JP2012008220A - Method for calculating computer-synthesized hologram using lookup table and spatial overlapping of image, and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】ホログラム算出時に必要とされるメモリ容量を低減した、ルックアップテーブルと画像の空間的重複性を用いた計算機合成ホログラムの算出方法及びその装置を提供する。
【解決手段】本発明によるホログラムの算出方法は、対象物体のホログラム平面の基準点から同一の距離だけ離隔した各点に対して1つの基準要素フリンジパターンを算出するステップと、基準要素フリンジパターンを基準点から対象物体の各点までの距離に応じて格納するステップと、入力画像の各点及び隣接した点が同一であるか否かを表す同一性データを算出するステップと、n個の基準要素フリンジパターンを合成したn−ポイント要素フリンジパターンを算出するステップと、同一性データから把握したn−連続点とn−ポイント要素フリンジパターンをマッチングしてホログラム情報を算出するステップと、を含むことを特徴とする。
【選択図】図2A computer-generated hologram calculation method and apparatus using a look-up table and spatial overlap of images, in which a memory capacity required for hologram calculation is reduced.
A method for calculating a hologram according to the present invention includes a step of calculating one reference element fringe pattern for each point separated from a reference point on a hologram plane of a target object by the same distance, and a reference element fringe pattern. Storing in accordance with the distance from the reference point to each point of the target object, calculating the identity data indicating whether each point of the input image and the adjacent point are the same, and n references Calculating an n-point element fringe pattern obtained by synthesizing element fringe patterns; and calculating hologram information by matching n-point element fringe patterns obtained from identity data. It is characterized by.
[Selection] Figure 2
Description
本発明はホログラムの算出方法に関するもので、特にルックアップテーブル(LUT;Look−up Table)と空間的重複性(Spatial redundancy)を用いた計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram)の算出方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a method for calculating a hologram, and more particularly, a method for calculating a computer generated hologram (CGH) using a look-up table (LUT) and spatial redundancy (CGH: Computer Generated Hologram) and the method thereof. Relates to the device.
最近、3次元画像と画像再生技術に関する研究が盛んであり、視覚情報の水準を一層高める新概念の実感画像メディアとして次世代ディスプレイの開発が見込まれている。また、3次元画像は2次元画像よりも臨場感があり、より自然に見え、人間が感じる現実に近いため、3次元画像に対する需要が増加しつつある。 Recently, research on three-dimensional images and image reproduction technologies has been actively carried out, and development of next-generation displays is expected as a new concept actual image media that further raises the level of visual information. In addition, the demand for 3D images is increasing because 3D images are more realistic than 2D images, appear more natural, and are closer to the reality felt by humans.
3次元画像関連技術の中、ホログラフィ方式は、ホログラフィに光を照らすと観察者がホログラフィの前面から所定の距離離れてホログラフィを見ることで、虚像の立体画像を観察する方式である。 Among three-dimensional image-related technologies, the holography method is a method of observing a stereoscopic image of a virtual image by observing the holography at a predetermined distance away from the front surface of the holography when the holography is illuminated with light.
ホログラフィ方式は、レーザを用いて製作したホログラフィを観察する場合、特殊メガネを装着しなくても実物と同様の立体画像を感じることができる方式である。したがって、ホログラフィ方式は立体感に優れ、人間が疲労感を感じることなく3次元画像を楽しむ最も理想的な方式であるといえる。 The holography method is a method for observing a holography manufactured using a laser so that a stereoscopic image similar to a real object can be felt without wearing special glasses. Therefore, the holography method is excellent in stereoscopic effect, and can be said to be the most ideal method for enjoying a three-dimensional image without a human being feeling tired.
通常、ホログラムパターンを計算するときには、光の回折を計算するレイトレーシング(Ray−tracing)方法が主に用いられる。このとき、対象物体を点の集合とみなし、それぞれの点に対するホログラムパターンを計算して合算する。しかし、この方法は多くの計算量のため、リアルタイム再生が困難であるという問題がある。 Usually, when calculating a hologram pattern, a ray-tracing method for calculating light diffraction is mainly used. At this time, the target object is regarded as a set of points, and a hologram pattern for each point is calculated and added. However, this method has a problem that real time reproduction is difficult due to a large amount of calculation.
このような問題を克服するために、ルックアップテーブルを用いてホログラムを計算する方法が提案された。この方法は、可能な領域内のすべての点に対する要素フリンジを予め計算しておいた後、ホログラムを計算するとき、対象物体の点に該当する要素フリンジを呼び出して合算することにより、リアルタイム処理を可能とした。しかし、この方法はオブジェクト領域が大きくなるほど必要とする要素フリンジの数が多くなるため、結局、ルックアップテーブルが非常に大きくなるという問題がある。 In order to overcome such problems, a method for calculating a hologram using a lookup table has been proposed. In this method, after calculating element fringes for all points in a possible area in advance, when calculating a hologram, the element fringes corresponding to the points of the target object are called up and summed up. It was possible. However, this method has a problem that the larger the object area, the larger the number of element fringes required, so that the lookup table becomes very large.
このような問題を解決するために、既存のルックアップテーブル方式のように高速のホログラム計算速度をそのまま維持しながらも、ルックアップテーブルのメモリ容量を画期的に低減できる新しいルックアップテーブルのN−LUT(novel look−up table)方法が提案された。しかし、この方法も、算出しようとする画像の解像度が高まるにつれて計算すべき点の数が多くなり、その結果、計算時間が増加するため、実質的な応用はできなかった。 In order to solve such a problem, a new look-up table N that can dramatically reduce the memory capacity of the look-up table while maintaining the high hologram calculation speed as in the existing look-up table method. A -LUT (novel look-up table) method has been proposed. However, this method cannot be practically applied because the number of points to be calculated increases as the resolution of the image to be calculated increases, and as a result, the calculation time increases.
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、リアルタイムで動画ホログラム再生が可能なルックアップテーブルと空間的重複性を用いた計算機合成ホログラムの算出方法及びその装置を提供することを目的とする。
本発明のさらに別の目的は下記の説明を通して容易に理解できよう。
In view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a computer-generated hologram calculation method and apparatus using a look-up table capable of reproducing a moving image hologram in real time and spatial redundancy.
