[굿모닝충청 이정민 기자] 스마트폰 카메라 촬영 시 불규칙적인 회전 오류의 원인이 밝혀졌다. 이에 따라 다양한 응용서비스 개발이 기대된다.
KAIST 산업및시스템공학과 이의진 교수 연구팀은 이 원인을 스마트폰의 방위 추적 알고리즘의 한계로 규정했다.
스마트폰으로 촬영한 문서가 자동으로 90도 회전하는 현상이 있다. 특히, 사진을 여러 장 찍을 때 각기 다른 방향으로 회전돼 일일이 스마트폰을 돌리거나 파일을 편집해야하는 일마저도 있다.
이 문제는 추적 알고리즘의 오류 탓에 발생한다.
촬영 시 대부분 스마트폰과 책상 위 문서가 평행 상태이다.
이 때 스마트폰을 회전시키면 스마트폰의 방위 추적 알고리즘이 작동하지 않는다. 방위 추적 알고리즘은 기본적으로 사용자가 스마트폰을 세워서 사용한다는 가정 하에 한 방향으로 가해지는 중력가속도를 측정, 현재 방위를 추정하는 방식으로 설계됐기 때문이다.
연구팀은 실험을 통해 오류 발생 수치를 측정했다. rm 결과 문서를 가로로 촬영 시 방위 추적 오류가 93%의 높은 확률로 발생함을 확인했다.
일반 사용자는 오류의 원인을 파악하기 어렵다. 대부분의 카메라 앱은 셔터 버튼에 있는 카메라 모양의 아이콘 방향을 통해 실시간 방위를 표시하고 있지만 이런 기능에 대해서도 사용자들은 인지하지 못한 것으로 파악됐다.
연구팀은 스마트폰의 모션센서 데이터를 활용해 문서 촬영 중에 방위를 정확하게 추적해 문제를 해결했다.
모션센서 데이터의 핵심 기술은 두 가지다.
스마트폰으로 문서를 촬영할 때는 스마트폰이 지면과 평행을 이루기 때문에 스마트폰에 장착된 중력 가속도 센서를 관측으로 문서 촬영 의도를 쉽게 알 수 있다.
두 번째로 문서 촬영 중에 발생하는 스마트폰 회전은 회전 각속도를 측정하는 센서를 활용해 추적할 수 있다. 카메라 앱 실행 후에 문서 촬영을 위해 스마트폰을 회전시키기 때문에 이를 측정해 회전각이 일정 임계치를 넘으면 방위를 변경하는 것으로 파악할 수 있고 이를 통해 방향을 알 수 있는 것이다.
또 연구팀은 문서 촬영 시 촬영자 쪽으로 스마트폰이 미세하게 기울어지는 ‘마이크로 틸트’(micro-tilt) 현상을 발견했다.
눈에 잘 보이지 않을 정도의 작은 기울기이지만, 모션센서 데이터를 통해 마이크로 틸트 행동 패턴의 기계학습 알고리즘을 훈련시킬 수 있다.
이에 따라 정확한 방위 추적이 가능하다. 연구팀 실험결과, 정확도는 93%로, 안드로이드 및 iOS 등 상용 스마트폰에도 적용 가능하다.
이 기술들은 기존 방위 추적 알고리즘의 사각지대였던 수평 촬영 상황에서 작동하기 때문에 기존 방위 추적 알고리즘과 겹치는 부분 없이 상호 보완적으로 작동할 수 있다.
이의진 교수는 “스마트폰을 활용한 문서 촬영은 필수가 됐지만 회전 오류의 원인 규명과 해결책이 어려워 불편함이 많았다”며 “모션센서 데이터를 통해 촬영의 의도를 파악하고 자동으로 오류를 바로잡는 기술은 사용자의 불편을 해결하고 문서 촬영에 특화된 다양한 응용서비스 개발의 기초가 될 것이다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 인간-컴퓨터 상호작용 학회의 국제 학술지인 ‘인터내셔널 저널 오브 휴먼 컴퓨터 스터디(International Journal of Human-Computer Studies)’ 4월 4일자 온라인 판에 게재됐고 8월호 저널에 게재될 예정이다.
