JPH05210140A - Optical information processor - Google Patents

Optical information processor

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JPH05210140A
JPH05210140A JP1460492A JP1460492A JPH05210140A JP H05210140 A JPH05210140 A JP H05210140A JP 1460492 A JP1460492 A JP 1460492A JP 1460492 A JP1460492 A JP 1460492A JP H05210140 A JPH05210140 A JP H05210140A
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lens
focal plane
liquid crystal
crystal display
image
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Masaya Ito
正弥 伊藤
Kanji Nishii
完治 西井
Koji Fukui
厚司 福井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the optical information processor which can make exact recognition in spite of the presence of a specific point in logarithmic polar coordinates. CONSTITUTION:This processor is constituted of a 1st space optical modulating element 2 which displays an input image, an input section which consists of two elements of a phase plate 5 for adding a phase to the input image, a light source 3 which irradiates the input section, a lens 6 which has the constituting element having the longest optical path length from the light source 3 in the input section as the focal plane of the front side thereof, a photoelectric converter 7 which is disposed on the focal plane on the rear side of the lens 6, a logarithmic polar coordinate converter which optically executes logarithmic polar coordinate conversion and an optical correlator. The Fourier transform image of the input image is diffused by providing the phase plate 5, by which the concentration of the light only to the origin as the specific point of the logarithmic polar coordinates is averted and, therefore, the drop-out of the image information by the specific point processing is minimized. The recognition invariable with the extension and contraction, rotation and position of the object is exactly executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に産業用ロボット等
の視覚認識装置において、複数の入力画像から特定の参
照画像と一致するものを識別する光学的情報処理装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information processing apparatus for identifying, from a plurality of input images, a match with a specific reference image, particularly in a visual recognition apparatus such as an industrial robot.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学的情報処理装置の先行例としては、
例えば特願平2−57118号公報に示されている。
2. Description of the Related Art As a prior example of an optical information processing apparatus,
For example, it is shown in Japanese Patent Application No. 2-57118.

【0003】図5は、この先行例の光学的情報処理装置
の基本構成図を示すものである。301はズーム比を変
えることのできるTVカメラ、302はTVカメラ30
1により撮影された画像を表示する第1の液晶ディスプ
レイ、303は第1の液晶ディスプレイ302に隣接し
て配置された第2の液晶ディスプレイ、304は半導体
レーザ、305は半導体レーザ304からの光を平行な
光にするコリメータレンズ、306はレンズであり、第
2の液晶ディスプレイ303はこのレンズ306の前側
焦点面に配置されている。
FIG. 5 shows the basic configuration of the optical information processing apparatus of this prior art. 301 is a TV camera capable of changing the zoom ratio, and 302 is a TV camera 30.
1, a first liquid crystal display for displaying an image captured by 1; 303, a second liquid crystal display arranged adjacent to the first liquid crystal display 302; 304, a semiconductor laser; and 305, light from the semiconductor laser 304. The collimator lens 306 for making parallel light is a lens, and the second liquid crystal display 303 is arranged on the front focal plane of the lens 306.

【0004】307は光電変換装置でありレンズ306
の後側焦点面に配置されている。308は対数極座標変
換に対して第2の液晶ディスプレイ303上の各絵素を
サンプリング点として予め計算された計算機ホログラム
のデータ、すなわち第2の液晶ディスプレイ303の各
絵素毎の透過率に対応する印加電圧データを書き込んだ
リードオンリーメモリ(ROM)である。
A photoelectric conversion device 307 is a lens 306.
It is located in the rear focal plane. Reference numeral 308 corresponds to computer hologram data pre-calculated with each picture element on the second liquid crystal display 303 as a sampling point for logarithmic polar coordinate conversion, that is, the transmittance for each picture element of the second liquid crystal display 303. It is a read only memory (ROM) in which applied voltage data is written.

【0005】以上のように構成された光学的情報処理装
置の先行例についてその動作を説明する。まず、TVカ
メラ301により対象物体が撮像されると、その画像が
第1の液晶ディスプレイ302上に表示される。この第
1の液晶ディスプレイ302はコリメータレンズ305
により平行光化された半導体レーザ304からのコヒー
レント光により照射される。
The operation of the prior art example of the optical information processing apparatus configured as described above will be described. First, when the target object is captured by the TV camera 301, the image is displayed on the first liquid crystal display 302. The first liquid crystal display 302 has a collimator lens 305.
It is irradiated with the coherent light from the semiconductor laser 304 which is collimated by the laser beam.

【0006】この時、第2の液晶ディスプレイ303に
は、光学的に対数極座標変換を行なう位相情報が、RO
M308に書き込まれたデータが入力信号となり第2の
液晶ディスプレイ303の各絵素毎の透過率を空間的に
変調することで、計算機ホログラムの形で表示される。
(位相情報作成方法は例えばD.Casasent,Appl.Opt.26,9
38(1987)に記載されている。)従って、第1の液晶ディ
スプレイ302上に表示された入力画像と、対数極座標
変換を行なう位相情報とが第2の液晶ディスプレイ30
3上で重畳される。
At this time, phase information for optically performing logarithmic polar coordinate conversion is displayed on the second liquid crystal display 303 as RO.
The data written in M308 serves as an input signal and spatially modulates the transmittance of each picture element of the second liquid crystal display 303 to display it in the form of a computer generated hologram.
(For example, D.Casasent, Appl.Opt.26,9
38 (1987). ) Therefore, the input image displayed on the first liquid crystal display 302 and the phase information for logarithmic polar coordinate conversion are displayed on the second liquid crystal display 30.
3 is overlaid.

【0007】また、この第2の液晶ディスプレイ303
はレンズ306の前側焦点面に配置されているので、入
力画像と対数極座標変換を行なう位相情報の光学的積が
レンズ306により光学的にフーリエ変換され、対象物
体の入力画像の対数極座標変換像が、光電変換装置30
7により検出される。この対数極座標変換像を用いて、
パターンマッチングを行なうことにより、対象物体がス
ケール変化および回転した場合にも、参照画像との相関
値が変化しないため、対象物体を正確に認識できる。
Further, the second liquid crystal display 303
Is arranged on the front focal plane of the lens 306, the optical product of the input image and the phase information for logarithmic polar coordinate conversion is optically Fourier transformed by the lens 306, and the logarithmic polar coordinate transformed image of the input image of the target object is obtained. , Photoelectric conversion device 30
Detected by 7. Using this log-polar coordinate transformation image,
By performing the pattern matching, the target object can be accurately recognized because the correlation value with the reference image does not change even when the target object changes in scale and rotates.

