• 제목/요약/키워드: computer generated hologram

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하이브리드 비디오 코팅에 의한 디지털 홀로그램 압축기술 (Digital Hologram Compression Technique By Hybrid Video Coding)

  • 서영호;최현준;강훈종;이승현;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권5호
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    • pp.29-40
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    • 2005
  • 디지털 홀로그램의 저변이 확대됨에 따라서 3차원 영상의 구성을 위한 스테레오 영상의 압축기술에 대한 국제적인 표준이 3DAV라는 형태로 진행되는 것과 같이 디지털 홀로그램의 압축 기술에 대한 논의도 활발히 이루어질 것으로 보인다. 3DAV의 경우애도 볼 수 있듯이 기존에 존재하는 여러 가지 기술들을 접목하거나 변형한 형태, 혹은 그들의 혼합된 형태로 논의될 가능성이 크다. 또한 디지털 홀로그램의 압축을 위한 전용 시스템을 구성하는 기존의 기술을 배제하고 개발하는 것은 현실적으로 어렵다. 따라서 다양한 영상압축 기술들과 디지털 홀로그램과의 상관관계에 대한 방향을 제시하고자 한다. 본 논문에서는 기존의 비디오 및 영상압축 도구들을 이용하여 디지털 홀로그램을 효율적으로 부호화하는 기술을 제안하고자 한다. Fringe 패턴의 형태로 표현되는 디지털 홀로그램의 생성 원리를 이용하여 비디오 데이터로 가공한 후에 부호화하는 방식을 이용한다. 여기에는 생성된 디지털 홀로그램을 부호화하기 위해 적절한 형태로 변형하는 전처리 과정, 객체 영상의 모든 정보를 포함하는 공간적인 분할, 디지털 홀로그램의 생성원리와 부합되는 주파수 변환기술, 비디오 데이터로 구성하기 위한 스캔방법, 부호화를 위한 주파수 계수의 분류, 그리고 하이브리드 형태의 압축기술 등이 고려되어 하나의 알고리즘을 구성한다. 압축을 위한 부호화 도구에는 정지영상 압축을 위한 JPEG2000을 비롯하여 동영상 압축을 위한 MPEG-2, MPEG-4, 및 H.264와 같은 국제 표준 압축 알고리즘들과 여러 무손실 압축 기술들이 포함된다. 실험 결과를 살펴보면 제안한 알고리즘은 기존의 기술에 비해서 4배에서 8배 이상의 높은 압축율에서 더 좋은 복원 성능을 보였다. 따라서 제안한 기술은 디지털 홀로그램의 부호화를 위한 좋은 연구 사례가 될 것으로 사료된다. 체중 부하에 의해서 생역학적인 변화를 일으키지 않고 얼마나 유지 할 수 있는지는 보다 장기적인 추시 관찰이 필요할 것으로 사료된다.이 생식소의 에너지 요구에 반응하여 변하는 것으로 추정된다.60일 후 $625{\pm}19.76{\mu}m$로 성장하였고, 생존율은 23%로 가장 높게 나타나 치패사육시 가장 적정한 수온은 $15^{\circ}C$라 판단되었다.다. 시도는 긍정적으로 평가되어야 한다. 그러므로 앞으로는 제품디자인 뿐만이 아닌 다른 다양한 분야들에게로 그 범위가 확대되어 디자인 문화적 정체성을 확립하는 연구가 뒤따라야 할 것이다.. 즉, 제품디자인의 결정요인 분석결과는 QFD의 접근방법에, 제품 디자인 파급효과 분석결과는 컨조인트 분석에 각각 보완적 기여를 할 수 있다. 이와 동시에, 실증적 분석결과는 Ettlie(1997)의 디자인 통합(DI) 이론에 대한 실증적 기반을 제공할 수 있다. 마지막으로, 성공적인 디자인 경영(DM)을 위해서는 최고 경영자의 지원뿐만 아니라 부처 간 의사소통의 장애요인을 제거하고 CFT(cross-functional team)를 운영함으로써 동시적 엔지니어링(CE) 및 제품 및 공정 디자인의 개발이 제품 개발의 속도를 가속화하고 디자인 품질을 높이며 시장 성공을 보증할 수 있도록 해야 한다.임과 채팅은 긍정적인 상호관련을 가진 것으로 나타난 반면 전자메일 서비스 이용은 성적 만족과 부정적인 상호관련을 가진 것으로 분석되었다. 이는 대학생들이 지루하게 느끼거나 외로움을 느낄 때 전자메일을 주로 이용하지만 성적 만족을 위해 전자메일을 이용하지 않고 있다는 사실을 보여주는 것이다. (3) 인터넷 이용 이후 다른 미디어와 면대면 커뮤니케이션과의 관계 인터넷을 이용한 후 응답자들의 전통적인 미디어(텔레비전, 라디오, 신문, 잡지, 편지,

