KR20170072115A - 홀로그램의 크기 변환 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20170072115A
KR20170072115A KR1020160091221A KR20160091221A KR20170072115A KR 20170072115 A KR20170072115 A KR 20170072115A KR 1020160091221 A KR1020160091221 A KR 1020160091221A KR 20160091221 A KR20160091221 A KR 20160091221A KR 20170072115 A KR20170072115 A KR 20170072115A
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윤민성
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한국전자통신연구원
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Abstract

홀로그램의 크기 변환 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치는, 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간의 간섭에 의해 생성된 원본 홀로그램을 입력받는 홀로그램 입력부, 아핀(Affine) 변환을 수행하여, 상기 원본 홀로그램이 스케일링된 형태의 복수 개의 변형 홀로그램들을 생성하는 변형 홀로그램 생성부, 각각의 상기 변형 홀로그램에 상응하는 축척률을 고려하여, 상기 변형 홀로그램별 복원거리를 계산하는 복원거리 계산부, 그리고 상기 복수 개의 변형 홀로그램들을 하나의 중첩 홀로그램으로 합성하는 홀로그램 합성부를 포함한다.

Description

홀로그램의 크기 변환 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCALING HOLOGRAM SIZE}
본 발명은 디지털 홀로그램의 크기 변환 기술에 관한 것으로, 특히 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간 간섭에 의해 생성된 원본 홀로그램의 크기를 변환하여 중첩 홀로그램을 생성하는 기술에 관한 것이다.
아날로그 홀로그래피 방식은 광 반응성 물질에 두 빛의 간섭 패턴을 기록하는 방식이었다. 그러나, 최근에는 프린지 패턴 형태로 기록되는 홀로그램을 디지털 형식으로 생성 및 후처리하고, 광변조 소자를 이용한 전용의 전자식 홀로그래피 디스플레이 상에 재현하는 디지털 홀로그래피(Digital Holography) 기술에 대한 관심이 증대되고 있다.
이때, 디지털 홀로그래피란 컴퓨터로 물체의 파면을 계산하여 디지털적으로 홀로그램을 제작하거나, 홀로그램 정보로부터 디지털적으로 화상을 재생하는 기술을 의미한다.
디지털 홀로그램의 획득 방식은 크게 2가지로 구분된다. 첫째로, 아날로그 홀로그램을 획득하는 방식과 동일한 환경에서, 감광판 대신 디지털 감광소자를 사용하여 감광 소자면에 형성되는 간섭무늬 정보를 기록하는 방식이다. 그러나 이러한 방법은 암실 환경과 동영상 촬영을 위해서 매우 빠른 속도의 레이저 광원을 사용해야 한다는 점 등으로 인하여, 실용화 가능성이 매우 낮다.
두 번째 방식은 기존의 카메라를 활용하여 획득한 3차원 장면 데이터로부터 물체의 각 위치에서 반사된 모든 빛을 파동식으로 표현하고, 이 파면들이 결합하여 만드는 간섭무늬를 이론적인 파동 중첩 공식을 통해 계산하는 방식이다. 이러한 방식을 컴퓨터형성홀로그램(CGH: Computer Generated Hologram)이라고도 한다.
컴퓨터형성홀로그램(CGH) 기법은 현실에 존재하지 않는 가상의 물체에 상응하는 홀로그램을 만들 수 있다는 장점이 있으나 필요한 계산량이 매우 많다는 문제가 있다.
따라서, 디지털 홀로그램 획득시의 계산량을 저감시키고, 원본 홀로그램의 크기를 변화시킬 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
한국 공개 특허 제10-2012-0118625호, 2012년 10월 29일 공개(명칭: 홀로그램 트랜스코딩 장치 및 방법)
본 발명의 목적은 기 생성된 디지털 홀로그램의 크기를 축소 또는 확대하는변환을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 하나의 원본 홀로그램 데이터를 활용하여 보다 복잡한 복수의 홀로그램을 획득할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 진폭 변조형 또는 위상 변조형 홀로그래픽 디스플레이 방식에 적합한 실감 영상 콘텐츠를 용이하게 저작 및 공급할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치는 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간의 간섭에 의해 생성된 원본 홀로그램을 입력받는 홀로그램 입력부, 아핀(Affine) 변환을 수행하여, 상기 원본 홀로그램이 스케일링된 형태의 복수 개의 변형 홀로그램들을 생성하는 변형 홀로그램 생성부, 각각의 상기 변형 홀로그램에 상응하는 축척률을 고려하여, 상기 변형 홀로그램별 복원거리를 계산하는 복원거리 계산부, 그리고 상기 복수 개의 변형 홀로그램들을 하나의 중첩 홀로그램으로 합성하는 홀로그램 합성부를 포함한다.
