JPH02500700A - ハイブリッド光学電子連想メモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ハイブリッド光学電子連想メモリ 発明の分野 本発明は連想メモリシステム、特に電子および光学部品を用いた連想メモリシス テムに関する。

発明の背景 現在のデジタルコンピュータの速度及び計算精度は良く知られている。しかしす べてのデジタルコンピュータは数値計算によって順次的な方法で問題を解決する 。簡単なポケット型計算機に備えられた処理ユニットによって番号フランチタス クにおいて人の脳を容易にしのぐ一方で、デジタルコンピュータが実行できるの はこの精巧な数値分析の段階的な実行のみである。

デジタルコンピュータがその最高能力を発揮することができるのは連続的にプロ グラム可能なアルゴリズムによってでるる。デジタルコンピュータは人がパター なうことはできない。犯罪の場合で発見された指紋を、−指紋全体Ｏｆ−タベー ヌと比較するような問題は実際的で必要性のある問題であシ、デジタルコンピュ ータではいまだ容易には解決されないような問題である。

犯罪場面において発見された指紋をファイル中に存在する指紋と照合させるよう にデジタルコンピータがプログラムされる範囲においては、正確な／母ターン認 識をデジタル処理によって行なうためにメモリの長い連続的な直列サーチが必要 でるる。

連想メモリモデルに基づくマトリックス代数がジェイ・ジエイ・ボブフィールド （Ｊ、Ｊ、Ｈｏｐｆｉｅｌｄ）による゛緊急集中計算能力を有する神経ネットワ ーク及び物理システム”（米国ナシ曹ナルアカデミ−・オツ・サイエンス機関誌 、１９８２年、第７９巻、第２５５４−２５５８ＸＩＫ記載されている。ボブフ ィールドのモデルでは、出力／イメージを連想メモリシステムに与えられる入力 ・母ターンに最も適合する記憶パターンにするために、フィードバック及び非線 形しきい値が用いられている。このモデルのデジタルエミュレーシツンでは記憶 が大きくなければならないし、またモデル内に用いられている連想マトリ、クス の操作に非常な計算努力が必要である。例えばＮＸＮ画素から構成される２次元 イメージパターンを記憶するために、モデルはＮ４のマトリックスエントリを用 いることが必要となる。

連想メモリモデルの自然な実行は光学技術を用いるものである。光学連想メモリ システムは情報をパターンとして記憶する。それ故、記憶パターンがシステムに 導入されると、システムは記憶された）やターンを再度呼び出し照合を実行する 。これらの光学システムは大量の並列処理を達成する。このよ５な機能を実行す る光学連想メモリの能力は／９ターン認識及びイメージ理解の分野に広く適用す ることができる。レーデビームとともに用いる場合は、特別に処理された感光性 フィルムまたはプレートがホログラムとして作用する。

ホログラムは対象物の凍結した絵”でろシ、対象物のイメージは平面波（写真フ ィルムにおいてのみ方向付けられる）の基準ビームと対象物波面（対象物波面が 基準ビームを生成するのと同じコヒーレント源によって形成される場合、対象物 からの反射によって生成される）との間の干渉・イメージとしてフィルムプレー ト上に記録される。ホログラムは非常に良好な空間コヒーレン：ｘ、を有する特 徴がある。ホログラムを形成するために用いる光は通常レーザビームでる９、一 時的に高いコヒーレンスを示す。記録されたがログラフイメージを見るためには １元来のホログラムを記録した基準ビームと同じパスに溢ってコヒーレントな九 を再度方向付ける。観察者は対象物に結合した視野と同じ線に沿ったホログラム と、その記録中のホログラムを見る。ホログラム上に新しい基準ビームを向ける ことによってイメージが現れ、レンズのない環境で３次元イメージを与える。ホ ログラム内に生成されたレンズのないイメージの実物そりくシの次元性は、写真 と違い、ホログラムが振＠変化を記憶するだけではなく。

位相変化をも空間的な；ヒーレント対象物と基準ビームとの間の相互作用から生 じる干渉縞として配録することによる。

ホログラムは非常に正確で実物上り〈シのイメージが特徴でおる。さらにホログ ラムは異なる角度から見ると記録されたイメージの異なる面を生成する。このホ ログラムはイメージを記録するのに用いる基準ビームの角度を変えることによっ て、複数のイメージを記録する際に用いるようにプログラム可能である。ホログ ラム内に記憶された情報はホログラフ媒体ｔａして記録され、ホログラムの一部 分においても完全な記録を保持する。従って並列処理システムにおいてホログラ ムが非常に有効であることがわかる。さらにホログラムは本質的に光学パターン 認識機構において有効でるる。当該分野で知られているホログラムには１体積ホ ログラム、７レネルホログラム及びフラウンホファーホログラムがある。体積ホ ログラムには厚みがあシ、薄いホログラムに固有の１次波及び共役波の両方を生 成しなくとも振幅変調、または位相に調されたイメージのいずれかを記録するの に用いることができる。

フラウンホ７アーホログラムは遠い対象物を記録するホログラムであることが特 徴でおる。もつと大きくて近接して配着されている対象物はフレネルホログラム を生成する。

７−リエ変換ホログラムではレンズを用いてメモリの記憶のために調節すること ができる。数値分析分野で良く知られているように、フーリエ変換は正弦型手段 である。関数をその７−リエコンポーネントに分割するこの方法は関数のフーリ エ変換の決足として知られている。フーリエ変換ホログラフィでは、７−りエ変 換を受けた後に１つ瀘対象物の波面をホログラフ的にとらえる。このためにレン ズの後方焦点面に写真ホログラフィプレートを置く。スライドのよりな平坦な対 象物は写真グレートが後方に置かれるとレンズの前方のそれと同じ距離に置かれ る。対象物の波面がプレートに達すると、レンズによってフーリエ変換される。

イメージとして生成されたホログラフ４”ｌ−７はもとの対象物とは全く似てい ない。対象物がレーザビームのようなコヒーレントな光によってのみ照射される ならば、又基準ビームがグレートに対してらる角度で与えられるならば、フーリ エ変換をホログラムとして記録することができる。

パターン認識では回転動作を実行するために別の方法でフーリエ変換ホログラム を用いている。回転を理解するだめの最良の方法は例を見ることである。３点を 保存する第１のスライドを１つの三角形を保持する第２のスライドとホログラフ ィフーリエ変換を用いて回転させるならば、これらの点の各々の位置に１つづつ ３つの三角形を得る。回転に数学的に関連する同シ動作は相関でるる。２つの同 一の対象物を相関すると、２つの対象物を重ねるシフト値に対応する位置に鋭い ピークが生じる。このピークは２つの対象物が同一でないならば大きく減少し、 ・母ターン認識において相関を有効にする。

