스마트폰으로 찍은 사진, 저절로 90도 회전하는 현상 방지한다

2017.06.27 16:00
책상에 책을 놓고 스마트폰(아이폰6S)을 수평으로 눕혀 찍은 사진. 스마트폰이 방위추적에 실패해 사진이 오른쪽으로 90도 돌아갔다. - 송경은 기자 kyungeun@donga.com
책상에 달력을 놓고 스마트폰(아이폰6S)을 수평으로 눕혀 찍은 사진. 스마트폰이 방위추적에 실패해 사진이 오른쪽으로 90도 돌아갔다. - 송경은 기자 kyungeun@donga.com

스마트폰 카메라로 사진을 찍고 나면 종종 사진이 90도, 180도씩 자동으로 회전하는 일이 발생한다. 특히 여러 장을 찍을 경우 사진을 일일이 회전시켜야 하는 불편함이 있었다. 최근 국내 연구진이 이런 문제를 해결할 방법을 찾았다.
 
이의진 KAIST 산업및시스템공학과 교수팀은 스마트폰으로 사진을 촬영할 때 발생하는 불규칙한 회전 오류 현상의 원인을 밝히고, 이런 문제를 해결할 수 있는 사용자 의도 파악 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.
 
연구진에 따르면, 스마트폰의 사진 방향을 정하는 방위추적 알고리즘은 스마트폰을 눕혀서 쓰는 경우에는 제대로 작동하지 않는다. 사용자가 스마트폰을 세워서 앞에 있는 물체를 찍는다는 가정 하에 설계됐기 때문이다.

 

이 교수는 “방위추적 알고리즘은 한 방향으로 가해지는 중력가속도를 측정해 현재의 방위를 측정하는 방식”이라고 설명했다. 즉, 문서를 촬영할 때처럼 책상 위나 바닥을 찍을 땐 수평으로 스마트폰을 눕히기 때문에 스마트폰이 화면상의 모든 방향에서 동일한 크기의 중력가속도를 감지하게 된다는 것이다. 결국 스마트폰 사진의 방향은 무작위로 결정되는 셈이다.
 

스마트폰을 지표면에 평행하게 눕히고 촬영할 때 생길 수 있는 사진 회전오류의 원인을 나타낸 모식도. 스마트폰의 방위추적 알고리즘은 한 방향으로 가해지는 중력가속도를 측정해 현재의 방위를 측정하는 방식이다. 따라서 문서를 촬영할 때처럼 책상 위나 바닥을 찍을 땐 수평으로 스마트폰을 눕히기 때문에 스마트폰이 대부분의 방향에서 동일한 크기의 중력가속도를 감지하게 돼 오류가 생긴다. - KAIST 제공
스마트폰을 지표면에 평행하게 눕히고 촬영할 때 생길 수 있는 사진 회전오류의 원인을 나타낸 모식도. 스마트폰의 방위추적 알고리즘은 한 방향으로 가해지는 중력가속도를 측정해 현재의 방위를 측정하는 방식이다. 문서를 촬영할 때처럼 책상 위나 바닥을 찍을 땐 수평으로 스마트폰을 눕히기 때문에 스마트폰이 대부분의 방향에서 동일한 크기의 중력가속도를 감지하게 돼 오류가 생긴다. - KAIST 제공

연구진은 스마트폰에 탑재된 모션센서가 수집하는 데이터를 활용해 문제를 해결했다. 모션센서는 중력가속도 센서와 회전각속도 센서로 이뤄져 있다. 사용자가 카메라 애플리케이션(앱)을 실행한 후 촬영을 위해 가로나 세로로 스마트폰을 일정 각도 이상 회전시키면, 이를 감지해 방위를 변경해 주는 방식이다. 중력 방향과 스마트폰 회전 방향에 관한 데이터를 종합적으로 고려해 스마트폰의 방향을 알아내는 것이다.
 
연구진은 평행으로 촬영할 때 화면을 보면서 찍으려는 사용자가 스마트폰을 미세하게 세우는 현상에도 착안했다. 이런 현상이 포착된 모션센서 데이터로 인공지능(AI)을 훈련시키면, 방위추적의 정확도를 높일 수 있다. 실험 결과, 모션센서 데이터를 활용한 방위 추적 방식의 정확도는 93%로 매우 높게 나타났다.
 
이 기술은 이미 상용화 돼 있는 스마트폰을 활용한 것이라 활용 가능성이 높다. 관련 기술 중 2건은 국내 특허로 등록됐고, 미국 특허도 등록 승인을 받은 상태다. 이 교수는 “모션센서 데이터로 의도를 파악하고 자동으로 오류를 바로잡는 기술은 사용자 불편을 해소해 줄 뿐만 아니라, 문서 촬영에 특화된 다양한 응용서비스 개발에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

 

연구 결과는 ‘인간-컴퓨터 연구 국제저널’ 4월 4일자 온라인판에 게재됐으며, 8월호에 정식 출판될 예정이다.

KAIST 연구진이 개발한 모션센서 데이터 기반 스마트폰 방향 추적 기술의 모식도. 중력 방향과 스마트폰 회전 방향에 관한 데이터를 종합적으로 고려해 스마트폰의 방향을 알아낸다. - KAIST 제공
KAIST 연구진이 개발한 모션센서 데이터 기반 스마트폰 방향 추적 기술의 모식도. 중력 방향과 스마트폰 회전 방향에 관한 데이터를 종합적으로 고려해 스마트폰의 방향을 알아낸다. - KAIST 제공

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