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주파수 위상 부호화와 위상 랩핑 방법을 이용한 영상 암호화 및 복호화 시스템
서동환,신창목,조규보,Seo, Dong-Hoan,Shin, Chang-Mok,Cho, Kyu-Bo 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.6
본 논문에서는 출력평면에 나타나는 원 영상을 재생시키기 위하여 위상 랩핑 방법을 이용하여 암호화 수준을 향상시키고 주파수 영역에서 위상 부호화하여 암호화함으로써 잡음에 강한 복호화 방법을 제안하였다. 암호화된 영상은 원 영상이 아닌 위상 변조된 가상 영상과 무작위 위상 영상을 곱하고 제로 패딩(ze.o-padding)하여 푸리에 변환한 후 이 변환된 복소 영상을 데이터 전송 및 매핑을 용이하게 하기 위하여 실수 값으로 변환하여 위상 부호화하여 만든다. 복호화 과정은 제안한 선형적인 영상을 비선형적인 영상으로 변환시키는 위상 랩핑 방법에 의해 각각 만들어진 암호화된 영상과 복호화 키를 곱하여 푸리에 역변환하여 공간필터를 가진 출력 평면에서 원 영상을 복원함으로써 광축 정렬 문제와 픽셀 대 픽셀 대응이 용이하여 복원영상의 해상도를 향상시킬 수 있다. 제안한 방법은 허가되지 않은 사용자가 암호화된 영상을 분석함으로써 있을 수 있는 복제 가능성을 원 영상의 어떤 정보도 포함하지 않은 가상 영상을 사용함으로써 배제할 수 있고 또한 실수 값을 위상 부호화함으로써 현재에 사용되는 공간 광 변조기로 표현이 가능하다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 암호화 방법의 적합성과 암호화된 영상과 복호화 키 영상에 잡음이 발생하더라도 원 영상의 복원이 가능함을 확인하였다. In this paper, we propose an improved image encryption and fault-tolerance decryption method using phase wrapping and phase encoding in the frequency domain. To generate an encrypted image, an encrypting key which denotes the product of a phase-encoded virtual image, not an original image, and a random phase image is zero-padded and Fourier transformed and its real-valued data is phase-encoded. The decryption process is simply performed by performing the inverse Fourier transform for multiplication of the encrypted key with the decrypting key, made of the proposed phase wrapping method, in the output plane with a spatial filter. This process has the advantages of solving optical alignment and pixel-to-pixel mapping problems. The proposed method using the virtual image, which does not contain any information from the original image, prevents the possibility of counterfeiting from unauthorized people and also can be used as a current spatial light modulator technology by phase encoding of the real-valued data. Computer simulations show the validity of the encryption scheme and the robustness to noise of the encrypted key or the decryption key in the proposed technique.
서동환 ( Dong Hoan Seo ),윤종혁 ( Jong Hyuk Yoon ),김연준 ( Youn Joon Kim ),변상요 ( Sang Yo Byun ) 대한화장품학회 2015 대한화장품학회지 Vol.41 No.2
레스베라트롤(Resveratrol)은 천연 폴리페놀이며 피부 손상, 자외선 및 병원성의 공격으로부터 피부를 보호한다. 본 연구에서는 레스베라트롤을 함유한 에토좀의 최적의 제조 조건을 찾기 위해 시도하였다. 에토좀은 수화액정법을 응용하여 제조하였다. 에토좀의 봉입효율 및 입자 크기에 영향을 미치는 요인에 대하여 조사하였다. 에토좀의 입자 사이즈는 입도분석기를 이용하였다. 봉입효율은 HPLC를 이용하여 측정하였다. 에토좀 입자의 크기는 111.2 ~ 112.8 nm이고, 봉입효율은 81.25 ~ 88.75%임을 확인하였다. 최적의 제조 조건으로는 레시틴 : 레스베라트롤 : 콜레스테롤 : 에탄올 = 2.0 : 0.08 : 0.05 : 20.0% (w/w)의 비율로 제조된 경우임을 확인하였다. Resveratrol is a natural polyphenol. It protects skin from skin injury, ultraviolet radiation and pathogenic attack. This study is to find the optimum condition for the preparation of ethosome loading amount of resveratrol in ethosome. Ethosomes were prepared by modified hydrated liquid crystal method. Investigation of factors affecting the entrapment efficiency and particle size of ethosomes was carried out. The particle size of ethosome were measured by particle analyzer. The loading efficiency of resveratrol in ethosome was measured by HPLC. The particle sizes were 111.2 ~ 112.8 nm and the loading efficiency of resveratrol was 81.25 ~ 88.75%. The optimum conditions for the preparation of ethosome was obtained from of lecithin : resveratrol : cholesterol : ethanol at a weight ratio of 2.0 : 0.08 : 0.05 : 20.0.
