WO2006093254A1

WO2006093254A1 - テンプレートマッチング処理装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラム

Info

Publication number: WO2006093254A1
Application number: PCT/JP2006/304056
Authority: WO
Inventors: Michikazu Hashimoto; Kiyoshi Tateishi
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2006-09-08
Also published as: JPWO2006093254A1; US20080166056A1; US8041123B2; JP4550110B2

Abstract

　テンプレートマッチング処理装置は、入力される検出画像（６１）と所定のテンプレート画像（６２）との相関関係を示す相関値を、検出画像に対してテンプレート画像を画素単位でずらしつつ、画素単位毎に複数算出する第１算出手段（４４１）と、複数の相関値の重心の座標位置に基づいて、検出画像の座標位置を算出する第２算出手段（４４２、４４３）とを備える。

Description

明細書

テンプレートマッチング処理装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、画像処理におけるテンプレートマッチング処理を行うテンプレートマッチング処理装置及び方法、ホログラフィック記録媒体に対して情報の再生を行うホログラム再生装置及び方法、並びにこれらのテンプレートマッチング処理装置及びホログラム再生装置に用いられるコンピュータプログラムに関する。

背景技術

[0002] 従来、テンプレートマッチング処理として、テンプレート画像を検出画像内の候補点領域全体に渡って 1画素ずつずらしながら、夫々の位置においてテンプレート画像と検出画像の相関値を算出し、相関値が最大となる座標位置を求める処理方法が知られている。係るテンプレートマッチング処理は、画像処理にて画像の位置を求める際に実行され、具体的には例えばホログラム再生技術にてデータを再生する際に実行される。係るテンプレートマッチング処理では、検出画像の画素単位（ピクセル単位）での位置ないしは位置ズレを求めることができる。

[0003] 他方、テンプレートマッチング処理の精度をより向上させる試みがなされている。例えば、特許文献 1には、多変数多項式回帰曲面を用いて、サブピクセル単位での検出画像の位置を求める技術が開示されている。また、特許文献 2には、相関値の最大値とその周辺部の相関値との差ないしは傾きを用いて、サブピクセル単位での検出画像の位置を求める技術が開示されている。また、特許文献 3には、相関値の最大値とその周辺部の相関値との位置関係から、画素間の相関値を直線式ないしは曲線式にて補完することで、サブピクセル単位での検出画像の位置を求める技術が開示されている。

[0004] 特許文献 1 :特開平 5— 120436号公報

特許文献 2：特開平 10— 124666号公報

特許文献 3：特開 2001— 195597号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、これらの技術は、テンプレートマッチング処理の精度を向上させようとすればするほど、複雑な演算を行う必要があり、実用的でないないしはコストがかかるという技術的な問題点を有している。

[0006] 本発明が解決しょうとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、テンプレートマッチング処理の精度を向上させつつ、複雑な演算を必要としないテンプレートマッチング処理装置及び方法、このようなテンプレートマッチング処理装置を備えるホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータを該テンプレートマツチング処理装置及びホログラム再生装置として実行させるコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0007] (テンプレートマッチング処理装置）

本発明のテンプレートマッチング処理装置は上記課題を解決するために、入力される検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出手段と、前記複数の相関値の重心 (相関値を重みとする重心）の座標位置に基づいて、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出手段とを備える。

[0008] 本発明のテンプレートマッチング処理装置によれば、第 1算出手段の動作により、入力される検出画像と所定のテンプレート画像との相関値が算出される。このとき、入力される画像に対して、比較の対象となるテンプレート画像を画素単位で (即ち、ピクセル単位で）ずらしながら相関値が算出される。即ち、テンプレート画像をずらした回数に応じて複数の相関値が算出される。テンプレート画像と同一ないしは類似している画像が検出画像中の一の画素位置に含まれる場合には、該一の画素位置における相関値は相対的に大きくなる。他方、テンプレート画像と同様ないしは類似している画像が検出画像中の他の画素位置に含まれていない場合には、該他の画素位置における相関値は相対的に小さくなる。

[0009] 本発明では特に、第 2算出手段の動作により、第 1算出手段により算出された複数の相関値の重心の座標位置に基づいて、検出画像の座標位置が算出される。具体的には、この重心の座標位置において、検出画像とテンプレート画像とが最も高い相関関係を有している。つまり、重心の座標位置に基づいて例えば検出画像の位置の基準として検出画像中に予め付加されているマーカの位置が判明し、その結果検出画像の座標位置が算出される。この検出画像の座標位置は、例えば所定平面ないしは空間上における座標として直接的に算出されてもよいし、或いは例えば基準位置力の検出画像の位置ズレ量として間接的に算出されてもよい。

[0010] この場合、重心の座標位置は、実際に相関値が算出される際の分解能である画素単位（ピクセル単位）を超えて、サブピクセル単位で算出される。というのも、本発明に係るテンプレートマッチング処理装置は、実際に算出される相関値のみを用いて検出画像の座標位置を算出するのではなぐその相関値から得られる相関値の重心を用いて検出画像の座標位置を算出しているためである。言い換えれば、画素単位で算出される相関値の間隙に位置し得る重心を用いて検出画像の座標位置を算出しているためである。これにより、本発明に係るテンプレートマッチング処理装置は、サブピクセル単位での検出画像の座標位置を算出することができる。

[0011] カロえて、重心は比較的簡単な演算 (例えば、第 1算出手段により算出される相関値とその相関値が算出される場合の画素位置等を用いた簡単な演算）で算出することができる。従って、複雑な演算を行う必要がないという利点をも併せ持つている。つまり、検出画像の座標位置を高精度に算出しつつも、それに要する処理負荷を低減することができるという二つの大きな利点を併せ持つている。

[0012] 本発明のテンプレートマッチング処理装置の一の態様では、前記第 1算出手段は、前記テンプレート画像を前記画素単位で縦方向及び横方向に向かって二次元的にずらしつつ、前記相関値を算出する。

