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산업용 X선 CT를 이용한 형상 모델링

전문가 제언: ○ 우리나라에서 의료용 X선 CT를 인체에 적용하여 스캐너로부터 용량측정 모델을 사용, 형상 모델링 하는 방법이 1990년대 초에 적용되기 시작하여, 지금은 의료분야에서 일반화된 기술로 되었다. 그러나 X선 CT 화상 응용이 지금까지는 제한적으로 산업에 이용되어왔으나, 최근에는 CAD/CAM/CAE 적용에 관한 요구나, 고도의 모델 추출 및 정밀도에 대한 요구 등으로 산업용 CT 화상처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 그리고 자동차 엔진부문 등에서는 부분적으로 적용이 되고 있어 국내에서도 산업용 CT 화상처리연구가 본격적으로 수행되었으면 한다.

○ 최근 음함수 모델이 주목을 받고 있는 이유는 물체 표면을 스캐닝하여 얻어진 점들로부터 음함수를 만들어, 물체 표면을 나타내는 단면체를 등가면 추출에 의해 구축할 수 있기 때문이다. 음함수화 함으로써, 내 노이즈성이나 데이터 결손을 안정되게 처리할 수 있으면서 다면체 모델을 변형시킬 수 있는 이점이 있다. 또한 다면체 모델을 변형하고자 할 경우에는 먼저 다면체를 3D 모델로 변환함으로써 모델을 만들 수 있으며, 3D 모델은 구조가 단순하여 형상조작은 복셀 값을 변경하게 되면 가능해진다.

○ 설계 응용을 위한 메시 생산에 있어, 모델을 CAD/CAM/ CAE 등의 디지털 엔지니어링에 이용하고자할 경우, 메시 모델을 사용한 등가면 생성방법이 적용되고 있다. 최근 산업용 X선 CT가 단순한 화상에 의한 검사 장치를 넘어서, 모델링에 이용되면서부터 문제점들이 생기고 있다. 대표적인 예로는 복수의 매질로 구성되어 있는 부품에 대해 등가면을 도출하는 것을 들 수 있다. 등가면 도출 시는 하나의 주변 값만 지정되므로 복수 매질의 표면을 동시 추출할 수가 없다. 박판에서는 CT 값이 작게 계측되는 문제가 생기게 된다. 이러한 경우 등가면 생성을 적용하면, 면에 손상이 생길 우려가 있으므로 주의가 요구된다.

저자: Hiromasa SUZUKI
자료유형: 학술정보