연속 웨이브렛 변환을 이용한 간섭 무늬 국부 대비 측정 방법

초록

본 논문은 연속 웨이브렛 변환(CWT)을 활용하여 간섭 무늬 영상의 국부 대비를 정량적으로 추정하는 새로운 알고리즘을 제시한다. 기존의 전역 대비 추정 방식이 갖는 공간적 비균일성 문제를 해결하기 위해, 복소 가우시안 모레레 파형을 모함수로 선택하고, 각 픽셀 위치에서 최적 스케일을 찾음으로써 지역적인 진폭(즉, 대비) 정보를 획득한다. 실험 결과는 시뮬레이션 및 실제 광학 실험 데이터를 통해 제안 방법이 높은 정확도와 잡음 저항성을 보임을 입증한다.

상세 분석

이 연구는 간섭계에서 얻어지는 프린지 패턴의 국부 대비를 정밀하게 측정하기 위해 연속 웨이브렛 변환(CWT)을 도입한 점이 가장 큰 특징이다. 전통적으로 간섭 무늬의 대비는 전체 이미지에 대해 평균 진폭을 구하거나, 푸리에 변환을 이용해 주파수 스펙트럼을 분석하는 방식으로 추정되었다. 그러나 이러한 전역적 접근법은 광학 시스템의 비균일한 조명, 광학 소자의 결함, 혹은 시료 표면의 미세한 굴곡 등에 의해 발생하는 공간적 변동을 반영하지 못한다. 따라서 실제 현장에서는 국부 대비가 크게 달라지는 경우가 빈번히 발생한다.

논문은 먼저 간섭 무늬를 복소 형태의 신호 I(x)=a(x)·cos