[0013] この態様によれば、テンプレート画像は、単に一の方向に向かって一次元的にずらされるのではなぐ検出画像の画像面に沿って二次元的にずらされる。従って、二次元的に分布する複数の相関値を算出することができる。その結果、相関値の重心はより正確に求められる。これにより、検出画像の座標位置をより高精度に算出することができる。 [0014] 本発明のテンプレートマッチング処理装置の他の態様は、前記第 2算出手段は、前記第 1算出手段により算出される複数の相関値を含む曲線又は曲面の最小値を前記複数の相関値の夫々から減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出する。

[0015] この態様によれば、複数の相関値の夫々から、複数の相関値を含む曲線又は曲面の最小値 (即ち、第 1算出手段により算出される複数の相関値の分布から予想される相関値の最小値)を減算した後に、重心が求められる。この減算処理を行うことにより

、比較的簡易な演算で、相関値が最大となる位置の演算がより正確なものとなり、その結果、検出画像の座標位置をより高精度にすることができる。

[0016] 本発明のテンプレートマッチング処理装置の他の態様は、前記第 2算出手段は、前記第 1算出手段により算出される複数の相関値のうちの最小値を前記複数の相関値の夫々から減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出する。

[0017] この態様によれば、複数の相関値の夫々から、第 1算出手段により算出される複数の相関値中の実際の最小値を減算した後に、重心が求められる。この減算処理を行うことにより、比較的簡易な演算で、相関値が最大となる位置の演算がより正確なものとなり、その結果、検出画像の座標位置をより高精度にすることができる。

[0018] 本発明のテンプレートマッチング処理装置の他の態様は、前記第 2算出手段は、前記第 1算出手段により算出される複数の相関値のうち相対的に小さい n個（但し、 nは 2以上の整数）の相関値の平均値を前記複数の相関値の夫々力減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づレ、て前記検出画像の座標位置を算出する。この減算処理を行うことにより、比較的簡易な演算で、相関値が最大となる位置の演算がより正確なものとなり、その結果、検出画像の座標位置をより高精度にすることができる。

[0019] 本発明のテンプレートマッチング処理装置の他の態様は、前記第 2算出手段は、前記複数の相関値のうちの最大値に相当する座標位置及び前記複数の相関値の重心の座標位置の夫々に基づいて、前記検出画像の座標位置を算出する。

[0020] この態様によれば、検出画像の座標位置をより高精度に算出することができる。 [0021] 本発明のテンプレートマッチング処理装置の他の態様は、前記第 1算出手段は、マトリタス状に分布する画素単位毎に複数の前記相関値を算出する。

[0022] この態様によれば、マトリクス状に分布する複数の相関値を算出することができる。

その結果、相関値の重心はより正確に求められる。これにより、検出画像の座標位置をより高精度に算出することができる

上述の如くマトリクス状に分布する画素単位毎に複数の相関値を算出するテンプレートマッチング処理装置の態様では、前記複数の相関値のうちの最大値の列方向及び行方向の夫々の両近傍の二つの相関値の大小関係を判定する判定手段を更に備え、前記第 2算出手段は、前記マトリクス状に分布する画素単位の列又は行毎の相関値のうち、前記判定手段により小さいと判定された相関値が位置する側の端部の相関値の平均値を前記複数の相関値の夫々から減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出するように構成してもよい。

[0023] このように構成すれば、判定手段の動作により、画素単位の列又は行毎に、相関値の最大値の両近傍に位置する相関値の大小関係が判定される。大小関係の判定に基づレ、て、画素単位の列又は行毎に、小さレ、相関値が位置する側の端部の相関値が抽出される。例えば、 1つの列が 5つの画素単位から構成されており、且つ 3つ目の画素単位に係る相関値が最大であれば、 2つ目及び 4つ目の画素単位に係る相関値の大小関係が判定される。 4つ目の画素単位に係る相関値の方が 2つ目の画素単位に係る相関値よりも小さいと判定されれば、端部の相関値として 5つ目の画素単位に係る相関値が抽出される。

[0024] このように、画素単位の列又は行毎に抽出された複数の端部の相関値の平均値が複数の相関値の夫々力減算された後に、重心が求められる。この減算処理を行うことにより、比較的簡易な演算で、相関値が最大となる位置の演算がより正確なものとなり、その結果、検出画像の座標位置をより高精度にすることができる。

[0025] 上述の如く判定手段を備えるテンプレートマッチング処理装置の態様では、前記第 1算出手段は、前記端部付近の相関値の分布が略平坦になる前記テンプレート画像を用いて前記複数の相関値を算出するように構成してもよい。 [0026] このように構成すれば、端部付近の相関値は概ね同一となり、結果として端部の相関値を複数の相関値の最小値と同一視することができる。従って、重心を求める際の演算をより簡易なものとすることができ、その結果、検出画像の座標位置をより容易に算出することができる。

[0027] (テンプレートマッチング処理方法）

本発明のテンプレートマッチング処理方法は上記課題を解決するために、入力される検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出工程と、前記複数の相関値の重心の座標位置に基づいて、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出工程とを備える。

[0028] 本発明のテンプレートマッチング処理方法によれば、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。

[0029] 尚、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置における各種態様に対応して、本発明に係るテンプレートマッチング処理方法も各種態様を採ることが可能である。

[0030] (ホログラム再生装置）

本発明のホログラム再生装置は上記課題を解決するために、参照光と記録情報に対応する物体光とから形成される干渉縞が記録されたホログラフィック記録媒体から前記記録情報を再生するホログラム再生装置であって、前記参照光の照射により発生する検出光に基づいて、前記記録情報を含む検出画像を取得する画像取得手段と、前記検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出手段と、前記複数の相関値の重心の座標位置に基づいて、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出手段と、前記第 2算出手段により算出された前記検出画像の座標位置に基づいて、前記検出画像の歪み及び位置ズレの少なくとも一方を補正する補正手段と、前記歪み及び位置ズレの少なくとも一方が補正された検出画像に含まれる前記記録情報を再生する再生手段とを備える。

[0031] 本発明のホログラム再生装置によれば、参照光をホログラフィック記録媒体へ照射することで検出光が得られる。そして、画像取得手段の動作により、検出光に基づいて、記録情報が含まれている検出画像が取得される。

