[논문]전방향 커브형 집적 영상에서의 요소 영상의 제작 방법

신동학; 조병철; 김은수

[국내논문] 전방향 커브형 집적 영상에서의 요소 영상의 제작 방법
Generation scheme of elemental images for full-direction-curved integral imaging 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.10 no.5, 2006년, pp.905 - 909

신동학 (광운대학교 전자공학과 차세대 3D 디스플레이 연구센터) , 조병철 (동아방송대학 영상제작계열) , 김은수 (광운대학교 전자공학과 차세대 3D 디스플레이 연구센터)

초록
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최근 시야각 개선을 위한 다양한 커브형 집적 영상 시스템이 연구되어 왔지만, 광학적 구현에 있어서 한축으로만 제한되었다. 본 논문에서는 기존의 집적 영상 시스템에서 큰 구경의 렌즈를 추가적으로 사용하여 구현되는 전방향 커브형 집적 영상 시스템을 제안하고, 제안하는 시스템에서의 요소영상을 제작하는 방법을 설명한다. 제안한 시스템은 모든 방향에 대해서 커브 효과를 제공할 수 있고, 단순한 시스템의 구조를 가지는 것을 특징으로 한다. 전방향 커브형 집적 영상 시스템에 대해서 John 행렬을 도입한 기하광학적 분석을 수행하고, 이를 이용하여 새로운 요소 영상을 제작하였다. 제작한 요소영상의 성능을 확인하기 위해서 기초적인 광학적 실험을 수행하고, 그 실험 결과를 보고한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently various types of curved integral imaging system have been reported for improvement of viewing angle. However, the optical implementation has been limited to only unidirectional system. In this paper, we propose a curved integral imaging (CII) system with additional use of a large-aperture ten in conventional II system and explain a generation scheme of elemental images in the proposed system. The proposed system provides full-directional curvature effect and has simple structure due to the use of well-fabricated flat devices. For the full-directional-curved II system, we perform my analysis based on Johns matrix and synthesize novel elemental images. To show the usefulness of synthesized elemental images, preliminary experiments were performed and some experimental results were presented.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

그리고 전방향 커브형 집적 영상 시스템에 대해서 John 행 렬을 도입 한 기하광학적 분석을 수행하고, 이를 이용하여 전방향 커브형 집적 영상 방식 의 새로운 요소 영 상을 제 작하였다. 제작한 요소영상의 성능을 확인하기 위해서 기초적인 광학적 실험을 수행하고, 그 실험결과를 보고한다.
본 논문에서는 기존의 집적 영상 시스템에서 큰 구경의 렌즈를 추가적으로 사용하는 전방향 커브형 집적 영상방식을 제 안한다. 추가적 으로 사용된 큰 렌즈는 모든 방향으로 커브 효과를 제공한다.
그러나 이런 커브형렌즈배열이나 디스플레이 패널을 직접적으로 제작하는것은 쉬운 일이 아니다. 그러므로 본 논문에서는 잘 만들어진 평면 렌즈배열과 디스플레이 패널, 그리고 추가적 인큰 구경(Jarge aperture) 렌즈를 사용하는 등가적 인 방법을 제안한다. 여기서 평면 렌즈배열과 큰 구경 렌즈는 서로 그림 1(b)와 같이 접촉되어 있다.

가설 설정

단순한 해석을 위해서 이상적인 모델을 사용한다. 즉 렌즈배열 대신에 핀홀배열을 사용하고 큰 구경 렌즈는 이상적 인 thin 렌즈로 가정하였다. 여기서 핀홀배 열과 디스플레 이 패널 사이의 거 리를 g라 하고, thin 렌즈의 초점 거 리를/라고 호].

