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과제 & 연구자

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김인기 교수

소속기관 성균관대학교 생명물리학과

선정연도 2024년

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초소형/초박형 Neural Nano 3D 스캐너

3D 스캐닝 기술은 현실의 물체를 스캔해 디지털상의 3차원 데이터를 생산하는 기술로 가상현실/증강현실 기술이 활발하게 개발되는 최근 주목받는 기술이다. 이러한 3차원 스캐닝 기술은 현실과 가상 공간을 연결해 데이터 전송을 가능케 하며, 의료 산업과 같은 전통적인 산업분야뿐만 아니라 SNS 및 일상 생활에서 친숙히 볼 수 있는 엔터테이먼트 분야 및 초소형 로봇 SLAM 및 자율주행자동차 등과 같은 첨단 산업 분야에서 높은 활용성이 기대된다. 하지만 기존 3차원 스캐너는 크고 비싸기에 일상생활에서 쉽게 접근하기가 어려워 활용성이 극히 낮다. 그래서 이를 해결하기 위해 라이다 센서를 활용해 스마트폰에 3D 스캐닝 기능을 탑재하려는 시도가 많아지고 있지만 성능에 한계가 있다. 따라서 이를 극복하기 위한 새로운 기술 개발이 필요하다.

 

본 과제에서는 이를 해결하기 위해 다기능/초박형 메타렌즈와 딥러닝 기반 3차원 재구성 알고리즘인 NeRF(Neural Radiance Field)를 결합한 초소형/초박형 3D 스캐너를 개발하고자 한다. 메타렌즈는 나노구조의 배열로 다양한 기능을 가진 초박형 렌즈를 만드는 기술로, 모바일 디바이스에서 활용될 고성능 3차원 스캐너의 하드웨어로 사용될 것이다. 고성능 3차원 재구성 알고리즘으로는 딥러닝 기반의 NeRF 기술이 활용될 예정이다. NeRF는 딥러닝 기반 3차원 재구성 알고리즘으로 다양한 각도에서 촬영한 사진을 이용해 정밀한 3차원 메시를 만들 수 있다. 메타광학 기반의 하드웨어와 딥러닝 기반 컴퓨터비젼 소프트웨어 기술을 동시에 최적화하는 연구를 통해 차세대 고성능 3차원 스캐너를 개발할 예정이며, 이를 통해 차세대 모바일 광학 센서 및 스캐닝 시스템의 원천 기술을 선점할 것이다.

 

 

3D 스캐닝 기술은 현실의 물체를 스캔해 디지털상의 3차원 데이터를 생산하는 기술로 가상현실/증강현실 기술이 활발하게 개발되는 최근 주목받는 기술이다. 이러한 3차원 스캐닝 기술은 현실과 가상 공간을 연결해 데이터 전송을 가능케 하며, 의료 산업과 같은 전통적인 산업분야뿐만 아니라 SNS 및 일상 생활에서 친숙히 볼 수 있는 엔터테이먼트 분야 및 초소형 로봇 SLAM 및 자율주행자동차 등과 같은 첨단 산업 분야에서 높은 활용성이 기대된다. 하지만 기존 3차원 스캐너는 크고 비싸기에 일상생활에서 쉽게 접근하기가 어려워 활용성이 극히 낮다. 그래서 이를 해결하기 위해 라이다 센서를 활용해 스마트폰에 3D 스캐닝 기능을 탑재하려는 시도가 많아지고 있지만 성능에 한계가 있다. 따라서 이를 극복하기 위한 새로운 기술 개발이 필요하다.   본 과제에서는 이를 해결하기 위해 다기능/초박형

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