【0008】しかし、対数極座標変換は対象物体の平行
移動に対して不変性を有していないため、対象物体が平
行移動すると正確な認識が行えないといった問題があ
る。この問題に対しては、入力画像のフーリエ変換像を
対数極座標変換し、この対数極座標変換像を用いて、パ
ターンマッチングを行なうことにより、対象物体がスケ
ール変化、回転および平行移動した場合にも、標準画像
との相関値が変化しないため、対象物体を正確に認識で
きることが知られている。
However, since the logarithmic polar coordinate transformation has no invariance with respect to the parallel movement of the target object, there is a problem that accurate recognition cannot be performed when the target object moves in parallel. To solve this problem, the Fourier transform image of the input image is transformed into a logarithmic polar coordinate, and by using this logarithmic polar coordinate transformed image, pattern matching is performed. It is known that the target object can be accurately recognized because the correlation value with the standard image does not change.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、入力像のフーリエ変換像は、ほとんど対
数極座標の特異点である原点近傍に集中するため、ほと
んどの光が遮光され正確な認識が行えないと言う課題を
有していた。
However, in the above configuration, the Fourier transform image of the input image is concentrated almost in the vicinity of the origin, which is a singular point of logarithmic polar coordinates, so most of the light is shielded and accurate recognition is not possible. It had a problem that it could not be done.

【0010】本発明は上記課題に鑑み、対数極座標の特
異点があっても、正確な認識が行える光学的情報処理装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an optical information processing apparatus capable of performing accurate recognition even if there is a singular point of logarithmic polar coordinates.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の光学的情報処理装置は、入力画像を表示す
る第1の空間光変調素子と入力画像に位相を付加する位
相板の2つの要素からなる入力部と、前記入力部を照射
する光源と、前記入力部の中で前記光源からの光路長が
最も長い構成要素をその前側の焦点面とするレンズと、
前記レンズの後側の焦点面に配置した光電変換装置と、
光学的に対数極座標変換をする対数極座標変換装置と、
光相関器とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the optical information processing apparatus of the present invention comprises a first spatial light modulator for displaying an input image and a phase plate for adding a phase to the input image. An input unit composed of two elements, a light source for irradiating the input unit, and a lens having a component having the longest optical path length from the light source in the input unit as a front focal plane thereof,
A photoelectric conversion device arranged on the focal plane on the rear side of the lens,
A logarithmic polar coordinate conversion device for optically performing logarithmic polar coordinate conversion,
And an optical correlator.

【0012】あるいは、入力画像を表示する第1の空間
光変調素子と入力画像に位相を付加する位相板の2つの
要素からなる入力部と、前記入力部を照射する光源と、
前記入力部の中で前記光源からの光路長が最も長い構成
要素をその前側の焦点面とする第1のレンズと、前記第
1のレンズの後側の焦点面に配置した第2の空間光変調
素子と、前記第2の空間光変調素子を前側の焦点面とす
る第2のレンズと、前記第2のレンズの後側の焦点面に
配置した光電変換装置と、光相関器とを備えたことを特
徴とするものである。
Alternatively, a first spatial light modulator for displaying an input image and an input section composed of two elements of a phase plate for adding a phase to the input image, and a light source for irradiating the input section,
A first lens having a front focal plane of a component having the longest optical path length from the light source in the input unit, and a second spatial light arranged on the rear focal plane of the first lens. A modulation element, a second lens having the second spatial light modulation element as a front focal plane, a photoelectric conversion device arranged on the rear focal plane of the second lens, and an optical correlator. It is characterized by that.

【0013】あるいは、入力画像を表示する第1の空間
光変調素子と入力画像に位相を付加する第2の空間光変
調素子の2つの要素からなる入力部と、前記入力部を照
射する光源と、前記入力部の中で前記光源からの光路長
が最も長い構成要素をその前側の焦点面とする第1のレ
ンズと、前記第1のレンズの後側の焦点面に配置した第
3の空間光変調素子と、前記第3の空間光変調素子を前
側の焦点面とする第2のレンズと、前記第2のレンズの
後側の焦点面に配置した光電変換装置とを備えたことを
特徴とするものである。
Alternatively, an input section composed of two elements, a first spatial light modulator for displaying an input image and a second spatial light modulator for adding a phase to the input image, and a light source for irradiating the input section. A first lens having a front focal plane of a component having the longest optical path length from the light source in the input section, and a third space arranged on the rear focal plane of the first lens. A light modulation element, a second lens having the third spatial light modulation element as a front focal plane, and a photoelectric conversion device arranged on the rear focal plane of the second lens. It is what

【0014】あるいは、入力画像を表示する第1の空間
光変調素子と、前記空間光変調素子を照射する光源と、
前記空間光変調素子をその前側の焦点面とする第1のレ
ンズと、前記第1のレンズの後側の焦点面を前側の焦点
面とする第2のレンズと、前記第2のレンズの後側の焦
点面に配置した光電変換装置と、光学的に対数極座標変
換をする対数極座標変換装置と、光相関器とを備えたこ
とを特徴とするものである。
Alternatively, a first spatial light modulator for displaying an input image, and a light source for illuminating the spatial light modulator,
A first lens having the spatial light modulator as a front focal plane thereof, a second lens having a rear focal plane of the first lens as a front focal plane, and a rear lens of the second lens. It is characterized by including a photoelectric conversion device arranged on the focal plane on the side, a logarithmic polar coordinate conversion device for optically performing logarithmic polar coordinate conversion, and an optical correlator.

【0015】[0015]

【作用】本発明は上記した構成によって、入力像のフー
リエ変換像は拡散され、対数極座標の特異点である原点
のみに光が集中しないため、特異点処理による画像情報
の欠落を最小限にすることができ、対象物体の伸縮、回
転及び位置に不変な認識を正確に行うことができる。
According to the present invention, the Fourier transform image of the input image is diffused and the light is not concentrated only at the origin which is the singular point of the logarithmic polar coordinates by the above-mentioned configuration, so that the loss of image information due to the singular point processing is minimized. Therefore, it is possible to accurately perform expansion / contraction, rotation, and position-invariant recognition of the target object.

【0016】[0016]

【実施例】以下、請求項1記載の光学的情報処理装置の
一実施例について、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the optical information processing apparatus according to claim 1 will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本実施例装置の基本構成図を示すも
のである。図1において、1はTVカメラ、2はTVカ
メラ1により撮像された画像を表示する第1の液晶ディ
スプレイ、3は第1の半導体レーザ、4は第1の半導体
レーザ3からの光を平行光化する第1のコリメータレン
ズ、5は第1の液晶ディスプレイ2に隣接して置かれ、
透過光の位相がランダムな位相情報Pとなる位相板であ
る。この位相板5は、例えばガラス基板上に位相情報P
と等価な膜厚の透明膜を塗布することにより作成する。
6は第1のレンズであり位相板5はこの第1のレンズ6
の前側焦点面に配置されている。7は第1のレンズ6の
後側焦点面に配置された第1の光電変換装置である。
FIG. 1 shows the basic configuration of the apparatus of this embodiment. In FIG. 1, 1 is a TV camera, 2 is a first liquid crystal display for displaying an image captured by the TV camera 1, 3 is a first semiconductor laser, and 4 is parallel light from the first semiconductor laser 3. The collimating first collimator lens 5 is placed adjacent to the first liquid crystal display 2,
It is a phase plate in which the phase of transmitted light is random phase information P. This phase plate 5 is provided with phase information P on a glass substrate, for example.
It is created by applying a transparent film having a film thickness equivalent to.
6 is the first lens and the phase plate 5 is the first lens 6
Is located in the front focal plane of the. Reference numeral 7 denotes a first photoelectric conversion device arranged on the rear focal plane of the first lens 6.

