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뒷마당 야생동물 감지: 비전 AI로 구동

비전 AI가 어떻게 야생동물 감지 기능을 향상시켜 정원에서 식물, 반려동물, 사람을 보호하는지 알아보세요. 지능형 시각 분석을 통해 가능합니다.

도시가 확장되고 자연 서식지가 줄어들면서 야생동물들이 주거지 뒷마당에 더 자주 모습을 드러내고 있다. 먹이, 물, 또는 피난처를 찾는 동물들이 주택 주변의 야외 공간으로 유인되고 있다.

주택 소유자에게 이는 식물 손상, 토양 교란, 또는 애완동물, 어린이, 정원 건강에 대한 우려를 불러일으키는 예상치 못한 방문을 의미할 수 있습니다. 여기에 더해, 어떤 동물들이 방문하는지 또는 이러한 활동이 얼마나 자주 발생하는지 종종 불분명합니다.

많은 주택 소유자들이 정원을 감시하기 위해 트레일 카메라나 기본적인 야생동물 카메라를 사용합니다. 이러한 장치들은 사진과 동영상을 촬영할 수 있지만, 시야 내에서 실제로 무슨 일이 벌어지고 있는지에 대한 깊은 통찰력을 제공하지는 못합니다.

그림 1. 야생 고양이의 트레일 카메라 촬영 이미지 (출처)

대부분의 시스템은 단순한 동작 감지 또는 동작 감지 센서에 의존하는데, 이는 바람, 그림자, 비, 반려동물 등에 의해 쉽게 작동됩니다. 동시에, 작은 동물이나 야행성 동물은 피해 징후가 나타나기 전까지 감지되지 않을 수 있어, 이러한 시스템은 일상적인 모니터링에 신뢰할 수 없습니다.

다행히도 비전 AI가 뒷마당 야생동물 모니터링 방식을 바꾸고 있습니다. 컴퓨터 비전으로도 알려진 이 기술은 단순히 움직임에 반응하는 것이 아니라 시스템이 이미지와 영상을 보고 이해할 수 있게 하는 인공 지능의 한 유형입니다. 무언가 움직일 때마다 경보를 보내는 대신, 이미지와 영상에서 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 분석합니다.

뒷마당에서는 이 시스템이 움직이는 나뭇잎, 그림자, 비 같은 것들은 무시하면서 동물을 인식할 수 있음을 의미합니다. 또한 야생동물, 반려동물, 사람 사이의 차이를 구분할 수 있어 오경보를 줄이는 데 도움이 됩니다.

이러한 명확한 이해를 바탕으로 주택 소유자들은 자신의 마당에서 일어나는 일을 더 잘 파악할 수 있습니다. 피해가 발생한 후에야 알아차리는 대신, 어떤 동물들이 찾아오는지, 얼마나 자주 나타나는지 확인하고 필요에 따라 조치를 취할 수 있습니다.

이 글에서는 비전 AI가 뒷마당에서 야생동물 감지를 어떻게 지원하는지 살펴보겠습니다. 시작해 볼까요!

비전 AI 기반 뒷마당 야생동물 모니터링의 필요성

야생동물 감지를 위해 비전 AI를 활용하는 방법에 대해 살펴보기 전에, 먼저 기존의 뒷마당 모니터링 시스템이 왜 종종 한계에 부딪히는지 알아보겠습니다.  

대부분의 뒷마당 카메라와 센서는 detect 설계되었을 뿐, 실외 공간에서 실제로 무슨 일이 벌어지고 있는지 이해하도록 만들어진 것은 아닙니다. 그러나 뒷마당은 하루 종일 그리고 계절에 따라 변화하는 역동적인 환경입니다. 

조명 조건은 아침부터 밤까지 변화하며, 기상 조건에 따라 비, 안개, 그림자가 발생할 수 있고, 바람에 따라 끊임없이 움직이는 식물들도 존재합니다. 동작 감지기는 이러한 모든 활동을 동일하게 취급하여, detect 움직임에 대해 맥락 detect 반응할 수 있습니다.

그림 2. 야간에 촬영된 이미지에서 동물을 식별하는 것은 어려울 수 있다. (출처)

전원 제한은 또 다른 문제를 야기합니다. 많은 실외용 카메라들은 지속적인 작동을 위해 배터리나 소형 태양광 패널에 의존합니다. 관련 없는 움직임으로 인해 자주 발생하는 허위 경보는 이러한 시스템이 불필요하게 작동하여 녹화하도록 하여 전력을 소모하고 신뢰성을 저하시킵니다. 

