JPH0792712B2 - 画像論理演算装置 - Google Patents
画像論理演算装置Info
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- JPH0792712B2 JPH0792712B2 JP60213844A JP21384485A JPH0792712B2 JP H0792712 B2 JPH0792712 B2 JP H0792712B2 JP 60213844 A JP60213844 A JP 60213844A JP 21384485 A JP21384485 A JP 21384485A JP H0792712 B2 JPH0792712 B2 JP H0792712B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像の論理演算を行う画像論理演算装置に関
する。
する。
（従来の技術） 画像間の論理演算は、電子計算機を用いた画像処理技術
を利用することにより可能である。
を利用することにより可能である。
このような演算を行うために、通常テレビジョン撮像装
置と、画像情報を画素単位で蓄積するフレームメモリ、
演算結果を蓄積するフレームメモリ、論理演算のための
演算回路が必要となる。
置と、画像情報を画素単位で蓄積するフレームメモリ、
演算結果を蓄積するフレームメモリ、論理演算のための
演算回路が必要となる。
（発明が解決しようとする問題点） このような演算の過程には、多くの直列処理が含まれ、
画素が多くなるに従って、大型の演算処理装置が必要で
あった。
画素が多くなるに従って、大型の演算処理装置が必要で
あった。
本発明の目的は空間光変調管等の画像装置を用いて16種
類全ての論理演算を実行することができる画像論理演算
装置を提供することにある。
類全ての論理演算を実行することができる画像論理演算
装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明による画像論理演算
装置は、 第１の画像を撮像し記憶する第１の画像装置と、 第２の画像を撮像し記憶する第２の画像装置と、 光源からの光で第１の画像装置に記憶されている画像を
読み出し、前記第１の画像装置から読み出された出力像
で第２の画像装置に記憶されている画像を読み出す読み
出し手段と、 前記第２の画像装置から読み出された出力像を明暗情報
に変換する変換手段と、 前記変換手段出力を２値化するしきい値処理を行う第３
の画像装置から構成されている。
装置は、 第１の画像を撮像し記憶する第１の画像装置と、 第２の画像を撮像し記憶する第２の画像装置と、 光源からの光で第１の画像装置に記憶されている画像を
読み出し、前記第１の画像装置から読み出された出力像
で第２の画像装置に記憶されている画像を読み出す読み
出し手段と、 前記第２の画像装置から読み出された出力像を明暗情報
に変換する変換手段と、 前記変換手段出力を２値化するしきい値処理を行う第３
の画像装置から構成されている。
（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
第２図は、本発明による画像論理演算装置の基本的な構
成要素である空間光変調管の基本的な構成と動作を説明
するための略図である。
成要素である空間光変調管の基本的な構成と動作を説明
するための略図である。
空間光変調管の光電面３にレンズ２を介して入射したイ
ンコヒーレント像１は、光電子像に変換される。
ンコヒーレント像１は、光電子像に変換される。
その光電子像はマイクロチャンネルプレート４で増倍さ
れた後、結晶６の表面61に電荷パターンを形成する。
れた後、結晶６の表面61に電荷パターンを形成する。
その電荷パターンに応じて、結晶６を横切る電界が変化
し、ポッケルス効果によって結晶６の屈折率が変化す
る。
し、ポッケルス効果によって結晶６の屈折率が変化す
る。
ここで、直線偏光のレーザ光８を結晶６に照射すると、
電荷蓄積面61からの反射光は偏光状態が変化しているの
で、検光子９を通過させれば、入力インコヒーレント光
情報を持ったコヒーレント光出力10が得られる。
電荷蓄積面61からの反射光は偏光状態が変化しているの
で、検光子９を通過させれば、入力インコヒーレント光
情報を持ったコヒーレント光出力10が得られる。
なおメッシュ電極５には電圧Vc,結晶６の裏面には電圧V
bが接続されており、これらの電圧の関係を変えること
により、種々のモードの書込みや、後述するしきい値処
理が可能である。
bが接続されており、これらの電圧の関係を変えること
により、種々のモードの書込みや、後述するしきい値処
理が可能である。
次に、本発明に必要な空間光変調管の主要な機能を説明
する。
する。
Ｉ 蓄積機能 空間光変調管は電気光学結晶の表面の電荷分布を長い時
間保持する蓄積機能を持っている。
間保持する蓄積機能を持っている。
結晶面６は非常に高い電気抵抗値を有しているので、結
晶表面61の電荷分布を数日以上保持することができる。
晶表面61の電荷分布を数日以上保持することができる。
II しきい値制御機能 第４図に示すように、A,B,C3段階の明るさの像を書き込
む場合を考える。
む場合を考える。
最も明るい部分Ｂに対応する結晶６の電荷蓄積面61の電
子の密度が最も大きく、A,Cの順に少なくなる。
