KR100728817B1

KR100728817B1 - 광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 광 정보 처리 방법

Info

Publication number: KR100728817B1
Application number: KR1020060020463A
Authority: KR
Inventors: 김학선; 윤필상; 황의석
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-06-19

Abstract

본 발명은 광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 광 정보 처리 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 광 정보의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하는 단계와; 상기 검출된 소스 이미지의 칼럼 및 로우의 광세기 분포 정보를 연산하여 상기 광 정보의 검출 이미지의 기준 픽셀을 검출하는 단계와; 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치한 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출하는 단계와; 상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 판독하고, 상기 판독된 얼라인 패턴의 광 정보를 이용하여 상기 광 정보의 검출 이미지가 가지는 데이터를 샘플링하기 위한 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 단계; 및 상기 판별결과 보정이 필요할 경우 상기 샘플링 위치를 보정한 뒤 상기 샘플링을 수행하는 단계를 포함하는 광 정보 검출 방법과, 이와 관련된 광 정보 검출기 및 광 정보 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 프레임 마크 없이 데이터 영역만으로 이루어진 데이터페이지의 정보를 신뢰성 있게 검출할 수 있다. 따라서, 프레임 마크로 인한 다이내믹 레인지의 감소 및 데이터의 밀도 저하를 해소할 수 있어 광 정보의 저장 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 광 정보 처리 방법 {Method for Detecting Optical Information, Optical Information Detector and Method for Processing Optical Information}

도 1은 공간 광변조기에 의하여 광학적으로 변조된 종래의 데이터페이지의 이미지를 나타내는 예시도이다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 광 정보 처리 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시되어 있는 공간 광변조기에 의하여 제공되는 데이터페이지의 이미지를 도시하는 예시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 데이터페이지의 좌측 상단 부분을 확대 도시한 예시도이다.

도 5는 도 2에 도시된 광 정보 검출기의 세부 구성 요소들을 도시하는 블록도이다.

도 6은 도 5에 도시된 광 정보 검출기의 동작 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7은 광 검출부에 의하여 검출된 소스 이미지의 형태를 개략적으로 도시하 는 예시도이다.

도 8은 도 6에 도시된 기준픽셀 검출 단계의 상세 과정을 설명하기 위한 흐름도이다

도 9는 소스 이미지가 가지는 각 칼럼들의 광세기차 값을 도시하는 그래프이다.

도 10은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 광 정보 검출 방법의 흐름을 도시하는 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에서의 데이터페이지의 이미지를 도시하는 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

150 : 광 정보 저장매체

160 : 광 정보 검출기

161 : 광 검출부

162 : 기준픽셀 검출부

163 : 얼라인 패턴 처리부

164 : 얼라인 패턴 검출부

165 : 얼라인 패턴 판독부

166 : 샘플링 위치 보정부

167 : 데이터 샘플링부

168 : 제어부

본 발명은 광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 광 정보 처리 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 광 정보에 프레임 마크를 사용하지 않고도 신뢰성 있는 광 정보의 검출을 수행할 수 있도록 하는 광 정보 검출 방법과, 광 정보 검출기 및 광 정보 처리 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 초고속 데이터 통신 서비스, 디지털 방송 서비스 등의 대중화가 이루어지면서, 대용량의 데이터를 저장 및 재생할 수 있는 차세대 데이터 처리 시스템에 대한 요구가 급증하고 있다. 이러한 차세대 데이터 처리 시스템 중 가장 주목받는 시스템 중의 하나가 바로 홀로그래피(Holography)를 이용한 광 처리 시스템 즉, 홀로그래픽(Holographic) 광 처리 시스템이다.

홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 데이터 정보를 포함하는 신호광(Signal Beam)과 그 신호광과 다른 각도로부터 조사되는 기준광(Reference Beam)을 광 정보 저장매체의 소정 위치에서 교차시키고, 이때 발생하는 간섭패턴을 광 정보 저장매체에 저장한다. 또한, 저장된 데이터 정보의 재생 시에는 저장된 간섭패턴에 기준광만을 조사하고, 이때 간섭패턴에 의하여 발생하는 회절 이미지를 이용하여 원래의 데이터를 복원한다.

이러한 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 다양한 다중화 기법을 이용하여 광 정보 저장매체의 동일 위치에 데이터를 중첩시켜 저장하는 것이 가능하고, 그 중첩 저장된 데이터를 각각 분리하여 재생할 수 있기 때문에 초 대용량의 데이터 저장 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 상기 다중화 기법에는 각도 다중화, 파장 다중화, 위상 부호 다중화 등이 있다.

일반적으로 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 디지털 데이터를 소정의 페이지 단위로 처리하는데, 이러한 페이지 단위의 데이터를 데이터페이지(Datapage)라고 칭한다. 다시 말해, 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 데이터페이지 단위로 데이터를 처리한다.

그 일례로, 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 입력 데이터를 데이터페이지 단위로 인코딩한 뒤, 인코딩된 데이터페이지를 광학적으로 변조시켜 2차원적인 이미지로 변환한다. 이때, 변환된 데이터페이지의 이미지가 가지는 각각의 픽셀은 인코딩된 각각의 2진 데이터에 대응될 수 있다. 이러한 광학적 변조는 공간 광변조기(SLM : Spatial Light Modulator)를 통하여 수행될 수 있다.

상기 변환된 데이터페이지의 이미지는 신호광에 투영되어 광 정보 저장매체의 소정 위치로 입사된다. 동시에, 상기 소정 위치에는 상기 신호광과 다른 각도로부터 조사되는 기준광이 입사된다. 이때, 상기 입사되는 신호광과 기준광은 광 정보 저장매체 내에서 서로 간섭을 일으키고, 상기 신호광에 담긴 데이터페이지의 이미지가 간섭패턴의 형태로 광 정보 저장매체에 기록된다.

이와 같은 과정에 의하여 광 정보 저장매체에 기록된 데이터페이지의 이미지 는 기준광을 상기 간섭패턴에 조사함으로써 재생될 수 있다. 재생된 데이터페이지의 이미지는 수광배열소자, 예를 들면, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등을 통하여 검출될 수 있다. 이때, 검출된 데이터페이지의 이미지는 소정의 신호 처리 및 디코딩 과정을 거쳐 원본 데이터로 재생된다.

도 1은 공간 광변조기에 의하여 광학적으로 변조된 종래의 데이터페이지의 이미지를 나타내는 예시도로서, 2차원 이미지화된 데이터페이지의 형상을 보여주고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 데이터페이지(1)는 데이터 정보를 가지는 데이터 영역(2) 및 그 데이터 영역(2)의 외부에 형성되는 프레임 마크(3)로 구성된다.

상기 프레임 마크(3)는 다수의 온(On)픽셀들이 데이터 영역(2)의 외부에 테두리처럼 연속적으로 배열된 패턴을 가진다. 또한, 프레임 마크(3)와 데이터 영역(1)의 사이에는 기 설정된 수만큼의 오프(Off) 픽셀들이 배치된다. 따라서 프레임 마크(3)와 데이터 영역(2)은 상기 오프 픽셀들을 통하여 기 설정된 소정의 간격만큼 이격되도록 배치된다.

프레임 마크는 다수의 온(On) 픽셀들로 구성되므로 그 광세기(Intensity)가 다른 영역보다 훨씬 크다. 따라서 프레임 마크는 수광배열소자에 의하여 검출된 데이터페이지의 이미지 상에서도 쉽게 구분해낼 수 있다.