센텔라 아시아티카 정량추출물을 함유한 Water in Oil in Water (W<sub>1</sub>/O/W<sub>2</sub>) 에멀젼 제조에 관한 연구
서동환 ( Dong Hoan Seo ),이홍선 ( Hong Seon Lee ),윤종혁 ( Jong Hyuk Yoon ),김연준 ( Youn Joon Kim ),변상요 ( Sang Yo Byun ) 대한화장품학회 2015 대한화장품학회지 Vol.41 No.4
센텔라 아시아티카 정량추출물(TECA)은 병풀에서 얻은 난용성 추출물로 상처치유 및 항주름 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 TECA를 함유한 water in oil in water (W<sub>1</sub>/O/W<sub>2</sub>) 에멀젼 제조에 필요한 최적의 실험 조건을 찾기 위해 연구를 진행하였다. TECA의 용해도는 UV 흡광도계를 이용하였으며, 디프로필렌 글라이콜(40.0 g), 에탄올(20.0 g) 및 정제수(10.0 g)의 조성에서 2.55 g의 TECA가 용해되는 것을 확인하였다. 에멀젼(W<sub>1</sub>/O, W<sub>1</sub>/O/W<sub>2</sub>)의 안정도에 영향을 미치는 요인에 대하여 조사하였다. W1/O 에멀젼의 제조하기 위한 최적의 수상 조건은 디프로필렌글라이콜 : 에탄올 : 정제수 : TECA가 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5%(w/w), 유상 조건은 스쿠알란 : 세틸피이지/피피지-10/1디메치콘 : 세테아릴알코올이 22.5 : 4.0 : 1.0%(w/w)임을 확인하였다. W1/O/W2 멀티에멀젼을 제조하기 위한 최적의 조건은 정제수 : W<sub>1</sub>/O 에멀젼 : 폴리소르베이트 80 : 카보머 : 트리에탄올아민의 비율이 55.8 : 40.0 : 4.0 : 0.1 : 0.1% (w/w)임을 확인하였다. Titrated extract of Centella asiatica (TECA), which is poorly soluble in water is well known for wound healing and anti wrinkle agent. This study was conducted to find the optimum condition for the preparation of water in oil in water (W<sub>1</sub>/O/W<sub>2</sub>) emulsion containing TECA. Solubility of TECA were measured by UV spectrophotometer. 2.55 g of TECA was dissolved in solution composed of dipropylene glycol (40.0 g), ethanol (20.0 g), and water (10.0 g). Factors affecting stability of the emulsions (W<sub>1</sub>/O, W<sub>1</sub>/O/W<sub>2</sub>) was investigated. The optimum conditions for the preparation of W<sub>1</sub>/O emulsion was composed of dipropylene glycol : ethanol : water : TECA in a weight ratio of 40.0 : 20.0 : 10.0 : 2.5 for water phase and squalane : cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone : cetearyl alcohol in a weight ratio of 22.5 : 4.0 : 2.5 for oil phase. The optimum conditions for the preparation of W<sub>1</sub>/O/W<sub>2</sub> multiple emulsion was composed of water : W<sub>1</sub>/O emulsion : polysorbate 80 : carbomer : triethanolamine in a weight ratio of 55.8 : 40.0 : 4.0 : 0.1 : 0.1.
조규보,서동환,최은창,Cho, Kyu-Bo,Seo, Dong-Hoan,Choi, Eun-chang 대한임베디드공학회 2011 대한임베디드공학회논문지 Vol.6 No.3
In this paper, an optical image hiding technique using real-valued decoding key is proposed. In the embedding process, a each zero-padded original image placed in a quadrants on an input plane is multiplied by a statistically independent random phase pattern and is Fourier transformed. An encoded image is obtained by taking the real-valued data from the Fourier transformed image. And then a phase-encoded pattern, used as a hidden image and a decoding key, is generated by the use of multiple phase wrapping from the encoded images. A transmitted image is made from the linear superposition of the weighted hidden images and a cover image. In reconstruction process, the mirror reconstructed images can be obtained at two quadrants by the inverse-Fourier transform of the product of the transmitted image and the decoding key. Computer simulation and optical experiment are demonstrated in order to confirm the proposed technique.
