Three-Dimensional Image Display System using Stereogram and Holographic Optical Memory Techniques

스테레오그램과 홀로그래픽 광 메모리 기술을 이용한 3차원 영상 표현 시스템

  • 김철수 (경주대학교 컴퓨터전자공학부) ;
  • 김수중 (경북대학교 전기전자공학부)
  • Published : 2002.06.01

Abstract

In this paper, we implemented a three dimensional image display system using stereogram and holographic optical memory techniques which can store many images and reconstruct them automatically. In this system, to store and reconstruct stereo images, incident angle of reference beam must be controlled in real time, so we used BPH(binary phase hologram) and LCD(liquid crystal display) for controlling reference beam. The reference beams are acquired by Fourier transform of BPHs which designed with SA(simulated annealing)algorithm, and the BPHs are represented on the LCD with the 0.05 seconds time interval using application software for reconstructing the stereo images. And input images are represented on the LCD without polarizer/analyzer for maintaining uniform beam intensities regardless of the brightness of input images. The input images and BPHs are edited using application software(Photoshop) with having the same recording scheduled time interval in storing. The reconstructed stereo images are acquired by capturing the output images with CCD camera at the behind of the analyzer which transforms phase information into brightness information of images. In output plane, we used a LCD shutter that is synchronized to a monitor that display alternate left and right eye images for depth perception. We demonstrated optical experiment which store and reconstruct four stereo images in BaTiO$_3$ repeatedly using the proposed holographic optical memory techniques.

본 논문에서는 스테레오그램과 많은 영상들을 자동으로 저장하고 재생할 수 있는 흘로그래픽 광 메모리 기술을 이용하여 3차원 영상 표현 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템에서 스테레오 영상들을 저장하고, 재생하기 위해서 기준범의 입사각이 실시 간으로 제어가 되어야 한다. 이를 위해 이진 위상 흘로그램과 LCD를 이용하였다. 즉 기준빔은 SA 알고리듬으로 설계된 이진 위상 흘로그램들을 푸리에 변환 함으로써 얻었고, 이진 위상 홀로그램은 스테레오 영상 재생을 위해 0.05초 간격으로 LCD에 표현했다. 그리고 입력영상들은 입력영상의 밝기에 상관없이 균일한 빔 세기를 유지하도록 편광기가 없는 LCD에 표현하였다. 입력영상과 이진 위상 흘로그램은 영상 저장시 같은 기록 시간 간격을 가지도록 응용 소프트웨어인 포토샵을 이용하여 편집하였다. 재생되는 스테레오 영상은 영상의 위상 정보를 밝기 정보로 바꾸어 주는 편광기 뒤에서 CCD 카메라로 획득함으로써 얻었다. 그리고 출력면에서 입체감을 느끼기 위해 좌우안 영상이 표현되는 모니터에 동기화된 LCD 셔터를 착용하였다. 제안된 흘로그래픽 광메모리 기술을 이용하여 BaTiO$_3$에 네 개의 스테레오 영상을 저장하고, 재생하는 광 실험을 하였다

Keywords

References

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