제안 방법

제안하는 방식은 기존의 커브형 장치들(렌즈배열이나 디스플레이 패널)을 사용하지 않고, 평면 장치들을 사용하기 때문에 구조적으로 간단하다는 장점이 있다. 그리고 전방향 커브형 집적 영상 시스템에 대해서 John 행 렬을 도입 한 기하광학적 분석을 수행하고, 이를 이용하여 전방향 커브형 집적 영상 방식 의 새로운 요소 영 상을 제 작하였다. 제작한 요소영상의 성능을 확인하기 위해서 기초적인 광학적 실험을 수행하고, 그 실험결과를 보고한다.
본 논문에서는 이런 기존의 커브형 요소영상 제작의 문제점을 가지지 않는 새로운 요소 영상을 얻는 방법을 사용한다. 먼저 그림 1(b)의 시스템에 대해서 기하광학적해석을 수행한다.
본 논문에서의 컴퓨터 픽업이 유호한 조건이 되기 위해서는 그림 2에서처럼 디스플레이 패널의 각 픽셀들에서 출발하여 대응하는 핀홀을 통과하는 레이(ray)들에 대해서만 한정하여 생각한다. 그러면 그림 2에서의 k번째 요소영상의 n 번째 픽셀에서 출발하는 레이는k번째 렌즈릿에 대해서 Johns 행렬로 다음과 같이 표현된다.
제안하는 전방향 커브형 집적 영상 시스템에 대해서 기초적인 광학적 실험을 수행하였다. 그림 3은 광학적 구성도를 보여준다.
평면 디스플레이 패널은 LCD 패널이며, 하나의 픽셀 크기는36um이다. 그리고 평면 렌즈배열은 총 34x25의 렌즈릿을 가지며, 하나의 렌즈릿은 디스플레이 패널에 30x30픽셀씩 매핑이 되도록설계하였다. 그리고 렌즈배열의한 렌즈릿의 초점거리는 3 mm였다.
3은 렌즈배열로부터 30 mm에 위치고 글자패턴은 3 mm에 위치시켰다. 이들 두 패턴에 대해서 컴퓨터 픽업을 수행하였다. 본 논문에서 설명한 식 (4)의 컴퓨터 픽업 방식에 기초하여 만들어진 요소영상은 그림 4(a)에 보여진다.
이것은 커브 효과에 의해서 더 넓게 흩어지게 된다. 다음으로 제작된 요소영상에 대한 광학적 디스플레이특성을 실험하였다. 그림 4의 광학적 실험 구성도에서 본 논문에서 제작한 커브형 요소 영상을 디스플레이 패널에 표현하였다.
그림 4의 광학적 실험 구성도에서 본 논문에서 제작한 커브형 요소 영상을 디스플레이 패널에 표현하였다. 이때 디스플레이를 통해서 보여지는 결과를 CCD 카메라를 이용하여 검출하였다. 그 결과를 그림 5(a)에 나타내었다.
제안하는 전방향 커브형 집적영상 시스템은 모든 방향에 대해서 커 브효과를 제공할 수 있고, 단순한 시스템의 구조를 가지는 것을 특징 으로 한다. 그리고 John 행 렬을 도입 한 새 로운 기하광학적 해석으로 요소 영상을 제작하였고, 제작한 요소영상의 성능을 확인하기 위해서 기초적인 광학적 실험을 수행하여 올바르게 요소영상이 제작됨을 확인하였다.

대상 데이터

그림 3은 광학적 구성도를 보여준다. 평면 디스플레이 패널은 LCD 패널이며, 하나의 픽셀 크기는36um이다. 그리고 평면 렌즈배열은 총 34x25의 렌즈릿을 가지며, 하나의 렌즈릿은 디스플레이 패널에 30x30픽셀씩 매핑이 되도록설계하였다.
그리고 렌즈배열의한 렌즈릿의 초점거리는 3 mm였다. 실험에서 사용한큰구경 렌즈는직경이 30mm 이고, 초점거리가 150 mm인 볼록 렌즈를 사용하였다.

성능/효과

추가적 으로 사용된 큰 렌즈는 모든 방향으로 커브 효과를 제공한다. 제안하는 방식은 기존의 커브형 장치들(렌즈배열이나 디스플레이 패널)을 사용하지 않고, 평면 장치들을 사용하기 때문에 구조적으로 간단하다는 장점이 있다. 그리고 전방향 커브형 집적 영상 시스템에 대해서 John 행 렬을 도입 한 기하광학적 분석을 수행하고, 이를 이용하여 전방향 커브형 집적 영상 방식 의 새로운 요소 영 상을 제 작하였다.
그림 5의 두 결과는 거의 일치함을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서 제작하는 커브형 집적 영상시스템에 대한요소영상이 제대로 구현되고 있음을 알 수 있다.
Ⅳ. 결론

결론적으로 본 논문에서는 기존의 집적 영상 시스템에서 큰 구경의 렌즈를추가적으로사용하여 구현되는 완전커브형 집적영상 시스템을 제안하였고, 제안하는 시스템에서의 요소영상을 제작하는 방법을 설명하였다. 제안하는 전방향 커브형 집적영상 시스템은 모든 방향에 대해서 커 브효과를 제공할 수 있고, 단순한 시스템의 구조를 가지는 것을 특징 으로 한다.
제안하는 전방향 커브형 집적영상 시스템은 모든 방향에 대해서 커 브효과를 제공할 수 있고, 단순한 시스템의 구조를 가지는 것을 특징 으로 한다. 그리고 John 행 렬을 도입 한 새 로운 기하광학적 해석으로 요소 영상을 제작하였고, 제작한 요소영상의 성능을 확인하기 위해서 기초적인 광학적 실험을 수행하여 올바르게 요소영상이 제작됨을 확인하였다.

참고문헌 (12)

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F. L. Pedrotti and L. S. Pedrotti, Introduction of Optics, (Prentice Hall, 1993)

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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