２つのスライド（これはまた対象物をも指す）を相関するためには、第１の対象 物をレンズの前方の焦点距離の位置に置き、第２の対象物のフーリエ変換ホログ ラムをこのレンズの後方の１焦点距離の位置に置くタケで良い、第２のレンズは 第２の対象物のフーリエ変換ホログラムの後方に置かれる。第１及び第２の対象 物の相関は第２のレンズの後方の１焦点距離の位置に現われる。

相関を用いた光学・ぞターン認識の例は、テキヌトの印刷頁において買上のある 位置の特定の語（ｗｏｒｄ）おるいは文字を認識する場合である。特定の語がテ キヌトに現われると、光の明るいスポットが相関イメージの語を強調する。その 語が買上に現われた場合は。

相関イメージ中の対応する明るい光のスポットによって相関ピークが呼び出され る。従ってコヒーレントな光源を用いた光学システムでのホログラム及び組合せ たレンズの性質によって、／母ターン認識の動作が行なわれる。このような装置 は光学神経コンピュータと呼ばれる。′神経”という言葉は、連想メモリを提供 するホログラムの並列処理が記憶情報が特定されない人間の脳の神経システムの 処理に似ていることから来ている。

これまでこのような光学連想メモリはアブ・モスタファ（ムｂｕ−Ｍｏｓｔａｆ ｉ）及びプサルチス（Ｐａａｌｔｉｓ　）によシ”サイエンティフィック・アメ リカン″（第２５６巻、第３号、１９８７年３月、Ｎ８８頁）Ｋ掲載された°光 学神経コンピュータ”という論文に記載されている。ここでは光学しきい値装置 及びピンホールアレイが二重ホログラム連想メモリシステムの一部として用いら れている。

本発明者はすでに係属中の出願”位相共役ミラーを使用する連想ホログラフィメ モリ装置″（第０６／７８６８８４号、１９８５年ｌＯ月１１日出願）に共同発 明者として連想メモリシステムが開示している。又本願出願人はやはシ係属中の ”２波混合逆方向コヒーレントイメージ増幅器内の位相共役ミラーを用いた連想 ホログラフィメモリ装置″（第０６／８２１２３７号。

１９８６年１月２２日）という出願の共同発明者でもある。

（この２つの出願の開示内容はここでも参考に述べられている。）本願の譲受人 でめるヒーーズ・エアクラフォト・カンノｆニーも又これら２つの出願の譲受人 である。これらのシステムではまた主に全光学素子が用いられている。

上記のようにホログラムＯよプな光学素子によって優れた連想メモリ記憶装置が 構成される。少なくとも１つのホログラムを保持するシステム（そのイメージの 明瞭な表示を有する）に歪められた入力イメージが与えられると、システムはそ の歪められた入力イメージをホログラム上に記憶されたイメージの１つと相関さ せ照合するように光をそのコンポーネントを通して処理する。相関ピークが鋭く なればなるほど、照合も良くなる。すべての光学システムは優れた並列プロセッ サであるが一般的にシフト不変ではなく、さらにイメージが処理されるとシステ ム内の光学及び利得損失が現われる。照合を良くするためには、光学連想メモリ は優れたしきい値及び利得を有しなければならず。

（イメージが再構成される場合の）基準ビームを再構成する相関ピークが鋭く又 明るくなければならない。

上記の関連出Ｈｅ）るいはアブ・モヌタファによる論文に記載された光学システ ムを通して光が処理される場合は、システム内の光の強度の損失は不可避である 。

また係属中の出Ｂ第０６／７８６８８４号及び０６／８２１２３７号における全 光学システム内の基準ビームの再構成及び位相共役は１本質的Ｋ例えばＢ　ａ　 Ｔ　１０　ｓを用いた位相共役ミラー（ＰＣＭ　）を用いることによって達成さ れる。

そのようなシステムでは、しきい値はＰＣＭ中の物理的処理によって決定され、 容易に変更や調整をすることができない。さらにこのような光学システムはこれ までＰＣＭが応答するのに少なくとも第２番目に必要とされたものであった。Ｂ ａＴｉＯ３による光学技術はコンピュータとしては比較的遅い。全光学部品のシ ステムの位相共役ミラーはイメージを完全に再構成してその原点に戻し・ぐター ン認識を行なうのに用いることができる。

位相共役ミラーにおける非線形性は、しきい値を越える記憶対象物を、対象物入 力の計算処理された全体と記憶対象物とのオーバーラツプに基づいて選択するの に用いられる。２つの対象物の記憶および呼び出しはシフト不変でε数的に達成 されたが１位相共役ミラーによって与えられる利得はホログラムの損失と補５に は十分でない。さらに位相共役ミラーの非線形性を制御することは困難である。

従ってＰＣＭｔ−用いた全光学システムにはパターン認識のような大量並列処理 を行なうのに電子コンピュータにはない特定の利点があるが、比較的速度が遅く しきい値の制御も容易ではない。

従って本発明の目的はホログラムの・千ターン認識の性質を用いてはいるが、光 学損失が最小限に保たれておシ、しきい値動作が達成され、シフト不変でビデオ フレーム速度におけるホログラムのイメージの鋭い相関が実行されるシステムを 提供することである。

米国特許第４５４６２４８号及び第４５５６９８６号（匹ずれもグレン・ディー ・クレイの発明で米国（ＮＡＳＡ　）に譲渡されている）では、イメージをコヒ ーレントな光源で処理するために使用される電子光学システムが開示されている 。このシステムでは光学イメージのしきい値及び増強を行なわずに信号の光学的 利得を空間的に変える試みがなされている。この文献では電子光学技術の状態が 示されているが、その文献自体は本発明の対象物の達成を前進させて高速反応シ フト不変連想メモリシステムを提供してはいない。

発明の概要 歪められた（あるいは完全記憶イメージの一部かその両方である）入力イメージ がメモリシステムに与えられると、完全な歪みのない記憶イメージを再度呼び出 すことができるハイブリッド光学電子連想メモリシステムが開示されている。以 下このような入力イメージを”歪んだイメージ”と呼ぶ。本発明の連想メモリシ ステムには第１の対象物の第１の対象変換を記録し再構成するためのホログラフ ィ手段が備えられている。レンズのようなイメージ変換装置によってホログラム に第２の対象物の第２の変換が与えられる。ホログラムは第１の対象物、第２の 対象物及びホログラムを記録するのに用いる第１の基準ビームの変換の積を形成 する。歪んだ１１／Ｅ２の基準ビームとして知られる複合積は相関レンズによっ て積の変換でるる相関関数に変換される。相関関数は、電子光学しきい値及び光 増強システムによシ増強され、このシステムはまた増強された第２の基準ビーム としてホログラムに増強された相関を逆反射して戻す０次に増強された第２の基 準ビームはホログラム内に記憶された第１の対象変換を読みとる。そして変換レ ンズを通った後に出方面に再構成された第１の対象物としてイメージが現われる 。

