JPH08129149A

JPH08129149A - 光学的情報処理装置

Info

Publication number: JPH08129149A
Application number: JP6268644A
Authority: JP
Inventors: Masaya Ito; 正弥伊藤; Kanji Nishii; 完治西井; Kenji Takamoto; 健治高本; Koji Fukui; 厚司福井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】熱膨張等により各保持部に変位が発生して
も、正確な処理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。【構成】第１のレンズ５と第２の液晶ディスプレイ６
の光路中に配置されたハーフミラー１０によって分割さ
れた第１のレンズ５のもう一つの後側焦点面に配置され
た光電変換装置１１の出力信号より、レンズ５の集光位
置及び集光位置移動量を求め、液晶ディスプレイ６上の
集光位置と液晶ディスプレイ６に表示しているマッチト
フィルタの中心とが一致するように液晶ディスプレイ６
に表示するマッチトフィルタの表示位置を、演算装置１
２の演算結果に基づき移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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学的情報処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学的情報処理装置は、例えば特
開平２−１３２４１２号公報に示されている。

【０００３】図５はこの従来の光学的情報処理装置の基
本構成図を示すものである。１はＴＶカメラ、２はＴＶ
カメラ１により撮像された画像を表示する第１の液晶デ
ィスプレイ、３は半導体レーザ、４は半導体レーザ３か
らの光を平行な光にするコリメータレンズ、５は第１の
レンズであり第１の液晶ディスプレイ２はこの第１のレ
ンズ５の前側焦点面に配置されている。

【０００４】６は参照画像のマッチトフィルタとしての
計算機ホログラムを表示する第２の液晶ディスプレイで
あり、第１のレンズ５の後側焦点面に配置されている。
７は参照画像に対して第１の液晶ディスプレイ２上の各
絵素をサンプリング点として予め計算されたマッチトフ
ィルタとしての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６の各絵素毎の透過率に対応する
印加電圧のデータを書き込んだメモリである。

【０００５】８は第２のレンズでありその前側焦点面に
第２の液晶ディスプレイ６が配置されている。９は第２
のレンズ８の後側焦点面に配置された光検出器である。

【０００６】以上のように構成された従来の光学的情報
処理装置についてその動作を説明する。まず、検査対象
がＴＶカメラ１により撮像されると、その画像が第１の
液晶ディスプレイ２に表示される。

【０００７】この第１の液晶ディスプレイ２は、コリメ
ータレンズ４により平行光化された半導体レーザ３から
のコヒーレント光により照射される。この第１の液晶デ
ィスプレイ２は、第１のレンズ５の前側焦点面に配置さ
れているので、第１のレンズ５の後側焦点面すなわち第
２の液晶ディスプレイ６上に検査対象の第１のレンズ５
により光学的に変換されたフーリエ変換像が形成され
る。

【０００８】このとき、第２の液晶ディスプレイ６に
は、光学的マッチトフィルタとして参照画像のフーリエ
変換像（あるいはその複素共役像）が、メモリ７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６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。

【０００９】従って、第１の液晶ディスプレイ２上に表
示された検査対象の入力像を第１のレンズ５により光学
的に変換したフーリエ変換像と、参照画像の予め計算さ
れたフーリエ変換像が第２の液晶ディスプレイ６上で重
畳される。

【００１０】また、この第２の液晶ディスプレイ６は第
２のレンズ８の前側焦点面に配置されているので、検査
対象と参照画像の２つのフーリエ変換像の光学的積が第
２のレンズ８により光学的にフーリエ変換され、フーリ
エ変換のコンボリューション定理としてよく知られてい
るように、第２のレンズ８の後側焦点面、つまり、光検
出器９に、検査対象と参照画像との相関値を表わす輝点
が発生する。この輝点を検出することで、検査対象の参
照画像に対する識別が可能となる。

【００１１】

【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、例えば、外気温の変化等により第１のレ
ンズ５の保持部（図示せず）に熱膨張による変位が発生
し図５の破線で示したように、第１のレンズ５がコリメ
ータレンズ４及び第２の液晶ディスプレイ６に対して相
対的に移動すると、第１のレンズ５の集光位置が破線で
示したように移動する。

