KR20050103430A - 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템 - Google Patents

이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20050103430A
KR20050103430A KR1020040028719A KR20040028719A KR20050103430A KR 20050103430 A KR20050103430 A KR 20050103430A KR 1020040028719 A KR1020040028719 A KR 1020040028719A KR 20040028719 A KR20040028719 A KR 20040028719A KR 20050103430 A KR20050103430 A KR 20050103430A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hologram
complementary
mask
binary amplitude
input image
Prior art date
Application number
KR1020040028719A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100568462B1 (ko
Inventor
이연호
김현
Original Assignee
학교법인 성균관대학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 학교법인 성균관대학 filed Critical 학교법인 성균관대학
Priority to KR1020040028719A priority Critical patent/KR100568462B1/ko
Publication of KR20050103430A publication Critical patent/KR20050103430A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100568462B1 publication Critical patent/KR100568462B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D41/00—Caps, e.g. crown caps or crown seals, i.e. members having parts arranged for engagement with the external periphery of a neck or wall defining a pouring opening or discharge aperture; Protective cap-like covers for closure members, e.g. decorative covers of metal foil or paper
    • B65D41/02—Caps or cap-like covers without lines of weakness, tearing strips, tags, or like opening or removal devices
    • B65D41/26—Caps or cap-like covers serving as, or incorporating, drinking or measuring vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/02—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223—Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
    • B65D1/023—Neck construction
    • B65D1/0246—Closure retaining means, e.g. beads, screw-threads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/06—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages
    • B65D47/12—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having removable closures
    • B65D47/122—Threaded caps
    • B65D47/123—Threaded caps with internal parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/24—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes
    • B65D51/245—Closures not otherwise provided for combined or co-operating with auxiliary devices for non-closing purposes provided with decoration, information or contents indicating devices, labels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2543/00—Lids or covers essentially for box-like containers
    • B65D2543/00009—Details of lids or covers for rigid or semi-rigid containers
    • B65D2543/00018—Overall construction of the lid
    • B65D2543/00055—Lids serving as, or incorporating, drinking or measuring vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

본 발명은 종래의 진폭 마스크를 이용한 체적 홀로그램 저장 시스템이 임의의 진폭 마스크에 의해 홀로그램이 읽혀진다는 문제점을 해결하고, 암호화할 때 사용했던 이진 진폭 키와 동일한 키 또는 그것의 상보 이진 진폭 키가 아니면 홀로그램이 전혀 읽혀지지 않는 체적 홀로그램 암호화 시스템을 구현하는 것으로, 더욱 상세하게는 체적 홀로그래피 이론을 기반으로 먼저 입력 이미지를 랜덤 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과의 간섭을 통해 기록 매질에 체적 홀로그램으로 저장하고, 다음으로 상기의 입력 이미지와 상보(complementary) 관계인 상보 입력 이미지를 마찬가지로 상기의 이진 진폭 마스크와 상보 관계인 상보 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과의 간섭을 통해 상기의 첫 번째 홀로그램에 중첩해서 저장함으로써 입력 이미지의 홀로그램을 암호화시키는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 광원으로 사용되는 코히어런트한 레이저 빔을 평행광으로 변환시키는 미러 및 빔 확장기; 상기 평행광을 홀로그램 기록을 위한 신호빔과 기준빔으로 분리시키는 빔 분리기; 상기 빔 분리기를 통과한 신호빔과 기준빔을 개폐시키는 제1셔터 및 제2셔터; 상기 제1셔터의 후단에 미러를 통하여 신호빔의 통과위치에 위치한 입력 이미지를 표시하기 위한 제1진폭 공간 광변조기; 상기 제2셔터의 후단에 미러를 통하여 기준빔의 통과위치에 위치한 이진 진폭 마스크를 표시하기 위한 제2진폭 공간 광변조기; 상기 제1진폭 및 제2진폭 공간 광변조기의 후단에 위치하여 신호빔과 기준빔을 기록 매질에 입사시키는 제1렌즈 및 제2렌즈; 및 상기 제1진폭 및 제2진폭 공간 광변조기에 의해 표시되는 상기 입력 이미지와 이진 진폭 마스크를 통과한 신호빔과 기준빔이 간섭되는 위치에 위치하여 입력 이미지의 홀로그램을 저장하는 기록 매질을 포함하여 구성된 것에 특징이 있다.

