DE1572536A1

DE1572536A1 - Geraet und Verfahren zur Erkennung von Figuren

Info

Publication number: DE1572536A1
Application number: DE19671572536
Authority: DE
Inventors: Cutler Cassius Chapin; Bela Warren Julesz; Pennington Keith Samuel
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1966-07-29
Filing date: 1967-07-18
Publication date: 1970-03-05
Also published as: BE698620A; FR1522958A; DE1572536B2; US3543237A; GB1191004A

Description

Gerät und Verfahren zur Erkennung von Figuren.

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Erkennung von komplexen Vibrationsfiguren, insbesondere Spracherkennungseinrichtungen.

In dem Aufsatz von R.D.Hawkins, "Vibrating Optic Fibers--A New Technique for Audiofrequency Information Processing and Pattern Recognition", der in dem Buch "Optical Processing of Information" enthalten ist, das von D. K. Pollack, C. J. Koester und J. T. Tippett, Spartan Books, Inc., 1963 herausgegeben ist, wird eine Einrichtung beschrieben, die ein elektrisches Ausgangs signal nur unter dem Einfluß einer speziellen, komplexen, mechanischen Vibrationsfigur erzeugt. Der Aufsatz legt dar, daß diese Einrichtung potentiell für die automatische Klassifizierung von komplexen Signalen oder Ereignissen, wie gesprochenen Wörtern, spektralen Kennungen von Fahrzeugen, der räumlichen Orientierung einer Umgebung oder rückkehrenden Sonar- und Radarsignalen verwendet werden kann. Bei einem gegebenen Beispiel erzeugte die Einrichtung von Hawkins einen Ausgangsstrom nur unter dem Einfluß des gesprochenen Wortes "Fünf".

Offensichtlich wäre die Figurenerkennungseinrichtung von Hawkins

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wesentlich brauchbarer, wenn sie unter einer Anzahl von verschiedenen kompexen Vibrationsfiguren unterscheiden könnte. Für Spracherkennungszwecke würde dies zum Beispiel eine getrennte Einrichtung zur Erkennung jedes von vielen verschiedenen Wörtern eines Wortschatzes unnötig machen.

Die Erfindung hat zum Ziel ein Gerät zur Erzeugung elektrischer Ausgangssignale zu schaffen, die jeweils eine von einer Anzahl von komplexen Frequenzfiguren angeben.

Die Erfindung besteht aus einem Bündel von optischen Fasern, die an dem einen Ende eines elektromechanischen Wandlers, z. B. eines piezoelektrischen Mittels angeordnet sind. Am anderen Ende des Bündels befindet sich eine statische Maske, die für alle nicht verschobenen Lagen der optischen Fasern undurchlässig ist. Eine Quelle für kohärentes Licht richtet das Licht durch das Bündel hindurch auf eine Anordnung von Fotodetektoren am anderen Ende der Einrichtung. Zwischen der statischen Maske und der Foto detektor anordnung befindet sich ein räumliches optisches Filter.

Die verschiedenen optischen Fasern der Einrichtungen weisen unterschiedliche mechanische Resonanzfrequenzen auf. Wenn demnach der elektromechanische Wandler durch eine komplexe Frequenzfigur erregt wird, vibrieren nur gewisse Fasern der Anordnung. Diese Fasern,

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die zum Vibrieren gebracht sind, richten das Licht durch die statische Maske hindurch auf das optische Filter, während das von den nicht verschobenen Fasern übertragene Licht durch die statische Maske aufgefangen wird.

Das optische Filter enthält eine Figur, die eine Vielzahl von komplexen Frequenzfiguren, z. B. eine Vielzahl von gesprochenen Wörtern darstellt. Wenn die auf das Filter auftreffende Lichtfigur eine der gespeicherten komplexen Frequenz figuren darstellt, wird das Licht durch das Filter auf einen der Fotodetektoren gerichtet. Ein Ausgangs signal eines Fotodetektors der Fotodetektoranordnung gibt eine spezielle komplexe Frequenzfigur der Eingangsenergie an. Z.B. gibt einer der Fotodetektoren einen Ausgang unter dem Einfluß des Wortes "Eins" ab, während andere Fotodetektoren auf andere gesprochene Ziffern ansprechen, die den Wandler erregen können.