子の密度が最も大きく、A,Cの順に少なくなる。
第３図は、結晶表面電荷量σと、出力光強度Ｉ、出力光
位相差φとの関係を示すグラフである。
位相差φとの関係を示すグラフである。
第３図において、Ａ部分の出力コヒーレント光強度はI0
/2,B部分はI0,C部分は０に相当する。
/2,B部分はI0,C部分は０に相当する。
この状態で第２図に示す電源の電圧Vbを下げることによ
り、最も負電荷の多いＢ部分だけを負電位にすることが
できる。
り、最も負電荷の多いＢ部分だけを負電位にすることが
できる。
以下例を挙げて説明する。
第２図において、Vb＝2KV、Vc＝1KVとして第４図の入力
像の書込みを行ったとする。
像の書込みを行ったとする。
画像Ｂに対応するところは、電子の付着量が最も大き
く、メッシュ電極の電位1KVに達し、Ａに対応する部分
の電位は1.5KVに達し、ほとんど電子の付着していない
Ｃに対応する部分はVbと同じ2KVであったとする。
く、メッシュ電極の電位1KVに達し、Ａに対応する部分
の電位は1.5KVに達し、ほとんど電子の付着していない
Ｃに対応する部分はVbと同じ2KVであったとする。
ここでVbを0.5KVとすると、 Ｂに対応する部分の電位は−0.5KV Ａに対応する部分の電位は 0.0KV Ｃに対応する部分の電位は＋0.5KVとなる。
ここで、メッシュ電圧Vcを例えば0.5KVにして、一様な
光で空間光変調管の光電面３を照射すると、Ｂの部分は
負電位で入射電子を反撥し、Ｃに対応する部分にはその
部分が0.5KVになるまで、電子が入射させられることに
なる。
光で空間光変調管の光電面３を照射すると、Ｂの部分は
負電位で入射電子を反撥し、Ｃに対応する部分にはその
部分が0.5KVになるまで、電子が入射させられることに
なる。
その結果、Ｂに対応する部分以外の電荷を０にできる。
このように、ある電荷のレベルを設定して、そのレベル
以上か以下に２値化することをしきい値制御機能という
ことにする。
以上か以下に２値化することをしきい値制御機能という
ことにする。
第１図は本発明による画像論理演算装置の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
空間光変調管13,14はそれぞれ第１および第２の画像装
置を形成している。
置を形成している。
第１の画像11,第２の画像12はそれぞれ空間光変調管13,
14に書き込まれ蓄積される。
14に書き込まれ蓄積される。
31は前記空間光変調管13,14からの情報の読み出し、し
きい値制御に利用されるレーザ光である。
きい値制御に利用されるレーザ光である。
結晶15と検光子25は第１または第２の画像装置の出力
像，第１の画像装置の出力で読み出された第２の画像装
置の出力像を明暗情報に変換する変換手段を形成してい
る。
像，第１の画像装置の出力で読み出された第２の画像装
置の出力像を明暗情報に変換する変換手段を形成してい
る。
第３の画像装置である空間光変調管26は、前記変換手段
からの出力像を記憶し、または記憶した画像の内容を２
値化するしきい値処理を行う。
からの出力像を記憶し、または記憶した画像の内容を２
値化するしきい値処理を行う。
17,28,21,22は光学シャッタ、19,20,28,29はビームスプ
リッタである。
リッタである。
結晶27は空間光変調管26の出力の反転読み出しの際に半
波長板として用いられる結晶である。23,24は全反射ミ
ラーである。
波長板として用いられる結晶である。23,24は全反射ミ
ラーである。
前記実施例装置により行われる各種演算を第５図を参照
して説明する。
して説明する。
（１）AND,NAND,OR,NOR演算 この演算および後述する（２）〜（４）の演算では、光
学シャッタ17,18は開、21,22は閉の状態に保たれてい
る。
学シャッタ17,18は開、21,22は閉の状態に保たれてい
る。
空間光変調管13に第１の画像11（Ａ）を、空間光変調管
14に第２の画像12（Ｂ）を、σπ/2の電荷量で書き込
む。
14に第２の画像12（Ｂ）を、σπ/2の電荷量で書き込
む。
そして直線偏光の読み出し用レーザ光31で空間光変調管
13を読み出すと、その出力光は、第５図a1のように電荷
の存在する部分と存在しない部分の影響を受けた出力光
波の位相差φはπ/2となる。
13を読み出すと、その出力光は、第５図a1のように電荷
の存在する部分と存在しない部分の影響を受けた出力光
波の位相差φはπ/2となる。
そして、その出力でさらに空間光変調管14（ここでさら
にａ′１のような位相差が加わる）を読み出すとb1のよ
うな位相関係になる。
にａ′１のような位相差が加わる）を読み出すとb1のよ
うな位相関係になる。
この光を検光子25を通過させれば、c1のように３階調の
パターンとなる。
パターンとなる。
これを空間光変調管26でしきい値処理をする。しきい値
σthをσπ＞σth＞σπ/2としてしきい値処理をして、
読みだしを行うとANDの演算結果が読みだされる。
σthをσπ＞σth＞σπ/2としてしきい値処理をして、
読みだしを行うとANDの演算結果が読みだされる。
しきい値σthをσπ/2＞σth＞０としてしきい値処理を
して、読みだしを行うとORの演算結果が読みだされる。
して、読みだしを行うとORの演算結果が読みだされる。
この状態で結晶72に電圧を印加し、半波長板として動作