[0032] 本発明では特に、この検出画像に対して、上述した本発明に係るテンプレートマツチング処理装置 (即ち、第 1算出手段及び第 2算出手段）の動作によりテンプレートマツチングが行なわれる。その後、検出画像の座標位置に基づいて、検出画像の歪みや位置ズレ等が補正される。その後、再生手段の動作により、補正後の検出画像に対して復調等が行われ、記録情報が再生される。

[0033] 従って、上述した本発明に係るテンプレートマッチング処理装置と同様に、比較的低処理負荷で検出画像の座標位置を高精度に算出することができ、その結果ホログラフィック記録媒体に記録された記録情報を好適に再生することができる。

[0034] (ホログラム再生装置）

本発明のホログラム再生装置は上記課題を解決するために、参照光と記録情報に対応する物体光とから形成される干渉縞が記録されたホログラフィック記録媒体から前記記録情報を再生するホログラム再生方法であって、前記参照光の照射により発生する検出光に基づいて、前記記録情報を含む検出画像を取得する画像取得工程と、前記検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出工程と、前記複数の相関値の重心の座標位置に基づいて、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出工程と、前記第 2算出手段により算出された前記検出画像の座標位置に基づいて、前記検出画像の歪み及び位置ズレの少なくとも一方を補正する補正工程と、前記歪み及び位置ズレの少なくとも一方が補正された検出画像に含まれる前記記録情報を再生する再生工程とを備える。

[0035] 本発明のホログラム再生方法によれば、上述した本発明のホログラム再生装置が有する各種利益と同様の利益を享受することが可能となる。

[0036] 尚、上述した本発明のホログラム再生装置における各種態様に対応して、本発明に係るホログラム再生方法も各種態様を採ることが可能である。

[0037] (コンピュータプログラム）

本発明の第 1コンピュータプログラムは上記課題を解決するために、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置 (但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータを制御するホログラム再生制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記第 1算出手段及び前記第 2算出手段のうち少なくとも一部として機能させる。また、本発明の第 2コンピュータプログラムは上記課題を解決するために、上述した本発明のホログラム再生装置 (但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータを制御するホログラム再生制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記画像取得手段、前記第 1算出手段、前記第 2算出手段、前記補正手段及び前記再生手段のうち少なくとも一部として機能させる。

[0038] 本発明の各コンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを格納する ROM、 CD-ROM, DVD-ROM,ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンビュータプログラムを、通信手段を介してコンピュータにダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置又はホログラム再生装置を比較的簡単に実現できる。

[0039] 尚、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置又はホログラム再生装置における各種態様に対応して、本発明の各コンピュータプログラムも各種態様を採ることが可能である。

[0040] コンピュータ読取可能な媒体内の第 1コンピュータプログラム製品は上記課題を解決するために、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置（但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、前記第 1算出手段及び前記第 2算出手段のうち少なくとも一部として機能させる。コンピュータ読取可能な媒体内の第 2コンピュータプログラム製品は上記課題を解決するために、上述した本発明のホログラム再生装置 (但し、その各種態様を含む）に備えられたコンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、前記画像取得手段、前記第 1算出手段、前記第 2 算出手段、前記補正手段及び前記再生手段のうち少なくとも一部として機能させる。

[0041] 本発明の各コンピュータプログラム製品によれば、当該コンピュータプログラム製品を格納する R〇M、 CD-ROM, DVD-ROM,ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラム製品をコンピュータに読み込めば、或いは、例えば伝送波である当該コンピュータプログラム製品を、通信手段を介してコンピュータにダウンロードすれば、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置又はホログラム再生装置を比較的容易に実施可能となる。更に具体的には、当該コンピュータプロダラム製品は、上述した本発明のテンプレートマッチング処理装置又はホログラム再生装置として機能させるコンピュータ読取可能なコード（或いはコンピュータ読取可能な命令）から構成されてよい。

[0042] 本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。

[0043] 以上説明したように、本発明のテンプレートマッチング処理装置又は方法によれば、第 1算出手段及び第 2算出手段、又は第 1算出工程及び第 2算出工程を備える。また、本発明のホログラム再生装置又は方法によれば、画像取得手段、第 1算出手段、第 2算出手段、補正手段及び再生手段、又は画像取得工程、第 1算出工程、第 2 算出工程、補正工程及び再生工程を備える。従って、テンプレートマッチング処理の精度を向上させつつ、複雑な演算を必要としない。

図面の簡単な説明

[0044] [図 1]本発明の実施例に係るホログラム記録再生装置の光学系の構成を示す。

[図 2]記録データの 2次元デジタル変調方式の一例を示す。

[図 3]第 1実施例のホログラム記録再生装置の信号処理系の概略構成を示すブロック図である。

[図 4]記録データを再生する際の信号の波形及びそのタイミングを、ピックアップ内の撮像センサと対応付けて概念的に記載するタイミングチャートである。

[図 5]マーカを含む空間変調画像パターンの例を示す。

[図 6]本実施例に係るテンプレートマッチング処理の流れを概念的に示すフローチヤートである。

[図 7]相関値を算出する際のテンプレート画像と再生画像との関係を概念的に示す平面図である。

[図 8]算出される相関値の分布の一例を概念的に示すグラフである。

[図 9]二次元的に算出された相関値をマトリクス状に配歹 IJした一の説明図である。 [図 10]二次元的に算出された相関値をマトリクス状に配歹 IJした他の説明図である。

[図 11]マーカの一の形状を概念的に示す平面図であり、該マーカを用いた際の相関値の分布の態様を概念的に示すグラフである。

[図 12]マーカの他の形状を概念的に示す平面図であり、該マーカを用いた際の相関値の分布の態様を概念的に示すグラフである。

[図 13]相関値の分布の一例を概念的に示すグラフである。

[図 14]相関値の 3次元的な分布の一の態様を概念的に示す等高線図である

[図 15]相関値の 3次元的な分布の他の態様を概念的に示す等高線図である

[図 16]基準値を算出する際の他の例を概念的に示す説明図である。

符号の説明

[0045] 11 記録再生用レーザ

16 2次元センサ

44 位置検出回路

441 相関値算出部

442 重心算出部

443 画像位置算出部

発明を実施するための最良の形態

[0046] 以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。尚、以下の実施例では、本発明のテンプレートマッチング処理装置を備えるホログラム記録再生装置の実施例を用いて説明する。