本発明の電子光学しきい値及び光増幅サツシステムは、相関レンズから基準ビー ムを受け取るためのビジコンカメラを備えている。第１のビジコンカメラの標準 応答時間は３０フレ一ム／秒であるため、ホログラフィメモリイメージを短時間 の入力対象物と比較することができる。ビジコンカメラは電子出力信号を（望ま しい実施例では）電子イメージプロセッサでろる光学プロセッサに与える。

プロセッサはビジコンの相関面で発見される相関ピークを増強するために信号を 純化させてしきい値動作させ、それによって基準ビームの品質及びイメージの分 解能を改善する。この第１の電子イメージプロセッサからは観察またはＣＲＴス クリーンにグロセ、す出力信号が与えられる。　ＣＲＴはその出力スクリーンに おける電子光学イメージ信号を生成する。　ＣＲＴの出力スクリーンは空間光変 調器と互い違いになるように配置され、これは現在の望ましい実施例では調節可 能な液晶光パルプ（ＬＣＬＶ　）を構成している。液晶光パルプ（ＬＣＬＶ　） は電子的に制御することができ、高強度読取シビームを変調する。偏光ビーム分 割器は液晶光パルプの位相Ｋ１１ｉｅ制御に従って高強度読取シビームの振幅を 変調する。このようにしてＣＲＴ　、　ＬＣＬＶ及び偏光ビーム分割器は光学１ 増幅器”の制御要素として作用する。

ＣＲＴ、ＬＣＬＶ及び偏光ビーム分割器は基準ビームを増幅増強して、増強され た基準ビームをホログラムに逆反射させる。別の実施例では、イメージレンズ及 び拡散器が偏光ビーム分割器とホログラムの間に配置されて。

ホログラム上の光の分散がよシ良好に行なわれる。

エレクトロニクス装置は並列処理がすでに起こっているかおるいは増強されたイ メージがホログラムの並列処理機構を一層効果的にするのに必要な場合において のみシステム内に導入されることがわかるでろろう。光学部品が必要とされる機 能乞よシ良好に実行する場合に光学部品の代シにエレクトロニクス装置を用いる 試みは行なわれない。エレクトロニクス部品は慎重に導入されて第１のビジコン カメラの相関面に最初に与えられた光ビームの調節可能なしきい値を与え。

又ＰＣＭを除去することによってシステム性能を向上させる。

システムの第２のレグは第２のビジコンカメラがホログラムから焦点を結んだイ メージを受け取る場合に与えられる。この第２のビジコンカメラから＃′ｉ第２ の光学プロセッサに電子信号が与えられ、グロセ、すは望ましい実施例では電子 イメージプロセッサである。

第２の光学プロセッサからは第２のＣＲＴに対象レグ出力信号が与えられる。第 １の対象物のイメージは第２のイメージプロセッサによって限定されたしきｂ値 で第２のＣＲＴヌクリーン上に表示される。第２のＣＲＴは第２のＬＣＬＶ　Ｉ Ｃ動作上結合されておシ、この第２のＬＣＬＶによって偏光ビーム分割器を用い て第２の読取シビームの変調制御が行なわれる。ビーム分割器が明るい読取シビ ームによって照射されると、増強され増幅された対象ビームがメモリシステム内 で共鳴し、よシ実物に近い照合をホログラフィグレートに与える。

本発明のシステムでは光学素子を用いる代シに電子部品を用いてよシ効果的に機 能を実行するために。

電子制御の柔軟性を利用していることがわかるでろろ５゜ 本発明の電子光学システムの連想メモリによって達成される／やターン認識のだ めのデータ処理は、７′−タ（７′ルタ関数）の基準セットの変換（平面波）を 用いてデータの第１のがディが変換されポログラムのようなメモリ記憶手段の範 囲内に記録され、メモリシステムに歪められた入力イメージである第２の不完全 な？ディのデータが与えられる場合の連想メモリシヌテムとして一般化すること ができる。例えばこの変換の本質はフーリエ変換である。第２のがディのデータ に対応するデータの第２の変換セットはホログラムに与えられる。相関装置と結 合するホログラムは第１及び第２のデータのがディの相関を生成する。このよう な−膜化されたモデルは又この相関関数を強調し改善するための手段を備え、シ ステムの損失を除去してしきい値動作を達成している。この改善された相関関数 は強調された基準ビームに変換され１次にシステム内に記憶されたデータが保持 されているデータ記憶領域に与えられる。このため第１の＆７’イのデータが再 構成される。

相関関数を（しきい値処理及び増幅によって）解決するための電子データプロセ ッサは、データの複合生成セットを変換データ記憶手段に戻すために用いられる 。変換データ記憶はこれらの第１の記憶され変換されたセットのデータを第２の 変換された入力データ及び基準データと結合させ相関させてデータの複合生成セ ットを形成するために連想処理を行い、それによって第１の記憶されたデータの がディが第２の不完全がディのデータと関連する。この出願の現在の望ましい実 施例では、並列処理及び／やターン認識が光学的に行なわれる一方で、しきい値 処理及び利得が電子的に行なわれる。しかしシステムの動作はシステム自体を完 全デジタル設定で使用するようになっておシ、この場合適切なアルゴリズムがコ ンビ、−夕を駆動するようにプログラムされる。

どのような場合でも１本発明のハイブリッド光学電子連想メモリシステムはメモ リシステムに歪んだ入力イメージが与えられる時に第１の記憶イメージを再度呼 び出すことができ、対象物の第１の記憶イメージをホログラムに凍結される散乱 フィールドパターン変換として記録する光学媒体を有するホログラムを備えてい る。光源は照射されてはいるが歪んだ可能性のあるイメージをホログラム上の記 憶されたイメージと比較するために生成する。記憶されたイメージは歪んだイメ ージがホログラムに与えられる時に再構成されて。

歪んだイメージが第１の記憶されたイメージと相関され１次に、対象物の第１の 記憶されたイメージをホログラムを通して再構成させ出力面で見れるようにする （デルタ関数のような）強調された基準と結合される（回転を通して）。