させれば前記ANDの演算に対応するものはNANDとして、O
Rの演算に対応するものはNORとして読みだされる。
させれば前記ANDの演算に対応するものはNANDとして、O
Rの演算に対応するものはNORとして読みだされる。
なお結晶27は、第２図に示した空間光変調管の結晶６と
同一のものを用い、画面に電圧印加用の透明電極を付け
たものである。
同一のものを用い、画面に電圧印加用の透明電極を付け
たものである。
（２）XOR,/XOR演算 以下の明細書においてＡの否定を/Aとして示す。/XORは
XORの否定論理を意味する。
XORの否定論理を意味する。
前述したb1の状態で、結晶15に電圧を印加し、位相差を
π/2だけ増加させる。
π/2だけ増加させる。
結晶15を透過した光はb2の状態となる。
検光子25の使用により、c2のパターンが得られる。
これを空間光変調管26によって前述したしきい値制御を
すれば、XORが得られる。
すれば、XORが得られる。
さらに結晶27への電圧印加により結晶27を半波長板とし
て動作させると、/XORの演算出力が得られる。
て動作させると、/XORの演算出力が得られる。
（３）Ａ・/B,/A＋Ｂの演算 空間光変調管13でしきい値処理をして、a3の状態をつく
る。このときのしきい値σthはσπ/2＞σth＞０であ
る。
る。このときのしきい値σthはσπ/2＞σth＞０であ
る。
この出力を読み出して（シャッタ17→ビームスプリッタ
19→ビームスプリッタ20→シャッタ18）で空間光変調管
14に入射し、それと空間光変調管14のａ′３と組み合せ
ることで、位相状態b3の状態を得る。
19→ビームスプリッタ20→シャッタ18）で空間光変調管
14に入射し、それと空間光変調管14のａ′３と組み合せ
ることで、位相状態b3の状態を得る。
この位相状態b3の光をシャッタ18→ビームスプリッタ20
→結晶15（電圧を印加されていない状態）の経路を介し
て検光子25を透過させるとc3のパターンが得られる。
→結晶15（電圧を印加されていない状態）の経路を介し
て検光子25を透過させるとc3のパターンが得られる。
このパターンを空間光変調管26に入射させて、しきい値
σthをσπ＞σth＞σπ/2としてしきい値処理をして、
読み出せば、Ａ・/Bが得られる。前記読み出しの際に結
晶27に電圧をかけて、半波長板として動作させると/A＋
Ｂの演算出力が得られる。
σthをσπ＞σth＞σπ/2としてしきい値処理をして、
読み出せば、Ａ・/Bが得られる。前記読み出しの際に結
晶27に電圧をかけて、半波長板として動作させると/A＋
Ｂの演算出力が得られる。
なお/A＋Ｂの演算はしきい値を変えた処理によっても得
られる。
られる。
（４）/A・B,A＋/Bの演算 空間光変調管13でa4の状態を読み出し、引き続いて、し
きい値（σπ/2＞σth＞０）処理後の空間光変調管14の
情報ａ′４を読み出す。
きい値（σπ/2＞σth＞０）処理後の空間光変調管14の
情報ａ′４を読み出す。
その時の位相情報はb4となり、検光子25により強度の情
報に変換するとc4となる。
報に変換するとc4となる。
これを空間光変調管26でしきい値（σπ＞σth＞σπ/
2）制御することにより/A・Ｂが得られる。
2）制御することにより/A・Ｂが得られる。
さらに結晶27を半波長板として動作させることにより、
Ａ＋/Bが得られる。
Ａ＋/Bが得られる。
（５）A,/Aの演算 光学シャッタ18を閉にし、光学シャッタ22を開にする。
空間光変調管13の情報Ａだけをミラー24を使用して空間
光変調管26に書き込む。
光変調管26に書き込む。
空間光変調管26でしきい値（σπ/2＞σth＞０）制御す
ればＡとなる。
ればＡとなる。
結晶27を半波長板として動作させることにより、/Aが得
られる。
られる。
（６）B,/Bの演算 光学シャッタ17を閉、光学シャッタ21を開にする。以後
の動作はA,/Aの演算と同様にすれば良い。
の動作はA,/Aの演算と同様にすれば良い。
（５）と同様の動作をさせる。
（７）Ｔ（＝TRUE）,F（＝FALSE）の演算空間光変調管2
6を一様に消去すればＦ、この状態で結晶27に電圧を印
加して読み出せばＴとなる。
6を一様に消去すればＦ、この状態で結晶27に電圧を印
加して読み出せばＴとなる。
（発明の効果） 以上詳しく説明したように、本発明による画像論理演算
装置は、 第１の画像を撮像し記憶する第１の画像装置と、 第２の画像を撮像し記憶する第２の画像装置と、 光源からの光で第１の画像装置に記憶されている画像を
読み出し、前記第１の画像装置から読み出された出力像
で第２の画像装置に記憶されている画像を読み出す読み
出し手段と、 前記第２の画像装置から読み出された出力像を明暗情報
に変換する変換手段と、 前記変換手段出力を２値化するしきい値処理を行う第３
の画像装置から構成されている。したがって、本発明
は、光コンピューティングに広く利用できる。
装置は、 第１の画像を撮像し記憶する第１の画像装置と、 第２の画像を撮像し記憶する第２の画像装置と、 光源からの光で第１の画像装置に記憶されている画像を
読み出し、前記第１の画像装置から読み出された出力像
で第２の画像装置に記憶されている画像を読み出す読み
出し手段と、 前記第２の画像装置から読み出された出力像を明暗情報
に変換する変換手段と、 前記変換手段出力を２値化するしきい値処理を行う第３