Das optische Filter kann eine Iiologrammaufzeiehnung einer Fouriertransformation einer Matrix von Fotographion sein, von denen jede eine Aufzeichnung der Lichtstärkefigur ist, die von den optischen Fasern durch die statische Maske unter dem Einfluß einer speziellen Frequenzfigur des Wandlers übertragen wird. Das Filter wird hergestellt, indem die fotographische Matrix in der vorderen Brennebene einer sphärischen Konvergenzlinse angeordnet wird, wobei ein lichtempfindliches Mittel in der hinteren Brennebene der Linse vorgesehen ist. Durch die Matrix und die Linse wird kohärentes Licht auf das

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lichtempfindliche Mittel gerichtet, wo es mit einem Referenzstrahllicht interferiert, um ein Hologramm zu bilden. Bekanntlich ergibt eine derartige Abbildung eine Lichtamplitudenverteilung in der Ebene des lichtempfindlichen Mittels, die eine Fouriertransformation der Lichtamplitudenverteilung in der Ebene der foto graphischen Matrix ist. Die Information aller Potographien wird auf der gesamten belichteten Fläche des lichtempfindlichen Mittels gespeichert, die nach der Entwicklung das optische Hologrammfilter bildet.

Das entwickelte Fouriertransformations-Hologrammfilter wird in das Erkennungsgerät eingesetzt, wobei eine erste Linse zwischen dem Wandler und dem Filter, und eine zweite Linse zwischen dem Filter und der Fotodetektoranordnung vorgesehen werden. Wenn eine gesprochene Ziffer den Wandler erregt, wird eine Fouriertransformation der durch die statische Maske orientierten Lichtstärke auf das Hologrammfilter abgebildet. Eine Wechselbeziehung zwischen der Fouriertransformationsfigur und der auf dem Hologramm gespeicherten Figur bewirkt, daß ein heller Fleck von dem Hologramm auf einen der Fotodetektoren projeziert wird. Die Foto detektoren sind in einer Matrix angeordnet, die der Matrix der zur Herstellung des Hologrammfilters benutzten Fotographien entspricht. Bei einem für Fouriertransformationsprojektionen geeigneten Abstand der verschiedenen Elemente und bei geeigneter Lage der Fotodetektoranordnung entspricht die Lage des erregten Fotodetektors der Lage der Fotographie der

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erkannten Frequenzfigur auf der ursprünglichen foto graphischen Matrix. Mit anderen Worten, wenn die unter dem Einfluß der gesprochenen Ziffer "Eins" hergestellte Fotographie eine erste Position in der foto graphischen Matrix einnimmt, wird ein heller Fleck auf eine erste Position der Fotodetektormatrix unter dem Einfluß derselben gesprochenen Ziffer "Eins" projeziert.

Das optische Filter kann aus überlagerten Ho logramm auf zeichnungen des Lichts bestehen, das durch die statische Maske unter dem Einfluß der zu erkennenden Frequenzfiguren übertragen wird. Jede der Hologrammaufzeichnungen wird hergestellt, indem ein Referenzstrahl unter einem anderen Winkel auf ein lichtempfindliches Mittel gerichtet wird. Zum Beispiel wird das lichtempfindliche Mittel dem Licht ausgesetzt, das durch die statische Maske unter dem Einfluß der gesprochenen Ziffer "Eins" übertragen wird, ferner einem Referenzstrahl mit einem ersten Winkel. Dann wird es dem Licht ausgesetzt, das durch die statische Maske unter dem Einfluß der gesprochenen Ziffer "Zwei" übertragen wird, ferner einem Referenz strahl mit einem zweiten Winkel. Nachdem das lichtempfindliche Mittel entwickelt ist, so daß es das optische Filter mit überlagerten Hologrammen bildet, wird es zwischen die statische Maske und eine Anordnung von Fotodetektoren eingesetzt, die unter Winkeln angeordnet sind, welche den Winkeln der zur Bildung des Hologramms benutzten verschiedenen Referenz strahlen entsprechen. Wenn die Frequenzfigur des Wandlers

