• Title/Summary/Keyword: 위상 이미지

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Deep Learning-based Phase-only Hologram Generation (심층 학습 기반 위상 홀로그램 생성)

  • Cha, Junyeong;Ban, Hyunmin;Kim, Hui Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.854-857
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    • 2022
  • 본 논문에서는 기존 이미지를 통해 위상 홀로그램을 생성하는 네트워크를 학습 및 최적화하여, 기존에 사용하는 알고리즘 방식인 GS 알고리즘(Gerchberg-Saxton algorithm)을 대체하는 것을 목표로 한다. GS는 반복 최적화 기법으로 한 장의 이미지에서 위상 홀로그램을 생성하는데 많은 시간이 걸리지만, 심층 학습 기반으로 학습된 모델을 통해 위상 홀로그램을 생성할 경우, 반복 최적화 과정 없이 짧은 시간 안에 위상 홀로그램을 생성할 수 있다. GS와 심층 학습 기반으로 각각 생성한 위상 홀로그램을 ASM(Angular Spectrum Method)을 통해 수치적으로 재복원하여 PSNR로 원본 이미지와 비교한 결과, 심층 학습 기반으로 생성한 위상 홀로그램에서 더 좋은 화질의 이미지를 짧은 시간 안에 얻을 수 있었다.

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A Design of Binary Phase Holograms using Genetic Algorithms (유전자 알고리즘을 사용한 이진 위상 홀로그램 설계)

  • Lee, Chang-Yong;Song, Yun-Seon;Seo, Ho-Hyeong
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.26 no.2
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    • pp.297-305
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    • 1999
  • 본 논문에서는 컴퓨터를 사용한 이진 위상 홀로그램의 설계시 요구되는 조합 최적화 문제(combinatorial optimization problem)를 유전자 알고리즘을 사용하여 해결하고자한다. 이진 위상 홀로그램의 설게는 출력 면에서 원하는 이미지를 생성하기 위하여 홀로그램의 각 셀에 이진 위상을 결정하는 것으로 최적화 문제로 귀착된다. 유전자 알고리즘을 이진 위상 홀로그램 설계에 효율적으로 적용하기 위하여 이차원 염색체 부호화 및 주기성을 고려한 교차 연산자등을 사용하면, 그 결과 홀로그램 설계시 요구되는 이차원 퓨리에 변환(Fourier transform)을 자연스럽고 효율적인 방법으로 수행할수 있다. 유전자 알고리즘을 사용하여 구한 최적의 이진 위상 배열로 공간 빛 변조기(spatial light modulator, SLM)를 이용하여 광학적으로 이미지를 재생하고, 재생된 광학 이미지는 원하는 이미지와 거의 일치함을 보인다.

Phase Image Compression for Digital Holographic Microscopy (디지털 홀로그래픽 현미경 데이터를 위한 위상 영상 압축)

  • Kim, YoungMin;Ban, Hyunmin;Choi, SeungMi;Oh, Kwan-Jung;Lim, Yongjun;Kim, HuiYong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.1187-1190
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    • 2022
  • 최근 홀로그램(Hologram)을 광학현미경(light microscopy)에 적용하여 시료의 두께를 측정하는 방식의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 빛의 간섭패턴(Interference pattern)을 사용하여 시료의 두께를 측정할 수 있는 이유는 시료의 두께에 따라 빛의 위상(phase)이 달라지기 때문이다. 빛의 간섭패턴을 저장하는 홀로그램에서 위상만을 분리한 후 위상을 unwrapping 하면 물체의 두께를 측정할 수 있다. JPEG은 기존의 연구방식인 시료를 통과한 홀로그램 이미지를 직접 압축하는 object 압축방식을 사용한다. 하지만 본 논문에서는 object 압축방식과 달리 홀로그램 이미지를 직접 압축하지 않고 홀로그램 이미지에서 시료의 위상(phase)만을 분리하여 위상 도메인에서 압축하는 방식을 취하였다. 이를 통해 object 압축방식에 비해 위상 도메인 압축방식에서 모든 데이터셋에 대하여 평균적으로 0.0003~0.0142 radian의 성능향상을 이룰 수 있었다.