이때, 상기 변형 홀로그램 생성부는, X축 방향 및 y축 방향에 동일하게 축척하는 상기 아핀 변환을 수행할 수 있다.
이때, 상기 변형 홀로그램 생성부는, 상기 원본 홀로그램의 크기를 축소하는 변환 및 확대하는 변환 중 적어도 어느 하나 이상의 변환을 수행하여, 상기 변형 홀로그램을 생성할 수 있다.
이때, 상기 홀로그램 합성부는, 상기 복수 개의 변형 홀로그램들의 휘도를 보정할 수 있다.
이때, 상기 홀로그램 합성부는, 크기를 확대하는 변환으로 상기 변형 홀로그램이 생성된 경우, 상기 변형 홀로그램의 휘도는 상기 물체의 휘도를 증가시키는 방향으로 보정하고, 크기를 축소하는 변환으로 상기 변형 홀로그램이 생성된 경우, 상기 변형 홀로그램의 휘도는 상기 물체의 휘도를 감소시키는 방향으로 보정할 수 있다.
이때, 상기 홀로그램 합성부는, 진폭 변조 및 위상 변조 중 적어도 어느 하나의 홀로그래픽 디스플레이 형태에 상응하도록, 상기 중첩 홀로그램을 인코딩할 수 있다.
이때, 상기 중첩 홀로그램을 상기 복원거리에 상응하도록 복원하는 중첩 홀로그램 복원부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치에 의해 수행되는 홀로그램의 크기 변환 방법은 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간의 간섭에 의해 생성된 원본 홀로그램을 입력받는 단계, 아핀(Affine) 변환을 수행하여, 상기 원본 홀로그램이 스케일링된 형태의 복수 개의 변형 홀로그램들을 생성하는 단계, 각각의 상기 변형 홀로그램에 상응하는 축척률을 고려하여, 상기 변형 홀로그램별 복원거리를 계산하는 단계, 그리고 상기 복수 개의 변형 홀로그램들을 하나의 중첩 홀로그램으로 합성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 변형 홀로그램들을 생성하는 단계는, X축 방향 및 y축 방향에 동일하게 축척하는 상기 아핀 변환을 수행할 수 있다.
이때, 상기 변형 홀로그램들을 생성하는 단계는, 상기 원본 홀로그램의 크기를 축소하는 변환 및 확대하는 변환 중 적어도 어느 하나 이상의 변환을 수행하여, 상기 변형 홀로그램을 생성할 수 있다.
이때, 상기 중첩 홀로그램으로 합성하는 단계는, 상기 복수 개의 변형 홀로그램들의 휘도를 보정할 수 있다.
이때, 상기 중첩 홀로그램으로 합성하는 단계는, 크기를 확대하는 변환으로 상기 변형 홀로그램이 생성된 경우, 상기 변형 홀로그램의 휘도는 상기 물체의 휘도를 증가시키는 방향으로 보정하고, 크기를 축소하는 변환으로 상기 변형 홀로그램이 생성된 경우, 상기 변형 홀로그램의 휘도는 상기 물체의 휘도를 감소시키는 방향으로 보정할 수 있다.
이때, 상기 중첩 홀로그램으로 합성하는 단계는, 진폭 변조 및 위상 변조 중 적어도 어느 하나의 홀로그래픽 디스플레이 형태에 상응하도록, 상기 중첩 홀로그램을 인코딩할 수 있다.
이때, 상기 중첩 홀로그램을 상기 복원거리에 상응하도록 복원하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기 생성된 디지털 홀로그램의 크기를 축소 또는 확대하는변환을 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 하나의 원본 홀로그램 데이터를 활용하여 보다 복잡한 복수의 홀로그램을 획득할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 진폭 변조형 또는 위상 변조형 홀로그래픽 디스플레이 방식에 적합한 실감 영상 콘텐츠를 용이하게 저작 및 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원본 홀로그램 및 변형 홀로그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복원 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중첩 홀로그램 합성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원본 홀로그램의 이미징 결과를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 홀로그램들의 이미징 결과를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 홀로그램들의 복원 결과를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 합성된 중첩 홀로그램을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 복원거리별 중첩 홀로그램의 복원 결과를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 홀로그램 입력부(110), 변형 홀로그램 생성부(120), 복원거리 계산부(130), 홀로그램 합성부(140) 및 중첩 홀로그램 복원부(150)를 포함한다.
