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범용 구조물 결함 확장 — multi-defect

균열 전용 검출기를 4클래스 범용 결함 검출기(균열·박리박락·백태누수·철근노출)로 확장하고, AI Hub 실공개데이터 held-out으로 검증. YOLO 검출 + Cosmos-Reason VLM 2차 유형판정. 2026-07-05.

01멀티클래스 검출 — 클래스별 실성능

YOLOv8n-seg · 4클래스 · 3-seed 100ep · 학습 md_train 3050장 / held-out md_test 1110장(disjoint) · AI Hub 71769(도로터널) 실라벨

결함 유형mAP50상대 (축 0.5)비고
백태·누수 efflorescence0.473면적형 — 강함
박리·박락 spalling0.450면적형 — 강함
철근노출 rebar0.237희소(245폴리곤)치고 양호
균열 crack0.055hairline·저해상 한계
overall0.304seeds 0.314 / 0.344 / 0.253
핵심 발견(정직): 범용 확장은 면적형 결함(박리·백태 ~0.45)에서 훨씬 강하고, 균열이 제일 약하다(0.055) — 크랙 전용작업과 강조점이 정반대. 균열(0.055)은 우리 터널 크랙 전용실험(whole 448, 0.066)과 일치하며 hairline의 저해상 분할 한계가 원인. 배포 함의: 균열은 고해상/타일링·전용모델로, 면적형 결함은 범용 모델로 충분 — 결함종류별 난이도 차이를 파이프라인에 반영해야 한다.

02VLM 2차 유형판정 — Cosmos-Reason2-8B (zero-shot)

검출기와 독립적으로 md_test GT 크롭(유형별 40 + confuser 40 = 200)에 5지 판정(균열/박리/백태/철근/정상)

confuser 기각률 (NONE)
75%
결함검출 유지율
82.5%
유형정확도 (결함 4클래스)
35%
정직한 해석: VLM zero-shot은 이진 결함/정상 게이트로는 쓸만하다(결함 82.5% 인지, 이음부·그림자 75% 기각) — 이 이진 오탐방어가 W8에서 크랙 100% 기각으로 입증된 배포가치다. 그러나 미세 유형분류(박리 vs 백태 vs 철근)는 약하다(35%, chance 25% 상회). 혼동행렬에서 spalling을 CRACK로 28/40 오분류, efflorescence↔spalling 혼동. 유형분류는 더 나은 크롭·프롬프트·맥락 또는 소량 파인튜닝이 필요한 stretch goal이다. VLM 2차의 확정 가치는 유형분류가 아니라 오탐방어 게이트.
실제 ↓ / 판정 →예측 분포
균열 crackCRACK 23 NONE 14 SPALLING 3
박리 spallingCRACK 28 SPALLING 10 EFFLOR 2
백태·누수SPALLING 13 EFFLOR 10 ? 8 CRACK 7 NONE 2
철근 rebarSPALLING 15 REBAR 13 CRACK 8 NONE 3
confuser (이음부/그림자)NONE 30 CRACK 4 SPALLING 4 EFFLOR 1

03희소클래스 데이터엔진 이득 — 핵심주장 정량검증

가장 희소한 결함(철근노출)만 nc=1로 뽑아, 실데이터 양을 바꿔가며 copy-paste 증강 + CLIP 게이트 A/B. held-out 60장 · 3-seed. "데이터엔진 가치는 희소할수록 크다"를 직접 측정.

실데이터 양real only+ copy-paste 전량이득게이트
r30 — 극희소 30장0.2770.412+49%SKIP
rall — 273장0.5050.545+8%SKIP
극희소(30장) 이득
+49%
충분데이터(273장) 이득
+8%
희소성 배율
~6×
세 가지가 동시 검증됨: ① 희소 결함에 실유래 copy-paste 증강이 큰 이득(+49%). ② 희소할수록 이득 폭발(30장 +49% vs 273장 +8%, 6배) — RFP 반복수요 "실데이터 부족 희소 결함"과 정확히 정합. ③ 게이트가 합성종류별로 옳은 전략 선택 — copy-paste는 실유래라 도메인갭 0.05로 균일 → 게이트가 SKIP(전량 사용) 판정, 실제 전량>선별로 적중. (Isaac 렌더는 갭 0.124·변동이 커서 반대로 SELECT(선별)이 이겼음.)
왜 중요한가: 동일 게이트가 두 합성종류(실유래 copy-paste vs 3D 렌더)에 정반대 전략을 각각 옳게 골랐다 — 이게 데이터엔진의 진짜 지능이다. 그리고 희소 결함 데이터확보는 Isaac 3D(갭 0.124)가 아니라 copy-paste+게이트(갭 0.05)가 싸고 효과적임을 재확인.

04종합 · 배포 함의