[0047] (1) 基本構成及び基本動作原理

初めに、図 1から図 4を参照して、本実施例に係るホログラム記録再生装置の基本構成並びに基本動作原理について説明する。ここに、図 1は、本実施例に係るホログラム記録再生装置のピックアップ内に配置される光学系の構成を示し、図 2は、記録データの 2次元デジタル変調方式の一例を示し、図 3は、本実施例のホログラム記録再生装置の信号処理系の概略構成を示すブロック図であり、図 4は、記録データを再生する際の信号の波形及びそのタイミングを、ピックアップ内の撮像センサと対応付けて概念的に記載するタイミングチャートである。 [0048] 図 1に示すように、ピックアップ 10は、データの記録、再生のためのレーザ光を生成する記録再生用レーザ 11を備える。

[0049] 記録時においては、記録再生用レーザ 11から出射した光ビーム Loは、レンズ 12 及び 13により構成されるビームエキスパンダによりビーム径が拡大され、空間変調器 14に入力される。空間変調器 14は、例えば液晶素子により構成することができ、格子状に配置された複数の画素を有する。

[0050] 空間変調器 14は、記録すべき入力データを 2次元デジタル変調して得られる白画素と黒画素のパターンを表示し、そのパターンにより光ビームを空間変調する。

[0051] 図 2に、空間変調器 14による 2次元デジタル変調の一例が示される。この例では、図 2 (a)に示すように、デジタルの入力データ、即ち記録媒体 1に記録すべき入力データの「0」と「1」をそれぞれ白画素と黒画素の組み合わせにより表現する。上下方向に白画素、黒画素を並べた配列が入力データ「0」に対応し、上下方向に黒画素、白画素を並べた配列が入力データ「1」に対応する。この例は、 1ビットの入力データを 2 ビット（2画素）の 2次元変調データに変換するので、 1： 2差分変調と呼ばれる。

[0052] この変調方式により、入力データ「00101101」を 2次元デジタル変換して得られる 2次元変調データが図 2 (b)に出力変調データとして示されている。即ち、この白画素と黒画素により構成される変調画像パターンが出力変調データとして空間変調器 14上に表示される。空間変調器 14に入射した光ビーム Loは、空間変調画像パターンの白画素部分では透過し、黒画素部分では遮断されるため、空間変調器 14から空間変調画像パターンにより光学的に変調された光ビーム Loが出射される。なお、上記の例は空間変調の一例であり、本発明の適用は上記の変調方式に限定されるものではない。例えば 2ビットの入力データを 4ビットの 2次元変調データに変換する、いわゆる 2 : 4変調方式など、入力データを 2次元の変調画像パターンに変換し、空間変調器を駆動して光束を空間変調することができれば、いかなる 2次元デジタル変調方式を用いてもよい。

[0053] 再び図 1において、空間変調器 14により空間変調された光ビーム Loはハーフミラ一 15を通過し、対物レンズ 18により集光されてホログラフィック記録媒体 1に照射される。 [0054] 記録媒体 1の背後（対物レンズ 18と反対側）にはミラー 19が設けられており、対物レンズ 18により集光された光ビーム Loは記録媒体 1を透過した後、ミラー 19により反射されて再度記録媒体内に入射する。従って、対物レンズ 18から直接入射した光ビームと、ミラー 19により反射された入射した光ビームとは記録媒体 1内で干渉縞を形成し、これが記録媒体 1に記録される。

[0055] ミラー 19により反射されて記録媒体 1に入射した光ビーム Loは、ハーフミラー 15により反射されて 2次元センサ 16により受光される。 2次元センサ 16は例えば CCDァレィゃ CMOSセンサなどとすることができ、入射光量に応じた電気信号を出力する。

[0056] 一方、情報再生時においては、空間変調器 14は無変調状態 (即ち、全光透過状態）に制御される。よって、記録再生用レーザ 11から出射された光ビーム Loは空間変調器 14により変調されることなぐハーフミラー 15、対物レンズ 18を通り、記録媒体 1に照射される。この光が再生用参照光となる。記録媒体 1内では、再生用参照光と記録媒体 1に記録された干渉縞により検出光が発生し、これが対物レンズ 18を通過し、ハーフミラー 15で反射されて 2次元センサ 16に入射する。こうして、 2次元センサ 16上には記録時に空間変調器 14により生成された白黒画素の空間変調画像パタ一ンが結像され、このパターンを検出することにより記録された入力データに対応する再生データが得られる。

[0057] 次に、本実施例のホログラム記録再生装置における信号処理系について説明する

[0058] 図 3に示すように、ホログラム記録再生装置は、再生画像メモリ 41と、歪み補正回路 42と、復号回路 43と、位置検出回路 44とを備えている。

[0059] 再生画像メモリ 41は、光ピックアップ 10内に設けられている二次元センサ 16から出力される出力データ（再生画像）を一時的に格納する。具体的には、スピンドルモータ 8により回転が制御されているディスク状の記録媒体 1に対して照射される再生用の光ビーム Loの戻り光ビームから生成される再生画像を格納する。また格納する再生画像パターンを歪み補正回路 42及び位置検出回路 44の夫々に出力する。

[0060] 歪み補正回路 42は、位置検出回路 44から出力される、再生画像パターンの位置ずれ量に基づいて再生画像メモリ 41から出力される再生画像に対して歪み補正を行う。その結果、記録データの 1ページを特定する。

