[논문]이미지 인식을 이용한 비마커 기반 모바일 증강현실 기법 연구

조휘준; 김대원

문제 정의

증강현실을 구현하는 방법으로는 Optical flow, 마커 기반, NFT (Natural Feature Tracking) 기반* 센서 기반 기술 등이 있다 [2], 증강현실과 관련하여 스마트폰을 사용할 때 발생하는 이동 시의 문제점을 해결하고 사용자에게 효율적인 U1AJX (User Interface/User experience) 및 적절한 컨텐츠를 제공하기 위해 해당 기술들이 많이 연구되고 있다. 그 중 현재의 스마트폰에 대부분 활용되고 있는 마커 기반 증강현실 기술은 기존의 데스크탑 환경 상의 연구결과를 그대로 옮겨 놓은 기술이기에 입출력장치, 카메라 활용성, 시스템의 성능 등 여러 가지 측면에서 많은 차이가 있다 [3], 또한 다양한 분야에서 활용되는 영상처리 기법은 주어진 영상을 2차원 신호로 취급하여 이에 해당하는 표준 신호 처리 기법을 적용하고 있다 [4], 본 논문에서는 단순한 마커 기반보다는 영상 처리 기법을 활용한 비마커 기반 증강현실 기술 구현을 통하여 스마트 단말 상에서의 증강현실 서비스 기술을 개선하고 일반 사용자에게는 높은 몰입감과 향상된 상호작용성을 제공하고자 하는 목적의 연구를 진행하였다. 영상 인식 및 검출 기술을 바탕으로 한 비마커 기반 증강현실로 구현된 모바일 앱은 구글 안드로이드 플랫폼 기반 스마트 단말에서 컨텐츠의 효율적인 배치와 운용속도 향상 등을 고려하여 실험이 진행 되었다.
또한 마커의 사용으로 인해 응용 범위가 제한적이었고, 사용자의 몰입감이 감소되는 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 카메라로부터 입력된 영상과 사전자료로 저장되어 있는 참조 영상 간의 공분산 및 상관 계수 등을 계산하여 이미지 간의 유사도를 판단하도록 하였다. 또한 영상인식 및 특징 추출 기술을 통해 구동 속도와 사용자의 몰입감이 향상 되도록 하였고, 스마트 단말의 작은 화면을 고려하여 3D 컨텐츠와의 터치 동작을 통한 수월한 정보 교환을 목표로 하였다.
따라서 본 연구에서는 카메라로부터 입력된 영상과 사전자료로 저장되어 있는 참조 영상 간의 공분산 및 상관 계수 등을 계산하여 이미지 간의 유사도를 판단하도록 하였다. 또한 영상인식 및 특징 추출 기술을 통해 구동 속도와 사용자의 몰입감이 향상 되도록 하였고, 스마트 단말의 작은 화면을 고려하여 3D 컨텐츠와의 터치 동작을 통한 수월한 정보 교환을 목표로 하였다. 안드로이드 기반의 스마트단말을 통한 실험은 구동 속도, 정확도 및 인식 오류를 측정하는 내용으로 진행되었고 이들 결과는 기존 마커 기반의 기술과 비교하여 매우 경쟁력이 있는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 멀티미디어 중심의 스마트 단말에 내장된 카메라를 통해 입력된 영상을 비 마커 기반의 객체 인식 및 검출 알고리즘을 사용하여 판단한 후 해당 3D 컨텐츠를단말 디스플레이에 출력하는 증강현실 서비스에 관하여 묘사하였다. 실제 세계의 영상으로부터 얻은 정보에 덧붙여 사용자에게 증강된 정보를 제공함에 있어 영상 중첩을 구현하기 위해서는 입력된 영상을 인식한 후 정확한 매칭 여부 판단을 내리는 기술이 필요하다.
본 연구는 스마트폰의 내장 카메라로부터 입력 받은 영상을 인식하여 비마커 기반의 증강현실 기술을 학습하고 구현하는데 그 목적을 두었다. 해당 모바일 앱은 디스플레이용 화면에 내장 카메라로부터 들어온 입력 영상을 띄우고 중간에 입력영상의 특정부분 추출 표시를 위한 컨트롤 박스를 배치하고 있다.