【００１２】このような集光位置の移動、つまり、第２
の液晶ディスプレイ６上に生じる第１の液晶ディスプレ
イ２に表示した入力像のフーリエ変換像の中心が移動す
ると、第２の液晶ディスプレイ６に表示した参照画像の
マッチトフィルタの中心とずれるため、検査対象と参照
画像との正確な相関が行われず誤認識が発生する可能性
がある。

【００１３】この例では、第１のレンズ５が熱膨張等に
より変位した場合に付いて説明したが、半導体レーザ
３、コリメータレンズ４、第２の液晶ディスプレイ６が
変位した場合にも同様の問題が生じる。

【００１４】また、第２のレンズ８あるいは光検出器９
が変位した場合には、相関値は変化しないが、相関値の
発生する位置が変化するため、検査対象の正確な位置を
測定する場合には問題となる。

【００１５】本発明は上記問題点に鑑み、熱膨張等によ
り各保持部に変位が発生しても、正確な処理が行える光
学的情報処理装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【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、撮像装置により撮
像された入力画像を表示する第１の空間光変調素子と、
前記第１の空間光変調素子を照射する光源と、前記第１
の空間光変調素子を前側焦点面とする第１のレンズと、
前記第１のレンズの後側焦点面に配置され光学フィルタ
を表示する第２の空間光変調素子と、前記第２の空間光
変調素子を前側焦点面とする第２のレンズと、前記第２
のレンズの後側焦点面に配置された光検出器と、前記第
１のレンズの集光位置を検出する集光位置検出手段と、
前記集光位置検出手段の出力信号より前記第１のレンズ
の集光位置移動量を求め前記第２の空間光変調素子上の
集光位置と前記第２の空間光変調素子に表示している光
学フィルタの中心とが一致するように前記第２の空間光
変調素子に表示する光学フィルタの表示位置を移動させ
る演算装置を備えていることを特徴とするものである。

【００１７】あるいは、撮像装置により撮像された入力
画像を表示する第１の空間光変調素子と、前記第１の空
間光変調素子を照射する光源と、前記第１の空間光変調
素子を前側焦点面とする第１のレンズと、前記第１のレ
ンズの後側焦点面に配置され光学フィルタを表示する第
２の空間光変調素子と、前記第２の空間光変調素子を前
側焦点面とする第２のレンズと、前記第２のレンズの後
側焦点面に配置された光検出器と、前記第１のレンズの
集光位置を検出する集光位置検出手段と、前記集光位置
検出手段の出力信号より前記第１のレンズの集光位置移
動量を求める演算装置と、前記演算装置より求めた移動
量を基に前記第２の空間光変調素子上の集光位置と前記
第２の空間光変調素子に表示している光学フィルタの中
心とが一致するように前記第２の空間光変調素子を移動
する移動装置を備えていることを特徴とするものであ
る。

【００１８】あるいは、撮像装置により撮像された入力
画像を表示する第１の空間光変調素子と、前記第１の空
間光変調素子を照射する光源と、前記第１の空間光変調
素子を前側焦点面とする第１のレンズと、前記第１のレ
ンズの後側焦点面に配置され光学フィルタを表示する第
２の空間光変調素子と、前記第２の空間光変調素子を前
側焦点面とする第２のレンズと、前記第２のレンズの後
側焦点面に配置された光電変換装置と、入力画像と光学
フィルタを各々前記第１の空間光変調素子と前記第２の
空間光変調素子に表示し前記光電変換装置により検出さ
れる信号出力あるいはＳ／Ｎが最も高くなるように前記
第２の空間光変調素子に表示する光学フィルタの表示位
置を移動させる演算装置を備えていることを特徴とする
ものである。

【００１９】

【作用】本発明は上記した構成によって、前記第１のレ
ンズの集光位置を検出する集光位置検出手段と、前記集
光位置検出手段の出力信号より前記第１のレンズの集光
位置移動量を求め前記第２の空間光変調素子上の集光位
置と前記第２の空間光変調素子に表示している光学フィ
ルタの中心とが一致するように前記第２の空間光変調素
子に表示する光学フィルタの表示位置を移動させる演算
装置とを設けることにより、熱膨張等により各保持部が
変位し、第１のレンズの集光位置が変化しても、従来例
とは異なり、演算装置により高速に、光学フィルタの中
心と集光位置とを一致させることができるため、常にＳ
／Ｎが劣化せず正確な処理を行うことができる。