Description

이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템{Encryption method of volume holograms based on binary amplitude mask/ complementary mask and system thereof}
본 발명은 랜덤 이진 진폭 마스크와 이의 상보 마스크를 이용하여 기록 매질에 저장되는 이진 또는 그레이 입력 이미지의 홀로그램을 암호화시키는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
최근의 초고속 광대역 통신망 및 인터넷의 발달은 대용량의 정보를 매우 빠른 시간에 전송 및 수신하도록 하여준다. 그러나 컴퓨터의 발달로 인하여 이러한 정보에 대한 불법 복제 및 악용이 그 어느 때보다 손쉽게 이루어질 수 있으므로 정보 보안에 대한 관심이 매우 높아지고 있다. 이러한 정보 보안이 광 신호처리를 이용하여 수행되는 경우 컴퓨터에 의한 방법에 비하여 많은 장점이 존재한다. 첫째로 광 신호처리를 이용하면 병렬 연산이 가능하므로 대용량의 2차원 데이터를 매우 신속히 처리할 수 있다. 둘째로 광 신호처리 시스템에서는 위상, 파장, 공간 주파수, 편광 등의 다양한 방법으로 독립적인 정보 보안이 가능하며 또한 2차원 데이터를 공간상의 특정 영역에 홀로그램 형태로 저장하여 중요한 데이터가 쉽게 노출되는 것을 방지할 수도 있다. 셋째로 0과 1만을 이용하여 비트 단위의 정보 보안을 수행하는 컴퓨터와 달리 광학 시스템에서는 256 그레이 스케일(gray scale) 형태의 2차원 데이터를 페이지 단위로 정보 보안을 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 홀로그램 저장 기법에서 이진 진폭 마스크만으로 입력 이미지의 홀로그램을 저장하는 도면으로서, 입력 이미지(101)가 이진 진폭 마스크(102)로 주어지는 랜덤 암호화 키와의 간섭에 의해 기록 매질(103)에 체적 홀로그램 격자(104) 형태로 저장되는 것을 보여준다. 이 때 랜덤 암호화 키의 픽셀 개수가 매우 많으면 확률적으로 이러한 키의 픽셀 중 절반은 밝은 픽셀(ON-pixel)이고 나머지 절반은 어두운 픽셀(OFF-pixel)이라고 볼 수 있다. 여기서 암호화 키의 밝은 픽셀을 통과한 기준빔은 마찬가지로 입력 이미지(101)의 밝은 픽셀을 통과한 신호빔과 간섭을 일으켜 기록 매질(103)에 체적 홀로그램 격자(104)를 생성한다. 반면에 어두운 픽셀은 빛이 존재하지 않으므로 이러한 픽셀들은 기록 매질(103)에서 홀로그램의 격자(104) 생성에 기여하지 못한다.
도 2는 상기에서 설명한 종래의 홀로그램 저장 기법에서 저장된 홀로그램을 읽는 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 저장 시 사용했던 키와 동일한 키(correct key)를 해독 키(201)로 이용하면 원 이미지(202)가 저장된 홀로그램(203)으로부터 읽혀진다. 그러나 이 경우 백색 키(white key)(204)나 틀린 키(incorrect key)(206)를 복호화 키로 이용하더라도 원 이미지(205, 207)가 저장 홀로그램(203)으로부터 읽혀질 수 있음을 보여준다. 백색 키(204)나 틀린 키(206)를 이용하는 경우 이러한 키(204, 206)의 밝은 픽셀을 통과한 빔들 중 일부가 저장된 홀로그램 격자(203)로부터 회절이 되므로 원 이미지(205, 207)가 읽혀질 수 있는 것이다.