제안 방법

비전 인식을 이용하는 비마커 기반 증강현실 기술은 실제 세계의 특징을 통해 얻은 정보를 이용해 사용자에게 증강된 정보를 제공하고 몰입감을 향상 시킨다. 3.1 장에서 서술된 영상인식 및 추출 기법에 의해 객체에 대한 정보를 전달 받게 되면 이에 해당하는 3D 컨텐츠를 디스플레이 하도록 설계 되었다. 앞서 묘사되었듯이 3D 컨텐츠는 3D 큐브로 제작되었으며 사용자의 몰입감을 향상시키기 위해 객체와 연관이 있는 텍스쳐를 맵핑하여 디스플레이 함과 동시에 해당 관련 음원이 재생 되도록 하였다.
가능성이 있다. 그러한 오류의 발생을 예방하기 위해 유사 값 정보를 미리 지정해 놓은 기준치와 비교하도록 하였다. 만약 유사도를 나타내는 측정값이 기준치를 넘지 못하면 해당 객체는 참조 객체로 사전 등록되어 있지 않다고 판단하게 된다.
에러율을 측정하는 방식으로 진행 되었다. 단 한 개의 마커를 인식하도록 구현된 기존 기술과의 성능 비교를 위해 실험 과정에서는 제안된 웅용 프로그램 또한 동등한 조건에서 구동되도록 하였다. 따라서 실험 수행을 위해 단 한 개의 객체인 임의의 국가의 국기를 인식하도록 한 후 진행되었으며 최대한 객관적인 결과를 얻기 위해 각각 100회에 걸쳐 구동 시간을 측정하고 기록하였다.
그림 6의 화면들은 스마트 단말 상에서 구동되는 응용프로그램의 캡쳐 화면인데 (a), (b) 각 그림의 배경은 스마트폰에 내장된 카메라를 통해 실시간으로 비춰지는 G20 정상회의 안내용 리플렛에 인쇄된 참가국의 국기들이다. 단말 디스플레이를 통해 단순히 3D 컨텐츠를 보기만 하는 것이 아니라 이를 제어 하면서 증강된 정보와 간단한 터치 이벤트를 통해 인터렉션이 가능하도록 설계되었다. 그림 6의 (a)는 이미지로 인식된 국기에 해당하는 3D 큐브 컨텐츠가 관련 정보와 함께 출력되어 있는 것을 보이고 있다.
이러한 방법으로 영상 丁가 I의 전체 범위를 탐색하면서 해당 위치 마다 공분산을 구하게 된다. 따라서 모바일 단말 장치의 카메라에 입력되는 객체를 추출하기 위해 상관계수 특징 추출 기법을 이용해 이미지 간의 유사도를 계산하였다. 상관 계수특징 추출 과정에서는 두 영상간의 평균값을 계산하여 비교한 후 일치 및 불일치 등의 매칭 여부 판단 작업을 수헁하였다.
단 한 개의 마커를 인식하도록 구현된 기존 기술과의 성능 비교를 위해 실험 과정에서는 제안된 웅용 프로그램 또한 동등한 조건에서 구동되도록 하였다. 따라서 실험 수행을 위해 단 한 개의 객체인 임의의 국가의 국기를 인식하도록 한 후 진행되었으며 최대한 객관적인 결과를 얻기 위해 각각 100회에 걸쳐 구동 시간을 측정하고 기록하였다. 표 2는 실험 후 측정 결과를 마커 기반 인식 기술과 비교하여 전체 100회 중매 5회 마다 그 결과를 기록하여 표로 작성한 것이다.
또한 객체 인식 및 검출이 완료되면 사전 등록된 해당 3D 컨텐츠를 불러내 화면에 디스플레이 하도록 하고 지정된 동작을 통해 웹 상에 존재하는 해당 컨텐츠 관련 정보를 검색하고 획득하도록 하였다. 그림 2는 객체 인식 및 검출의 단계로부터 시작하여 해당 특징에 대한 정합 과정을 통해 증강현실 기술과 융합한 후 최종 정보를 디스플레이 하고 온라인 상의 서버에 접속하여 필요 정보를 검색한 후 획득하는 과정을 순차적으로 보이고 있다.