Still other objects of the present invention will be easily understood through the following description.
本発明の一実施形態によれば、対象物体のホログラム平面の基準点から同一の距離だけ離隔した各点に対して1つの基準要素フリンジパターンを算出するステップと、上記基準要素フリンジパターンを上記基準点から上記対象物体の各点までの距離に応じて格納するステップと、入力画像の各点及び隣接した点が同一であるか否かを表す同一性データを算出するステップと、n個の上記基準要素フリンジパターンを合成したn−ポイント要素フリンジパターンを算出するステップと、上記同一性データから把握したn−連続点と上記n−ポイント要素フリンジパターンをマッチングしてホログラム情報を算出するステップと、を含み、上記nは自然数であることを特徴とするホログラムの算出方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, calculating one reference element fringe pattern for each point separated by the same distance from a reference point on the hologram plane of the target object; Storing according to the distance from the point to each point of the target object, calculating the identity data indicating whether each point of the input image and the adjacent point are the same, and n number of the above Calculating an n-point element fringe pattern obtained by synthesizing a reference element fringe pattern; and calculating hologram information by matching an n-continuous point obtained from the identity data with the n-point element fringe pattern; And n is a natural number.
本発明の他の実施形態によれば、ホログラム平面の基準点から同一の距離だけ離隔した対象物体の各点に対して1つの基準要素フリンジパターンを算出するフリンジ算出部と、上記基準要素フリンジパターンを上記基準点から対象物体の各点までの距離に応じて格納するルックアップテーブルと、入力画像の各点及び隣接した点が同一であるか否かを表す同一性データを算出する同一性分析部と、n個の上記基準要素フリンジパターンを合成したn−ポイント要素フリンジパターンを算出するポイントフリンジ算出部と、上記同一性データから把握したn−連続点と上記n−ポイント要素フリンジパターンをマッチングしてホログラム情報を算出するホログラム算出部と、を含み、上記nは自然数であることを特徴とするホログラム算出装置が提供される。 According to another embodiment of the present invention, a fringe calculation unit that calculates one reference element fringe pattern for each point of the target object that is separated from the reference point on the hologram plane by the same distance, and the reference element fringe pattern And an identity analysis that calculates identity data indicating whether each point of the input image and the adjacent point are the same, and a look-up table that stores information according to the distance from the reference point to each point of the target object A point fringe calculation unit that calculates an n-point element fringe pattern obtained by combining the n reference element fringe patterns, and an n-continuous point obtained from the identity data and the n-point element fringe pattern And a hologram calculation unit for calculating hologram information, wherein n is a natural number It is provided.
本発明に係るルックアップテーブルと空間的重複性を用いた計算機合成ホログラムの算出方法及びその装置は、リアルタイムでホログラム算出が可能である効果がある。
また、本発明に係るルックアップテーブルと空間的重複性を用いた動画計算機合成ホログラムの算出方法及びその装置は、ホログラム算出時に必要とするメモリを大幅低減できる効果がある。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
The computer-generated hologram calculation method and apparatus using the look-up table and spatial redundancy according to the present invention have an effect that the hologram can be calculated in real time.
In addition, the calculation method and apparatus for a moving image computer-generated hologram using the look-up table and spatial redundancy according to the present invention have the effect of significantly reducing the memory required for hologram calculation.
The above summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。 Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not to be construed as limiting the invention to the specific embodiments, but is to be understood as including all transformations, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
本願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなくてはならない。 The terms used in the present application are merely used to describe particular embodiments, and are not intended to limit the present invention. A singular expression includes the plural expression unless it is explicitly expressed in a sentence. In this application, terms such as “comprising” or “having” specify the presence of a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof as described in the specification, It should be understood that the existence or additional possibilities of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof are not excluded in advance.
その他、定義しない限り、技術的または科学的な用語を含んで、ここで用いられるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば一般的に理解される用語と同一の意味を有する。一般的に用いられる予め定義しているような用語は、関連技術の文脈上の意味と一致する意味を有すると解釈すべきで、本願で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈しない。 Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are those commonly understood by those having ordinary skill in the art to which this invention belongs. Have the same meaning. Terms commonly defined as used should be construed as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art, and are ideal or overly formal unless clearly defined herein. Do not interpret as meaning.
以下、添付図面を参照しながら、本発明によるルックアップテーブルと画像の空間的重複性を用いた計算機合成ホログラムの算出方法及びその装置の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の図面符号を付することにより重複説明を省略する。本発明の説明において、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明瞭にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するに前に、ホログラフィ技術を用いて3次元情報獲得する通常の原理及びシステムについて説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a computer-generated hologram calculation method and apparatus using a look-up table and image spatial overlap according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the description of the present invention, when it is determined that the specific description of the known technology is obscured instead of the gist of the present invention, the detailed description thereof is omitted. Also, before describing the preferred embodiment of the present invention in detail, a general principle and system for acquiring three-dimensional information using holographic techniques will be described.
図1は、本発明の実施例によるホログラフィ技術を用いた3次元情報獲得方法を示す図面である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a 3D information acquisition method using a holography technique according to an embodiment of the present invention.
ホログラムの原理は、レーザから出た光線を2つに分けて、1つの光線は直接スクリーンを照らすようにし、他の一つの光線は対象物体を照らすようにする。このとき、直接スクリーンを照らす光線を基準光(reference beam、参照光120)といい、物体を照らす光線を物体光(object beam)という。 The principle of the hologram is that the light emitted from the laser is split into two, one light directly illuminates the screen and the other light illuminates the target object. At this time, a light beam that directly illuminates the screen is referred to as a reference beam (reference beam 120), and a light beam that illuminates an object is referred to as an object beam.
物体光は、物体の各表面から反射してくる光線であるため、物体表面からスクリーンまでの距離に応じて位相差がそれぞれ異なって表れる。このとき、変形されない基準光と物体光と干渉を起こし、この時の干渉縞がスクリーンに格納される。このような干渉縞が格納されたフィルムをホログラムという。 Since the object light is a light beam reflected from each surface of the object, the phase difference appears differently depending on the distance from the object surface to the screen. At this time, the reference light that is not deformed interferes with the object light, and the interference fringes at this time are stored in the screen. A film in which such interference fringes are stored is called a hologram.
