• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.115-116
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• 2012

최근 차세대 영상 기술로 홀로그래피가 많은 주목을 받고 있다. 컴퓨터를 이용한 홀로그램 생성 방법(computer generated hologram, CGH)을 많이 사용하고 있는데 CGH는 많은 연산량이 요구되기 때문에 실시간의 CGH를 위해서 FPGA나 GPU를 이용한 연산 방법이 주로 사용되고 있다. 하드웨어를 기반으로 하여 구현할 경우에 내부 시스템의 비트 제한으로 인하여 S/W와 같은 품질을 얻을 수 없다. 따라서 본 논문에서는 품질의 저하를 최소화하면서 하드웨어의 자원을 최대한 감소시킬 수 있는 하드웨어 비트 너비를 분석하여 가이드라인을 제시하고자 한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권4호
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• pp.445-450
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• 2009

Fingerprint recognition using a joint transform correlator (JTC) is the most well-known technology among optical fingerprint recognition methods. The JTC method optically compares the reference fingerprint image with the sample fingerprint image then examines match or non-match by acquiring a correlation peak. In contrast to the JTC method, this paper presents a new method to examine fingerprint recognition by producing a computer generated hologram (CGH) of those two fingerprint images and directly comparing them. As a result, we present some parameters to show that fingerprint recognition capability of the CGH direct comparison method is superior to that of the JTC method.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.133-142
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• 2012

본 논문에서는 홀로그램의 기본 원리인 빛의 간섭현상을 수학적 연산을 통하여 획득하는 컴퓨터 생성 홀로그램의 고속 알고리즘을 제안하고, 이를 하드웨어로 구현한다. 컴퓨터 생성 홀로그램을 고속화하기 위하여 연산 식을 변형하여 병렬 연산이 가능하도록 하며, 이를 두 종류의 (초기 연산 셀과 추가 연산 셀) 구조로 하드웨어를 구현한다. 병렬 연산 알고리즘은 홀로그램의 화소 맨 좌측 열의 값만 연산한 후 나머지 열의 화소 값은 모두 동시에 구할 수 있는 알고리즘으로, 초기 연산 셀은 화소 맨 좌측 값을 연산하고, 나머지 열의 값은 추가 연산 셀로 연산하는 방법이다. 최대 동작 주파수는 약 215MHz이었으며, 이 동작 주파수를 기준으로 기존의 방법들 중 가장 우수한 성능을 보이는 방법과 동일하게 환경을 설정하여 실험을 수행하였다. 그 결과 초당 62.9 CGH 프레임을 연산하는 기존의 방법에 비해 제안한 방법은 초당 81.75 CGH 프레임을 연산하여 약 1.3배의 속도가 향상됨을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.146-152
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• 2017

우주용 인공위성 카메라를 구성하는 반사경의 정렬은 광학계의 고분해능, 고성능을 얻기 위한 중요한 과정 중 하나이다. 반사경들의 상호정렬에는 큐브미러(cube mirror)가 대신 사용되기 때문에, 각 반사경과 해당 큐브미러 간의 상호위치관계 정보가 우선 필요하다. 따라서 우주용 카메라 반사경들의 정렬을 위해 각 반사경의 정점과 해당 큐브미러의 상대 좌표값을 정확하게 측정해야하며, 본 논문에서는 컴퓨터 제작 홀로그램(computer-generated hologram, CGH)의 정렬용 세그먼트와 광섬유를 이용하는 새로운 측정 시스템을 제안함으로써 우주용 카메라를 구성하는 반사경의 정점을 요구조건 이내로 측정할 수 있었다. 측정 시스템은 광학계 평가용 간섭계, CGH, 광섬유, 반사경으로 구성되어 있으며, 최종적으로 데오도라이트를 이용해 큐브미러를 기준으로 주 반사경의 정점에 위치한 광섬유 끝단의 3차원 상대 좌표값을 $25{\mu}m$ 이하의 정밀도로 측정할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.43-49
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• 2005

본 논문에서는 Tabu Search(TS) 알고리듬과 Simulated Annealing(SA) 알고리듬을 결합하여 향상된 성능을 갖는 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계할 수 있는 방법을 제안하였다. 회전 효율의 향상을 위해 TS 알고리듬으로 이상적인 홀로그램에 근접한 패턴을 생성하고, 이를 SA 알고리듬에서 무작위로 구성된 초기 패턴과 대체하여 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계하였다. 컴퓨터 모의 실험과 광 실험을 통하여 제안한 방법과 SA 알고리듬과의 성능을 비교한 결과 제안한 방법으로 재생한 영상이 SA 알고리듬을 이용하였을 때보다 향상된 회전 효율과 균일도를 가지는 것을 확인 할 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.964-975
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• 2012

