'휴대용 카메라로 치아 3차원 스캐닝' 카이스트 정기훈 교수 연구팀 개발

치과치료를 위해 치아와 구강 본을 뜨는 스캐닝이 보다 간단해 질 전망이다.

카이스트(KAIST·한국과학기술원) 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀은 치과 치료를 위해 치아·구강 본을 뜨는(인상채득) 3차원 구강 스캐닝에 적합한 휴대형 라이트필드 카메라를 개발했다고 6일 밝혔다.

정기훈 카이스트 바이오및뇌공학과 교수. 카이스트 제공

기존 구강 스캐너는 크고 정확도가 낮아 사용 빈도가 떨어져 소형화 등 개선이 필요한 상황이다. 라이트필드 카메라는 단점을 보완해 소형화와 높은 정확도를 달성한 것으로 평가된다.

라이트필드 카메라는 이미지 센서의 픽셀에 도달하는 빛 세기만을 기록하는 일반적인 카메라와 달리 마이크로렌즈 어레이(미세 렌즈 배열 광학 소자)를 이미지센서 앞에 배치해 들어오는 빛의 방향을 구분한다.

고체 잠입 마이크로렌즈 어레이 및 구강 스캐너와 구강모형 사진. 카이스트 제공

한 번 촬영으로 3차원 광학 이미지를 획득할 수 있을 뿐만 아니라 간단한 구조를 가지기 때문에 초소형으로 제작할 수 있다.

연구팀은 3차원 구강 스캐닝을 위해 주 렌즈, 고체 잠입 마이크로렌즈 어레이, 이미지센서 등을 이용한 초소형 고심도 라이트필드 카메라를 설계·제작했다. 이 카메라는 피사계 심도가 높아 손 떨림에도 둔감하고, 한 번 촬영으로 더 많은 3차원 영상정보를 쉽게 획득할 수 있다.

라이트필드 카메라 기반 구강스캐너를 이용한 구강 모형의 3차원 영상획득 결과. 카이스트 제공

정기훈 교수는 “이 카메라는 구강 스캐닝뿐만 아니라 생체 내 3차원 이미징을 위한 새로운 플랫폼으로 활용될 수 있다”며 “내시경·현미경 등 다양한 바이오·의료분야는 물론 3차원 산업용 검사장비에 활용하게 될 것”이라고 말했다.

대전=강은선 기자 groove@segye.com