計算機合成ホログラム(CGH:Computer Generated Hologram、以下、CGHともする。)のパターンは、ピクセルの(x,y,z)座標値と強さ値(I)によりコンピュータ計算で算出される。算出されたCGHは3次元ホログラム画像を獲得するのに用いられる。図1は、ホログラムの幾何学的計算模型を示す。以下、このようなCGHを中心に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The pattern of a computer generated hologram (CGH: Computer Generated Hologram, hereinafter also referred to as CGH) is calculated by computer calculation based on the (x, y, z) coordinate value and the intensity value (I) of the pixel. The calculated CGH is used to acquire a three-dimensional hologram image. FIG. 1 shows a geometric calculation model of a hologram. Hereinafter, the description will focus on such CGH, but the present invention is not limited to this.
ホログラムはx−y平面130上に位置し、物体のp番目の点は(xp,yp,zp)110に位置する。apとΦpはそれぞれの点の強さと位相を示し、これらはコンピュータにより下記一般式の計算に用いられる。 Hologram is located on the x-y plane 130, the object p-th point position (x p, y p, z p) in 110. a p and Φ p indicate the strength and phase of each point, and these are used by the computer to calculate the following general formula.
ホログラムにおける複素振幅O(x,y)は、下記一般式(1)に示すように物体光の重ね合わせから得られる。 The complex amplitude O (x, y) in the hologram is obtained by superimposing the object light as shown in the following general formula (1).
式中、pは物体を構成する点(物体点)を示し、Nは物体を構成する点の総数である。apは物体光の強さを示し、kは波数ベクトルであって、k=2π/λと定義される。λは自由空間上の光の波長である。rpはホログラムにおけるp番目の物体点と点(x,y,0)との間の斜めの距離を示し、下記一般式(2)で定義される。 In the equation, p indicates a point (object point) constituting the object, and N is the total number of points constituting the object. ap indicates the intensity of object light, k is a wave vector, and is defined as k = 2π / λ. λ is the wavelength of light in free space. r p represents the distance of the diagonal between the p-th object point and the point in the hologram (x, y, 0), is defined by the following general formula (2).
また、平面光である基準光の複素振幅R(x,y)は下記一般式(3)から得られる。 Further, the complex amplitude R (x, y) of the reference light that is planar light is obtained from the following general formula (3).
式中、aRとθRはそれぞれ基準光の強さと入射角を示す。ホログラム面における全体的な格子強度I(x,y)は、物体光O(x,y)と基準光R(x,y)との間の干渉パターンであって、下記一般式(4)で表される。 In the formula, a R and θ R indicate the intensity and incident angle of the reference light, respectively. The overall grating intensity I (x, y) on the hologram surface is an interference pattern between the object light O (x, y) and the reference light R (x, y), and is represented by the following general formula (4). expressed.
式中、|R(x,y)|2は基準光の強さを示し、|O(x,y)|2は物体光の強さを示す。2|R(x,y)||O(x,y)|cos[krp+kxsinθR+φp]はホログラム情報を部分的に含む物体光と基準光との間の干渉パターンを意味し、物体光の空間位置に対する位相情報を含む。 In the equation, | R (x, y) | 2 indicates the intensity of the reference light, and | O (x, y) | 2 indicates the intensity of the object light. 2 | R (x, y) || O (x, y) | cos [kr p + kxsinθ R + φ p] denotes the interference pattern between the object beam and the reference light including a hologram information partially object Contains phase information for spatial position of light.
下記一般式(5)で、ホログラム情報は、2|R(x,y)||O(x,y)|cos[krp+kxsinθR+φp]にのみ含まれているため、I(x,y)は次のように表すことができる。 In the following general formula (5), the hologram information is included only in 2 | R (x, y) || O (x, y) | cos [kr p + kxsin θ R + φ p ], so I (x, y) can be expressed as:
従来の光線追跡方式の場合、一般式(5)からホログラムパターンを算出する。しかし、一般式(5)に示すように、ホログラムパターンの算出式は非常に複雑であるため、リアルタイムで算出することが困難であった。 In the case of the conventional ray tracing method, the hologram pattern is calculated from the general formula (5). However, as shown in the general formula (5), the formula for calculating the hologram pattern is very complicated, and it is difficult to calculate in real time.
このような問題を解決するために、任意の物体空間内のすべての点を表現する要素フリンジパターンをあらかじめ作ってルックアップテーブルに格納しておき、算出しようとする3次元画像に対応するそれぞれの要素フリンジパターンを取り出してホログラムを算出するというルックアップテーブルを用いた方法が提案された。 In order to solve such a problem, an element fringe pattern representing all points in an arbitrary object space is created in advance and stored in a lookup table, and each corresponding to the three-dimensional image to be calculated is calculated. A method using a look-up table in which an element fringe pattern is taken out and a hologram is calculated has been proposed.
このような構成要素を説明する前に、以下に本発明の実施例が前提とする事項を説明する。一般的にイメージ空間は離散的ではない。しかし、人間の視覚システムの能力は限定されているため、離散化程度が人の目に認められないほど非常に小さい場合、2つの点が離れていなく、すなわち連続しているように認識される。例えば、人間は3ミリラジアン(milliradian)の間隔を有する2つの点を1つの点として認識する。したがって、500mm離れて画像を見る場合、500mm×0.003=150ミクロン以下の間隔を有する2つの点を1つの点として認識することになる。以下、本発明による一実施例では垂直、水平の離散化程度を150ミクロンに設定して説明する。 Prior to describing such components, the premise of the embodiment of the present invention will be described below. In general, the image space is not discrete. However, due to the limited capabilities of the human visual system, if the degree of discretization is so small that it is not perceptible to the human eye, the two points are perceived as not separated, ie continuous. . For example, a human recognizes two points having an interval of 3 milliradians as one point. Therefore, when an image is viewed at a distance of 500 mm, two points having an interval of 500 mm × 0.003 = 150 microns or less are recognized as one point. Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with the vertical and horizontal discretization levels set to 150 microns.