【0018】8は第1の光電変換装置7により撮像され
た画像を表示する第2の液晶ディスプレイ、9は第2の
半導体レーザ、10は第2の半導体レーザ9からの光を
平行光化する第2のコリメータレンズ、11は第3の液
晶ディスプレイであり第2の液晶ディスプレイ8に隣接
して配置されている、12は対数極座標変換に対して第
3の液晶ディスプレイ11上の各絵素をサンプリング点
として予め計算された座標変換計算機ホログラムのデー
タ、すなわち第3の液晶ディスプレイ11の各絵素毎の
透過率に対応する印加電圧データを書き込んだ第1のメ
モリである。13は第2のレンズでありその前側焦点面
に第3の液晶ディスプレイ11が配置されている。14
は第2のレンズ13の後側焦点面に配置された第2の光
電変換装置であり、対数極座標変換装置は8〜14によ
って構成されている。
Reference numeral 8 is a second liquid crystal display for displaying an image picked up by the first photoelectric conversion device 7, 9 is a second semiconductor laser, and 10 is parallel light from the second semiconductor laser 9. A second collimator lens, 11 is a third liquid crystal display and is arranged adjacent to the second liquid crystal display 8, and 12 is each pixel on the third liquid crystal display 11 for logarithmic polar coordinate conversion. This is a first memory in which coordinate conversion computer generated hologram data calculated in advance as sampling points, that is, applied voltage data corresponding to the transmittance of each pixel of the third liquid crystal display 11 is written. Reference numeral 13 denotes a second lens, and the third liquid crystal display 11 is arranged on the front focal plane thereof. 14
Is a second photoelectric conversion device arranged on the back focal plane of the second lens 13, and the logarithmic polar coordinate conversion device is composed of 8 to 14.

【0019】15は第2の光電変換装置14により撮像
された画像を表示する第4の液晶ディスプレイ、16は
第3の半導体レーザ、17は第3の半導体レーザ16か
らの光を平行光化する第3のコリメータレンズ、18は
第4の液晶ディスプレイ15を前側焦点面とする第3の
レンズ、19は第3のレンズ18の後側焦点面に配置さ
れた第5の液晶ディスプレイ、20は参照画像に対して
第5の液晶ディスプレイ19上の各絵素をサンプリング
点として予め計算された計算機ホログラムのデータ、す
なわち第5の液晶ディスプレイ19の各絵素毎の透過率
に対応する印加電圧データを書き込んだ第2のメモリで
ある。21は第4のレンズでありその前側焦点面に第5
の液晶ディスプレイ19が配置されている。22は第4
のレンズ21の後側焦点面に配置された光検出装置であ
り、光相関器は15〜22によって構成されている。
Reference numeral 15 is a fourth liquid crystal display for displaying an image picked up by the second photoelectric conversion device 14, 16 is a third semiconductor laser, and 17 is parallel light from the third semiconductor laser 16. A third collimator lens, 18 is a third lens whose front focal plane is the fourth liquid crystal display 15, 19 is a fifth liquid crystal display arranged on the rear focal plane of the third lens 18, and 20 is a reference The computer-generated hologram data preliminarily calculated with respect to the image by using each picture element on the fifth liquid crystal display 19 as sampling points, that is, applied voltage data corresponding to the transmittance of each picture element of the fifth liquid crystal display 19 is displayed. It is the written second memory. Reference numeral 21 denotes a fourth lens, which has a fifth lens on its front focal plane.
The liquid crystal display 19 of is arranged. 22 is the fourth
Is a photodetector arranged on the back focal plane of the lens 21, and the optical correlator is composed of 15 to 22.

【0020】以上のように構成された本実施例装置につ
いて、以下、図1を用いてその動作を説明する。まず、
TVカメラ1により対象物体が撮像されると、その画像
が第1の液晶ディスプレイ2上に表示される。この第1
の液晶ディスプレイ2と位相板5は第1のコリメータレ
ンズ4により平行光化された第1の半導体レーザ3から
のコヒーレント光により照射される。
The operation of the apparatus of this embodiment constructed as described above will be described below with reference to FIG. First,
When the TV camera 1 captures an image of the target object, the image is displayed on the first liquid crystal display 2. This first
The liquid crystal display 2 and the phase plate 5 are illuminated by the coherent light from the first semiconductor laser 3 which is collimated by the first collimator lens 4.

【0021】従って、第1の液晶ディスプレイ2上に表
示された対象物体の入力画像情報fと、位相板のランダ
ムな位相情報Pとが位相板5上で光学的に重畳され、f
×Pとなる。また、この位相板5は第1のレンズ6の前
側焦点面に配置されているので、位相板5上の情報f×
Pが第1のレンズ6により光学的にフーリエ変換され、
フーリエ変換像PS(f×P)が第1の光電変換装置7
により検出される(ただし、PS(f×P)=|FT
(f×P)|2 、FT(f×P)はf×Pのフーリエ変
換を示す。)。
Therefore, the input image information f of the target object displayed on the first liquid crystal display 2 and the random phase information P of the phase plate are optically superposed on the phase plate 5, and f
XP. Further, since the phase plate 5 is arranged on the front focal plane of the first lens 6, the information f × on the phase plate 5 is set.
P is optically Fourier transformed by the first lens 6,
The Fourier transform image PS (f × P) is the first photoelectric conversion device 7
Detected (where PS (f × P) = | FT
(F × P) | 2 and FT (f × P) represent f × P Fourier transform. ).

【0022】このフーリエ変換像は、第2の液晶ディス
プレイ8上に表示される。この第2の液晶ディスプレイ
8と第3の液晶ディスプレイ11は第2のコリメータレ
ンズ10により平行光化された第2の半導体レーザ9か
らのコヒーレント光により照射される。従って、第2の
液晶ディスプレイ8上に表示されたフーリエ変換像PS
(f×P)と、対数極座標変換を行う位相情報Aとが第
3の液晶ディスプレイ11上で光学的に重畳され、PS
(f×P)×Aとなる。
This Fourier transform image is displayed on the second liquid crystal display 8. The second liquid crystal display 8 and the third liquid crystal display 11 are illuminated by the coherent light from the second semiconductor laser 9 which is collimated by the second collimator lens 10. Therefore, the Fourier transform image PS displayed on the second liquid crystal display 8
(F × P) and the phase information A for logarithmic polar coordinate conversion are optically superimposed on the third liquid crystal display 11, and PS
(F × P) × A.

【0023】また、この第3の液晶ディスプレイ11は
第2のレンズ13の前側焦点面に配置されているので、
第3の液晶ディスプレイ11上の情報PS(f×P)×
Aが第2のレンズ13により光学的に座標変換され、フ
ーリエ変換像PS(f×P)の対数極座標変換像PS
{PS(f×P)×A}が第2の光電変換装置14によ
り検出される。
Further, since the third liquid crystal display 11 is arranged on the front focal plane of the second lens 13,
Information PS (f × P) × on the third liquid crystal display 11
A is optically coordinate-transformed by the second lens 13 to obtain a logarithmic polar coordinate transformed image PS of the Fourier transformed image PS (f × P).
The second photoelectric conversion device 14 detects {PS (f × P) × A}.