여기에는 모바일 기기의 소형 화면, 데스크탑 환경에 비해 낮은 하드웨어 사양, 무선의 특성 상 유선에 비해 상대적으로 느린 네트워크 환경 등이 있다. 또한 모바일 단말의 작은 화면으로 인해 3D 컨텐츠의 크기와 사용자 인터페이스를 설계하는 과정에 제약 조건이 따르는데 기기 사용자에게 실행방법에 대해 설명하면서 인터렉션이 가능하도록 하였다.
마커를 이용한 기존 기술의 경우 마커와 유사한 객체 또는 마커와 전혀 상관이 없는 객체들을 오류를 일으키며 인식하는지 측정 하였다. 또한 제안된 기술은 인식을 하기 위해 미리 등록해놓은 20개 국가의 국기 이외에 다른 나라의 국기를 인식하는지 그리고 국기와 전혀 상관없는 객체들을 인식하는지 측정하였다.
영상 인식 및 검출 기술을 바탕으로 한 비마커 기반 증강현실로 구현된 모바일 앱은 구글 안드로이드 플랫폼 기반 스마트 단말에서 컨텐츠의 효율적인 배치와 운용속도 향상 등을 고려하여 실험이 진행 되었다. 또한 핵심알고리즘 구현 및 기존 기술과의 성능 비교와 스마트폰의 제한적인 환경 극복을 위해 응용 프로그램의 독립적 화면구조 및 UI/UX가 설계되었다.
여기서 구동 속도 차이의 근본적인 이유는 영상 처리 과정에서의 연산량에서 많은 차이가 나기 때문이다. 마커 기반의 기존 기술은 입력 영상 전체로부터 마커가 존재하는지를 찾아서 모바일 장치의 해당 위치에 3D 컨텐츠를 출력하는 반면 본 논문에 묘사된 기술은 스마트 모바일 환경에의 최적화를 위해 카메라로부터의 입력 영상에서 특정 부분만을 추출하고 그 특징을 분석하여 객체를 인식함으로써 동작 시간을 줄이도록 하였다.
다음으로는 오류 측정 실험을 진행하였는데 이는 해당 응용 프로그램이 인식하지 말아야 할 객체를 잘못 인식하는 경우가 있는지 측정하는 실험이다. 마커를 이용한 기존 기술의 경우 마커와 유사한 객체 또는 마커와 전혀 상관이 없는 객체들을 오류를 일으키며 인식하는지 측정 하였다. 또한 제안된 기술은 인식을 하기 위해 미리 등록해놓은 20개 국가의 국기 이외에 다른 나라의 국기를 인식하는지 그리고 국기와 전혀 상관없는 객체들을 인식하는지 측정하였다.
향 후 스마트 단말 상에서 동작되는 비전 기반의 증강현실기술이 많아진다면 의미있는 상대적 성능 평가 또한 가능할 것으로 보인다. 본 논문에서 제안된 비마커 기반 증강현실 기술은 3D 컨텐츠가 디스플레이 될 때 입력 영상이 정지하고, 그 입력 영상에서 객체를 추출하는 과정에서 객체의 크기 조절이나 회전 동작이 부자연스러운 부분이 존재한다. 향 후 현재 구현된 기술을 비디오 영상으로 입력받아실시간으로 처리하고 그 과정 속에서 사용자와 3D 컨텐츠가 실시간 교감이 가능하도록 하는 연구를 진행할 계획이다.
하지만 이러한 마커의 이용은 점차 다양해지고 세분화 되는 응용 분야에서 사용하는데 제약사항이 많다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점의 보완을 위해 비마커 기반 방식을 채택하였고 이를 위해 카메라로부터 들어온 영상을 통해 점, 선, 모서리, 텍스쳐 등과 같은 특징을 추출하여 증강현실 웅용 프로그램에 적용하였다. 해당 객체의 특징을 추출하여 동작하기 때문에 사용자가 사전에 정의한 특정 패턴을 마커와 같이 이용할 수 도 있다.