도 3은 종래의 홀로그램 저장 기법에서 저장된 홀로그램을 복원한 결과를 나타내는 도면으로서, 단일 이진 진폭 마스크(102)만을 이용해 종래의 홀로그램 저장 기법에서 입력 이진 이미지(101)를 기록 매질(103)에 체적 홀로그램(203)으로 저장한 후, 각각 해독 키(201), 백색 키(204), 틀린 키(206)로 홀로그램(203)을 읽을 때 모두 원 이미지(202, 205, 207))가 읽혀짐을 보여준다.
이에, 단일 이진 진폭 마스크(102)만을 이용해 홀로그램(203)을 기록하는 종래의 홀로그램 저장 시스템은 암호화할 때 사용했던 이진 진폭 키와 동일한 키가 아니어도 임의의 진폭 마스크에 의해 홀로그램이 읽혀지므로 보안성이 약하여 홀로그램 암호화 시스템으로 사용하기에 부적합하다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 랜덤 이진 진폭 마스크와 이의 상보 마스크를 이용하여 입력 이미지의 체적 홀로그램을 암호화시키므로 암호화할 때 사용했던 이진 진폭 키와 동일한 키 또는 그것의 상보 이진 진폭 키가 아니면 홀로그램이 전혀 읽혀지지 않는 보안성이 매우 뛰어난 체적 홀로그램 암호화 시스템을 구현할 수 있는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 입력 이미지와 이진 진폭 마스크를 진폭 공간 광변조기(amplitude spatial light modulator)를 이용하여 표시하므로 위상 공간 광변조기를 사용하는 종래의 다른 암호화 시스템에 비해 시스템 구동이 간단한 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상보 이진 진폭 마스크와 상보 이미지를 이용하여 이진 이미지뿐만 아니라 그레이 스케일 이미지의 홀로그램을 암호화시킬 수 있는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법은, 랜덤 이진 진폭 마스크를 이용하여 입력 이미지의 홀로그램을 암호화하는 방법에 있어서, 암호화하려는 입력 이미지를 랜덤 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과의 간섭을 통해 기록 매질에 첫 번째 체적 홀로그램으로 저장하는 단계; 및 상기 입력 이미지와 상보 관계인 상보 입력 이미지를 상기 이진 진폭 마스크와 상보 관계인 상보 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과의 간섭을 통해 상기 첫 번째 홀로그램에 중첩해서 다른 체적 홀로그램으로 저장하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 이진 진폭 마스크와 상보 이진 진폭 마스크를 이용하여 홀로그램을 중첩 저장함에 따라 그레이 스케일 입력 이미지를 체적 홀로그램 형태로 암호화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 암호화시 사용한 랜덤 이진 진폭 마스크와 동일한 키를 복호화 키로 사용하면 원 이미지가 복원되고, 암호화시 사용한 상보 이진 진폭 마스크와 동일한 키를 복호화 키로 사용하면 상보 이미지가 복원되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 시스템은, 광원으로 사용되는 코히어런트한 레이저 빔을 평행광으로 변환시키는 미러 및 빔 확장기; 상기 평행광을 홀로그램 기록을 위한 신호빔과 기준빔으로 분리시키는 빔 분리기; 상기 빔 분리기를 통과한 신호빔과 기준빔을 개폐시키는 제1셔터 및 제2셔터; 상기 제1셔터의 후단에 미러를 통하여 신호빔의 통과위치에 위치한 입력 이미지를 표시하기 위한 제1진폭 공간 광변조기; 상기 제2셔터의 후단에 미러를 통하여 기준빔의 통과위치에 위치한 이진 진폭 마스크를 표시하기 위한 제2진폭 공간 광변조기; 상기 제1진폭 및 제2진폭 공간 광변조기의 후단에 위치하여 신호빔과 기준빔을 기록 매질에 입사시키는 제1렌즈 및 제2렌즈; 및 상기 제1진폭 및 제2진폭 공간 광변조기에 의해 표시되는 상기 입력 이미지와 이진 진폭 마스크를 통과한 신호빔과 기준빔이 간섭되는 위치에 위치하여 입력 이미지의 홀로그램을 저장하는 기록 매질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 기록 매질에 홀로그램을 저장할 때에는 상기 제1셔터 및 제2셔터는 열려 있으며; 상기 기록 매질에 저장된 홀로그램을 해독할 때에는 신호빔 경로의 상기 제1셔터는 닫혀 있고, 기준빔 경로의 상기 제2셔터는 열려 있어 상기 기록 매질에 기준빔을 입사시키며; 상기 기록 매질의 후단에는 기준빔을 기록 매질에 입사시킬 때에 복원되는 이미지를 그레이 스케일의 데이터로 변환시키는 렌즈 및 CCD를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에서 입력 이미지의 홀로그램을 이진 진폭 마스크를 이용해 암호화하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 암호화하려는 입력 이미지를 통과한 신호빔이 랜덤 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과 기록 매질에서 간섭을 하여 체적 홀로그램(303)으로 저장된다.(도 1의 내용 참조)
다음으로, 상기의 입력 이미지와 상보관계인 상보 입력 이미지(301)를 통과한 신호빔이 상기의 이진 진폭 마스크와 상보관계인 상보 이진 진폭 마스크(302)를 통과한 기준빔과 간섭을 하여 상기의 첫 번째 홀로그램(303)에 중첩해서 또 다른 체적 홀로그램(304)으로 저장된다. 이 경우 입력 이미지와 이진 진폭 마스크는 모두 진폭 공간 광변조기를 통해 표시되어진다.
