KR20020040526A - 3차원 레이저 스케너를 이용한 레이저 탁본방법 - Google Patents

Abstract

본 고안은 3차원 레이저 스케너를 이용하여 탁본을 하는 것으로 레이저 탁본에 대한 방법과 이를 사용하여 레이저 탁본의 이미지를 생성에 관한 것이다.

이를 위하여 본 고안에서는 탁본 대상물의 선정에 있어 기존의 방식은 탁본할 대상물을 만질 수 있어야 하는데 레이저 탁본인 경우는 대상물이 가까이 있지 않더라도 탁본 자료 획득이 가능하며 또한 탁본등으로 인한 대상물의 손상을 방지할 수다. 이러한 것은 3차원 레이저 스케너를 사용함으로 가능한 것이다.

3차원 레이저 스케너는 탁본할 대상체를 3차원 포인트 자료, 즉 X, Y, Z 좌표 값에 대한 자료를 디지털 자료로 획득하게 된다. 이 획득된 자료는 데이터베이스화 할 수 있으며, 이는 탁본자료를 영구적으로 보관이 가능하게 할 수 있다.

획득된 디지털 자료는 이미지 프로세싱 기법등을 사용하여 사용자가 원하는 부분을 확대 축소하여 탁본 이미지를 생성 할 수 있다.

따라서 이 고안의 가장 큰 특징은 탁본을 함에 있어 3차원레이저 스케너를 이용하여 3차원 포인트자료를 획득할 수 있는 것이며, 이 디지털 탁본자료를 이미지 프로세싱을 통해 컴퓨터로 3차원 탁본을 재현하는 것이다.

Description

3차원 레이저 스케너를 이용한 레이저 탁본방법{Laser rubbing method Using the 3D Laser Scanner}

본 고안은 3차원 레이저 스케너를 사용하여 탁본을 하는 것에 관한 것이다. 더 상세하게 설명하면 탁본을 종이로 찍어내는 대신 디지털 자료로 획득한다. 레이저를 이용하여 탁본할 대상을 3차원의 형태인 포인트 데이터로 추출하고 이를 이미지화 할 수 있다. 그리고 이러한 자료를 데이터베이스화하여 일반인에게 제공하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 탁본이라 함은 명소, 사적, 공원등에 있는 시비등에 음각과 문장, 절의 종루에 걸려있는 종의 문자, 혹은 석탑의 명문등을 원형 그대로의 크기로 종이에 찍어내는 방법을 말한다. 찍어내는 방법은 2가지로 건탁과 습탁이 있다.

건탁은 탁본할 물체 위에 종이를 대고 연필 심을 뉘어서 비벼대는 것과 마찬가지의 방법으로 종이가 움직이지 않게 누르고 작은 고형의 탁본먹으로 수없이 문지르면 문자가 높은 곳은 검게, 얕은곳은 희게 찍힌다. 습탁은 탁본하려는 물건에 댄 종이 위를 물로 적시어 종이를 대상물에 밀착시켜 먹물로 찍어낸다.

이러한 방법은 탁본을 하기 위해 탁본하고자 하는 사물에 접근을 하여 이루어져야 하며, 접근하지 못하는 경우 탁본을 할 수 없다. 또한 탁본을 하기 위해 사물을 만지게 되는데 그때 발생하는 사물에 파손이 있을 수 있다. 그리고 탁본한 것을 보관하는 일은 여간 까다로운 이일 아니다. 종이에 손상이 생겨 글자나 문양이 지워지거나 손실되기도 하는 문제점 등이 있다.

본 고안은 상기의 문제점을 해소하기 위해 먼저 3차원 레이저 스케너를 이용하여 탁본할 사물에서 떨어져 3차원 포인트 자료를 글자의 크기에 따라 다르게 스캐닝하고 자료를 획득하는 것, 둘째, 획득된 데이터는 데이터 베이스에 저장을 하는 것, 셋째 그 중 필요한 데이터를 추출하여 컴퓨터 이미지 프로세싱기법중의 하나인 음영기복도 및 필터링기법을 통해 탁본한 이미지를 생성하는 것이 본 고안의 목적이다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 3차원 레이저 스케너를 통해 입력된 포인트의 공간 좌표값인 X, Y, Z를 저장하여 이를 컴퓨터 분석 방법중의 하나인 이미지 프로세싱의 음영기복도 및 필터링 기법 사용하여 3차원적인 탁본을 재현하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 기존 탁본방식을 나타낸 작업 흐름도