第１の電子光学手段には、相関手段と光増幅及びしきい値手段を備えている。光 増幅及びしきい値サブシステムは電子装置であるため基準ビームを強調し。

本発明のシステムの出力は入力イメージを最良に照合させた記憶イメージである 。

図面の簡単な説明 第１図に本発明のハイブリッド光学電子連想メモリの簡略化した第１の実施例を 示す。

第２図に第１図に示された実施例をさらに詳細に示したものである。

第３図に本発明の望ましい実施例に従ってハイブリッド電子光学共鳴連想メモリ システムを示している。

第４（１）図及び第４伽）図は４つの異なる対象物が同時記録されている間の入 力及び相関面を示している。

第５（１）図は第４（１）図に示され次記録イメージの対象物Ａ’を照合するの に用いられる対象ｍＡの入力イメージを示している。

第５伽）図に対応する相関スポットを示している。

第６（ａ）図に対象物Ｂのイメージのマスクされ友人力を示している。

第６（ｂ）図は対応する相関スポットの位置を示している。

第７（ａ）図に対象＠Ｃのイメージ入力選択を示している。

第７（ｂ）図に第７（ａ）図のイメージＣに対する相関面上における相関スポッ トの対応する位置を示している。

第８（龜）図は第４（＆）図に記録された４つの対象物の内のマスクされ選択さ れた対象物Ｄｔ−示している。

第８（ｂ）図に第１図に示された第１のビジコンカメラの相関面の対象物りに対 応する相関スポットの相関的な位置づけを示している。

第９図は第１図に示された連想メモリシステムの別の実施例の構＃：ヲ示してい る。

望ましい実施例の詳細な説明 第１図及び第２図を参照すると、本発明の望ましい実施例が一般化して示されて おり、第１の記録モード及び第２の再構成モードで動作するものである。ここで 説明するのに再構成モードで動作する連想メモリシステムの詳細である。ホログ ラム１８は内部に少なくとも２つの異なる対象物によって生成された少なくとも ２つのコヒーレントな波の畿幅を記憶している。

ホログラム１８にその感光性媒体内に記憶された対象物に関する位相及び碌幅情 報を保持する。以下の説明で詳細に示されている特定のホログラム１８＃’Ｘ７ −りエ変換ホログラムである。７レネルホログラムあるいに体積ホログラムを用 いることもできるが、この場合にシフト不変の損失が起こり、この点にフーリエ 変換ホログラムの１喪な利点である。′シフト不変”によって対、！？！７が認 識され、入力面での位置と関係なく再構成される。

ホログラム１８が記憶されたイメージの歪められたパージ、ンである複合波面に よって照射されると、ホログラム１８にシステムの他の部品と結合して用いられ 、不完全な入力イメージをホログラム１８上の記憶てれたイメージと照合する。

歪んだイメージに対象入力平面ｚ２によって連想メモリシステムに与えられる。

対象入力平面１２からの光なビーム分割器１４に向けられる。ビーム分割器１４ は対象入方千面１２からの元を７−リエ変換レンズ１６にさらに向ける。対象入 力平面１２はフーリエ変換レンズ１６の前号の１焦点距離の位置にある。ホログ ラム１８はフーリエ変換レンズ１６の後方の１焦点距離の位置ＶＣある。歪んだ 基準ビームである複合生成ビームが相関レンズ３２を通ってホログラム上に入射 した対象物波面によって生成される。相関レンズ３２はホログラム１８の後方に 位置している。

複合生成ビーム、ま′ｆｃは歪んだ基準ビームにビーム分割器２０に与えらｎる 。この歪んだ基＃Ｆ党ビームに次にビジコン２２の相関面及びｇｉ光バルツ２８ に同時に与えられ、これらはそれぞれ相関レンズ３２の後方の１焦点距離の位置 にある。ビジコン２２及び液晶元バルブ２８によって受けられたイメージに、ホ ログラム１Ｂ内に記憶された対象物のイメージと対象物入力平面１２からの歪ん だイメージ入力との相関として特徴づけられる。

簡略化された符号が示すものは。

１＝対象物“１” Ａ＝ホログラム１８に記憶された対象物″″１′のフーリエ変換 ｂ＝基臨′″ｂ　ａｔ、このフーリエ変換Ｂもまたホログラム１８に記憶される 。

量Ａ及びＢは一般に複素数である。そしてホログラム１８の振幅透過ｉＡとＢの 合計の自乗の大きさ、すなわち（Ａ＋Ｂ）２に比例する・ もし歪んだ入力イメージａ′がフーリエ変換レンズ１６によってホログラム１８ に与えられると、変換入力イメージＡ′がホログラム１８に与えられる。フーリ エ変換ホログラム１８ＪｒＸｇ１図に示されたようにシステムに配置されると、 歪んだイメージａ′と量ａとの相関を生じさせ、それＩ′Ｘｂで回転される。

空間ドメイン内の２つの関数の回転が空間周波数ドメインのそれぞれの関数のフ ーリエ変換の積に等しいことは良く印られている。記号１＊′にここでに回転を 表わすｔめに使用され、５本（ａ’＊ａ）はａ′とａの相関（→からなる量でｂ が回転することを意味している。

空間周波数ドメインにおいてに、ホログラムによって伝達される振幅が式Ａ’（ Ａ＋Ｂ）　に比例する。もしこの積を拡大すると、以下の式が導出される。

Ａ（Ａ＋Ａ旦十Ｂ　＋ＢΔ〕 これｔ−変形すると、以下の式が得られる。

Ａ’（Ａ２＋Ｂ２）＋Ａ’（ＢΔ）＋Ａ’（ΔＢ〕ここでΔにＡの共役１１累数 であり、月はＢの共役複素数である。

この式の初めの２つのｌにそれぞれ０番目及び−１番目の項を表わし、いずれも 本発明には直接関係はない、しかし最後の項Ａ／　（ΔＢ）は本発明に重要な点 である。Ｂに傾斜平面波であシ、この平面波はシフトされ友デルタ関数である基 準すから導出される。従って空間ドメインでに量ｂ　＊　（＊’本、）に歪んだ 入力イメージａ′と記憶された凰との相関のシフトされたパージ。

ンを表わす。第１図には上記の量がビジコン（相関面）２２と液晶光パル７”　 （ＬＣＬＶ　）　２　ｇに同時に存在することが示されている。

上記の計算の結果に光学システムで経験的に観察されるものと共に保持嘔れてい る。もし第１の対象物がフーリエ変換レンズの前号の１焦点距離の位置にちゃ、 第２の対象物のフーリエ変換ホログラムが７−リエ変換レンズの後方の１焦点距 離の位置にあるならば、第２のレンズに第２の対象物の７−リエ変換ホログラム の後方の１焦点距離の位置にあり、第２のレンズのさらＫｌ焦点距離後１にある スクリーンが７−リエ変換ホログラムに記憶された第１の対象物及び第２の対象 物の相関され回転され友イメージを生成する。もし記憶されたイメージ変換Ｂが ｆルタ関数ｂ（すなわち傾斜し九面波）のフーリエ変換であるならば、周波数ド メイン内の重要なものＡ′［株］の残りの項は入力イメージ１′と記憶されｔイ メージ１の空間ドメイン相関に対応する。このような連想関係に７−リエ変喚ホ ログラム１８が第１図に示されているように連想メモリ内で用いられる場合に本 質的に生じてくるものである。ここで述べたように相関イメージにビーム分割器 ２ｏによってビジコン２２の相関面及び液晶元バルブ２８に与えられる。

不発明及び本願で開示されたシステムの重要な側面の１つに、ビジコン２２及び 液晶光バルブ２８に与えられた相関イメージが反復ループ２１によって強調され る方法である。

