aeriis · 위시켓(Wishket)

프로젝트 배경

문제점
- 다양한 RGB-D 센서가 존재하나, 손쉬운 녹화와 관리가 가능한 소프트웨어는 제한적
- 상용 소프트웨어의 높은 비용과 비전문가 접근성의 제한으로 인해 데이터 수집과 관리에 어려움 발생

프로젝트 목표
- Microsoft Azure Kinect RGB-D 센서를 사용하여 RGB-D 데이터를 실시간으로 녹화 및 송출 기능 제공
- 3차원 공간 정보와 컬러 데이터를 동시에 제공하여 다양한 산업 및 연구 분야에서 데이터 수집 및 분석 기능 제공
- PyQt와 Azure Kinect 카메라를 활용하여 영상 데이터 수집, 편집기능을 제공
- RGB-D 센서로 촬영된 데이터를 간편하게 녹화하고 실시간 송출할 수 있도록 하여, 사용자들이 쉽게 3차원 데이터 수집과 관리를 할 수 있도록 지원

주안점
- 실시간 송출 기능: 녹화된 RGB-D 데이터를 원격 서버 또는 클라이언트에 실시간 송출, 원격 모니터링 및 분석 가능
- 데이터 관리 및 저장 시스템: 녹화된 영상 데이터를 로컬에 저장하고, 히스토리 관리 기능을 통해 데이터 이력 관리
- 사용자 친화적 UI/UX: 비전문가도 쉽게 접근할 수 있도록 직관적 인터페이스 제공, 복잡한 설정 없이 간편하게 데이터 녹화 및 송출 가능

프로젝트 성과

고속 데이터 처리 및 안정성 확보

컬러 영상 및 깊이 영상 동시 녹화 성공률 99.7%
실시간 스트리밍 최대 지연 시간 200ms 이내 유지
30fps 영상 기준 데이터 손실률 0.2% 이하 보장

Python C/C++ 연동 인터페이스 개발

Microsoft Azure Kinect SDK를 Python에서 제어 가능한 API 직접 개발
Python 호출 지연 시간: 10ms 이하 (C++ 대비 약 98% 수준의 속도 유지)

비용 절감 및 현장 적용성 강화

상용 소프트웨어 대비 약 90% 비용 절감 효과
현장 연구원 테스트 결과: 데이터 수집 준비 시간 60% 단축
원격 송출 기능으로 실시간 분석 가능성 확보 → 현장 활용성 대폭 향상

핵심 기능

RGB-D 데이터 동시 녹화 기능

컬러 영상(RGB)과 깊이 영상(Depth)을 실시간으로 동기화하여 동시에 녹화
단일 파일 내 컬러·깊이 데이터 통합 저장 → 3D 재구성 및 분석 용이
녹화 중 실시간 데이터 시각화 지원

실시간 스트리밍 기능

수집된 RGB-D 데이터를 로컬 및 원격 서버로 실시간 송출
네트워크 환경에서 평균 지연 시간 200ms 이하 유지
실시간 모니터링 및 원격 분석 가능 (다중 클라이언트 지원)

직관적인 사용자 인터페이스 (PyQt 기반)

비전문가도 손쉽게 사용할 수 있도록 버튼 기반 단순 조작 UI
녹화, 저장, 송출, 파일 불러오기 등의 기능을 원클릭으로 실행 가능
실시간 데이터 시각화 및 상태 표시 제공

Python-C++ 연동 카메라 제어 모듈

Microsoft Azure Kinect SDK를 Python에서 직접 제어
PyQt 화면에서 실시간으로 카메라 Start/Stop, 해상도, 프레임 설정 가능

데이터 관리 및 히스토리 기능

녹화된 영상 데이터의 자동 저장 및 폴더별 관리
데이터별 타임스탬프 및 파일 크기 자동 관리
사용자별·날짜별 영상 검색 및 재생 기능 제공

진행 단계

기획

2023.02.

- Microsoft Azure Kinect 센서 기술 검토
- 사용자 요구사항 분석 및 기능 우선순위 설정
- 데이터 저장, 송출, 녹화 흐름도 설계

디자인

2023.02.

- PyQt 기반 UI/UX 설계 및 화면 구성
- 사용자 접근성 중심의 직관적 화면 설계
- 고객 피드백 반영 및 디자인 확정

개발

2023.03.

- 카메라 제어용 Python-C/C++ 연동 인터페이스 개발
- RGB-D 동시 녹화 모듈 개발
- 실시간 스트리밍 모듈 개발 (네트워크 송출)
- 데이터 관리 및 파일 히스토리 기능 개발

테스트

2023.05.

- 데이터 송출 지연 시간 및 안정성 검증
- 영상 동기화 및 누락 검증
- 사용자 테스트 및 스트레스 테스트 수행
- 현장 적용성 검증 및 고객 피드백 반영

런칭

2023.05.

- 운영 환경 배포
- 사용자 가이드 및 메뉴얼 제공
- 초기 사용자 지원 및 버그 패치
- 최종 고객 검수 후 시스템 오픈

프로젝트 상세

Microsoft Azure Kinect RGB-D 센서를 사용하여 3차원 공간 정보와 컬러 데이터를 실시간으로 녹화 및 송출할 수 있는 응용 프로그램으로 PyQt를 활용하여 직관적인 데이터 수집 및 관리 기능을 제공하며, 다양한 산업/연구 분야의 3차원 데이터 분석 기반을 마련함.

특징
- 3차원 RGB-D 데이터 통합 처리: 컬러(RGB) 영상과 깊이(Depth) 데이터를 동시에 처리하여 완벽한 3차원 공간 정보를 제공.
- Python 기반 하드웨어 제어: C/C++ 기반의 카메라 SDK를 Python 인터페이스로 제어할 수 있는 Wrapper를 구현하여 개발 속도 및 유연성을 확보.
- 사용자 친화적 UI/UX (PyQt): PyQt를 활용하여 직관적인 디자인과 사용자 경험을 제공하여 비전문가도 복잡한 설정 없이 사용 가능.
- 실시간 원격 모니터링 지원: 녹화 데이터를 원격 서버/클라이언트에 실시간 송출하여 원격지에서의 데이터 모니터링 및 AI 분석을 지원.

주요 기능
- RGB-D 데이터 동시 녹화: 컬러 영상과 깊이 데이터를 동시에 녹화하여 정확한 동기화 기반의 3차원 영상 파일(*.mkv 또는 커스텀 포맷)을 생성.
- 실시간 송출 기능: 녹화 중인 RGB-D 데이터를 원격 서버 또는 클라이언트에 실시간으로 송출할 수 있도록 구현하여 원격 모니터링 및 분석 환경을 제공.
- 데이터 관리 및 저장 시스템: 녹화된 영상 데이터를 로컬에 저장하고, 히스토리 관리 기능을 통해 데이터의 생성 이력 및 메타데이터를 체계적으로 관리.
- 센서 제어 및 설정: GUI 환경에서 Azure Kinect 센서의 다양한 촬영 모드, 해상도, 프레임 속도 등을 복잡한 설정 없이 간편하게 변경하고 적용할 수 있도록 지원.
- 사용자 친화적 UI/UX: 직관적인 인터페이스를 제공하여 복잡한 설정 없이 데이터 녹화, 송출, 저장 및 관리를 간편하게 수행할 수 있도록 지원.