• ETRI Journal
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• 제41권1호
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• pp.32-41
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• 2019

We propose a speckle reduction technique in electronic holographic display systems, where digital micro-mirror array devices are used as spatial light modulators. By adopting a programmable filtration in a general 4-f optic configuration, it is shown that the signal spectrum components in the frequency domain of a viewing-window-based holographic display system can be selectively filtered. Compared to the widely utilized single-sideband filtration techniques in electronic holographic display systems, our proposed programmable filtration can be utilized to effectively reduce the speckles in the reconstruction of point-cloud-based computer-generated holograms. Experimental results are presented to verify our proposed concept.

• ETRI Journal
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• 제44권1호
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• pp.94-104
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• 2022

Because of its convenience and compatibility with various image processing techniques, digital image representation of holograms is generally used in digital holography, and thus, quality assessment of digital holograms is an essential issue. This study proposes a new objective quality metric for digital phase hologram image processing. The proposed metric is based on a newly defined phase distortion created by taking the 2π periodicity of phase information into account. The experimental results show that the proposed metric correlates with reconstruction image quality better than the existing metric under random distortions and also works well with JPEG 2000 compression. It is expected to be broadly used in phase image processing and compression applications including phase holograms.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.261-263
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• 2014

최근 영화 <아바타>를 필두로 영화, 방송 등 영상매체에서 다양하게 3 차원 영상기술을 적용하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 여러 가지 3 차원 영상 기술 중에서 가장 현실감이 높은 기술인 홀로그래피 (Holography)기술에 대하여 다루고자 한다. 우선 간략하게 홀로그래피 기술에 대하여 소개하고 홀로그램(Hologram)의 기록 및 복원 원리와 컴퓨터를 이용하여 홀로그래피 이미지를 만드는 컴퓨터 홀로그램 (Computer-generated hologram)에 대하여 기술하였으며, 범용 컴퓨터와 GPU(Graphics processing units)통해 컴퓨터 홀로그램 패턴을 기록 및 복원하는 실험을 진행해 보고, 시간 복잡도를 측정, 비교해 본다.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권6호
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• pp.672-679
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• 2021

We propose a high-speed layer-based algorithm for synthesizing computer-generated holograms (CGHs), featuring sparsity-based image segmentation and computational parallelism. The sparsity-based image segmentation of layer-based three-dimensional scenes leads to considerable improvement in the efficiency of CGH computation. The efficiency enhancement of the proposed algorithm is ascribed to the field localization of the fast Fourier transform (FFT), and the consequent reduction of FFT computational complexity.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.43-51
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• 2004

본 논문에서는 원 영상의 컴퓨터 생성 홀로그램(computer generated hologram; CGH) 패턴을 위상 변조한 후, 위상 부호화한 무작위 키 영상들의 프레넬 회절(Fresnel difftaction) 위상 패턴과 곱하여 암호화함으로써 외부 교란이나 절단에 강하고, 암호화 수준이 높은 광 암호화 방법을 제안하였다. 암호화시 원 영상의 이진 CGH패턴을 위상 변조한 후, 이를 위상 키 영상들의 프레넬 회절 공액 위상정보와 곱하며, 복호화시 암호화 영상에 위상 키 영상들의 프레넬 회절 위상 정보를 다시 곱한 후 푸리에 변화시켜 원 영상 정보를 얻는다. 암호화 영상은 CGH 패턴 특성을 가지므로, 절단이나 외부 잡음에 강하며 프레넬 회절 정보를 이용하여 암호화함으로 높은 암호화 수준을 가진다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 확인하였으며 절단과 잡음에 대한 영향을 분석하였고, 위상 변조 특성이 있는 LCD를 사용하여 광학적으로 구현하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.1751-1758
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• 2008

디지털 홀로그래피 간섭패턴은 상당히 많은 자원들(고가의 광학장비 혹은 복잡한 컴퓨터 연산)을 소모함으로써 얻을 수 있는 디지털 콘텐츠이다. 본 논문에서는 이런 고가의 콘텐츠인 디지털 홀로그래피 간섭 패턴의 소유권을 보호하기 위해 홀로그램 영역과 주파수영역에서의 디지털 워터마킹 기법들을 제안하였다. 홀로그램영역에서 워터마킹 기법은 주파수영역에서 제안한 2차원 이산 웨이블릿 변환(2-dimensional discrete wavelet transform, 2DDWT)을 기반으로 하는 기법과의 비교를 위한 것이다. 제안한 두 가지 기법 모두 데이터의 압축 및 전송과정에서 생길 수 있는 공격들에 대해 비교적 강인한 특성을 보였다. 특히, 2DDWT 기반의 워터마킹 기법은 공격 후 추출한 워터마크가 3%이하의 낮은 에러율을 보였다. 이는 기존의 광학기반의 워터마킹 알고리즘들에 비해 매우 향상된 결과이다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권4호
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• pp.282-287
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• 2013

A real-time digital holographic display is the core technology for the next-generation 3DTV. Holographic display requires a considerably large amount of calculation. If generating a large number of digital holograms is intended, the amount of calculation and the time required increase exponentially. This is a significant obstacle in a real-time hologram service. This paper proposes an algorithm that increases the speed of generating a Fresnel hologram by using a recursive addition operation covering the entire coordinate array of a digital hologram. The 3D object designed to calculate the digital hologram uses a depth-map image produced by computer graphics. The proposed algorithm is a technique that performs the computer-generated holography (CGH) operation with only recursive addition of all of the hologram's coordinates by analyzing the regularity between the 3D object and the digital hologram coordinates. The experimental results show that the proposed algorithm increases the operation speed by 70% over the technique using the conventional CGH equation and by more than 30% over the previously proposed recursive technique.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.269-274
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• 2008

We propose a new synthesis method for the hologram of 3D objects using incoherent multiple orthographic view images. The 3D objects are captured and their multiple orthographic view images are generated from the captured image. Each orthographic view image is numerically overridden by the plane wave propagating in the direction of the corresponding view angle and integrated to form a point in the hologram plane. By repeating this process for all orthographic view images, we can generate the Fourier hologram of the 3D objects.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.329-334
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• 2006

마이크로미터 이하 물체의 2차원 및 영상과 3차원 영상을 동시에 측정하기 위하여 off-axis 투과형 디지털 홀로그래피 현미경을 구성하였다. 그리고 3차원 영상을 얻기 위하여 Mask-Cut 위상 펼침 알고리즘을 사용하였다. 측정 결과 2차원 상에는 0.8 $\mu$m 이하의 문양도 측정할 수 있음을 확인하였다. 그리고 마이크로미터 이하 물체의 2차원 영상과 3차원 영상을 동시에 측정 할 수 있음을 확인하였다.

• 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.