도 2는 본 고안에 사용된 레이저 탁본의 작업 흐름도

이하 첨부된 도면에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 2는 3차원 레이저 스케너를 사용하여 탁본을 하는 흐름도를 나타낸 것으로 먼저 탁본할 대상물을 선정한다. 대상물 선정은 기존에 탁본할 수 있는 대상물뿐만 아니라 이동이 불가능한 물체, 또는 거리가 떨어져 있는 물체에 대하여도 3차원 레이저 탁본은 가능하다. 대상물이 선정되었으면 탁본도구로 사용되고 있는 3차원 레이저 스케너를 가동하여 3차원 포인트 자료를 획득한다. 획득하는 방법은 글자의 크기에 따라 다르게 스캐닝 해상도를 조절하는 것이다. 글자의 크기가 4 제곱미터 이내에서는 0.1～0.2미리미터의 해상도를 유지하고 그 이상의 크기는 글자의 크기에 따라 다르게 해상도를 조절한다. 보통 글자의 크기가 가로세로의 크기가 1센터미터일 경우는 0.1미리미터 2센터미터일경우는 0.2미리미터 로 아래의 식에의해 스캐너의 해상도를 유지하면 된다.

글자크기(mm) x 0.01 = 요구되는 스캐너 해상도(mm)

획득된 디지털 데이터는 데이터베이스 저장을 통하여 데이터 베이스로 저장하기도 하고, 데이터 베이스화 된 자료들은 인터넷 등의 공중망을 통하여 원시자료 및 가공자료를 필요로 하는 일반인에게 제공하는 것이다. 자료처리에서 이미지 프로세싱은 포인터 자료를 면 자료로 바꾸는 것이 선행되어야 한다. 면 자료로 바꾸는 방법은 내삽법을 사용한다. 내삽법은 알려지지 않은 지점에 대한 속성값을 추정하기 위하여 주위를 에워싸고 있는 이미 알려진 속성값을 이용하여 예측하는 것이다. 이러한 방법으로 격자(면)자료를 만들고 만들어진 격자(면)자료를 이용하여 음영기복도를 만든다. 음영기복도는 레이저로 탁본한 사물체의 표면이 높고 낮음을 보여주는 데 적합하다. 음영기복도 제작 시 광원의 위치를 자유자재로 조작할 수있다. 또한 필터를 사용하여 외각선만을 두드러지게 나타낼 수도 있으며, 명암을 조정하는 방법, 표면의 높고 낮음을 증가시키는 방법, 또한 이미지의 색을 다양하게 바꾸는 방법이 있으므로 글자의 모양이나 무늬등을 더욱 선명하게 볼 수 있을 뿐만 아니라 탁본자료 중 원하는 부분만을 확대나 축소하여 볼 수 있다. 이러한 일련의 작업을 통해 컴퓨터 상에서 탁본 이미지가 그림에서 보는것과 같이 글자를 판독할 수 있을 정도로 완성된다. 이러한 자료는 기존의 탁본된 종이를 보관하는 방법보다 훨씬 간편하고 또한 영구적인 보관이 가능하다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 3차원 포인트 자료 획득에 있어 탁본하고자 하는 사물이 멀리 떨어져 있어도 가능하며, 사물을 만지지 않고 탁본 작업이 이루어지므로 탁본할 대상물 즉, 문화재 등에 손상을 입히지 않는 것이 큰 효과이다. 또한 탁본한 자료를 보관하는데 있어 기존의 방식은 종이를 보관하는 것이므로 보관의 어려움이 따랐지만, 레이저를 이용하여 탁본한 것은 이를 디지털화 하여 저장하므로 보관이 쉽고 간편하며, 영구보관이 가능하다. 또한 미래에 현재보다 우수한 디지털 이미지 프로세싱의 기술 발달로 인하여 획득한 자료를 처리하는 기법이 다양해지고, 발전할 수 있으므로 이러한 면을 대비하여 먼저 선행되어야 할 일이 레이저 탁본 자료의 획득이 되겠다. 획득된 레이저 탁본 자료는 데이터베이스화를 통한 자료 저장으로 인해 탁본 자료를 필요로 하는 일반인이 인터넷을 통하여 자료를 제공받을 수 있다.

Claims (2)

1. 탁본하는 방법에 있어 3차원 레이저 스케너를 이용하는 방법
2. 레이저 스케닝을 통해 3차원 포인트 자료값(X, Y, Z)를 스케닝자료를 컴퓨터 이미지 프로세싱방법중의 하나인 음영기복도 및 필터링기법을 통해 탁본 이미지를 생성하는 방법.