Box.size📦

스마트폰 카메라를 통해 박스의 실제 크기(가로, 세로, 높이)를 구할 수 있는 안드로이드 어플리케이션입니다.

2023년 CJ 미래기술 챌린지 에 스마트폰 활용한 상품 체적 측정 주제로 출품하였습니다. 오직 스마트폰으로 카메라만을 통해 박스의 실제 크기를 구해야 했습니다. 사진에서 길이 기준으로 잡을 것이 없었던 만큼 카메라의 기본 원리에 입각하여 접근하였습니다.

카메라의 초점거리 : 실제 거리 = 이미지 상 박스 크기 : 실제 박스 크기

해당 원리에 의하면 카메라와 박스간의 거리를 구하면 실제 박스 크기를 구할 수 있다는 걸 알 수 있습니다. 아래 수식은 실제 박스 최하단 꼭짓점을 월드 좌표로 구하는 공식입니다.

$$P = C_w + k(p_w - C_w)$$

이를 사용하기 위해 카메라의 내부/외부 파라미터를 구해야했고, 체커보드 패턴을 사용한 카메라 캘리브레이션 절차를 추가하였습니다.

이미지로부터 박스 각 변의 길이를 구하기 위해서는 먼저 박스 이미지를 추출해야 했습니다. 박스 이미지를 학습시킨 모델을 통해 Android ML kit로 박스 이미지만을 크롭해내었습니다.

그리고 OpenCV를 사용하여 크롭한 박스 이미지에서 배경제거를 하였고 윤곽선을 검출하여 각 꼭짓점을 계산했습니다. 계산된 꼭짓점을 이용하여 상자의 꼭짓점을 3D 좌표계로 변환하였고, 캘리브레이션을 통해 계산된 파라미터를 활용하여 실제 월드 좌표계로 변환하여 실제 박스의 체적을 도출해낼 수 있었습니다.

2023년 CJ 미래기술 챌린지 본선 진출 출품작입니다.

🔧 사용 기술

👥 팀원

김종훈(팀장)

캘리브레이션 / 거리 계산 알고리즘 개발

안혜준

인공지능 및 꼭짓점 검출 알고리즘 개발

김유빈

ML kit 객체 인식 및 어플 기능 개발

김지훈

알고리즘 개발