ルックアップテーブルを用いる場合には、要素フリンジパターンを予め算出しておかなければならない。それは、それぞれの点を表現する基準明るさの要素フリンジパターンT(x,y;xp,yp,zp)であって、一般式(5)を用いて一般式(6)のように表すことができる。 When using a lookup table, the element fringe pattern must be calculated in advance. It is an element fringe pattern T (x, y; x p , y p , z p ) of the reference brightness expressing each point, and is expressed by the general formula (5) as in the general formula (6). Can be represented.
式中、rpはp番目の点と(x,y,0)との間の距離であって、一般式(2)から得られる。 Wherein the r p a distance between the p-th point and the (x, y, 0), is obtained from the formula (2).
この方式によれば、ホログラムを計算するとき、各点に対するフリンジパターンを必要時毎に一般式(5)から計算することではなく、予め計算しておいた各点(xp,yp,zp)に対するフリンジパターンの集合であるルックアップテーブルを用いて計算することになる。したがって、ルックアップテーブル方式におけるホログラム情報I(x,y)は最終的に一般式(7)で表され、式中、Nは物体点の数を示す。 According to this method, when calculating the hologram, the fringe pattern for each point is not calculated from the general formula (5) whenever necessary, but each point (x p , y p , z calculated in advance) is calculated. It is calculated using a look-up table that is a set of fringe patterns for p ). Accordingly, the hologram information I (x, y) in the look-up table method is finally expressed by the general formula (7), where N indicates the number of object points.
このようなルックアップテーブルを用いた方式によれば、物体画像の可能なすべての点に対して予め計算しておいた要素フリンジパターンを用いることにより、ホログラムの生成速度を向上させることができる。しかし、この方式の最も大きな短所は、予め計算しておいた要素フリンジパターンの量が非常に多いということで、結局、これを格納するルックアップテーブルのメモリもかなり増加するということである。例えば、ルックアップテーブル方式において、物体空間が100(横)×100(縦)×100(奥行き)であり、各要素フリンジパターンの容量を1MBと仮定すると、全体ルックアップテーブルのメモリ容量は、1MB×100×100×100=1TBが必要となる。 According to the method using such a lookup table, the generation speed of the hologram can be improved by using the element fringe pattern calculated in advance for all possible points of the object image. However, the biggest disadvantage of this method is that the amount of the element fringe pattern calculated in advance is very large, so that the memory of the look-up table for storing this is considerably increased. For example, in the lookup table method, assuming that the object space is 100 (horizontal) × 100 (vertical) × 100 (depth) and the capacity of each element fringe pattern is 1 MB, the memory capacity of the entire lookup table is 1 MB. * 100 * 100 * 100 = 1 TB is required.
このような問題を解決するために、既存のルックアップテーブル方式のように高速の計算速度をそのまま維持しながらもルックアップテーブルのメモリ容量を画期的に低減できる新しい形態のルックアップテーブルであるN−LUTが提案され、これを用いたデジタルホログラムの高速算出方法が提案された。すなわち、N−LUT方式では、物体の奥行き方向に対する要素フリンジパターンのみを計算して格納する。そして、物体の一奥行き方向が決定されると、その面に存在する物体点の要素フリンジパターンが予め計算されて格納され、当該奥行きの要素フリンジパターンを各物体点まで左右に移動させてフリンジパターンを計算、合算することにより、当該奥行き平面におけるホログラムパターンを計算することができる。 In order to solve such a problem, it is a new type of lookup table that can dramatically reduce the memory capacity of the lookup table while maintaining a high calculation speed as it is in the existing lookup table method. An N-LUT has been proposed, and a high-speed digital hologram calculation method using the N-LUT has been proposed. That is, in the N-LUT method, only the element fringe pattern with respect to the depth direction of the object is calculated and stored. Then, when one depth direction of the object is determined, the element fringe pattern of the object point existing on the surface is calculated and stored in advance, and the element fringe pattern of the depth is moved to the left and right to each object point. Can be calculated and added to calculate the hologram pattern in the depth plane.
同様の方法で物体のすべての奥行き平面におけるホログラムを計算して合算することにより、物体全体に対するホログラムパターンを計算することができる。したがって、既存のルックアップテーブル方式においては、横、縦、奥行きのすべての方向の物体点に対する要素フリンジパターンを格納しなければならなかったが、提案されたN−LUT方式においては、物体の奥行き方向に対する要素フリンジパターンのみを予め格納すればよいので、メモリ要求量が著しく低減する。 By calculating and adding holograms in all depth planes of the object in a similar manner, a hologram pattern for the entire object can be calculated. Therefore, in the existing look-up table method, the element fringe pattern for the object points in all the horizontal, vertical, and depth directions must be stored. In the proposed N-LUT method, the depth of the object is stored. Since only the element fringe pattern for the direction needs to be stored in advance, the memory requirement is significantly reduced.
N−LUT方法においても要素フリンジパターンを予め算出しておかなければならない。すなわち、それぞれの要素フリンジパターンT(x,y;zp)は、各奥行きに対する基準強さのフレネルゾーンプレート(Fresnel zone plate)となり、次のように表すことができる。 Even in the N-LUT method, the element fringe pattern must be calculated in advance. That is, each element fringe pattern T (x, y; z p ) is a Fresnel zone plate having a reference strength with respect to each depth, and can be expressed as follows.