Image-Quality Enhancement for a Holographic Wavefront Color Printer by Adaptive SLM Partitioning

  • Hong, Sunghee;Stoykova, Elena;Kang, Hoonjong;Kim, Youngmin;Hong, Jisoo;Park, Joosup;Park, Kiheon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권1호
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    • pp.29-37
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    • 2015
  • The wavefront printer records a volume-reflection hologram as a two-dimensional array of elemental holograms from computer-generated holograms (CGHs) displayed on a spatial light modulator (SLM). The wavefront coming from the object is extracted by filtering in the spatial-frequency domain. This paper presents a method to improve color reproduction in a wavefront printer with spatial division of exposures at primary colors, by adaptive partitioning of the SLM in accordance with the color content encoded in the input CGHs, and by the controllable change of exposure times for the recording of primary colors. The method is verified with a color wavefront printer with demagnification of the object beam. The quality of reconstruction achieved by the proposed method proves its efficiency in eliminating the stripe artifacts that are superimposed on reconstructed images in conventional mosaic recording.

변조된 CGH 다중 정합 필터를 사용한 한글 자모 인식 (Korean Alphabets Recognition Using the Modified CGH Multiplexed Matched Filter)

  • 정재우;김홍만;이용탁;강민호
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.401-408
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    • 1986
  • In optical pattern recognition, incorrect discrimination may result from a relatively high cross correlation peak between similary shaped objects. In this paper, a new modified matched CGH(computer generated hologram) filter is proposed for reducing the cross-correlation without reducing the autocorrelation. Computer simulation and experimental results show that this new method can be used efficiently for optical Korean alphabets recognition. The signal to noise characteristics are analyzed on the correlation distdribution diagram.

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홀로그램 광 저대역 필터의 MTF 특성 개선을 위한 다중 위상 설계 (Design of Multi-phase Holographic Optical Low-pass Filter for the Improvement of the MTF Characteristics)

  • 오용호;고춘수
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.334-339
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    • 2005
  • 디지털 영상 장치에서 홀로그램 광 저대역 필터를 사용할 때 해상도 저하 문제를 개선하기 위해 다중 위상 홀로그램을 설계하였다. 자체 제작한 몬테-카를로 방식의 홀로그램 설계 프로그램을 이용하여 회절광 세기 분포가 원형에 가깝도록 홀로그램을 설계하였고 그 회절 효율과 MTF를 구하였다. 설계 결과 홀로그램의 한 주기를 구성하는 셀의 개수는 MTF 특성에 별로 영향을 미치지 못한 반면에 홀로그램의 위상 수는 큰 영향을 미침을 확인하였다. 4 위상 홀로그램은 2 위상 홀로그램과 회절 효율이 같고 MTF 또한 2 위상에서와 같이 저주파수 영역에서 직선 형태가 되어 필터로서의 특성이 변하지 않았다. 그러나 8 위상 홀로그램의 경우에는 회절 효율도 2 위상에 비해 크게 개선되었고 저주파수 영역에서의 MTF 값도 증가하여 필터의 성능이 크게 향상되었다. 16 위상인 경우에는 회절 효율도 더 증가하고 MTF 그래프도 더 위로 볼록한 모양이 되었으나 그 증가 폭은 크게 감소하였다. 설계된 8 위상 홀로그램을 제작하고 MTF를 측정하여 2 위상보다 MTF 특성이 향상됨을 실험적으로 확인하였다.

A hybrid algorithm for the synthesis of computer-generated holograms

  • Nguyen The Anh;An Jun Won;Choe Jae Gwang;Kim Nam
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2003
  • A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

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디지털 홀로그래픽 비디오 서비스 시스템의 구조 (A System Architecture for Digital Holographic Video Service)

  • 서영호;배윤진;최현준;유지상;김동욱
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.21-22
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    • 2010
  • 본 논문에서는 디지털 홀로그래피 방식의 비디오 서비스를 위한 서비스 시스템의 구조를 제안하고자 한다. 실사 영상의 디지털 홀로그래피 서비스를 위해서 레이저를 이용한 광학적인 홀로그램 획득이 아닌 실사 기반의 홀로그램 획득 방법을 이용한다. 실사 기반의 홀로그램 획득 방법에는 스테레오 및 다시점 카메라, 그리고 깊이 카메라를 이용하는 것들이 포함된다. 각 카메라 시스템으로 획득된 정보는 깊이와 RGB 정보로 만들어진 후에 컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 과정을 거치면서 홀로그램이 된다. 생성된 홀로그램은 SLM(spatical light modulator)를 통해서 복원되어 영상 서비스를 제공한다. 또한 디지털 홀로그램 기반의 비디오 서비스를 위한 신호처리 기법들을 종합적으로 논의하고, 마지막으로 스테레오 및 깊이 카메라 기반의 홀로그램 생성 결과들을 보인다.