【0024】この座標変換像は、第4の液晶ディスプレ
イ15上に表示される。この第4の液晶ディスプレイ1
5は第3のコリメータレンズ17により平行光化された
第3の半導体レーザ16からのコヒーレント光により照
射される。また、この第4の液晶ディスプレイ15は第
3のレンズ18の前側焦点面に配置されているので、第
3のレンズ18の後側焦点面すなわち第5の液晶ディス
プレイ19上に座標変換像PS{PS(f×P)×A}
のフーリエ変換像FT[PS{PS(f×P)×A}]
が形成される。この時、第5の液晶ディスプレイ19上
には、FT[PS{PS(g×P)×A}]の情報を基
に作成された計算機ホログラムが表示されている(但
し、gは参照画像情報を示している。)。
This coordinate-converted image is displayed on the fourth liquid crystal display 15. This fourth liquid crystal display 1
5 is irradiated by the coherent light from the third semiconductor laser 16 which is collimated by the third collimator lens 17. Further, since the fourth liquid crystal display 15 is arranged on the front focal plane of the third lens 18, the coordinate conversion image PS {is displayed on the rear focal plane of the third lens 18, that is, on the fifth liquid crystal display 19. PS (f × P) × A}
Fourier transform image FT [PS {PS (f × P) × A}] of
Is formed. At this time, a computer generated hologram created based on the information of FT [PS {PS (g × P) × A}] is displayed on the fifth liquid crystal display 19 (where g is reference image information). Is shown).

【0025】従って、第5の液晶ディスプレイ19上に
表示された計算機ホログラム像と、フーリエ変換像FT
[PS{PS(f×P)×A}]とが第5の液晶ディス
プレイ19上で光学的に重畳される。これをさらに、第
4のレンズ21によりフーリエ変換すると、光学的パタ
ーンマッチングとして知られているように、対象物体と
参照画像が一致した場合には、対象物体の大きさや、回
転方向、位置によらずに、輝点が発生し、光検出器22
で検出される。
Therefore, the computer generated hologram image displayed on the fifth liquid crystal display 19 and the Fourier transform image FT.
[PS {PS (f × P) × A}] is optically superimposed on the fifth liquid crystal display 19. When this is further Fourier-transformed by the fourth lens 21, as is known as optical pattern matching, when the target object and the reference image match, the size of the target object, the direction of rotation, and the position of the target object cause a difference. Without a bright spot, the photodetector 22
Detected in.

【0026】以上のように本実施例によれば、位相板5
を設けることにより、入力像のフーリエ変換像は拡散さ
れ、対数極座標の特異点である原点のみに光が集中しな
いため、特異点処理による画像情報の欠落を最小限にす
ることができ、対象物体の伸縮、回転及び位置に不変な
認識を正確に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, the phase plate 5
By providing the, the Fourier transform image of the input image is diffused, and the light is not concentrated only at the origin, which is the singular point of the logarithmic polar coordinates, so the loss of image information due to singular point processing can be minimized, and the target object It is possible to accurately recognize the expansion, contraction, rotation, and position of the invariant.

【0027】また、特異点処理により遮光される光が減
少するため、光の利用効率を高くすることができる。
Further, since the light shielded by the singularity processing is reduced, the light utilization efficiency can be improved.

【0028】なお、本実施例では、第1の液晶ディスプ
レイ2、位相板5の順にしたが、位相板5、第1の液晶
ディスプレイ2の順にしてもよい。同様に、本実施例で
は、第2の液晶ディスプレイ8、第3の液晶ディスプレ
イ11の順にしたが、第3の液晶ディスプレイ11、第
2の液晶ディスプレイ8の順にしてもよい。
Although the first liquid crystal display 2 and the phase plate 5 are arranged in this order in this embodiment, the phase plate 5 and the first liquid crystal display 2 may be arranged in that order. Similarly, although the second liquid crystal display 8 and the third liquid crystal display 11 are arranged in this order in this embodiment, the third liquid crystal display 11 and the second liquid crystal display 8 may be arranged in that order.

【0029】また、本実施例では、位相情報Pとしてラ
ンダム位相を用いたが、計算機ホログラムを作成する際
にエリアジングが生じないように、特願平3−2016
86記載のランダム位相を用いることにより、さらに認
識精度が向上することは言うまでもない。
In this embodiment, a random phase is used as the phase information P, but Japanese Patent Application No. 3-2016 is applied so that aliasing does not occur when a computer generated hologram is created.
It goes without saying that the recognition accuracy is further improved by using the random phase described in 86.

【0030】以下、請求項2記載の光学的情報処理装置
の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
An embodiment of the optical information processing apparatus according to claim 2 will be described below with reference to the drawings.

【0031】図2は本実施例装置の基本構成図を示すも
のである。図2において、第1の発明の実施例と同じ構
成要素には同一の符号をつけ説明を省略する。
FIG. 2 shows the basic configuration of the apparatus of this embodiment. In FIG. 2, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0032】以下、図2を用いてその動作を説明する。
まず、TVカメラ1により対象物体が撮像されると、そ
の画像が第1の液晶ディスプレイ2上に表示される。こ
の第1の液晶ディスプレイ2と位相板5は第1のコリメ
ータレンズ4により平行光化された第1の半導体レーザ
3からのコヒーレント光により照射される。従って、第
1の液晶ディスプレイ2上に表示された対象物体の入力
画像情報fと、位相板のランダムな位相情報Pとが位相
板上で光学的に重畳され、f×Pとなる。
The operation will be described below with reference to FIG.
First, when the TV camera 1 captures an image of a target object, the image is displayed on the first liquid crystal display 2. The first liquid crystal display 2 and the phase plate 5 are illuminated with the coherent light from the first semiconductor laser 3 which is collimated by the first collimator lens 4. Therefore, the input image information f of the target object displayed on the first liquid crystal display 2 and the random phase information P of the phase plate are optically superposed on the phase plate to be f × P.

【0033】また、この位相板5は第1のレンズ6の前
側焦点面に配置されているので、位相板5上の情報f×
Pが第1のレンズ6により光学的にフーリエ変換され、
フーリエ変換像FT(f×P)が第1のレンズ6の後側
焦点面、つまり、第3の液晶ディスプレイ11上に形成
される。
Since the phase plate 5 is arranged on the front focal plane of the first lens 6, the information f × on the phase plate 5 is obtained.
P is optically Fourier transformed by the first lens 6,
The Fourier transform image FT (f × P) is formed on the back focal plane of the first lens 6, that is, on the third liquid crystal display 11.