먼저, 홀로그램 입력부(110)는 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간의 간섭에 의해 생성된 원본 홀로그램을 입력받는다.
여기서 홀로그램(hologram)이란, 3차원 영상으로 된 입체 사진을 의미하며, 홀로그래피의 원리를 이용하여 생성된 것이다.
홀로그래피의 원리는 레이저로부터 조사된 광선을 직접 스크린을 비추는 기준광(참고광, reference beam)과 물체를 비추는 물체광(object beam)으로 분리한다. 이때, 물체광은 물체의 각 표면에서 반사되어 나오므로, 물체 표면에 따라 위상차가 각각 다르게 나타난다. 그리고 변형되지 않은 기준광이 물체광과 간섭을 일으키며 발생한 간섭무늬를 스크린에 저장하며, 이와 같이 간섭무늬가 저장된 필름을 홀로그램이라 한다.
설명의 편의상, 홀로그램 입력부(110)가 원본 홀로그램을 입력받는 것으로 설명하였으나 이에 한정하지 않고, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 직접 원본 홀로그램을 생성할 수도 있다.
그리고 변형 홀로그램 생성부(120)는 아핀(Affine) 변환을 수행하여, 원본 홀로그램이 스케일링된(크기가 변환된) 형태의 변형 홀로그램들을 생성한다. 이때, 변형 홀로그램 생성부(120)는 복수 개의 변형 홀로그램들을 생성할 수 있다.
변형 홀로그램 생성부(120)는 축척률(
Figure pat00001
)을 입력받아, 원본 홀로그램의 크기를 스케일링(Scaling)하는 아핀(Affine) 변환을 수행한다. 이때, 변형 홀로그램 생성부(120)는 X축 방향 및 Y축 방향에 동일하게 크기를 변환(스케일링) 할 수 있다.
다음의 수학식 1은 변형 홀로그램 생성부(120)가 축척률을 이용하여 변형 홀로그램을 생성하는 것을 나타낸 것이다.
Figure pat00002
여기서,
Figure pat00003
는 생성된 변형 홀로그램을 의미하고,
Figure pat00004
는 원본 홀로그램을 의미하며,
Figure pat00005
는 축척률을 의미하고,
Figure pat00006
는 원본 홀로그램의 축척 변환자(operator)를 의미한다.
즉, 변형 홀로그램 생성부(120)는 원본 홀로그램
Figure pat00007
을 축척(Scaling)하여, 변형 홀로그램
Figure pat00008
을 생성한다.
이때, 변형 홀로그램 생성부(120)는 원본 홀로그램의 크기를 축소하는 변환 및 원본 홀로그램의 크기를 확대하는 변환 중 적어도 어느 하나 이상의 변환을 수행하여 변형 홀로그램을 생성할 수 있다.
다음으로 복원거리 계산부(130)는 각각의 변형 홀로그램에 상응하는 축척률을 고려하여, 변형 홀로그램별 3차원 공간 상의 복원거리를 계산한다.
복원거리 계산부(130)는 복원거리
Figure pat00009
에서 이미징(in-focus) 되는 원본 홀로그램을 축척률(
Figure pat00010
)로 아핀 변환했을 때, 변환 홀로그램은 새로운 복원거리
Figure pat00011
에서 이미징된다.
그리고 홀로그램 합성부(140)는 복수 개의 변형 홀로그램들을 하나의 중첩 홀로그램으로 합성한다.
예를 들어, 변형 홀로그램 생성부(120)가 원본 홀로그램을 축소하는 변환을 수행하여 제1 변형 홀로그램을 생성하고, 원본 홀로그램을 확대하는 변환을 수행하여 제2 변형 홀로그램을 생성하였다고 가정한다. 이때, 홀로그램 합성부(140)는 제1 변형 홀로그램, 제2 변형 홀로그램 및 원본 홀로그램을 하나의 중첩 홀로그램으로 합성할 수 있다.
또한, 중첩 홀로그램으로 합성시, 변형 홀로그램 생성부(120)는 크기가 가장 큰 홀로그램인 제2 홀로그램을 기준으로 홀로그램 데이터의 중첩(superposition) 원리에 따라 각각의 변형 홀로그램들을 합성할 수 있다.
