• 제목/요약/키워드: 컴퓨터형성홀로그램

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TS 알고리듬과 SA 알고리듬을 이용한 컴퓨터 형성 홀로그램의 성능 향상 (Improvement of the efficiency from Computer-Generated Holograms by using TS algorithm and SA algorithm)

  • 조창섭;신창목;조규보;김수중;김철수
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.43-49
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Tabu Search(TS) 알고리듬과 Simulated Annealing(SA) 알고리듬을 결합하여 향상된 성능을 갖는 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계할 수 있는 방법을 제안하였다. 회전 효율의 향상을 위해 TS 알고리듬으로 이상적인 홀로그램에 근접한 패턴을 생성하고, 이를 SA 알고리듬에서 무작위로 구성된 초기 패턴과 대체하여 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계하였다. 컴퓨터 모의 실험과 광 실험을 통하여 제안한 방법과 SA 알고리듬과의 성능을 비교한 결과 제안한 방법으로 재생한 영상이 SA 알고리듬을 이용하였을 때보다 향상된 회전 효율과 균일도를 가지는 것을 확인 할 수 있었다.

간섭계와 직렬 위상 키를 이용한 안정한 광 보안 시스템의 구현 (An Implementation of Stable Optical Security System using Interferometer and Cascaded Phase Keys)

  • 김철수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.101-107
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    • 2007
  • 본 논문에서는 간섭계와 직렬 위상 키를 이용한 안정한 광 보안 시스템을 제안하였다. 먼저 암호화를 위해 원영상을 재생할 수 있는 이진 위상 컴퓨터형성홀로그램을 반복 알고리듬을 이용하여 설계하며, 이를 암호화할 영상으로 간주하여 랜덤하게 발생시킨 위상 키 영상과의 XOR 연산을 통해 암호화한다. 홀로그램의 복호화 과정은 암호화된 영상과 암호화시에 사용된 무작위 위상 키 영상을 직렬 정합시킨 후, 기준파와의 간섭에 의해 수행된다. 그리고 복호화된 홀로그램 영상은 위상 변조한 후, 역푸리에 변환하여 최종적으로 구한다. 이 과정동안 간섭세기는 주위 진동에 상당히 민감하다. 그래서 광굴절매질의 자기 위상공액성질을 이용하여 안정된 간섭패턴을 얻는다. 제안된 암호화 시스템에서는 암호화시에 사용된 무작위 키 영상 정보가 없으면 원영상이 전혀 복원 되지 않고, 키 영상을 달리함에 따라 복원되는 홀로그램의 패턴을 달리할 수 있으므로 차별화된 인증 시스템에 활용할 수 있다.

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간섭을 기반으로한 컴퓨터형성홀로그램과 $BaTiO_3$를 이용한 안정한 광 정보보호 시스템의 구현 (Implementation of Stable Optical Information Security System using Interference-based Computer Generated Hologram iud $BaTiO_3$)

  • 김철수;김종윤;박영호;김수중;조창섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8C호
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    • pp.827-834
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    • 2003
  • 본 논문에서는 간섭원리에 기반한 컴퓨터형성홀로그램과 광굴절매질인 BaTiO$_3$를 이용하여 광 정보 보호 시스템을 구현하였다. 먼저 원영상을 재생할 수 있는 이진위상홀로그램을 생성한 후, 이를 암호화할 영상으로 간주한다. 그리고 이 홀로그램에 간섭 원리를 적용하여 암호화된 영상과 기준영상(키 정보)을 얻는다. 복호화과정은 Mach-Zehnder 간섭계에서 암호화된 영상과 기준영상과의 간섭을 통해 간섭세기 정보를 얻고, 이를 LCD를 이용하여 위상 정보로 변환한 후 푸리에 변환함으로써 원영상을 얻는다. 이 과정에서 두 영상의 간섭을 통해 얻어지는 세기 정보는 주위 진동에 상당히 민감하다. 그래서 광굴절매질인 BaTiO$_3$의 SPPCM 특성을 이용하여 안정한 간섭 무늬를 얻는다. 제안된 방법은 원래의 영상 대신 그 영상의 홀로그램을 암호화하므로 이중 영상 암호 효과의 장점이 있다.

비디오 코딩 기술을 이용한 컴퓨터 형성 홀로그램 압축 (Computer generated hologram compression using video coding techniques)

  • 이승현;박민순
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.767-774
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    • 2005
  • 본 논문에서는 디지털 홀로그램의 효과적인 코팅 방법으로써 비디오 영상에서 사용되는 표준 압축 방식을 사용하였다. 먼저, 컴퓨터 형성 홀로그램(CGH)으로부터 생성된 격자패턴을 비디오 데이터로 변환한 다음 이를 부호화 하였다. 또한, 변환을 위한 전처리, 물체 영상의 전체적인 정보에 대한 국부적인 영역분할, 부호화를 위한 주파수 변환, 격자패턴의 비디오 스트림을 위한 스캐닝, 계수 값의 분류, 복합적인 비디오 부호화 등을 제안하였다. 제안된 복합 압축 알고리듬은 기존의 방법에 비해 뛰어난 압축율과 재생력을 얻을 수 있었다.

