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수중 감지를 위한 컴퓨터 비전 활용

Abdelrahman Elgendy

4분 소요

2025년 2월 7일

Ultralytics YOLO11이 수중 감지, 해양 모니터링 및 구조 검사를 개선하여 더욱 스마트한 수중 솔루션을 제공하는 방법을 살펴보세요.

세계의 바다, 호수 및 강은 대부분 탐험되지 않았으며, 바다의 80% 이상이 여전히 관찰되지 않았습니다. 또한 매년 1,400만 톤 이상의 플라스틱이 바다로 유입되어 해양 생태계에 큰 영향을 미치는 것으로 추정됩니다. 

수중 감지는 과학 연구에서부터 인프라 유지 관리에 이르기까지 해양 작업에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 그러나 기존의 수중 모니터링 방법은 잠수부, 음파 탐지기 및 원격 조종 차량(ROV)에 의존하며, 이는 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리며 환경 조건에 의해 제한될 수 있습니다.

수중 탐지를 위한 컴퓨터 비전의 발전으로 Ultralytics YOLO11과 같은 AI 기반 모델은 혁신적인 접근 방식을 제공할 수 있습니다. YOLO11은 실시간 객체 탐지 및 추적과 같은 작업을 활용하여 수중 애플리케이션에 속도, 정확성 및 확장성을 제공할 수 있습니다. 해양 생물 모니터링, 수중 구조물 검사 또는 해저의 파편 식별 등 YOLO11은 자동화된 수중 작업을 간소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이번 글에서는 기존 수중 감지의 과제와 YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델이 해양 환경에서 보다 효율적인 워크플로우를 어떻게 지원할 수 있는지 살펴보겠습니다.

수중 감지의 과제

기술 발전에도 불구하고 수중 탐사 및 모니터링은 여전히 여러 가지 문제에 직면해 있습니다.

  • 제한적인 가시성: 흐린 물, 낮은 조도 및 부유 입자로 인해 가시성이 떨어져 객체를 정확하게 감지하고 식별하기가 어렵습니다.
  • 가혹한 환경 조건: 강한 해류, 높은 수압, 예측 불가능한 수중 환경으로 인해 수동 검사 및 기존 모니터링 방식이 어렵습니다.
  • 높은 운영 비용: 수중 조사 및 검사를 수행하려면 값비싼 장비, 훈련된 다이버 및 광범위한 물류 지원이 필요합니다.
  • 느린 데이터 처리 속도: 기존의 소나 및 카메라 기반 방법은 종종 후처리가 필요하므로 의사 결정이 지연됩니다.

이러한 과제는 혁신적인 솔루션의 필요성을 강조합니다. 자동화되고 확장 가능한 AI 솔루션은 수중 모니터링을 강화하고, 운영을 간소화하며, 데이터 정확도를 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.비전 AI가 해양 모니터링을 향상시키는 방법YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델은 해양 모니터링 애플리케이션에 정확성, 효율성 및 적응성을 제공할 수 있습니다. 실시간으로 객체를 감지하고 분류하는 기능은 해양 생물 추적, 수중 폐기물 감지 및 수중 환경에서 인간의 안전을 보장하는 데 유용한 도구입니다. 다음은 해양 모니터링에서 YOLO11의 기능을 활용할 수 있는 방법입니다.

  • 실시간 감지: YOLO11은 수중 이미지와 비디오를 고속으로 처리하여 수면 아래에서 폐기물, 해양 종 및 인간 활동을 즉시 식별할 수 있습니다.

  • 높은 정밀도: 이 모델은 복잡한 수중 환경에서도 어종을 탐지 및 분류하고, 해양 생물 개체수를 계산하고, 폐기물 퇴적물을 정확하게 식별하도록 훈련할 수 있습니다.

  • 맞춤형 적응성: YOLO11은 특정 해양 데이터 세트에 대해 학습될 수 있으며, 이를 통해 다양한 어종을 탐지하고, 수생 생태계의 변화를 모니터링하며, 보존 노력을 지원할 수 있습니다.

  • Edge AI 호환성: 이 모델은 수중 드론이나 원격 모니터링 시스템에 배포할 수 있어 전력 및 컴퓨팅 리소스를 최적화하면서 대규모 해양 감시에 유연하게 사용할 수 있습니다.

YOLO11을 해양 모니터링 워크플로우에 통합함으로써 연구원, 환경 기관 및 양식 산업은 보존 노력을 개선하고, 해양 자원 관리를 최적화하며, 다이버와 수영객의 안전을 향상시킬 수 있습니다.