[0061] この際、歪み補正回路 42は歪み補正の一具体例として、例えば幾何補正を行う。

幾何補正とは、データの記録時とデータの再生時における画素位置のずれを補正することをいう。記録時には空間変調器 14から記録媒体 1へ、再生時には記録媒体 1 力、ら 2次元センサ 16へ光学系を通して画像パターンが転写されることになる。記録時と再生時とで、光学系の倍率違いやひずみ、媒体の収縮など生じるため、記録時における空間変調器 14上の画素の位置と再生時における 2次元センサ 16上の画素の位置とを完全に一致させることは不可能に近レ、。このため、記録データの 1ページ毎に、幾何補正が行われる。より具体的には、位置検出回路 44において算出される、空間変調器 14上における本来のマーカの位置と再生画像パターンにおいて検出されるマーカの位置とのずれに基づいて、再生画像パターンに含まれる各画素位置を補正する。

[0062] 例えば図 4 (a)に示すように、記録時における空間変調器 14上の画素の位置と再生時における 2次元センサ 16上の画素の位置（即ち、各受光素子の位置）とが一致していなければ、 2次元センサ 16のある画素に入射すべき検出光力 2次元センサ 1 6の他の画素に入射してしまう恐れもある。より具体的には、 2次元センサ 16の第 1受光素子 (第 1画素)及び第 3受光素子 (第 3画素）に本来入射すべき検出光が、二次元センサ 16の第 0受光素子及び第 2受光素子の夫々に入射してしまう恐れもある。即ち、画素単位（ピクセル単位）での位置ズレが生ずる恐れがある。その結果、二次元センサの出力は、本来予想されるべき二値データではなぐその結果、検出光を元の記録データへと好適に復調することが困難となる。

[0063] 或いは、例えば図 4 (b)に示すように、記録時における空間変調器 14上の画素の位置と再生時における 2次元センサ 16上の画素の位置とがー致していなければ、二次元センサ 16の第 1受光素子又は第 3受光素子に本来入射すべき検出光が、二次元センサ 16の第 1受光素子及び第 2受光素子に跨って、又は第 3受光素子及び第 4 受光素子に跨って入射してしまう恐れもある。即ち、サブピクセル単位での位置ズレが生ずる恐れがある。その結果、二次元センサの出力は、本来の二値データではなぐ段階的な多値データとなってしまう。これでは、元の記録データに復調することができない。このような事態を防ぐベぐ歪み補正回路 42は、再生画像に含まれる各画素位置を補正する。

[0064] 再び図 3において、復号回路 43は、歪み補正回路 42において歪み補正が行われた再生画像パターンを復調し、再生データとして出力する。例えば、記録時に空間変調器 14において適用した 2次元デジタル変調方式に対応する復調方式でデータ復調を行い、記録データに対応する再生データを出力する。なお、再生データは、その後、誤り訂正、ディンターリーブ、デスクランブルなどを含む後処理が施され、実際のデータとして再生される。

[0065] 位置検出回路 44は、再生画像に含まれるマーカの位置から、再生画像パターンの座標位置（或いは、再生画像の位置ズレ量や再生画像の歪み等）を検出する。係る再生画像パターンの座標位置等の検出は、後に詳述するテンプレートマッチング処理によって行われる。

[0066] より具体的には、位置検出回路 44は、本発明の「第 1算出手段」の一具体例を構成する相関値算出部 441と、本発明の「第 2算出手段」の一具体例を構成する重心算出部 442と、本発明の「第 2算出手段」の一具体例を構成する画像位置算出部 443 とを備える。これらの各構成要件の動作の詳細については、後に説明する。

[0067] (2) テンプレート処理

続いて、図 5から図 13を参照して、本実施例に係るホログラム記録再生装置が行うテンプレートマッチング処理にっレ、て説明する。

[0068] ホログラムメモリの記録信号は、空間変調画像パターンの位置の基準となるマーカを、該空間変調画像パターンに付加した状態でデータを記録する。マーカとは、記録媒体 1に記録された記録データの 1単位（1ページ)を識別するための情報であり、通常は所定の形状の画像部分として構成される。

[0069] 具体的には、マーカは空間変調器 14に表示される空間変調画像パターンに付カロされる。図 5に、マーカを含む空間変調画像パターンの例を示す。図 5の例では、空間変調器 14の表示領域内の略中央に空間変調画像パターン 50が表示されている。また、空間変調画像パターン 50の外側であって、空間変調器 14の表示領域内の四隅に T字型のマーカ 52が表示されている。空間変調器 14は、図示しない記録信号処理系から受け取った入力データを前述のように空間変調して空間変調画像パターン 50を生成し、図 5に示すように空間変調器 14の表示領域内に表示する。さらに、空間変調器 14は、予め決められているマーカ 52を表示領域の所定位置に表示する。こうして、図 5に模式的に示すように、空間変調画像パターン 50とマーカ 52とを含む表示画像パターン 54が空間変調器 14の表示領域に表示される。

[0070] データの再生時において、 2次元センサ 16が出力する再生画像パターンは、記録時に空間変調器 14に表示された表示画像パターン 54に対応するデジタル値を有している。よって、位置検出部 44がマーカの位置を検出することにより、記録データの 1 ページを抽出する。マーカ位置の検出は、再生画像パターンとマーカを構成する画像パターン（後述のテンプレート画像）とのマッチングを行うことで行われる。

[0071] 具体的に本実施例におけるテンプレートマッチング処理の流れについて、図 6から図 13を参照しながら説明する。尚、ここでは、図 6を参照しながらテンプレートマッチング処理の全体の流れを説明し、必要に応じて図 7から図 13を参照しながらより詳細に説明を進める。ここに、図 6は、本実施例に係るテンプレートマッチング処理の流れを概念的に示すフローチャートである。

[0072] 図 6に示すように、初めに、相関値算出部 441の動作により、再生画像パターンとテンプレート画像 (即ち、マーカを構成する画像)との相関関係を示す相関値が算出される（ステップ S 101)。

[0073] 相関値の算出について、図 7から図 10を参照してより詳細に説明する。ここに、図 7 は、相関値を算出する際のテンプレート画像と再生画像パターンとの関係を概念的に示す平面図であり、図 8は、算出される相関値の分布の一例を概念的に示すダラフであり、図 9及び図 10の夫々、二次元的に算出された相関値をマトリクス状に配列した説明図である。