【0034】また、この時、第3の液晶ディスプレイ1
1上には、対数極座標変換を行う位相情報Aが表示され
ている。従って、フーリエ変換像FT(f×P)と、対
数極座標変換を行う位相情報Aとが第3の液晶ディスプ
レイ11上で光学的に重畳され、FT(f×P)×Aと
なる。また、この第3の液晶ディスプレイ11は第2の
レンズ13の前側焦点面に配置されているので、第3の
液晶ディスプレイ11上の情報FT(f×P)×Aが第
2のレンズ13により光学的に座標変換され、フーリエ
変換像FT(f×P)の対数極座標変換像PS{FT
(f×P)×A}が第2の光電変換装置14により検出
される。
At this time, the third liquid crystal display 1
Phase information A for performing logarithmic polar coordinate conversion is displayed on 1. Therefore, the Fourier transform image FT (f × P) and the phase information A for logarithmic polar coordinate conversion are optically superimposed on the third liquid crystal display 11 to be FT (f × P) × A. Further, since the third liquid crystal display 11 is disposed on the front focal plane of the second lens 13, the information FT (fP) × A on the third liquid crystal display 11 is determined by the second lens 13. Optically coordinate-transformed, Fourier-transformed image FT (f × P) logarithmic polar-transformed image PS {FT
(F × P) × A} is detected by the second photoelectric conversion device 14.

【0035】この座標変換像は、第4の液晶ディスプレ
イ15上に表示される。この第4の液晶ディスプレイ1
5は第3のコリメータレンズ17により平行光化された
第3の半導体レーザ16からのコヒーレント光により照
射される。また、この第4の液晶ディスプレイ15は第
3のレンズ18の前側焦点面に配置されているので、第
3のレンズ18の後側焦点面すなわち第5の液晶ディス
プレイ19上に座標変換像PS{FT(f×P)×A}
のフーリエ変換像FT[PS{FT(f×P)×A}]
が形成される。この時、第5の液晶ディスプレイ19上
には、FT[PS{FT(g×P)×A}]の情報を基
に作成された計算機ホログラムが表示されている(但
し、gは参照画像情報を示している。)。
This coordinate transformed image is displayed on the fourth liquid crystal display 15. This fourth liquid crystal display 1
5 is irradiated by the coherent light from the third semiconductor laser 16 which is collimated by the third collimator lens 17. Further, since the fourth liquid crystal display 15 is arranged on the front focal plane of the third lens 18, the coordinate conversion image PS {is displayed on the rear focal plane of the third lens 18, that is, on the fifth liquid crystal display 19. FT (f × P) × A}
Fourier transform image FT [PS {FT (f × P) × A}] of
Is formed. At this time, a computer generated hologram based on the information of FT [PS {FT (g × P) × A}] is displayed on the fifth liquid crystal display 19 (where g is reference image information). Is shown).

【0036】従って、第5の液晶ディスプレイ19上に
表示された計算機ホログラム像と、フーリエ変換像FT
[PS{FT(f×P)×A}]とが第5の液晶ディス
プレイ19上で光学的に重畳される。これをさらに、第
4のレンズ21によりフーリエ変換すると、光学的パタ
ーンマッチングとして知られているように、入力像中の
対象物体と参照画像が一致した場合には、対象物体の大
きさや、回転方向、位置によらずに、輝点が発生し、光
検出器22で検出される。
Therefore, the computer generated hologram image displayed on the fifth liquid crystal display 19 and the Fourier transform image FT.
[PS {FT (f × P) × A}] is optically superimposed on the fifth liquid crystal display 19. When this is further Fourier-transformed by the fourth lens 21, when the target object in the input image and the reference image match, as is known as optical pattern matching, the size and rotation direction of the target object are determined. A bright spot is generated regardless of the position and is detected by the photodetector 22.

【0037】以上のように本実施例によれば、第1の発
明と同様の効果を得れるのみならず、第1の光電変換装
置7、第2の液晶ディスプレイ8、第2の半導体レーザ
9及び第2のコリメータレンズ11を削除でき、装置を
小型化できる。
As described above, according to this embodiment, not only the same effects as the first invention can be obtained, but also the first photoelectric conversion device 7, the second liquid crystal display 8, and the second semiconductor laser 9 are provided. Also, the second collimator lens 11 can be eliminated, and the device can be downsized.

【0038】また、図1に示した上記実施例装置では、
第1の光電変換装置7を用いているため、対象物体の位
置情報が欠落し、入力像中の対象物体の位置を知ること
ができない。しかし、本実施例装置では、第1の光電変
換装置7を用いていないため、入力像中の対象物体の位
置を正確に知ることができる。
Further, in the apparatus of the above embodiment shown in FIG. 1,
Since the first photoelectric conversion device 7 is used, the position information of the target object is missing, and the position of the target object in the input image cannot be known. However, in the apparatus of this embodiment, since the first photoelectric conversion device 7 is not used, the position of the target object in the input image can be accurately known.

【0039】なお、本実施例装置では、第1の液晶ディ
スプレイ2、位相板5の順にしたが、位相板5、第1の
液晶ディスプレイ2の順にしてもよい。
Although the first liquid crystal display 2 and the phase plate 5 are arranged in this order in the apparatus of this embodiment, the phase plate 5 and the first liquid crystal display 2 may be arranged in that order.

【0040】また、本実施例装置では、位相情報Pとし
てランダム位相を用いたが、計算機ホログラムを作成す
る際にエリアジングが生じないように、特願平3−20
1686記載のランダム位相を用いることにより、さら
に認識精度が向上することは言うまでもない。
Although the random phase is used as the phase information P in the apparatus of this embodiment, Japanese Patent Application No. 3-20 is used so that aliasing does not occur when a computer generated hologram is created.
It goes without saying that the recognition accuracy is further improved by using the random phase described in 1686.

【0041】以下、請求項3記載の光学的情報処理装置
の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
An embodiment of the optical information processing apparatus according to claim 3 will be described below with reference to the drawings.

【0042】図3は本実施例装置の基本構成図を示すも
のである。図3において、第1の発明の実施例と同じ構
成要素には同一の符号をつけ説明を省略する。101は
第6の液晶ディスプレイであり、位相のみを変調するも
のである。102は第3のメモリ、103は第4のメモ
リ、104は切り替えスイッチである。
FIG. 3 shows the basic configuration of the apparatus of this embodiment. In FIG. 3, the same components as those in the first embodiment of the invention are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Reference numeral 101 denotes a sixth liquid crystal display, which modulates only the phase. 102 is a third memory, 103 is a fourth memory, and 104 is a changeover switch.

【0043】以上のように構成された本実施例装置につ
いて、以下、図3を用いてその動作を説明する。まず、
TVカメラ1により対象物体が撮像されると、その画像
が切り替えスイッチ104を通して、第1の液晶ディス
プレイ2上に表示される。また、この時、第6の液晶デ
ィスプレイ101には、ランダムな位相情報Pが表示さ
れている。そして、この第1の液晶ディスプレイ2と第
6の液晶ディスプレイ101は第1のコリメータレンズ
4により平行光化された第1の半導体レーザ3からのコ
ヒーレント光により照射される。
The operation of the apparatus of this embodiment constructed as described above will be described below with reference to FIG. First,
When the TV camera 1 captures an image of the target object, the image is displayed on the first liquid crystal display 2 through the changeover switch 104. At this time, random phase information P is displayed on the sixth liquid crystal display 101. Then, the first liquid crystal display 2 and the sixth liquid crystal display 101 are illuminated with coherent light from the first semiconductor laser 3 which is collimated by the first collimator lens 4.