그러므로, 데이터 재생 시에는 수광배열소자에 의하여 검출된 데이터페이지의 이미지에서 프레임 마크를 검출한 뒤, 검출된 프레임 마크로부터 일정 간격 떨 어진 데이터 영역의 위치를 용이하게 찾아낼 수 있다. 따라서 상기 프레임 마크는 데이터 영역의 이미지 샘플링 시에 샘플링 위치를 결정할 수 있도록 하는 식별 수단으로 볼 수 있다.

그런데, 이러한 프레임 마크는 앞서 살펴보았듯이 데이터 영역의 외부에 그 데이터 영역과 일정한 간격을 두고 배치되므로, 데이터페이지의 전체 사이즈를 크게 만드는 원인이 될 수 있다. 도 1을 살펴보면, 데이터페이지(1)의 전체 사이즈가 프레임 마크(3)로 인하여 실제 데이터 정보가 저장되는 데이터 영역(2)의 사이즈보다 더 큰 것을 알 수 있다.

따라서, 종래의 데이터페이지 구조에 의하면 광 정보 저장매체의 일정부분을 프레임 마크로 인하여 불필요하게 사용할 수밖에 없는 문제점이 존재한다.

또한, 프레임 마크는 많은 수의 온 픽셀들로 이루어지기 때문에 광 정보 저장매체가 가지는 다이내믹 레인지를 감소시키는 원인도 될 수 있다. 따라서 종래의 데이터페이지 구조는 프레임 마크의 존재로 인하여 광 정보 저장매체의 기록 영역을 효율적으로 사용하지 못하게 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레임 마크 없이도 데이터페이지의 정보를 신뢰성있게 검출할 수 있는 광 정보 검출 방법을 제공하는데 본 발명의 제 1 목적이 있다.

또한, 상기 광 정보 검출 방법을 용이하게 실현할 수 있는 광 정보 검출기를 제공하는데 본 발명의 제 2 목적이 있다.

또한, 광 정보 저장매체에 저장되는 광 정보 내에 소정 개수의 얼라인 패턴을 삽입하고, 저장된 광 정보를 신뢰성 있게 검출할 수 있도록 하는 광 정보 처리 방법을 제공하는데 본 발명의 제 3 목적이 있다.

이러한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 정보 검출 방법은, 광 정보의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하는 단계와; 상기 검출된 소스 이미지의 칼럼 및 로우의 광세기 분포 정보를 연산하여 상기 광 정보의 검출 이미지의 기준 픽셀을 검출하는 단계와; 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치한 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출하는 단계와; 상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 판독하고, 상기 판독된 얼라인 패턴의 광 정보를 이용하여 상기 광 정보의 검출 이미지가 가지는 데이터를 샘플링하기 위한 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 단계; 및 상기 판별결과 보정이 필요할 경우 상기 샘플링 위치를 보정한 뒤 상기 샘플링을 수행하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 광 정보는 홀로그래픽 간섭패턴으로 광 정보 저장매체에 저장되어 기준광에 의하여 재생되는 데이터페이지일 수 있다.

상기 기준 픽셀 검출 단계는, 상기 검출된 소스 이미지 내의 각 칼럼이 가지는 광세기 정보와 각 로우가 가지는 광세기의 정보를 산출하는 단계와; 상기 산출 된 각 칼럼의 광세기 정보를 그 이웃 칼럼 중 어느 하나의 광세기 정보와 비교하고, 상기 산출된 각 로우의 광세기 정보를 그 이웃 로우 중 어느 하나의 광세기 정보와 비교하는 단계와; 상기 비교 결과 상기 이웃 칼럼 중 어느 하나의 광세기 정보에 비하여 가장 큰 광세기의 차를 갖는 칼럼과, 상기 이웃 로우 중 어느 하나의 광세기 정보에 비하여 가장 큰 광세기의 차를 갖는 로우를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 칼럼과 로우가 교차되는 위치의 픽셀을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 광세기 정보는 해당 칼럼 또는 로우에 속하는 픽셀들이 가지는 광세기의 합일 수 있다. 상기 가장 큰 광세기의 차를 갖는 칼럼과 상기 가장 큰 광세기의 차를 갖는 로우를 검출하는 단계는 상기 판독된 코드 값과 각 칼럼의 광세기 정보를 해당 칼럼의 이전 칼럼의 광세기 정보와 비교하며, 상기 각 로우의 광세기 정보를 해당 로우의 이전 로우의 광세기 정보와 비교하는 단계일 수 있다. 상기 기준 픽셀은 상기 광 정보의 검출 이미지의 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우에 위치하는 픽셀일 수 있다.

상기 얼라인 패턴은, 상기 광 정보 검출 이미지 내의 수평 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수평 코드 값을 가지는 수평 얼라인 패턴; 및 상기 광 정보 검출 이미지 내의 수직 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수직 코드 값을 가지는 수직 얼라인 패턴을 포함할 수 있다.

상기 보정 여부를 판단하는 단계에서는 상기 수평 얼라인 패턴의 수평 코드 값을 상기 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보에 포함되는 수평 설정 코드와 비교하고, 상기 수직 얼라인 패턴의 수직 코드 값을 상기 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보에 포함되는 수직 설정 코드와 비교한다.

상기 샘플링을 수행하는 단계에서는 상기 수평 코드 값과 상기 수평 설정 코드를 비교하여 일치하지 않으면 상기 수평 코드 값과 상기 수평 설정코드의 비교 정보에 근거하여 상기 샘플링 위치를 수평 보정하고, 상기 수직 코드 값과 상기 수직 설정 코드를 비교하여 일치하지 않으면 상기 수직 코드 값과 상기 수직 설정 코드의 비교 정보에 근거하여 상기 샘플링 위치를 수직 보정한다.

상기 얼라인 패턴 검출 단계에서는 상기 광 정보 검출 이미지 내를 복수의 블록으로 구분하고, 상기 각 블록 내에 존재하는 적어도 하나의 상기 얼라인 패턴을 검출한다. 또한, 상기 보정 여부를 판별하는 단계에서는 상기 각 블록 내에서 검출된 상기 얼라인 패턴을 이용하여 해당 블록의 샘플링 위치의 보정여부를 판별한다.

한편, 상기 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 정보 검출 방법은, 광 정보 저장매체에 저장된 데이터페이지의 이미지를 포함하는 소스 이미지를 검출하는 단계와; 상기 검출된 소스 이미지의 칼럼 및 로우의 광세기 분포 정보를 연산하여 상기 데이터페이지의 기준 픽셀을 검출하는 단계와; 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보 및 상기 기준픽셀의 위치를 이용하여, 상기 데이터페이지의 검출 이미지가 가지는 복수의 블록 내에 적어도 하나 이상 존재하는 얼라인 패턴을 검출하는 단계; 상기 검출된 얼라인 패턴을 판독하여, 상기 각 블록의 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 단계; 및 상기 판별결과 보정이 필요할 경우 상기 해당 블록의 샘플링 위치를 보정한 뒤, 해당 블록의 데이터를 샘플링하는 단계를 포함할 수도 있다.

한편, 상기 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 정보 검출기는, 광 정보의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하는 광 검출부와; 상기 검출된 소스 이미지의 칼럼 및 로우의 광세기 분포 정보를 연산하여 상기 광 정보의 검출 이미지의 기준 픽셀을 검출하는 기준픽셀 검출부와; 상기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치하는 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출 및 판독하여 상기 광 정보의 검출 이미지가 가지는 데이터를 샘플링하기 위한 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 얼라인 패턴 처리부와; 상기 보정 여부의 판별결과 보정이 필요할 경우 상기 얼라인 패턴의 판독 정보와 상기 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여 상기 샘플링 위치를 보정하는 샘플링 위치 보정부; 및 상기 보정된 샘플링 위치 및 상기 기준 픽셀 중 적어도 어느 하나로부터 샘플링을 수행하는 데이터 샘플링부를 포함한다.