[0074] 図 7に示すように、再生画像パターン 61は記録時に空間変調器 14に表示された表示画像パターン 54に対応する画像パターンである（但し、図示の便宜上、再生画像パターンの領域のみを示し、該再生画像パターン自身の内容は図示を省略している )。これに対し、テンプレート画像 62は記録時に使用したマーカ 52に対応する画像パターンである。再生画像パターン 61とテンプレート画像 62との相関値を算出する際には、図 7に示すように、再生画像パターン 61上でテンプレート画像 62を画素単位で X方向及び Y方向に移動し、両者の相関値を算出する。算出される相関値が大きくなるほど、その位置にマーカ 52が付加されている可能性がより高くなる。

[0075] 例えば、 Y方向の位置を固定して、 X方向にテンプレート画像 62を移動させれば、図 8に示すように離散的に分布する相関値" C "から" C "が算出される。具体的には

0 4

、テンプレート画像 62の X方向の座標位置が" X "の時には相関値" C "が算出され

0 0

1 1

2 2

3 3

る。尚、この場合、テンプレート画像 62の座標位置は、図 7に示すように、テンプレート画像 62の左上の座標（a, b)である。

[0076] 尚、図 8には、 5つの相関値" C "から" C "により予想される相関値の分布の態様を

0 4

一点鎖線で参考までに示している。実際にテンプレート画像 62を移動させることで算出される相関値の最大値は" C "であるが、図 8の一点鎖線のグラフから推測するに、

2

"C "よりも大きな相関値が存在し得る。本実施例では、後に詳述するように、実際に

2

テンプレート画像 62を移動させることで算出される相関値を用いて、相関値の分布における最も大きな相関値 (ないしは、その位置）を算出する。

[0077] 更に、 Y方向にテンプレート画像 62を移動させれば、図 9に示すように、二次元的に分布する相関値" C "から "が算出される。具体的には、テンプレート画像 62

00 22

の座標位置が（X , Y )の時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座

0 0 00

標位置が (X , Y )の時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位

0 1 01

置が（X , Y )の時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位置が

0 2 02

(X， Y )の時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位置が（X

1 0 10 1

, Y )の時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位置が（X , Y

1 11 1 2

)の時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位置が（X , Y )の

12 2 0 時には相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位置が（X， Y )の時に

20 2 1 は相関値" C "が算出され、テンプレート画像 62の座標位置が（X , Y )の時には相

21 2 2

関値" C "が算出される。 [0078] 或いは、再生画像 61の 1画素を、 2 X 2 = 4つの二次元センサ 16の素子で受光するオーバーサンプリングを行えば、図 10に示すように、二次元的により細かく分布する相関値" C "から" C "が算出される。

00 44

[0079] 再び図 6において、続いて、重心算出部 442の動作により、相関値の平坦部が判別される（ステップ S 102)。具体的には、相関値の分布のうち平坦な区間が判別される。係る判別について、具体的に図 10を用いて説明する。

[0080] 図 10に示す相関値" C "から" C "のうち" C "が最大であるとする。このとき、 "C

00 44 22

"の両近傍の相関値をマトリクスの列及び行毎に比較する。具体的には、行方向に

22

おける両近傍の相関値" C "ど' C "との大小関係が判定される。この判定の結果、 "

21 23

C " < "C "が成立すれば、 " C "が位置する側のマトリクスの端部の相関値が平坦

21 23 21

部であると判別される。即ち、図 10において網掛け部分として示す" C "、 "C "、 "

00 10

C "C "及び" C "が平坦部であると判別される。他方、 " c " > "c "が成立す

20 30 40 21 23 れば、 "C "が位置する側のマトリクスの端部の相関値が平坦部であると判別される。

23

即ち、 " C "、 "C "、 "C "、 "C "及び" C "が平坦部であると判別される。列方向

04 14 24 34 44

においても同様に、 " C "の両近傍の相関値" C "ど' C "との大小関係が判定され

22 12 32

る。この判定の結果、 " C " > "C "が成立すれば、 " C "が位置する側のマトリクス

12 32 32

の端部の相関値が平坦部であると判別される。即ち、図 10において網掛け部分として示す" C "、 "C "、 "C "、 "C "及び" C "が平坦部であると判別される。他方、 "

40 41 42 43 44

12 32 12

部であると判別される。即ち、 "C "、 "C "、 "C "、 "C "及び" C "が平坦部であ

00 01 02 03 04

ると判別される。

[0081] これは、相関値は、再生画像パターン 61のうちマーカ 52が付加されている部分においては突出して高くなる力それ以外の部分においては概ね同一の値をとるという性質を利用している。係る性質をより効果的に利用すベぐ再生画像パターン 61のうちマーカ 52が付加されている部分においては突出して相関値が高くなり、それ以外の部分においては概ね同一の値をとりやすくなるような形状を有するマーカ 52を用レ、ることが好ましい。例えば、図 11や図 12に示すマーカ 52がー具体例として示される。ここに、図 11及び図 12は、マーカ 52の具体的形状を示す平面図であり、該マー力 52を用いた際の相関値の分布の態様を概念的に示すグラフである。

[0082] 図 11及び図 12の夫々の左側に示すマーカ 52を用いた場合、相関値の分布は夫々、図 11の右側のグラフ又は図 12の右側のグラフに示される。これらのグラフは共に、再生画像パターン 61のうちマーカ 52が付加されている部分 (位置ずれ量が 0となる部分）においては、相関値が突出して高くなるが、それ以外の部分においては、相関値は概ね同一の値をとる。従って、このようなマーカ 52を用いることで、本実施例におけるテンプレートマッチング処理を好適に行うことができる。

[0083] 尚、以下の説明においては、平坦部であると判定された領域を周辺領域と称し、それ以外の領域を重心領域と称する。

[0084] 再び図 6において、続いて重心算出部 442の動作により、複数の相関値の基準値 Bが算出される（ステップ S103)。基準値 Bとして、周辺領域の相関値の平均値が一具体例として挙げられる。例えば、図 10の網掛け部分が周辺領域であると判別されていれば、 B= (C +C + C + C +C +C + C + C +C ) /9となる。

