임의의 가상시점 홀로그램 서비스를 위한 중간시점 영상 및 디지털 홀로그램 생성

서영호,이윤혁,구자명,김동욱,Seo, Young-Ho,Lee, Yoon-Hyuk,Koo, Ja-Myung,Kim, Dong-Wook 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.1

This paper proposes an intermediate image generation method for the viewer's view point by tracking the viewer's face, which is converted to a digital hologram. Its purpose is to increase the viewing angle of a digital hologram, which is gathering higher and higher interest these days. The method assumes that the image information for the leftmost and the rightmost view points within the viewing angle to be controlled are given. It uses a stereo-matching method between the leftmost and the rightmost depth images to obtain the pseudo-disparity increment per depth value. With this increment, the positional informations from both the leftmost view point and the rightmost view point are generated, which are blended to get the information at the wanted intermediate viewpoint. The occurrable dis-occlusion region in this case is defined and a inpainting method is proposed. The results from implementing and experimenting this method showed that the average image qualities of the generated depth and RGB image were 33.83[dB] and 29.5[dB], respectively, and the average execution time was 250[ms] per frame. Also, we propose a prototype system to service digital hologram interactively to the viewer by using the proposed intermediate view generation method. It includes the operations of data acquisition for the leftmost and the rightmost viewpoints, camera calibration and image rectification, intermediate view image generation, computer-generated hologram (CGH) generation, and reconstruction of the hologram image. This system is implemented in the LabView(R) environments, in which CGH generation and hologram image reconstruction are implemented with GPGPUs, while others are implemented in software. The implemented system showed the execution speed to process about 5 frames per second. 본 논문은 최근 관심이 고조되고 있는 디지털 홀로그램의 시야각을 확보하기 위하여 시청자의 시점을 추적하여 그 시점에 해당하는 데이터를 생성하고, 이를 디지털 홀로그램으로 변환하는 방법을 제안한다. 이 방법은 제어하는 시야각의 맨 좌측과 맨 우측 시점에 대한 정보(깊이정보와 컬러 또는 명도정보)가 주어졌다고 가정한다. 이 방법은 주어진 좌, 우측의 깊이영상을 대상으로 스테레오 정합에 의해 단위 깊이 당 의사변위증분을 구하여 사용한다. 이를 이용하여 주어진 좌, 우측시점으로부터 원하는 가상시점의 정보를 생성하고, 그 결과의 두 영상을 결합하여 해당시점의 정보를 획득한다. 이 경우 발생하는 비폐색 영역을 정의하고 이를 채우는 방법을 제안한다. 이 방법을 구현하여 실험한 결과 생성한 중간 시점의 깊이영상과 RGB영상의 평균 화질은 각각 33.83[dB]과 29.5[dB]이었으며, 평균 수행속도는 프레임 당 250[ms]이었다. 또한 이 방법을 이용하여 시청자와 인터랙티브하게 디지털 홀로그램을 서비스하는 시스템의 프로토타입을 제안한다. 이 시스템에는 좌, 우 시점의 영상정보를 획득, 카메라 캘리브래이션과 영상보정, 중간시점 영상생성, 컴퓨터-생성홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 생성 및 홀로그램 영상복원기능을 포함한다. 이 시스템은 LabView(R) 환경에서 구현되며, CGH생성과 홀로그램 영상 복원은 GPGPU로, 나머지는 소프트웨어로 구현한다. 구현결과 평균 수행 속도는 초당 약 5 프레임을 처리할 수 있는 속도이었다.

Motion JPEG2000을 위한 리프팅 프로세서의 ASIC 설계

서영호,김동욱,Seo Young-Ho,Kim Dong-Wook 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.7C