상기 기준 픽셀 검출부는, 상기 소스 이미지가 가지는 상기 각 칼럼의 광세기 정보를 그 이웃 칼럼 의 광세기 정보와 비교하여 상기 이웃 칼럼과 광세기의 차이가 가장 큰 칼럼을 추출한다. 같은 개념으로, 상기 소스 이미지가 가지는 상기 각 로우의 광세기 정보를 그 이웃 로우의 광세기 정보와 비교하여 상기 이웃 로우와의 광세기의 차이가 가장 큰 로우를 추출한다. 이어, 상기 추출된 칼럼 및 로우가 교차되는 지점에 위치한 픽셀을 검출한다.

상기 얼라인 패턴 처리부는, 상기 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치하는 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출하는 얼라인 패턴 검출부; 및 상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 기 설정된 광 정보와 비교하여 서로 일치하면 상기 보정이 필요없음을 판별하고, 일치하지 않으면 상기 보정이 필요함을 판별하는 얼라인 패턴 판독부를 포함할 수 있다.

상기 얼라인 패턴은, 상기 광 정보의 검출 이미지의 수평 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수평 코드 값을 가지는 수평 얼라인 패턴; 및 상기 광 정보 검출 이미지의 수직 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수직 코드 값을 가지는 수직 얼라인 패턴을 포함할 수 있다.

이때, 상기 수평 얼라인 패턴은, 수직방향으로 연속되게 배열된 다수의 온 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 온 픽셀 칼럼; 및 수직방향으로 연속되게 배열된 다수의 오프 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 오프 픽셀 칼럼을 포함할 수 있다.

또한, 상기 수직 얼라인 패턴은, 수평 방향으로 연속되게 배열된 다수의 온 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 온 픽셀 로우; 및 수평 방향으로 연속되게 배열된 다수의 오프 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 오프 픽셀 로우를 포함할 수 있다.

한편, 상기 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 정보 w처리 방법은, 소정 량의 데이터 정보를 가지는 데이터페이지내의 적어도 하나의 영역에 적어도 하나의 얼라인 패턴을 삽입하여 광 정보 저장매체에 저장하는 단계와; 상기 저장된 데이터페이지의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하고, 상기 검출된 소스 이미지의 광세기 분포 정보를 연산하여 기준 픽셀을 검출하는 단계와; 상기 검출된 기준 픽셀을 이용하여 상기 데이터페이지의 검출 이미지에서 상기 얼라인 패턴을 검출하는 단계와; 상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 상기 삽입된 얼라인 패턴의 광 정보와 비교하여 해당 영역의 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 단계; 및 상기 판별 결과 보정이 필요하면 상기 검출된 얼라인 패턴의 광정보를 상기 삽입된 얼라인 패턴의 광정보와 비교한 정보를 이용하여 상기 샘플링 위치를 보정한 뒤, 상기 해당 영역의 샘플링을 수행하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 내용의 명료성을 위하여 특정한 기술 용어를 사용한다. 하지만, 본 발명은 이와 같은 선택된 특정 용어에 한정되지 않으며, 각각의 특정 용어가 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술 동의어를 포함함을 밝혀둔다.

<실시예 1>

도 2를 참조하면, 광 정보 처리 시스템(100)은 광원(110), 광 분리기(Beam Splitter)(120), 제 1 셔터(Shutter)(131), 제 2 셔터(132), 제 1 반사경(133), 제 2 반사경(134), 데이터 인코딩(Encoding)부(180), 공간 광변조기(SLM : Spatial Light Modulator)(140), 광 정보 저장매체(150), 액츄에이터(Actuator)(170), 광 정보 검출기(160) 및 데이터 디코딩(Decoding)부(190)로 구성된다.

광원(110)으로부터 조사된 광은 광 분리기(120)를 통하여 기준광(Reference Beam) 및 신호광(Signal Beam)으로 분리된다. 이때, 기준광은 제 1 반사경(131)에 의하여 반사되어 광 정보 저장매체(150)로 입사된다.

한편, 신호광은 제 2 반사경(134)에 의하여 반사되어 공간 광변조기(140)로 입사된다. 이때, 공간 광변조기(140)에는 데이터 인코딩부(180)에 의하여 제공되는 인코딩된 페이지 단위의 2진 데이터 즉, 데이터페이지 정보가 입력된다. 상기 데이터페이지 정보에는 얼라인 패턴(Align Pattern) 정보가 포함된다. 이때 얼라인 패턴 정보에는 2차원으로 이미지화되는 데이터페이지 내에 삽입될 얼라인 패턴의 형상, 위치 등과 같은 정보가 포함될 수 있다.

공간 광변조기(140)는 데이터 인코딩부(180)로부터 입력된 데이터페이지 정보를 광학적으로 변조하여 2차원 이미지화된 된 데이터페이지를 생성하고, 이를 상기 입사된 신호광에 투영시켜 광 정보 저장매체(150)로 입사시킨다.

이때, 상기 데이터페이지에는 적어도 하나의 얼라인 패턴이 삽입된다. 상기 얼라인 패턴 삽입 정보는 광 정보 검출기(160)에도 저장되어 있다. 상기 얼라인 패턴 삽입 정보는 얼라인 패턴의 위치 및 설정 코드 정보를 의미할 수 있다. 이러한 얼라인 패턴이 삽입된 데이터페이지에 관련된 내용은 이후 도 3 및 도 4를 통하여 자세히 설명될 것이다.

한편, 상기 광 정보 저장매체(150)에 기준광과 신호광이 입사되면, 광 정보 저장매체(150)의 내부에서는 입사된 기준광과 신호광간의 간섭에 의하여 발생된 간 섭패턴의 강도에 따라 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light Induced Generation of Mobile Charge)이 발생하여 그 간섭패턴이 기록되게 된다. 이는 홀로그래픽 간섭무늬일 수 있다. 액츄에이터(170)는 제 1 반사경(133)의 각도를 조정함으로써 기준빔의 입사각을 조정할 수 있으며, 이를 통하여 각도 다중화를 통한 다층 데이터페이지를 광 정보 저장매체(150)에 중첩시켜 기록할 수 있다.

한편, 기록된 데이터의 재생을 위해서는 기준광만을 광 정보 저장매체(150)에 조사하면 된다. 즉, 재생 시에 제 1 셔터(131)는 광 분리기(120)에 의하여 분리된 기준광을 통과시키고, 제 2 셔터(132)는 분리된 신호광을 차단한다.

이때, 제 1 셔터(131)를 통과하여 제 1 반사경(133)으로 조사되는 기준광은 광 정보 저장매체(150)에 기록되어 있는 간섭무늬에 의하여 회절되어 데이터페이지의 이미지가 재생된다. 재생된 데이터페이지의 이미지는 광 정보 검출기(160)에 의하여 소정의 픽셀 매칭(Pixel Matching)으로 검출되고 이미지 보정 등의 일련 과정을 거친 뒤 샘플링 된다. 이어, 샘플링 된 데이터는 데이터 디코딩부(190)에 의하여 디코딩됨으로써 원본 데이터로 복원된다.

도 3은 도 2에 도시되어 있는 공간 광변조기(140)에 의하여 제공되는 데이터페이지의 이미지를 도시하는 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 데이터페이지(10)는 데이터 정보를 포함하는 데이터 영역(20)만으로 구성되며, 그 데이터 영역(20)의 내에는 얼라인 패턴(30)이 삽입된다.

