JPH0830830B2 - 光学的相関処理装置 - Google Patents
光学的相関処理装置Info
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- JPH0830830B2 JPH0830830B2 JP63227673A JP22767388A JPH0830830B2 JP H0830830 B2 JPH0830830 B2 JP H0830830B2 JP 63227673 A JP63227673 A JP 63227673A JP 22767388 A JP22767388 A JP 22767388A JP H0830830 B2 JPH0830830 B2 JP H0830830B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
- G06E3/00—Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
- G06E3/00—Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data
- G06E3/001—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements
- G06E3/005—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements using electro-optical or opto-electronic means
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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、光計測、或いは、光情報処理装置等に利用
される光学的相関処理装置に関するものである。
される光学的相関処理装置に関するものである。
本発明は、少なくとも、コヒーレント光を発生させる
手段と、比較すべき２つの画像情報をコヒーレント画像
に変換させる手段と、非線形光学結晶等の位相共役波を
発生させる手段と、前記位相共役波により前記２つの画
像の和と差の画像パターンを得る手段と、前記和と差の
画像パターンを夫々フーリエ変換させるレンズと、前記
レンズからの光を夫々受光する手段と、前記受光後の２
つの画像パターンを再び前記コヒーレント画像に変換さ
せる手段に移す手段により、比較すべき２つの画像情報
の自己相関ピークを消去させ、相互相関ピークのみを抽
出する事で、入力画像の相対位置に依らず、しかも極め
てS/N良く相互相関ピークを得る事のできる光学的相関
処理装置を提供するものである。
手段と、比較すべき２つの画像情報をコヒーレント画像
に変換させる手段と、非線形光学結晶等の位相共役波を
発生させる手段と、前記位相共役波により前記２つの画
像の和と差の画像パターンを得る手段と、前記和と差の
画像パターンを夫々フーリエ変換させるレンズと、前記
レンズからの光を夫々受光する手段と、前記受光後の２
つの画像パターンを再び前記コヒーレント画像に変換さ
せる手段に移す手段により、比較すべき２つの画像情報
の自己相関ピークを消去させ、相互相関ピークのみを抽
出する事で、入力画像の相対位置に依らず、しかも極め
てS/N良く相互相関ピークを得る事のできる光学的相関
処理装置を提供するものである。
従来の相関検出方法には、２つの方法があった。１つ
は、旧来より知られている相関フィルタをホログラフィ
で作製する方法と、他の１つは、２つのコヒーレント画
像のレンズによるフーリエ変換の強度パターンを再びフ
ーリエ変換し、自己相関と相互相関を同時に得る方法で
ある。（特開昭57-138616、57-210316、58-21716） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前者の方法では、比較画像のフーリエ
変換パターンのホログラフィを作製する必要があり、手
間が多く、又、適した空間変調器がない為、写真に撮る
など実時間性に乏しかった。一方、後者の方法では、比
較画像を液晶テレビに描くなどの方法を撮る事により、
準実時間的動作が可能になったが、２つの比較画像を実
質上、空間的に分離させておく必要があり、その分、光
学系が大きくなるか、分解能を下げる必要があった。
又、２つの比較画像の一方が、他方に対して動いている
場合など、極端に視野領域がせばめられ、精密な位置合
わせなどに利用できなかった。