【0044】従って、第1の液晶ディスプレイ2上に表
示された対象物体の入力画像情報fと、第6の液晶ディ
スプレイ101上に表示されたランダムな位相情報Pと
が第6の液晶ディスプレイ101上で光学的に重畳さ
れ、f×Pとなる。また、この第6の液晶ディスプレイ
101は第1のレンズ6の前側焦点面に配置されている
ので、第6の液晶ディスプレイ上の情報f×Pが第1の
レンズ6により光学的にフーリエ変換され、フーリエ変
換像FT(f×P)が第1のレンズ6の後側焦点面、つ
まり、第3の液晶ディスプレイ11上に形成される。
Therefore, the input image information f of the target object displayed on the first liquid crystal display 2 and the random phase information P displayed on the sixth liquid crystal display 101 are displayed on the sixth liquid crystal display 101. Are optically superposed on each other, resulting in f × P. Further, since the sixth liquid crystal display 101 is arranged on the front focal plane of the first lens 6, the information f × P on the sixth liquid crystal display is optically Fourier transformed by the first lens 6. A Fourier transform image FT (f × P) is formed on the back focal plane of the first lens 6, that is, on the third liquid crystal display 11.

【0045】また、この時、第3の液晶ディスプレイ1
1上には、対数極座標変換を行う位相情報Aが表示され
ている。従って、フーリエ変換像FT(f×P)と、対
数極座標変換を行う位相情報Aとが第3の液晶ディスプ
レイ11上で光学的に重畳され、FT(f×P)×Aと
なる。また、この第3の液晶ディスプレイ11は第2の
レンズ13の前側焦点面に配置されているので、第3の
液晶ディスプレイ11上の情報FT(f×P)×Aが第
2のレンズ13により光学的に座標変換され、フーリエ
変換像FT(f×P)の対数極座標変換像PS{FT
(f×P)×A}が第2の光電変換装置14により検出
される。
At this time, the third liquid crystal display 1
Phase information A for performing logarithmic polar coordinate conversion is displayed on 1. Therefore, the Fourier transform image FT (f × P) and the phase information A for logarithmic polar coordinate conversion are optically superimposed on the third liquid crystal display 11 to be FT (f × P) × A. Further, since the third liquid crystal display 11 is disposed on the front focal plane of the second lens 13, the information FT (fP) × A on the third liquid crystal display 11 is determined by the second lens 13. Optically coordinate-transformed, Fourier-transformed image FT (f × P) logarithmic polar-transformed image PS {FT
(F × P) × A} is detected by the second photoelectric conversion device 14.

【0046】そして、この座標変換像は、切り替えスイ
ッチ104を通して、第1の液晶ディスプレイ2上に表
示される。また、この時、第6の液晶ディスプレイ10
1には、全面に渡って同一の任意の位相が表示されてい
る。つまり、第6の液晶ディスプレイ101によってな
んらの変調も受けない。そして、この第1の液晶ディス
プレイ2と第6の液晶ディスプレイ101は第1のコリ
メータレンズ4により平行光化された第1の半導体レー
ザ3からのコヒーレント光により照射される。
Then, the coordinate conversion image is displayed on the first liquid crystal display 2 through the changeover switch 104. At this time, the sixth liquid crystal display 10
In 1, the same arbitrary phase is displayed over the entire surface. That is, the sixth liquid crystal display 101 receives no modulation. Then, the first liquid crystal display 2 and the sixth liquid crystal display 101 are illuminated with coherent light from the first semiconductor laser 3 which is collimated by the first collimator lens 4.

【0047】また、この第6の液晶ディスプレイ101
は第1のレンズ6の前側焦点面に配置されているので、
第1のレンズ6の後側焦点面すなわち第2の液晶ディス
プレイ11上に座標変換像PS{FT(f×P)×A}
のフーリエ変換像FT[PS{FT(f×P)×A}]
が形成される。この時、第2の液晶ディスプレイ11上
には、FT[PS{FT(g×P)×A}]の情報を基
に作成された計算機ホログラムが表示されている(但
し、gは参照画像情報を示している。)。
In addition, the sixth liquid crystal display 101
Is located in the front focal plane of the first lens 6,
A coordinate-transformed image PS {FT (f × P) × A} is formed on the rear focal plane of the first lens 6, that is, on the second liquid crystal display 11.
Fourier transform image FT [PS {FT (f × P) × A}] of
Is formed. At this time, a computer generated hologram created based on the information of FT [PS {FT (g × P) × A}] is displayed on the second liquid crystal display 11 (where g is reference image information). Is shown).

【0048】従って、第2の液晶ディスプレイ11上に
表示された計算機ホログラム像と、フーリエ変換像FT
[PS{FT(f×P)×A}]とが第2の液晶ディス
プレイ11上で光学的に重畳される。これをさらに、第
2のレンズ13によりフーリエ変換すると、光学的パタ
ーンマッチングとして知られているように、入力像中の
対象物体と参照画像が一致した場合には、対象物体の大
きさや、回転方向、位置によらずに、輝点が発生し、光
検出器22で検出される。
Therefore, the computer generated hologram image displayed on the second liquid crystal display 11 and the Fourier transform image FT.
[PS {FT (f × P) × A}] is optically superimposed on the second liquid crystal display 11. When this is further Fourier-transformed by the second lens 13, as known as optical pattern matching, when the target object in the input image and the reference image match, the size of the target object and the rotation direction are determined. A bright spot is generated regardless of the position and is detected by the photodetector 22.

【0049】以上のように本実施例によれば、第2の発
明と同様の効果を得れるのみならず、装置を大幅に小型
化できる。
As described above, according to this embodiment, not only the same effect as the second aspect of the invention can be obtained, but also the device can be remarkably downsized.

【0050】なお、本実施例では、第1の液晶ディスプ
レイ2、第6の液晶ディスプレイ101の順にしたが、
第6の液晶ディスプレイ101、第1の液晶ディスプレ
イ2の順にしてもよい。
In this embodiment, the first liquid crystal display 2 and the sixth liquid crystal display 101 are arranged in this order.
The sixth liquid crystal display 101 and the first liquid crystal display 2 may be arranged in this order.

【0051】また、本実施例では、位相情報Pとしてラ
ンダム位相を用いたが、計算機ホログラムを作成する際
にエリアジングが生じないように、特願平3−2016
86記載のランダム位相を用いることにより、さらに認
識精度が向上することは言うまでもない。
In this embodiment, the random phase is used as the phase information P, but Japanese Patent Application No. 3-2016 is applied so that aliasing does not occur when a computer generated hologram is created.
It goes without saying that the recognition accuracy is further improved by using the random phase described in 86.

【0052】以下、請求項4記載の光学的情報処理装置
の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
An embodiment of the optical information processing apparatus according to claim 4 will be described below with reference to the drawings.

【0053】図4は本実施例装置の基本構成図を示すも
のである。図4において、第1の発明の実施例と同じ構
成要素には同一の符号をつけ説明を省略する。第1の発
明と異なるのは、広視野角レンズ201である。
FIG. 4 shows the basic configuration of the apparatus of this embodiment. In FIG. 4, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The wide viewing angle lens 201 is different from the first invention.