이는 의료, 지문, 얼굴, 위폐, 교통법규 위반차량, 특정표적 등의 분야에서 응용 가능한 인식 기술로써 최근 다양한 기술과 융합 되어 사용되고 있다 [13][14]. 본 연구에서는 특징점 추출을 통한 이미지 인식 및 검출 기술을 활용하여 객체를 판단한 후 증강현실 기술과 접목, 응용이 가능한 서비스 기술을 다루고 이를 구현하여 기존 기술과의 성능 비교 및 평가를 진행하였다
환경에서 활용 가치가 크다고 할 수 있다. 비마커 기반 이미지 인식 및 검출 기술을 활용하여 구성된 본 논문에서의 제안 기술은 인식 과정이 완료되면 해당 3D 컨텐츠를 증강현실의 일환으로 디스플레이에 출력하고 지정된 동작을 통해 관련 웹 사이트로 이동하도록 설계되었다. 스마트 폰을 위시하여 태블릿 PC 등 다양한 스마트 단말이 활용되어지는 지금, 단말에 내장된 카메라를 통해 입력된 영상을 활용하여 응용 프로그램 서비스를 제공하는 경우가 많아지고 있으며 본 논문에서 제안된 기술 또한 관련된 응용 분야에서 일정 부분 기여할 수 있는 역할이 있으리라 기대된다.
실험은 스마트 폰의 내장 카메라를 통해 입력받은 정지영상을 사용하여 이미지 처리를 위해 포맷 변환을 거친 후 이미지 상의 객체를 정확히 인식하는 과정까지 걸리는 시간과 에러율을 측정하는 방식으로 진행 되었다. 단 한 개의 마커를 인식하도록 구현된 기존 기술과의 성능 비교를 위해 실험 과정에서는 제안된 웅용 프로그램 또한 동등한 조건에서 구동되도록 하였다.
그 중 현재의 스마트폰에 대부분 활용되고 있는 마커 기반 증강현실 기술은 기존의 데스크탑 환경 상의 연구결과를 그대로 옮겨 놓은 기술이기에 입출력장치, 카메라 활용성, 시스템의 성능 등 여러 가지 측면에서 많은 차이가 있다 [3], 또한 다양한 분야에서 활용되는 영상처리 기법은 주어진 영상을 2차원 신호로 취급하여 이에 해당하는 표준 신호 처리 기법을 적용하고 있다 [4], 본 논문에서는 단순한 마커 기반보다는 영상 처리 기법을 활용한 비마커 기반 증강현실 기술 구현을 통하여 스마트 단말 상에서의 증강현실 서비스 기술을 개선하고 일반 사용자에게는 높은 몰입감과 향상된 상호작용성을 제공하고자 하는 목적의 연구를 진행하였다. 영상 인식 및 검출 기술을 바탕으로 한 비마커 기반 증강현실로 구현된 모바일 앱은 구글 안드로이드 플랫폼 기반 스마트 단말에서 컨텐츠의 효율적인 배치와 운용속도 향상 등을 고려하여 실험이 진행 되었다. 또한 핵심알고리즘 구현 및 기존 기술과의 성능 비교와 스마트폰의 제한적인 환경 극복을 위해 응용 프로그램의 독립적 화면구조 및 UI/UX가 설계되었다.
이렇게 다양한 기능들의 추가는 스마트폰에서 단순한 통신만이 아닌 이메일, 웹 브라우징, 팩스, 모바일 뱅킹, 게임 등 다른 많은 기능들을 수행 가능하도록 하였다. 이렇게 멀티미디어 단말 기기의 고성능화와 다양한 기능들의 추가로 인해 스마트폰에 대한 관심이 증가하였고 이것은 곧바로 일반 사용자의 증가로 이어졌다.