は、旧来より知られている相関フィルタをホログラフィ
で作製する方法と、他の１つは、２つのコヒーレント画
像のレンズによるフーリエ変換の強度パターンを再びフ
ーリエ変換し、自己相関と相互相関を同時に得る方法で
ある。（特開昭57-138616、57-210316、58-21716） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前者の方法では、比較画像のフーリエ
変換パターンのホログラフィを作製する必要があり、手
間が多く、又、適した空間変調器がない為、写真に撮る
など実時間性に乏しかった。一方、後者の方法では、比
較画像を液晶テレビに描くなどの方法を撮る事により、
準実時間的動作が可能になったが、２つの比較画像を実
質上、空間的に分離させておく必要があり、その分、光
学系が大きくなるか、分解能を下げる必要があった。
又、２つの比較画像の一方が、他方に対して動いている
場合など、極端に視野領域がせばめられ、精密な位置合
わせなどに利用できなかった。
上述の問題点を解決する為に、本発明の光相関器で
は、少なくとも、コヒーレント光を発生させる手段と、
比較すべき２つの画像情報をコヒーレント画像に変換さ
せる手段と、非線形光学結晶等の位相共役波を発生させ
る手段と、前記位相共役波を発生させる手段により前記
２つの画像の和と差の画像パターンを得る手段と、前記
和と差の画像パターンを夫々フーリエ変換させるレンズ
と、前記レンズからの光を夫々受光する手段と、前記受
光後の２つの画像パターンを再び前記コヒーレント画像
に変換させる手段に移す手段により、相互相関ピークの
みを得る様にした。
は、少なくとも、コヒーレント光を発生させる手段と、
比較すべき２つの画像情報をコヒーレント画像に変換さ
せる手段と、非線形光学結晶等の位相共役波を発生させ
る手段と、前記位相共役波を発生させる手段により前記
２つの画像の和と差の画像パターンを得る手段と、前記
和と差の画像パターンを夫々フーリエ変換させるレンズ
と、前記レンズからの光を夫々受光する手段と、前記受
光後の２つの画像パターンを再び前記コヒーレント画像
に変換させる手段に移す手段により、相互相関ピークの
みを得る様にした。
上記の様に、２つの画像の和と差のフーリエ変換パタ
ーンの夫々の強度パターンを、光学的に位相し位相共役
波により180°だけずらせて重ねた後、さらにフーリエ
交換させるので、自己相関ピークを消失させ相互相関ピ
ークのみを高いS/N比で検出できるので、入力画像の相
対位置に依らず、精確に、２つの画像の位置関係を把え
る事ができると共に、位相共役波を用いて、差算、並び
に位相ずらしを行っているので、外乱に強い安定な演算
ができる。
ーンの夫々の強度パターンを、光学的に位相し位相共役
波により180°だけずらせて重ねた後、さらにフーリエ
交換させるので、自己相関ピークを消失させ相互相関ピ
ークのみを高いS/N比で検出できるので、入力画像の相
対位置に依らず、精確に、２つの画像の位置関係を把え
る事ができると共に、位相共役波を用いて、差算、並び
に位相ずらしを行っているので、外乱に強い安定な演算
ができる。
以下、本発明をその実施例に基づいて詳しく説明す
る。第１図は、本発明に係わる光相関器の一例を示す図
である。アルゴンイオンレーザ等のレーザ１により発生
されたコヒーレント光1aを、ビームエキスパンダー２に
より、ビーム径を拡げ平行光とし、ビームスプリッタ３
を経て、ビームスプリッタ４に入射させる。ビームスプ
リッタ３、４の透過率、並びに反射率は、各々50％とす
る。ビームスプリッタ４で反射した光は、液晶テレビな
どの空間変調器６に描かれた第１の入力画像6aを経て、
ミラー８により反射され、レンズ10、ミラー11を経て、
BaTiO3などの非線形光学結晶12に入射され、入力画像6a
を、結晶の表面に結像させる。一方、ビームスプリッタ
４を透過した光は、前記入力画像6aと光学的に等価な点
に置かれた液晶テレビなどの空間変調器５に描かれた第
２の入力画像5aを経て、ミラー７により反射され、レン
ズ９を経て、前記非線形光学結晶12に入射され、入力画
像5aを、結晶の表面に結像させる。非線形光学結晶12と
してBaTiO3を用いた場合には、Ｃ軸に垂直な面に対し
て、前記第１の入力画像6aを約15°位、前記第２の入力
画像5aを約19°位で入射させるのが望ましい。この非線
形光学結晶12で発生された位相共役波は、入射経路と同
じ経路を経てビームスプリッタ４、並びにビームスプリ
ッタ３に入射される。
る。第１図は、本発明に係わる光相関器の一例を示す図
である。アルゴンイオンレーザ等のレーザ１により発生