그리고 홀로그램 합성부(140)는 복수 개의 변형 홀로그램들의 휘도를 보정할 수 있다.
이때, 홀로그램 합성부(140)는 크기를 확대하는 변환으로 변형 홀로그램이 생성된 경우, 변형 홀로그램의 휘도는 물체의 휘도를 증가시키는 방향으로 보정할 수 있다. 크기를 축소하는 변환으로 변형 홀로그램이 생성된 경우, 변형 홀로그램의 휘도는 물체의 휘도를 감소시키는 방향으로 보정할 수 있다.
또한 홀로그램 합성부(140)는 진폭 변조 및 위상 변조 중 적어도 어느 하나의 홀로그래픽 디스플레이 형태에 상응하도록 중첩 홀로그램을 인코딩할 수 있다. 이를 통하여, 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 진폭 변조형 또는 위상 변조형 홀로그래픽 디스플레이 방식에 적합한 실감 영상 콘텐츠를 용이하게 저작 및 공급할 수 있다.
마지막으로 중첩 홀로그램 복원부(150)는 복원거리에 상응하도록 중첩 홀로그램을 복원한다.
하나의 중첩 홀로그램으로 합성된 복수 개의 변형 홀로그램들 각각의 복원거리에 상응하도록 홀로그램 복원 영상을 계산한다. 그리고 계산된 홀로그램 복원 영상의 결과를 2차원 영상으로 출력한다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 통하여 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 방법에 대하여 더욱 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 원본 홀로그램을 입력받는다(S210).
여기서, 원본 홀로그램은 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간의 간섭에 의해 생성된 것을 의미한다.
설명의 편의상, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)가 외부로부터 원본 홀로그램을 입력받는 것으로 설명하였으나 이에 한정하지 않고, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 저장된 원본 홀로그램을 로딩하여 사용하거나, 직접 물체의 홀로그램을 생성하여 사용할 수도 있다.
다음으로 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 복수 개의 변형 홀로그램을 생성한다(S220).
홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 아핀(Affine) 변환을 수행하여, 원본 홀로그램에 상응하는 복수 개의 변형 홀로그램들을 생성한다. 이때, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 축척률에 상응하도록 원본 홀로그램의 크기를 축소하거나 확대하는 아핀 변환을 수행하여 변형 홀로그램을 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원본 홀로그램 및 변형 홀로그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 원본 홀로그램(310)의 축척률(
Figure pat00012
)은 1.0이고, 홀로그램의 크기는 500x500 픽셀이라 가정한다. 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 원본 홀로그램(310)의 크기를 축소하거나 확대하는 아핀 변환을 수행하여, 제1 변형 홀로그램(320) 및 제2 변형 홀로그램(330)을 생성할 수 있다.
제1 변형 홀로그램(320)은 홀로그램의 크기 변환 장치(100)가 원본 홀로그램(310)의 크기를 축소하는 변환을 수행하여 생성한 변형 홀로그램이다. 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 0.8의 축척률(
Figure pat00013
)로 원본 홀로그램(310)을 아핀 변환하여, 크기가 400x400인 제1 변형 홀로그램(320)을 생성한다.
또한, 제2 변형 홀로그램(330)은 홀로그램의 크기 변환 장치(100)가 원본 홀로그램(310)의 크기를 확대하는 변환을 수행하여 생성한 변형 홀로그램을 의미한다. 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 1.2의 축척률(
Figure pat00014
)로 원본 홀로그램(310)을 아핀 변환하여, 크기가 600x600인 제2 변형 홀로그램(330)을 생성할 수 있다.
그리고 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 생성된 변형 홀로그램에 대하여, Z축 방향의 복원 거리 조정을 사용자로부터 입력받을 수 있다. 이를 통하여, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 입력받은 Z축 방향의 복원 거리 조정에 상응하도록 변형 홀로그램에 대한 깊이(depth)를 조절할 수 있다.
또한, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 생성된 변형 홀로그램에 대하여, 사용자로부터 위상 제어값을 입력받을 수 있다. 이를 통하여, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 입력받은 위상 제어값에 상응하도록 변형 홀로그램의 중심 위치(x, y)를 조절할 수 있다.
다음으로, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 생성된 변형 홀로그램별 복원 거리를 계산한다(S230).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복원 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 복원거리(z)란 홀로그램면(410)과 복원면(420) 사이의 거리를 의미할 수 있다.
