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문상준 (충남대학교) 최다솜 (충남대학교) 이광희 (충남대학교) 정지현 (이담환경기술) 이혜미 (이담환경기술) 박선욱 (이담환경기술) 장경선 (충남대학교)
저널정보
Korean Institute of Information Scientists and Engineers 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 제30권 제4호
발행연도
2024.4
수록면
178 - 186 (9page)
DOI
10.5626/KTCP.2024.30.4.178

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해양 생태계에 부적절한 영향을 끼치는 미세플라스틱을 검출하여 배출되는 양을 줄이는 작업이 필요하다. 미세플라스틱은 현미경 이미지 분할 딥러닝 모델을 적용해 검출할 수 있는데, 정확도를 높이기 위해서는 데이터의 다운샘플링을 지양하는 것이 중요하다. 하지만, 이를 위해서는 일반적으로 모델의 파라미터 및 연산량이 증가하는 문제가 있어 휴대형 장치에 실시간으로 동작하기 어렵다. 따라서 딥러닝 모델을 휴대형 장치를 사용해 현장에서 채취한 시료로부터 즉각 미세플라스틱을 검출하는 과정에는 적용하기 위해서는 데이터의 해상도를 유지하되 경량화 된 모델이 필요하다. 모델 경량화 실험을 위해서 이미지 분할 분야의 대표적인 모델인 U-Net의 합성곱 계층에 기존의 다양한 경량화 방법을 적용하여 U-Net과의 성능을 비교하였다. Depthwise Separable 합성곱 계층을 사용한 경우 U-Net에 비하여 유사한 mIoU 성능을 보이며, 82.6% 감소된 연산량을 보였다. 또 행렬 분해 및 Group 합성곱을 적용한 경우는 U-Net에 비해 7.41%의 mIoU 성능 하락이 있었지만, 99.55% 감소된 연산량을 보인다. 이는 현장에서 즉각적으로 데이터를 취득해야 하는 휴대형 장치에 적용해 이점을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
#미세플라스틱 #이미지 분할 #경량화 #인공신경망 #U-Net #depthwise separable 합성곱 #microplastic #image segmentation #lightweighting #U-Net #depthwise separable convolution

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 관련 연구
3. 방법
4. 실험
5. 결론
References

참고문헌 (26)

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Cole M, Lindeque P, Halsband C, Galloway TS, Microplastics as contaminants in the marine environment: a review, Mar Pollut Bull 62:2588-2597, 2011. google schola Browne MA, Underwood AJ, Chapman MG, Williams R, Thompson RC, van Franeker JA, Linking effects of anthropogenic debris to ecological impacts, Proc Biol Sci 282:2929-2935, 2015. google schola Carpenter EJ, Smith K, Plastics on the Sargasso Sea surface, Science 175:1240-1241, 1972. google schola Rands MRW, Adams WM, Bennun L, Butchart SHM, Clements A, Coomes D, Entwistle A, Hodge I, Kapos V, Jr S, Sutherland WJ, Vira B, Biodiversity conservation: challenges beyond, Science 329:1298-1303, 2010. google schola Sutherland WJ, Clout M, Cote IM, Daszak P, Depledge MH, Fellman L, Fleishman E, Garthwaite R, Gibbons DW, De Lurio J, Impey AJ, Lickorish F, Lindenmayer D, Madgwick J, Margerison C, Maynard T, Peck LS, Pretty J, Prior S, Redford KH, Scharlemann JPW, palding M, Watkinson AR, A horizon scan of global conservation issues for 2010, Trends Ecol Evol 25:1-7, 2010. google schola

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