도 5는 본 발명에 따른 체적 홀로그램 암호화 기법에서 암호화된 체적 홀로그램을 복원하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
기록 시 사용했던 랜덤 이진 암호화 키를 해독 키(401)로 이용하면 저장된 홀로그램(403,404)으로부터 원 이미지(402)가 읽혀지며, 상보 이진 암호화 키를 상보 해독 키(405)로 이용하면 저장된 홀로그램(403,404)으로부터 원 이미지(402)의 상보 이미지(406)가 읽혀진다는 것을 보여준다.
여기서, 이진 암호화 키를 해독 키(401)로 사용하면 이것을 통과한 빔들은 상술한 첫 번째 홀로그램(403)에 의해서만 회절이 발생하는 반면에, 상보 이진 암호화 키를 상보 해독 키(405)로 사용하면 이것을 통과한 빔들은 상술한 두 번째 홀로그램(404)에 의해서만 회절이 발생한다. 백색 키(407)나 틀린 키(409)를 이용하는 경우 이러한 키(407,409)를 통과한 빔들 중 확률적으로 절반은 첫 번째 홀로그램(403)으로부터 회절이 발생하고, 다른 절반은 두 번째 홀로그램(404)으로부터 회절이 발생하여 전체적으로 백색 잡음 형태의 이미지(white-noise-like image) (408,410)가 나타난다.
도 6은 본 발명에 따른 상보 이미지와 상보 이진 진폭 마스크를 이용하여 체적 홀로그램의 암호화를 수행하기 위한 시스템을 도시한 블록도이다.
코히어런트(coherent)한 광원으로 레이저(501)를 이용하고, 상기 레이저(501) 광원으로부터 나온 빔은 미러 M(502)에 의해 반사된 후 빔 확장기 BE(503)를 거쳐 평행광으로 만들어진다. 상기 빔 확장기 BE(503)를 통과한 평행광은 빔 분리기 BS(504)에 의해 각각 신호빔과 기준빔으로 분리되고, 상기 빔 분리기 BS(504)에 의해 분리된 신호빔은 미러 M(502')을 거쳐 입력 이미지를 표시하기 위한 진폭 공간 광변조기(506)를 통과한 후 렌즈 L1(507)에 의해 기록 매질(511)에 약하게 포커스(focus)된다.
상기 빔 분리기 BS(504)에 의해 분리된 기준빔은 미러 M(502")을 거쳐 이진 진폭 마스크를 표시하기 위한 진폭 공간 광변조기(509)를 통과한 후 렌즈 L2(510)에 의해 신호빔과 마찬가지로 기록 매질(511)에 약하게 포커스된다.
