• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권3호
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• pp.263-269
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• 2012

In this paper, we propose a new dual optical encryption method for binary data and secret key based on 2-step phase-shifting digital holography for a cryptographic system. Schematically, the proposed optical setup contains two Mach-Zehnder type interferometers. The inner interferometer is used for encrypting the secret key with the common key, while the outer interferometer is used for encrypting the binary data with the same secret key. 2-step phase-shifting digital holograms, which result in the encrypted data, are acquired by moving the PZT mirror with phase step of 0 or ${\pi}/2$ in the reference beam path of the Mach-Zehnder type interferometer. The digital hologram with the encrypted information is a Fourier transform hologram and is recorded on CCD with 256 gray level quantized intensities. Computer experiments show the results to be encryption and decryption carried out with the proposed method. The decryption of binary secret key image and data image is performed successfully.

• 한국광학회지
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• 제16권4호
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• pp.334-339
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• 2005

디지털 영상 장치에서 홀로그램 광 저대역 필터를 사용할 때 해상도 저하 문제를 개선하기 위해 다중 위상 홀로그램을 설계하였다. 자체 제작한 몬테-카를로 방식의 홀로그램 설계 프로그램을 이용하여 회절광 세기 분포가 원형에 가깝도록 홀로그램을 설계하였고 그 회절 효율과 MTF를 구하였다. 설계 결과 홀로그램의 한 주기를 구성하는 셀의 개수는 MTF 특성에 별로 영향을 미치지 못한 반면에 홀로그램의 위상 수는 큰 영향을 미침을 확인하였다. 4 위상 홀로그램은 2 위상 홀로그램과 회절 효율이 같고 MTF 또한 2 위상에서와 같이 저주파수 영역에서 직선 형태가 되어 필터로서의 특성이 변하지 않았다. 그러나 8 위상 홀로그램의 경우에는 회절 효율도 2 위상에 비해 크게 개선되었고 저주파수 영역에서의 MTF 값도 증가하여 필터의 성능이 크게 향상되었다. 16 위상인 경우에는 회절 효율도 더 증가하고 MTF 그래프도 더 위로 볼록한 모양이 되었으나 그 증가 폭은 크게 감소하였다. 설계된 8 위상 홀로그램을 제작하고 MTF를 측정하여 2 위상보다 MTF 특성이 향상됨을 실험적으로 확인하였다.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제46권2호
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• pp.165-174
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• 2024

We propose a method to suppress the speckle noise and blur effects of the light field extracted from a hologram using a deep-learning technique. The light field can be extracted by bandpass filtering in the hologram's frequency domain. The extracted light field has reduced spatial resolution owing to the limited passband size of the bandpass filter and the blurring that occurs when the object is far from the hologram plane and also contains speckle noise caused by the random phase distribution of the three-dimensional object surface. These limitations degrade the reconstruction quality of the hologram resynthesized using the extracted light field. In the proposed method, a deep-learning model based on a generative adversarial network is designed to suppress speckle noise and blurring, resulting in improved quality of the light field extracted from the hologram. The model is trained using pairs of original two-dimensional images and their corresponding light-field data extracted from the complex field generated by the images. Validation of the proposed method is performed using light-field data extracted from holograms of objects with single and multiple depths and mesh-based computer-generated holograms.

• 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.

• 방송공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.452-462
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• 2019

차세대 영상시스템의 하나인 디지털홀로그램은 다양한 형태로 생성되고 재생될 수 있고, 디지털홀로그램은 재생을 위한 시스템의 특성에 맞게 생성된다. 다양한 조건으로 생성된 디지털홀로그램이 다양한 재생환경에서 어떠한 특성을 나타내는지에 대한 척도로써 회절효율의 측정을 사용할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 조건으로 생성된 컴퓨터생성홀로그램(Computer-generated Hologram, CGH)에 대한 회절효율을 측정하였다. 이를 통해 홀로그램 재생 시 고려해야되는 생성 조건에 대해 논의한다. 위상 방식의 복소 홀로그램을 대상으로 프레넬 조건 하에서 생성된 프린지의 1차 회절 패턴의 강도를 측정함으로써 각 조건들을 비교한다. 본 논문을 통해서 객체 포인트, 복원 거리, 레이저 및 SLM의 종류에 따른 회절효율의 특성에 대한 경향성을 보였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권9호
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• pp.62-69
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• 1998

액정 공간 광 변조기와 회절효율이 높은 위상 홀로그램 어레이를 이용하는 새로운 방식의 문자 디스플레이 장치를 제안하고, 이를 이용해 다양한 문자 디스플레이를 하는 광학 시스템을 구현하였다. 즉, LC-SLM의 장점인 능동적인 특성과 광 리소그라피 방식으로 제작된 위상 홀로그램 어레이의 높은 효율 및 정확도의 특성을 결합시켜 빠르고 정확한 문자 디스플레이 장치를 구현하였다. 본 논문에서 제안한 문자 디스플레이 장치는 빛을 이용하여 영상을 디스플레이한다는 중요한 의미를 가지며 광 정보처리 및 광통신 분야에서 응용할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제19권5호
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• pp.360-364
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• 2008

회절격자의 회절 효율은 회절격자의 내부에 형성되는 격자의 구조에 의해 영향을 받으며, 이러한 격자의 구조는 변조방식에 의해 결정된다. 컴퓨터 형성 홀로그램(CGH) 역시 기본적으로 회절격자의 원리와 같기 때문에 CGH의 내부에 기록된 패턴은 변조 방식에 따라 달라지며 이 때문에 재생 영상의 성능에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 이러한 사실을 바탕으로 싸인파 변조 및 구형파 변조 방식에 따른 CGH를 제작하고 재생 영상의 특성을 분석하였다. 또한 각각의 변조방식에 대하여 진폭 및 위상형, 위상형 그리고 이진 위상형 CGH의 재생 능력을 분석하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권2호
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• pp.97-103
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• 2010

We propose a new technique for the optical encryption of gray-level optical images digitized into 8-bits binary data by ASCII encoding followed by QPSK modulation. We made an encrypted digital hologram with a security key by using 2-step phase-shifting digital holography, and the encrypted digital hologram is recorded on a CCD camera with 256 gray-level quantized intensities. With these encrypted digital holograms, the phase values are reconstructed by the same security key and are decrypted into the original gray-level optical image by demodulation and decoding. Simulation results show that the proposed method can be used for cryptosystems and security systems.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1-6
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• 2009

본 논문에서는 변형 삼각간섭계에서 발생하는 파장판의 불완전성, 파장판의 방위각, 그리고 선형편광기의 방위각 오차로 인한 홀로그램의 위상오차를 유도하고, 이러한 위상오차가 포함된 홀로그램을 시뮬레이션을 통해 복원해 봄으로써 복원영상에 대하여 변형 삼각간섭계의 위상오차가 미치는 영향을 분석하였다.