드뷔시 필터를 이용한 고속 프레넬릿 변환의 구현

서영호; 이윤혁; 김동욱; Young-Ho Seo; Yoon-Hyuk Lee; Dong-Wook Kim

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한국정보통신학회 논문지 (Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering)

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한글제목(Korean Title)	드뷔시 필터를 이용한 고속 프레넬릿 변환의 구현
영문제목(English Title)	Implementation of High-Speed Fresnelet Transform using Daubechies’s Filter
저자(Author)	서영호 이윤혁 김동욱 Young-Ho Seo Yoon-Hyuk Lee Dong-Wook Kim
원문수록처(Citation)	VOL 21 NO. 04 PP. 0820 ~ 0828 (2017. 04)
한글내용 (Korean Abstract)	차세대 영상 시스템인 디지털 홀로그램을 서비스하기 위해서는 다양한 측면에서 신호처리 기술이 필요하다. 우리가 주로 사용하는 2차원 및 3차원 자연 영상을 처리하는데 있어서 가장 많이 사용되는 영상처리 도구는 변환이다. 디지털 홀로그램의 특성은 자연 영상과 매우 다른 특성을 갖기 때문에 2차원 영상에서 사용되던 변환 도구들을 디지털 홀로그램에 적용하는 것은 효율성이 매우 낮다. 이를 극복하기 위해 프레넬릿 변환이 제안되었는데 본 논문에서는 웨이블릿 기저함수에 유니터리 프레넬 변환을 적용하고 드뷔시 필터를 이용하여 프레넬릿 변환을 유도하였다. 또한 프레넬릿 변환을 디바이스 및 커널 코드를 이용하여 구현하여 동작 성능을 향상시키도록 하였다. 모든 해상도에 대해 한 화소당 소요되는 평균 시간을 기준으로 살펴보았을 때 디바이스 코드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하면 (9,7)필터의 경우에는 평균 242배, (5,3)필터의 경우에는 평균 30배의 성능향상을 가져온다는 것을 확인하였다.
영문내용 (English Abstract)	Service of digital hologram that has been recognized as a visual system for next generation requires various signal processing technologies. A transform is the most frequently used tool among signal processing techniques for 2-dimensional(D) and 3-D natural picture. A digital hologram has totally different property with a natural picture, so it is rarely efficient to apply transform tools used in 2-D image processing to a digital hologram. To overcome this a Fresnelet transform for a digital hologram has been proposed. We derive a Fresnelet transform by using the Daubechie’s filter after applying an unitary Fresnel transform to a wavelet basis function. We also implement the transform as types of device and kernel code to improve operational performance. In consideration of the average time that is required for a pixel we can have observed the performance is improved up to 242 and 30 times for using the (9,7) and (5,3) filters in case of using device code.
키워드(Keyword)	프레넬릿 웨이블릿 프레넬 디지털 홀로그램 신호처리 변환 Fresnelet wavelet Fresnel digital hologram signal processign transform
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