상기 기록 매질(511)에 포커스된 기준빔은 신호빔과 간섭하여 기록 매질(511)내에 입력 이미지(506)의 홀로그램을 저장하게 된다. 홀로그램을 저장하는 경우 셔터 SH1(505)와 SH2(508)는 열려 있으며, 홀로그램을 읽는 경우에는 신호빔 경로의 셔터 SH1(505)은 닫혀 있고 기준빔 경로의 셔터 SH2(508)는 열려있게 된다. 기준빔을 기록 매질(511)에 입사시켜 홀로그램을 읽는 경우 복원되어지는 이미지는 미러 M(502'"), 렌즈 L3(512)와 L4(513)를 거쳐 CCD(Charge-Coupled Device)(514)에서 256 그레이 스케일의 데이터로 변환되어진다.
도 7은 본 발명에 의한 체적 홀로그램 암호화 시스템에서 실험에 사용했던 이진 진폭 마스크 패턴과 상보 이진 진폭 마스크 패턴을 나타내는 도면으로서, 각각 40 × 60 픽셀들로 구성되어 있으며 픽셀 크기는 180㎛ × 180㎛이다. 또한 입력 이진 이미지는 400 × 600 픽셀들로 구성되어 있으며 픽셀 크기는 18㎛ × 18㎛이다.
도 8은 본 발명에 의한 체적 홀로그램 암호화 시스템에서 암호화된 체적 홀로그램을 복원한 결과를 나타내는 도면으로서, 해독 키(401)로 홀로그램을 읽으면 원 이미지(402)가 복원되고 상보 해독 키(405)로 읽으면 상보 이미지(406)가 복원됨을 보여준다. 또한 본 발명에 따른 암호화 시스템의 경우 백색 키(407)나 틀린 키(409)로 홀로그램(403, 404)을 읽으면 백색 잡음 형태의 이미지(408, 410)가 나타나서 원 이미지(402)가 복원되지 못한다는 것을 보여준다.
본 발명에 따른 체적 홀로그램 암호화 시스템은 그레이 스케일 이미지의 홀로그램도 암호화시킬 수 있다. 이 경우 이진 이미지의 경우와 마찬가지로 상보 이미지(301)와 상보 이진 진폭 마스크(302)를 이용해 홀로그램(303, 304)을 중첩 저장하면 그레이 스케일 이미지의 홀로그램을 효과적으로 암호화할 수 있다.
상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법 및 그 시스템에 의해 체적 홀로그램의 암호화를 수행하게 되면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 지문이나 얼굴 사진 같은 생체 정보 혹은 중요한 문서 내용을 체적 홀로그램으로 기록하므로 기록시 사용된 레이저와 동일한 파장, 편광, 입사 각도를 갖는 레이저 광원이 아니면 기록된 정보들이 전혀 외부에 노출 되지 않을 뿐만 아니라 상보 이미지와 상보 이진 진폭 마스크를 이용하여 체적 홀로그램을 암호화하므로 보안성이 매우 뛰어난 체적 홀로그램 암호화 시스템을 구현할 수 있다.
둘째, 입력 이미지와 이진 진폭 마스크를 표시하기 위해 진폭 공간 광변조기만을 사용하므로 본 발명에 따른 암호화 시스템의 동작은 다른 위상 공간 광변조기를 사용하는 시스템에 비해 훨씬 간단하다는 장점이 있다.
