• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제5권3호
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• pp.99-109
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• 2001

This paper presents a phase-only modulation scheme for a three-dimensional (3-D) image matching system to improve optical efficiency of the system. The 3-D image matching system is based on the two mask heterodyne scanning. A hologram of the 3-D reference object is first created and then the phase of the hologram is extracted. The phase of the hologram is represented as one mask with the other mask being a plane wave. The superposition of each beam modulated by the two masks generated a scanning beam pattern. This beam pattern scans the 3-D target object to be recognized. The output of the scanning system gives out the correlation of the phase-only hologram of the reference object and the complex hologram of the target object. Since a hologram contains 3-D information of an object as a form of fringe pattern, the correlation of holograms matches whole 3-D aspect of the objects. Computer simulations are performed with additive gaussian noise and without noise for the complex hologram modulation scheme and the phase-only hologram modulation scheme. The computer simulation results show that the phase-only hologram modulation scheme improves the optical efficiency. Thus the system with the phase-only hologram modulation scheme is more robust than the system with the complex hologram modulation scheme.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.3-20
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• 2023

물체의 진폭과 위상 정보가 free space에서 전달되는 과정을 디지털로 계산하여 기록한 것을 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH)라고 한다. 이 CGH는 복소 홀로그램의 형태이지만, 이를 Phase-only 공간광 변조기(SLM)를 통해 디스플레이 하기 위해 위상 홀로그램의 형태로변환하게 된다. 본 논문에서는, 물체의 진폭 정보를 위상 정보에 포함시키는 과정에서 DPAC 등 subsampling이 포함된 기법을 사용한다면 위상 홀로그램의 대역폭이 커지며, 그 결과로 복소 홀로그램 복원 시에는 없던 aliasing이 발생할 수 있음을 실험적으로 밝혔다. 또한, 이렇게 aliasing에 의해 복원성능이 저하되는 거리에서도 공간 주파수 범위를 제약하는 방법을 통해 좋은 화질의 위상 홀로그램 생성이 가능함을 보였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권6호
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• pp.598-607
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• 2022

In this paper, a simple nondestructive technology is used to investigate unstained biological blood cells in three dimensions (3D). The technology employs a reflective phase-only spatial light modulator (SLM) for displaying the phase hologram of the object being tested, and a Fourier lens for its reconstruction. The phase hologram is generated via superposing a digital random phase on the 2D image of the object. The phase hologram is then displayed by the SLM with 256 grayscale levels, and reconstructed by a Fourier lens to present the object in 3D. Since noise is the main problem in this method, the windowed Fourier filtering (WFF) method is applied to suppress the noise of the reconstructed object. The quality of the reconstructed object is refined and the noise level suppressed by approximately 40%. The technique is applied to objects: the National Institute of Standards (NIS) logo, and a film of unstained peripheral blood. Experimental results show that the proposed technique can be used for rapid investigation of unstained biological blood cells in 3D for disease diagnosis. Moreover, it can be used for viewing unstained white blood cells, which is still challenging with an optical microscope, even at large magnification.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.101-105
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• 2016

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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.448-449
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• 2022

이미지 업스케일링 분야에서 보간법을 이용하는 것보다 딥러닝을 이용한 방법이 우수한 결과를 보이고 있다. 그리고 홀로그램 업스케일링도 일반적인 보간법보다 딥러닝을 사용하는 것이 더 좋은 결과를 보이고 있다. 본 논문에서는 이에 대한 네트워크 구조 및 학습 결과를 분석한다. 동일한 가중치에서 네트워크의 깊이와 채널 수를 조절하여 학습한 결과를 비교한다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.42-54
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• 2023

방대한 홀로그램 데이터를 디지털 형식으로 압축하는 것은 중요한 문제이다. 특히, 상용화를 위해 위상 전용 홀로그램의 압축에 관한 연구가 주목된다. 자연 영상에 최적화된 기존 표준 압축 기술은 위상 신호를 압축하는데 적합하지 않으며, 위상 신호에 대해 최적화 가능한 신경망 기반 압축 기술은 좋은 성능을 기대할 수 있으나 고해상도 홀로그램 데이터를 학습하는 데 메모리 문제가 존재한다. 본 논문에서는 메모리 문제를 해결할 수 있는 학습 가능한 신경망 기반의 블록 단위 압축 기술을 위상 전용 홀로그램에 적용해봄으로써 블록 기반이라는 동일 조건 내에서도 제안 방식이 표준 코덱보다 상당한 성능향상을 보일 수 있음을 밝혔다. 신경망 기반의 블록 단위 압축은 기존 코덱과의 호환성을 제공할 수 있으며, 메모리 문제를 해결하는 동시에 위상 전용 홀로그램 압축에 대해 월등히 좋은 성능을 보일 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제21권4호
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• pp.146-150
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• 2010

디지털 홀로그래피에서 재생상을 재생할때 복소공액 홀로그램을 도입하여 위상 왜곡과 잡음이 제거된 재생 영상을 얻는 방법에 대하여 연구하였다. 일반적으로 디지털 홀로그램은 시료의 위상 정보 외에 위상 정보에 겹쳐져 있어 잡음으로 작용하는 허상, DC항 뿐만 아니라 측정 시스템의 위상 왜곡 현상도 모두 포함되어 기록된다. 기록된 홀로그램에서 시료의 위상 정보만을 분리하여 이를 재생하면 질 좋은 위상 재생상을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 복소공액 홀로그램을 이용하면 off-axis 및 in-line 홀로그래피에서 위상왜곡과 측정시스템이 가지고 있는 잡음을 제거 할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

• 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.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.82-83
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• 2021

홀로그램 비디오는 획득 방식에 따라서 다양한 종류의 홀로그램이 존재한다. 이들은 서로 다른 특성을 가지고 있기 때문에, 홀로그램 비디오를 압축하기 위한 방법도 매우 다양하다. 다양한 홀로그램 중에서, 우리는 상용 phase-only-typed SLM에 바로 디스플레이 할 수 있는 phase-only 홀로그램 비디오를 압축하기 위한 코덱을 제안한다. 이때 스케일링 기법을 이용하고, 스케일링 다운과 업으로 인한 화질의 손실을 복원하기 위해 딥러닝 모델을 사용하는 방법을 제안한다.

• 한국광학회지
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• 제18권5호
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• pp.303-308
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• 2007

디지털 홀로그래피 현미경을 이용하여 반도체 공정에 사용되는 위상차 포토마스크의 결함을 측정하였다. 이러한 위상차 포토마스크는 위상차를 이용하여 반도체 문양을 만들기 때문에 일반 현미경으로는 패턴을 알 수 없을 뿐 아니라 위상마스크의 결함은 더욱더 찾기 어렵다. 디지털 홀로그래피 현미경을 이용하면 한 장의 홀로그램을 이용하여 위상차 포토마스크의 3차원 구조와 결함을 동시에 측정할 수 있다.