式中、rpはp番目の点と(x,y,0)との間の距離であって、一般式(2)から得られる。したがって、新たに提示されるN−LUT方式では、物体の奥行き方向に対する要素フリンジパターン(以下、基準要素フリンジパターン)のみを計算して格納し、物体の一奥行き方向が決定されると、その面に存在する物体点の要素フリンジパターンは、予め格納された当該奥行きの基準要素フリンジパターンを各物体点まで移動させてフリンジパターンを計算することにより、当該奥行き平面におけるホログラムパターンを計算できるようになる。同様の方法で物体のすべての奥行き平面におけるそれぞれのホログラムを計算して合算することにより、物体全体に対するホログラムパターンを計算することができる。したがって、ルックアップテーブル方式においてホログラム情報I(x,y)は最終的に一般式(9)のように表すことができる。 Wherein the r p a distance between the p-th point and the (x, y, 0), is obtained from the formula (2). Therefore, in the newly presented N-LUT method, only the element fringe pattern (hereinafter referred to as a reference element fringe pattern) with respect to the depth direction of the object is calculated and stored, and when one depth direction of the object is determined, The element fringe pattern of the object point existing in the object can be calculated by moving the reference element fringe pattern of the depth stored in advance to each object point and calculating the fringe pattern. . A hologram pattern for the entire object can be calculated by calculating and summing up the respective holograms in all depth planes of the object in a similar manner. Therefore, in the look-up table method, the hologram information I (x, y) can be finally expressed as in the general formula (9).
上述したN−LUT方式を用いてホログラムパターンを高速算出して復元することができる。しかし、この方法も、算出しようとする画像の解像度が高まるにつれて、計算すべき点の数が多くなって計算が複雑になるという問題があった。 A hologram pattern can be calculated at high speed and restored using the above-described N-LUT method. However, this method also has a problem that the number of points to be calculated increases and the calculation becomes complicated as the resolution of the image to be calculated increases.
図2は、本発明の実施例によるホログラム算出装置を示す図面であり、図3は、本発明の一実施例による明るさ画像と奥行き画像を示す図面であり、図4は、本発明の一実施例による3ポイントに対する要素フリンジパターンを示す図面であり、図5は、本発明の一実施例による基準要素フリンジパターン及びn−ポイント要素フリンジパターンを示す図面である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a hologram calculation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating a brightness image and a depth image according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 illustrates an element fringe pattern for three points according to an embodiment, and FIG. 5 illustrates a reference element fringe pattern and an n-point element fringe pattern according to an embodiment of the present invention.
図2を参照すると、ホログラム算出装置は、抽出部210、同一性分析部220、フリンジ算出部230、ポイントフリンジ算出部240、ルックアップテーブル250、及びホログラム算出部260で構成される。 Referring to FIG. 2, the hologram calculation apparatus includes an extraction unit 210, an identity analysis unit 220, a fringe calculation unit 230, a point fringe calculation unit 240, a lookup table 250, and a hologram calculation unit 260.
抽出部210は明るさ画像と奥行き画像を抽出する。明るさ画像は、一般的な2次元画像が有する画像の明るさを示す。奥行き画像は明るさ画像の奥行き情報を示す画像である。 図3は、明るさ画像310及び奥行き画像320を出力したものである。抽出部210は明るさ画像310及び奥行き画像320を所定の形式で合成して同一性分析部220に入力画像を出力する。 The extraction unit 210 extracts a brightness image and a depth image. The brightness image indicates the brightness of an image included in a general two-dimensional image. The depth image is an image indicating depth information of the brightness image. FIG. 3 shows the output of the brightness image 310 and the depth image 320. The extraction unit 210 combines the brightness image 310 and the depth image 320 in a predetermined format and outputs an input image to the identity analysis unit 220.
同一性分析部220は3次元画像から空間的重複性に応じて同一性データを抽出する。一般的な画像において、隣接した画素は類似する明るさ値を有する。すなわち、一般的な画像は空間的重複性を有する。3次元画像においても、隣接した画素は類似する明るさ及び奥行き値を有する。その上、一部領域には同じ明るさと奥行き値を有する点が存在する。 The identity analysis unit 220 extracts identity data from the three-dimensional image according to spatial redundancy. In a typical image, adjacent pixels have similar brightness values. That is, a general image has spatial redundancy. Even in a three-dimensional image, adjacent pixels have similar brightness and depth values. In addition, there are points having the same brightness and depth values in some areas.
同一性分析部220は、明るさと奥行き値が同一である点を一括して抽出する同一性データを算出する。例えば、同一性分析部220は、3次元座標上に存在する点A(0,0,0)と点B(1,0,0)の明るさと奥行き値を比較して、同一である場合は、点A、Bの同一性を示す同一性データを生成する。また、同一性分析部220は2つの点だけでなく、3つ以上の連続した点に対して同一性分析をすることができる。以下、隣接したn個の点の明るさ及び奥行き値が同一である場合、隣接したn個の点をn−連続点と称する。
同一性分析部220は、算出した同一性データをポイントフリンジ算出部240及びホログラム算出部260に出力する。
The identity analysis unit 220 calculates identity data that collectively extracts points having the same brightness and depth values. For example, the identity analysis unit 220 compares the brightness and depth values of the point A (0, 0, 0) and the point B (1, 0, 0) existing on the three-dimensional coordinates, and if they are the same, , Identity data indicating the identity of points A and B is generated. Further, the identity analysis unit 220 can perform identity analysis not only on two points but also on three or more consecutive points. Hereinafter, when the brightness and depth values of adjacent n points are the same, the adjacent n points are referred to as n-continuous points.
The identity analyzer 220 outputs the calculated identity data to the point fringe calculator 240 and the hologram calculator 260.
フリンジ算出部230は対象物体に対する基準要素フリンジパターンを算出する。一般式(9)の例示で詳述したように、フリンジ算出部230は、N−LUT方式の使用時に必要とされる基準要素フリンジパターンを算出してルックアップテーブル250に出力する。 The fringe calculation unit 230 calculates a reference element fringe pattern for the target object. As described in detail in the example of the general formula (9), the fringe calculation unit 230 calculates a reference element fringe pattern required when using the N-LUT method and outputs the reference element fringe pattern to the lookup table 250.
ポイントフリンジ算出部240は、同一性データ及び基準要素フリンジパターンの入力を受け、n−ポイント要素フリンジパターンを算出する。n−ポイント要素フリンジパターンは、n−連続点に対するホログラムパターンを表現する要素フリンジパターンである。以下、n−ポイント要素フリンジパターンについて図4を参照して詳細に説明する。 The point fringe calculation unit 240 receives the identity data and the reference element fringe pattern and calculates an n-point element fringe pattern. The n-point element fringe pattern is an element fringe pattern that represents a hologram pattern for n-continuous points. Hereinafter, the n-point element fringe pattern will be described in detail with reference to FIG.
