"치아, 정확하게 본뜬다"…초소형 카메라로 3차원 치아모형 제작

KAIST, 휴대형 라이트필드 카메라 개발
치아, 잇몸 등 3차원 구강 스캐너 등 적용

KAIST는 3차원 구강 스캐닝에 적합한 휴대형 라이트필드 카메라를 개발했다. 사진은 라이트필드 카메라 기반 구강 스캐너를 이용한 구강 모형의 3차원 영상 획득 모습 KAIST 제공

치아와 잇몸 형태를 석고 등으로 본뜨는 과정을 디지털 방식으로 간편하게 할 수 있는 3D구강 스캐닝용 카메라가 나왔다.

KAIST는 정기훈 바이오·뇌공학과 교수 연구팀이 3차원 구강 스캐닝에 적합한 '휴대형 라이트필드 카메라'를 개발했다고 6일 밝혔다.

기존 구강 스캐너는 크기가 크고, 정확도가 낮은 문제가 있어 소형화와 손 움직임에 의한 동작 잡음 개선 등이 필요하다. 라이트필드 카메라는 지름이 마이크로 어레이(미세렌즈를 배열해 만든 광학소자)를 이미지 센서 앞에 배치해 들어오는 빛의 방향을 구분함으로써 한 번 촬영으로 3차원 광학이미지를 얻을 수 있다. 구조도 간단해 초소형 제작도 가능하다.

연구팀은 주렌즈, 고체 잠입 마이크로렌즈 어레이, 이미지 센서 등을 이용한 초소형 고심도 라이트필드 카메라를 설계·제작했다. 마이크로렌즈의 초점거리를 높인 고체 잠입 마이크로 렌즈를 적용해 심도가 높아 손떨림에 둔감하고, 한 번 촬영으로 더 많은 3차원 영상정보를 쉽게 획득할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 라이트필드 카메라 기반의 구강 스캐너를 이용해 손동작 잡음 없이 구강 모형의 3차원 재구성 영상을 얻는 데 성공했다.

정기훈 KAIST 교수는 "라이트필드 카메라는 구강 스캐닝뿐 아니라 생체 내 3차원 이미징을 위한 새로운 플랫폼으로 활용할 수 있을 것"이라며 "내시경, 현미경 등 다양한 바이오·의료 분야와 3차원 산업용 검사장비에도 쓰일 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 'APL 바이오엔지니어링'에 게재됐고, 연구실 창업기업인 마이크로픽스에 의해 기술사업화가 진행되고 있다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr