논문 회고: YOLOv8x를 활용한 우회전 시 보행자 사고 예방 시스템

개요

이 글은 사물인터넷융복합논문지에 게재된 YOLOv8x를 활용한 우회전 시 보행자 사고 예방 시스템 논문을 블로그용으로 다시 정리한 글이다.

논문 정보는 다음과 같다.

논문명: YOLOv8x를 활용한 우회전 시 보행자 사고 예방 시스템 영문명: A Scheme Pedestrian Accident Prevention System for Right Turn using YOLOv8x 학술지: 사물인터넷융복합논문지 Vol. 10, No. 6, pp. 117-123, 2024 DOI: https://doi.org/10.20465/KIOTS.2024.10.6.117 주제어: YOLOv8x, 머신러닝, 교차로, 보행자, 사고 예방

이 논문은 교차로 우회전 상황에서 보행자가 사각지대에 가려지는 문제를 줄이기 위해, YOLOv8x 기반 보행자 탐지와 시각적 경고 시스템을 제안한 연구다.

문제의식

우회전 사고 문제는 단순히 “운전자가 조심하면 된다”로 끝나지 않는다.

2023년 교차로 통행 관련 규정이 개정되며, 보행자가 횡단보도를 통행하거나 통행하려는 경우 운전자는 일시정지해야 한다. 하지만 현실에서는 다음 문제가 계속 남아 있었다.

운전자가 개정된 통행 방식을 정확히 모르는 경우 알고 있어도 "어차피 단속되지 않는다"고 생각하는 경우 보행자가 차량 사각지대에 가려져 늦게 보이는 경우 우회전 신호등 설치가 교통체증과 비용 문제로 이어지는 경우

이 논문은 그중에서도 사각지대와 운전자 인지 문제에 집중했다.

운전자가 보행자를 직접 보기 전에, 시스템이 먼저 보행자를 인식하고 경고를 제공하면 사고 가능성을 낮출 수 있지 않을까 하는 접근이었다.

제안한 시스템

논문에서 제안한 시스템은 크게 세 단계로 동작한다.

1. 교차로 또는 횡단보도 주변 영상 입력 YOLOv8x 모델로 보행자 탐지 보행자가 감지되면 Arduino와 연결된 경고 장치 제어

핵심은 “항상 켜져 있는 신호”가 아니라, 보행자가 감지될 때만 경고를 제공하는 방식이다.

논문에서는 이를 빛의 유도 효과로 설명했다. 보행자가 있을 때만 경고가 켜지면, 운전자의 시선이 자연스럽게 횡단보도나 경고 장치 쪽으로 유도될 수 있다.

왜 YOLOv8x였나

교차로 환경은 꽤 까다롭다.

보행자가 작게 보일 수 있음 야간과 주간의 조도 차이가 큼 차량, 오토바이, 자전거가 함께 등장함 사람이 일부만 보이거나 가려질 수 있음 실시간 처리가 필요함

논문에서는 Faster R-CNN, Mask R-CNN, SSD 같은 객체 탐지 모델을 함께 고려했다.

Faster R-CNN과 Mask R-CNN은 정확도 면에서 장점이 있지만 연산량이 커서 실시간 경고 시스템에는 부담이 있다. SSD는 빠르지만 복잡한 교차로 환경에서 정확도 면의 아쉬움이 있었다.

그래서 실시간성과 정확도의 균형을 고려해 YOLOv8x를 선택했다.

YOLOv8x 선택 이유 -> 단일 패스 기반의 빠른 객체 탐지 -> 작은 객체 탐지에 대한 상대적 강점 -> 실시간 경고 시스템에 필요한 처리 속도 -> 교차로 환경에서 보행자 탐지에 적합한 성능

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