複数の点に対応するホログラムパターンを一度に算出することができるn−ポイント要素フリンジパターンは、図4のように求めることができる。1点に対する基準要素フリンジパターン420が存在し、隣接した点間の距離をdと仮定し、隣接した3ポイント410に対する3−ポイント要素フリンジパターンを形成する場合、1点に対する基準要素フリンジパターン420を各点の位置に応じてシフトさせる。すなわち、元の位置にある要素フリンジパターン431、dだけ離れた点を表現するためにdだけシフトさせた要素フリンジパターン432、及び2dだけ離れた点を表現するために2dだけシフトさせた要素フリンジパターン433が算出される。3つの要素フリンジパターンを合算することにより、隣接した3ポイントを表現することができる3−ポイント要素フリンジパターン440が算出される。 An n-point element fringe pattern capable of calculating a hologram pattern corresponding to a plurality of points at once can be obtained as shown in FIG. If there is a reference element fringe pattern 420 for one point, and a distance between adjacent points is assumed to be d, and a 3-point element fringe pattern 420 for three adjacent points 410 is formed, the reference element fringe pattern 420 for one point is Shift according to the position of each point. That is, the element fringe pattern 431 at the original position, the element fringe pattern 432 shifted by d to represent a point separated by d, and the element fringe shifted by 2d to represent a point separated by 2d A pattern 433 is calculated. By adding the three element fringe patterns, a 3-point element fringe pattern 440 that can represent three adjacent points is calculated.
したがって、n−連続点に対するn−ポイント要素フリンジパターンTn(x,y;zp)は最終的に一般式(10)のように表すことができる。 Therefore, the n-point element fringe pattern Tn (x, y; z p ) for the n-continuous points can be finally expressed as in the general formula (10).
以上では、3−連続点に対する要素フリンジパターンを算出することに対して説明したが、それ以外の数の隣接した点を表現するにも同様な方法を用いることができることは明らかである。図5には、上述した方法により基準要素フリンジパターン510を用いて生成された2−ポイント要素フリンジパターン520及び3−ポイント要素フリンジパターン530を示す。 In the above description, the element fringe pattern for 3-continuous points has been calculated. However, it is obvious that a similar method can be used to express other numbers of adjacent points. FIG. 5 shows a 2-point element fringe pattern 520 and a 3-point element fringe pattern 530 generated using the reference element fringe pattern 510 by the method described above.
再び図2を参照すると、ポイントフリンジ算出部240は、n−ポイント要素フリンジパターンを算出してルックアップテーブル250に出力する。 Referring to FIG. 2 again, the point fringe calculation unit 240 calculates an n-point element fringe pattern and outputs it to the lookup table 250.
ルックアップテーブル250は、ホログラム平面の基準点から同一の距離だけ離隔した対象物体の各点に対して1つの基準要素フリンジパターン及びn−ポイント要素フリンジパターンを格納する空間である。ルックアップテーブル250の基準要素フリンジパターンは、上述した一般式(8)から算出することができる。ここで、ルックアップテーブル250は、基準要素フリンジパターン及びn−ポイント要素フリンジパターンをホログラム算出部260に出力する。 The look-up table 250 is a space for storing one reference element fringe pattern and n-point element fringe pattern for each point of the target object separated from the reference point on the hologram plane by the same distance. The reference element fringe pattern of the lookup table 250 can be calculated from the general formula (8) described above. Here, the lookup table 250 outputs the reference element fringe pattern and the n-point element fringe pattern to the hologram calculation unit 260.
ホログラム算出部260は、基準要素フリンジパターン、同一性データ、及びn−ポイント要素フリンジパターンの入力を受けてホログラムを算出する。 The hologram calculation unit 260 receives the reference element fringe pattern, the identity data, and the n-point element fringe pattern and calculates a hologram.
図6は、本発明の一実施例による空間的重複性データと、算出されたn−連続点に対する要素フリンジパターンとを用いてホログラムパターンを算出する方法を示す図面である。図6を参照すると、本発明の一実施例による入力画像610には6つの点光源が示されている。この中、z1奥行き平面の画像620は、(−x1,y1,z1)とこれに隣接した2つの点からなる3−連続点を含み、z2奥行き平面の画像650は、(x2,−y2,z2)とこれに隣接した2つの点からなる3−連続点を含む。z1奥行き平面に対する合成画像640において、基準点光源Aが(−x1,y1,z1)に位置するため、ホログラム算出部260は、z1奥行きから3ポイント要素フリンジパターン440をそれぞれx、y方向に−x1、y1だけシフトさせる。z2奥行き平面に対する合成画像660の場合、基準点光源Dが(x1,−y1,z1)に位置するため、ホログラム算出部260は、z2奥行きから3ポイント要素フリンジパターン440をそれぞれx、y方向にx1、−y1だけシフトさせる。 FIG. 6 is a diagram illustrating a method of calculating a hologram pattern using spatial redundancy data and an element fringe pattern for n-continuous points calculated according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, six point light sources are shown in an input image 610 according to an embodiment of the present invention. Among these, the z 1 depth plane image 620 includes (−x 1 , y 1 , z 1 ) and 3-continuous points composed of two adjacent points, and the z 2 depth plane image 650 includes ( x 2 , −y 2 , z 2 ) and two consecutive points adjacent thereto. In the composite image 640 with respect to the z 1 depth plane, since the reference point light source A is located at (−x 1 , y 1 , z 1 ), the hologram calculator 260 converts the three-point element fringe pattern 440 from the z 1 depth to x. , Shift in the y direction by −x1, y1. In the case of the composite image 660 with respect to the z 2 depth plane, since the reference point light source D is located at (x 1 , −y 1 , z 1 ), the hologram calculator 260 generates the three-point element fringe pattern 440 from the z 2 depth. Shift in the x and y directions by x 1 and −y 1 .