이형석,서동환,조규보,Lee, Hyung-Seok,Seo, Dong-Hoan,Cho, Kyu-Bo 한국광학회 2008 한국광학회지 Vol.19 No.4
본 논문에서는 다중 복호화 키들을 이용한 영상 워터마크 방법을 제안하였다. 하나의 워터마크 영상에서 다중 복호화 키들을 이용하여 여러 개의 원 영상을 복원 할 수 있고 왈시 코드를 이용하여 복호화 과정에서 간단하게 사이드 로브를 제거한 복원 영상을 얻을 수 있는 장점을 갖고 있다. 삽입 과정에서 제로 패딩(zero-padding)된 원 영상들을 무작위 위상 영상들과 곱하여 푸리에 변환후 실수부를 취하여 부호화된 영상을 생성한다. 삽입 영상들은 확장된 부호화 위상 영상들을 새롭게 생성된 무작위 위상영상들과 곱한 후 이 영상들의 개수만큼 독립적으로 생성한 왈시 코드 영상들을 곱하여 생성하고 이 때 사용된 무작위 위상영상들에 동일한 왈시 코드 영상들을 곱하여 복호화 키 영상들로 사용한다. 스테고(stego) 영상은 삽입 영상들과 새로운 왈시 코드 영상이 곱하여진 커버(cover) 영상의 중첩에 의해 생성한다. 원 영상은 스테고 영상과 다중 복호화 키를 곱하여 비확산을 취한 후 역-푸리에 변환하여 복원할 수 있다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 워터마크 방법의 적합성과 다중 복호화 키로 복원이 가능하고 영상에 잡음이 발생하더라도 원 영상의 복원이 가능함을 확인하였다. In this paper, we propose an image watermark method using multiple decoding keys. The advantages of this method are that the multiple original images are reconstructed by using multiple decoding keys in the same watermark image, and that the quality of reconstructed images is clearly enhanced based on the idea of Walsh code without any side lobe components in the decoding process. The zero-padded original images, multiplied with random-phase pattern to each other, are Fourier transformed. Encoded images are then obtained by taking the real-valued data from these Fourier transformed images. The embedding images are obtained by the product of independent Walsh codes, and these spreaded phase-encoded images which are multiplied with new random-phase images. Also we obtain the decoding keys by multiplying these random-phase images with the same Walsh code images used in the embedding images. A watermark image is then made from the linear superposition of the weighted embedding images and a cover image, which is multiplied with a new independent Walsh code. The original image is simply reconstructed by the inverse-Fourier transform of the despreaded image of the multiplication between the watermark image and the decoding key. Computer simulations demonstrate the efficiency of the proposed watermark method with multiple decoding keys and a good robustness to the external attacks such as cropping and compression.
김남진,서동환,이성근,신창목,조규보,김수중,Kim, Nam-Jin,Seo, Dong-Hoan,Lee, Sung-Geun,Shin, Chang-Mok,Cho, Kyu-Bo,Kim, Soo-Joong 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.3
In recent years, a hierarchical security architecture has been widely studied because it can efficiently protect information by allowing an authorized user access to the level of information. However, the conventional hierarchical decryption methods require several decryption keys for the high level information. In this paper, we propose a hierarchical image encryption using random phase masks and Walsh code having orthogonal characteristics. To decrypt the hierarchical level images by only one decryption key, we combine Walsh code into the hierarchical level system. For encryption process, we first perform a Fourier transform for the multiplication results of the original image and the random phase mask, and then expand the transformed pattern to be the same size and shape of Walsh code. The expanded pattern is finally encrypted by multiplying with the Walsh code image and the binary phase mask. We generate several encryption images as the same encryption process. The reconstruction image is detected on a CCD plane by a despread process and Fourier transform for the multiplication result of encryption image and hierarchical decryption keys which are generated by Walsh code and binary random phase image. Computer simulations demonstrate that the proposed technique can decrypt hierarchical information by using only one level decryption key image and it has a good robustness to the data loss such as random cropping. 본 논문에서는 직교성의 특성을 가진 Walsh code 영상과 무작위 위상 영상을 이용하여 계층적인 영상의 암호화 및 복호화로 영상 정보의 수준에 따른 효율적인 정보보호와, 암호화의 수준을 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안한 암호화 과정은 각각의 원 영상과 무작위 위상 영상을 곱한 영상을 푸리에 변환 후, Walsh code 영상과 이진 무작위 위상영상을 곱한 영상에 확산시켜 암호화한다. 복호화 키는 암호화 과정에 사용된 Walsh code 영상을 정보의 수준에 따라 더함으로써 계층적인 복호화 키를 생성한다. 그러므로 하나의 복호화 키로도 정보 보호의 수준에 따라 각 암호화 영상을 복호화할 수 있다. 또한 이진 무작위 위상과 무작위 위상 영상은 암호화 영상을 백색 잡음의 패턴과 유사하여 암호화 수준이 높은 장점을 가진다. 컴퓨터 실험과 고찰을 통하여 암호화의 적합함을 확인하였다.