셋째, 본 발명에 따른 체적 홀로그램 암호화 시스템의 암호화 및 복호화 키는 위상 패턴이 아닌 진폭 패턴 형태이므로 보안 카드의 긁힘, 구부러짐 현상 등 외부의 영향이 진폭 패턴에 별다른 영향을 주지 못하므로 보안 카드의 사용자 휴대가 간편해지고 이에 따라 실제 시스템에 쉽게 적용이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 홀로그램 저장 기법을 설명하는 도면,
도 2는 종래의 홀로그램 저장 기법에서 저장된 홀로그램을 복원하는 과정을 설명하는 도면,
도 3은 종래의 홀로그램 저장 기법에서 저장된 홀로그램을 복원한 결과를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 의한 체적 홀로그램 암호화 기법을 설명하는 도면,
도 5는 본 발명의 체적 홀로그램 암호화 기법에서 암호화된 체적 홀로그램을 복원하는 과정을 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 체적 홀로그램의 암호화를 수행하기 위한 시스템 블록도,
도 7은 본 발명에 의한 암호화 시스템에서 사용되는 이진 진폭 마스크와 상보 이진 진폭 마스크를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 체적 홀로그램 암호화 시스템에서 암호화된 체적 홀로그램을 복원한 결과를 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 입력 이미지 102 : 이진 진폭 마스크
301 : 상보 입력 이미지 302 : 상보 이진 진폭 마스크
401 : 해독 복호화 키 405 : 상보 해독 복호화 키
407 : 백색 복호화 키 409 : 틀린 복호화 키
501 : 레이저 503 : 빔 확장기
504 : 빔 분리기 505, 508 : 셔터
506 : 입력 이미지를 표시하기 위한 제1진폭 공간 광변조기
509 : 이진 진폭 마스크를 표시하기 위한 제2진폭 공간 광변조기
507 : 입력 이미지를 통과한 신호빔을 기록 매질에 입사시키는 렌즈
510 : 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔을 기록 매질에 입사시키는 렌즈

Claims (6)

  1. 랜덤 이진 진폭 마스크를 이용하여 입력 이미지의 홀로그램을 암호화하는 방법에 있어서,
    암호화하려는 입력 이미지를 랜덤 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과의 간섭을 통해 기록 매질에 첫 번째 체적 홀로그램으로 저장하는 단계; 및
    상기 입력 이미지와 상보 관계인 상보 입력 이미지를 상기 이진 진폭 마스크와 상보 관계인 상보 이진 진폭 마스크를 통과한 기준빔과의 간섭을 통해 상기 첫 번째 홀로그램에 중첩해서 다른 체적 홀로그램으로 저장하는 단계를
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이진 진폭 마스크와 상보 이진 진폭 마스크를 이용하여 홀로그램을 중첩 저장함에 따라 그레이 스케일 입력 이미지를 체적 홀로그램 형태로 암호화시키는 것을 특징으로 하는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 암호화시 사용한 랜덤 이진 진폭 마스크와 동일한 키를 복호화 키로 사용하면 원 이미지가 복원되고, 암호화시 사용한 상보 이진 진폭 마스크와 동일한 키를 복호화 키로 사용하면 상보 이미지가 복원되는 것을 특징으로 하는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 방법.
  4. 광원으로 사용되는 코히어런트한 레이저(501) 빔을 평행광으로 변환시키는 미러(502) 및 빔 확장기(503);
    상기 평행광을 홀로그램 기록을 위한 신호빔과 기준빔으로 분리시키는 빔 분리기(504);
    상기 빔 분리기(504)를 통과한 신호빔과 기준빔을 개폐시키는 제1셔터(505) 및 제2셔터(508);
    상기 제1셔터(505)의 후단에 미러(502')를 통하여 신호빔의 통과위치에 위치한 입력 이미지를 표시하기 위한 제1진폭 공간 광변조기(506);
    상기 제2셔터(508)의 후단에 미러(502")를 통하여 기준빔의 통과위치에 위치한 이진 진폭 마스크를 표시하기 위한 제2진폭 공간 광변조기(509);
    상기 제1진폭 및 제2진폭 공간 광변조기(506, 509)의 후단에 위치하여 신호빔과 기준빔을 기록 매질(511)에 입사시키는 제1렌즈(507) 및 제2렌즈(510); 및
    상기 제1진폭 및 제2진폭 공간 광변조기(506, 509)에 의해 표시되는 상기 입력 이미지와 이진 진폭 마스크를 통과한 신호빔과 기준빔이 간섭되는 위치에 위치하여 입력 이미지의 홀로그램을 저장하는 기록 매질(511)을
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 기록 매질(511)에 홀로그램을 저장할 때에는 상기 제1셔터(505) 및 제2셔터(508)는 열려 있는 것을 특징으로 하는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 기록 매질(511)에 저장된 홀로그램을 해독할 때에는 신호빔 경로의 상기 제1셔터(505)는 닫혀 있고, 기준빔 경로의 상기 제2셔터(508)는 열려 있어 상기 기록 매질(511)에 기준빔을 입사시키며, 상기 기록 매질(511)의 후단에는 기준빔을 기록 매질(511)에 입사시킬 때에 복원되는 이미지를 그레이 스케일의 데이터로 변환시키는 렌즈(512)(513) 및 CCD(514)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램 암호화 시스템.