본 논문에서는 JPEG2000을 위한 새로운 리프팅 구조를 제안하고 ASIC으로 구현하였다. 동일한 구조의 반복적인 연산을 통해서 수행되는 리프팅의 특성을 이용하여 단위 연산을 수행할 수 있는 셀을 제안하고 이를 확장하여 전체 리프팅을 재구성하였다. 먼저, 리프팅 연산의 동작 순서를 분석하고 하드웨어의 구현을 고려한 인과성을 부여한 후 단위 셀을 최적화하였다. 제안한 셀의 단순한 확장을 통해서 리프팅 커널을 구성하고, 이를 이용하여 Motion JPEG2000을 위한 리프팅 프로세서를 구현하였다. 구현한 리프팅 커널은 최대 1024$\times$1024 크기의 타일 (Tile)을 수용할 수 있고, (9,7)필터를 이용한 손실압축과 (5,3)필터를 이용한 무손실압축을 모두 지원한다. 또한 입력 데이터율과 동일한 출력율을 가지고, 일정 대기지연 시간이후 4가지 부대역(LL, LH, HL, HH)의 웨이블릿 계수들을 연속적으로 동시에 출력할 수 있다. 구현한 리프팅 프로세서는 SAMSUNG의 0.35$\mu$m CMOS 라이브러리를 이용하여 ASIC 과정을 거쳤다. 약 9만개의 게이트를 사용하고, 곱셈기로 사용된 매크로 셀에 따각 차이는 있지만 약 150MHz 이상의 속도에서 안정적으로 동작이 가능하였다. 최종적으로 기존의 연구 및 상용 IP와의 비교에서도 종합적으로 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다. In this paper, we proposed a new lifting architecture for JPEG2000 and implemented to ASIC. We proposed a new cell to execute unit calculation of lifting using the property of lifting which is the repetitious arithmetic with same structure, and then recomposed the whole lifting by expanding it. After the operational sequence of lifting arithmetic was analyzed in detail and the causality was imposed for implementation to hardware, the unit cell was optimized. A new lifting kernel was organized by expanding simply the unit cell, and a lifting processor was implemented for Motion JPEG2000 using it. The implemented lifting kernel can accommodate the tile size of 1024$\times$1024, and support both lossy compression using the (9,7) filter and lossless compression using (5,3) filter. Also, it has the same output rate as input rate, and can continuously output the wavelet coefficients of 4 types(LL, LH, HL, HH) at the same time. The implemented lifting processor completed a course of ASIC using 0.35$\mu$m CMOS library of SAMSUNG. It occupied about 90,000 gates, and stably operated in about 150MHz though difference from the used macro cell for the multiplier. Finally, the improved operated in about 150MHz though difference from the used macro cell for the multiplier. Finally, the performance can be identified in comparison with the previous researches and commercial IPs.

JPEG2000의 보안을 위한 카오스 시스템의 하드웨어 구현

서영호,Seo Young-Ho 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.12C

본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환과 선형양자화 방법을 사용하여 영상 전체가 아닌 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 계산양을 줄이는 부분 암호화 방법을 제안하고 하드웨어로 구현하였다. 또한 계산양이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산양이 적은 카오스 시스템을 이용함으로써 계산양을 더욱 감소시킨다. 영상 데이터의 변환 방법은 암호화할 부대역을 선택하여 영상데이터를 일정한 블록으로 만든 후 무작위로 좌/우 쉬프트 하는 방법과 두 가지 양자화 할당 방식(하향식-코드 할당방식/반향-코드 할당방식)에 따라 데이터를 교환하는 방식을 사용한다. 제안한 암호화 방법을 소프트웨어로 구현하여 약 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 구현한 하드웨어 암호화 시스템은 삼성 $0.35{\mu}m$ 팬텀-셀 라이브러리를 사용하여 합성함으로써 게이트 수준 회로를 구성하였고 타이밍 시뮬레이션을 수행한 결과 100MHz 이상의 동작 주파수에서 안정적으로 동작함을 확인하였다. In this paper, we proposed an image hiding method which decreases the amount of calculation encrypting partial data rather than the whole image data using a discrete wavelet transform and a linear scalar quantization which have been adopted as the main technique in JPEG2000 standard and then implemented the proposed algorithm to hardware. A chaotic system was used instead of encryption algorithms to reduce further amount of calculation. It uses a method of random changing method using the chaotic system of the data in a selected subband. For ciphering the quantization index it uses a novel image encryption algorithm of cyclical shifting to the right or left direction and encrypts two quantization assignment method (Top-down coding and Reflection coding), made change of data less. The experiments have been performed with the proposed methods implemented in software for about 500 images. The hardware encryption system was synthesized to find the gate-level circuit with the Samsung $0.35{\mu}m$ Phantom-cell library and timing simulation was performed, which resulted in the stable operation in the frequency above 100MHz.

수평구동형 정전 액추에이터를 이용한 금속형 공진가속도계의 설계, 제작, 정적시험 및 오차분석

서영호,조영호,Seo, Yeong-Ho,Jo, Yeong-Ho 대한기계학회 2001 大韓機械學會論文集A Vol.25 No.3

This paper investigates a resonant microaccelerometer that measures acceleration using a built-in micromechanical resonator, whose resonant frequency is changed by the acceleration-induced axial force. A set of design equations for the resonant microaccelerometer has been developed, including analytic formulae for resonant frequency, sensitivity, nonlinearity and maximum stress. On this basis, the sizes of the accelerometer are designed for the sensitivity of 10$^3$Hz/g in the detection range of 5g, while satisfying the conditions for the maximum nonlinearity of 5%, the minimum shock endurance of 100g and the size constraints placed by microfabrication process. A set of the resonant accelerometers has been fabricated by the combined use of bulk-micromachining and surface-micromachining techniques. From a static test of the cantilever beam resonant accelerometer, a frequency shift of 860Hz has been measured for the proof-mass deflection of 4.3${\pm}$0.5$\mu\textrm{m}$; thereby resulting in the detection sensitivity of 1.10${\times}$10$^3$Hz/g. Uncertainty analysis of the resonant frequency output has been performed to identify important issues involved in the design, fabrication and testing of the resonant accelerometer.