続いて、ホログラム算出部260は、n−ポイント要素フリンジパターンを図6の670のように合成してCGHを算出する。また、ホログラム算出部260は、CGHを用いて一般式(9)のようにホログラム情報680を算出する。 Subsequently, the hologram calculation unit 260 combines the n-point element fringe pattern as indicated by reference numeral 670 in FIG. 6 to calculate CGH. In addition, the hologram calculation unit 260 calculates the hologram information 680 as represented by the general formula (9) using CGH.
以下、図7を参照してルックアップテーブルと空間的重複性を用いたホログラムの算出方法を説明する。ここで、明確に説明するためにホログラム算出装置を構成する各機能部を「ホログラム算出装置」と称して説明する。以下、ホログラム算出過程において、ホログラム算出装置の説明と重複される部分は発明の明確な説明のために省略する。 Hereinafter, a hologram calculation method using a lookup table and spatial redundancy will be described with reference to FIG. Here, for the sake of clarity, each functional unit constituting the hologram calculation apparatus will be referred to as a “hologram calculation apparatus”. Hereinafter, in the hologram calculation process, portions overlapping with the description of the hologram calculation apparatus are omitted for the sake of clear description of the invention.
図7は、本発明の一実施例によるホログラム算出過程を示す図面である。
ステップ710で、ホログラム算出装置は入力画像を参照して基準要素フリンジパターンを算出する。基準要素フリンジパターンは、上述したN−LUT方式においてルックアップテーブル250に格納される要素フリンジパターンであって、物体の奥行き方向に対する要素フリンジパターンである。
FIG. 7 is a diagram illustrating a hologram calculation process according to an embodiment of the present invention.
In step 710, the hologram calculation apparatus calculates a reference element fringe pattern with reference to the input image. The reference element fringe pattern is an element fringe pattern stored in the lookup table 250 in the above-described N-LUT method, and is an element fringe pattern with respect to the depth direction of the object.
ステップ720で、ホログラム算出装置は基準要素フリンジパターンをルックアップテーブルに格納する。 In step 720, the hologram calculation apparatus stores the reference element fringe pattern in a lookup table.
ステップ730で、ホログラム算出装置は入力画像の同一性データを算出する。すなわち、ホログラム算出装置は明るさと奥行き値が同一である、隣接した点を一括して抽出した同一性データを算出する。 In step 730, the hologram calculation apparatus calculates the identity data of the input image. That is, the hologram calculation apparatus calculates identity data in which adjacent points having the same brightness and depth values are extracted in a lump.
ステップ740で、ホログラム算出装置は同一性データ及び基準要素フリンジパターンを用いてn−ポイント要素フリンジパターンを算出する。 In step 740, the hologram calculation apparatus calculates an n-point element fringe pattern using the identity data and the reference element fringe pattern.
ステップ750で、ホログラム算出装置は、基準要素フリンジパターン、同一性データ、及びn−ポイント要素フリンジパターンを対象物体の各点とマッチングしてCGHを算出し、CGHを用いてホログラム情報を算出する。以下、図8を参照してステップ750について詳細に説明する。 In step 750, the hologram calculation apparatus matches the reference element fringe pattern, the identity data, and the n-point element fringe pattern with each point of the target object, calculates CGH, and calculates hologram information using the CGH. Hereinafter, step 750 will be described in detail with reference to FIG.
図8は、本発明の一実施例による基準要素フリンジパターン及びn−ポイント要素フリンジパターンをマッチングしてホログラム情報を算出する過程を示す図面である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a process of calculating hologram information by matching a reference element fringe pattern and an n-point element fringe pattern according to an embodiment of the present invention.
ステップ810で、ホログラム算出装置は、同一性データに含まれていない点(隣接した点と明るさ及び奥行き値が同一でない点)と基準要素フリンジパターンをマッチングする。また、nを1に設定する。ここで、nは任意の自然数である。 In step 810, the hologram calculation apparatus matches a reference element fringe pattern with a point that is not included in the identity data (an adjacent point that does not have the same brightness and depth value). Also, n is set to 1. Here, n is an arbitrary natural number.
ステップ830で、ホログラム算出装置は、同一性データのうちにn個以上の点を含む連続点があるか否かを判断する。 In step 830, the hologram calculation apparatus determines whether there is a continuous point including n or more points in the identity data.
若しn個以上の点を含む連続点があれば、ステップ835で、ホログラム算出装置はnを1だけ増加させる。 If there is a continuous point including n or more points, the hologram calculation apparatus increments n by 1 in step 835.
ステップ840で、ホログラム算出装置はn−ポイント要素フリンジパターンとn−連続点をマッチングする。続いて、ホログラム算出装置はステップ830に戻る。 In step 840, the hologram calculator matches the n-point element fringe pattern with the n-continuous points. Subsequently, the hologram calculation apparatus returns to Step 830.
若しn個以上の点を含む連続点がなければ、ステップ850で、ホログラム算出装置はCGHを用いてホログラム情報を算出する。CGHを用いたホログラムの算出方法は一般式(9)で上述した。 If there is no continuous point including n or more points, in step 850, the hologram calculation apparatus calculates hologram information using CGH. The method for calculating a hologram using CGH has been described above with reference to general formula (9).
上述したホログラム情報を算出する過程は、同一性データの連続点の個数を基準として順序を定めて要素フリンジパターンをマッチングさせたが、対象物体の座標上の順に要素フリンジパターンをマッチングさせることができる。このとき、n−ポイント要素フリンジパターンはルックアップテーブルに格納されることができる。 In the process of calculating the hologram information described above, the element fringe pattern is matched by determining the order based on the number of consecutive points of the identity data. However, the element fringe pattern can be matched in the order of the coordinates of the target object. . At this time, the n-point element fringe pattern can be stored in the lookup table.
上述したホログラム算出装置及び方法は、ホログラム算出のための計算複雑度を低減させる効果がある。以下では、本発明の一実施例によるホログラム算出装置の効果を表を参照しながら説明する。表1は、上述した方式によりホログラムを算出するための計算点の数を比較したものである。 The hologram calculation apparatus and method described above have the effect of reducing the calculation complexity for hologram calculation. Below, the effect of the hologram calculation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the table. Table 1 compares the number of calculation points for calculating a hologram by the above-described method.