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und eine der auf dem Hologrammfilter aufgezeichneten Figuren in Wechselbeziehung stehen, wird ein heller Fleck auf den Fotodetektor projeziert, der dem Winkel des Referenzstrahls entspricht, welcher bei der Aufzeichnung dieser Frequenzfigur benutzt wurde. Bei dieser Ausführung können Fouriertransformationsprojektionen verwendet werden, wenn sie, wie später klar wird, auch nicht erforderlich sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen;

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Figurenerkennungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 und 3 vergrößerte Ansichten von Teilen des Geräts der Fig. 1;

Fig. 4, 5 und 6 schematische Darstellungen von Einrichtungen zur Herstellung eines optischen Filters für das Gerät der Fig. 1 entsprechend einer Ausführung der Erfindung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der Erfindung.

Fig. 8 eine Darstellung der Fotodetektoranordnung der Ausführung der Fig. 6 und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung eines optischen Filters für das Gerät der Fig. 7.

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In Fig. 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Figurenerkennungseinrichtung dargestellt, die aus einer Quelle 11 für kohärentes Licht, einem Wandler 12, einem Bündel von optischen Fasern 13, einer statischen Maske 14, einem optischen Filter 16 und einer Anordnung von Fotodetektoren 17 besteht. Die Lichtquelle projeziert einen Stralü von kohärentem Licht entlang einer optischen Achse OA durch den Wandler 12 und das optische Fasernbündel 13. Bekanntlich sind optische Fasern flexible Elemente, die in der Lage sind, Licht ohne wesentliche Verzerrung zu übertragen, auch wenn sie gebogen oder abgelenkt sind. Das eine Ende des Fasernbündels ist im Wandler 12 eingebettet, der vorzugsweise aus einem piezoelektrischen Material, wie Quarz, hergestellt ist.

Mit dem Wandler 12 ist eine veränderliche Signalquelle 19 verbunden, um im Wandler verschiedene Frequenzfiguren zu erzeugen. Der Zweck des Geräts der Fig. 1 besteht darin, unter dem Einfluß spezieller Frequenzfiguren der Signalquelle 19 spezielle Fotodetektoren 17 zu erregen. Die Frequenzfiguren können z. B. elektrische Darstellungen von speziellen gesprochenen Wörtern, wie die Zahlen "Eins" "Zwei" usw. sein, die durch den Wandler in mechanische Frequenzen umgewandelt werden. Die verschiedenen optischen Fasern sind mit verschiedenen Längen dargestellt, um hervorzuheben, daß sie verschiedene mechanische Resonanzfrequenzen haben. Demnach werden verschiedene optische Fasern unter dem Einfluß unterschiedlicher

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Vibrationsfrequenzfiguren im Wandler 12 in Vibration versetzt.

Vor dem Inbetriebsetzen der Einrichtung wird die statische Maske 14, wie in Fig. 3 gezeigt, hergestellt. Durch die Fasern 13 wird Licht übertragen, um eine Anordnung von Flecken auf einem lichtempfindlichen Mittel 14¹ zu belichten. Der Wandler 12 wird nicht erregt, so daß jeder der belichteten Flecke die unverschobene Lage der Spitze einer der optischen Fasern darstellt. Wenn das lichtempfindliche Mittel 14¹ entwickelt wird, so daß die statische Maske 14 der Fig. entsteht, ist jeder der belichteten Flecke für ankommendes Licht undurchlässig. Demnach wird im Betrieb durch die statische Maske nur das Licht übertragen, welches durch optische Fasern übertragen wird, die infolge einer Vibration durch den Wandler 12 verschoben sind.

Licht, das durch die statische Maske 14 unter dem Einfluß einer speziellen Frequenzfigur übertragen wird, wird durch das optische Filter IG als heller Lichtfleck übertragen, wenn die Lichtstärkenfigur einer Figur entspricht, die auf dem Filter 16 aufgezeichnet wurde. Wenn z. B. die Lichtstärkenfigur, die das gesprochene Wort "Eins" darstellt, auf dem optischen Filter 16 aufgezeichnet wurde, wird ein heller Fleck unter dem Einfluß der Frequenzfigur, welche im Wandler 12 das gesprochene Wort "Eins" darstellt, auf einen der Foto detektoren 17 projeziert.