태양광으로 작동하는 시스템조차도 긴급하지 않은 사건에 의해 카메라가 지속적으로 작동될 경우 감당하기 어려울 수 있습니다. 그 결과, 집주인들은 낙엽이 날리는 것, 그림자가 움직이는 것, 지나가는 비, 또는 마당을 지나가는 반려동물의 움직임 등으로 인해 발생하는 알림에 시달리는 경우가 많습니다. 

시간이 지남에 따라 이러한 허위 알림은 경보에 대한 신뢰를 떨어뜨리고 실제 야생동물 활동이 발생할 때 이를 식별하기 어렵게 만듭니다. 명확성을 제공하기는커녕, 기존 시스템과 트레일 캠은 혼란을 야기하고 활동 감시를 놓치게 하며, 재충전이나 유지보수가 필요해지기 전까지 작동 수명을 단축시킬 수 있습니다.

비전 AI 기반 뒷마당 모니터링 시스템이란 무엇인가요?

비전 AI 기반 뒷마당 모니터링 시스템은 카메라와 인공 지능을 활용해 야외 공간에서 일어나는 상황을 파악합니다. 단순히 영상 기록이나 움직임 감지에 그치지 않고, 이미지와 영상을 분석하여 동물, 사람, 반려동물이 나타나는 순간을 식별합니다.

이러한 시스템의 핵심에는 물체 탐지, 이미지 분류, 인스턴스 분할과 같은 핵심 시각 작업을 실시간으로 수행하여 시각적 패턴을 인식하도록 훈련된 컴퓨터 비전 모델이 있습니다. 특히 Ultralytics 같은 모델은 마당을 이동하는 동물을 식별하도록 맞춤형으로 훈련될 수 있습니다. 

그림 3. 페르시안 classify 위한 이미지 분류 활용 사례 (출처)

즉, 맞춤형 훈련은 유사한 뒷마당 환경에서 촬영된 선별된 이미지 및 동영상 데이터셋으로 모델을 훈련시켜 시스템이 해당 특정 환경에서 현지 야생동물의 모습을 학습할 수 있게 합니다. 이러한 데이터셋에는 동물, 배경 요소, 조명 변화, 카메라 각도에 대한 라벨링된 예시가 포함되어 모델이 현지 종, 계절 변화, 독특한 시각적 패턴에 적응하는 데 도움을 줍니다.

예를 들어, 밤에 사슴이 뒷마당에 들어오면 적외선 야간 투시 기능이 탑재된 보안 카메라가 장면을 포착할 수 있으며, 저조도 환경에서도 비전 AI 모델이 동물을 식별할 수 있습니다. 모든 움직임에 대해 경보를 발령하는 대신, 시스템은 선명한 이미지에 실제로 존재하는 대상에 집중합니다.

시스템이 시각적 맥락을 이해하기 때문에 흔들리는 식물, 그림자, 비와 같은 무의미한 움직임은 무시할 수 있습니다. 의미 있는 활동이 발생할 때만 경보가 작동하므로 허위 알림을 줄이고 주야간을 가리지 않고 뒷마당 감시를 더욱 안정적으로 수행할 수 있습니다.

뒷마당 모니터링을 개선하는 핵심 시각 작업

핵심 컴퓨터 비전 기술이 어떻게 뒷마당 야생동물 모니터링을 더 효과적이고 신뢰할 수 있게 만드는지 살펴보자:

  • 물체 탐지: 이는 이미지나 영상 내에서 물체를 식별하고 위치를 파악하는 컴퓨터 비전 작업입니다. 뒷마당에서는 공간에 들어오는 동물들을 감지하여 모든 움직임에 반응하기보다 의미 있는 활동에 집중하는 데 활용될 수 있습니다.
  • 이미지 분류: 이미지를 특정 범주나 레이블로 분류하여 그 내용을 판단하는 데 활용됩니다 . 뒷마당 감시 시에는 존재하는 동물의 종류를 식별하고 야생동물과 반려동물 또는 사람을 구분하는 데 도움을 줍니다.
  • 인스턴스 분할: 이 작업은 개별 객체를 배경으로부터 픽셀 단위로 세분화하여 분리합니다. 이를 통해 식물, 울타리 또는 겹쳐진 객체가 있는 복잡한 장면에서도 동물을 명확하게 윤곽을 그릴 수 있습니다.
  • 물체 추적: 시간에 따라 연속적인 영상 프레임에서 물체를 추적할 수 있습니다 . 뒷마당 환경에서는 track 경로를 track , 진입 지점을 식별하며, 반복되는 행동 패턴을 관찰하는 데 활용될 수 있습니다.

