[첨단 헬로티]
미국영상협회(AIA), 임베디드 비전 및 딥러닝 확장에 주목해야
2019년도 머신비전을 한 마디로 정의한다면 ‘천천히 그리고 꾸준하게 레이스에서 승리한다’로 요약해볼 수 있겠다. 경제적 불확실성은 산업에 영항을 미칠 것으로 예상되지만, 그 피해 정도는 크지 않을 것이라는 전망이 우세하다. 딥러닝 소프트웨어를 탑재한 임베디드와 같은 하드웨어 플랫폼이 번성할 것으로 예상되며, 공장과 같은 현장에서의 전통저인 애플리케이션은 여전히 강세를 유지할 것으로 보인다. 미국영상협회(AIA)는 2019년 머신비전 산업에 영향을 미치는 4가지 트렌드를 발표했다.
임베디드 비전, 폭발적 성장
2019년에도 임베디드 비전은 자율주행, 생명과학, 가전, 국경감시, 유통, 농업 등 다양한 시장을 지원하는 애플리케이션을 통해 계속 확산될 전망이다. 업계 관계자는 ”처리 능력은 엄청나게 증가했으며, 메모리는 매우 저렴해졌다. 사용자는 매우 작은 카메라를 선택하고 다양한 소스의 클라우드 데이터를 활용할 수 있다. 이러한 요소들이 머신러닝과 결합될 때 비전은 단일 패키지로 구현된다“고 말했다.
고객들은 전체 임베디드 비전 시스템을 개발할 시스템 통합 업체를 찾고 있다. 한 업계 관계자는 ”스마트 카메라는 아주 작은 인클로저 내에서 가능한 한 이미지 센서에 가깝게 영상 처리 비디오를 분석하는 것으로 목표로 하고 있다. 우리는 임베디드 비전 시장을 겨냥해 카메라 디자인에서 FPGA 프로그래밍에 이르기까지 전문 기술을 개발해 AI 및 딥러닝 기능을 통합할 수 있는 저비용, 저전력 플랫폼에 애플리케이션별 솔루션을 신속하게 제공할 수 있게 됐다“고 말했다.
임베디드 비전을 둘러싼 가능 큰 문제는 기능성과 비용 측면에서 고객에게 어필하는 시스템을 설계하는 것이다. 한 업계 관계자는 ”머신비전 환경에서 고객이 역사적으로 알게 된 모든 기능을 저비용 저전력 장치를 갖춘 매우 작은 폼팩터를 넣는 것은 아주 중요한 R&D 작업이다. 완전히 다른 하드웨어 솔루션으로 소비자를 교육하는 것이 항상 쉬운 것은 아니지만, 궁극적인 희망은 고객이 친숙하고 작고, 결과적으로 저렴한 비용의 제품에 친절하게 대응한다는 것“이라고 말했다.
전통적인 머신비전은 많은 사례에서 임베디드 비전과 경쟁할 수는 없지만, 그 자체로 상당한 변화를 겪고 있다. 한 업계 관계자는 ”머신비전 데이터는 더 이상 자체 사일로에 있지 않다. 머신비전을 포함한 완전 자동화 시스템은 시스템 내 장비의 작동 효율을 더 잘 인식하기 위해 데이터를 수집할 수 있는 많은 센서와 모션 구성요소를 가지고 있다“고 말했다.
딥러닝 확장
머신비전에서 딥러닝은 주요 파괴적인 기술이 되는 정점에 달해 있다. 2019년 이 기술은 더욱 성숙하고 더 광범위한 적용이 준비가 된 해가 될 것이다. 한 업계 관계자는 ”머신비전 산업에 종사하고 있다면, 소프트우어가 딥러닝 알고리즘을 통해 어떻게 축적되는지, 그리고 소프트웨어가 어떻게 과감하고 신속하게 환상적인 결과를 낼 수 있는지에 대한 데모를 목격했을 것이다. 이러한 시스템은 수천 개의 순열을 수행할 수 있으며, 머신비전에서 인식 및 기타 애플리케이션에서 100% 정확도에 도달할 수 있다“고 말했다.
딥러닝은 이미지 분석의 전통적인 방법에 커다란 영향을 미친다. 우리가 생산하는 제품 뿐만 아니라 고객과 소통하는 방식도 변화될 것”이라고 말했다.
딥러닝은 전통적인 머신비전이 할 수 없는 애플리케이션을 해결하는데 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 한 업계 관계자는 그 예로 백신검사를 들었다. 그는 “우리는 동결 건조된 바이알에서 백신을 검사하고 있는데, 건조 방법에 따라 매번 결과가 매우 다르게 나타난다. 한가지 경우 입자가 균열과 매우 유사할 수 있기 때문에 고전적인 검사 과정을 수행하는 것은 매우 어렵다”고 말했다. 딥러닝은 분산의 차이를 구별할 수 있다 .