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Fig. 4, 5 und 6 zeigen die Stufen der Herstellung des optischen Filters 16 gemäß einer Ausführung der Erfindung. In Fig. 4 wird eine Fotographie des Lichts, das durch die statische Maske 14 unter dem Einfluß jeder der zu erkennenden Frequenzfiguren gerichtet wird, auf einem herkömmlichen foto graphischen Mittel 21' aufgezeichnet. Wenn z. B. sechzehn Figuren aufzuzeichnen sind, werden sechzehn Fotographien dadurch hergestellt, daß Licht von der Quelle 11 durch die Fasern 13 und die statische Maske 14 geleitet wird und für jede der Signalfrequenzfiguren, die von der Quelle 19 übertragen werden, ein anderes foto graphisches Mittel 21¹ belichtet. Die entwickelten Fotographien 21 werden dann, wie in Fig. 5 dargestellt, angeordnet, so daß sie eine Matrix 22 aus Fotographien bilden. Die verschiedenen Flecke auf den Fotographien 21 stellen die Belichtung jeder Fotographie für die verschiedenen optischen Fasern dar, die verschoben wurden, um Licht durch die statische Maske 14 unter dem Einfluß jeder der Frequenzfiguren zu projezieren. Zum Beispiel ist die Fotographie 21A eine Aufzeichnung des Lichts, das von den optischen Fasern durch die statische Maske 14 unter dem Einfluß der durch das gesprochene Wort "Eins" entstehende Frequenzfigur projeziert wird.

Eine Fouriertransformations-Hologrammaufzeichriung aller Fotographien auf der Matrix 22 wird durch das ,Gerät der Fig. 6 hergestellt. Kohärentes Licht der Quelle 11 wird durch eine'S.ammellinse 23, die fotographische Matrix 22 und eine Linse 24 auf ein lichtempfindliches

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Mittel 16¹ projeziert. Ferner wird kohärentes Licht der Quelle II¹, das in der Phase zum Licht der Quelle 11 in Beziehung steht, auf das lichtempfindliche Mittel 16' projeziert, um Hologramm-Interferenz figuren herzustellen. Bei der Herstellung von Hologrammen ist es üblich, das Referenz strahllicht von derselben Quelle wie den Gegenstandsstrahl abzuleiten. Somit wurde zwischen den Quellen 11 und II¹ eine gestrichelte Linie gezogen, um zu zeigen, daß die Lichtmengen in der Phase zueinander in Beziehung stehen und von einer gemeinsamen Quelle abgeleitet sein können.

Die Matrix 22 ist in der vorderen Brennebene der Linse 24 angeordnet, wobei das lichtempfindliche Mittel 16¹ sich in der hinteren Brennebene der Linse befindet. Mit anderen Worten, :\ie Matrix und das Mittel 16' haben von der Linse 24 beide einen Abstand, der gleich der Brennweite f der Linse ist. Unter diesen Bedingungen wird bekanntlich eine Fouriertransformation der Lichtamplitude in der vorderen Brennebene auf die hintere Brennebene in dem foto graphischen Mittel 16¹ projeziert. Infolgedessen wird die ganze auf allen Fotographien 21 gespeicherte Information auf der gesamten belichteten Oberfläche des lichtempfindlichen Mittels 16¹ aufgezeichnet. Wenn das lichtempfindliche Mittel 16¹ entwickelt wird, entsteht ein Hologramm aller Fotographien 21, das das Filter lfi der Fig. 1 bildet. Fouriertransformations-Hologramme sind eingehender im Aufsatz "Signal Detection by Complex Spatial Filtering" von A. Vander Lugt, IEEE Transactions

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on Information Theory, Band IT-IO, S. 139, April 1964 beschrieben.

