• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1-9
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• 2017

본 논문에서는 위상 천이 디지털 홀로그래피(PSDH; Phase-Shifting Digital Holography) 및 디지털 워터마킹(Digital Watermarking) 기반 디지털 홀로그램의 이중 암호화 기술을 제안한다. 이를 위해 먼저 디지털 워터마크에 사용할 로고 영상을 정하고, 이 영상에 대한 이진 위상 컴퓨터형성 홀로그램(CGH; Computer Generated Hologram)을 반복 알고리즘을 이용하여 설계한다. 그리고 랜덤하게 발생시킨 이진 위상 마스크를 워터마크로 정하고, 설계된 이진 위상 CGH와 XOR 논리연산을 통해 워터마크 정보에 대한 키 영상을 생성한다. 그리고 물체 영상을 위상 변조하여 세기가 일정한 함수로 만든 후, 워터마크인 랜덤하게 발생시킨 이진 위상 마스크를 곱하여 물체파를 생성한다. 이 물체파는 워터마크 정보가 포함된 잡음과 유사한 패턴을 가지는 1차 암호화된 영상이라고 할 수 있다. 이를 2-단계 PSDH기술을 적용하여 기준파와 간섭을 시키면 가시성이 향상된 최종 간섭무늬를 얻는다. 이 간섭패턴이 최종적으로 구하고자 하는 물체 영상의 2차 암호화된 영상이 된다. 암호화된 영상의 복호화는 2-단계 PSDH기술을 통한 암호화된 영상들을 이용하여 적절한 산술연산 처리한 후, 프레즈넬 변환 및 1차 암호화 과정의 역순으로 진행하면 된다. 제안된 방법의 암호화 및 복호화 기술은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11C호
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• pp.1053-1059
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• 2005

컴퓨터 생성 홀로그램(CGH, Computer Generated Hologram)은 광 홀로그램의 간섭 패턴 대신 3차원 영상을 재생하는데 필요한 정보만을 컴퓨터로 설계 및 제작하기 때문에 물리적으로 존재하지 않는 가상의 물체의 합성 및 생성이 가능하다. 하지만 CGH를 통해 생성된 fringe 영상은 그 데이터양이 방대하기 때문에 저장, 전송 및 처리를 위해서는 데이터양을 줄일 필요성이 있다. 하나의 객체를 나타내기 위한 Fringe 영상의 데이터양을 줄이는 가장 효율적인 방법은 부호화 과정이다. 본 논문에서는 효과적인 부호화를 위해 fringe 영상을 2차원 영상으로 가정한 후에 DCT(Discrete Cosine Transform)에 비해서 좋은 주파수 변환 특성을 보이는 DWT(Discrete Wavelet Transform)을 도입하여 Fringe 영상의 주파수 특성을 분석하였다. 그리고 분석된 주파수 특성을 기반으로 Fringe 영상을 웨이블릿 기반의 코덱들을 이용해 압축한 결과 Yoshikawa(2)나 Thomas(3)에 의한 방법에 비해 최대 약 2배의 압축율을 가질 수 있어 Fringe 패턴을 압축하는 좋은 방법이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.22-27
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• 2006

본 논문에서는 능동형 센서와 연결된 카메라에서 얻어진 깊이 정보와 칼라 영상으로부터 컴퓨터형성 홀로그램을 제작하는 방법을 제안하였다. CGH 생성을 위해 컴퓨터그래픽 모델을 사용하는 기존의 홀로그래픽 디스플레이 시스템과는 달리, 카메라로 획득되는 각 물체의 칼라 정보 뿐 아니라 깊이 정보를 포함하는 카메라의 실사 영상을 사용하였다. 이 과정은 실사 물체로부터 깊이가 포함된 영상정보를 획득하는 단계와 깊이 정보로부터 추출된 3D 정보를 이용하여 CGH를 생성하는 두 가지 단계로 구성되어 있다. 또한, 홀로그래픽 디스플레이 시스템을 구성하여 제작된 CGH를 디스플레이 하였다. 실험 시스템에서는 1408X1050의 해상도와 10.4um의 픽셀 크기를 갖는 반사형 LCD 패널을 사용하여 CGH로부터 영상을 재생하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.441-443
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• 2015

디지털 홀로그래픽 TV 시스템을 구현하려면 홀로그래픽 정보 획득 장치가 필요한데, 해상도 한계 때문에 홀로그램의 프린지 패턴을 상용 촬상 소자로는 직접 기록할 수 없다. 이를 극복하는 방법으로는 컬러 영상과 거리영상 정보를 얻은 후에 압축을 거쳐 수신 디스플레이단에 전송하고 이 정보로부터 3차원 모델을 형성한 후에 컴퓨터 생성 홀로그램을 생성하고 이를 회절소자를 이용하여 디스플레이하는 방법이 현재로서는 현실적인 방법이 될 것이다. 홀로그래픽 디스플레이에서는 회절소자인 공간광변조기 성능의 한계 때문에 기존 2DTV와 같은 수준의 디스플레이 구현은 매우 어렵다. 기존 공간광변조기는 픽셀피치가 커서 시야각이 매우 좁으나, 픽셀 크기를 작게 하는 동시에 공간광변조기 면적을 크게 하기에는 기술적인 어려움이 많다. 본 논문에서는 홀로그래픽 TV를 구현하는데 있어서 기술적으로 극복하고 고려해야 할 주요 요소에 대하여 분석한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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• pp.563-566
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• 2020