보이지 않는 것을 보기(?)
딥러닝이 이미지로부터 가능한 한 많은 정보를 수집하는 가장 최신의 방법이 될 수 있지만, 그것만이 유일한 기술은 아니다. InCaAs 단파 적외선(SWIR) 카메라와 조명의 발전으로 비시각적 영상의 효율성이 향상되었다.
한 업계 관계자는 “이러한 높은 파장에서 내부 결함을 찾기 위해 복합 항공기 날개를 보는 것과 같은 일을 할 수 있다. 우리는 이제 고속 머신비전 애플리케이션 시장에 고출력 SWIR LED를 출시하고 있다”고 말했다.
하이퍼스펙트럴 이미징에 대한 수요도 증가하고 있다. 그는 “물체의 미묘한 차이를 탐지하기 위해 넓은 범위의 수백개 스펙트럼 슬립을 볼 때 광대역 광원이 필요하다”고 말했다. 메타파스(Metaphase)는 커버리지가 넓은 맞춤형 LED를 개발하기 위해 파트너와 협력하고 있다. 이 회사 관계자는 “이는 LED를 훨씬 더 적게 사용하고 할로겐을 모방하는 광대역 광원을 만들 수 있게 해줄 것”이라고 말했다.
확실한 경제적 불확실성
2019년을 향해 나아가는 동안 미국 경제가 경기 침체의 조짐이 나타나고 있다. 다우존스 산업 평균지수는 계속해서 하향세를 보이고 있고, 기업 투자는 둔화되고 있다. 한 경제 학자는 "주식시장은 미국 경제뿐만 아니라 세계 경제에도 경기 침체가 있을 것이라는 사람들의 믿음을 반영하고 있다"며, "비즈니스 결정을 주도하는 투자자들은 잠시 멈춰서 앞으로의 상황에 대해 걱정하게 될 것이다. 왜냐하면 기업 소유주들은 위험을 회피하기 때문이다. 우리 고객들 중 일부는 이미 고객의 구매 결정이 둔화되고 있는 것을 우려하고 있다. 시장이나 지정학적 공간에는 많은 불확실성이 일어나고 있다“고 말했다.
아마도 가장 큰 경제적 위협은 무역과 관세와 관련된 긴장일 수 있는데, 이것은 많은 회사들이 새해에 조심스럽게 움직이게 만든다. 한 업계 관계자는 "머신비전 제품의 최대 시장이기도 한 세계 최대 경제대국이 현재 무역 문제를 겪고 있다"면서 "이것이 지금까지 10년 동안 큰 성공을 거둔 우리 산업의 성장에 있어 가장 큰 위협이 되고 있다"라고 말했다.
경제적 불확실성으로 인해 머신비전 전문가들은 특히 지난 2년과 비교해 머신비전 시장의 성장이 소폭 줄어들 것으로 예측하고 있다. 한 업계 관계자는 "2018년은 북미에서 머신비전에 대한 매우 뜨거운 출발을 보였지만, 우리는 지난 6개월 내에 고비를 넘겼다"고 말했다. 그는 "2018년에는 업계가 기록적인 수준으로 끝날 것으로 예상했지만 불과 성장률은 3~5% 정도밖에 되지 않는다. 로봇과 같은 산업들이 자동차 분야에서 큰 폭의 둔화를 겪었다는 사실에 비추어 볼 때, 우리는 2017년에 두 자리 수의 성장을 경험했지만, 2019년 초에는 그러한 성장시기가 다시 돌아오게 될 것이라고는 보지 않는다. 하지만 2018년과 마찬가지로 올해 성장률은 3~5% 정도”라고 말했다.
북미 지역에서는 비전과 이미징의 흐름이 둔화되고 있지만, 중국 시장은 상승세에 있다. 한 업계 관계자는 “중국에는 로봇과 자동화에 대한 수요가 매우 많다. 중국에는 하이크비전, 다화기술 등 국내 경쟁업체들이 많다. 많은 AIA 회원들이 중국 시장에서의 영업을 하고 있기 때문에 중국 시장의 발전에 촉각을 곤두세우고 있다"고 말했다.
잠재적인 둔화에도 불구하고, 머신비전은 언제나 그랬듯이 견고해질 것이라는 전망이 우세하다. 한 업계 관계자는 "자율주행 차량이나 무인정찰기와 같은 자율형 시스템의 중심에는 임베디드 비전과 딥러닝이 있다. 그리고 우리는 임베디드 비전과 딥러닝이 공장 운영의 중심에 있다는 것을 안다. 비전의 관점에서 볼 때, 우리는 매우 좋은 포지셔닝에 있다"고 말했다.
