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3차원 영상의 블록 중복성 및 N-LUT 기법을 이용한 3차원 홀로그램 프린지 패턴의 고속합성
김시형,구정식,김승철,김은수,Kim, Si-Hyung,Koo, Jung-Sik,Kim, Seung-Cheol,Kim, Eun-Soo 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.11
Recently, the novel loop-up table(N-LUT) method to solve the tremendous memory problem of the conventional look-up table (LUT) method as well as to increase the generation speed of hologram patterns has been proposed. But, as the resolution of an input 3-D object is enhanced, the number of object points to be calculated for generation of its hologram pattern also increases, which results in a sharp increase of the computation time. Therefore, in this paper, a new approach for fast generation of the hologram pattern of 3-D object images is proposed by using the block redundancy feature of 3-D object images and the N-LUT method. Experimental results show that in the proposed method the number of object points and the overall computation time have been reduced by 43.3 % and 47.9 %, respectively compared to those of the conventional method for the case of the $5{\times}5$ block size. These good experimental results finally confirm the feasibility of the proposed method. 최근, 기존의 룩업테이블(LUT: Look-up Table) 방식의 과도한 메모리 공간문제를 해결하면서 동시에 홀로그램 프린지 패턴의 고속생성이 가능한 N-LUT(Novel Look-up Table) 기법이 제안되었다. 그러나 3차원 입력영상의 해상도가 증가함에 따라 계산해야 할 물체 포인트 수가 늘어나게 되고 결과적으로 과도한 홀로그램 계산시간이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 기존 N-LUT 방식에 3차원 물체영상의 블록 중복성을 효과적으로 이용함으로써 3차원 입체영상 홀로그램을 고속으로 생성할 수 있는 새로운 기법을 제안하였다. 테스트 영상을 이용한 실험결과 새로이 제안된 기법이 기존 방식에 비해 $5{\times}5$ 블록의 경우 계산되는 물체 포인트 수는 43.3%, 계산시간은 47.9%로 각각 감소됨을 보임으로써 제안된 기법의 실제 응용 가능성을 제시하였다.
변형된 삼각 및 마하젠더 간섭계 기반의 인코히어런트 홀로그래픽 3D 디스플레이 시스템의 광학적 구현
김승철,구정식,김은수 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.4C
본 논문에서는 변형된 삼각 및 마하젠더 간섭계를 이용한 인코히어런트 홀로그래픽 3D 디스플레이 시스템의 광 입출력 장치를 구현하고 실험하였다. 먼저, 변형된 삼각 간섭계 기반의 광 입력장치를 구성하여 3차원 물체에 대한 인코히어런트 복소 홀로그램을 생성하고, LCD 공간광변조기와 위상 지연기가 추가된 마하젠더 간섭계 기반의 광 출력장치 구성을 통해 홀로그램의 실시간적 복원을 수행하였다. 즉, 100mm의 깊이감을 갖는 두 점광원에 대한 인코히어런트 홀로그램의 생성과 복원 실험을 통해 바이어스와 공액영상이 제거되고 초점에 따라 깊이감이 다른 두 영상의 복원이 가능함을 확인하였으며, 구현된 광 입출력 장치를 통해 서로 30 mm의 깊이감을 갖는 3차원 물체인 두개의 주사위에 대한 홀로그램을 실시간적으로 생성하고 복원시킴으로서 변형된 삼각 간섭계에 기반한 홀로그래픽 3차원 영상디스플레이 시스템의 광학적 구현 가능성을 제시하였다. In this paper, an incoherent holographic 3D imaging and display system based on the modified triangular and Mach-Zehnder interferometers is optically implemented and some experiments are carried out. Incoherent hologram of a 3D object is generated by using the hologram input system of modified triangular interferometer. Then this complex hologram is reconstructed by using the hologram output system of modified Mach-Zehnder interferometer in which two LCD spatial light modulators and a waveplate are inserted. From the experiment with two point sources having a depth difference of 100 mm each other, it is revealed that each point source can be independently reconstructed at its own focal position from the complex hologram, while both of the bias and conjugate image are simultaneously eliminated at the same time. And in the experiment with the real 3D object of two dices having a depth difference of 30 mm each other, it is also conformed that the bias and conjugate image can be effectively eliminated from the hologram pattern and each 3D dice can be also successfully reconstructed at its own focal position from the complex hologram. These experiment results finally suggest a possibility of implementing a new incoherent holographic 3D imaging and display system using the modified triangular and Mach-Zehender interferometers.