이때, 데이터 영역(20)에 삽입되는 얼라인 패턴(30)의 수 및 위치는 다양하 게 설정가능하나, 본 제 1 실시예에서는 이해의 편의를 위하여 얼라인 패턴(30)이 데이터 영역(20)의 소정 위치에 1개만 삽입되는 경우를 설명한다. 복수의 얼라인 패턴이 삽입되는 경우는 이후에 설명될 제 2 실시예를 통하여 설명하기로 한다.

도 4는 도 3에 도시된 데이터페이지(10)의 좌측 상단 부분을 확대 도시한 예시도이다. 도 4의 설명에 있어서, 데이터페이지(10)는 복수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되므로 각 픽셀은 특정 로우(Row) 및 특정 칼럼(Column)의 교차점으로 표현할 수 있다. 따라서 이하에서는 특정 픽셀의 좌표를 표현함에 있어서 "(로우 번호, 칼럼 번호)"의 형태를 사용하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 데이터페이지(10)의 좌상단의 에지부분에 위치하는 픽셀을 기준 픽셀로 정의하고, 그 좌표를 (100, 100)이라고 정의하면, 얼라인 패턴(30)은 101번째 로우부터 104번째 로우까지의 영역과, 101번째 칼럼부터 110번째 칼럼까지의 영역이 교차하는 영역에 삽입된다.

이때, 상기 얼라인 패턴(30)은 수평(Horizontal) 얼라인 패턴(31)과 수직(Vertical) 얼라인 패턴(32)을 포함할 수 있다.

상기 수평 얼라인 패턴(31)은 고유의 수평 코드 값을 갖는다. 이를 위하여 수평얼라인 패턴(31)은 수직방향으로 연속되게 배열된 다수의 온 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 온 픽셀 칼럼을 가진다. 또한, 수평 얼라인 패턴(31)은 수직방향으로 연속되게 배열된 다수의 오프 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 오프 픽셀 칼럼을 가질 수 있다.

도 4에 예시된 수평 얼라인 패턴(31)의 경우, 2개의 오프 픽셀 칼럼 즉, 제 1 칼럼((101, 101), (102, 101), (103, 101), (104, 101)) 및 제 4 칼럼((101, 104), (102, 104), (103, 104), (104, 104))을 가지며, 2개의 온 픽셀 칼럼 즉, 제 2 칼럼((101, 102), (102, 102), (103, 102), (104, 102)) 및 제 3 칼럼((103, 103), (102, 103), (103, 103), (104, 103))을 가지는 것을 알 수 있다.

따라서, 수평 얼라인 패턴(31) 내의 수평방향의 코드 값은 모두 '0110'의 값을 가지게 된다. 즉, 도 4에 도시된 수평 얼라인 패턴(31)이 가지는 고유의 수평 코드 값은 '0110'이다. 이러한 고유의 수평 코드 값은 사용자의 설정에 따라 온 픽셀 칼럼과 오프 픽셀 칼럼을 변화시킴으로써 다양하게 설정할 수 있을 것이다.

한편, 상기 수직 얼라인 패턴(32)은 고유의 수직 코드 값을 갖는다. 이때, 수직 코드 값이란 수직방향으로 연속된 픽셀 값을 취득하였을 경우 얻을 수 있는 코드 값을 의미할 수 있다. 상기 수직 얼라인 패턴(32)은 수평방향으로 연속 배열된 다수의 온 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 온 픽셀 로우를 가진다. 또한, 수직식별 패턴은 수평 방향으로 연속 배열된 다수의 오프 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 오프 픽셀 로우를 가질 수 있다.

도 4에 예시된 수직 얼라인 패턴(32)의 경우, 2개의 오프 픽셀 로우 즉, 제 1 로우((101, 106), (101, 107), (101, 108), (101, 109), (101, 110)) 및 제 4 로우((104, 106), (104, 107), (104, 108), (104, 109), (104, 110))를 가지며, 2개의 온 픽셀 로우 즉, 제 2 로우((102, 106), (102, 107), (102, 108), (102, 109), (102, 110)) 및 제 3 로우((103, 106), (103, 107), (103, 108), (103, 109), (103, 110))를 가진다.

따라서, 수직 얼라인 패턴(32) 내의 수직방향의 코드 값은 모두 '0110'의 값을 갖는 것을 알 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 수직 얼라인 패턴(32)의 고유의 수직 코드 값은 '0110'이다. 이러한 고유의 수직 코드 값은 사용자의 설정에 따라 온 픽셀 로우와 오프 픽셀 로우를 변화시킴으로써 다양하게 설정할 수 있음은 물론이다.

도 5는 도 2에 도시된 광 정보 검출기(160)의 세부 구성 요소들을 도시하는 블록도이다.

도 5를 참조하면, 광 정보 검출기(160)는 광 정보 저장매체(150)에 저장된 데이터페이지의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하는 광 검출부(161), 광 검출부(161)에 의하여 검출된 소스 이미지의 광세기 분포 정보를 연산하여 기준 픽셀을 검출하는 기준픽셀 검출부(162), 상기 데이터페이지의 검출 이미지에 삽입되어 있는 얼라인 패턴을 이용하여 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 얼라인 패턴 처리부(163), 상기 얼라인 패턴 처리부(163)에 의하여 보정이 요구될 경우 샘플링 위치를 보정하는 샘플링 위치 보정부(166) 및 상기 기준 픽셀 또는 보정된 샘플링 위치로부터 상기 데이터페이지의 검출 이미지에 포함된 데이터들에 대한 샘플링을 수행하는 데이터 샘플링부(167)를 포함한다. 이때, 상기 각부(161~167)의 상호 동작 및 데이터 흐름을 제어하는 제어부(168)에 의하여 전체적으로 제어될 수 있다.

이때, 상기 얼라인 패턴 처리부(163)는 데이터페이지의 검출 이미지의 광세기 분포를 연산하여 얼라인 패턴을 검출하는 얼라인 패턴 검출부(164) 및 그 검출된 얼라인 패턴을 판독하여 보정 여부를 판별하는 얼라인 패턴 판독부(165)를 포함할 수 있다.

도 6은 도 5에 도시된 광 정보 검출기의 동작 흐름을 설명하기 위한 흐름도로서, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 광 정보 검출 방법의 흐름을 보여주고 있다. 이하 설명될 광 정보 검출 방법을 통하여 광 정보 검출기가 가지는 각부의 기능 및 상호 동작은 더욱 명확히 제시될 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저, 광 검출부(161)는 광 정보 저장매체에 저장되어 기준광에 의하여 재생되는 데이터페이지의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출한다(단계:S1). 바람직하기로는 상기 광 검출부는 수광배열소자, 예를 들면, CCD 또는 CMOS 등으로 구현될 수 있다.

이때, 광 검출부(161)에 의하여 검출되는 소스 이미지는 도 7에 도시된 바와 같다. 도 7을 참조하면, 소스 이미지(90)에는 앞서 설명한 도 3에 도시된 데이터페이지(10)에 대한 검출 이미지(10') 및 외부 영역(80)이 포함될 수 있다. 상기 외부 영역(80)은 데이터가 없기 때문에 오프 픽셀들로 이루어진다.

따라서, 소스 이미지(90)에서 데이터페이지의 검출 이미지(10')에 담긴 정보만을 추출하여 샘플링하려면 샘플링 시작 위치를 검출하여야 한다.

이에, 기준픽셀 검출부(162)는 광 검출부(161)에 의하여 검출된 소스 이미지(90)의 광세기 분포 정보를 연산하여, 데이터페이지 검출 이미지(10')로부터 데이터를 샘플링하기 위한 시작점인 기준픽셀(a)을 검출한다(단계:S2).