されたコヒーレント光1aを、ビームエキスパンダー２に
より、ビーム径を拡げ平行光とし、ビームスプリッタ３
を経て、ビームスプリッタ４に入射させる。ビームスプ
リッタ３、４の透過率、並びに反射率は、各々50％とす
る。ビームスプリッタ４で反射した光は、液晶テレビな
どの空間変調器６に描かれた第１の入力画像6aを経て、
ミラー８により反射され、レンズ10、ミラー11を経て、
BaTiO3などの非線形光学結晶12に入射され、入力画像6a
を、結晶の表面に結像させる。一方、ビームスプリッタ
４を透過した光は、前記入力画像6aと光学的に等価な点
に置かれた液晶テレビなどの空間変調器５に描かれた第
２の入力画像5aを経て、ミラー７により反射され、レン
ズ９を経て、前記非線形光学結晶12に入射され、入力画
像5aを、結晶の表面に結像させる。非線形光学結晶12と
してBaTiO3を用いた場合には、Ｃ軸に垂直な面に対し
て、前記第１の入力画像6aを約15°位、前記第２の入力
画像5aを約19°位で入射させるのが望ましい。この非線
形光学結晶12で発生された位相共役波は、入射経路と同
じ経路を経てビームスプリッタ４、並びにビームスプリ
ッタ３に入射される。
入力画像5a,6aの位置をビームスプリッタ４で折り返
した点をＡ、入力画像5a,6aの位置をビームスプリッタ
３で折り返した点をＢとする。そして、説明を単純化す
るために図１、図２ともに、点Ａとビームスプリッタ
４、および点Ｂとビームスプリッタ３のあいだにそれぞ
れ結像レンズを補って考え、空間変調器５、６上の像が
それぞれ点Ａや点Ｂに結像しているとする。
した点をＡ、入力画像5a,6aの位置をビームスプリッタ
３で折り返した点をＢとする。そして、説明を単純化す
るために図１、図２ともに、点Ａとビームスプリッタ
４、および点Ｂとビームスプリッタ３のあいだにそれぞ
れ結像レンズを補って考え、空間変調器５、６上の像が
それぞれ点Ａや点Ｂに結像しているとする。
この時、Optical Engineering,May,′88,Vol.27,No5,
385に示されているように、ビームスプリッタ４を経て
入射された軸に対し、垂直な方向に出射された光は、点
Ａに結像する。一方、ビームスプリッタ４を経て、入射
された軸方向に出射された光、すなわち、ビームスプリ
ッタ３により反射され、入射された軸方向に対し垂直な
方向に出射された光は、同様に、点Ｂに結像する。
385に示されているように、ビームスプリッタ４を経て
入射された軸に対し、垂直な方向に出射された光は、点
Ａに結像する。一方、ビームスプリッタ４を経て、入射
された軸方向に出射された光、すなわち、ビームスプリ
ッタ３により反射され、入射された軸方向に対し垂直な
方向に出射された光は、同様に、点Ｂに結像する。
ここで、上記参照文献のように、点Ａや点Ｂにスクリ
ーンなどを置くと、結像している像の強度分布はそれぞ
れ、 IA＝I1|E|2|ρ|2RT|T1（x,y）−T2（x,y）|2 （１） IB＝I1R1|E|2|ρ|2|TT1（x,y）＋RT2（x,y）|2 （２） のように表される。
ーンなどを置くと、結像している像の強度分布はそれぞ
れ、 IA＝I1|E|2|ρ|2RT|T1（x,y）−T2（x,y）|2 （１） IB＝I1R1|E|2|ρ|2|TT1（x,y）＋RT2（x,y）|2 （２） のように表される。
（１）式、（２）式において、I1、R1はそれぞれビーム
スプリッタ３の透過率、反射率を表し、Ｔ、Ｒは、それ
ぞれビームスプリッタ４の透過率、反射率を表す。ま
た、ρは、位相共役鏡の反射係数を表す。また、Ｅは、
入射光の振幅を表す。また、T1（x,y）、T2（x,y）で表
される強度透過関数は、比較すべき画像情報を含んでお
り、その画像の重心が光軸からｘ方向にそれぞれａ、−
ａだけ離れていると仮定すると、各強度透過関数T1（x,
y）、T2（x,y）を書き換えて、T1（ｘ−a,y）、T2（ｘ
＋a,y）とする。ここでは説明を簡単にするため、比較
すべき画像は光軸からｘ方向にのみ離れていると仮定す
る。
スプリッタ３の透過率、反射率を表し、Ｔ、Ｒは、それ
ぞれビームスプリッタ４の透過率、反射率を表す。ま
た、ρは、位相共役鏡の反射係数を表す。また、Ｅは、
入射光の振幅を表す。また、T1（x,y）、T2（x,y）で表
される強度透過関数は、比較すべき画像情報を含んでお
り、その画像の重心が光軸からｘ方向にそれぞれａ、−
ａだけ離れていると仮定すると、各強度透過関数T1（x,
y）、T2（x,y）を書き換えて、T1（ｘ−a,y）、T2（ｘ
＋a,y）とする。ここでは説明を簡単にするため、比較