1−ポイント要素フリンジパターンは、既存のN−LUTを用いた方式を示している。この場合、ホログラムを算出するために総78,726ポイントを計算しなければならない。これに対して、2−ポイント要素フリンジパターンから4−ポイント要素フリンジパターンまでの場合は、1−ポイント要素フリンジパターンに比べて、それぞれ82.9%、79.4%、78.3%のポイントを計算すればよいことが分かった。
表2は、上述した方式によるホログラムの算出時間を比較したものである。
The 1-point element fringe pattern indicates a method using an existing N-LUT. In this case, a total of 78,726 points must be calculated to calculate the hologram. In contrast, in the case of the 2-point element fringe pattern to the 4-point element fringe pattern, the points are 82.9%, 79.4%, and 78.3%, respectively, compared to the 1-point element fringe pattern. It turns out that it is sufficient to calculate.
Table 2 compares the calculation times of holograms by the above-described methods.
既存のN−LUT方式によれば、1ポイントを計算する平均時間が11.76msであったが、2−ポイント要素フリンジパターンを用いる場合は1ポイントを計算する平均時間が9.53msであって、既存方式に比べて81%の計算時間がかかることが分かった。3−ポイントの場合は9.16ms、4−ポイントの場合は9.05msの計算時間がかかり、それぞれ77.9%、77.0%の計算時間がかかることが分かった。したがって、本発明の一実施例によるホログラムの算出方法は既存のN−LUT方式に比べて計算複雑度が低減する効果がある。 According to the existing N-LUT method, the average time for calculating one point is 11.76 ms, but when using the 2-point element fringe pattern, the average time for calculating one point is 9.53 ms. It was found that the calculation time was 81% compared with the existing method. It was found that the calculation time was 9.16 ms for 3-points and 9.05 ms for 4-points, which took 77.9% and 77.0% respectively. Therefore, the hologram calculation method according to the embodiment of the present invention has an effect of reducing the calculation complexity as compared with the existing N-LUT method.
上述した本発明の実施例によるルックアップテーブルと空間的重複性を用いた計算機合成ホログラムの算出と再生方法は、記録媒体に格納された後、所定の装置、例えば、移動通信端末機と連係して行われることができる。ここで、記録媒体は、ハードディスク、ビデオテープ、CD、VCD、DVDのような磁気または光記録媒体であってもよく、あるいはオフラインまたはオンライン上に構築されたクライアントまたはサーバーコンピュータのデータベースであってもよい。 The computer-generated hologram calculation and reproduction method using the look-up table and the spatial redundancy according to the above-described embodiment of the present invention is stored in a recording medium and then linked to a predetermined device, for example, a mobile communication terminal. Can be done. Here, the recording medium may be a magnetic or optical recording medium such as a hard disk, video tape, CD, VCD, DVD, or may be a database of a client or server computer constructed offline or online. Good.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。特に、空間的重複性に関する分析は、水平方向、垂直方向、対角線方向、ブロック単位など様々な方法で行われることができる。そして、n−ポイント要素フリンジパターンを予め作っておき、ホログラムを算出することも可能であり、1−ポイント要素フリンジパターンを形成しておき、必要な時にn−ポイント要素フリンジパターンを形成することによりホログラムを算出することも可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention. In particular, the spatial redundancy analysis can be performed in various ways such as horizontal, vertical, diagonal, and block units. It is also possible to create an n-point element fringe pattern in advance and calculate a hologram. By forming a 1-point element fringe pattern and forming an n-point element fringe pattern when necessary It is also possible to calculate a hologram.
210 抽出部
220 同一性分析部
230 フリンジ算出部
240 ポイントフリンジ算出部
250 ルックアップテーブル
260 ホログラム算出部
210 Extraction unit 220 Identity analysis unit 230 Fringe calculation unit 240 Point fringe calculation unit 250 Look-up table 260 Hologram calculation unit
Claims (8)
前記基準要素フリンジパターンを前記基準点から前記対象物体の各点までの距離に応じて格納するステップと、
入力画像の各点及び隣接した点が同一であるか否かを表す同一性データを算出するステップと、
n個の前記基準要素フリンジパターンを合成したn−ポイント要素フリンジパターンを算出するステップと、
前記同一性データから把握したn−連続点と前記n−ポイント要素フリンジパターンをマッチングしてホログラム情報を算出するステップと、を含み、
前記nは自然数であることを特徴とするホログラムの算出方法。 Calculating one reference element fringe pattern for each point separated by the same distance from a reference point on the hologram plane of the target object;
Storing the reference element fringe pattern according to the distance from the reference point to each point of the target object;
Calculating identity data indicating whether each point of the input image and adjacent points are the same;
calculating an n-point element fringe pattern obtained by combining the n reference element fringe patterns;
Matching the n-continuous points grasped from the identity data with the n-point element fringe pattern to calculate hologram information,
The n is a natural number, and a hologram calculation method.
前記基準要素フリンジパターンを前記基準点から対象物体の各点までの距離に応じて格納するルックアップテーブルと、
入力画像の各点及び隣接した点が同一であるか否かを表す同一性データを算出する同一性分析部と、
n個の前記基準要素フリンジパターンを合成したn−ポイント要素フリンジパターンを算出するポイントフリンジ算出部と、
前記同一性データから把握したn−連続点と前記n−ポイント要素フリンジパターンをマッチングしてホログラム情報を算出するホログラム算出部と、を含み、
前記nは自然数であることを特徴とするホログラム算出装置。 A fringe calculation unit that calculates one reference element fringe pattern for each point of the target object separated from the reference point of the hologram plane by the same distance;
A lookup table that stores the reference element fringe pattern according to the distance from the reference point to each point of the target object;
An identity analyzer that calculates identity data representing whether each point of the input image and adjacent points are the same;
a point fringe calculation unit for calculating an n-point element fringe pattern obtained by combining the n reference element fringe patterns;
A hologram calculation unit that calculates hologram information by matching the n-continuous points obtained from the identity data and the n-point element fringe pattern,
The n is a natural number.
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