KR1020040028719A 2004-04-26 2004-04-26 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템 KR100568462B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040028719A KR100568462B1 (ko) 2004-04-26 2004-04-26 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040028719A KR100568462B1 (ko) 2004-04-26 2004-04-26 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050103430A true KR20050103430A (ko) 2005-10-31
KR100568462B1 KR100568462B1 (ko) 2006-04-07

Family

ID=37281327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040028719A KR100568462B1 (ko) 2004-04-26 2004-04-26 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100568462B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006055480A1 (de) * 2006-11-24 2008-05-29 Bayer Innovation Gmbh Codierverfahren, Decodierverfahren, Codec sowie Datenträger zur holographischen Speicherung
WO2008082067A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for recording and/or reproducing data on and/or from holographic storage medium

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903648A (en) 1996-02-06 1999-05-11 The University Of Connecticut Method and apparatus for encryption
KR19990052568A (ko) * 1997-12-22 1999-07-15 정선종 스펙클 패턴을 이용한 홀로그램용 영상 암호화 및 복호화 방법
US6018402A (en) * 1998-03-24 2000-01-25 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method for phase-encoding off-axis spatial light modulators within holographic data systems
KR20000040904A (ko) * 1998-12-21 2000-07-15 전주범 홀로그램 메모리 다중 복사 시스템
KR100413363B1 (ko) * 2001-11-22 2004-01-03 김남 홀로그래피를 이용한 암호화 및 보안 인증 방법 및 이를수행하기 위한 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006055480A1 (de) * 2006-11-24 2008-05-29 Bayer Innovation Gmbh Codierverfahren, Decodierverfahren, Codec sowie Datenträger zur holographischen Speicherung
US8351604B2 (en) 2006-11-24 2013-01-08 Bayer Innovation Gmbh Coding method, decoding method, codec and data storage medium for holographic storage
WO2008082067A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for recording and/or reproducing data on and/or from holographic storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
KR100568462B1 (ko) 2006-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Matoba et al. Encrypted optical storage with angular multiplexing
Barrera et al. Multiplexing encrypted data by using polarized light
Matoba et al. Optical techniques for information security
US6002773A (en) Method and apparatus for encryption
US5740276A (en) Holographic method for encrypting and decrypting information using a fingerprint
Matoba et al. Encrypted optical storage with wavelength-key and random phase codes
Barrera et al. Multiple image encryption using an aperture-modulated optical system
Jaramillo et al. Fractional optical cryptographic protocol for data containers in a noise-free multiuser environment
Ramírez et al. Experimental analysis of a joint free space cryptosystem
CN102520602A (zh) 一种基于两步正交相移干涉的光学图像加密装置及方法
Nishchal et al. Fully phase-encrypted memory using cascaded extended fractional Fourier transform
Kumar et al. Speckle coding for optical and digital data security applications
JP3890273B2 (ja) 光学情報記録／再生方法及びその装置
KR100568462B1 (ko) 이진 진폭 마스크와 상보 마스크를 이용한 체적 홀로그램암호화 방법 및 그 시스템
Singh et al. Multiplexing in optical encryption by using an aperture system and a rotating sandwich random phase diffuser in the Fourier plane
Barrera et al. Code retrieval via undercover multiplexing
JP2009541911A (ja) デジタル位相画像から強度画像に平行光学系で解読を行うための方法とシステム
Kim et al. Digital holographic security system based on random phase encoded reference beams and fingerprint identification
KR100739315B1 (ko) 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및저장 시스템과 방법
KR100460843B1 (ko) 영상 암호화/복원 장치 및 그 방법
Zhou et al. Visual cryptography using binary amplitude-only holograms
KR100555918B1 (ko) 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템
JP3904046B2 (ja) 光読取り方法および光読取り装置
Barrera et al. Multiplexing encryption technique by combining random amplitude and phase masks
JP2000182238A (ja) 光記録方法、光記録装置、光読取り方法、光読取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120214

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130130

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee