JPH0667243A - 光学的情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空間光変調素子間の高精度位置決めが不要、
かつ、正確な対数極座標変換を行う光学的情報処理装置
を提供することを目的とする。 【構成】 撮像装置１と、メモリ３と、撮像装置１によ
り撮像された入力画像とメモリ３内のデータとを掛け合
わせる乗算器４と、乗算器４により掛け合わされた画像
データを表示する空間光変調素子２と、空間光変調素子
２を照射する光源５と、空間光変調素子２をその前側の
焦点面とするレンズ７と、レンズ７の後側の焦点面に配
置した光電変換装置８とからなる。 【効果】 乗算器４を設けることにより、光学的に対数
極座標変換を行う従来の光学的情報処理装置とは異な
り、空間光変調素子が１つで済むため、空間光変調素子
間の高精度な位置決めを要せず、正確な対数極座標変換
を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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相関器の前処理に用
いる光学的情報処理装置に関するものである。

【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。

【０００３】図２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３０１
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。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。

【０００４】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。

【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。

【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。

【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。

【０００８】

【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、第１の液晶ディスプレイと第２の液晶デ
ィスプレイの位置が正確にあっていないと、正確に座標
変換が行えないため、精密な位置決めを要する。また、
第１の液晶ディスプレイと第２の液晶ディスプレイとが
離れているため、第１の液晶ディスプレイを透過した光
は、回折により拡散されるため、電気的に言えばクロス
トークが生じたような状態となり、正確に入力像の情報
が伝わらないため、正確な座標変換が行えないと言う課
題を有していた。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、液晶ディスプ
レイ間の高精度な位置決めを要せず、正確な座標変換が
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。

【００１０】

【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、撮像装置と、メモ
リと、前記撮像装置により撮像された入力画像とメモリ
内のデータとを掛け合わせる乗算器と、前記乗算器によ
り掛け合わされた画像データを表示する空間光変調素子
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を備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、乗算器を設け
ることにより、光学的に対数極座標変換を行う従来の光
学的情報処理装置とは異なり、空間光変調素子が１つで
済むため、空間光変調素子間の高精度な位置決めを要せ
ず、正確な対数極座標変換を行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下第１の発明の一実施例の光学的情報処理
装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１は本発明の実施例における光学的情報
処理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は液晶ディスプレイ、３は対数
極座標変換に対して液晶ディスプレイ２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
グラムのデータを書き込んだメモリである。４はＴＶカ
メラ１により撮像された画像とメモリ３内の座標変換計
算機ホログラムのデータとを掛け合わせる乗算器、５は
半導体レーザ、６は半導体レーザ５からの光を平行光化
するコリメータレンズ、７はレンズであり液晶ディスプ
レイ２はこのレンズ７の前側焦点面に配置されている。
８はレンズ７の後側焦点面に配置された光電変換装置で
ある。

【００１４】以上のように構成された光学的情報処理装
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
入力画像情報ｆが乗算器４に送られる。この時、メモリ
３内の対数極座標変換を行う計算機ホログラムのデータ
Ａが乗算器４に送られ、入力画像情報ｆと計算機ホログ
ラムのデータＡが乗算器４により掛け合わされる。この
掛け合わされた画像ｆ×Ａが液晶ディスプレイ２上に表
示される。この液晶ディスプレイ２は第１のコリメータ
レンズ６により平行光化された半導体レーザ５からのコ
ヒーレント光により照射される。

【００１５】また、この液晶ディスプレイ２はレンズ７
の前側焦点面に配置されているので、液晶ディスプレイ
２上の情報ｆ×Ａがレンズ７により光学的にフーリエ変
換され、入力画像の対数極座標変換像が光電変換装置８
により検出される。

【００１６】以上のように本実施例によれば、乗算器４
を設けることにより、従来例とは異なり、液晶ディスプ
レイが１つで済むため、高精度の位置決めを要せず、正
確な対数極座標変換を行うことができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
乗算器を設けることにより、光学的に対数極座標変換を
行う従来の光学的情報処理装置とは異なり、空間光変調
素子が１つで済むため、空間光変調素子間の高精度な位
置決めを要せず、正確な対数極座標変換を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置の構成図

【図２】従来の光学的情報処理装置の構成図

【符号の説明】

１ ＴＶカメラ ２ 液晶ディスプレイ ３ メモリ ４ 乗算器 ５ 半導体レーザ ６ コリメータレンズ ７ レンズ ８ 光電変換装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像装置と、メモリと、前記撮像装置によ
   り撮像された入力画像とメモリ内のデータとを掛け合わ
   せる乗算器と、前記乗算器により掛け合わされた画像デ
   ータを表示する空間光変調素子と、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を備えたことを特徴とする光学的情
   報処理装置。
2. 【請求項２】請求項１において、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光学的情報
   処理装置。