すべき画像は光軸からｘ方向にのみ離れていると仮定す
る。
さて、ビームスプリッタ３と４の透過率と反射率をそ
れぞれ50％とすると、 IA＝1/8|E|2|ρ|2|T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y）|
2 （４） IB＝1/16|E|2|ρ|2|T1（ｘ−a,y）＋T2（ｘ＋a,y）|
2 （５） となり、点Ａに節像された画像は、入力画像5a,6aの差
の強度分布となり、一方、点Ｂに結像された画像は、入
力画像5a,6aの和の強度分布が得られる。
れぞれ50％とすると、 IA＝1/8|E|2|ρ|2|T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y）|
2 （４） IB＝1/16|E|2|ρ|2|T1（ｘ−a,y）＋T2（ｘ＋a,y）|
2 （５） となり、点Ａに節像された画像は、入力画像5a,6aの差
の強度分布となり、一方、点Ｂに結像された画像は、入
力画像5a,6aの和の強度分布が得られる。
ところで我々の発明では、点Ａや点Ｂにスクリーンな
どを配置せず、つまり得られた和や差の画像を強度分布
に変換することなく、そのままフーリエ変換レンズ13、
14でフーリエ変換する。つまり、フーリエ変換レンズ1
3、14をそれぞれ点Ａと点Ｂが前焦点となる位置に配置
すると、後焦点面は、それぞれの画像のフーリエ変換面
となる。この位置にCCD等の受光素子15、16を置き、さ
らに受光素子の感度を、左方の入力がない時に、両方の
受光素子15、16の出力が同じになるように調整してお
く。この結果、点Ａや点Ｂにそれぞれの入力画像の差や
和の画像T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y）やT1（ｘ−a,
y）＋T2（ｘ＋a,y）があると考えることができる。ま
た、受光素子は通常照射された画像の強度分布しか入力
できないため、フーリエ変換面である受光素子15,16上
での強度は、（４）式や（５）式をフーリエ変換した形
で表されるのではなく、 IA′＝α|F（T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y））|2（６） IB′＝α|F（T1（ｘ−‐a,y）＋T2（ｘ＋a,y））|
2 （７） のように各入力画像の和や差のフーリエ変換の強度分布
で表される。（６）式，（７）式においてαは、比例定
数で、入力光強度位相共役鏡の反射係数、受光素子感度
によって決定される量である。ここで、 Ｆ（T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y））＝Ｆ（T1（ｘ−a,
y））−Ｆ（T2（ｘ＋a,y））＝exp（−ikxa）Ｆ（T
1（x,y））−exp（ikxa）Ｆ（T2（x,y）） となる。kxは波数のｘ成分である。そして、この式がフ
ーリエ変換のシフト不変性を示す。
どを配置せず、つまり得られた和や差の画像を強度分布
に変換することなく、そのままフーリエ変換レンズ13、
14でフーリエ変換する。つまり、フーリエ変換レンズ1
3、14をそれぞれ点Ａと点Ｂが前焦点となる位置に配置
すると、後焦点面は、それぞれの画像のフーリエ変換面
となる。この位置にCCD等の受光素子15、16を置き、さ
らに受光素子の感度を、左方の入力がない時に、両方の
受光素子15、16の出力が同じになるように調整してお
く。この結果、点Ａや点Ｂにそれぞれの入力画像の差や
和の画像T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y）やT1（ｘ−a,
y）＋T2（ｘ＋a,y）があると考えることができる。ま
た、受光素子は通常照射された画像の強度分布しか入力
できないため、フーリエ変換面である受光素子15,16上
での強度は、（４）式や（５）式をフーリエ変換した形
で表されるのではなく、 IA′＝α|F（T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y））|2（６） IB′＝α|F（T1（ｘ−‐a,y）＋T2（ｘ＋a,y））|
2 （７） のように各入力画像の和や差のフーリエ変換の強度分布
で表される。（６）式，（７）式においてαは、比例定
数で、入力光強度位相共役鏡の反射係数、受光素子感度
によって決定される量である。ここで、 Ｆ（T1（ｘ−a,y）−T2（ｘ＋a,y））＝Ｆ（T1（ｘ−a,
y））−Ｆ（T2（ｘ＋a,y））＝exp（−ikxa）Ｆ（T