00 10 20 30 40 41 42 43 44

[0085] 続いて、重心算出部 442の動作により、重心領域における複数の相関値の夫々から基準値 Bが減算され、減算された相関値を新たな相関値とする (ステップ S 104)。良口ち、 "C — B" (但し、 m=0, 1, 2, 3, 4 ;n=0, 1 , 2, 3, 4)を、新たな" C ，，とす mn mn る。力 Pえて、周辺領域における複数の相関値を" 0"にする。周辺領域を" 0"にクリアすることで、以下に示す演算処理数が短縮され高速化でき好ましい。具体的には、周辺領域の演算が省略される。

[0086] その後、相関値の重心が算出される (ステップ S105)。具体的には、重心の X方向の座標位置 (この場合、実際にテンプレート画像 62を移動させることで算出される相関値の最大値の座標位置を基準とする相対的な座標位置） "X "は数 1にて示され、重心の Y方向の座標位置 (この場合、実際にテンプレート画像 62を移動させることで算出される相関値の最大値の座標位置を基準とする相対的な座標位置） "Y "は数 2 にて示される。

[0087] [数 1] - 2

[0088] [数 2]

[0089] ここで、この重心の相対的な座標。， Y_c)を小数点座標とする。一方、既に特定した複数の相関値のうちの最大値の座標を整数座標とする。そこで、小数点座標と整数座標との和を求め絶対位置座標とする。この絶対位置座標が、相関値が最大となるサブピクセルの分解能を有する検出位置となることが判明する。即ち、再生画像パターン 61中のこの座標位置にマーカ 52が付加されていることが判明し、その結果、再生画像パターン 61の座標位置や歪みや位置ズレ等を算出することができる (ステップ S 106)。

[0090] 係る重心について、より具体的に図 13に示す相関値のグラフを用いて説明する。ここに、図 13は、相関値の分布の一例を概念的に示すグラフである。尚、図 13においては、説明の簡略化のため、本来二次元的に分布する相関値を、敢えて X方向の一次元に分布するものとして説明を進める。当然 Y方向においても同様の説明が成立つことが明らかである。

[0091] 図 13 (a)に示すように、実際にテンプレート画像 62を移動させることで算出される相関値の最大値は" C "であるが、図 13の点線のグラフから推測するに、 "C "よりも

2 2 大きな相関値" C "が存在し得る。つまりこの" C "の座標位置が、再生画像パタ max max

ーン 61に付加されているマーカ 52の座標位置に相当する。し力ながら、 "C "の max 座標位置は、実際にテンプレート画像 62を移動させることで算出される相関値の最大値 "C "の座標位置から" z"だけずれる。この" z"が、上述の数 1により示される" X

2 c

"に相当し、前述の小数点座標である。

[0092] この" z"を求めるベぐ相関値は、相関値の重心を頂点として二等辺三角形を構成するという性質を利用する。 [0093] 具体的には、図 13 (a)に示す相関値のグラフは、重心を中心軸上に移動させると、図 13(b)に示すようなグラフへと書き換えることができる。この場合、 X方向の座標位置は、重心の座標位置を基準とする相対的な座標位置として示される。各相関値の座標位置の間隔が 1画素であることから、例えば、相関値" C "の座標位置は "一 2 +

0

z"となり、相関値" C "の座標位置は "_l + z"となり、相関値" C "の座標位置は "+

1 2

z"となり、相関値" C "の座標位置は" 1 + z"となり、相関値" C "の座標位置は" 2 + z

3 4

"となる。

[0094] ここでは、基準値 Bが" C "となるため、各相関値から" C "が減算された後、相関値

4 4

の重心が算出される。具体的には、相関値の重心の左側（即ち、相対座標位置が負となる側）のモーメント Mは、 M =-(C -B) X (-2 + z)-(C -B) X (_l+z)と

1 1 0 1

なり、相関値の重心の右側（即ち、相対座標位置が正となる側）のモーメント Mは、

2

M =(C— B) Xz+(C— B) (1 + z)となる。 M =Mが成立するため、—（C— B)

2 2 3 1 2 0

X (-2 + z)-(C -B) X (― 1+z)二（C -B) Xz+(C— B) (1 + z)が成立する。

1 2 3

これを解くと、 _Z=(2C +C— C— 2B)/(C +C +C +C 4B)となる。これは、

0 1 3 0 1 2 3

γ方向においても同様である。このような関係を二次元的に分布する相関値に適用すると、数 1及び数 2となる。

[0095] この場合、重心の座標位置 "z "は、実際に相関値が算出される際の分解能である画素単位（ピクセル単位）を超えて、サブピクセル単位で算出される。具体的に、図 1 4及び図 15を参照して説明する。ここに、図 14及び図 15は夫々、相関値の 3次元的な分布の態様を概念的に示す等高線図である。

[0096] 図 14及び図 15の夫々に示すように、相関値は、等高線図の中心部分 (即ち、内側の等高線）に近づくほど大きな値を有している。本実施例では、その頂点を図 14及び図 15の夫々の格子点（二次元空間のサンプル点）の値の重心計算により求めている。テンプレート画像 62を移動させて実際に算出される相関値を用いるのみでは、図 14及び図 15の夫々の格子点の単位でしか座標位置を算出することができなレ、。しかるに、本実施例では、その格子点の間に位置する重心の座標位置を算出し、その結果サブピクセル単位での座標位置を算出することができる。これにより、より高精度に再生画像パターン 61の座標位置を算出することができる。従って、より高精度に再生画像パターン 61の歪みや位置ズレを補正することができ、その結果、より好適に再生画像パターン 61を復調し、記録データの再生品質をより向上させることができる。

[0097] カロえて、重心は上述したように比較的簡単な演算で算出することができる。従って、例えば特許文献 1に示す多変数多項式回帰曲面に関する演算等のような複雑な演算を行う必要がないという利点をも併せ持つている。つまり、再生画像の座標位置を高精度に算出しつつも、それに要する処理負荷を低減することができるという二つの大きな利点を併せ持つている。

