• 제목/요약/키워드: digital holography

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광 스캐닝 홀로그램 현미경에서 부분 영역 해석을 통한 자동 초점 (Auto-focus of Optical Scanning Holographic Microscopy Using Partial Region Analysis)

  • 김유석;김태근
    • 한국광학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.10-15
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    • 2011
  • 본 논문에서 홀로그램의 일부 영역만을 선택하여 자동 초점 맺는 방법을 제안하고 이를 실험적으로 보였다. 먼저 광 스캐닝 홀로그래피를 이용하여 복소 홀로그램을 추출한다. 그 다음 홀로그램의 일부 영역만을 선택하고 가우시안 저대역 필터링, Real-only 홀로그램 합성, Power fringe-adjusted 필터링, 주파수축 변환 등의 과정을 통해 깊이 정보를 추출한다. 이렇게 추출된 깊이 위치를 이용하여 홀로그램을 자동적으로 복원하게 된다.

Reconstruction of Optical Scanning Holography with Segmentation

  • Im, Dong Hwan;Kim, Taegeun;Kim, Kyung Beom;Lee, Eung Joon;Lim, Seung Ram
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권6호
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    • pp.680-685
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    • 2021
  • We propose a technique that reconstructs a hologram whose pixel number is greater than the pixel numbers of a conventional image sensor. The pixel numbers of the hologram recorded by optical scanning holography (OSH) increases as the scan area becomes larger. The reconstruction time also increases drastically as the size of the hologram increases. The holographic information of a three-dimensional (3D) scene is distributed throughout the recorded hologram; this makes the simple divide-and-stitch approach fail. We propose a technique that reconstructs the hologram without loss of holographic information. First, we record the hologram of a 3D scene using OSH. Second, we segment the hologram into sub-holograms that contain complete holographic information. Third, we reconstruct the sub-holograms simultaneously. Finally, we rearrange the reconstructions of the sub-holograms.

Error Analysis for Optical Security by means of 4-Step Phase-Shifting Digital Holography

  • Lee, Hyun-Jin;Gil, Sang-Keun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제10권3호
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    • pp.118-123
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    • 2006
  • We present an optical security method for binary data information by using 4-step phase-shifting digital holography and we analyze tolerance error for the decrypted data. 4-step phase-shifting digital holograms are acquired by moving the PZT mirror with equidistant phase steps of ${\pi}/2$ in the Mach-Zender type interferometer. The digital hologram in this method is a Fourier transform hologram and is quantized with 256 gray level. The decryption performance of the binary data information is analyzed. One of the most important errors is the quantization error in detecting the hologram intensity on CCD. The greater the number of quantization error pixels and the variation of gray level increase, the more the number of error bits increases for decryption. Computer experiments show the results for encryption and decryption with the proposed method and show the graph to analyze the tolerance of the quantization error in the system.

A Hybrid Encryption Technique for Digital Holography using DCT and DWT

  • Choi, Hyun-Jun;Seo, Young-Ho;Kim, Dong-Wook
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권3호
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    • pp.271-275
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    • 2011
  • In this paper, we present a hybrid encryption for a digital hologram which is the most valuable image content. The encryption algorithm is based on a hybrid technique implementation a four-dimensional transform combining the discrete wavelet transform(DWT) and the discrete cosine transform (DCT). The encryption scheme is composed on the basis of the energy distribution. The experimental results showed that encrypting only 0.0244% of the entire data was enough to hide the constants of the hologram. The encryption algorithm expected to be used effectively on the researches on encryption and others for digital holographic display.

A new objective quality metric for phase hologram processing

  • Oh, Kwan-Jung;Kim, Jinwoong;Kim, Hui Yong
    • ETRI Journal
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    • 제44권1호
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    • pp.94-104
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    • 2022
  • Because of its convenience and compatibility with various image processing techniques, digital image representation of holograms is generally used in digital holography, and thus, quality assessment of digital holograms is an essential issue. This study proposes a new objective quality metric for digital phase hologram image processing. The proposed metric is based on a newly defined phase distortion created by taking the 2π periodicity of phase information into account. The experimental results show that the proposed metric correlates with reconstruction image quality better than the existing metric under random distortions and also works well with JPEG 2000 compression. It is expected to be broadly used in phase image processing and compression applications including phase holograms.