相関レンズ３２及びビーム分割器２ｏによってビジコンカメラ２２に与えられた イメージは・、対象物入力平面７２（ａ’）からのリアルタイムイメージの不完 全入力による相関さｆｉたイメージと関連する部分的に歪んだ疑似光を保持する 。歪みを除去しシステムに元信号の振幅強度のしきい値を与えるために、ビジコ ン２２によって獲得さｆｌｆｃ歪んだ相関イメージが電子しきい値装置２４に電 子的に与えられる。望ましい実施例でＣ：電子しきい値装置２４に高速フレーム 獲得能力を有するイメージプロセッサである。このようなイメージプロセッサの １１）にイメージング技術社（マサチューセッツ州、０１８０１．ウォバーン） によりて裂造されるＩＢＭ　ＰＣ／ＡＴ用のシリーズｌ　ＯＯ７Ｍコンピュータ の調節可能な回路部品板である。ビジコン２２のスクリーンの新しいフレーム掃 引が電子しきい値装置２４によって１秒間に３０回行なわれ、ビジコンカメラ２ ２に与えられる情報は記憶されて電子しきい値装置２４でデジタル的に変換され る。本願で用いられている”しきい値′という言葉に電子しきい値装置２４を指 し、それにビジコン２２に与えられる相関イメージの中央における光強度を、ビ ジコン信号のどの部分が消去され、他のどの部分がさらに処理されてＣＲＴ　（ 陰極線管）スクリーン２６に送られるかを決める基準信号として用いるように、 そのプログラムされたメモリ＋ｐ節する。言い替えると、ビジコン２２上のイメ ージがフレアー或はウィングを有する円のイメージのように部分的に歪むと、相 関の外側の部分におけるフレアーまたにウィングがクリラグされ、電子しきい値 装置２４にＣＲＴスクリーン２６にはなめらかで丸い相関イメージを送る。

この相関イメージは次に空間光変調器に筈き込み党として与えられ、９間光変調 器に望ましい実施例においてに液晶光パルプ２８でろる。液晶光バルブ２８に低 強度の入力光イメージ上受取り、これをリアルタイムで他の光源からの光を伴う 出力イメージに変換させることのできる光射光イメージトランスジ、−サである 。この装置に入力及び出力光ビームが完全に分離されて、相互作用が行なわれな いように設計されている。液晶光バルブ（ＬＣＬＶ　）　ｚ　ｇにＣＲＴスクリ ーン２６のｔき込み光によって与えられる制御に従って読み取りビーム３６の位 相を変調させるように動作する。

液晶光バルブに光値屈折？行わせ、読み取りビーム３６の複屈折位相（グＣＲＴ からの元に二って空間的に変調される。偏光ビーム分割器３０（Ｃよって高強度 のコヒーレントな読取シビーム３６にＬＣＬＶ　２　Ｂに向けられ、複屈折位相 変調が振幅変調に変換される。

偏光ビーム分割器１２第１図に示されたホログラム１８への二方向発散パスに溢 ってホログラム１８へその信号の半分を戻す６従ってビジコン２２に与えられた もともとの相関イメージ［ａ’＊ａ］は電子しきい値装置２４によって処理され 、ＣＲＴスクリーン２６に与えられる。このしきい値で強調された信号は、ホロ グラム１８により利得の高い強信号を与える液晶光パルプ２ｓ　（ＬＣＬＶ　） の動作によってグーストされる。この信号処理によって対象物入力平面１２から のイメージとホログラムＩ８の乙巳１されたイメージ力；より鋭くま九明確に相 関され、出力平面３４で見ることが保証されている。

第２図を参照すると、本発明の連想メモリに基づいた液晶光パル７　（ＬＣＬＶ 　）を示す望ましい実施例の詳細が示されている。入力対象物干面１２はビーム 分割器１４によって部分的に歪んだイメージをフーリエ変換レンズ１６及びフー リエ変換ホログラム１８に与える。ビジコン３５は、出方イメージが第１図の出 力面３４において見られたのと同じような出力イメージに受ける。相関レンズ３ ２にホログラム１８の後刃に置かれ、ビジコン２２と液晶光パルｆ２Ｂの両方に 同時に相関イメージを与える。

相関レンズ３２からにビーム分割器２０及びミラー２１によってビジコン２２に 相関イメージが与えられる。液晶光パルプ２８にビーム分割器２０．ミラー４Ｑ 、ミラ−３８全通して相関レンズ３２からのイメージ全党は取る。ビジコン２２ は、第１図において望ましい実施例でにイメージプロセッサである電子しきい値 装置２４によって処理される部分的に歪んだ相関面イメージを認識する。この電 子しきい値装置２４はビジコンの相関面からの光を電子信号の形で通過させ、Ｃ ＲＴ　２６のスクリーン上に受け取られた光のイメージ′ｔ−表示する。ビジコ ン２２に落ちたイメージの中央と同じかこれより強度の大きなビジコン２２に落 ちる光だけが、ＣＲＴスクリーン２６に与えられる。液晶光バルブ（ＬＣＬＶ　 ）　２　ｇにＣＲＴスクリーン２６の異面での光の形で与えられる変ｉｌ！！制 御信号に従って読取りビーム３６を位相変調する。偏光ビーム分割器３０は第１ 図に示されているように、読取シビーム３６を振幅変調しミラー３８及び４０に よってホログラム１８に増幅され友コヒーレントな光信号を戻すための分析器と 、ビーム分割器２００両方として動作する。このようにして高度に；ヒーレント でよく相関されたパターン認識システムが提示てれる。

この望ましい実施例において連取される光１増＠”効果に、電子しきい値増幅器 （イメージプロセッサ）２４からの電子信号によって読取シビーム３６を位相に 調するために駆動されるＣＲＴ　２６中で使用される（第１図において）。ある いに電子しきい値装置２４からの電子信号によって直接（（駆動される空間光変 調ｉ　（ＳＬＭ　）　２　Ｂを用いることにより、読取ｐビーム３６の位相変調 が達成され、ＣＲＴ制御ＬＣＬＶの必要性全除去する。このようなＳＬＭの１つ は文献“シリコン液晶光パルプ′（ニー・エフロンらに：！ｌｌ、磯関誌５ＰＩ Ｅ　（写真光字機器技術）１９８３年１月２０−２１日発行の第３０８巻、第７ ５頁、以下参照に記ｆ！てれた論文）に記載されている。ＳＬＭに電子的に１接 に制御可能であ・り３６のような読取りビーム全振幅変調させるように構成され ている。このような装置によって偏光ビーム分割器３０を除去することが可能に なり、通常のビーム分割器に代替きれる。