통상, 데이터 샘플링은 데이터페이지의 검출 이미지(10') 상에서 좌측에서 우측으로, 상부에서 하부로 비트 트레이싱(Bit Tracing)되므로, 샘플링 시작 위치는 데이터페이지 검출 이미지(10')상에서 좌상단의 에지 부분에 존재하는 픽셀 즉, 기준 픽셀(a)을 의미할 수 있다.

상기 기준픽셀(a)은 다음과 같은 상세 과정을 통하여 검출될 수 있다. 도 8은 도 6에 도시된 기준픽셀 검출 단계(단계:S2)의 상세 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 기준픽셀(a)을 검출하기 위하여, 기준픽셀 검출부(162)는 검출된 소스 이미지(90)의 각 칼럼이 갖는 광세기의 합과 소스 이미지(90)의 각 로우가 갖는 광세기의 합을 산출한다(단계:S21).

이어서, 기준픽셀 검출부(162)는 각 칼럼이 갖는 광세기의 합과 그 칼럼의 이전 칼럼이 갖는 광세기의 합을 차감하여 광세기차 값을 각각 연산한다. 또한 기준픽셀 검출부(162)는 각 로우가 갖는 광세기의 합과 그 로우의 이전 로우가 갖는 광세기의 합을 차감하여 광세기차 값을 각각 연산한다(단계:S22).

상기 광세기차 값은 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

Ii = SUMi - SUMi-1

이때, Ii는 i번째 칼럼(또는 로우)의 광세기차 값, SUMi는 i번째 칼럼(또는 로우)이 가지는 픽셀들의 광세기합 값, SUMi-1는 i-1번째 칼럼(또는 로우)이 가지는 픽셀들의 광세기합 값을 의미한다.

각 칼럼의 광세기차 값과 각 로우의 광세기차 값이 연산되면, 기준픽셀 검출부(162)는 가장 큰 광세기차 값을 갖는 칼럼 및 로우를 각각 추출한다(단계:S23). 이러한 과정을 통하여, 데이터페이지 검출 이미지(10')의 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우를 검출할 수 있다.

왜냐하면, 데이터페이지(10)는 데이터 정보를 가지는 데이터 영역으로 구성되므로, 데이터페이지의 검출 이미지(10')는 온 픽셀들과 오프 픽셀들이 혼재된 구성을 가진다. 따라서, 소스 이미지(90) 중 데이터페이지의 검출 이미지(10') 내에 존재하는 칼럼들 또는 로우들은 평균적으로 일정 수준 이상의 광세기합 값을 가질 것이다. 반면, 소스 이미지(90) 중 외부 영역(80)은 모두 오프 픽셀들로 이루어지기 때문에, 외부 영역(80)에 존재하는 칼럼들 또는 로우들은 매우 미약한 광세기합 값을 가진다.

따라서, 데이터페이지 검출 이미지(10')의 첫 번째 칼럼이 가지는 광세기합에서 외부 영역(80)인 이전 칼럼의 광세기합을 차감하면 가장 큰 광세기차 값이 검출될 것이다. 마찬가지로, 데이터페이지 검출 이미지(10')의 첫 번째 로우가 가지는 광세기합에서 외부 영역(80)인 이전 로우의 광세기합을 차감하면 가장 큰 광세기차 값이 검출될 것이다.

도 9는 소스 이미지(90)가 가지는 각 칼럼들의 광세기차 값을 도시하는 그래프이다. 도 9에 도시된 그래프의 X축은 칼럼의 넘버를 의미하고 Y축은 해당 칼럼의 광세기차 값을 의미한다.

도 9를 참조하면, 데이터페이지의 검출 이미지(10')가 시작되는 첫 번째 칼럼 즉, 소스 이미지(80)의 100번째 칼럼의 광세기차 값이 다른 칼럼들의 광세기차 값보다 월등히 큰 것을 알 수 있다.

소스 이미지(90) 중 데이터페이지의 검출 이미지(10')가 시작되는 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우가 추출되면, 기준픽셀 검출부(162)는 추출된 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우의 교차점에 위치하는 픽셀을 검출한다(단계:S24). 즉, 샘플링 시작 위치인 기준 픽셀(a)을 검출하는 것이다.

이어서, 얼라인 패턴 검출부(164)는 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여 데이터페이지 검출 이미지(10')에 존재하는 얼라인 패턴(30')을 검출한다(단계:S3).

이때, 얼라인 패턴 삽입 정보란 데이터페이지에 삽입된 얼라인 패턴의 위치 정보와, 얼라인 패턴의 광 정보 즉, 설정 코드에 대한 정보를 의미하는 것이다.

상기 얼라인 패턴의 위치 정보에는 얼라인 패턴이 삽입된 영역의 좌표 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면, 앞서 설명한 도 3에 도시된 데이터페이지(10)의 얼라인 패턴 위치 정보에 따르면, 얼라인 패턴이 101번째 로우부터 104번째 로우까지의 영역과 101번째 칼럼부터 110번째 칼럼까지의 영역이 교차하는 영역에 삽입되었다. 이러한 얼라인 패턴의 위치 정보는 얼라인 패턴 검출부(164)에 기 저장되어 있다.

따라서, 검출된 샘플링 시작 위치 즉, 기준 픽셀(a)을 이용하면, 데이터페이지 검출 이미지(10')상에서 기준 픽셀을 기준으로 특정 칼럼 및 로우 떨어진 거리에 위치하는 얼라인 패턴(30')을 찾을 수 있을 것이다. 상기 얼라인 패턴(30')은 수직 얼라인 패턴(32')과 수평 얼라인 패턴(31')을 의미할 수 있다.

이어서, 얼라인 패턴 판독부(165)는 검출된 얼라인 패턴(30')의 코드 값을 판독하고(단계:S4), 그 판독 결과를 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보에 포함된 설 정 코드 정보와 비교하여 보정 여부를 판단한다(단계:S5). 이때, 상기 설정 코드는 원래의 데이터페이지(10)가 갖는 얼라인 패턴(30)의 코드 값을 의미한다.

이때, 상기 코드 값은 수평 얼라인 패턴(31')으로부터 취득될 수 있는 수평 코드 값과 수직 얼라인 패턴(32')으로부터 취득될 수 있는 수직 코드 값으로 구분될 수 있다. 또한, 상기 설정 코드는 상기 수평 코드 값의 이상 유무를 판단하기 위한 수평 설정 코드 및 상기 수직 코드 값의 이상 유무를 판단하기 위한 수직 설정 코드로 구분될 수 있다.

예를 들면, 도 3의 데이터페이지(10)에서 수평 얼라인 패턴(31)에 의하여 제공되는 수평 코드 값 즉, 수평 설정 코드는 '0110'였다. 따라서, 데이터페이지 검출 이미지(10')에서 검출된 수평 얼라인 패턴(31')에서 판독되는 수평 코드 값은 정상적일 경우'0110'이어야 할 것이다.

다시 말해, 데이터페이지 검출 이미지(31')에서 검출된 검출픽셀(a)은 도 3의 데이터페이지의 기준픽셀(100, 100)에 대응되어 검출된 포인트이므로, 상기 검출된 검출픽셀(a)의 좌표를 (100, 100)로 둔다면 데이터페이지 검출 이미지(31')의 ((101, 101), (101, 102), (101, 103), (101, 104)) 좌표를 갖는 픽셀의 값은 정상적인 경우'0110'으로 비트 트레이싱 되어야 할 것이다.

이때, 각 픽셀의 '1'및'0'의 구분은 광세기가 별로 픽셀을 구분한 뒤, 광세기가 큰 2개의 픽셀은 '1'로 광세기가 작은 2개의 픽셀은 '0'으로 판별할 수 있다.

