텍스타일 디자인 분류 및 관심 영역 도출에 대한 연구

A study on classification of textile design and extraction of regions of interest

디자인에 있어서 유사한 디자인들을 그룹핑하여 분류하는 것은 관리적인 측면에서 효율성을 높여주고 사용적인 측면에서는 편의성을 제공한다. 본 연구는 인공지능 알고리즘을 이용하여 텍스타일 디자인을 도트, 꽃무늬, 줄무늬, 그리고 기하학으로 4개의 카테고리로 분류하고자 하였다. 특히, 인공지능의 관점에서 분류의 근거가 되는 관심 영역을 찾아내고 설명할 수 있는 지를 탐색하였다. 총 4,536개의 디자인을 8:2의 비율로 무작위 추출하여 학습용 데이터 3,629개와 테스트용 데이터 907개로 구성하였다. 분류에 사용된 모델은 VGG-16과 ResNet-34로 두 모델의 꽃무늬 디자인에 대한 정밀도는 각각 0.79%, 0.89%이며, 재현율은 0.95%, 0.38%로 우수한 분류 성과를 보였다. LIME(Local Interpretable Model-agnostic Explanation) 기법을 이용하여 분석한 결과에 따르면, 기하학과 꽃무늬 디자인의 경우 도형과 꽃잎 부분이 분류의 근거가 되는 관심 영역으로 도출되었다.

Grouping and classifying similar designs in design increase efficiency in terms of management and provide convenience in terms of use. Using artificial intelligence algorithms, this study attempted to classify textile designs into four categories: dots, flower patterns, stripes, and geometry. In particular, we explored whether it is possible to find and explain the regions of interest underlying classification from the perspective of artificial intelligence. We randomly extracted a total of 4,536 designs at a ratio of 8:2, comprising 3,629 for training and 907 for testing. The models used in the classification were VGG-16 and ResNet-34, both of which showed excellent classification performance with precision on flower pattern designs of 0.79%, 0.89% and recall of 0.95% and 0.38%. Analysis using the Local Interpretable Model-agnostic Explanation (LIME) technique has shown that geometry and flower-patterned designs derived shapes and petals from the region of interest on which classification was based.