지도상에서 전 세계를 재창조하는 인공지능: 3D 지도 매핑 스타트업 이야기

길을 찾느라 종이 지도를 들고 헤매던 시절은 오래 전 이야기가 되었습니다. 현대인들은 디지털 지도를 보면서 길을 찾습니다. 그리고 이제 사람뿐만 아니라 자율주행차량 역시 매우 정확한 지도를 필요로 합니다.

미래의 지도는 단순히 방향을 제시하는 것 외에도 많은 서비스를 제공해야 할 텐데요. 대부분의 사람들은 이용 중인 고속도로 및 일반도로에 대한 시각화된 최신 정보를 쉽게 확인하고 싶어합니다. 예를 들면 목적지 부근에 자전거 전용도로 및 자전거 보관대 등의 인프라가 있어 자전거로 편히 이동할 수 있는지 알고 싶어하지요. 그리고, 자율주행차량은 안전을 위해 주위 교통 환경을 360도 전방위로 파악할 수 있어야 합니다.

엔비디아의 인셉션 프로그램(Inception program) 회원사인 스웨덴 소재 스타트업 Mapillary는 컴퓨터 비전 기술과 지역 커뮤니티 단체들과의 협업을 통합함으로써 지도 개발을 지원하고 있습니다. Mapillary는 모든 종류의 카메라가 거리를 찍은 수많은 이미지 데이터를 바탕으로 전 세계를 시각화해 지도를 개선하고, 도시의 개발 계획 업무를 지원하며, 자동차 산업의 발전에 기여하고 있습니다.

 

전 세계를 매핑하는 Mapillary

인도 카르나타카(Karnataka) 지역 반얀트리(Banyan tree) 300그루의 매핑 작업부터 디즈니랜드(Disneyland) 3D로 매핑하는 작업에 이르기까지 Mapillary는 사진을 한 장 한 장 모아 전 세계를 이어 붙이고 있습니다. 실제로, Mapillary는 개인, 비영리 단체, 기업 및 정부로 구성된 커뮤니티로부터 매일 수 억 장의 이미지를 받고 있습니다.

 

이처럼 대규모의 데이터를 처리해 유용한 결과물을 도출해내는 것은 매우 놀라운 성과인데요. 이를 위해 Mapillary는 딥 러닝을 사용해 이미지의 픽셀 영역을 분류하고 분할 결과를 평가 및 시각화할 수 있는 시맨틱 분할(Semantic Segmentation)이라는 기술을 활용하고 있습니다. 이 과정에서는 이미지를 의미상 유의미한 부분으로 쪼개어 분류하게 되는데요. Mapillary의 지도 데이터 추출을 위해서는 시맨틱 분할의 두 가지 하위 유형인 스탠다드 분할(Standard Segmentation)및 HD 분할(HD Segmentation)이 필요합니다.

스탠다드 분할은 Mapillary의 데이터베이스 내에 있는 모든 이미지에 적용되는데요. 해당 처리 과정은 비용의 효율성을 높이는 데 초점이 맞춰져 있으며, 정확성은 다소 떨어지는 면이 있습니다. 반면에, HD 분할 모델은 높은 수준의 정확도가 요구되는 일부 이미지에만 적용됩니다. 하지만 정확성을 최대화하는데 초점을 맞춘다는 것은 처리 시간이 길고 메모리 요구량도 높다는 것을 의미합니다.

Mapillary는 HD 분할을 비용 효율적으로 실행해서 고객들에게 가능한 한 정확한 지도 데이터를 제공하는 동시에 Mapillary 플랫폼으로 유입되는 방대한 이미지를 제대로 처리하는 것을 목표로 했습니다.

 

Mapillary는 이미 지도 제작 과정에서 아마존 EC2 P2(Amazon EC2 P2)에서 엔비디아 테슬라(NVIDIA Tesla) GPU 가속기를 사용하고, 엔비디아 타이탄 Xp(NVIDIA TITAN Xp) GPU로 자체 알고리즘의 트레이닝을 진행하고 있습니다. 최근에는 AWS EC2 P3 인스턴스(Amazon Web Services EC2 P3 instance)를 통해 테슬라 V100 GPU에서 텐서RT(TensorRT) 3.0의 벤치마크를 실시하기도 했습니다.

그 결과, HD 분할의 속도는 27배 향상됐고 메모리 요구량은 81% 감소했습니다. 스탠다드 분할의 속도 역시 18배 가량 늘어났고 메모리는 74% 감소했습니다.

Mapillary의 컴퓨터 비전 담당자인 Yubin Kuang은 “테슬라 V100를 적용한 텐서RT의 최적화를 통해 동일한 처리 비용으로 시맨틱 분할을 위한 추론 과정에서 이미지 해상도를 높일 수 있습니다. 이를 통해 시맨틱 분할에서 아주 미세한 부분과 더 작은 물체까지도 복원할 수 있습니다”라고 말했습니다.

이러한 기술적 개선을 통해 Mapillary는 지도 데이터를 더욱 비용 효율적으로 생산할 수 있고, 정확하고 스마트한 지도를 개발하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

 

엔비디아 인셉션 프로그램

Mapillary 외에도 2,000개 이상의 스타트업들이 회원사로 소속되어 있는 엔비디아의 인셉션 프로그램은 스타트업에 기술력, 전문성 및 마케팅 지원을 제공하고 있습니다.

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