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NDE of the Internal Hole Defect of Dental Composite Restoration Using Infrared Lock-In Thermography (위상잠금 열화상기법을 이용한 치과용 복합레진 수복재의 내부 홀 결함에 대한 비파괴평가)

  • Gu, Ja-Uk;Choi, Nak-Sam
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.33 no.1
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    • pp.40-45
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    • 2013
  • The purpose of this study was to detect the pin hole defect of dental composite restoration using lock-in thermography method. Amplitude and phase images of the composite resin specimens were analyzed according to the lock-in frequency and the diameter of defect area. Through the amplitude image analysis, at lock-in frequency of 0.05 Hz, defect diameters 2-5 mm exhibited the highest amplitude contrast value between defective area and sound area. The lock-in frequency range of 0.3-0.5 Hz provided good phase angle contrast for the defect area. At lock-in frequency range of 0.5 Hz, defect diameter of 5 mm exhibited the highest phase contrast value. It is concluded that the infrared lock-in thermography method verified the effectiveness for detecting the pin hole defect of dental composite restoration.

SOMk-NN Search Algorithm for Content-Based Retrieval (내용기반 검색을 위한 SOMk-NN탐색 알고리즘)

  • O, Gun-Seok;Kim, Pan-Gu
    • Journal of KIISE:Databases
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    • v.29 no.5
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    • pp.358-366
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    • 2002
  • Feature-based similarity retrieval become an important research issue in image database systems. The features of image data are useful to discrimination of images. In this paper, we propose the high speed k-Nearest Neighbor search algorithm based on Self-Organizing Maps. Self-Organizing Maps(SOM) provides a mapping from high dimensional feature vectors onto a two-dimensional space and generates a topological feature map. A topological feature map preserves the mutual relations (similarities) in feature spaces of input data, and clusters mutually similar feature vectors in a neighboring nodes. Therefore each node of the topological feature map holds a node vector and similar images that is closest to each node vector. We implemented a k-NN search for similar image classification as to (1) access to topological feature map, and (2) apply to pruning strategy of high speed search. We experiment on the performance of our algorithm using color feature vectors extracted from images. Promising results have been obtained in experiments.

A Study Noise Elimination and Unwrapping Management by PSI Image Data (PSI 이미지 데이터에 있어서 노이즈 제거 및 Unwrapping 처리에 관한 연구)

  • Shin, Youl;Yang, Kyung-Soung;HwangBo, Soung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.1987-1989
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    • 2003
  • 3차원 형상을 측정하는 측정법으로는 접촉식과 비접촉식이 있는데 최근에는 물체의 표면을 손상 시키지 않으면서 물체의 변형 상태 등을 정밀하게 측정할 수 있는 비접촉식 측정법이 주로 사용되어 지면서 변형, 진동, 결함 등의 다양한 측정 분야에 찰용되고 있다. 이는 광학 간섭의 하나인 Twyman-Green 간섭계를 이용하여 간섭 무의 패턴을 PZT Controller로 위상 이동하여 CCD 카메라로 물체의 영상을 얻어 위상 지도를 추출, 이미지를 분석하여 3차원 물체를 해석하고자 한다. 하지만 이미지 측정시 미세 진동 및 조명 등에 의한 노이즈가 발생하게 되어 물체의 정확한 정보를 얻기가 어려워 노이즈 제거를 위한 이미지 처리 알고리즘 개발과 Unwrapping 처리, 위상이동 알고리즘 개발 등을 통하여 좀더 정확한 정보를 얻고자 한다.

