• 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.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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• pp.433-436
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• 2003

Recent developments in a new method of holographic computer-aided imaging will be reviewed. Our hologram is computed from angular viewpoints of the observed 3D scene. The recorded data are processed to yield a 2D computer-generated hologram. When this hologram is illuminated properly, a 3D image of the scene is reconstructed.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.638-643
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• 2009

A computer-generated hologram(CGH) is made for three-dimensional image reconstruction of a virtual object which is a difficult to irradiate the laser light directly. One of the adverse effect factors is quantization of wave front computed by program when a computer-generated hologram is made. Amplitude element is not considered in Kinoform, it needs processing to reduce noise or false image. So several investigation was reported that the improvement of reconstructed image of Kinoform. Means to calculate the most suitable complex amplitude distribution are iterative algorithm, simulated annealing algorithm and genetic Algorithm. Error diffusion method reconstructed to separate the object as for the noise that originated in the quantization error. So it is efficient method to obtain high quality image with not many processing.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5C호
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• pp.386-394
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• 2008

디지털 홀로그래픽 비디오 시스템을 제작하기 위해서는 디지털 홀로그램을 가능한 빠르게 생성하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 디지털 홀로그램의 전체 좌표를 대상으로 반복적인 가산 연산을 이용하여 Fresnel 홀로그램의 생성 속도를 높이는 알고리듬을 제안한다. 디지털 홀로그램을 계산하기 위한 3차원 객체는 컴퓨터 그래픽(computer graphic, CG)으로 제작한 깊이영상(depth-map image)을 이용하였다. 본 논문에서 제안하는 알고리듬은 부동소수점 형식의 반복가산기법을 이용하여 디지털 홀로그램의 위상을 고속으로 계산하는 기법이다. 실험결과 제안한 알고리듬은 일반적인 CGH 수식을 이용한 기법의 70%, [3]에서 제안한 기법보다 30%이상 연산속도가 빨라졌다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1267-1274
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• 2007

본 논문에서는 컴퓨터 생성 홀로그램(computer generated holograms, CGH) 기법을 이용해 생성한 디지털 홀로그램을 위한 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 본 연구팀은 일반적인 2차원 디지털 영상들과는 다른 특성을 보이는 디지털 홀로그램을 홀로그램 영역과 전역 2차원 DCT영역에서 분석하였고, 이를 기반으로 새로운 워터마킹 알고리즘을 개발하였다. 제안한 워터마킹 알고리즘을 대상으로 차세대 홀로그래픽 3DTV를 위한 디지털 홀로그램의 전송 수신 단에서 발생할 수 있는 여러 가지 공격들을 수행한 결과 비교적 우수한 특성을 보였다. 특히 전역 2차원 DCT영역에서의 워터마킹 기법이 가우시안 잡음 첨가 이외의 모든 공격에 대해 높은 워터마크 추출율을 보였다. 본 논문에서 제안한 디지털 홀로그램의 분석 방법과 결과, 그리고 디지털 워터마킹 알고리즘은 추후 관련 분야를 연구하는 연구자들에게 하나의 지표가 될 수 있으리라 생각된다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제10권4호
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• pp.460-469
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• 2022

Increasing interest in the metaverse world these days, interest in realistic content such as 3D displays is growing. In particular, hologram images seen in movies provide viewers with an immersive display that cannot be seen in conventional 2D images. Since the first discovery of holography by Dennis Gabor in 1948, this technology has developed rapidly. Spatially, this beginning of technology like Optical hologram called analog hologram and Digital hologram such as computer-generated hologram (CGH). In analog and digital holograms, a recording angle and a recording wavelength are having important role when reproducing and display hologram. In the hologram, diffraction of light causes by unexpected formed by the synthesis from interference with object and reference light. When recording, the incident light information and mismatched reproduction light reconstruct the hologram in an undesirable direction. Reproduction light that is out of sync with incident light information with initial condition of recording will cause reconstructed image in an undesirable direction. Therefore, we analyze the holographic interference pattern generated by hologram recording in volume holograms using photopolymer and analyze the characteristics that vary depending on the angle of the reproduced light. This is expected to be used as a basic research on various holographic application that may cause as holograms are applied to industries in the future.

• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.590-605
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• 2014

본 논문은 디지털 홀로그램 비디오를 서비스할 수 있는 서비스 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이 시스템은 현존하는 2차원 또는 3차원 영상/비디오를 서비스하는 시스템의 프레임, 즉 데이터 획득, 처리, 전송, 수신, 복원의 과정을 그대로 따른다고 가정한다. 이 시스템은 수직 리그로부터 획득한 영상을 보정하는 전처리 과정을 수행하고, 시청자의 시점에 해당하는 가상 시점의 영상을 생성하고 홀로그램을 생성한다. 이전 연구에서 구현하지 못한 홀로그램에 대한 신호처리 요소들을 추가하고 성능을 개선하였다. 본 논문에서는 GPU를 늘리면서 이전 버전[25]의 홀로그램 생성시간을 1/3로 감소 시켰고 추가적으로 홀로그램의 압축, 워터마킹, 암호화 모듈을 추가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1505-1511
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• 2012

컴퓨터 생성 홀로그램을 통해 생성된 디지털 홀로그램은 그 데이터량이 방대하기 때문에 저장, 전송 및 처리를 위해서는 데이터량을 줄일 필요성이 있다. 하나의 객체를 나타내기 위한 디지털 홀로그램의 데이터량을 줄이는 가장 효율적인 방법은 부호화를 수행하는 것이다. 본 논문에서는 효율적인 부호화를 위해 디지털 홀로그램을 Fresnel 변환을 도입하여 주파수 영역에서 분석하였다. 이 분석결과는 추후 디지털 홀로그램을 위한 부호화 기술의 개발 시 중요한 데이터가 될 것이다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권1호
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• pp.92-97
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• 2009

In this paper, a conventional simulated annealing (SA) method for optimization of a kinoform computer generated hologram (CGH) is analyzed and the SA method is modified to reduce a reconstruction error rate (ER) of the CGH. The dependences of the quantization level of the hologram pattern and the size of the data on the ER are analyzed. To overcome saturation of the ER, the conventional SA method is modified as it magnifies a Fourier-transformed pattern in the intermediate step. The proposed method can achieve a small ER less than 1%, which is impossible in the conventional SA method.

• 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.