라이트필드 카메라에 마이크로렌즈 어레이 배치해 빛의 방향 구분
촬영 한 번으로 3차원 광학이미지 제작 가능
(서울=내외방송) 치과 치료를 받을 때 석고로 본을 떠 본 경험이 한 번쯤 있을 것이다.
현재 치아 보철 장치 등을 만들기 위해서 분홍색 반죽(알지네이트)을 넣은 금속 틀을 입 안으로 넣어 물고 있다가 굳을 때쯤 떼어내는 '인상채득' 과정을 거친다.
앞으로 인상채득을 구강용 스캐너를 사용해 석고가 아닌 3차원 영상으로 간편하게 수행할 수 있을 전망이다.
KAIST(한국과학기술원)는 "정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 3차원 구강 스캐닝에 적합한 '휴대형 라이트필드 카메라'를 개발하는데 성공했다"고 6일 밝혔다.
라이트필드 카메라(light-field camera)는 마이크로렌즈 어레이(매우 작은 직경의 미세한 렌즈를 배열해 만든 광학 소자)를 이미지센서 앞에 배치해 들어오는 빛의 방향을 구분할 수 있다.
이렇게 되면 촬영을 한 번만 해도 3차원 광학이미지(빛을 이용한 이미지)를 만들 수 있고, 구조도 간단해서 초소형 크기로 제작이 가능하다.
연구팀은 저굴절률이 특징인 고분자 코팅을 통해 마이크로렌즈의 초점거리를 향상시켰다. 새로 개발된 라이트필드 카메라는 손떨림에 둔감하고, 한 번 촬영만으로도 많은 3차원 영상정보를 얻을 수 있다.
또, 피사계 심도가 크기 때문에 초점 인식 범위가 넓어 휴대해서 촬영하기도 용이하다.
정 교수는 "연구팀이 개발한 라이트필드 카메라는 구강 스캐닝뿐만 아니라 생체 내 3차원 이미지화를 위한 새로운 플랫폼으로 활용될 수 있을 것"이라며, "내시경과 현미경 등 다양한 바이오, 의료 분야는 물론 3차원 산업용 검사장비에 활용될 것"이라고 말했다.
권재명 박사과정이 주도한 이번 연구는 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '에이피엘 바이오엔지니어링(APL Bioengineering)'에 최근 게재됐다(논문명: Deep focus light-field camera for handheld 3D intraoral scanning using crosstalk-free solid immersion microlens arrays).