수중 환경에서 YOLO11의 실제 응용

수중 탐지의 어려움과 YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델이 해양 모니터링을 어떻게 향상시킬 수 있는지에 대해 논의했으므로, 효율성과 정확성을 향상시킬 수 있는 실제 응용 분야를 살펴보겠습니다. 

객체 탐지, 추적 및 분류를 활용함으로써 YOLO11은 해양 연구, 수중 검사 및 환경 모니터링을 지원합니다.

해양 생물 모니터링

해양 생물 다양성 모니터링은 보존, 양식 및 생태계 건강 평가에 필수적입니다. YOLO11은 어종을 실시간으로 탐지하여 해양 생물 연구를 지원할 수 있습니다. 수중 영상을 분석하여 연구자들은 특정 지역에 존재하는 다양한 어종을 식별하고, 이를 통해 개체 수 추세와 이동 패턴을 평가할 수 있습니다.

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Fig 1. YOLO11은 수중 환경에서 다양한 어종을 정확하게 탐지하여 해양 생물 다양성 모니터링을 지원합니다.

예를 들어, YOLO11은 물고기 개체 수를 높은 정확도로 계산할 수도 있습니다. 이 기능은 어업 및 해양 연구에서 특히 유용하며, 어류 수를 추정하는 것은 지속 가능한 관리에 매우 중요합니다. 이 프로세스를 자동화함으로써 YOLO11은 남획 위험에 대한 귀중한 통찰력을 제공하고 더 나은 보존 전략을 개발하는 데 도움이 됩니다.

상업 양식업에서 물고기 계수는 재고 수준을 추적하고 양식 운영을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 어류 개체수를 지속적으로 모니터링함으로써 운영자는 수확 및 재입고에 대한 정보에 입각한 결정을 내려 양식업 관행의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

수중 쓰레기 감지

바다, 호수 및 강에서의 오염 및 폐기물 축적은 해양 생태계를 손상시키고 수질 오염을 유발하는 심각한 환경 위협입니다. YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델은 수중 폐기물을 탐지하고 분류하는 효율적인 방법을 제공하여 더 빠른 청소 및 완화 노력을 가능하게 합니다.

YOLO11과 통합된 수중 카메라 또는 드론을 장착함으로써 환경 기관은 해저와 수주를 스캔하여 플라스틱 폐기물, 어망 및 기타 파편을 식별할 수 있습니다. 이러한 AI 기반 시스템은 오염 핫스팟을 정확히 찾아내어 정화 노력이 목표 지향적이고 효율적인지 확인합니다.

YOLO11은 수중 쓰레기 감지 자동화를 통해 대규모 정화 활동을 지원하고, 더 건강한 수생태계를 조성하는 데 기여합니다.

수중 인프라 검사

교량, 파이프라인, 해상 풍력 발전소 및 해저 터널은 구조적 완전성과 안전을 보장하기 위해 정기적인 검사가 필요합니다. 기존 검사 방법은 잠수부 또는 원격 조종 차량(ROV)에 의존하며, 이는 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리며 열악한 수중 환경에서 위험할 수 있습니다.

YOLO11은 수중 구조물의 자동 결함 감지를 가능하게 합니다. 예를 들어, ROV 또는 수중 드론에 장착된 AI 기반 카메라는 파이프라인 및 교량 기초의 균열, 부식 또는 기타 구조적 이상을 식별할 수 있습니다. 수중 감지에 컴퓨터 비전을 사용함으로써 유지 보수 팀은 잠수부가 위험한 작업을 수행할 필요 없이 더 빠르고 정확한 검사를 수행할 수 있습니다.

예를 들어, YOLO11을 사용하여 수중 파이프라인 영상을 분석하고 손상의 초기 징후를 감지하여 엔지니어가 비용이 많이 드는 고장을 예방할 수 있습니다. 인프라 유지 관리에 대한 이러한 사전 예방적 접근 방식은 안전성을 향상시키고 중요한 구조물의 수명을 연장할 수 있습니다.

수중 다이버 감지

안전은 수중 탐사에서 최우선 순위이며, YOLO11은 심해 작업 중 다이버를 추적하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. AI 기반 수중 모니터링 시스템을 사용함으로써 연구원, 구조 팀 및 상업 다이빙 회사는 다이버를 실시간으로 감지하여 안전을 보장할 수 있습니다.

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Fig 3. YOLO11은 실시간으로 다이버를 감지하고 추적하여 보다 안전한 다이빙 작업을 보장합니다.

