• 제목/요약/키워드: digital holography

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새로운 룩업테이블을 이용한 3차원 디지털 홀로그램의 고속 합성 및 복원 (Fast Generation and Reconstruction of Digital Holograms Using a Novel Look-up Table)

  • 김승철;김은수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3C호
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    • pp.255-261
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    • 2008
  • 3차원 물체에 대한 디지털 홀로그램을 합성할 때 사용되는 기존의 LT(look-up table) 방식은 고속연산은 가능하나 과도한 데이터 저장 공간을 요구하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 LT 방식의 연산속도는 그대로 유지하면서도 데이터 저장용량을 획기적으로 줄여줄 수 있는 새로운 룩업테이블 방식인 N-LT(novel look-up table) 제시하였다. 즉, 제안된 방식에서는 기존 LT 방식에서와 같이 3차원 물체의 모든 방향의 포인트가 아닌 각 깊이 방향의 포인트에 대한 요소 프린지 패턴만을 저장하고, 그 깊이 평면에 존재하는 포인트들의 프린지 패턴은 요소 프린지 패턴을 이동시켜 계산하게 된다. 실험 결과 제안된 N-LT 방식은 기존의 광선추적(ray-tracing) 방식에 비해 48.7배의 속도향상을 갖고, 기존의 LT 방식에 비해 1/217 정도의 데이터 공간이 필요함이 분석되었다.

디지털 홀로그래피에서의 수정된 골드스타인 알고리즘을 이용한 위상펼침 (Phase Unwrapping using Modified Goldstein Algorithm in Digital Holography)

  • 윤선규;조형준;김두철;유영훈;김성규
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.122-129
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    • 2007
  • 디지털 홀로그래피를 이용하여 얻어진 위상정보는 위상펼침 알고리즘을 이용하여 3차원 상을 구현할 수 있다. 위상펼침 방법에는 다양한 알고리즘이 사용되고 있다. 이중 연산 시 사용하는 메모리용량이 작고 연산시간이 짧은 골드스타인 알고리즘이 많이 사용된다. 골드스타인 알고리즘은 쌍을 이루는 특이점이 아닌 다른 특이점이 가까울 때 잘못된 연산을 수행하여 잘못된 3차원 정보를 준다. 이러한 골드스타인 알고리즘의 오류를 특이점과 경계면 데이터를 이용하여 수정하였다. 수정된 알고리즘을 이용하면 분해 한계 영역의 데이터도 복원될 수 있음을 확인하였다. 수정된 알고리즘의 연산시간은 골드스타인 알고리즘보다 약 10%가 증가되지만 다른 알고리즘에 비하면 연산시간이 짧다.

Motility Contrast Imaging for Drug Screening Applications

  • Jeong, Kwan
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권4호
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    • pp.382-389
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    • 2015
  • Motility contrast imaging is a coherence-domain imaging technique that uses cellular motility as a fully endogenous imaging contrast agent. Motility is measured inside tissue using a digital holographic coherence gate that extracts dynamic speckle from fixed depths. The dynamic speckle arises from the normal organelle motion inside cells, and from the movement of the cellular membranes driven by the cytoskeleton. It measures cellular activity and the effects of temperature and osmolarity. Motion is sensitive to cytoskeletal drugs, such as the antimitotic drugs used for cancer chemotherapy, and the effects of drug combinations also can be monitored. Motility contrast imaging is a potential tissue-based assay platform for highthroughput screening of pharmaceuticals.

홀로그래피를 이용한 실내 음장의 재구성에서 발생하는 수치 오차 (Numerical Errors in Digital Holographic Reconstruction of Interior Sound Fields)

  • 김영기;김양한
    • 소음진동
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    • 제9권4호
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    • pp.687-692
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    • 1999
  • Digital holographic reconstruction method [W. A. Veronesi, et al, 1989, JASA, Vol. 85, pp. 588∼598] reconstructs a whole sound field by using measured sound pressure. This paper reports numerical errors of the method that occur at specific frequencies. The errors occur due to the truncation errors included in the calculation of transfer matrixes. The frequencies of the errors depend on the size of boundary element surfaces. Moreover, a modified calculation technique is proposed in the paper. The technique prevents the truncation errors by employing an indirect calculation procedure.

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차세대 콘텐츠를 위한 AI 기술 활용 동향 및 전망 (Trends and Prospects in the Application of AI Technology for Creative Contents)

  • 홍성진;이승욱;윤민성;박지영;이수웅;김아영;정일권
    • 전자통신동향분석
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    • 제35권5호
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    • pp.123-133
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    • 2020
  • With the development of artificial intelligence (AI) and 5G technology, an ecosystem of digital content is gradually becoming intelligent, immersive, and convergent. However, there is not enough ultra-realistic content for the ecosystem. For ultra-realistic content services, creative content technologies using AI are being developed. This paper introduces the trends in and prospects of creative content technologies such as 3D content creation, digital holography, image-based motion recognition, content analysis/understanding/searching, sport AI, and content distribution.