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DCT영역에서 스크램블된 이진 위상 컴퓨터형성홀로그램을 이용한 디지털 영상 워터마킹 기술 (Digital Image Watermarking Technique using Scrambled Binary Phase Computer Generated Hologram in Discrete Cosine Transform Domain)

  • 김철수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.403-413
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    • 2011
  • 본 논문에서는 DCT 영역에서 스크램블된 이진 위상 컴퓨터형성홀로그램을 이용한 디지털 영상 워터마킹 기술을 제안하였다. 워터마크 삽입과정은 워터마크로 사용되는 은닉영상 대신 은닉영상을 손실 없이 재생할 수 있는 이진 위상 컴퓨터홀로그램을 생성하고 이를 스크램블기법으로 암호화 하여 워터마크로 사용한다. 그리고 암호화된 워터마크에 가중치 함수를 곱하고 호스트영상의 DCT 영역에서 DC성분에 삽입한 후 IDCT를 수행한다. 워터마크의 추출은 워터마킹된 영상과 원래의 호스트영상의 DCT계수 차이를 구하고, 삽입시 적용한 가중치 함수를 나눈 후 디스크램블링 하여 복호화 한다 그리고 복호화된 워터마크를 역푸리에 변환하여 은닉영상을 재생한다 마지막으로 원래의 은닉영상과 복호화된 은닉영상과의 상관을 통해 워터마크의 존재여부를 결정한다. 제안된 워터마킹 기술은 이진 값으로 구성된 은닉영상의 홀로그램정보를 이용하고 스크램블링 암호화 기법을 활용하였음으로 기존의 어떠한 워터마킹 기술보다 압축, 잡음 및 절단과 같은 다양한 외부공격에 안전하고 견실한 특징을 가지고 있음을 컴퓨터시뮬레이션을 통해 그 장점들을 확인하였다.

3차원 좌표변환에 의한 입체 컴퓨터 형성 홀로그램에 관한 연구 (A Study on Three-Dimensional Computer Generated Holograms by 3-D Coordinates Transformation)

  • 류원현;정만호
    • 한국광학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.525-531
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    • 2006
  • 3차원 물체의 합성된 컴퓨터 형성 홀로그램(CGH)을 새로운 형태의 3차원 좌표변환 기술을 사용하여 제작하였다. 제작될 3차원 물체는 CCD 카메라를 사용하여 시야각도(viewing angle)를 변화시키면서 여러개의 영상으로 기록하였다. 이렇게 얻어진 영상 데이터는 2차원 복소 매트릭스를 사용하여 수학적인 방법으로 계산되고, 최종적으로 합성된 3차원 CGH로 부호화하였다.

GA와 SA 알고리듬의 조합을 이용한 최적의 BPCGH의 설계 (Design of optimal BPCGH using combination of GA and SA Algorithm)

  • 조창섭;김철수;김수중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5C호
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    • pp.468-475
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    • 2003
  • 본 논문에서는 패턴생성을 위한 최적의 이진 위상 컴퓨터형성 홀로그램을 설계하기 위해 합성된 SA알고리듬 및 유전 알고리듬을 이용하였다. 제안된 방법의 탐색과정에서 sGA를 사용하여 BPCGH를 생성하고. 결과 홀로그램 패턴을 SA 알고리듬의 초기 랜덤 투과함수로 이용하여 최적의 BPCGH를 설계하였다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 독립적으로 사용된 SA 알고리듬과 유전 알고리듬을 비교한 결과 제안한 알고리듬이 회절 효율이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

컴퓨터 형성 홀로그램 및 재생 영상에 따른 지문 인식 특성 분석 (Analysis of Characteristics of Finger-Print Recognition According to Computer Generated Hologram and Its Reconstructed Image)

  • 정만호
    • 한국광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.76-80
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    • 2009
  • 지문 인식은 입력된 지문 영상과 컴퓨터 단말기 혹은 호스트 컴퓨터에 보관중인 지문 영상을 상호 비교하여 일치 또는 불일치를 판단함으로써 이루어진다. 지문 인식 과정에 암호화 및 복호화 과정은 필수적이며 이 과정에서 컴퓨터 형성 홀로그램(CGH)을 사용하며 CGH로부터 재생된 지문 영상을 상호 비교하게 된다. 본 논문에서는 광학적 패턴 인식 시스템을 사용하여 지문 영상들의 CGH로부터 재생된 지문 영상들을 비교하는 방법과 이와는 달리 지문 영상들의 CGH를 직접 비교하는 방법을 상호 비교하여 두 가지 방법의 근본적인 지문 인식 능력의 차이점을 분석하였으며, 후자의 경우가 전자의 경우 보다 약 150배 정도 인식률이 높았다. 특히 CGH를 이용한 지문 인식의 경우 CGH의 형성 방식에 따른 특성 변화를 분석하였다.

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.