YOLO11은 수중 카메라에 배치되어 다이버의 움직임을 추적하고 활성 다이빙 구역의 인원을 계산할 수 있습니다. 또한 AI 기반 모니터링은 특정 구역에서 다이버의 존재를 감지하고 수중 이동 패턴에 대한 통찰력을 제공하여 다이버 추적을 향상시킵니다. 이 기능은 상황 인식을 지원하고 다이버가 지정된 작동 구역 내에 있도록 보장하여 안전 조치를 개선하는 데 기여할 수 있습니다.

YOLO11을 수중 안전 시스템에 통합함으로써 다이빙 팀은 보안 조치를 강화하고 위험도가 높은 환경에서 응급 대응 시간을 개선할 수 있습니다.

수영장 내 수영객 감지

AI 기반 수영 선수 감지는 특히 대규모 수영장이나 개방 수역 수영 행사에서 수영장의 안전을 강화하는 데 도움이 될 수 있습니다. YOLO11과 같은 Vision AI 모델은 수영 선수를 감지하고 추적하여 인명 구조원이 활동을 모니터링하고 잠재적인 조난 상황을 보다 효율적으로 식별하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

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Fig 4. YOLO11은 수영장 및 야외 환경에서 실시간으로 수영하는 사람을 식별하고 추적하여 안전을 강화합니다.

YOLO11은 실시간으로 수영하는 사람 수를 계산하도록 훈련되어 과밀을 방지하고 안전 규정 준수를 보장하는 데 도움이 됩니다. 대규모 수상 스포츠 행사의 경우 YOLO11 기반 드론이 공중 모니터링을 제공하여 탁 트인 물에서 수영하는 사람들을 추적할 수 있습니다. 수영 선수 감지에 대한 이러한 AI 기반 접근 방식은 안전 조치를 강화하고 대응 시간을 단축하며 수중 환경에서 전반적인 보안을 개선합니다.

수중 탐지를 위한 YOLO11 사용의 이점

수중 탐지를 위한 컴퓨터 비전 도입은 해양 모니터링에 새로운 수준의 정밀성과 효율성을 가져올 수 있습니다. 

객체 감지, 분류 및 추적과 같은 작업을 자동화함으로써 YOLO11과 같은 모델은 보다 간소화된 워크플로와 수동 검사에 대한 의존도 감소를 의미할 수 있습니다. 몇 가지 주요 이점은 다음과 같습니다.

  • 효율성 향상: 수중 모니터링 및 검사를 자동화하면 수동 작업에 대한 의존도를 줄여 작업 속도를 높일 수 있습니다.

  • 향상된 정확도: YOLO11의 실시간 객체 감지는 데이터 수집을 간소화하고 식별 오류를 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

  • 비용 절감: AI 기반 검사는 비용이 많이 드는 다이버 작업과 전반적인 운영 비용의 필요성을 줄일 수 있습니다.

  • 확장성: YOLO11과 같은 모델은 연안 해역에서 심해 탐사에 이르기까지 다양한 해양 환경에 배포할 수 있습니다.

  • 환경적 영향: 폐기물 감지 및 해양 모니터링 개선은 보존 노력을 지원하고 수생 생태계를 보호하는 데 도움이 됩니다.

주요 내용

수중 탐사 및 모니터링에 대한 효율적인 솔루션의 요구가 증가함에 따라 YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델은 실질적인 발전을 제공합니다. 해양 생물 추적, 오염 감지, 인프라 점검과 같은 작업을 자동화함으로써 YOLO11은 더 스마트한 워크플로우를 가능하게 하고 해양 환경에서 더 나은 의사 결정을 지원할 수 있습니다.

해양 보존 개선, 수중 검사 강화, 난파선 탐사 지원 등 YOLO11은 수중 감지 기능을 향상시키는 데 있어 컴퓨터 비전의 잠재력을 보여줍니다. YOLO11이 혁신적인 애플리케이션을 통해 더욱 효과적인 해양 솔루션에 어떻게 기여할 수 있는지 살펴보세요.

YOLO11로 시작하여 커뮤니티에 참여하여 컴퓨터 비전의 사용 사례에 대해 자세히 알아보세요. YOLO 모델이 농업에서 자율 주행 시스템에 이르기까지 산업 전반에 걸쳐 어떻게 발전을 주도하고 있는지 알아보세요. 오늘 Vision AI 프로젝트를 시작하려면 라이선스 옵션을 확인하세요.

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