핵심 부분인 이미지 인식 및 검출 관련 기술은 G20 서울 정상회의 회원국인 20개 국가의 국기를 특정 영역을 지정하여 이미지 형성 후 해당 국가 관련 정보를 웹 상에서 검색, 브라우징 하는데 활용 되었다. 이어 증강현실 기술을 이용하여 해당 국가 관련 3D 컨텐츠를 디스플레이하고 인터렉션 동작을 마친 후 그 나라의 대표 웹 사이트로 이동하도록 하였다.
식 ⑵와 (3)에서 T'와 I'는 각각 이미지 인식 및 검출 시, R 에 해당하는 결과를 얻고자 이전 단계에서 비교 분석을 통해 유사도를 측정하고 이를 통해 객체를 추출하는데 사용되는 중간 단계에서의 입력(T') 및 참조(I') 영상이다. 입력 영상과 참조 영상 사이의 다양한 비교를 위해 공분산의 값을 영상 丁의 표준편차와 I의 해당 영역의 표준편차로 나누어 상관계수를 구한 후 비교하도록 하였다. 이러한 방법으로 영상 丁가 I의 전체 범위를 탐색하면서 해당 위치 마다 공분산을 구하게 된다.
정확도 측정 실험은 제안된 기술은 임의의 국가의 국기를, 기존의 기술은 마커를 인식하는 방식으로 진행 되었다. 여기서 국기의 인식 동작 자체가 처음부터 원활하게 이루어지지 않는 경우가 있었는데 이는 각 나라의 국기를 컬러 출력 후 인식 시 입력 자료로 사용할 때 선명성이 부족해 손실된 정보가 존재하는 경우가 있기 때문이다.
제안된 시스템은 표 1에 나타난 바와 같이 안드로이드 OS 2.2 기반의 스마트 폰에 설치되어 실험 진행되었으며 기존 웅용 프로그램과의 성능 비교 및 분석을 위해 마커 기반 증강현실 기술을 이용하여 구현된 애플리케이션을 사용하였다. 성능 평가의 비교 대상이 된 기존 기술은자바용 Ny-AR-Toolkit의 핵심 라이브러리를 사용하는 안드로이드용 Ny-AR-Toolkit을 통해 구현 되었으며 중강현실 클래스 라이브러리로써 AR-Toolkit과 호환이 가능하다.

대상 데이터

데스크탑 기반의 영상처리 기술은 장치사양과 작업환경의 발전으로 많은 발전이 있어 왔지만 제한적인 리소스 기반 모바일 단말 장치에서의 이미지 윤곽 인식 및 검출 관련 기술은 연구 개발이 더 필요하다. 본 연구에 사용된 모바일 단말 장치에서는 타겟이 되는 객체를 지정된 영역 안에 고정시키고 화면상에 터치 이벤트를 발생 시켜 전처리 과정을 시작하고 스마트단말 내장 카메라로부터 YUV42) 포맷의 영상을 입력 받는다. 이것을 다음 단계에서의 사용을 위해 RGB 포맷으로 변환 시키고 인식된 특정 부분만의 신호를 추출해낸다.
5 환경에서 개발되었고 실제 타겟 단말을 이용하여 실험이 진행되었다. 시스템 구현에 사용된 단말 장치들은 Samsung SHW-M100S (Galaxy A, SHW-M110S (Galaxy S), SHW-M180S (Galaxy Tab) 등이며 영상인식 및 추출을 위해 각 단말 장치들의 내장 카메라를 사용했다. 각 장치들의 제품 사양이 달라 실행 속도 면에서 차이가 조금씩 있긴 했지만 내장 카메라의 성능에 있어서는 많은 차이가 나타나지 않았다.
이 논문에 제시된 시스템은 안드로이드 2.2 SDK와 이클립스 3.5 환경에서 개발되었고 실제 타겟 단말을 이용하여 실험이 진행되었다. 시스템 구현에 사용된 단말 장치들은 Samsung SHW-M100S (Galaxy A, SHW-M110S (Galaxy S), SHW-M180S (Galaxy Tab) 등이며 영상인식 및 추출을 위해 각 단말 장치들의 내장 카메라를 사용했다.
