깊이정보의 시간적 중복성을 고려한 디지털 홀로그램의 고속 생성 알고리즘
Fast Generation Algorithm of Digital Hologram based Depth Difference Temporal Filtering
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초록
컴퓨터-생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 기법은 객체파(object wave)와 기준파(reference wave) 사이의 간섭패턴을 계산하는 것으로, 실사객체 혹은 가상의 객체로부터 계산에 의해 디지털 홀로그램을 생성해 낼 수 있다. 이때, K-개의 점으로 구성된 3D 객체로부터 MxN 크기의 해상도를 갖는 디지털 홀로그램을 생성할 경우 MxNxK 번만큼의 반복연산 과정이 필요하다. 본 논문에서는 CGH 기법의 과도한 연산량을 줄이기 위해 깊이정보(depth-map) 비디오 프레임간의 시간적인 중복성을 이용하는 방법을 제안한다. 이 방법은 인접한 깊이정보 프레임간의 차이를 구해 동일한 깊이값을 갖는 좌표들의 CGH 계산을 생략하는 것이다. 제안한 방법을 적용한 결과 일반적인 CGH 수식을 이용하는 경우에 비해 약 65% 정도 연산속도가 향상된 것을 확인할 수 있었다.
Abstract
A CGH(Computer-Generated Hologram) is produced by calculating the interference pattern between the object wave and the reference wave. Thus it has been developed to get some ideal characteristics of CGH that are not possible in reality or to test the characteristics of a hologram. To generate a CGH with the hologram resolution of MxN for a 3D object having K light source, basically NxNxK calculational iterations are necessary. This paper proposes an algorithm that increases the speed of generating a digital hologram using a depth different temporal filtering(DDTF) of a depth video sequence. The proposed algorithm is a technique that performs CGH operation with only calculation the different depth values between the depth video frames. The experimental results showed that the proposed algorithm increased operation speed by 65% over the technique using the conventional CGH equation.
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