프레넬릿 기반의 디지털 홀로그램 부호화를 위한 쿼드트리 부대역 양자화기 설계

서영호,김문석,김동욱,Seo, Young-Ho,Kim, Moon Seok,Kim, Dong-Wook 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.5

In this paper, we propose a new subband quantizer which is a type of quad-tree for applying to digital hologram compression based on Fresenelet transform. After executing Fresnelet transform to the captured digital holgoram, we analyze effect of the designed quantizer for the reconstructed objects from analyzing average energy of each coefficient and visual importance in all subbands. We analyze distribution of coefficient and set dynamic range for each subband, and then design subband quantizer. For enhancing effectiveness of the designed quantize, we adopt a method using the coefficients which are located out of dynamic range, which are named by exception indices. From this, we can obtain more effective quantizer which has higher performance in a range of σ′ = 5.0. 본 논문에서는 프레넬릿 변환을 이용하여 디지털 홀로그램을 압축할 경우에 사용될 수 있는 쿼드트리 형태의 부대역 양자화기를 제안한다. 획득된 디지털 홀로그램에 대해서 프레넬릿 변환을 수행한 후에 각 부대역별로 화소당 평균 에너지와 부대역의 시각적인 중요도를 분석하여 부대역이 복원 영상에 비치는 영상을 분석하였다. 각 부대역별로 계수들의 분포를 분석하여 다이나믹 영역을 정하고, 부대역 양자화기를 설계하였다. 설계한 양자화기의 효율을 높이기 위해서 다이나믹 영역 외의 영역에 존재하는 계수를 활용하는 방법을 적용하였고, 이를 예외 계수라 하였다. 그 결과 σ′ = 5.0인 범위에서 높은 성능을 가질 수 있는 양자화기를 설계하였다.

열처리 조건이 화학적 재활용 염기성 염료 가염형 폴리에스터 원사의 구조 및 물성에 미치는 영향

서영호,조혜원,한성수,오태환,이기영,김병일,홍윤광,Seo, Young Ho,Cho, Hye Won,Han, Sung Soo,Oh, Tae Hwan,Lee, Ki Young,Kim, Byeong Ii,Hong, Yun Kwang 한국섬유공학회 2012 한국섬유공학회지 Vol.49 No.4

In this work, the annealing characteristics of chemically recycled cation dyeable poly(ethylene terephthalate) (CD PET) fibers were investigated and compared with those of regular CD PET. Recycled CD PET was polymerized using chemically recycled monomers of dimethyl terephthalate (DMT), which is chemically recycled from final products such as bottles and fibers. Mechanical properties and structural changes were studied for different annealing temperatures and times. The tensile properties and structural changes of recycled CD PET show similar behavior to those of regular CD PET. The crystal structure of chemically recycled CD PET developed well with increasing annealing temperature and time. At annealing temperature of $180^{\circ}C$, thermal shrinkage decreases to below 2% even after 10 min of annealing.

이동에이전트 기반 워크플로우 시스템의 설계

서영호,유정준,이동익,Seo, Young-Ho,Yoo, Jeong-Joon,Lee, Dong-Ik 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.8

본 논문에서는 워크플로우 시스템이 갖추어야 할 다양한 구조적 요구 사항들 중에서 성능 및 확장성 이슈에 중점을 두어, 기존의 두 접근법들이 갖는 한계를 극복할 수 있는 새로운 구현전략을 제안한다. 새로운 접근법은 성능 및 확장성 촉진에 중점을 둔 이동에이전트 기반 아키텍쳐를 마련한 후에, 이동에이전트가 갖는 본질적인 특성을 이용한 상위수준의 전략인 ‘위임 모델을 도입하는 것이다. 여기서는, 이러한 접근법에서 고려해야 할 세 가지 주요 문제점들에 대한 해결방안을 수행하여 이들을 효과적으로 반영한 이동에이전트 기반 3-계층 워크플로우 시스템 아키텍쳐를 제안한다. 또한 제안된 아키텍쳐의 성능 및 확장성을 GSPN 시뮬레이션을 통해 기존의 두 접근법과 비교 분석함으로써, 제안한 방법이 워크플로우 시스템의 성능 및 확장성을 보장하기 위한 최적의 벙법임을 보인다. This paper proposes a new design strategy that can overcome limitations of two existing approaches, focusing on performance and scalability issues among various architectural issues which must be considered in designing workflow systems. In the proposed approach, we suggest to introduce 'delegation model' which corresponds to the high-level strategy utilizing the fundamental characteristics of mobile agents, after establishing a mobile agent-based workflow system architecture focused on performance and scalability. We point out three major issues that should be considered in this approach and propose a 3-tier mobile agent-based workflow system architecture that effectively reflects these considerations. Also, we show that the new approach can provide better performance and scalability than existing ones - approaches based on the client-server paradigm and other approaches based on mobile agent paradigm represented by DartFlow system - by evaluating performance of the proposed architecture through the GSPN simulation.