In Fig. 1 ist das optische Hologrammfilter 16 in der hinteren Brennebene der Linse 26 und in der vorderen Brennebene einer Linse 27 angeordnet. Das freie Ende des optischen Faserbündels befindet sich in der vorderen Brennebene der Linse 26, so daß eine Fouriertransformation eines durch die statische Maske 14 übertragenen Lichts auf das optische Filter 16 projeziert wird. In Fig. 1 ist f die Brennweite der Linse 26 und f die Brennweite der Linse 27. Wenn die

Fouriertransformations-Lichtamplitudenfigur einer der auf den Filter 16 aufgezeichneten Figuren entspricht, wird Licht vom Filter 16 in Form eines ziemlich starken Strahls oder Lichtflecks projeziert. Wenn die Linse 27 in einem Abstand oder gleich ihrer eigenen Brennweite ist, vom Filter 16 und von der Fotodetektoranordnung 17 in der dargestellten Weise angeordnet ist, wird das vom Filter 16 projezierte Licht auf eine vorbestimmte Lage auf der Anordnung der Fotodetektoren 17 fokussiert.

Wenn die verschiedenen Linsen 26 und 27 der Fig. 1, sowie 24 der Fig. 6. keine Vergrößerung ergeben, dann werden die Abmessungen der Foto detektoren der foto graphischen Matrix 22 der Fig. 5 entsprechen. Jedoch wird die Fotodetektoranordnung vorteilhafterweise gegen die optische Achse OA um eine Strecke d verschoben, die gegeben

^{ist durch} d « f₃ tan θ (1)

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wobei f„ die Brennweite der Linse 27, und θ der Winkel zur optisehen Achse ist, unter dem der Referenzstrahl auf das lichtempfindliche Mittel 16* auftrifft, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Unter diesen Bedingungen trifft ein heller, in Wechselbeziehung stehender Fleck, der vom Filter 16 projeziert wird, auf einen Fotoleiter auf, dessen Lage der Lage der foto graphischen Matrix der Fig. 5 entspricht, die die Figur enthält, die erkannt wurde.

Wenn z.B. die Fotographie 21A der Fig. 5 die Aufzeichnung der Lichtfigur darstellt, die durch das gesprochene Wort "Eins" entsteht, und wenn das gesprochene Wort "Eins" den Wandler 12 der Fig. 1 steuert, dann wird ein heller Fleck vom Filter 16 projeziert, der auf einen Fotodetektor 17A der Fig. 2 auftrifft, dessen Lage der Lage der Fotographie 21A der Fig. 5 entspricht. Demgemäß stellt ein Ausgang des Fotodetektors ITA eine Erkennung des gesprochenen Worts "Eins" im Gerät der Fig. 1 dar. In gleicher Weise zeigen Ausgänge der anderen Foto detektoren 17 eine Erkennung einer der Frequenzfiguren an, die durch eine der Fotographien der Fig. 5 dargestellt werden, z.B. die gesprochenen Wörter "Zwei" "Drei" usw. In Fig. 7 ist zur weiteren Erläuterung eine alternative Ausführung der Erfindung dargestellt, die aus einer Quelle 26 für kohärentes Licht besteht, um Licht durch ein Bündel aus optischen Fasern 25 zu projezieren, die in einen Wandler 28 eingebettet sind, ferner aus einer statischen Maske 29, einem optischen Filter 30, einer Abbildungslinse 31, und

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einer Anordnung von Foto detektoren 32. Wie vorher, besteht der Zweck der Einrichtung der Fig. 7 darin, einen ausgewählten Fotodetektor 32 unter dem Einfluß einer erkannten Frequenzfigur zu betätigen, die durch eine veränderliche Spannungsquelle 33 im Wandler 28 erregt wird. Die Foto detektoren 32 sind in einem Kreis angeordnet, wie es in Fig. 8 dargestellt ist.

Das in Fig. 9 dargestellte Gerät zur Herstellung des optischen Filters 30 der Fig. 7 besteht aus der Lichtquelle 26, dem Wandler 28, der veränderlichen Signalquelle 33, der statischen Maske 29 und aus einem lichtempfindlichen Mittel 30^J, aus dem das Filter hergestellt wird. In einen Kreis um die örtliche Achse OA ist eine Vielzahl von Spiegeln 35 angeordnet, um einen Referenzlichtstrahl auf das lichtempfindliche Mittel 3 O¹ zu richten. Ein Teil des Lichts der Quelle wird auf einen der Spiegel gerichtet und zwar durch einen Strahlaufspalter 36, der ein teilweise durchlässiger Spiegel sein kann, derart, daß ein Teil des Lichts entlang der optischen Achse fortschreiten kann, während ein anderer Teil des Lichts auf einen der Spiegel abgelenkt wird.