해당 모바일 앱은 디스플레이용 화면에 내장 카메라로부터 들어온 입력 영상을 띄우고 중간에 입력영상의 특정부분 추출 표시를 위한 컨트롤 박스를 배치하고 있다. 핵심 부분인 이미지 인식 및 검출 관련 기술은 G20 서울 정상회의 회원국인 20개 국가의 국기를 특정 영역을 지정하여 이미지 형성 후 해당 국가 관련 정보를 웹 상에서 검색, 브라우징 하는데 활용 되었다. 이어 증강현실 기술을 이용하여 해당 국가 관련 3D 컨텐츠를 디스플레이하고 인터렉션 동작을 마친 후 그 나라의 대표 웹 사이트로 이동하도록 하였다.

성능/효과

아르헨티나, 일본, 대한민국 등의 국기가 주로 이 경우에 해당 되었다. 실험 결과 표 3에 나타난 바와 같이 총 100회 시도 중 매 10회마다 측정했을 때 두 가지 기술 모두 입력 영상에서 객체가 파악되고 나면 객체 인식 과정에서는 오류가 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 다음으로는 오류 측정 실험을 진행하였는데 이는 해당 응용 프로그램이 인식하지 말아야 할 객체를 잘못 인식하는 경우가 있는지 측정하는 실험이다.
실험 결과 표 4를 보면 본 논문에서 제안된 기술은 잘못된 객체를 인식하는 경우가 발생하지 않았고 기존의 기술은 약 18%의 확률로 해당 객체를 잘못 인식하는 경우가 발생하였다.
또한 영상인식 및 특징 추출 기술을 통해 구동 속도와 사용자의 몰입감이 향상 되도록 하였고, 스마트 단말의 작은 화면을 고려하여 3D 컨텐츠와의 터치 동작을 통한 수월한 정보 교환을 목표로 하였다. 안드로이드 기반의 스마트단말을 통한 실험은 구동 속도, 정확도 및 인식 오류를 측정하는 내용으로 진행되었고 이들 결과는 기존 마커 기반의 기술과 비교하여 매우 경쟁력이 있는 것으로 나타났다. 향 후 스마트 단말 상에서 동작되는 비전 기반의 증강현실기술이 많아진다면 의미있는 상대적 성능 평가 또한 가능할 것으로 보인다.
주목할 만 한 점은 마커 기반의 기존 기술은 영상 전체를 이용하여 마커를 인식하며 바이너리 이미지를 사용하는데 비해 제안된 기술은 YUV420 포맷의 컬러 영상을 입력받아 특징 추출을 위해 부분적으로 영상처리를 수행한다는 것이다. 흑백 영상에 비해 픽셀 당 정보량이 많은 YUV420 포맷의 컬러 영상으로서는 영상처리를 수행하는 과정에서 연산량이 증가할 수밖에 없는데 그럼에도 불구하고 뛰어난 구동 성능을 보인 제안된 기술은 스마트 단말의 구동 환경에서 동작하기에 매우 효과적인 시스템인 것으로 사료된다.
표 2를 보면 본 연구에서 제시된 기술의 평균 동작 시간은 0.219초이고 마커 기반의 기존 기술의 평균 동작 시간은 L3초에 달하여 제안된 기술이 기존의 것보다 구동 속도 측면에서 거의 평균 6배 차이가 날 정도로 우월하게 빠른 것을 확인할 수 있다. 여기서 구동 속도 차이의 근본적인 이유는 영상 처리 과정에서의 연산량에서 많은 차이가 나기 때문이다.
흑백 영상에 비해 픽셀 당 정보량이 많은 YUV420 포맷의 컬러 영상으로서는 영상처리를 수행하는 과정에서 연산량이 증가할 수밖에 없는데 그럼에도 불구하고 뛰어난 구동 성능을 보인 제안된 기술은 스마트 단말의 구동 환경에서 동작하기에 매우 효과적인 시스템인 것으로 사료된다. 표 3은 입력 영상의 객체 인식 정확도를 측정한 결과를 나타내고 있다.

