인공지능(AI)을 이용해 렌즈 왜곡으로 흐릿해진 사진을 단 한 번에 선명하게 만드는 기술이 개발됐다.
미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 연구팀은 AI와 초소형 광학소자를 결합해 빛의 왜곡을 즉시 파악하고 보정하는 기술을 개발했다고 12일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다.
이 기술은 AI로 설계된 특수 광학소자와 딥러닝 신경망을 결합한 것이 핵심이다. 광학소자가 빛의 왜곡 형태마다 고유한 이미지 패턴을 만들면, AI가 이 패턴을 단 한 번의 촬영으로 분석해 어떻게 빛을 보정해야 할지 즉시 계산해낸다.
기존 왜곡 보정 기술은 여러 번의 측정이나 추가적인 하드웨어가 필요해 광학 시스템이 크고 복잡해지는 단점이 있었다. 반면 이번에 개발된 기술은 단일 이미지로 보정이 가능해 시스템을 더 작고 빠르게 만들 수 있다. 실제 개발된 광학소자는 가로세로 1cm, 두께 0.5mm에 불과하다.
연구팀은 시뮬레이션을 넘어 실제로 광학 부품을 제작해 다양한 조건에서 기술의 성능을 실험적으로 입증했다. 이 기술은 특허 출원 중이며, 향후 현미경, 망원경, 스마트폰 카메라 등 정밀 광학이 요구되는 다양한 분야에 적용될 전망이다.
연구를 이끈 압둘라예 은다오 UC샌디에이고 교수는 "기초 물리학과 나노 공정, 머신러닝을 결합해 숨겨진 왜곡을 더 쉽게 감지하고 수정할 수 있게 됐다"며 "우리 솔루션은 작고 견고해 다양한 광학 시스템에 쉽게 통합할 수 있다"고 밝혔다.