본 논문에서는 최근 관심이 고조되고 있는 3차원 입체 비디오 처리 기술의 최종 목표인 디지털 홀로그램을 생성하는데 필요한 객체의 좌표와 색상정보가 들어있는 RGB 영상와 깊이 영상을 획득하여 디지털 홀로그램으로 변환하는 시스템을 제안한다. 먼저, 가시광선과 적외선의 파장을 이용하여 파장에 따라 투과율이 달라지는 콜드 미러를 사용하여 같은 시점을 갖는 RGB와 깊이 영상을 얻는다. 카메라 시스템이 갖는 다양한 왜곡을 없애기 위한 보정과정을 거친 후에 해상도가 서로 틀린 RGB 영상과 깊이 영상의 해상도를 조절한다. 그리고 깊이 정보를 이용하여 디지털 홀로그램으로 구현할 객체를 추출한다. 마지막으로 컴퓨터 생성 홀로그램 (computer-generated hologram, CGH) 알고리즘을 이용하여 추출한 객체를 디지털 홀로그램으로 변환한다. 제안한 시스템의 각 알고리즘은 C/C++/CUDA로 구현하였고, LabView 환경에서 이들을 통합하였다. 고속화를 위하여 홀로그램을 생성하는 것은 범용 그래픽처리유닛(general-purpose computing on graphics processing unit, GPGPU)를 이용하였다. 제안한 시스템을 이용하여 생성한 디지털 홀로그램은 기존의 것보다 더욱 우수한 화질을 가진다는 것을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.492-497
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• 2009

Computer-Generated Hologram (CGH) is made for three dimensional image of a virtual object. Error diffusion method is used for the phase quantization of CGH, and it is known to be effective to the image quality improvement of the reconstructed image. However, the image quality of the reconstructed image from the CGH using error diffusion method depends on the selection of error diffusion coefficient. In this paper, we derived the relational expression to obtain the error diffusion coefficient from the position of the input object and size of the input object for CGH. As a result, the method of this thesis was able to obtain an excellent reconstructed image compared with the case to derive the error diffusion coefficient from only the position of the input image.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.313-320
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• 2004

위상편이 회절격자 간섭계와 이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 제작하여 널 시스템을 구성하고 비구면형상 측정 시스템을 구축하였다. 제안하는 시스템은 비구면형상에 맞게 제작된 이진 컴퓨터 형상 홀로그램과 가시도가 조정된 위상편이 회절격자간섭계로 이루어져있다. 위상편이 회절격자간섭계는 회절격자의 홈 형상이나 간섭을 일으킬 측정광과 기준광을 바꿈으로써 가시도를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 수준의 측정 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이진 컴퓨터 형성 홀로그램은 비구면의 정보를 통하여 컴퓨터로 수치모사한 후 전자-빔 리토그래피 장비로 제작할 수 있고, 위상편이 회절격자 간섭계, 비구면과 함께 자동곡률측정 방식으로 설치된다. 간섭계와 홀로그램을 제작한 후 비구면을 측정, 실험을 수행하고 시스템을 평가하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.30-33
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• 2010

본 논문에서는 연산에 의해 디지털 홀로그램(computer-generated hologram, CGH)을 생성할 때 많은 계산량으로 속도가 지연되는 문제를 해결하기 위해 연산식을 수정하고 이를 하드웨어로 구현한다. 기존에 제시된 CGH 연산 알고리즘에 비해 제안한 알고리즘은 디지털 홀로그램의 완벽한 병렬처리가 가능하게 하여 속도지연의 문제를 해소한다. 구현 결과 하드웨어가 주어진다면 최대 3사이클에 한 광원으로부터의 홀로그램성분 전체를 연산할 수 있고, 파이프라인 기법을 사용하면 두 사이클의 지연시간 후 매 사이클마다 한 광원에 대한 홀로그램 연산결과를 얻을 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.224-226
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• 2010

컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 기법은 광학 신호들을 근사화한 후 PC에서 수학적인 연산으로 디지털 홀로그램을 생성하는 기술이다. 본 논문에서는 CGH 기법을 하드웨어로 구현할 경우 완벽한 병렬처리와 파이프라이닝이 가능하도록 연산식을 최적화하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 홀로그램의 이전 좌표에서 계산된 값에 일정한 값을 더하여 홀로그램을 생성하는 반복가산 기법의 일반항을 분석하여 하드웨어에 최적화된 수식으로 변형하는 것이다. 최적화된 수식의 경우 현재 좌표의 홀로그램을 계산하기 위해 이전 좌표에서 연산되었던 결과값을 기다렸다 이용하지 않기 때문에 실시간 디지털 홀로그래피를 위한 전용 하드웨어의 설계에 적합할 것이다.