[0098] カロえて、複数の相関値の夫々から基準値 Bを減算した後に重心を算出している。このため、図 9や図 10に示すマトリクスのうち、重心領域における相関値を考慮して重心を算出すれば足りる。言い換えれば、周辺領域における相関値を考慮しなくとも、重心を好適に算出することができる。この結果、テンプレートマッチング処理に要する処理負荷をより低減し、高速化することができる。

[0099] 尚、上述の説明では、基準値 Bは周辺領域の相関値の平均値とされている力これに限定されない。例えば、図 16に網掛け部分として示すように、例えば 25個の相関値のうち下位 9個の相関値の平均値を基準値 Bとしてもよレ、。或いは、例えば 25個の相関値の分布から推測される相関値の最小値を基準値 Bとしてもよい。或いは、 25 個の相関値の最小値を基準値 Bとしてもよい。もちろん、他の好適な値を基準値としてもよい。

[0100] 本発明は、上述した実施例に限られるものではなぐ請求の範囲及び明細書全体力読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なうテンプレートマッチング処理装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

産業上の利用可能性

[0101] 本発明に係るテンプレートマッチング処理装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラムは、例えば、画像処理におけるテンプレートマツチング処理を行うテンプレートマッチング処理装置に利用可能であり、更にホログラフイツク記録媒体に対して情報の再生を行うホログラム再生装置に利用可能である。また、例えば民生用或いは業務用の各種コンピュータ機器に搭載される又は各種コンピュータ機器に接続可能なテンプレートマッチング処理装置及びホログラム再生装置等にも利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 入力される検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出手段と、

前記複数の相関値の重心の座標位置に基づレ、て、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出手段と

を備えることを特徴とするテンプレートマッチング処理装置。

[2] 前記第 1算出手段は、前記テンプレート画像を前記画素単位で縦方向及び横方向に向かって二次元的にずらしつつ、前記相関値を算出することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[3] 前記第 2算出手段は、前記第 1算出手段により算出される複数の相関値を含む曲線又は曲面の最小値を前記複数の相関値の夫々から減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[4] 前記第 2算出手段は、前記第 1算出手段により算出される複数の相関値のうちの最小値を前記複数の相関値の夫々から減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[5] 前記第 2算出手段は、前記第 1算出手段により算出される複数の相関値のうち相対的に小さい n個（但し、 nは 2以上の整数）の相関値の平均値を前記複数の相関値の夫々力減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[6] 前記第 2算出手段は、前記複数の相関値のうちの最大値に相当する座標位置及び前記複数の相関値の重心の座標位置の夫々に基づいて、前記検出画像の座標位置を算出することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[7] 前記第 1算出手段は、マトリクス状に分布する画素単位毎に複数の前記相関値を算出することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[8] 前記複数の相関値のうちの最大値の列方向及び行方向の夫々の両近傍の二つの相関値の大小関係を判定する判定手段を更に備え、

前記第 2算出手段は、前記マトリクス状に分布する画素単位の列又は行毎の相関値のうち、前記判定手段により小さいと判定された相関値が位置する側の端部の相関値の平均値を前記複数の相関値の夫々力減算した後に、該減算された複数の相関値の前記重心の座標位置に基づいて前記検出画像の座標位置を算出することを特徴とする請求の範囲第 7項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[9] 前記第 1算出手段は、前記端部付近の相関値の分布が略平坦になる前記テンプレート画像を用いて前記複数の相関値を算出することを特徴とする請求の範囲第 8項に記載のテンプレートマッチング処理装置。

[10] 入力される検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出工程と、

前記複数の相関値の重心の座標位置に基づレ、て、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出工程と

を備えることを特徴とするテンプレートマッチング処理方法。

[11] 参照光と記録情報に対応する物体光とから形成される干渉縞が記録されたホロダラフィック記録媒体から前記記録情報を再生するホログラム再生装置であって、前記参照光の照射により発生する検出光に基づいて、前記記録情報を含む検出画像を取得する画像取得手段と、

前記検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出手段と、

前記複数の相関値の重心の座標位置に基づレ、て、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出手段と、

前記第 2算出手段により算出された前記検出画像の座標位置に基づいて、前記検出画像の歪み及び位置ズレの少なくとも一方を補正する補正手段と、前記歪み及び位置ズレの少なくとも一方が補正された検出画像に含まれる前記記録情報を再生する再生手段と

を備えることを特徴とするホログラム再生装置。

[12] 参照光と記録情報に対応する物体光とから形成される干渉縞が記録されたホロダラフィック記録媒体から前記記録情報を再生するホログラム再生方法であって、前記参照光の照射により発生する検出光に基づいて、前記記録情報を含む検出画像を取得する画像取得工程と、

前記検出画像と所定のテンプレート画像との相関関係を示す相関値を、前記検出画像に対して前記テンプレート画像を画素単位でずらしつつ、前記画素単位毎に複数算出する第 1算出工程と、

前記複数の相関値の重心の座標位置に基づレ、て、前記検出画像の座標位置を算出する第 2算出工程と、

前記第 2算出手段により算出された前記検出画像の座標位置に基づいて、前記検出画像の歪み及び位置ズレの少なくとも一方を補正する補正工程と、

前記歪み及び位置ズレの少なくとも一方が補正された検出画像に含まれる前記記録情報を再生する再生工程と

を備えることを特徴とするホログラム再生方法。

[13] 請求の範囲第 1項に記載のテンプレートマッチング処理装置に備えられたコンビュータを制御するホログラム再生制御用のコンピュータプログラムであって、該コンビュータを、前記第 1算出手段及び前記第 2算出手段のうち少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

[14] 請求の範囲第 11項に記載のホログラム再生装置に備えられたコンピュータを制御するホログラム再生制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記画像取得手段、前記第 1算出手段、前記第 2算出手段、前記補正手段及び前記再生手段のうち少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプロダラム。