DOI QR코드

DOI QR Code

Parallel Processing Method for Generating Elemental Images from Hexagonal Lens Array

육각형 렌즈 어레이로부터 요소영상을 생성하기 위한 병렬 처리 기법

  • 김도형 (충북대학교 디지털정보융합학과) ;
  • 박찬 (충북대학교 정보산업공학과) ;
  • 정지성 (충북대학교 정보산업공학과) ;
  • 권기철 (충북대학교 정보통신공학부) ;
  • 김남 (충북대학교 정보통신공학부) ;
  • 류관희 (충북대학교 디지털정보융합학과)
  • Received : 2012.03.20
  • Accepted : 2012.05.21
  • Published : 2012.06.28

Abstract

According that most integral imaging techniques have used rectangular lens array, this integrated distribution of light is recorded in the form of a rectangular grid. However, hexagonal lens array gives a more accurate approximation of ideal circular lens and provides higher pickup/display density than rectangular lens array[4]. Using the parallel processing technique in order to generate the elemental imaging for hexagonal lens array, each pixel that compose the elemental imaging should be determined to belong to the hexagonal lens. This process is output to the screen for every pixel in progress, and many computations are required. In this paper, we have proposed parallel processing method using an OpenCL to generate the elemental imaging for hexagonal lens array in 3D volume date. In the experimental result of proposed method show speed of 20~60 fps for hexagonal lens array of $20{\times}20$ sizes and input data of Male[$128{\times}256{\times}256$] volume data.

대부분 집적영상 기법에서는 사각형 렌즈 어레이가 사용되고 있으며, 이로 인해 집적된 빛의 분포는 사각격자 형태로 기록된다. 그러나 육각형 렌즈 어레이를 사용하면, 사각형 렌즈 어레이보다 더 높은 밀도의 빛의 분포와 이상적인 원형 렌즈에 가깝게 이미지를 기록 또는 재생 할 수 있다[4]. 육각형 렌즈 어레이 요소영상을 병렬 처리 기법을 사용하여 생성하기 위해서는 요소영상을 구성하는 각 화소에 대하여 그 화소가 속할 육각형 렌즈를 결정해야하고, 이 과정은 화면에 출력되는 모든 화소에 대하여 진행 되며 많은 계산량이 요구된다. 본 논문에서는 3D 볼륨 데이터를 사용하여 육각형 렌즈 어레이에 대한 요소영상을 생성하기 위해 OpenCL를 사용한 병렬 처리 기법을 제안한다. 제안 된 방법을 위한 실험에는 Male [$128{\times}256{\times}256$화소] 볼륨데이터를 사용하였으며, 실험 결과 $20{\times}20$개의 육각형 렌즈 어레이에 대해 요소영상을 초당 20~60장 생성할 수 있었다.

Keywords

References

  1. G. Lippmann, "La photographie integrale," C.R Academic Science, Vol.146, pp.446-451, 1908.
  2. S. W. Min, K. S. Park, B. Lee, Y. J. Cho, and M. S. Hahn, "Enhanced Image Mapping Algorithm for Computer-Generated Integral Imaging System," Japanese Journal of Applied Physics, Vol.45, No.28, pp.L744-L747, 2006. https://doi.org/10.1143/JJAP.45.L744
  3. Y. Igarashi, H. Murata, and M. Ueda, "3D Display System using a Computer Generated Integral Photography," Japan, Journal Applied Physics, Vol.16, pp.1683-1684, 1978.
  4. J. I. Ser, "A Study on the Properties of an Elemental Image depending on the Shape of Elemental Lens and the pick-up Method in the Integral Imaging," Journal of Telecommunication and information, Vol.10, pp.33-39, 2006.
  5. K. C. Kwon, C. Park, Munkh-Uchral Erdenebat, J, S. Jeong, J. H. Choi, N. Kim, J. H. Park, Y. T. Lim, and K. H. Yoo, "High speed image space parallel processing for computer-generated integral imaging system," Optics Express, Vol.20, No.2, pp.732-740, 2012. https://doi.org/10.1364/OE.20.000732
  6. Y. H. Jang, C. Park, J. S. Jung, J. H. Park, N. Kim, J. S. Ha, and K. H. Yoo, "Integral Imaging Pickup Method of Bio-Medical Data using GPU and Octree," International Journal of Contents, Vol.10, No.6, pp.1-9, 2010.
  7. Y. H. Jang, C. Park, J. H. Park, N. Kim, and K. H. Yoo, "Parallel Processing for Integral Imaging Pickup Using Multiple Threads," International Journal of Contents, Vol.5, No.4, pp.30-34, 2009. https://doi.org/10.5392/IJoC.2009.5.4.030
  8. http://www.opengl.org.
  9. Aaftab Munshi, The OpenCL Specification, Version: 1.1, Khronos OpenCL Working Group, 2010.
  10. NVIDIA, OpenCL programming guide for the CUDA architecture, Ver.2.3, 2009.
  11. NVIDIA, CUDA C programming guide, Ver. 3.3.3, 2010.