Eine Hologrammaufzeichnung des Lichts, das durch die statische Maske 29 unter dem Einfluß jeder der Frequenzfiguren der Signalquelle 33 übertragen wird, wird hergestellt, indem das Lieht des Referenzstrahls von aufeinanderfolgenden Spiegeln 35 projeziert wird.

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Zum Beispiel wird eine Aufzeichnung der Frequenzfigur des Wortes "Eins" hergestellt, indem der Wandler 28 mit dem das Wort "Eins" darstellenden Signal erregt wird und indem gleichzeitig Licht des Gegenstandsstrahls durch die Fasern 25, und Licht des Referenz Strahls von einem ersten Spiegel 35A gerichtet wird. Die entstehenden Interferenzfiguren bilden eine HoIogrammaufzeichnung im lichtempfindlichen Mittel 3 O¹/ die das aufgezeichnete Wort "Eins" darstellt. Eine Hologrammaufzeichnung, die das Wort "Zwei" darstellt, wird in der gleichen Weise hergestellt, abgesehen davon, daß Licht des Referenzstrahls von einem zweiten Spiegel 35 gerichtet wird, derart, da« es unter einem anderen Winkel auf das lichtenapfindliche Mittel 30' auftrifft. Auf diese Weise werden übereinandergelagerte Hologramme sämtlicher zu erkennender Lichtamplitudenfiguren auf dem lichtempfindlichen Mittel 3 O¹ aufgezeichnet. Wenn das lichtempfindliche Mittel entwickelt ist, wird es in das Gerät der Fig. 7 als Filter 30 wieder eingesetzt.

Bekanntlich wird bei Nichtvorhandensein von Linsen das wiederhergestellte Licht des virtuellen Bildes von einem Hologramm unter einem Winkel projeziert, der dem Winkel des Bezugsstrahls entspricht, welcher während der Aufzeichnung des Hologramms benutzt wurde. Wenn z.B.. das Wort "Eins" dadurch aufgezeichnet wird, daß das Licht des Referenzstrahls vom Spiegel 35A der Fig. 9 unter einem Winkel e< zur optischen Achse OA projeziert wird, dann wird das Licht von dem

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Hologramm unter einem Winkel oC projeziert, wenn das Licht des Objektstrahls auf das Hologramm gerichtet ist, das identisch mit dem Licht des Objektstrahls während der Aufzeichnung ist. Demgemäß sind die Foto detektoren 32 der Fig. 7 mit Winkeln zur optischen Achse OA angeordnet, die den Winkeln entsprechen, mit denen die Spiegel der Fig. 9 das Licht auf das lichtempfindliche Mittel 3O¹ richten. Es sei z. B. angenommen, daß der Fotodetektor 32A unter einem in Fig. 7 dargestellten Winkel et angeordnet ist, der dem Winkel der Fig. 9 entspricht. Wenn dann die Frequenzfigur des gesprochenen Worts "Eins" den Wandler 28 der Fig. 7 steuert, steht die Lichtamplitudenfigur, die auf das optische Hologrammfilter 30 auftrifft, in Beziehung zu der aufgezeichneten Figur, die durch das Gerät der Fig. 9 hergestellt ist, wobei Licht vom Filter 30 unter einem Winkel 3-so-projeziert "wird,, daß es auf den Fotodetektor 32A auftrifft. In das Gerät der Fig. 7 ist die Abbildungslinse 31 eingefügt, um das wiederhergestellte Licht vom Hologrammfilter 30 auf die verschiedenen Fotodetektoren 32 zu fokussieren. In gleicher Weise-sind die übrigen Fotodetektoren 32 unter Winkeln angeordnet, die den verschiedenen Spiegeln 35 der Fig. 9 entsprechen, derart, daß ein Ausgang eines speziellen Fotodetektors 32 die Erkennung einer speziellen aufgezeichneten Frequenzfigur anzeigt.

Aus dem Obigen ergibt sich, daß die dargestellten Ausführungsbeispiele in der Lage sind, eine Vielzahl von Frequenzfiguren zu erkennen.