그런데 만약, ((101, 101), (101, 102), (101, 103), (101, 104)) 좌표를 갖는 픽셀의 값이 '1100'의 값을 갖는다면 소스 이미지(90) 검출 시에 우측으로 1 픽 셀 정도 미스얼라인이 발생한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 올바른 샘플링을 위해서는 좌측으로 1 픽셀 정도 샘플링 위치를 이동시키는 보정이 필요하다.

이와 동일한 개념으로, 데이터페이지(10)의 수직 얼라인 패턴(32)에 의하여 제공된 기 설정된 수직 코드 값 즉, 수직 설정 코드가 '0110'이면, 데이터페이지 검출 이미지(10')에서 검출된 수직 얼라인 패턴(32')의 수직 코드 값도 정상적일 경우'0110'이어야 할 것이다.

즉, 데이터페이지 검출 이미지(10')에서 검출된 기준 픽셀의 좌표(100, 100)를 기준으로 ((101, 106), (102, 106), (103, 106), (104, 106)) 좌표를 갖는 픽셀의 값은 정상적인 경우'0110'으로 판독되어야 한다.

그런데 만약, ((101, 106), (102, 106), (103, 106), (104, 106)) 좌표를 갖는 픽셀의 값이 '1100'의 값을 갖는다면 소스 이미지(90) 검출 시에 하측으로 1 픽셀 정도 미스얼라인이 발생한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상측으로 1 픽셀 정도 샘플링 위치를 이동시키는 보정이 필요하다.

이에, 샘플링 위치 보정부(166)는 상기 얼라인 패턴 판독부(165)에 의하여 판독된 얼라인 패턴(30')의 코드 값에 이상이 있을 경우, 그 얼라인 패턴(30')의 코드 값과 설정 코드의 비교 정보에 근거하여 샘플링 위치를 보정한다. 예를 들면, 수평 코드 값이 '1100'으로 검출되면 샘플링 위치를 좌측으로 1 픽셀 이동시키고, 수직 코드 값이 '1100'으로 검출되면 샘플링 위치를 상측으로 1 픽셀 이동시킬 수 있을 것이다.

이어서, 데이터 샘플링부(167)는 상기 샘플링 위치 보정부(166)에 의하여 보 정된 샘플링 위치에 의하여 각 픽셀의 데이터를 샘플링한다. 또한, 만약 얼라인 패턴 판독부(165)에 의하여 정상적인 코드 값이 판독되었을 경우에는 기준픽셀 검출부(162)에 의하여 샘플링 시작 위치인 기준픽셀로부터 그대로 데이터를 샘플링한다(단계:S6).

이상 설명한 본 발명의 바람직한 제 1 실시예를 통하여 프레임 마크가 존재하지 않는 데이터페이지로부터 데이터를 용이하게 샘플링할 수 있는 광 정보 검출 방법 및 광 정보 검출기를 살펴보았다.

한편, 이러한 본 발명의 바람직한 제 1 실시예가 가지는 기술적 사상을 이용하면 다양한 응용이 가능하다. 예를 들면, 데이터 샘플링 시의 정확성을 향상시키기 위하여 데이터페이지를 복수개의 영역 즉, 블록으로 구분하고, 그 내부에 소정 개수의 얼라인 패턴을 삽입한 뒤, 검출 시에는 그 얼라인 패턴들이 가지는 광분포를 고려하여, 블록별로 샘플링 위치를 보정하여 샘플링하는 방법 등이 가능할 것이다. 이는 이하 설명될 본 발명의 바람직한 제 2 실시예를 통하여 개시한다.

<실시예 2>

도 10은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 광 정보 검출 방법의 흐름을 도시하는 흐름도로서, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 광 정보 검출 방법은 도 5에 도시된 광 정보 검출기의 구성 요소들을 그대로 이용하되, 몇몇 구성 요소들의 동작에 다르게 함으로써 용이하게 구현될 수 있다.

도 5 및 도 10을 참조하면, 먼저 광 검출부(161)는 광 정보 저장매체(150)에 저장되어 기준광에 의하여 재생되는 데이터페이지가 포함된 소스 이미지를 검출한다(단계:S11). 이때, 상기 소스 이미지는 도 11에서 개략적으로 도시하였다.

도 11을 참조하면, 소스 이미지(40)는 데이터페이지의 검출 이미지(45)를 포함한다. 이때, 상기 데이터페이지의 검출 이미지(45)는 각종 데이터 정보를 갖는 데이터 영역으로 이루어지며, 그 데이터 영역은 복수의 영역 즉, 제 1 블록(60), 제 2 블록(61), 제 3 블록(62) 및 제 4 블록(64)으로 나뉠 수 있다. 상기 블록의 수는 실시환경에 따라 다양하게 설정 가능함은 물론이다.

도한, 각 블록(60, 61, 62, 63) 내에는 고유의 코드 값을 가지는 복수의 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)이 존재한다. 각 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)은 수평 코드 값을 가지는 수평 얼라인 패턴과 수직 코드 값을 가지는 수직 얼라인 패턴을 포함할 수 있다.

상기 각 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)은 얼라인 패턴 삽입 정보에 따라 데이터페이지 내에 삽입된 것이다. 이때, 얼라인 패턴 삽입 정보가 가지는 얼라인 패턴의 위치 정보 및 광 정보는 얼라인 패턴 검출부(164) 및 얼라인 패턴 판독부(165)에 기 저장된다.

한편, 기준픽셀 검출부(162)는 광 검출부(150)에 의하여 검출된 소스 이미지(40)의 광세기 분포 정보를 연산하여, 데이터페이지 검출 이미지(45)를 샘플링하기 위한 최초의 시작점인 검출픽셀을 검출한다(단계:S12).

즉, 소스 이미지(40)의 각 칼럼이 갖는 광세기의 합과 소스 이미지(40)의 각 로우가 갖는 광세기의 합을 산출한 뒤, 각 칼럼이 갖는 광세기의 합과 그 칼럼의 이전 칼럼이 갖는 광세기의 합을 차감하여 광세기차 값을 각각 연산한다. 동일한 개념으로, 각 로우가 갖는 광세기의 합과 그 로우의 이전 로우가 갖는 광세기의 합을 차감하여 광세기차 값을 각각 연산한다. 이 과정은 앞서 설명한 수학식 1을 통하여 언급한 바 있다.

각 칼럼의 광세기차 값과 각 로우의 광세기차 값이 연산되면, 기준픽셀 검출부(162)는 가장 큰 광세기차 값을 갖는 칼럼 및 로우를 각각 추출한다. 즉, 데이터페이지 검출 이미지(45)의 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우를 검출한다.

이러한 과정을 통하여 데이터페이지 검출 이미지(45)의 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우가 추출되면, 기준픽셀 검출부(162)는 추출된 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우의 교차점에 위치하는 픽셀을 검출한다. 즉, 최초의 샘플링 시작 위치인 기준 픽셀을 검출하는 것이다.

한편, 만약 샘플링이 우측 하단으로부터 시작되는 경우, 기준픽셀 검출부(162)는 데이터페이지 검출 이미지(45) 상의 우하단에 위치하는 픽셀, 즉 데이터페이지 검출 이미지(45)의 마지막 칼럼과 마지막 로우의 교차점을 찾아야 한다.

따라서 이 경우 기준픽셀 검출부(162)는 소스 이미지(40)의 각 칼럼이 갖는 광세기의 합과 소스 이미지의 각 로우가 갖는 광세기의 합을 산출한 뒤, 각 칼럼이 갖는 광세기의 합과 그 칼럼의 다음 칼럼이 갖는 광세기의 합을 차감하여 광세기차 값을 각각 연산한다. 동일한 개념으로, 각 로우가 갖는 광세기의 합과 그 로우의 다음 로우가 갖는 광세기의 합을 차감하여 광세기차 값을 각각 연산한다. 이 과정은 다음의 수학식 2를 통하여 표현될 수 있다.