도 4와 같이, 평면광을 참조광으로하여 원본 홀로그램 또는 변형 홀로그램에 조사하는 경우, 홀로그램면(410)으로부터 해당 원본 홀로그램 또는 변형 홀로그램에 상응하는 복원거리(z)만큼 떨어진 복원면(420)에서 이미징된다.
다음의 수학식 2는 원본 홀로그램을 복원하기 위하여 사용되는 프레넬(Fresnel) 파동 전파식을 나타낸 것이다.
Figure pat00015
여기서,
Figure pat00016
는 원본 홀로그램을 의미하고,
Figure pat00017
는 참조광파를 의미하며,
Figure pat00018
는 복원 거리를 의미하고,
Figure pat00019
는 참조광파의 파장을 의미한다. 이때, 참조광파
Figure pat00020
로 평면광을 사용할 수 있다. 그리고 수학식 2를 통하여, 홀로그램면으로부터 복원 거리
Figure pat00021
만큼 떨어진 복원면에서의 광필드(Light field)를 계산할 수 있다.
또한, 다음의 수학식 3은 축척율에 따른 복원 거리를 계산하는 식을 의미하며, S220 단계에서 생성된 변형 홀로그램을 수학식 2에 대입하여 전개한 결과이다.
Figure pat00022
수학식 3에
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
,
Figure pat00026
를 대입하여 전개한 결과, 변형 홀로그램은 새로운 복원거리
Figure pat00027
에서 이미징 된다.
즉, 복원거리
Figure pat00028
에서 이미징(in-focus) 되는 원본 홀로그램을 축척률(
Figure pat00029
)로 아핀 변환했을 때, 생성된 변환 홀로그램은 새로운 복원거리
Figure pat00030
에서 이미징된다.
다음으로 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 복수의 변형 홀로그램들을 합성하여 중첩 홀로그램을 생성한다(S240).
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중첩 홀로그램 합성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 원본 홀로그램(310), 제1 홀로그램(320) 및 제2 홀로그램(330)을 합성하여 중첩 홀로그램(500)을 생성한다.
홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 크기가 가장 큰 제2 홀로그램(330)을 기준으로 홀로그램 데이터의 중첩(superposition) 원리에 따라 홀로그램을 합성하여 중첩 홀로그램(500)을 생성할 수 있다.
마지막으로, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 복원 거리에 상응하도록 중첩 홀로그램을 복원한다(S250).
홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 합성된 중첩 홀로그램(500)을 개별 변형 홀로그램의 복원 거리에 상응하도록 복원 영상을 계산하고, 계산된 결과를 출력한다.
예를 들어, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)가 원본 홀로그램, 제1 홀로그램 및 제2 홀로그램을 합성하여 중첩 홀로그램을 생성하였다고 가정한다. 이때, 홀로그램의 크기 변환 장치(100)는 제1 홀로그램의 복원 거리 및 제2 홀로그램의 복원 거리 각각에 상응하도록 복원 영상을 계산하고, 계산된 결과를 2차원 영상으로 출력한다.
이하에서는 도 6 내지 도 10을 통하여 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 이미징 결과에 대하여 더욱 자세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원본 홀로그램의 이미징 결과를 나타낸 예시도이다.
도 6과 같이, 원본 홀로그램의 복원 거리(d)는 14cm이고, 홀로그램의 크기는 500x500 픽셀이다. 또한, 원본 홀로그램에 상응하는 참조광의 파장은 532nm이며, 참조광은 평면광이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 홀로그램들의 이미징 결과를 나타낸 예시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제1 변형 홀로그램(710)은 원본 홀로그램을 축소하여 생성한 것으로, 제1 변형 홀로그램(710)의 축척률(α)이 0.8이고, 제1 변형 홀로그램(710)의 크기는 400x400 픽셀이다.
반면, 제2 변형 홀로그램(720)은 원본 홀로그램을 확대하여 생성한 것으로, 제2 변형 홀로그램(720)의 축척률(α)이 1.2이고, 제2 변형 홀로그램(720)의 크기는 원본 홀로그램보다 크기가 큰 600x600 픽셀이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 홀로그램들의 복원 결과를 나타낸 예시도이다.
도 8에서, 제1 변형 홀로그램의 복원 결과(810)는 0.8의 축척률(α)로 스케일링된 제1 변형 홀로그램을 복원거리 0.0896m에 상응하도록 복원한 결과이다. 그리고 제2 변형 홀로그램의 복원 결과(820)는 1.2의 축척률(α)로 스케일링된 제2 변형 홀로그램을 복원거리 0.2016m에 상응하도록 복원한 결과이다.