の画像装置から構成されている。したがって、本発明
は、光コンピューティングに広く利用できる。
第１図は本発明による画像論理演算装置の実施例を示す
ブロック図である。 第２図は本発明による画像論理演算装置の基本的な構成
要素である空間光変調管の構成と動作を説明するための
略図である。 第３図は、結晶表面電荷量σと、出力光強度Ｉ、出力光
位相差φとの関係を示すグラフである。 第４図は、空間光変調管のしきい値制御を説明するため
の略図である。 第５図は、本発明による画像論理演算装置によって行わ
れる論理演算を説明するための略図である。 11……第１の画像（Ａ） 12……第２の画像（Ｂ） 13……第１の画像装置（空間光変調管） 14……第２の画像装置（空間光変調管） 15,27……結晶板（半波長板） 17,21,22,28……シャッタ 19,20,28,29……ビームスプリッタ 23,24……ミラー 25,30……検光子 26……第３の画像装置（空間光変調管） 31……レーザ光 32……出力像
ブロック図である。 第２図は本発明による画像論理演算装置の基本的な構成
要素である空間光変調管の構成と動作を説明するための
略図である。 第３図は、結晶表面電荷量σと、出力光強度Ｉ、出力光
位相差φとの関係を示すグラフである。 第４図は、空間光変調管のしきい値制御を説明するため
の略図である。 第５図は、本発明による画像論理演算装置によって行わ
れる論理演算を説明するための略図である。 11……第１の画像（Ａ） 12……第２の画像（Ｂ） 13……第１の画像装置（空間光変調管） 14……第２の画像装置（空間光変調管） 15,27……結晶板（半波長板） 17,21,22,28……シャッタ 19,20,28,29……ビームスプリッタ 23,24……ミラー 25,30……検光子 26……第３の画像装置（空間光変調管） 31……レーザ光 32……出力像
Claims (1)
- 【請求項１】第１の画像を撮像し記憶する第１の画像装
置と、 第２の画像を撮像し記憶する第２の画像装置と、 光源からの光で第１の画像装置に記憶されている画像を
読み出し、前記第１の画像装置から読み出された出力像
で第２の画像装置に記憶されている画像を読み出す読み
出し手段と、 前記第２の画像装置から読み出された出力像を明暗情報
に変換する変換手段と、 前記変換手段出力を２値化するしきい値処理を行う第３
の画像装置から構成した画像論理演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213844A JPH0792712B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 画像論理演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213844A JPH0792712B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 画像論理演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274169A JPS6274169A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0792712B2 true JPH0792712B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=16645954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60213844A Expired - Fee Related JPH0792712B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 画像論理演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792712B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820916B2 (ja) * | 1989-09-25 | 1996-03-04 | セイコー電子工業株式会社 | 光学的座標変換装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6079481A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Toshiba Corp | パタ−ン認識装置 |
| JPS60117221A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-24 | Hamamatsu Photonics Kk | 画像間の論理和を求める論理和演算装置 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60213844A patent/JPH0792712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6274169A (ja) | 1987-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |