• 제목/요약/키워드: lenslet array

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영상처리 기법을 이용한 샥-하트만 파면 센서의 측정범위 확장에 대한 연구 (A Study on the Dynamic Range Expansion of the Shack-Hartmann Wavefront Sensor using Image Processing)

  • 김민석;김지연;엄태경;윤성기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.375-382
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    • 2007
  • 샥-하트만 센서는 렌즐릿 배열을 이용하여 파면의 국부적인 기지를 계산하고 이로부터 파면의 왜곡된 정도를 측정하는 파면측정 센서이다. 일반적으로 하나의 점영상에 대한 중심점을 추출하여 기준 점영상의 중심점에 대한 상대적 이동량을 통해 파면의 국부 기울기를 계산, 전체 파면을 복원하는 원리이다. 따라서 하나의 점영상에 대한 정확한 중심점의 추출을 위하여 해당하는 하부개구 내에 점영상이 존재하여야 한다. 하지만 큰 기울기의 파면이 샥-하트만 센서에 입사하게 되면 측정범위를 벗어나게 되어 일반적인 방법으로는 파면의 국부적인 기울기를 계산할 수 없게 되는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 특정 측정시스템에만 국한된 알고리즘이 아닌 모든 파면에 대해 측정 가능하면서도 추가적인 장비 없이 일반적인 샥-하트만 파면 센서가 지니고 있는 측정범위의 한계를 극복할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 연구에서는 영상처리 기법을 이용하여 각 점영상에 대한 유동적인 탐색영역을 설정하고 이러한 탐색영역 내에서 중심점을 추출하는 방법을 제안하였다. 또 점영상 대응법을 적용하여 측정 점영상과 기준 점영상을 일대일 대응시킴으로써 전체 측정파면을 복원할 수 있는 알고리즘을 제안함으로써 측정범위에 제한 없이 파면왜곡을 측정할 수 있는 측정방법을 제시하였다. 이렇게 제안된 알고리즘을 샥-하트만 파면 센서 시스템을 이용한 초점벗어남 측정실험을 통하여 검증하였다.

3D Image Correlator using Computational Integral Imaging Reconstruction Based on Modified Convolution Property of Periodic Functions

  • Jang, Jae-Young;Shin, Donghak;Lee, Byung-Gook;Hong, Suk-Pyo;Kim, Eun-Soo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권4호
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    • pp.388-394
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    • 2014
  • In this paper, we propose a three-dimensional (3D) image correlator by use of computational integral imaging reconstruction based on the modified convolution property of periodic functions (CPPF) for recognition of partially occluded objects. In the proposed correlator, elemental images of the reference and target objects are picked up by a lenslet array, and subsequently are transformed to a sub-image array which contains different perspectives according to the viewing direction. The modified version of the CPPF is applied to the sub-images. This enables us to produce the plane sub-image arrays without the magnification and superimposition processes used in the conventional methods. With the modified CPPF and the sub-image arrays, we reconstruct the reference and target plane sub-image arrays according to the reconstruction plane. 3D object recognition is performed through cross-correlations between the reference and the target plane sub-image arrays. To show the feasibility of the proposed method, some preliminary experiments on the target objects are carried out and the results are presented. Experimental results reveal that the use of plane sub-image arrays enables us to improve the correlation performance, compared to the conventional method using the computational integral imaging reconstruction algorithm.

Computational integral imaging reconstruction by use of scale-variant magnification technique

  • Shin, Dong-Hak;Yoo, Hoon
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.726-729
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    • 2008
  • In this paper, we present an interference problem among elemental images in computational integral imaging reconstruction. To overcome the interference problem, we propose a method to calculate a minimum magnification factor and the preliminary experiments are performed.

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Gaussion 영상을 이용한 컴퓨터적 직접 영상 재생 기술의 객관적 평가 (An object evaluation of computational integral imaging reconstruction technique using Gaussian image)

  • 유훈;신동학
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2007년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.257-258
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    • 2007
  • For objective evaluation of computational integral imaging reconstruction (CIIR) schemes, a framework with the computational pickup and the CIIR process using Gaussian images is presented and characteristics of CIIR along the distance between lenslet array and objects are investigated.

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Laboratory test of MEMS based astronomical adaptive optics

  • 유형준;박용선;채종철;양희수
    • 천문학회보
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    • 제36권1호
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    • pp.65.1-65.1
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    • 2011
  • We built a simple Adaptive Optics (AO) system at laboratory. This AO system is a step toward developing AO system for astronomical use. In this step, the AO system consists of He-Ne laser as a artificial light source, wavefront sensor, MEMS (Micro electro mechanical system) type deformable mirror and several lenses. MEMS deformable mirror allows the compact system at low cost and the only several mm sized collimated beam. We made Shack-Hartmann wavefront sensor using a lenslet array and a fast frame CCD. Its performance is verified using an artificial phase disturber and noting the movement of spot images by the lenslet array. The frame rate of the driving software is about 70 fps, depending on the control parameters. The characteristics of MEMS deformable mirror was measured which includes the voltage-to-deflection relation, influence function, and cross-talk. The total system is operated under closed-loop control for the artificial phase disturber and the wavefront is found to be compensated successfully.