1（x,y））−exp（ikxa）Ｆ（T2（x,y）） となる。kxは波数のｘ成分である。そして、この式がフ
ーリエ変換のシフト不変性を示す。
次に、受光素子15、16で受光されたそれぞれのフーリ
エ変換画像を、コンピュータのフレームメモリ17に送り
画像を蓄積する。この画像を再び、液晶テレビ等の空間
変調器５、６に、それぞれのフーリエ変換の強度パター
ンの画像を書き込む。以後のプロセスは、上記したので
省略するが、非線形光学結晶12で、発生された位相共役
波により、再び、点Ａには、フーリエ変換同志の差の画
像 IA′−IB′∝｛exp（−i2kxa）Ｆ（T1（x,y））・（Ｆ
（T2（x,y）））*＋exp（i2kxa）（Ｆ（T1（x,y）））*
Ｆ（T2（x,y））｝ （８） が、また、点Ｂには、同様にしてフーリエ変換同志の和
の画像 IA′−IB′∝｛|F（T1（x,y））|2＋|F（T2（x,y））
|2｝ （９） があると考えることができる。ここでも、点Ａや点Ｂで
は強度分布に変換しない。これを再びフーリエ変換レン
ズ13、14によりフーリエ変換することにより、受光素子
15、16の出力は、 IA″∝｜δ（2a,0）T1（x,y）☆T2（x,y）＋δ（−2a,
0）T1（x,y）☆T2（x,y）|2 ……（10） IB″∝|T1（x,y）☆T1（x,y）＋T2（x,y）☆T2（x,y）|
2 （11） となる。ここで、☆は相関演算を表す。
エ変換画像を、コンピュータのフレームメモリ17に送り
画像を蓄積する。この画像を再び、液晶テレビ等の空間
変調器５、６に、それぞれのフーリエ変換の強度パター
ンの画像を書き込む。以後のプロセスは、上記したので
省略するが、非線形光学結晶12で、発生された位相共役
波により、再び、点Ａには、フーリエ変換同志の差の画
像 IA′−IB′∝｛exp（−i2kxa）Ｆ（T1（x,y））・（Ｆ
（T2（x,y）））*＋exp（i2kxa）（Ｆ（T1（x,y）））*
Ｆ（T2（x,y））｝ （８） が、また、点Ｂには、同様にしてフーリエ変換同志の和
の画像 IA′−IB′∝｛|F（T1（x,y））|2＋|F（T2（x,y））
|2｝ （９） があると考えることができる。ここでも、点Ａや点Ｂで
は強度分布に変換しない。これを再びフーリエ変換レン
ズ13、14によりフーリエ変換することにより、受光素子
15、16の出力は、 IA″∝｜δ（2a,0）T1（x,y）☆T2（x,y）＋δ（−2a,
0）T1（x,y）☆T2（x,y）|2 ……（10） IB″∝|T1（x,y）☆T1（x,y）＋T2（x,y）☆T2（x,y）|
2 （11） となる。ここで、☆は相関演算を表す。
以上は、説明を簡単にするために、図１、図２とも
に、点Ａとビームスプリッタ４、および点Ｂとビームス
プリッタ３のあいだにそれぞれ結像レンズを補って考え
た。ところで、結像レンズを省略しても、フーリエ変換
レンズ13、14の前焦点面を空間変調器５、６と一致させ
れば、フーリエ変換レンズ13、14の後焦点面に和と差の
画像のフーリエ変換が実行できることは言うもでもな
い。
に、点Ａとビームスプリッタ４、および点Ｂとビームス
プリッタ３のあいだにそれぞれ結像レンズを補って考え
た。ところで、結像レンズを省略しても、フーリエ変換
レンズ13、14の前焦点面を空間変調器５、６と一致させ
れば、フーリエ変換レンズ13、14の後焦点面に和と差の
画像のフーリエ変換が実行できることは言うもでもな
い。
このように、受光素子15からは、比較すべき２つの画
像間の距離に応じた位置に相互相関出力のみが、受光素
子16からは、その距離に無関係な自己相関出力（DC成
分）のみを得ることができる。
像間の距離に応じた位置に相互相関出力のみが、受光素
子16からは、その距離に無関係な自己相関出力（DC成
分）のみを得ることができる。
従って、受光素子15上には、自己相関の光強度は全く
現われないので、２つの比較画像の一方が他方に対して
動いている場合においても、相互相関ピークが、自己相
関ピークに埋もれる事がなくなる。この為、常に目標を
追尾する事が可能であり、目標の絶対位置座標を導出で
き、精密な位置合わせなどに利用できる。又、スペック
ルや各素子上のゴミなどにより、式（６）、式（７）に
同時に乗ったノイズ等が消去されるので、擬似的な相関
ピークなどによる識別誤りがなくなると同時に、S/Nの
高い検出が可能となる。
現われないので、２つの比較画像の一方が他方に対して
動いている場合においても、相互相関ピークが、自己相
関ピークに埋もれる事がなくなる。この為、常に目標を