てらにもし読取シビーム３６を振幅変調させる伝違型の電子的に制御可能なＳＬ Ｍが用いられると、偏光ビーム分割器３０に除云されて代替も必要ない。従って 読取りビーム３６′ｔ−変調するためにここに記載されたシステムには現存する ＳＬＭの多くの変形が用いられ、コレらのＳＬＭの変形の内のいくつかの例によ って、反復ループ２１の機能に本質的に必要な要素の数及び型を減少させること ができる。

第９図にはさらに追Ｗの素子として拡散器１００及びイメージングレンズ１０２ を備え、第２図に示された連想メモリシステムに基つ（ＬＣＬＶの別の実施例が 示されている。フーリエ変換ホログラム１８に中央部から離ｆ′Ｌｆｃその周辺 部によｐ大きな空間周波数信号管記憶する。相関イメージが強請されて偏光ビー ム分割器３０からミラー３８．４０．及びビーム分割器２０によってホログラム １８に戻されると、独自に動作する相関レンズ３２は拡散することができずにホ ログラム１８の全体面に与えら′ｒＬｆｃ強調された基準ビームを拡大する。こ の信号の拡大を保証するために、イメージングレンズ１０２は液晶光パル７″２ ８から促進信号を拡散器１００ｆ通してホログラム１８に向けて戻す。拡散器１ ００に低い空間周波数入力信号を高い空間周波数出力信号に変換する。次に高い 空間周波数信号がホログラム１８に与えられる。イメージングレンズ１０２及び 拡散器１００をさらに備えることによりて本発明の電子・光学連想メモリシステ ムにさらに大きな分解能が与えられる。

本発明の動作を理解するためにさらに第４（ａ）図を参照すると、ホログラム８ ００Å方及び出方平面が示されている。ビジコン２２の相関面にはイメージ９゜ （第４（ｂ）図参照）として対応するイメージングが生じる。

例えば対象物′″Ａ′の読取シが行なわれると、マスク８３が入力対象物の周囲 に与えられて対象物１人＃が一部になっている全体のイメージ８２がマスク８３ によってマスキングされる。第５（ａ）図のように引き出されＬＨ取りイメージ はホログラム１８内に記憶された対象物″Ａ′と入力平面１２に与えられる対象 物１Ａ′の歪んだ入力イメージＡ／（第１図）の間の正確な適合を表わす。第５ （ｂ）図の相関面にあるイメージ９２の位置は、記憶されたイメージに対応する サーチ及び読取りイメージ１Ａ＃に応答する相関イメージのシフトを表わす。

同様に第６　（ａ）図にゴーダ８５によってマスクされるスライド８４上の複数 のイメージ内に含まれる入力イメージを示し、出力においてホログラム１８上の 記憶イメージ″″Ｂ’（第１図）と適合するイメージ′″Ｂ１を観察することが できる。また第６（急）図のイメージ″″Ｂ”の選択の結果としてシフトする相 関平面イメージがある（相関イメージ９４のシフトを示す相関面である第６（ｂ ）図参照）。

第７　（ａ）図には、対象物′ｍＣ”が面８６から選択される場合読取シが入力 と適合して、対象物”Ｃ″がマスク８７の境界内に見られることが示てれている 。第７（ｂ）図には、第７　（ａ）図のイメージ“Ｃ′が選択されると相関イメ ージ９６が相関面のさらに別の方向にシフトされることが示されている。

最後にマスク８９によって囲まれた対象物Ｉｌｌ　Ｄ　ｊｌは読取り面８８が入 力イメージ（マスク８９によって限定される境界の範囲内の）入力イメージに適 合する対象物′″Ｄ’ｔ−夛わし、相関イメージ９８が第８（ｂ）図に示される ように相関面においてシフトする。

従りて第５（１）図乃至第８（３２図の”Ａ′乃至″Ｄ”の各々にホログラム８ ０に記録されておシ、比較的シフト不変のこのシステムの連想メモリによって違 匡される認識パターンを表ｖＴために相関面イメージの独特のシフトを示す。′ シフト不変′とは、入力対象物の位ｔｔシフトしても再構底の質には影響になく 、その位置だけが変わることを意味する。″Ａ２乃至１Ｄ′の各対象物は特有の 角度１同の連想基準ビームを宵し、これは基準ビームが記憶されたイメージを呼 び出すのに用いる場合にメモリから適切なイメージング表わすのに必要である。

こ′ｒＬにホログラムの記録中に各対象物の異なる基準ビーム角度を用いること による多重対象物の記録と同じである。

第３図には共振器形態のハイグリッド光学・電子連想メモリシステムが示されて いる。歪んだイメージは入力平面４２におけるビーム分割器４４への入力である 。入力平面４２からのイメージの一部にイメージングレンズ６６によりてビジコ ン６８にイメージされる。このイメージに光学イメージプロセッサ７０ｆ介して ＣＲＴ　７２に電子的に与えられる。ＣＲＴ　７２０面からの光によって今度に 読取りビーム８１の複屈折位相を変調するＬＣＬＶ　７４が駆動てれる。偏光ビ ーム分割器７６はこの複屈折位相変調？振幅変調に変換する。

次に読取りビームがフーリエ変換レンズ４６全通してホログラム４８に＠Ｊけら ｎ、ここで入力イメージの相関が第１の相互作用ルーフ’７Ｊによって処理され る。

ビーム分割器５４からに液晶光バルブ６２及びビジコン５６の相関面に回転及び 相関イメージが与えられてさらに損失を除云し、しきい値を与える友めの処理が 行なわれる。ビジコン５６から１２電子しきい値装置５８に歪んだ相関面イメー ジが与えられ、この電子しきい値装置は邑該技術分野で知られ九イメーゾ処理回 路システムであって例えば３０７秒ごとにフレームをとらえて情報を凍結し、さ らＫこの情報を処理できるようにする。速度はこれよシ遅くてもよめ。

第１図及び第２図の説明で述べたように１しきい値装置５８はビジコン５６に与 えられる相関イメージの一部を選択しさらに処理できるようにする。しきｂ僅装 置５８はビジコン５６の面上の相関イメージの中央で与えられる光強度を標準と して用いて十分な強度の入力信号のみを通過させる。しきい値装置５８にＣＲＴ スクリーン６０にこの強！１１１−ｇれたイメージを与える。