【0054】以上のように構成された本実施例装置につ
いて、以下、図4を用いてその動作を説明する。まず、
TVカメラ1により対象物体が撮像されると、その画像
が第1の液晶ディスプレイ2上に表示される。この第1
の液晶ディスプレイ2は第1のコリメータレンズ4によ
り平行光化された第1の半導体レーザ3からのコヒーレ
ント光により照射される。また、この第1の液晶ディス
プレイ2は第1のレンズ6の前側焦点面に配置されてい
るので、第1の液晶ディスプレイ2上に表示された対象
物体の入力画像情報fが第1のレンズ6により光学的に
フーリエ変換され、広視野角レンズ201により、フー
リエ変換像FT(f)が変形される。この変形は、光強
度の強い低周波領域を拡大し、高周波領域を圧縮するも
のである。そして、この変換像F(=|GT{FT
(f)}|2 、但し、GTは、広視野角レンズ201に
よる変形を示している。)は、第1の光電変換装置7に
より検出される。
The operation of the apparatus of this embodiment constructed as described above will be described below with reference to FIG. First,
When the TV camera 1 captures an image of the target object, the image is displayed on the first liquid crystal display 2. This first
The liquid crystal display 2 is illuminated with the coherent light from the first semiconductor laser 3 which is collimated by the first collimator lens 4. Further, since this first liquid crystal display 2 is arranged on the front focal plane of the first lens 6, the input image information f of the target object displayed on the first liquid crystal display 2 is the first lens 6 Is Fourier-transformed optically, and the wide-angle lens 201 transforms the Fourier-transformed image FT (f). This modification expands the low frequency region where the light intensity is strong and compresses the high frequency region. Then, this converted image F (= | GT {FT
(F)} | 2 , where GT indicates the deformation due to the wide viewing angle lens 201. ) Is detected by the first photoelectric conversion device 7.

【0055】また、この変換像Fは、第2の液晶ディス
プレイ8上に表示される。この第2の液晶ディスプレイ
8と第3の液晶ディスプレイ11は第2のコリメータレ
ンズ10により平行光化された第2の半導体レーザ9か
らのコヒーレント光により照射される。従って、第2の
液晶ディスプレイ8上に表示された変換像Fと、対数極
座標変換を行う位相情報Aとが第3の液晶ディスプレイ
11上で光学的に重畳され、F×Aとなる。また、この
第3の液晶ディスプレイ11は第2のレンズ13の前側
焦点面に配置されているので、第3の液晶ディスプレイ
11上の情報F×Aが第2のレンズ13により光学的に
座標変換され、変換像Fの対数極座標変換像PS(F×
A)が第2の光電変換装置14により検出される。
The converted image F is displayed on the second liquid crystal display 8. The second liquid crystal display 8 and the third liquid crystal display 11 are illuminated by the coherent light from the second semiconductor laser 9 which is collimated by the second collimator lens 10. Therefore, the converted image F displayed on the second liquid crystal display 8 and the phase information A for logarithmic polar coordinate conversion are optically superimposed on the third liquid crystal display 11 and become F × A. Further, since the third liquid crystal display 11 is arranged on the front focal plane of the second lens 13, the information F × A on the third liquid crystal display 11 is optically transformed by the second lens 13. The transformed polar coordinate transformed image PS (F ×
A) is detected by the second photoelectric conversion device 14.

【0056】この座標変換像は、第4の液晶ディスプレ
イ15上に表示される。この第4の液晶ディスプレイ1
5は第3のコリメータレンズ17により平行光化された
第3の半導体レーザ16からのコヒーレント光により照
射される。また、この第4の液晶ディスプレイ15は第
3のレンズ18の前側焦点面に配置されているので、第
3のレンズ18の後側焦点面すなわち第5の液晶ディス
プレイ19上に座標変換像PS(F×A)のフーリエ変
換像FT{PS(F×A)}が形成される。この時、第
5の液晶ディスプレイ19上には、FT{PS(G×
A)}の情報を基に作成された計算機ホログラムが表示
されている(但し、G=|GT{FT(g)}|2 、g
は参照画像情報gを示している。)。
This coordinate-converted image is displayed on the fourth liquid crystal display 15. This fourth liquid crystal display 1
5 is irradiated by the coherent light from the third semiconductor laser 16 which is collimated by the third collimator lens 17. Further, since the fourth liquid crystal display 15 is disposed on the front focal plane of the third lens 18, the coordinate conversion image PS (on the rear focal plane of the third lens 18, that is, the fifth liquid crystal display 19 is displayed. An F × A) Fourier transform image FT {PS (F × A)} is formed. At this time, on the fifth liquid crystal display 19, FT {PS (G ×
A)} A computer generated hologram is displayed based on the information (where G = | GT {FT (g)} | 2 , g
Indicates reference image information g. ).

【0057】従って、第5の液晶ディスプレイ19上に
表示された計算機ホログラム像と、フーリエ変換像FT
{PS(F×A)}とが第5の液晶ディスプレイ19上
で光学的に重畳される。これをさらに、第4のレンズ2
1によりフーリエ変換すると、光学的パターンマッチン
グとして知られているように、入力像中の対象物体と参
照画像が一致した場合には、対象物体の大きさや、回転
方向、位置によらずに、輝点が発生し、光検出器22で
検出される。
Therefore, the computer generated hologram image displayed on the fifth liquid crystal display 19 and the Fourier transform image FT.
{PS (F × A)} is optically superimposed on the fifth liquid crystal display 19. This is the fourth lens 2
When the Fourier transform by 1 is performed, as is known as optical pattern matching, when the target object in the input image and the reference image match, the brightness of the target object does not depend on the size, rotation direction, or position of the target object. A point is generated and detected by the photodetector 22.

【0058】以上のように本実施例によれば、広視野角
レンズ201を設けることにより、入力像のフーリエ変
換像は拡散され、対数極座標の特異点である原点のみに
光が集中しないため、特異点処理による画像情報の欠落
を最小限にすることができ、対象物体の伸縮、回転及び
位置に不変な認識を正確に行うことができる。
As described above, according to this embodiment, by providing the wide viewing angle lens 201, the Fourier transform image of the input image is diffused, and the light is not concentrated only at the origin which is the singular point of the logarithmic polar coordinates. It is possible to minimize loss of image information due to singularity processing, and it is possible to accurately perform expansion / contraction, rotation, and position-invariant recognition of a target object.