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Allgemein beruht die Erfindung auf der Wechselbeziehung eines Frequenzfigureneingangs zu einer Anzahl von überlagerten Frequenzfiguren auf einem optischen Filter. Dementsprechend können zahlreiche Abänderungen und andere Ausführungen verwendet werden. Zum Beispiel kann die Hologrammaufzeichnungsapparatur der Fig. 9 eine Linse zwischen der statischen Maske 29 und dem Mittel 30^l enthalten, um eine Fouriertransformation des Eingangs mit ähnlichen Fouriertransformationslinsen zu geben, wie sie bei dem Erkennungsgerät der Fig. 7 benutzt werden. Da Einrichtungen mit Fouriertransformations-Wechselbeziehungen für seitliche Versetzungen der verschiedenen Elemente unempfindlich sind, kann eine derartige Abänderung üblicherweise von Vorteil sein. Der verwendete Ausdruck "Fotodetektoranordnung" soll alle fotoempfindliche Einrichtungen, z. B. Vidikons umfassen, die in der Lage sind, die Lage des Lichts anzuzeigen und die anstelle der dargestellten speziellen Fotodetektor-* anordnungen verwendet werden können.

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Claims

Patent anspr ü c h e

1. Figurenerkennungsgerät bestehend aus einer Anordnung von optischen Fasern, deren erste Enden-in einem Wandler angeordnet sind und deren zweijje Enden nahe bei einer statischen Maske liegen,, um das durch die optischen Fasern übertragene Licht selektiv zu unterbrechen, wobei die optischen Fasern verschiedene charakteristische, mechanische Resonanzfrequenzen aufweisen, ferner aus einem Mittel, um Licht in die ersten Enden der Fasern zu richten, weiterhin aus einem Mittel, um Vibrationsfrequenzfiguren im Wandler zu erzeugen und schließlich aus einem Lichtdetektormittel, gekennzeichnet durch ein Mittel, das aus einem optischen Hologrammfilter (z.B. 16) besteht, welches zwischen der statischen Maske und dem Lichtdetektormittel angeordnet ist, um das Licht unter dem Einfluß von vorbestimmten Vibrationsfrequenzfiguren im Wandler auf vorbestimmte Lagen des Lichtdetektormittels zu richten, wobei das optische Filter Hologrammaufzeichnungen des Lichts enthält, da es unter dem Einfluß der jeweiligen vorbestimmten Vibrationsfrequenzfiguren durch die optischen Fasern übertragen wird. -■■■■-..

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Filter eine Hologrammaufzeichnung einer Fouriertransformation einer Matrix von Foto graphien ist, die jeweils eine foto graphische Äuf-

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einem Mittel, um das Referenzstrahllicht für jede spezielle Wandlerfrequenzfigur unter einem anderen Winkel auf das lichtempfindliche Mittel zu richten.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtdetektormittel aus einzelnen Fotodetektoren besteht, die unter den genannten verschiedenen Winkeln zum optischen Filter angeordnet sind.

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zeichnung der Lichtstärkenfigur sind, welche von den optischen Fasern durch die statische Maske unter dem Einfluß einer speziellen' Frequenzfigur des Wandlers übertragen wird.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wandler und das optische Filter eine erste Linse eingeschaltet ist, daß zwischen den Wandler und das Lichtdetektormittel eine zweite Linse eingeschaltet ist, daß die Abstände vom Wandler zur ersten Linse, und von der ersten Linse zum optischen Filter im wesentlichen gleich der Brennweite der ersten Linse sind und daß der Abstand vom optischen Filter zur zweiten Linse und von der zweiten Linse zum Lichtdetektormittel jeweils im wesentlichen gleich der Brennweite der zweiten Linse ist.

4. ' Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Filter aus einer Vielzahl von überlagerten Hologrammaufzeichnungen besteht, die jeweils eine Hologrammaufzeichnung der Lichtstärke sind, die von den optischen Fasern durch die statische Maske unter dem Einfluß einer speziellen Frequenzfigur des Wandlers.übertragen werden.

5„ Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Filter durch eine Einrichtung hergestellt wird, die aus einer Quelle für Referenzstrahllicht und aus einem lichtempfindlichen Mittel zur Aufzeichnung der Lichtstärke der optischen Fasern besteht, und aus

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