Mask Checker

Intro

2020년 제14회 공개SW 개발자 대회를 위해 제작되었습니다.

개발 기간: 2020.07.16 ~ 2020.09.03

안드로이드 기기의 카메라를 사용해 마스크 착용 여부를 검사하는 프로젝트입니다.

MobileNetV2 모델을 Tensorflow Lite 모델로 변환하여 모바일에 저장한 후 Google ML Kit을 사용해 얻은 얼굴 이미지를 모델에 입력하여 마스크 착용 여부를 검사합니다.

Model and Datasets

MaskChecker datasets

Architecture

구글의 ML Kit 라이브러리를 사용해 얼굴 부분만 추출하여 입력 데이터로 변환합니다. 해당 데이터를 tflite 파일로 변환된 모델에 입력하면 해당 입력 데이터가 마스크를 착용했는지 구별하고 결과를 출력합니다.

Environment

Android Studio version: 4.0.1
Android minimum version: API level 23(Marshmallow)

Other open source

Google ML Kit : https://github.com/googlesamples/mlkit
Tensorflow Lite : https://www.tensorflow.org/lite/guide
Auto Permissions : https://github.com/pedroSG94/AutoPermissions

Class
- CameraSurfaceView : 카메라 및 이미지 인식 관련 기능
- DrawView : 얼굴 영역 화면 표시 기능
- MainActivity : 권한 설정 및 화면 설정
- TFLiteBitmapBuilder : 카메라 이미지를 모델 입력 데이터로 변환
- TFLiteModel : Tensorflow 모델 관련 기능
Model File
- MobileNet.tflite: Tensorflow 모델 파일

Example

마스크를 착용하지 않은 경우 빨간색 상자가 얼굴 영역에 생성됩니다.

마스크를 착용한 경우 파란색 상자가 얼굴 영역에 생성됩니다.

User Manual

사용 가능한 기능

카메라 회전 기능
- 가로, 세로 모드 지원
- 스마트폰 기기의 화면 전환 기능을 활성화 해야 함
전면, 후면 카메라 전환 기능
- 화면 하단 버튼을 통해 전면, 후면 카메라 전환 가능
얼굴 인식 기능
- 얼굴 영역 화면에 표시
마스크 착용 여부 검사 기능
- 착용 여부를 화면에 표시 (정확도, 얼굴 영역)
- 일정 시간 동안 마스크 착용하지 않을 경우 알람 메시지 출력

Developer Manual

TFLiteBitmapBuilder

TFLiteBitmapBuilder builder = new TFLiteBitmapBuilder();
Bitmap bitmap = builder
        .getBitmapFromPreviewImage(data, parameters)
        .rotateBitmap(CAM_ORIENTATION)
        .cropFaceBitmap(face.getBoundingBox())
        .resizeBitmap(IMAGE_SIZE, IMAGE_SIZE)
        .build();

getBitmapFromPreviewImage()

SurfaceView의 onPreviewFrame 메소드의 카메라 이미지 데이터를 Bitmap 형식으로 변환
data : onPreviewFrame의 data
parameters : Camera.Parameters parameters = camera.getParameters();

setCameraFacing()

전면, 후면 카메라 이미지 설정
전면 카메라의 경우 이미지 좌우 반전

rotateBitmap()

Bitmap 이미지 데이터를 회전
CAM_ORIENTATION : 회전 각도, 프로젝트에서는 90 사용

cropFaceBitmap()

Bitmap에서 Rect 객체의 정보를 사용해 얼굴 영역만 추출
faces.get(i).getBoundingBox() : 얼굴 영역의 Rect 객체

resizeBitmap()

이미지의 크기를 지정한 크기로 변환
프로젝트에서는 128 * 128 크기의 이미지로 변환

build()

변환된 이미지 반환

Q&A

Onegold11 : ujini1129@gmail.com

yang20202 : yang202@ajou.ac.kr

innurman/MaskChecker_Android