• 방송공학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.836-844
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• 2020

아날로그 홀로그램과 동등 이상의 대면적과 넓은 시야각을 가진 Computer generated hologram(CGH)을 생성하기 위해서는 매우 많은 픽셀 수가 요구된다. 이로 인해 고해상도의 CGH를 생성하기 위해서는 높은 성능의 연산장치를 바탕으로도 오랜 연산 시간이 필요한 문제점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 미리 계산된 저해상도 CGH를 배열한 후 평행이동된 오목 렌즈 함수를 곱해주는 것을 통하여 고해상도 CGH를 생성하는 기법을 제안한다. Point cloud 방식으로 기록된 0.1기가픽셀의 CGH를 계산하고, 여기에 제안된 기법을 도입하여 2.5기가픽셀의 CGH를 매우 빠른 속도로 생성할 수 있었으며, 이렇게 생성된 CGH를 실험을 통하여 기록한 이미지상이 정상적으로 복원되는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7C호
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• pp.540-547
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• 2008

본 논문에서는 실시간으로 컴퓨터 생성 홀로그램을 생성할 수 있는 VLSI 구조를 제안하고 하드웨어로 구현하였다. 고속으로 디지털 홀로그램을 생성할 수 있는 수정된 알고리즘을 도입하고, 하드웨어 구현을 위해 재해석하였다. 수치 및 시각적인 정밀도 분석으로부터 하드웨어 내부의 비트 너비를 구하였다. CGH 알고리즘의 분석과 정밀도 분석 결과부터 CGH 셀의 구조를 제안하였다. CGH 셀의 구조와 알고리즘의 특성으로부터 동작 순서를 분석하였고, 파이프라인 구조와 동작적인 타이밍을 제안하였다.

• 한국광학회지
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• 제11권2호
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• pp.80-84
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• 2000

Diamond turning machine으로 알루미늄을 가공하여 f/1.5, 구경 50mm인 포물명경을 제작하였다. 이진위상(binary phase) 홀로그램으로 포물면경 현상측정을 위한 computer generated hologram(CGH)을 encoding하였으며 staircase encodling 방법으로 간섭무늬 곡선의 직선근사를 하였다. 간섭무늬 데이터를 포스트스크립트(PostScript) 파일로 변환한 후 CGH 원도를 레이저 프린터로 확대 출력하고 축소 촬영하여 CGH를 제작하였다. 측정부(viewing arm)에 CGH가 위치하는 Twyman-Green 간섭계를 구성하여 포물면경의 표면형상을 측정하였다. 측정결과를 직접표면형상측정법 및 간섭계를 이용한 자동시준법의 측정 결과와 비교하고 오치를 분석하였다.

• 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.

• 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.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권1호
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• pp.51-59
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• 2022

Holographic display technology is one of the promising 3D display technologies. However, the large amount of computation time required to generate computer-generated holograms (CGH) is a major obstacle to the commercialization of digital hologram. In various systems such as multi-depth head-up-displays with hologram contents, it is important to transmit hologram data in real time. In this paper, we propose a rapid CGH computation method by applying an arraying of a down-scaled hologram with the multiplication of a shifted concave lens function array. Compared to conventional angular spectrum method (ASM) calculation, we achieved about 39 times faster calculation speed for 3840 × 2160 pixel CGH calculation. Through the numerical investigation and experiments, we verified the degradation of reconstructed hologram image quality made by the proposed method is not so much compared to conventional ASM.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.435-436
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• 2018

본 논문에서는 다양한 조건으로 생성된 컴퓨터생성홀로그램(Computer-generated Hologram, CGH)에 대한 회절효율을 측정하였다. 이를 통해 홀로그램 재생 시 고려해야되는 생성 조건에 대해 논의한다. 위상 방식의 복소 홀로그램을 대상으로 프레넬 조건 하에서 생성된 프린지의 1차 회절 패턴의 강도를 측정함으로써 각 조건들을 비교한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.578-582
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• 2009

Computer-Generated Hologram (CGH) is generally made by Fourier Transform. CGH is made by an optical reconstruction. Computer-Generated Pseudo Hologram (CGPH) is made up Complex Hadamard Transform instead of CGH which is made by the Fourier Transform. CGPH differs from CGH in point of view the possibility of optical reconstruction. There is an advantage that it cannot be optical reconstruction, in other word, physical leakage of the confidential information is impossible. In this paper, a binary image was converted in Complex Hadamard Transform, and CGPH was made. Improvement of the reconstructed image from CGPH is done by error diffusion method and iterative method. The result that the reconstructed image is improved is shown.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1177-1186
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• 2014

컴퓨터생성홀로그램은 수학적으로 모델링된 광학적인 현상을 컴퓨터로 연산한 것이다. 이때 방대한 량의 연산이 필요하기 때문에 실시간으로 고해상도의 홀로그램을 얻기 위해서는 고속 기법이 필요하다. 본 논문에서는 CGH를 위한 두 가지 병렬화를 제안한다. 첫 번째는 GPU 내에서 CGH 알고리즘을 병렬화하는 것이고, 두 번째는 다수의 GPU를 위한 병렬화이다. 제안한 알고리즘 구조는 CUDA를 이용하여 GTX780 Ti GPU에 구현하였다. 약 10K의 입체 정보를 이용하여 $1,024{\times}1,024$의 컬러 홀로그램을 생성하는데 약 106ms가 소요된다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.54-63
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• 2011

본 논문에서는 고속으로 홀로그램을 생성하기 위해 새로운 컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 수식을 제안하고, 셀 기반의 VLSI(very large scale integrated circuit) 구조를 제안하였다. 기본 CGH 수식에서 가로 또는 세로 방향의 연산 규칙을 찾아낸 후 가로 또는 세로 방향의 홀로그램 화소를 병렬적으로 구할 수 있는 수식을 유도하였다. 제안한 수식을 바탕으로 초기 파라미터 연산기(initial parameter calculator)와 업데이트-위상 연산기(update-phase calculator)로 구성된 CGH 셀의 구조를 제안하고 하드웨어로 구현하였다. 수식의 변형을 통해서 하드웨어를 간략화 시킬 수 있었고, CGH의 확장을 통해 가로 방향으로 병렬화시킬 수 있는 하드웨어 구조도 보였다. 실험에서는 하드웨어에 사용된 자원을 분석하였다. CGH 커널과 프로세서의 구조는 이전 연구에서 사용된 플랫폼을 그대로 사용하였다.