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검사 파이프라인 전체 설계: 수집→전처리→추론→리포트

Day 5: 실전 프로젝트 — 불량 판별 검사 시스템

학습 목표

제조 외관검사 시스템의 전체 아키텍처를 설계할 수 있다 각 단계(수집, 전처리, 추론, 후처리, 리포트)의 역할을 이해한다 Week 2-3 RAG 시스템과의 연동 포인트를 파악한다

전체 검사 시스템 아키텍처

이번 주에 배운 모든 것을 하나의 시스템으로 통합한다.


시스템 전체 구조

[제조 외관검사 AI 시스템]

                    ┌─────────────────────────┐
                    │   Streamlit Dashboard    │
                    │   (검사 대시보드)         │
                    └────────┬────────────────┘
                             │
    ┌────────────────────────┼────────────────────────┐
    │                        │                        │
    ▼                        ▼                        ▼
┌─────────┐          ┌──────────┐          ┌──────────────┐
│ 이미지   │          │   추론    │          │   RAG 연동    │
│ 수집     │──────→   │  엔진    │──────→   │ 조치 매뉴얼   │
│          │          │          │          │ 자동 조회     │
└─────────┘          └──────────┘          └──────────────┘
     │                    │                       │
     ▼                    ▼                       ▼
┌─────────┐          ┌──────────┐          ┌──────────────┐
│ 전처리   │          │  결과     │          │  리포트       │
│ 파이프   │          │ 시각화   │          │  자동 생성    │
│ 라인     │          │          │          │              │
└─────────┘          └──────────┘          └──────────────┘
                             │
                    ┌────────┴────────────────┐
                    │   MLflow 모델 관리       │
                    │   (버전, 실험 추적)      │
                    └─────────────────────────┘

각 모듈 역할

모듈기술역할
이미지 수집OpenCV, 카메라 API카메라/파일에서 이미지 획득
전처리OpenCV, CLAHE노이즈 제거, 대비 향상, ROI 추출
추론 엔진YOLO + Anomaly불량 탐지 + 이상 감지
결과 시각화matplotlib, OpenCV바운딩 박스, 히트맵 오버레이
RAG 연동Week 2-3불량 유형별 조치 매뉴얼 자동 조회
리포트 생성matplotlib, PDF불량률 통계, 추세 분석
모델 관리MLflow모델 버전, 실험 추적
대시보드Streamlit웹 기반 검사 UI

추론 전략: YOLO + 이상탐지 조합

[2단계 추론 전략]

Stage 1: YOLO 불량 탐지
  → 알려진 불량 유형 검출 (스크래치, 크랙, 이물질)
  → 위치 + 클래스 + 신뢰도

Stage 2: 이상 탐지 (YOLO가 놓친 것)
  → 미지의 불량 감지
  → 이상 점수 맵

최종 판정:
  YOLO 검출 OR 이상점수 > 임계값 → NG
  둘 다 정상 → OK

이점: 알려진 불량 + 미지의 불량 모두 커버

Day 5 구현 로드맵

Task 1: 이 문서 (파이프라인 설계 이해)
Task 2: Streamlit 대시보드 (UI 구현)
Task 3: 불량률 리포트 자동 생성
Task 4: MLflow 모델 관리
Task 5: 엣지 배포 개요
Task 6: RAG 연동 (Week 2-3 연결)
Task 7: 종합 퀴즈
Task 8: 포트폴리오 정리
AI로 학습하기 — 꿀팁
🧪제조 외관검사 파이프라인 병목 지점 설계AI 학습 팁

수집→전처리→추론→리포트의 4단계 파이프라인에서 생산 속도를 맞추기 위한 병렬 처리 설계를 구체화한다.

분당 200개 PCB를 처리하는 SMT 라인에서 외관검사 AI 파이프라인을 설계해줘. 파이프라인 단계별로 다음을 분석해줘: 1) 이미지 수집(카메라 트리거, 저장) → 전처리(리사이징, 정규화, 증강) → 추론(CNN/YOLO) → 후처리(NMS, 임계값 적용) → 리포트(MES 연동, 알람) 각 단계의 예상 처리 시간(ms), 2) 병목 단계 식별 및 병렬화 방법(멀티스레드, GPU 배치 처리, 큐 설계), 3) 추론 단계에서 배치 크기(batch size)가 1 vs 4 vs 8일 때 처리량과 지연시간 트레이드오프, 4) 카메라 6대를 동시 운용할 때 파이프라인 아키텍처 변경사항. 각 단계의 구체적인 구현 방안을 Python 의사코드로 보여줘.
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핵심 포인트
  • 검사 시스템은 수집→전처리→추론→시각화→리포트 파이프라인 구성
  • YOLO(알려진 불량) + 이상탐지(미지의 불량) 조합이 최강
  • RAG 연동으로 불량 유형별 조치 매뉴얼 자동 제공
  • MLflow로 모델 버전과 실험을 체계적으로 관리