Determining Two-Sided Surface Profiles of Micro-Optical Elements Using a Dual-Wavelength Digital Holographic Microscope With Liquids

  • Lee, Hong Seok;Shin, Sanghoon;Lee, Heonjoo;Yu, Younghun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권5호
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    • pp.495-499
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    • 2014
  • In this paper, a method is proposed for simultaneously measuring the front and back surface profiles of transparent micro-optical components. The proposed method combines a dual-wavelength digital holographic microscope with liquids to record holograms at different wavelengths, and then numerically reconstructs the three-dimensional phase information to image the front and back sides of the sample. A theoretical model is proposed to determine the surface information, and imaging of an achromatic lens is demonstrated experimentally. Unlike conventional interferometry, our proposed method supports nondestructive measurement and direct observation of both front and back profiles of micro-optical elements.

Rapid Calculation of CGH Using the Multiplication of Down-scaled CGH with Shifted Concave Lens Array Function

  • Lee, Chang-Joo;Lee, Seung-Yeol
    • 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.

디지털 아트를 활용한 인터랙티브 기반의 실내공간디자인 표현 연구 (A Study on Expression for Indoor Design base of Interactive using Digital Art)

  • 김재헌;김치용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.2473-2478
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    • 2009
  • 최근 디지털 아트는 이미지, 사운드, 시뮬레이션, 3차원 홀로그래피 등의 다양한 디지털 미디어를 활용하여 새로운 분야의 예술로 시도되고 있다. 이런 수많은 디지털 아트는 전시관이라는 제한된 장소와 제한된 기간에만 관객들과 접하고 있는 상황이다. 하지만 디지털 아트는 디지털 형태의 미디어를 이용할 수 있는 공간이면 실내외 어디든 활용 가능성이 있다. 디지털 아트를 활용하기 위하여 먼저 디지털 아트의 특징을 분석하였다. 디지털 아트의 상호작용성은 관객의 참여를 유발시킬 뿐 아니라 인간과 예술과의 의사소통을 가능하게 하며, 인간과 공간을 연결하는 연결고리 역할을 한다. 인간과 공간의 상호작용과 디지털 아트의 상호작용성에 중점을 두고 인간과 공간, 공간과 디지털 아트, 디지털 아트와 인간의 관계성을 연구하였다. 본 논문에서는 디지털 아트를 활용하여 실내공간디자인에 하기 위하여 필요한 상호작용성에 대해 분석하고, 인터렉티브 기반의 실내디자인에 관한 표현을 연구했다.

위상천이가법에 의한 디지털 홀로그래피 마이크로스코피에 관한 연구 (Digital Holographic microscopy based on phase shifting technique)

  • 박광희;최평석;은재정
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.181-187
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    • 2011
  • 본 논문에서는 홀로그램정보의 손실이 없고, CCD 화소면의 최대 활용이 가능한 in-line 형태의 광학계를 구성하고, 보다 향상된 위상 천이법을 토대로 디지털 in-line 홀로그래피 마이크로스코피를 구현하였다 이러한 구성방식으로 디지털 홀로그래피의 최대 문제인 0차 회절 항에 의한 DC잡음과 in-line 홀로그래피에서 나타나는 트윈 이미지가 효율적으로 제거됨을 실험적으로 보였고, 위상 맵핑을 통해 계량적으로 분석하였다. 또한 광학장치 컨트롤과 영상처리가 연동하여 실시간적으로 이루어지므로, 본 논문에서 연구한 DHM 방식은 앞으로 미세분석을 위한 삼차원 현미경법에 많은 응용이 이루어 질것으로 기대된다.

디지털 홀로그래픽 입자유속계를 이용한 미세곡관 내부유동 측정 (Measurement of Flow inside Curved Microtube Using a Digital Micro Holographic Particle Velocimetry)

  • 김석;이상준
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.116-118
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    • 2007
  • Three-dimensional (3D) velocity field information of a laminar flow in a curved micro tube of circular cross-section has been measured using a digital micro holographic particle tracking velocimetry (HPTV). The temporal evolution of instantaneous velocity field of a water flow in a curved micro tube of $100\;{\mu}\;m$ and $300\;{\mu}\;m$ in inner diameter was obtained. The 3D mean velocity field distribution was obtained quantitatively by statistical-averaging of instantaneous velocity fields. At low Dean number (De), a secondary flow was not generated in the curved tube. With increasing Dean number, the secondary flow constituted of two large-scale counter-rotating vortices was formed due to enhanced centrifugal force. To reveal the flow characteristics of high Dean numbers, trajectories of fluid particles were evaluated experimentally from the 3D velocity fields data measured by the HPTV technique. The present experimental results, especially the 3D particle trajectories, would be helpful to design and to understand the mixing phenomena in 3D curved passages of various curved micro-tubes or micro-channels.

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