본 논문은 초고해상도 컴퓨터 홀로그램 생성을 위한 GPU 기반 2D Shift-FFT 의 효율적인 구현 방법을 제안한다. 본 연구가 제안하는 알고리즘은 기존에 여섯 단계로 이루어진 처리과정을 다섯 단계로 줄임으로서, 병렬처리에서 비효율적인 메모리 접근 과정을 줄인다. 또한, 핀드(pinned) 메모리 기반의 CPU-GPU 데이터 통신 통로인 핀드 버퍼(pinned buffer)를 사용하고 다중 스트림을 채용함으로써, GPU 활용의 주요 병목원인이 되는 데이터 통신의 부하를 줄이고 GPU 활용 효율을 높인다. 본 연구는 제안하는 알고리즘의 효용성을 증명하기 위해 서로 다른 두 시스템에 알고리즘을 구현하고, 다양한 크기의 행렬에 대한 2D-FFT 처리에 대한 성능을 측정하였다. 그 결과, CPU 기반의 FFTW 라이브러리 대비 최대 3 배, 동일한 GPU 를 사용하는 cuFFT 라이브러리 대비 최대 1.5 배 높은 성능을 달성하였다. 이러한 결과는, 본 연구가 제안하는 알고리즘의 효용성을 보여주는 결과다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.150-151
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• 2003

비구면은 점광원에서 출발한 광이 측정면에서 반사한 후 다시 한 점으로 모이지 않아 일반적인 간섭계로 측정하는데 어려움이 있다. 이 때 비구면이 만들어내는 파면과 반대되는 파면을 생성하는 null compensator를 설치하여 null test를 수행할 수 있다. CGH는 렌즈나 거울과 같은 기계적인 가공을 하지 않고, 이론상 수식적으로 표현이 가능한 모든 파면을 만들 수 있으므로 많이 사용되어 왔다. (중략)

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.630-631
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• 2021

본 논문에서는 딥러닝 네트워크를 이용한 고해상도 프린지 패턴 생성 기법을 제안한다. 컴퓨터를 이용하여 홀로그램을 생성하기 위해서는 매우 방대한 계산이 필요하다. 이를 대체할 수단으로 딥러닝을 채택하여 대체 가능함을 보였으나 출력되는 프린지 패턴 해상도의 한계가 존재하였다. 이를 개선하기 위한 고해상도 프린지 패턴 생성을 위한 기법을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.238-239
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• 2011

본 논문에서는 디지털 홀로그래픽 비디오 서비스를 위한 시스템의 구조를 제안하고 이를 구현하였다. 홀로그래픽 비디오 서비스의 형태는 다양할 수 있는데 이 중에서 깊이카메라를 기반으로 하여 위상방식의 컴퓨터생성홀로그램(computer generated hologram, CGH)을 이용하는 것을 타겟으로 하였다. CGH는 고속 생성을 위하여 GPGPU(general purpose graphic processing unit)을 이용하였고, 편의상 복원은 프레넬 변환(Fresnel transform)을 이용한 소프트웨어 방식을 이용하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.129-139
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• 2013

In this paper, we proposed a new hardware architecture for calculating digital holograms at high speed, and verified it with field programmable gate array (FPGA). First, we rearranged memory scheduling and algorithm of computer generated hologram (CGH), and then introduced pipeline technique into CGH process. Finally we proposed a high-performance CGH processor. The hardware was implemented for the target of FPGA, which calculates a unit region of holograms, and it was verified using a hardware environment of NI Inc. and a FPGA of Xilinx Inc. It can generate a hologram of $16{\times}16$ size, and it takes about 4 sec for generating a hologram of a $1,024{\times}1,024$ size, using 6K point sources.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.31-41
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• 2019

포그 스크린은 미세한 물방울들로 구성된 스크린으로 관찰자는 포그 스크린을 투과한 영상을 관찰하게 된다. 일반 스크린과는 달리 관찰자는 무대 위에서 연기자가 포그 스크린에 표시된 이미지를 뚫고 들어가는 모습을 볼 수 있다. 본 논문에서는 상부에서 생성된 포그 입자 집단이 중력에 의하여 아래로 떨어질 때 평평한 수직 스크린을 이루도록 하는 하향식 포그 스크린 생성 장치 구현 방법을 기술한다. 본 기법은 수조안에 배치된 초음파 진동자에 의해 수조 표면에서 포그 입자가 발생되는 원리를 이용한다. 생성된 포그 집단이 하나의 평면을 유지할 수 있도록 포그가 나오는 통로 출구 양옆에 가이드 바람을 형성하는 기법과 포그 스크린 생성 장치의 설계와 제작 방법을 기술한다.