Ii = SUMi - SUMi+1

이때, Ii는 i번째 칼럼(또는 로우)의 광세기차 값, SUMi는 i번째 칼럼(또는 로우)이 가지는 픽셀들의 광세기합 값, SUMi+1는 I+1번째 칼럼(또는 로우)이 가지는 픽셀들의 광세기합 값을 의미한다.

이와 같이 검출된 데이터페이지 검출 이미지(45)의 우하단점은 샘플링의 방향이 우하단부터 시작할 경우에 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 샘플링이 좌상단점부터 시작하더라도 데이터페이지 검출 이미지(45)의 정보 추출을 위해서 용이한 정보로서 사용될 수 있다. 즉, 데이터페이지 검출 이미지(45)의 좌상단점과 우하단점을 모두 검출하면 데이터페이지 검출 이미지(45)의 최종적인 샘플링 시작점과 종료점을 알 수 있다.

한편, 기준 픽셀이 검출되면, 얼라인 패턴 검출부(164)는 기 저장된 얼라인 패턴 위치의 정보를 이용하여 상기 검출픽셀을 기준으로 각 블록(60, 61, 62, 63) 내에 존재하는 얼라인 패턴(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)을 검출한다(단계:S13).

이때, 상기 각 블록(60, 61, 62, 63) 내에 존재하는 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)은 각각 조금씩 차이는 있지만 블록 별로 비교적 일정한 패턴의 광분포를 가질 것이다.

예를 들면, 제 1 블록(60)에 존재하는 얼라인 패턴들(60a~60c)은 제 1 블록(60)의 미스 얼라인 상태를 반영하여 비교적 유사한 패턴의 광분포를 가질 것이며, 제 2 블록(61)내에 존재하는 얼라인 패턴들(61a~61c)은 제 2 블록(61)의 미스 얼라인 상태를 반영하여 비교적 유사한 패턴의 광분포를 가질 것이다. 또한, 제 3 블록(62)에 존재하는 얼라인 패턴들(62a~62c)은 제 3 블록(60)의 고유한 미스 얼라인 상태를 반영하여 비교적 유사한 패턴의 광분포를 가질 것이며, 제 4 블록(63)내에 존재하는 얼라인 패턴들(63a~63c)은 제 4 블록(63)의 미스 얼라인 상태를 반영하여 비교적 유사한 패턴의 광분포를 가질 것이다.

따라서, 각 블록(60, 61, 62, 63) 내에 존재하는 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)은 해당 블록마다 상이하게 발생할 수 있는 고유의 미스 얼라인의 정도를 파악할 수 있도록 하는 수단이 될 수 있다.

이에, 얼라인 패턴 판독부(165)는 상기 검출된 블록(60, 61, 62, 63)별로 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)이 가지는 평균적인 코드 값을 각각 판독하고(단계:S14), 그 판독된 코드 값이 설정 코드의 값과 일치하는지를 판별하여 블록별(60, 61, 62, 63)로 보정 여부를 판단한다(단계:S15). 여기서 각각의 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)은 앞서 언급한 수직 얼라인 패턴과 수평 얼라인 패턴을 포함할 수 있다.

상기 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)이 가지는 평균적인 코드 값을 판독하는 과정은 두 가지의 방법으로 수행 가능하다. 예를 들어, 제 1 블록의 얼라인 패턴의 평균적인 코드 값을 판독하는 과정은 다음과 같은 두 가지의 방법으로 수행될 수 있다.

첫째로 상기 제 1 블록(60) 내에서 검출된 얼라인 패턴들(60a~60c)이 가지는 각각의 코드 값의 평균값을 판독하는 방법이다. 다른 방법으로는 제 1 블록(60)내에서 검출된 얼라인 패턴들(60a~60c)이 가지는 픽셀들의 광분포를 평균하고, 그 평균적인 광분포가 가지는 코드 값을 판독할 수도 있다.

한편, 샘플링 위치 보정부(166)는 상기 얼라인 패턴 판독부(165)에 의하여 판독된 블록별 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)의 평균적인 코드 값을 각각 기 설정 코드와 비교하여 이상이 있을 경우, 그 비교 정보를 토대로 해당 블록(60, 61, 62, 63)의 샘플링 위치를 보정한다(단계:S16).

예를 들면, 기 설정된 수평 코드 값이 '0110'인데 비하여 상기 판독된 제 1 블록(60)의 평균적인 수평 코드 값이 '1100'라면, 제 1 블록의 샘플링 위치를 좌측으로 1 픽셀 정도 이동시킨다. 또한, 기 설정된 수직 코드 값이 '0110'인데 상기 판독된 제 2 블록(61)의 평균적인 수직 코드 값이 '1100'라면, 샘플링 위치를 상측으로 1 픽셀 정도 이동시킨다.

이러한 보정을 통하여 각 블록(60, 61, 62, 63)의 샘플링 위치를 상하좌우로 적절히 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 샘플링 위치는 해당 블록(60, 61, 62, 63)의 샘플링 시작 위치를 의미할 수 있다. 이때, 샘플링 시작 위치는 기준픽셀로부터 그 거리가 정의되는 기 설정 정보이다. 예를 들면, 제 2 블록의 샘플링 시작 위치는 기준 픽셀로부터 200칼럼, 0로우 떨어진 곳에 위치하는 것으로 설정될 수 있다. 또한 제 1 블록의 경우 기준픽셀이 샘플링 시작 위치일 수 있다.

이어서, 데이터 샘플링부(167)는 상기 샘플링 위치 보정부(166)에 의하여 보정된 샘플링 위치를 이용하여 각 블록(60, 61, 62, 63)에 존재하는 각각의 픽셀 데 이터를 샘플링한다. 만약, 얼라인 패턴 판독부(165)에 의하여 판독된 평균적인 코드 값이 기 설정된 코드 값과 일치할 경우에는 해당 블록(60, 61, 62, 63)은 보정이 수행되지 않고 그대로 샘플링이 수행됨은 물론이다(단계:S17).

한편, 상기 얼라인 패턴 판독부(165)에 의하여 판독되는 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)의 평균적인 코드 값이 기 저장된 설정 코드와 완전히 다르거나, 각 얼라인 패턴들(60a~60c, 61a~61c, 62a~62c, 63a~63c)이 가지는 광분포의 편차가 너무 큰 경우에는 해당 소스 이미지(40)가 잘못 검출된 것으로 판단하여 다시 새로운 소스 이미지를 검출하도록 광 검출부(161)를 제어할 수 있다. 이는 제어부(168)에 의하여 수행될 수 있다.

이상과 같이 제 2 실시예에 따르면, 데이터페이지의 검출 이미지에서 영역별로 상이하게 발생할 수 있는 미스 얼라인에 능동적으로 대처할 수 있다. 또한, 일정 영역의 샘플링 위치 보정을 위하여 다수의 얼라인 패턴들이 갖는 평균적인 광 정보를 이용함으로써 신뢰도를 향상시킬 수도 있다.