追尾する事が可能であり、目標の絶対位置座標を導出で
き、精密な位置合わせなどに利用できる。又、スペック
ルや各素子上のゴミなどにより、式（６）、式（７）に
同時に乗ったノイズ等が消去されるので、擬似的な相関
ピークなどによる識別誤りがなくなると同時に、S/Nの
高い検出が可能となる。
第２図は、この発明の光相関器の他の実施例の構成図
である。
である。
前記実施例において用いられた液晶テレビなどの空間
変調器５、６を入力画像を透過度分布の形で記録した写
真フィルム18、19とし、受光素子15、16の替わりに、出
力像を透過度分布の形で記録できる写真フィルム20、21
とする。出力像を得るまでの手続きは、前記実施例と同
じなので省略する。この場合、出力像が描かれた後、写
真フィルム20、21を移動させ、写真フィルム18、19の替
わりに配置して、再び前記実施例と同様の手続きで出力
像を得れば、自己相関ピークと相互相関ピークを分離し
て得る事ができるのは、前記実施例と同じである。この
場合、例えば、物体内部の欠陥や人体内部を撮影したＸ
線写真の乾板を、入力像とする事で、実時間性は、失な
われるものの特殊な波長域での情報を得る事ができる。
又、写真乾板の分解能、コントラスト比は、通常、液晶
等の空間変調器に比べ高いので、より細部の一致度を瞬
時にして比較できる。
変調器５、６を入力画像を透過度分布の形で記録した写
真フィルム18、19とし、受光素子15、16の替わりに、出
力像を透過度分布の形で記録できる写真フィルム20、21
とする。出力像を得るまでの手続きは、前記実施例と同
じなので省略する。この場合、出力像が描かれた後、写
真フィルム20、21を移動させ、写真フィルム18、19の替
わりに配置して、再び前記実施例と同様の手続きで出力
像を得れば、自己相関ピークと相互相関ピークを分離し
て得る事ができるのは、前記実施例と同じである。この
場合、例えば、物体内部の欠陥や人体内部を撮影したＸ
線写真の乾板を、入力像とする事で、実時間性は、失な
われるものの特殊な波長域での情報を得る事ができる。
又、写真乾板の分解能、コントラスト比は、通常、液晶
等の空間変調器に比べ高いので、より細部の一致度を瞬
時にして比較できる。
〔発明の効果〕 以上述べた様に、ホログラフィなどの手段を用いず、
自己相関項を消去し、相互相関項のみを検出できるの
で、任意に運動する目標物を常に追尾でき、目標の絶対
位置座標を導出でき、精密な位置合わせなどに利用でき
る。又、各素子のゴミや傷、或いは、スペックルなどの
雑音が除去され、高いS/Nで、相互相関を得る事ができ
る。
自己相関項を消去し、相互相関項のみを検出できるの
で、任意に運動する目標物を常に追尾でき、目標の絶対
位置座標を導出でき、精密な位置合わせなどに利用でき
る。又、各素子のゴミや傷、或いは、スペックルなどの
雑音が除去され、高いS/Nで、相互相関を得る事ができ
る。
第１図は、本発明に係る光学的相関処理装置の実施例の
構成図。 第２図は、本発明に係る光学的相関処理装置の他の実施
例の構成図。 １……レーザ ２……ビームエキシパンダー ３、４……ビームスプリッタ ５、６……空間変調器 ７、８、11……ミラー ９、10……レンズ 12……非線形光学結晶 13、14……フーリエ変換レンズ 15、16……受光素子 17……フレームメモリ 18、19、20、21……写真フィルム
構成図。 第２図は、本発明に係る光学的相関処理装置の他の実施
例の構成図。 １……レーザ ２……ビームエキシパンダー ３、４……ビームスプリッタ ５、６……空間変調器 ７、８、11……ミラー ９、10……レンズ 12……非線形光学結晶 13、14……フーリエ変換レンズ 15、16……受光素子 17……フレームメモリ 18、19、20、21……写真フィルム
Claims (1)
- 【請求項１】２次元画像中から、コヒーレントな光学相
関処理を施し、所要の目的物を自動的に識別する光学的
相関処理装置において、少なくとも、コヒーレント光を
発生させる手段と、比較すべき２つの画像情報をコヒー
レント画像に変換させる手段と、非線形光学結晶等の位
相共役波を発生させる手段と、前記位相共役波により前
記２つの画像の和と差の画像パターンを得る手段と、前
記和と差の画像パターンを夫々フーリエ変換させるレン
ズと、前記レンズからの光を夫々受光する手段と、前記
受光後の２つの画像パターンを再び前記コヒーレント画
像に変換させる手段に移す手段とを具備してなる事を特
徴とする光学的相関処理装置。
