원리를 알면 과학이 쉽다! Ver 3.0



오현수    ‘빛의 메아리’ 포착해 모퉁이 뒤편 찍는 카메라 2012/05/25

메아리처럼 부딪히고 흩어졌다가 되돌아오는 빛을 포착해, 모퉁이 뒤편에 숨은 물체의 3차원 형상을 인식하는 특별한 카메라가 개발됐다. 미국 매서추세츠공대(MIT) 미디어랩의 연구팀은 최근 개발한 이 카메라 장치와 원리를 학술지 <네이처 커뮤니케이션스>에 발표하며 “메아리 소리에 익숙하듯이, 우리는 빛의 메아리도 이용할 수 있다”고 말했다고 <네이처> 뉴스가 21일 전했다.


보통 카메라는 카메라 눈에 비치는 곳에 있는 물체만을 인식한다. 물론 모퉁이 뒤쪽을 비치는 거울이 주변에 있다면, 모퉁이 뒤편의 물체도 거울에 반사돼 비칠 수 있다. 하지만 이번에 개발된 카메라는 이런 거울이 없더라도 레이저 빛을 쏘아 모퉁이 뒤쪽의 물체를 3차원 형상으로 인식할 수 있다.

먼저 강하고 짧은 레이저 펄스를 모퉁이 뒤쪽으로 터진 주변의 벽에다 쏜다. 그 레이저 빛은 당구공처럼 벽과 모퉁이 뒤편 물체를 비롯해 여러 곳에 여러 차례 반사하고 산란하는데, 극히 일부의 빛 알갱이는 카메라 센서 쪽으로 날아온다.

카메라 센서과 컴퓨터 프로그램은 서로 다른 시각에 도착하는 빛 알갱이들의 도착시각을 정확하게 계산해, 이를 바탕으로 모퉁이 벽 뒤편의 상황을 3차원 형상으로 구성할 수 있다는 것이다. 현재 수준에서는 모퉁이 뒤쪽의 물체 형상을 식별하는 데에는 몇 분이나 걸리지만 앞으로 10초 이내에 판독할 수 있는 카메라로 개발하는 게 목표라고 연구팀은 전했다

이 카메라에는 여기저기 반사되고 사방으로 흩어졌다가 되돌아와 카메라 센서에 포착되는 매우 미약한 빛 알갱이를 정보로 활용할 수 있는 기술, 그리고 이를 매우 빠른 속도로 계산해 이미지를 구성할 수 있는 기술이 중요하게 쓰였다. 위험하거나 접근하기 힘든 상황에서 벽이나 기계장치 같은 시각적 장애물 뒤편에 있는 물체나 사람을 인식하는 데 이 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.








     
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