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주기적으로 배치된 렌즈 배열 픽업에서의 요소 영상 크기와 3차원 물체 위치와의 해석과 컴퓨터 집적 영상 복원 화질 개선 방법 (Analysis between elemental image size and object locations in the pickup using periodically-distributed lenslets and enhancement of computational integral imaging)

  • 유훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1171-1176
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    • 2011
  • 본 논문에서는 주기적으로 배치된 렌즈 배열을 이용한 광학 픽업과 평면기반 컴퓨터 집적 영상 복원 (CIIR) 기술에서 요소 영상 크기와 3차원 물체의 복원 깊이 위치에 따른 복원 성능에 대한 분석을 제시한다. 주기적으로 배치된 렌즈 배열에서는 3차원 물체를 픽업할 때 주기성으로 인한 희박 표본화가 발생함이 보고된다. 또한 희박 표본화가 발생하는 3차원 물체의 위치는 요소 영상의 크기와 관계식을 제시한다. 희박 표본화를 회피하는 방안을 제시하고, 이론의 평가를 위해서 컴퓨터 실험을 진행했고 그 결과는 이론을 잘 뒷받침함을 보였다.

동적 마이크로 렌즈 배열을 사용한 3차원 완전 결상에서의 해상도 개선 특성 (Properties of resolution improvement for three-dimensional integral imaging using dynamic microlens array)

  • 조명진;김복수;장주석
    • 한국광학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.130-136
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    • 2004
  • 3차원 완전 결상에서 동적 배열 렌즈 방식을 사용하여 해상도를 향상시킬 때, 해상도 향상 특성을 조사하였다. 렌즈 배열의 이동 방향 및 이동 거리에 따라 관측 해상도가 달라짐을 컴퓨터 합성 완전 결상을 이용하여 보였다. 이를 통해 효율적으로 관측 해상도를 향상시킬 수 있는 렌즈 배열의 이동 조건을 찾을 수 있다.

Resolution Enhanced Computational Integral Imaging Reconstruction by Using Boundary Folding Mirrors

  • Piao, Yongri;Xing, Luyan;Zhang, Miao;Lee, Min-Chul
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권3호
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    • pp.363-367
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    • 2016
  • In this paper, we present a resolution-enhanced computational integral imaging reconstruction method by using boundary folding mirrors. In the proposed method, to improve the resolution of the computationally reconstructed 3D images, the direct and reflected light information of the 3D objects through a lenslet array with boundary folding mirrors is recorded as a combined elemental image array. Then, the ray tracing method is employed to synthesize the regular elemental image array by using a combined elemental image array. From the experimental results, we can verify that the proposed method can improve the visual quality of the computationally reconstructed 3D images.

커브형 집적영상에서 다이렉트 픽셀매핑 방법을 이용한 먼 거리 물체의 해상도 향상 (Resolution Enhancement for Far Objects by Using Direct Pixel Mapping Method in Curving-Effective Integral Imaging)

  • 정한구;김은수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.2664-2669
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    • 2011
  • 본 논문에서는 커브형 집적영상 시스템에서 먼 거리 물체의 해상도를 향상하는 방법을 제안한다. 커브형 집적영상은 비록 기존의 집적영상보다 향상된 샘플링 비율 때문에 더 많은 요소영상을 픽업 할 수 있지만, 먼 거리 물체에 대한 샘플링 효율이 여전히 낮은 원인 때문에 픽업된 요소영상으로 물체를 재생하면 해상도가 낮은 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 커브형 집적영상 시스템에서 픽업된 원 요소영상에 다이렉트 픽셀매핑 방법을 적용하여, 먼 거리에 위치한 물체를 마치 가까이에서 픽업한 것과 같은 새로운 요소영상을 생성한다. 이 새로운 요소영상을 이용하여 커브형 집적영상 시스템에서 최종 해상도가 향상된 물체의 영상을 재생하게 된다. 실험결과에서 기존 방법과의 비교를 통하여 제안방법의 유용성을 검증하였다.

컴퓨터 집적 영상에서의 표면 마커를 이용한 왜곡 보정 (Rectification of Perspective Distortion using Surface Markers on Lenslet Array for Computational Integral Imaging Reconstruction)

  • 손정민;유훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.114-115
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    • 2012
  • 본 논문에서는 마커를 이용한 기존의 전처리 기술을 개선하여 최소한의 마커로 왜곡을 교정하고 요소 영상을 자동으로 추출하는 방법에 대해 제안한다. 기존의 마커 방식과 성능은 비슷하지만 더 간단한 계산법을 이용한 방법을 제안하고, 이를 위한 컴퓨터 실험을 수행하고 교정 전, 후의 복원 영상을 비교하였다.

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