-trained model to extract the position information of the object based on the layer of the pre-trained EfficientDet-D2 model, and the second neural network model is the last of the pre-trained EfficientNet-B0 model. It is a transfer-trained model to determine the defect of the object based on the average pooling layer located in
A computer-readable recording medium having a data structure stored thereon.
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