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Novel Optimization Method of Phase-Only Computer-Generated Hologram Using the Phase-Shift Characteristic (위상천이특성을 이용한 새로운 Phase-Only CGH 계산)

  • Kim, Tae-Hyeon;Kim, Bong-Sik;Park, Woo-Sang
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.27 no.3
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    • pp.101-105
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    • 2016
  • In this study we propose the novel optimization method of the phase-only computer-generated hologram (CGH), to improve calculation speed compared to the conventional method. While the conventional method is calculated using numerical analysis, the novel method is calculated using the phase-shift characteristic of Fourier transformation. In addition, the selectivity of noise filtering lets it decrease the calculation time. The validity of the reconstructed image using the novel method is verified by comparing simulation results to ideal and conventional data, and the improvement of texture and sharpness of the reconstructed image is confirmed by simulation.

A Study of Three Dimension Image Height Information Analysis by PSI(Phase-Shift Interferometry) (PSI(Phase-Shift Interferometry)를 이용한 3차원 이미지 높이 정보 분석에 대한 연구)

  • Lee, Haeng-Jae;Kim, Gyu-Eon;Choi, Su-Il;HwangBo, Seong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1767_1768
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    • 2009
  • 4-step 알고리즘을 이용하여 3차원 이미지 위상 정보를 분석하였다. Carre(1966)에 의하여 제시된 위상 분석 기술은 위상이동에 대하여 설명하고 있다. Wyant(1982)에 의한 4-step 알고리즘은 수많은 PSI(Phase-Shift Interferometry)법[1] 중에서 가장 일반적인 내용이다. 그러나 실험장비 설치 시, 매우 어렵다는 단점이 있다. 실험 과정에서 물체의 3차원 형상을 얻기 위해 매우 간단히 실험 설치를 하였다. 간섭 패턴은 추가적인 렌즈, 거울, 모터와 같은 광학장비 없이 랩뷰 프로그램과 비젼 시스템을 사용하여 구축하였다. 4-step method와 컴퓨터 프로그램에 의해 생성된 unwrapping image에 의해 물체의 wrapped된 이미지를 얻었다. 실험에 의하여 얻어진 간섭패턴을 분석 함으로써, 웨이브 프론트, 강도 그래프, 3차원 형상, 상수 데이터와 같은 다양한 정보를 얻을 수 있었다.

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Reconstructing Flaw Image Using Dataset of Full Matrix Capture Technique (Full Matrix Capture 데이터를 이용한 균열 영상화)

  • Lee, Tae-Hun;Kim, Yong-Sik;Lee, Jeong-Seok
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.37 no.1
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    • pp.13-20
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    • 2017
  • A conventional phased array ultrasonic system offers the ability to steer an ultrasonic beam by applying independent time delays of individual elements in the array and produce an ultrasonic image. In contrast, full matrix capture (FMC) is a data acquisition process that collects a complete matrix of A-scans from every possible independent transmit-receive combination in a phased array transducer and makes it possible to reconstruct various images that cannot be produced by conventional phased array with the post processing as well as images equivalent to a conventional phased array image. In this paper, a basic algorithm based on the LLL mode total focusing method (TFM) that can image crack type flaws is described. And this technique was applied to reconstruct flaw images from the FMC dataset obtained from the experiments and ultrasonic simulation.

Improvement of Two-Dimensional Terahertz Image by Digital Image Processing (데이터 처리를 통한 테라헤르츠 (THz) 파의 2차원 이미지 개선)

  • Shon, Chae-Hwa;Jin, Yun-Sik;Jeon, Seuk-Gy;Kim, Keun-Ju;Jung, Sun-Shin;Yong, Chong-Won
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.16 no.6
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    • pp.500-507
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    • 2005
  • Two-dimensional (2D) images that are produced by terahertz (THz) irradiation we presented. It is possible to obtain 2D image of various materials by observing the amplitude and the phase of the THz signals which go through them. Better images are produced by combining the amplitude and phase of the signal rather than using only one of these. Homomorphic filtering that is one elf the well-known technique of digital image signal processing is effective to reduce the noise signal and can provide better quality images. The results can be applied to real-time imaging afterwards.