In this paper, A simple image hologram encryption and decryption technique based on the principle of interference are proposed. The technique using the photorefractive material for getting a stable interference pattern is also proposed. And combine these two techniques, I would like to implement a stable optical information security system. In the encrypting process, I would generate binary phase hologram which can reconstruct original image perfectly, and regard this hologram as original image to be encrypted image. And then the hologram is encrypted as randomly generated binary phase image. Reference image is also generated from the encrypted image by applying interference rule. In the decrypting process, I can get a interference intensity by interfering the reference image and the encrypted image in the interferometer. and transform inferference intensity information into phase information. I recover original image by inverse Fourier transforming the phase information. In this process, the intensity information generated by interference of two images is very sensitive to external vibrations. So, I would like to get a stable interference using the characteristic of SPPCM(self pumped phase conjugate mirror) in photorefractive materials, especially BaTiO₃.
분 논문에서는 Lohmann 방법과 FFT (fast Fourier transform)를 사용하여 홀로그램을 제작하였다. 먼저 수학적으로 정의되는 물체의 $128{\times}128$로 표본화된 점들에 대한 복소 파면을 FFT 연산으로 구하였다. 그리고 Lohmann의 방법을 사용하여 각각의 표본점에 대한 복소 파면의 진폭과 위상을 홀로그램 정보로 바꾸었다. PC와 레이저 프린터를 용하여 홀로그램 도면을 그렸으며, 그 도면을 사진 축소하여 CGH(computer generated holograms) 필름을 제작하였다. 헬륨-네온 레이저와 역퓨리에 변환 광학계를 사용하여 수학적으로 정의되는 물체의 홀로그램 상을 재생하였다. $32{\times}32$, $64{\times}64$, $128{\times}128$의 표본수, random 위상의 적용 여부, 진폭 절단 및 CGH 필름의 표백 정도에 따라 변화하는 홀로그램 상의 특성을 조사하였다. 이 실험을 통하여 우수한 홀로그램 상을 재생할 수 있는 최적 조건과 홀로그램 상에서 스페클 잡음을 줄일 수 있는 최적 조건을 얻을 수 있었다. 2진 위상 홀로그램을 프로그램하기 위하여 Lohmann의 알고리즘을 MS Visual BASIC 6.0으로 구현하였다.
We propose an efficient method for synthesizing mesh-based realistic computer-generated hologram (CGH). In a previous nonanalytic mesh-based CGH synthesis, the angular spectrum of the two-dimensional (2D) plane is calculated using the fast Fourier transform (FFT) with the same size as the resolution of the final hologram. Because FFT increases the computation time as the size of the input matrix increases, the previous method has a problem: The higher the resolution of the hologram, the greater the computational load, thereby delaying synthesis time. In this study, when calculating the angular spectrum of the 2D plane in mesh-based CGH synthesis, we propose a method to calculate the angular spectrum by defining the 2D plane with an arbitrary size smaller than the resolution of the final hologram. The resolution adjustment method reduces the computation time and can be applied to occlusion culling and texturing for the realistic effect of mesh-based CGH. We describe the principle, error analysis, application of realistic effect, and experimental results of the proposed method.
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.
Kim, Min-Su;Baasantseren, Ganbat;Kim, Nam;Park, Jae-Hyeung
Journal of the Optical Society of Korea
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제12권4호
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pp.269-274
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2008
We propose a new synthesis method for the hologram of 3D objects using incoherent multiple orthographic view images. The 3D objects are captured and their multiple orthographic view images are generated from the captured image. Each orthographic view image is numerically overridden by the plane wave propagating in the direction of the corresponding view angle and integrated to form a point in the hologram plane. By repeating this process for all orthographic view images, we can generate the Fourier hologram of the 3D objects.
본 논문에서는 푸리에 변환의 위상천이 특성을 이용하여 기존의 계산방법보다 처리 속도가 빠르고, 이상적인 CGH의 재생이미지와의 차이가 크지 않은 Phase-only CGH의 새로운 최적화 계산방법을 제시한다. 기존의 수치적인 해를 얻는 접근과는 다르게 푸리에 변환 자체의 위상천이 특성을 이용하여 노이즈를 선택적으로 필터링하는 방법으로 Phase-only CGH를 얻기 때문에 계산속도를 현저하게 줄일 수 있다. 이상적인 CGH와 기존의 방법, 그리고 새로운 계산방법을 통한 CGH를 시뮬레이션을 통하여 각각 SLM에 저장하여 수렴렌즈를 이용한 푸리에 홀로그램 방식으로 이미지를 재생하였다. 그리고 시뮬레이션 재생 이미지를 비교하여 본 연구의 타당성을 살펴보았다. 기존의 방법과 비교하였을 때, 이미지 물체의 질감과 예리도가 이상적인 CGH와 비슷한 정도의 수준으로 향상되었고, 계산속도 또한 크게 줄었음을 알 수 있다.
We present an analysis on the quality factors of the Fourier hologram generated from multiple orthographic view images of three-dimensional object. In the analysis, we analyze both the maximum size of the reconstructed object and its spatial resolution. For the maximum size of the reconstruction, we found that the main factor is the orthographic projection angle interval. Too large projection angle interval causes overlapping in the reconstruction space domain. For the spatial resolution, there are three factors, i.e. the capturing lens array pitch which determines the spatial sampling rate of the original three-dimensional objects, the maximum orthographic projection angle, and the spatial frequency bandwidth of the object. The dominant factor is determined by the relationship between those three factors.
In this paper, the real-time optical associative memory using multiple hologram which is generated with two angular multiplexed reference beams and Fourier transformed object beam in the $BaTiO_{3}$ crystal based on DFWM mechanism. When one image is recorded in the $BaTiO_{3}$ crystal, complete image can be recalled by 9 % partial input of the stored original image without any additional thresholding and optical feedback process. As an experimental result of multiple Fourier hologram which is recorded with two binary images, OHCHAS and PARKHK, we can obtain complete image recalled by 1/6 partial input of the stored image.
본 논문은 위상 홀로그램인 키노폼에 대한 기본원리를 설명하고 키노폼 설계 방법 중 수정된 반복 푸리에 변환 알고리즘을 이용한 키노폼 설계 방법과 설계된 키노폼과 공간 광변조기를 이용한 디스플레이 기술을 소개한다. 또한, 키노폼 응용 기술에 대한 소개와 국내외 동향을 살펴본다.
본 논문에서는 이진 위상 홀로그램과 간섭계를 이용하여 디지털 데이터의 저작권을 보호할 수 있는 새로운 워터마킹 방법을 제안하였다. 먼저, SA알고리듬을 이용하여 숨겨질 마크영상의 이진 위상 홀로그램을 설계하였다. 이를 원 영상에 선형중첩 시킴으로써 워터마킹된 영상을 얻었다. 워터마킹된 영상에서 마크영상을 추출하기 위한 복호화 과정은 경로차가 같도록 구성된 마흐-젠더 간섭계를 이용하여 워터마킹된 영상의 위상변조 성분과 위상변조된 원 영상과의 간섭세기론 역푸리에 변환 함으로써 얻었다. 제안된 방법은 임의의 절단된 영상에 대해서 강인함을 컴퓨터 모의실험을 통해 확인하였으며, 위상 변조 특성이 있는 LCD를 사용하여 광학적으로 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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