용탕단조법에 의하여 제조한 $SiC_p$/Al 복합재료의 2차 성형공정이 기계적 성질에 미치는 영향

서영호,강충길,Seo, Y.H,Kang, C.G 대한기계학회 1996 大韓機械學會論文集A Vol.20 No.11

A metal matrix composites(MMCs) for A16061 reinforced with silicon carbide particles is fabricated by melt-stirring method. The primary products of MMCs billets are prepared by volume fractions 5 vol% to 20 vol% and particle size $13\mu m$ to $22\mu m$.This paper will be made to examine the microstructure and mechanical properties of fabricated $SiC_p$/Al 6061 composite by melt-stirring and squeeze casting method. The MMC billets is extruded at $500^{\circ}C$ under the constant extrusion velocity $V_e$=2mm/min using curved shape die. Extrusion force, particle rearrangement, micro structure and mechanical properties of extruded composites will be investigated. The mechanical properties of primary billets manufactured by melt-stirring and squeeze casting method will be compared with extrusion specimen. The effect of volume fraction and size of the reinforcements will be studied. The increase in uniformity of particle dispersion is the major reason for an improvement in reliability due to hot extrusion with optimal shape die. Experimental Young's modulus and 0.2% offset yield strength for the extruded MMCs will be compared with theretical values calculated by the Eshelby method. A method will be proposed for the prediction of Young's modulus and yield strength in $SiC_p$ reinforced MMCs.

가정식 대체식품(HMR) 소비시장 현황과 전망

서영호,Seo, Yeong-Ho 한국식품저장유통학회 2017 식품저장과 가공산업 Vol.16 No.2

디지털 홀로그램의 효율적인 분해를 위한 웨이블릿 함수 기반 프레넬릿 변환의 설계

서영호,김진겸,김동욱,Seo, Young-Ho,Kim, Jin-Kyum,Kim, Dong-Wook 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회논문지 Vol.23 No.3

본 논문에서는 디지털 홀로그램을 효율적으로 분해하기 위해서 다양한 웨이블릿 함수들을 이용한 프레넬릿 변환 방식을 제안하였다. 제안한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환들을 구현한 후에 디지털 홀로그램에 적용하고 계수들의 에너지에 대한 특성을 분석한다. 구현한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환은 광학적으로 획득되거나 혹은 컴퓨터 생성 홀로그램 기법으로 생성된 홀로그램의 복원과 처리에 매우 적합하다. 스플라인 함수의 특성을 분석한 이후에 이를 기반으로 하는 웨이블릿 다해상도 해석 방법에 대해서 살펴본다. 이러한 과정을 통해 광학적 간섭 현상을 통해 생성된 프린지 패턴을 효과적으로 분해할 수 있는 변환 도구를 제안하였다. 다양한 분해 특성을 갖는 웨이블릿 함수기반의 프레넬릿 변환을 구현하였고 이를 이용하여 프린지 패턴을 분해한 결과들을 보인다. 결과를 살펴보면 랜덤 위상의 포함여부에 따라 계수들의 에너지 분포가 크게 다르다는 것을 확인할 수 있다. In this paper, we propose a Fresnel transform method using various wavelet functions to efficiently decompose digital holograms. After implementing the proposed wavelet function-based Fresnelet transforms, we apply it to the digital hologram and analyze the energy characteristics of the coefficients. The implemented wavelet transform-based Fresnelet transform is well suited for reconstructing and processing holograms which are optically obtained or generated by computer-generated hologram technique. After analyzing the characteristics of the spline function, we discuss wavelet multiresolution analysis method based on it. Through this process, we proposed a transform tool that can effectively decompose fringe patterns generated by optical interference phenomena. We implement Fresnelet transform based on wavelet function with various decomposition properties and show the results of decomposing fringe pattern using it. The results show that the energy distribution of the coefficients is significantly different depending on whether the random phase is included or not.