ＣＲＴスクリーン６０に投射光６１を位相変調させるように作動し、この光に次 に偏光ビーム分割器６４で振幅変調される。偏光ビーム分割器６４の出力はビー ム分割器５４及び相関レンズ５２に戻されて、ミラー５０’ｆ通過しホログラム ４８に戻される。第３図に示された実施例でに、ビジコン６８におけるイメージ を読取るよりも第２の相互作用ルーｆ７３上に現在与えられる強調された出力イ メージによって共振器効果が起こる。この強調されたイメージにビーム分割器４ ４からイメージングレンズ６６に与えられてビジコン６８に入力される。ビジコ ン６８のイメージは再び第２のイメージプロセッサ７０によって処理され、ここ からにＣＲＴスクリーン７２にさらに強調されたイメージが現われる場合の信号 に対して光学しきい値が与えられる。ＣＲＴ　７２のスクリーン上のイメデジは 次に、ＬＣＬＶ　７４に溢って偏光ビーム分割器７６全通して７−リエ変換レン ズ４６及びホログラム４８に戻される読取りビームＥｌｆ位相変講させる。強調 された信号は、対象物の全体のシステム及びホログラム４８に記憶された基準対 が安定した状態になるまで、第１の相互作用ルーグア１及び第２の相互作用ルー ｆｙｓの間の前後循還を継続する。この非線形システムに入力イメージと記憶さ れた対象物のオーバーラツプにしたがって対象物状製から基準状態にジャンプす る。入力面４２によって与えられる本来の入力イメージは歪みが少く、さらに迅 速に共掘が起こり、システムは安定状態に達する。システムのラッチングによっ て（出力面７９において）記憶された対象物を識別し、これら対象物のリアルタ イム位置及び対象物及び基準空間の両方における速度を表示するのに用いること ができるイメージが与えられる。

上記のシステムの明確な利点にしきい値装置２４．５８及び７Ｑのイメージプロ セッサにすべて３０７秒あるいにそれ以上のフレーム速度で動作し、これに全て の光字システムが記憶されたホログラムイメージと入力対象物の照合に用いられ る場合に必要とされる干渉の安定性を必要としないことである。ビジコン２２に 与えられる相関イメージに完全に掃引されて例えばｌ／３０秒で電子しきい値装 置２４によって記憶されるため、１７３０秒より遅い速度の入力平面１２におけ る対象物の動きにホログラム１８に与えられる強調された基準ビームの分解能に 影響を与えない（第１図２゜望ましい実施例の記載にさらに付加された実施例に 記載された実施例の精神及び機能全反映している。

しかも添付された請求の範囲による保護に等価な設計に対して拡張されることが 所望される。例えば本発明の連想メモリシステムは、メモリ記憶手段内に記録さ れる第１の？ｒイのデータと連想機能を実行するためにｆ−夕の基準のセラトラ 用いるのが必要な第２の不完全なぎｆイのデータを連想させることができるシス テムとして考えることができる。このようなデータ処理システムでは、データの 基準セット及びデータの複合積のセットが強調されることが必要になることもち る。このようなシステムではデータの基準セットを分解し、しきい傷処理し、増 幅することができる電子ｒ−タ処理手段によってデータの基準セットが強調され る。このようなシステムの１）ｉデータを（マトリックスの形状で）強調するの に有効でおり、本発明のイメージプロセッサまたはしきい値装置２４と同じよう な動作を行なう回路でちる。これに、相関データの強度またに値の変化が計算さ れてしきい値装置２４によって強調され平均化され、よシ分解能の高い相関イメ ージが連想処理機能に対して与えられる。このようなシステムに音声ホログラム 、または関連システムを用いて連想共役機能を実行する。また上記のように、電 子信号によってＳＬＭの投射側上の読取シビームを直接に変調させる電子駆動空 間光変調益金、開示されてｂるＬＣＬＶの代ジに用いることができる。このよう なシステムでに部分的に歪んだホログラムイメージを強調するのにＣＲＴスクリ ーン素子は必要でない。

従って望ましい実施例で用いられる部材がすべて制御嘔ｎたしきい傷処理を実行 するのに必要となるわけでにない。添付請求の範囲を限定する際にはこのような 部品全交換可能となるように選択することが熟考される。従ってここに開示てれ た発明は光学的に方向付けられた、あるいにハイブリッド光学・電子システムに 限定されるものではない。