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Bragg type 음향광변조기를 채택한 Electro-holographic system에서의 computer generated Fresnel hologram의 구현 (The CGH in the Electro-holographic system using the Bragg type AOSLM)

  • 최현희;김성규;손정영;우정원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.142-143
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    • 2002
  • KIST에서는 Pulsed Laser를 사용하여 3차원 image를 재생할 수 있는 Electro-Holographic System을 만들어 CGH이미지를 구현하였다. CGH 이미지를 구현하기 위한 SLM (Spatial Light Modulator)으로 TeO$_2$ 결정의 Shear Mode 에서 동작하는 Bragg type의 다채널 AOSLM(Acousto-optic Spatial Light Modulator)이 사용되었다. 이 Bragg type 다채널 AOSLM에서는 광원이 특정 Bragg 각도로 입사하였을 때 다른 고위 차수는 억압되고 +나 -의 첫번째 차수의 회절 빔만이 형성된다. (중략)

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DCT영역에 기반한 반복적 이진위상컴퓨터형성홀로그램을 이용한 디지털 영상 워터마킹 기술

  • 김철수
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2009년도 춘계학술대회 미래 IT융합기술 및 전략
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    • pp.32-36
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    • 2009
  • 본 논문에서는 DCT영역에서 반복적 이진위상컴퓨터형성홀로그램을 이용한 디지털 영상 워터마킹 기술을 제안하였다. 워터마크로 주로 사용되는 랜덤 시퀸스 또는 로고와 같은 은닉영상 대신 은닉영상을 손실없이 재생할 수 있는 이진위상컴퓨터형성홀로그램을 생성하고, 이를 반복적으로 표현해서 워터마크로 사용한다. 그리고 이 워터마크를 호스트영상의 DCT 계수에 적절한 규칙을 통해 가중치를 부여하여 삽입한 후, IDCT한다. 워터마크의 추출은 워터마킹된 영상과 호스트영상을 DCT하고, 삽입시 적용한 규칙을 통해서 수행한다. 그리고 추출된 워터마크의 역푸리에 변환과 호스트영상에 삽입하기전의 워터마크를 역푸리에 변환하여 재생한 은닉영상과의 상관을 취함으로써 워터마크의 존재여부를 검증한다. 제안한 방법은 워터마크 삽입/추출시 반복되는 홀로그램정보를 활용하고, 이진 값으로 구성되어 있으므로 기존의 어떠한 워터마킹 기술보다 외부 공격에 견실한 특징을 가지고 있으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 성능을 확인하였다.

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디지털 홀로그램의 고속생성 기술 동향

  • 최현준;서영호;유지상;김동욱
    • 방송과미디어
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    • 제16권2호
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    • pp.109-117
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    • 2011
  • 디지털 홀로그래피는 현재 입체영상 서비스의 주류를 이루고 있는 스테레오스코픽(Stereoscophic)이나 다시점(Multi-view) 3D와 달리 주어진 관찰각도에서 관찰자의 위치에 따른 입체영상을 볼 수 있다. 또한 입체영상을 디스플레이하는 장치가 물리적 매체가 아닌 공간으로 한다는 점에서도 차이가 있다. 최근 홀로그래피, 홀로그램이란 용어가 상업적인 용도로 사용되면서 해당기술의 본질적인 의미가 상당히 변질되는 경우가 많이 있다. 본 기고에서는 일부에서 변질/왜곡하여 사용하고 있는 "유사한 홀로그래피(Fake holography)"가 아닌 간섭현상(Interference)을 수학적으로 모델링한 후 이를 컴퓨터에서 계산하여 디지털 홀로그램을 생성하는 컴퓨터 생성 홀로그램(Computer-Generated Hologram, CGH) 기술을 다룬다. 특히, 국내외의 연구개발 결과 중에서 전용 하드웨어나 범용 프로세서 등을 이용해 CGH 연산을 고속화하는 기술에 중점을 두었다.

회절광학소자 제작을 위한 레이저 직접 노광기의 공정실험 (Parametric Study for a Diffraction Optics Fabrication by Using a Direct Laser Lithographic System)

  • 김영광;이혁교;김영식;이윤우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.845-850
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    • 2016
  • A direct laser lithography system is widely used to fabricate various types of DOEs (Diffractive Optical Elements) including lenses made as CGH (Computer Generated Hologram). However, a parametric study that uniformly and precisely fabricates the diffractive patterns on a large area (up to $200mm{\times}200mm$) has not yet been reported. In this paper, four parameters (Focal Position Error, Intensity Variation of the Lithographic Beam, Patterning Speed, and Etching Time) were considered for stabilization of the direct laser lithography system, and the experimental results were presented.