위상 천이 디지털 홀로그래피 및 디지털 워터마킹 기반 디지털 홀로그램의 이중 암호화 (Double Encryption of Digital Hologram Based on Phase-Shifting Digital Holography and Digital Watermarking)

  • 김철수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • 본 논문에서는 위상 천이 디지털 홀로그래피(PSDH; Phase-Shifting Digital Holography) 및 디지털 워터마킹(Digital Watermarking) 기반 디지털 홀로그램의 이중 암호화 기술을 제안한다. 이를 위해 먼저 디지털 워터마크에 사용할 로고 영상을 정하고, 이 영상에 대한 이진 위상 컴퓨터형성 홀로그램(CGH; Computer Generated Hologram)을 반복 알고리즘을 이용하여 설계한다. 그리고 랜덤하게 발생시킨 이진 위상 마스크를 워터마크로 정하고, 설계된 이진 위상 CGH와 XOR 논리연산을 통해 워터마크 정보에 대한 키 영상을 생성한다. 그리고 물체 영상을 위상 변조하여 세기가 일정한 함수로 만든 후, 워터마크인 랜덤하게 발생시킨 이진 위상 마스크를 곱하여 물체파를 생성한다. 이 물체파는 워터마크 정보가 포함된 잡음과 유사한 패턴을 가지는 1차 암호화된 영상이라고 할 수 있다. 이를 2-단계 PSDH기술을 적용하여 기준파와 간섭을 시키면 가시성이 향상된 최종 간섭무늬를 얻는다. 이 간섭패턴이 최종적으로 구하고자 하는 물체 영상의 2차 암호화된 영상이 된다. 암호화된 영상의 복호화는 2-단계 PSDH기술을 통한 암호화된 영상들을 이용하여 적절한 산술연산 처리한 후, 프레즈넬 변환 및 1차 암호화 과정의 역순으로 진행하면 된다. 제안된 방법의 암호화 및 복호화 기술은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증된다.

디지털 홀로그래피 간섭패턴을 위한 웨이블릿 기반의 전자적인 워터마킹 알고리듬 (Wavelet-based Electronic Watermarking Algorithm for Digital Holography Interference Patterns)

  • 최현준;서영호;위성민;유지상;김동욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1751-1758
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    • 2008
  • 디지털 홀로그래피 간섭패턴은 상당히 많은 자원들(고가의 광학장비 혹은 복잡한 컴퓨터 연산)을 소모함으로써 얻을 수 있는 디지털 콘텐츠이다. 본 논문에서는 이런 고가의 콘텐츠인 디지털 홀로그래피 간섭 패턴의 소유권을 보호하기 위해 홀로그램 영역과 주파수영역에서의 디지털 워터마킹 기법들을 제안하였다. 홀로그램영역에서 워터마킹 기법은 주파수영역에서 제안한 2차원 이산 웨이블릿 변환(2-dimensional discrete wavelet transform, 2DDWT)을 기반으로 하는 기법과의 비교를 위한 것이다. 제안한 두 가지 기법 모두 데이터의 압축 및 전송과정에서 생길 수 있는 공격들에 대해 비교적 강인한 특성을 보였다. 특히, 2DDWT 기반의 워터마킹 기법은 공격 후 추출한 워터마크가 3%이하의 낮은 에러율을 보였다. 이는 기존의 광학기반의 워터마킹 알고리즘들에 비해 매우 향상된 결과이다.

반복 가산 기법을 이용한 Fresnel 홀로그램의 고속 계산 알고리듬 (Fast Computation Algorithm of Fresnel Holograms Using Recursive Addition Method)

  • 최현준;서영호;김동욱
    • 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.