후속연구

따라서 제안된 기술은 구동 속도 측면에서 뿐만 아니라 객체 인식률에서도 우위를 보여 향 후 스마트단말 환경에서 활용 가치가 크다고 할 수 있다. 비마커 기반 이미지 인식 및 검출 기술을 활용하여 구성된 본 논문에서의 제안 기술은 인식 과정이 완료되면 해당 3D 컨텐츠를 증강현실의 일환으로 디스플레이에 출력하고 지정된 동작을 통해 관련 웹 사이트로 이동하도록 설계되었다.
비마커 기반 이미지 인식 및 검출 기술을 활용하여 구성된 본 논문에서의 제안 기술은 인식 과정이 완료되면 해당 3D 컨텐츠를 증강현실의 일환으로 디스플레이에 출력하고 지정된 동작을 통해 관련 웹 사이트로 이동하도록 설계되었다. 스마트 폰을 위시하여 태블릿 PC 등 다양한 스마트 단말이 활용되어지는 지금, 단말에 내장된 카메라를 통해 입력된 영상을 활용하여 응용 프로그램 서비스를 제공하는 경우가 많아지고 있으며 본 논문에서 제안된 기술 또한 관련된 응용 분야에서 일정 부분 기여할 수 있는 역할이 있으리라 기대된다.
비마커 기반 방식은 증강현실에 있어 가장 난이도가 높고 중요한 기술로 평가받고 있는데 이는 객체의 특징을 기반으로 회전각, 방향, 조명의 변화, 부분 겹침 등을 인식하고 검출하는데 뛰어난 성능을 보이기 때문이다. 이렇게 확보된 영상정보에 GPS, 관성 센서, 컴퓨터 시각 센서 등의 정보를 이용한 실외 추적기능을 덧붙인다면 더욱 만족할 만한 객체 인식 및 추적의 결과를 얻을 수 있다 [가⑻.
향 후 현재 구현된 기술을 비디오 영상으로 입력받아실시간으로 처리하고 그 과정 속에서 사용자와 3D 컨텐츠가 실시간 교감이 가능하도록 하는 연구를 진행할 계획이다. 추가적으로 영상 인식 시 특징 파악 후 객체를 추출할 때 그 크기나 회전의 정도에 대해 스마트 단말 환경 상에서 주위 상황에 최소한의 영향을 받으며 컨텐츠 전송 네트웍의 조건에 적절히 대응하여 사용자에게 필요한 정보를 적재적소에 제공해주는 알고리즘 개발이 필요할 것으로 사료된다.
안드로이드 기반의 스마트단말을 통한 실험은 구동 속도, 정확도 및 인식 오류를 측정하는 내용으로 진행되었고 이들 결과는 기존 마커 기반의 기술과 비교하여 매우 경쟁력이 있는 것으로 나타났다. 향 후 스마트 단말 상에서 동작되는 비전 기반의 증강현실기술이 많아진다면 의미있는 상대적 성능 평가 또한 가능할 것으로 보인다. 본 논문에서 제안된 비마커 기반 증강현실 기술은 3D 컨텐츠가 디스플레이 될 때 입력 영상이 정지하고, 그 입력 영상에서 객체를 추출하는 과정에서 객체의 크기 조절이나 회전 동작이 부자연스러운 부분이 존재한다.
본 논문에서 제안된 비마커 기반 증강현실 기술은 3D 컨텐츠가 디스플레이 될 때 입력 영상이 정지하고, 그 입력 영상에서 객체를 추출하는 과정에서 객체의 크기 조절이나 회전 동작이 부자연스러운 부분이 존재한다. 향 후 현재 구현된 기술을 비디오 영상으로 입력받아실시간으로 처리하고 그 과정 속에서 사용자와 3D 컨텐츠가 실시간 교감이 가능하도록 하는 연구를 진행할 계획이다. 추가적으로 영상 인식 시 특징 파악 후 객체를 추출할 때 그 크기나 회전의 정도에 대해 스마트 단말 환경 상에서 주위 상황에 최소한의 영향을 받으며 컨텐츠 전송 네트웍의 조건에 적절히 대응하여 사용자에게 필요한 정보를 적재적소에 제공해주는 알고리즘 개발이 필요할 것으로 사료된다.

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