【0059】なお、本実施例では、第1の液晶ディスプ
レイ2、位相板5の順にしたが、位相板5、第1の液晶
ディスプレイ2の順にしてもよい。同様に、本実施例で
は、第2の液晶ディスプレイ8、第3の液晶ディスプレ
イ11の順にしたが、第3の液晶ディスプレイ11、第
2の液晶ディスプレイ8の順にしてもよい。
Although the first liquid crystal display 2 and the phase plate 5 are arranged in this order in this embodiment, the phase plate 5 and the first liquid crystal display 2 may be arranged in that order. Similarly, in the present embodiment, the second liquid crystal display 8 and the third liquid crystal display 11 are arranged in this order, but the third liquid crystal display 11 and the second liquid crystal display 8 may be arranged in that order.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対象物体の伸縮、回転及び位置不変な認識を行う従来の
光学的情報処理装置の課題である、入力像のフーリエ変
換像がほとんど対数極座標の特異点である原点近傍に集
中するためほとんどの光が遮光され正確な認識が行えな
いと言う課題に対して、従来とは異なり、位相を付加す
る位相板、あるいは、広視野角レンズを設けることによ
り、対象物体の伸縮、回転及び位置に不変な認識を正確
に行うことができる。
As described above, according to the present invention,
Almost all light is focused because the Fourier transform image of the input image is concentrated near the origin, which is a singular point of logarithmic polar coordinates, which is a problem of the conventional optical information processing device that performs expansion / contraction, rotation, and position-invariant recognition of the target object. In contrast to the problem of being unable to perform accurate recognition due to light shielding, a phase plate that adds a phase or a wide-viewing-angle lens is provided, which is different from the conventional method, and the expansion and contraction, rotation, and position of the target object can be recognized invariably Can be done accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光学的情報処理装置の一実施例を示す
要部構成図
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing an embodiment of an optical information processing apparatus of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例を示す要部構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a main part showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の更に他の実施例を示す要部構成図FIG. 3 is a main part configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の更に他の実施例を示す要部構成図FIG. 4 is a main part configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図5】従来の光学的情報処理装置の要部構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of a conventional optical information processing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 TVカメラ 2 第1の液晶ディスプレイ 3 第1の半導体レーザ 4 第1のコリメータレンズ 5 位相板 6 第1のレンズ 7 第1の光電変換装置 8 第2の液晶ディスプレイ 9 第2の半導体レーザ 10 第2のコリメータレンズ 11 第3の液晶ディスプレイ 12 第1のメモリ 13 第2のレンズ 14 第2の光電変換装置 15 第4の液晶ディスプレイ 16 第3の半導体レーザ 17 第3のコリメータレンズ 18 第3のレンズ 19 第5の液晶ディスプレイ 20 第2のメモリ 21 第4のレンズ 22 光検出装置 201 広視野角レンズ 1 TV Camera 2 1st Liquid Crystal Display 3 1st Semiconductor Laser 4 1st Collimator Lens 5 Phase Plate 6 1st Lens 7 1st Photoelectric Conversion Device 8 2nd Liquid Crystal Display 9 2nd Semiconductor Laser 10 10th 2 collimator lens 11 3rd liquid crystal display 12 1st memory 13 2nd lens 14 2nd photoelectric conversion device 15 4th liquid crystal display 16 3rd semiconductor laser 17 3rd collimator lens 18 3rd lens 19 Fifth liquid crystal display 20 Second memory 21 Fourth lens 22 Photodetector 201 Wide viewing angle lens

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力画像を表示する第1の空間光変調素子
と入力画像に位相を付加する位相板の2つの要素からな
る入力部と、前記入力部を照射する光源と、前記入力部
の中で前記光源からの光路長が最も長い構成要素をその
前側の焦点面とするレンズと、前記レンズの後側の焦点
面に配置した光電変換装置と、光学的に対数極座標変換
をする対数極座標変換装置と、光相関器とを備えたこと
を特徴とする光学的情報処理装置。
1. An input section comprising two elements, a first spatial light modulator for displaying an input image and a phase plate for adding a phase to the input image, a light source for irradiating the input section, and an input section for the input section. Among them, the lens having the longest optical path length from the light source as its front focal plane, the photoelectric conversion device arranged on the rear focal plane of the lens, and the logarithmic polar coordinates for optically performing logarithmic polar coordinate conversion. An optical information processing device comprising a conversion device and an optical correlator.
【請求項2】入力画像を表示する第1の空間光変調素子
と入力画像に位相を付加する位相板の2つの要素からな
る入力部と、前記入力部を照射する光源と、前記入力部
の中で前記光源からの光路長が最も長い構成要素をその
前側の焦点面とする第1のレンズと、前記第1のレンズ
の後側の焦点面に配置した第2の空間光変調素子と、前
記第2の空間光変調素子を前側の焦点面とする第2のレ
ンズと、前記第2のレンズの後側の焦点面に配置した光
電変換装置と、光相関器とを備えたことを特徴とする光
学的情報処理装置。
2. An input section comprising two elements, a first spatial light modulator for displaying an input image and a phase plate for adding a phase to the input image, a light source for irradiating the input section, and an input section for the input section. A first lens having a component having the longest optical path length from the light source as a front focal plane thereof, and a second spatial light modulator arranged on the rear focal plane of the first lens, A second lens having the second spatial light modulator as a front focal plane, a photoelectric conversion device arranged on the rear focal plane of the second lens, and an optical correlator. Optical information processing device.
【請求項3】入力画像を表示する第1の空間光変調素子
と入力画像に位相を付加する第2の空間光変調素子の2
つの要素からなる入力部と、前記入力部を照射する光源
と、前記入力部の中で前記光源からの光路長が最も長い
構成要素をその前側の焦点面とする第1のレンズと、前
記第1のレンズの後側の焦点面に配置した第3の空間光
変調素子と、前記第3の空間光変調素子を前側の焦点面
とする第2のレンズと、前記第2のレンズの後側の焦点
面に配置した光電変換装置とを備えたことを特徴とする
光学的情報処理装置。
3. A first spatial light modulator for displaying an input image and a second spatial light modulator for adding a phase to the input image.
An input section consisting of two elements, a light source for irradiating the input section, a first lens having a component having the longest optical path length from the light source in the input section as a front focal plane thereof, A third spatial light modulation element arranged on the back focal plane of the first lens; a second lens having the third spatial light modulation element as a front focal plane; and a rear side of the second lens And an optoelectronic conversion device arranged on the focal plane of the optical information processing device.
【請求項4】入力画像を表示する第1の空間光変調素子
と、前記空間光変調素子を照射する光源と、前記空間光
変調素子をその前側の焦点面とする第1のレンズと、前
記第1のレンズの後側の焦点面を前側の焦点面とする第
2のレンズと、前記第2のレンズの後側の焦点面に配置
した光電変換装置と、光学的に対数極座標変換をする対
数極座標変換装置と、光相関器とを備えたことを特徴と
する光学的情報処理装置。
4. A first spatial light modulation element for displaying an input image, a light source for illuminating the spatial light modulation element, a first lens having the spatial light modulation element as a front focal plane thereof, The second lens having the front focal plane as the rear focal plane of the first lens and the photoelectric conversion device arranged on the rear focal plane of the second lens optically perform logarithmic polar coordinate conversion. An optical information processing apparatus comprising a logarithmic polar coordinate conversion device and an optical correlator.
【請求項5】第2のレンズを、広視野角レンズで構成し
たことを特徴とする請求項4記載の光学的情報処理装
置。
5. The optical information processing apparatus according to claim 4, wherein the second lens is a wide viewing angle lens.
【請求項6】空間光変調素子を、液晶ディスプレイで構
成したことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の
光学的情報処理装置。
6. The optical information processing apparatus according to claim 1, wherein the spatial light modulator is a liquid crystal display.
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