야생동물 모니터링과 관련된 비전 AI 애플리케이션

다음으로, 뒷마당 환경에서 야생동물 모니터링에 비전 AI를 활용하는 방법을 살펴보겠습니다.

비전 AI 기반 현관 및 출입구 카메라

비전 AI는 움직임이 빈번하고 경보가 정확해야 하는 현관 및 출입구 보안 카메라에 점점 더 널리 적용되고 있습니다. 이러한 카메라들은 일반적으로 정문, 진입로 또는 보행로 근처에 설치되어 하루 종일 짧고 교통량이 많은 구역을 감시합니다.

이러한 시스템은 형태, 크기, 움직임 패턴과 같은 시각적 세부 사항을 분석함으로써 활동이 문으로 접근하는 사람인지, 지나가는 동물인지, 아니면 그림자 변화나 비와 같은 사소한 것인지 구분할 수 있습니다. 이는 활동이 관련성이 있을 때만 경보가 발령될 수 있음을 의미합니다.

예를 들어, 밤늦게 너구리, 스컹크 또는 길고양이가 진입로를 지나갈 경우 카메라가 동물이 잠시 장면에 진입했음을 인식하고 해당 순간을 기록합니다. 관련 없는 움직임으로 인한 반복적인 경보를 생성하는 대신, 시스템은 실제로 중요한 사건만을 강조합니다. 

시각 인공지능 시스템을 활용한 표범 공격 방지

비전 AI는 공공 안전에 있어 야생동물 모니터링이 중요한 역할을 하는 실제 상황에서도 활용되고 있습니다. 인도에서는 도시가 확장되면서 숲 지역과 인접한 지역에서 표범과 사람의 접촉이 알려진 문제입니다.

서부 마하라슈트라 주에서 산림 당국은 마을과 주거 지역 근처에 표범 이동을 감시하기 위해 인공지능 기반 카메라 시스템을 도입했다. 이 카메라들은 컴퓨터 비전 기술을 활용해 실시간 영상 피드를 분석하여 표범이 나타나면 이를 식별한다. 표범이 감시 구역에 진입하면 현지 관계자와 인근 주민들에게 경보가 전송되어 조기에 예방 조치를 취할 수 있도록 한다.

이것은 비전 AI가 동물 모니터링을 수동적 관찰이 아닌 능동적 안전 조치로 전환할 수 있는 좋은 사례입니다. 위험한 만남을 방지하거나 주택 및 뒷마당 주변의 야생동물 활동을 관리하는 것이 목표이든, 조기적이고 정확한 동물 탐지는 사람들이 더 빨리 대응할 수 있도록 돕습니다.

새 모이통 및 일반적인 먹이 공급 구역 모니터링

새 먹이통과 먹이 주는 장소는 뒷마당에서 가장 활발한 장소 중 하나입니다. 새를 유인하는 동시에 다람쥐, 설치류, 너구리 등 야생동물도 끌어들여 밤낮으로 끊임없는 움직임을 만들어냅니다. 

이러한 지역에 설치된 기존 카메라들은 유용한 정보를 제공하지 못한 채 저장 공간을 채우고 배터리 수명을 소모하며 반복적으로 작동하는 경향이 있습니다. 비전 AI는 모든 움직임에 반응하기보다 실제로 먹이통을 방문하는 대상에 집중함으로써 해당 지역 모니터링을 보다 실용적으로 만듭니다.

그림 4. 컴퓨터 비전을 이용한 새 탐지 사례 (출처)

시스템은 끊임없는 활동을 기록하기보다는 방문자가 새, 다람쥐, 또는 더 큰 동물인지 식별하여 필요한 경우에만 경보를 발령합니다. 이를 통해 주택 소유자는 어떤 동물들이 먹이 공급 구역을 이용하는지, 그리고 얼마나 자주 나타나는지 파악할 수 있습니다.

뒷마당에서 비전 AI를 사용할 때 고려해야 할 사항

비전 AI는 야생동물 모니터링에 강력한 도구가 될 수 있지만, 그 효과는 소프트웨어에만 의존하지 않습니다. 야외 환경은 종종 예측 불가능하며, 적절한 카메라 설정, 전원 공급 장치, 연결 방식을 선택하는 것이 시간이 지남에 따라 이러한 시스템의 성능에 큰 차이를 만듭니다.