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| KR1019890012852A KR0140533B1 (ko) | 1988-09-07 | 1989-09-06 | 광학 상관기 및 크로스-상관 정보 발생방법 |
| DE68925663T DE68925663T2 (de) | 1988-09-07 | 1989-09-06 | Vorrichtung und Verfahren zur optischen Korrelation |
| EP89309029A EP0359468B1 (en) | 1988-09-07 | 1989-09-06 | Optical correlator and method of optical correlation |
| US07/404,325 US5150229A (en) | 1988-09-07 | 1989-09-07 | Optical correlator |
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|---|---|---|---|
| JP63227673A JPH0830830B2 (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 光学的相関処理装置 |
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Family Applications (1)
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| EP3772702A3 (en) | 2016-02-22 | 2021-05-19 | Rapiscan Systems, Inc. | Methods for processing radiographic images |
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| FR2499735A1 (fr) * | 1981-02-06 | 1982-08-13 | Thomson Csf | Dispositif optique transformateur de fourier et correlateur optique mettant en oeuvre ce dispositif optique transformateur de fourier |
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| JPS57210316A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-23 | Mitsubishi Electric Corp | Coherent optical processing device |
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| US4695973A (en) * | 1985-10-22 | 1987-09-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Real-time programmable optical correlator |
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-
1988
- 1988-09-07 JP JP63227673A patent/JPH0830830B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 1989-09-06 KR KR1019890012852A patent/KR0140533B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1989-09-06 DE DE68925663T patent/DE68925663T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1989-09-07 US US07/404,325 patent/US5150229A/en not_active Expired - Lifetime
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| DE68925663T2 (de) | 1996-06-27 |
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