여기서, 제1 변형 홀로그램의 복원거리 및 제2 변형 홀로그램의 복원거리는 축척 홀로그램 복원거리 계산 방법에 따라 도출된 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 합성된 중첩 홀로그램을 나타낸 예시도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 중첩 홀로그램은 원본 홀로그램, 제1 변형 홀로그램 및 제2 변형 홀로그램이 합성되어 생성된 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 복원거리별 중첩 홀로그램의 복원 결과를 나타낸 예시도이다.
도 10에서, 제1 복원 결과(1010)는 중첩 홀로그램을 제1 변형 홀로그램에 상응하는 복원 거리인 0.0896m에서 복원한 복원 결과를 의미하고, 제2 복원 결과는 중첩 홀로그램을 원본 홀로그램에 상응하는 복원 거리인 0.14m에서 복원한 복원결과를 의미한다. 또한, 제3 복원 결과(1030)는 중첩 홀로그램을 제2 홀로그램에 상응하는 복원 거리인 0.2016m에서 복원한 복원 결과를 의미한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치는 하나의 원본 홀로그램을 활용하여, 복수 개의 홀로그램을 획득할 수 있으며, 이를 통하여 복수 개의 홀로그램을 획득하기 위하여 수행되던 복잡한 연산의 계산량을 크게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치는 진폭 변조형 및 위상 변조형 중 적어도 어느 하나의 홀로그래피 디스플레이 방식에 적합한 실감 영상 콘텐츠를 용이하게 저작할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1100)에서 구현될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1100)은 버스(1120)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1110), 메모리(1130), 사용자 입력 장치(1140), 사용자 출력 장치(1150) 및 스토리지(1160)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1100)은 네트워크(1180)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1170)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1110)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1130)나 스토리지(1160)에 저장된 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1130) 및 스토리지(1160)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(1131)이나 RAM(1132)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 구현된 방법이나 컴퓨터에서 실행 가능한 명령어들이 기록된 비일시적인 컴퓨터에서 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어들이 프로세서에 의해서 수행될 때, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어들은 본 발명의 적어도 한 가지 태양에 따른 방법을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 홀로그램의 크기 변환 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 홀로그램의 크기 변환 장치 110: 홀로그램 입력부
120: 변형 홀로그램 생성부 130: 복원거리 계산부
140: 홀로그램 합성부 150: 중첩 홀로그램 복원부
310: 원본 홀로그램 320: 제1 변형 홀로그램
330: 제2 변형 홀로그램 410: 홀로그램면
420: 복원면 500: 중첩 홀로그램
710: 제1 변형 홀로그램 720: 제2 변형 홀로그램
810: 제1 변형 홀로그램의 복원 결과
820: 제2 변형 홀로그램의 복원 결과
1010: 제1 복원 결과 1020: 제2 복원 결과
1030: 제3 복원 결과 1100: 컴퓨터 시스템
1110: 프로세서 1120: 버스
1130: 메모리 1131: 롬
1132: 램 1140: 사용자 입력 장치
1150: 사용자 출력 장치 1160: 스토리지
1170: 네트워크 인터페이스 1180: 네트워크

Claims (1)

  1. 가간섭성을 갖는 참조광과 물체로부터 산란된 물체광 간의 간섭에 의해 생성된 원본 홀로그램을 입력받는 홀로그램 입력부,
    아핀(Affine) 변환을 수행하여, 상기 원본 홀로그램이 스케일링된 형태의 복수 개의 변형 홀로그램들을 생성하는 변형 홀로그램 생성부,
    각각의 상기 변형 홀로그램에 상응하는 축척률을 고려하여, 상기 변형 홀로그램별 복원거리를 계산하는 복원거리 계산부, 그리고
    상기 복수 개의 변형 홀로그램들을 하나의 중첩 홀로그램으로 합성하는 홀로그램 합성부를 포함하는 홀로그램의 크기 변환 장치.
KR1020160091221A 2015-12-16 2016-07-19 홀로그램의 크기 변환 장치 및 방법 KR20170072115A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4215998A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for modulating the image depth of a hologram for adaptating the hologram to the hardware specifications of a holographic display

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EP4215998A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for modulating the image depth of a hologram for adaptating the hologram to the hardware specifications of a holographic display

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