国際調査報告 国際調査報告 ＵＳ　８８０１４７３ Ｓｉ　？２３Ｓ９

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．メモリシステムに歪んだ入力イメージが与えられた時に記憶されたイメージ を再度呼び出すことができるハイブリッド光学及び電子連想メモリシステムにお いて、 第１の対象物の第１の対象物変換を記録し再構成するためのホログラフ手段であ って、前記第１の対象物変換が第１の基準ビームによって記録され、前記第１の 対象物変換が前記対象物の第１の実際のイメージであるようなホログラフ手段と 。 第２の対象物の第２の対象物変換を前記ホログラフ手段に与えるためのイメージ 変換手段であって。前記第２の対象物変換が前記第２の対象物の第２の実際のイ メージの変換であるようたイメージ変換手段とを具偏し、 前記ホログラフが前記第１の対象物変換と、前記第２の対象物変換及び前記第１ の基準ビームとの複合生成物を形成し、 前記複合生成物が歪んだ第２の基準ビームであり、さらに、記記歪んだ第２の基 準ビームを前記第１及び第２の対象物に関連する相関関数に変換する手段と、 前記第２の基準ビームと前記相関関数とを強調する手段とを備え、 前記強調する手段には、前記相関関数及び歪んだ第２の基準ビームを分解し低レ ベル疑似光を消去するための電子・光学しきい値及び光増幅手段を備えているハ イブリッド光学及び電子連想メモリシヌテム。
2. ２．前記電子・光学しきい値及び光増幅手段は。 前記相関関数を受けるための、３０フレーム／秒以上の応答時間を有する第１り ビジコンカメラを具備し、 前記第１のビジコンカメラは第１の光学プロセッサに電子出力信号を与え、この プロセッサは前記信号を限定してしきい値処理して前記相関関数の分解能を強調 し又低レベル疑似光を消去し、 前記第１の光学プロセッサはＣＲＴ出力スクリーンを有するＣＲＴにプロセッサ 出力信号を与えて前記ＣＲＴ出力スタリーンにおいて電子・光学イメージ信号を 生成し、 前記ＣＲＴスクリーンが調節可能な空間光変調器と互い違いに配置されており、 前記空間光変調器が高強度の読取クビームの変調制御を行なう手段を構成し、そ れによって前記ＣＲＴ及び前記空間光変調器が前記相関関数を強調しまた逆反射 する請求の範囲第１項記載のハイブリッド光学及び電子連想メモリシステム。
3. ３．前記空間光変調器が液晶光パルプ（ＬＣＬＶ）である請求の範囲第２項記載 のハイブリッド光学及び電子連想メモリシステム。
4. ４．前記システムは又、 前記相関関数を前記歪んだ第２の基準ビームに変換して戻す相関手段と、 前記第２の基準ビームを前記ホログラフ手段に与える手段と、 前記第２の対象物の強調されたものを前記ホログラフ手段から受取り、電子信号 を第２の光学プロセッサに与える第２のビジコンカメラ手段とを備え、前記第２ の光学プロセッサが対象物レグ出力信号を出力スクリーンを有する第２のＣＲＴ に与え、前記第２のＣＲＴが前記第２のＣＲＴ出力スクリーン上に前記第２の対 象物変換の前記強調されたもののしきい値限定されたものである電子・光学イメ ージ信号を生成し、前記第２のＣＲＴが第２のＬＣＬＶと動作上結合し、前記Ｌ ＣＬＶが高強度読取りビームの変調制御を行い、それによって前記強調された第 ２の対象物ビームが前記ホログラフ手段に戻るように再度方向付けられ、前記シ ステムが共振器を形成している請求の範囲第３項記載のハイブリッド光学及び電 子連想メモリシステム。
5. ５．イメージ変換手段がフーリエ変換レンズである請求の範囲第１項記載のハイ ブリッド光学及び電子連想メモリシニテム。
6. ６．ホログラフ手段がフーリエ変換ホログラムである請求の範囲第１項記載のハ イブリッド学及び電子連想メモリシステム。
7. ７．ホログラフ手段がフレネルホログラムである請求の範囲第１項記載のハイブ リッド光学及び電子連想メモリシステム。
8. ８．ホログラフ手段が体積ホログラムである請求の範囲第１項記載のハイブリッ ド光学及び電子連想メモリシステム。
9. ９．前記液晶光バルブが電子的に活性化される請求の範囲第３項記載のハイブリ ッド光学及び電子連想メモリシステム。
10. １０．メモリ記憶手段内に記録されたデータの第１のボデイをデータの第２の不 完全なボデイに連想させることがてきる連想メモリシステムにおいて、前記第１ のボデイのチータの変換されたものに対応する第１の変換セットのデータを記憶 するための変換データ記憶手段と、 第２のボデイのデータに対応する第２の変換セットのデータを前記変換データ記 憶手段に与えるデータ入力手段とを具備し、 基準セットのデータが複数のデルタ関数の変換に対応し、 前記変換データ記憶手段が前記第１のボデイのデータの変換と、前記第２のボデ イのデータの変換と、前記基準セットのデータの複合生成物に対応するデータの セットを形成し、 前記複合生成物及び前記基準セットのデータを強調する手段であって、 前記複合生成セットのデータを前記変換データ記憶手段に再度方向付けする手段 と、 前記複合生成物セットのデータを、前記変換データ記憶手段に再度向けられて前 記第１のボデイのデータに変換される前に、しきい値処理及び増幅によって分解 する電子データ処理手段と、 前記第１の変換セットのデータを前記第２の変換セットのデータ及び前記基準セ ットのデータに結合させ、相関させることによって、前記第１のボデイのデータ を前記第２の不完全なボデイのデータと相関させる前記変換データ記憶手段に動 作上結合している連想処理手段とを具備している連想メモリシステム。
11. １１．前記データセットをしきい値処理及び増幅することによって前記複合生成 セットのデータを分解するための前記電子データ処理手段が、 前記基準セットのデータを並列に受け、並列データを変調手段に与える並列処理 手段を具備し、 前記変調手段がデータ増幅器と関連して動作し、前記データ増幅器が前記変調器 によって変調される高利得のデータを受取ウ、 前記変調された高利得データが前記連想処理手段に与えられ、そこで前記高利得 データが前記変換セットのチータと結合され相関されて、前記第１の変換データ ボデイと前記第２のデータボデイの聞の関連を識別する請求の範囲第１０項記載 の連想メモリシステム。
12. １２．前記電子データ処理手段が前記基準データセットを比較的高速の制御可能 な方法で選択的にしきい値処理する請求の範囲第１１項記載の連想メモリシステ ム。
13. １３．前記メモリシステムは、 前記第２の不完全なボデイのデータの調節可能なしきい値を与えるチータ共振器 を備え、この共振器は、前記不完全な第２のデータをしきい値処理して高利得デ ータを前記しきい値処理された第２のデータボデイにより変調する第２の並列プ ロセッサを具備して前記基準データが連続的に強調される請求の範囲第１２項記 載の連想メモリシステム。
14. １４．部分的に歪んだ不完全な入力イメージが与えられた時に第１の記憶イメー ジを再度呼び出すことができるハイブリッド光学及び電子連想メモリシステムに おいて、 対象物の第１の記憶イメージをホログラム内の散乱領域パターンとして記録する 光学媒体を有するホログラムと、 前記部分的に歪んだ不完全た入力イメージを生成する手段とを具備し、 前記第１の記憶されたイメージは前記部分的に歪んだ入力イメージが前記ホログ ラムに与えられた時に再構成され、 前記入力イメージが前記第１の記憶イメージと相関し、前記イメージが強調され た基準ビームと結合して対象物の前記第１の記憶イメージを前記ホログラムを通 して再構成させ出力面において見れるように構成され、 電子・光学手段によって形成された前記入力基準ビームを分解するための前記強 調された基準ビームが相関手段と光増強及びしきい値手段を含み、それによって 前記第１の記憶されたイメージが前記ホログラムにおいて前記部分的に歪んだ入 力と相関され、前記記憶されたイメージに対応する出力イメージを再構成するハ イブリッド光学電子連想メモリシステム。
15. １５．前記基準を分解するための前記電子光学手段は、相関レンズから成る相関 手段と、 調節可能な制御を有し前記入力基準ビームのしきい値を設定するイメージプロセ ッサから成るしきい値手段と、 偏光ビーム分割器によって処理するために選択された読取りビームを変調するた めの光増幅手段であって、前記入力基準ビームの前記しきい値に対応する光学信 号を与え、前記光学信号が前記読取りビームを変調して強調された基準ビームを 引出し、それによって前記第１の対象物を再度構成させて前記出力面において見 られるようにする光増幅手段とを具備する請求の範囲第１４項記載のハイブリッ ド光学電子連想メモリシステム。
16. １６．前記光増幅器は、 空間光変調器（ＳＬＭ）と互い達いに配置されている光学ＣＲＴディスプレイを 具備し、前記ＳＬＭが前記ＣＲＴからしきい値イメージを出力して前記読取りビ ームを変調し、前記ＣＲＴデイスプレイが前記しきい値手段から引き出されたイ メージを与え、 前記変調された読取りビームを再度方向付けて強調された基準ビームを前記ホロ グラムに与える偏光ビーム分割器を具備している請求の範囲第１５項記載のハイ ブリッド光学電子連想メモリシステム。
17. １７．前記ＳＬＭが液晶光バルブ（ＬＣＬＶ）である請求の範囲第１６項記載の ハイブリッド光学電子連想メモリシステム。
18. １８．システムの対象物レグに入る光を強調するための手段であって、 第２の読取りビームを変調するための第２の光増幅手段及び第２のしきい値手段 を備えている光強調手段を具備し、 それによって、前記対象物レグから前記第１の電子光学手段に戻る時に光が共振 し強調される請求の範囲第１５項記載のハイブリッド光学電子連想メモリシステ ム。
19. １９．前記第１及び第２の光増幅手段がそれぞれ前記第１及び第２の読取りビー ムを変調するように直接電子的に制御される請求の範囲第１８項記載のハイブリ ッド光学電子連想メモリシステム。