뒷마당에 비전 AI 솔루션을 구축할 때 고려해야 할 몇 가지 요소는 다음과 같습니다:

  • 카메라 배치 및 감지 범위: 카메라는 출입구, 울타리, 사료 공급 구역 등 주요 구역을 포괄하도록 배치하되, 과도한 배경 움직임을 포착하지 않도록 해야 합니다. 적절한 감지 범위를 선택하면 동물을 조기에 식별할 수 있으면서도 멀리 있거나 관련 없는 움직임으로 인한 경보를 방지할 수 있습니다.
  • 조명 및 야간 시야 지원: 많은 동물들이 어둠이 내린 후 활동하기 때문에 신뢰할 수 있는 야간 시야 기능이 중요합니다. 적외선 LED가 장착된 야간 투시 카메라를 사용하면 저조도 환경에서도 모니터링이 가능하며, 저발광 또는 무발광 옵션을 통해 동물을 놀라게 하거나 카메라에 대한 주의를 끌지 않도록 할 수 있습니다.
  • 트리거 속도와 영상 품질: 빠른 트리거 속도는 마당을 빠르게 지나가는 순간적으로 나타나는 동물을 포착하는 데 도움이 됩니다. HD 영상을 지원하는 카메라는 더 선명한 이미지를 제공하여, 시각 AI 모델이 동물을 식별하는 정확도를 향상시킵니다.
  • 내후성과 내구성: 실외용 카메라는 방수 기능이 있어야 하며 비, 더위, 추위, 먼지를 견딜 수 있도록 제작되어야 합니다. 변화하는 기상 조건에서도 일관된 성능을 유지하는 것은 장기 사용에 필수적입니다.
  • 전원 및 배터리 고려 사항: 카메라 설치 위치에 따라 충전식 배터리 또는 태양광 보조 전원을 사용할 수 있습니다. 불필요한 녹화를 줄이는 시스템은 배터리 수명을 보존하고 유지보수 빈도를 낮춥니다.
  • 기존 카메라 설비와의 호환성: 비전 AI는 기존 게임 카메라, 사냥용 카메라 설비, 현대식 가정용 보안 시스템 등 다양한 기기와 연동 가능합니다. 호환되는 하드웨어를 선택하면 모든 장비를 한꺼번에 교체하지 않고도 야생동물 감지 기능을 쉽게 통합할 수 있습니다.

뒷마당에서 비전 AI를 활용하는 장단점

비전 AI를 이용한 뒷마당 모니터링의 주요 장점은 다음과 같습니다:

  • 장기적 통찰력 지원: 시간에 따른 활동 패턴을 통해 동물이 어디로 진입하는지, 얼마나 자주 방문하는지, 그리고 어떤 지역이 가장 큰 영향을 받는지 파악할 수 있습니다.
  • 현대식 카메라 설비와 호환 가능: 비전 AI는 고해상도 카메라, 광각 렌즈 및 내후성 야외 하드웨어와 함께 작동할 수 있습니다.
  • 확장 가능하고 맞춤 설정 가능: 감지 구역, 경보 규칙 및 모델 동작은 정원 크기, 배치 및 지역 야생동물 패턴에 따라 조정할 수 있습니다.

비전 AI가 분명한 이점을 제공하지만, 염두에 두어야 할 몇 가지 한계점은 다음과 같습니다:

  • 적절한 카메라 위치가 필요합니다: 부적절한 각도, 식물에 의한 가림 현상 또는 잘못된 설치 높이는 감지 정확도를 저하시킬 수 있습니다.
  • 조명 및 기상 조건에 대한 의존성: 특히 실외 환경에서 폭우, 안개, 눈 또는 극단적인 조명 조건 시 성능이 저하될 수 있습니다.
  • 개인정보 보호 고려사항: 공유 공간을 촬영하는 실외 카메라의 경우 개인정보 보호 문제가 발생할 수 있으므로 신중한 설치 위치 선정 및 설정이 필요합니다.

주요 내용

비전 AI는 뒷마당 야생동물 감지에 더 스마트한 접근법을 제공합니다. 기본적인 동작 알림을 넘어 시스템이 카메라에 실제로 무슨 일이 벌어지고 있는지 이해하도록 돕습니다. 동물을 정확히 식별하고, 오경보를 줄이며, 변화하는 조명과 기상 조건에서도 작동함으로써 주택 소유자에게 야외 공간에 대한 더 명확한 통찰력과 더 큰 통제력을 제공합니다.

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