이상 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 프레임 마크 없이 데이터 영역만으로 이루어진 데이터페이지의 정보를 신뢰성 있게 검출할 수 있다. 따라서, 프레임 마크로 인한 다이내믹 레인지의 감소 및 데이터의 밀도 저하를 해소할 수 있어 광 정보의 저장 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

광 정보의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하는 단계;

상기 검출된 소스 이미지의 칼럼 및 로우의 광세기 분포 정보를 연산하여 상기 광 정보의 검출 이미지의 기준 픽셀을 검출하는 단계;

기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치한 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출하는 단계;

상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 판독하고, 상기 판독된 얼라인 패턴의 광 정보를 이용하여 상기 광 정보의 검출 이미지가 가지는 데이터를 샘플링하기 위한 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 단계; 및

상기 판별결과 보정이 필요할 경우 상기 샘플링 위치를 보정한 뒤 상기 샘플링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 광 정보는 홀로그래픽 간섭패턴으로 광 정보 저장매체에 저장되어 기준광에 의하여 재생되는 데이터페이지인 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기준 픽셀 검출 단계는,

상기 검출된 소스 이미지 내의 각 칼럼이 가지는 광세기 정보와 각 로우가 가지는 광세기의 정보를 산출하는 단계;

상기 산출된 각 칼럼의 광세기 정보를 그 이웃 칼럼 중 어느 하나의 광세기 정보와 비교하고, 상기 산출된 각 로우의 광세기 정보를 그 이웃 로우 중 어느 하나의 광세기 정보와 비교하는 단계;

상기 비교 결과 상기 이웃 칼럼 중 어느 하나의 광세기 정보에 비하여 가장 큰 광세기의 차를 갖는 칼럼과, 상기 이웃 로우 중 어느 하나의 광세기 정보에 비하여 가장 큰 광세기의 차를 갖는 로우를 검출하는 단계; 및

상기 검출된 칼럼과 로우가 교차되는 위치의 픽셀을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 광세기 정보는 해당 칼럼 또는 로우에 속하는 픽셀들이 가지는 광세기의 합인 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 가장 큰 광세기의 차를 갖는 칼럼과 상기 가장 큰 광세기의 차를 갖는 로우를 검출하는 단계는 상기 판독된 코드 값과 각 칼럼의 광세기 정보를 해당 칼럼의 이전 칼럼의 광세기 정보와 비교하며, 상기 각 로우의 광세기 정보를 해당 로우의 이전 로우의 광세기 정보와 비교하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기준 픽셀은 상기 광 정보의 검출 이미지의 첫 번째 칼럼과 첫 번째 로우에 위치하는 픽셀인 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 얼라인 패턴은,

상기 광 정보 검출 이미지 내의 수평 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수평 코드 값을 가지는 수평 얼라인 패턴; 및

상기 광 정보 검출 이미지 내의 수직 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수직 코드 값을 가지는 수직 얼라인 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 보정 여부를 판단하는 단계는, 상기 수평 얼라인 패턴의 수평 코드 값을 상기 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보에 포함되는 수평 설정 코드와 비교하고, 상기 수직 얼라인 패턴의 수직 코드 값을 상기 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보에 포함되는 수직 설정 코드와 비교하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 샘플링을 수행하는 단계는,

상기 수평 코드 값과 상기 수평 설정 코드를 비교하여 일치하지 않으면 상기 수평 코드 값과 상기 수평 설정코드의 비교 정보에 근거하여 상기 샘플링 위치를 수평 보정하고,

상기 수직 코드 값과 상기 수직 설정 코드를 비교하여 일치하지 않으면 상기 수직 코드 값과 상기 수직 설정 코드의 비교 정보에 근거하여 상기 샘플링 위치를 수직 보정하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 얼라인 패턴 검출 단계는 상기 광 정보 검출 이미지 내를 복수의 블록으로 구분하고, 상기 각 블록 내에 존재하는 적어도 하나의 상기 얼라인 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 보정 여부를 판단하는 단계는 상기 각 블록 내에서 검출된 상기 얼라인 패턴을 이용하여 해당 블록의 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 것을 특징으로 광 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 샘플링을 수행하는 단계는 상기 보정 여부 판별결과 보정이 필요없음이 판별되면 상기 기준픽셀로부터 상기 샘플링을 수행하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
광 정보의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하는 광 검출부;

상기 검출된 소스 이미지의 칼럼 및 로우의 광세기 분포 정보를 연산하여 상기 광 정보의 검출 이미지의 기준 픽셀을 검출하는 기준픽셀 검출부;

상기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치하는 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출 및 판독하여 상기 광 정보의 검출 이미지가 가지는 데이터를 샘플링하기 위한 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 얼라인 패턴 처리부;

상기 보정 여부의 판별결과 보정이 필요할 경우 상기 얼라인 패턴의 판독 정보와 상기 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여 상기 샘플링 위치를 보정하는 샘플링 위치 보정부; 및

상기 보정된 샘플링 위치 및 상기 기준 픽셀 중 적어도 어느 하나로부터 샘플링을 수행하는 데이터 샘플링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
제 13 항에 있어서, 상기 기준 픽셀 검출부는,

상기 소스 이미지가 가지는 상기 각 칼럼의 광세기 정보를 그 이웃 칼럼 의 광세기 정보와 비교하여 상기 이웃 칼럼과 광세기의 차이가 가장 큰 칼럼을 추출하고,

상기 소스 이미지가 가지는 상기 각 로우의 광세기 정보를 그 이웃 로우의 광세기 정보와 비교하여 상기 이웃 로우와의 광세기의 차이가 가장 큰 로우를 추출한 뒤, 상기 추출된 칼럼 및 로우가 교차되는 지점에 위치한 픽셀을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
제 13 항에 있어서, 상기 얼라인 패턴 처리부는,

상기 기 저장된 얼라인 패턴 삽입 정보를 이용하여, 상기 검출된 기준 픽셀로부터 소정 거리에 위치하는 적어도 하나의 얼라인 패턴을 검출하는 얼라인 패턴 검출부; 및

상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 기 설정된 광 정보와 비교하여 서로 일치하면 상기 보정이 필요없음을 판별하고, 일치하지 않으면 상기 보정이 필요함을 판별하는 얼라인 패턴 판독부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
제 13 항에 있어서, 상기 얼라인 패턴은,

상기 광 정보의 검출 이미지의 수평 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수평 코 드 값을 가지는 수평 얼라인 패턴; 및

상기 광 정보 검출 이미지의 수직 얼라인 상태를 판별할 수 있는 수직 코드 값을 가지는 수직 얼라인 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
제 16 항에 있어서, 상기 수평 얼라인 패턴은,

수직방향으로 연속되게 배열된 다수의 온 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 온 픽셀 칼럼; 및

수직방향으로 연속되게 배열된 다수의 오프 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 오프 픽셀 칼럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
제 16 항에 있어서, 상기 수직 얼라인 패턴은,

수평 방향으로 연속되게 배열된 다수의 온 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 온 픽셀 로우; 및

수평 방향으로 연속되게 배열된 다수의 오프 픽셀들로 이루어지는 적어도 하나의 오프 픽셀 로우를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
소정 량의 데이터 정보를 가지는 데이터페이지내의 적어도 하나의 영역에 적어도 하나의 얼라인 패턴을 삽입하여 광 정보 저장매체에 저장하는 단계;

상기 저장된 데이터페이지의 이미지가 포함된 소스 이미지를 검출하고, 상기 검출된 소스 이미지의 광세기 분포 정보를 연산하여 기준 픽셀을 검출하는 단계;

상기 검출된 기준 픽셀을 이용하여 상기 데이터페이지의 검출 이미지에서 상기 얼라인 패턴을 검출하는 단계;

상기 검출된 얼라인 패턴의 광 정보를 상기 삽입된 얼라인 패턴의 광 정보와 비교하여 해당 영역의 샘플링 위치의 보정 여부를 판별하는 단계; 및

상기 판별 결과 보정이 필요하면 상기 검출된 얼라인 패턴의 광정보를 상기 삽입된 얼라인 패턴의 광정보와 비교한 정보를 이용하여 상기 샘플링 위치를 보정한 뒤, 상기 해당 영역의 샘플링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 처리 방법.