【００２０】また、前記第１のレンズの集光位置を検出
する集光位置検出手段と、前記集光位置検出手段の出力
信号より前記第１のレンズの集光位置移動量を求める演
算装置と、前記演算装置より求めた移動量を基に前記第
２の空間光変調素子上の集光位置と前記第２の空間光変
調素子に表示している光学フィルタの中心とが一致する
ように前記第２の空間光変調素子を移動する移動装置と
を設けることにより、熱膨張等により各保持部が変位
し、第１のレンズの集光位置が変化しても、従来例とは
異なり、移動装置により正確に、光学フィルタの中心と
集光位置とが一致するため、常にＳ／Ｎが劣化せず正確
な処理を行うことができる。

【００２１】また、入力画像と光学フィルタを各々第１
の空間光変調素子と第２の空間光変調素子に表示し光電
変換装置により検出される信号出力あるいはＳ／Ｎが最
も高くなるように第２の空間光変調素子に表示する光学
フィルタの表示位置を移動させる演算装置を設け、ある
時間間隔あるいは検査開始前に光学フィルタの表示位置
を最適化することにより、熱膨張等により各保持部が変
位し、第１のレンズの集光位置が変化しても、従来例と
は異なり、光学フィルタの中心と集光位置とが一致する
ため、Ｓ／Ｎが劣化せず正確な処理を行うことができ
る。

【００２２】

【実施例】

（第１実施例）図１は本発明の第１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、図中の番号で図５と同一のものは同一機能の
ものを示す。

【００２３】１０は、第１のレンズ５と第２の液晶ディ
スプレイ６（画素数Ｎ×Ｎ）との間の光路中に配置され
たハーフミラー、１１はハーフミラー１０によって分け
られた第１のレンズ５のもう一つの後側焦点面に配置さ
れた光電変換装置である。

【００２４】１２は光電変換装置１１の出力信号によ
り、第１のレンズ５の集光位置及び集光位置移動量を求
め、第２の液晶ディスプレイ６上の集光位置と第２の液
晶ディスプレイ６に表示しているマッチトフィルタ（サ
ンプリング数Ｍ×Ｍ、ここではＭ＜Ｎとする）の中心と
が一致するように、第２の液晶ディスプレイ６に表示す
るマッチトフィルタの表示位置を移動させる演算装置で
ある。

【００２５】以上のように構成された本実施例の光学的
情報処理装置についてその動作を説明する。

【００２６】まず、ＴＶカメラ１により検査対象が撮像
され、第１の液晶ディスプレイ２に表示される。このと
き、第２の液晶ディスプレイ６には、光学的マッチトフ
ィルタとして参照画像のフーリエ変換像（あるいはその
複素共役像）が、メモリ７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６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
表示されている。従って、従来例と同様に、光検出器９
により検査対象と参照画像との相関像が検出される。

【００２７】このような処理を実施中に、外気温の変化
等により、各保持部が熱膨張すると、第１のレンズ５の
後側焦点面に配置された光電変換装置１１上のスポット
位置が移動する。

【００２８】このスポットの移動量を演算装置１２によ
り求める。この移動量を基に、第１のレンズ５の集光位
置と第２の液晶ディスプレイ６に表示しているマッチト
フィルタの中心とが一致するように、第２の液晶ディス
プレイ６に表示するマッチトフィルタの表示位置を図２
のように移動させる。

【００２９】図２において、ｏは熱膨張等により変位す
る前の第２の液晶ディスプレイ６上の集光位置、実線は
変位前のマッチトフィルタの表示位置、ｏ’は変位後の
集光位置、破線は変位後のマッチトフィルタの表示位置
を示している。

【００３０】以上のように本実施例によれば、第１のレ
ンズ５と第２の液晶ディスプレイ６の光路中に配置され
たハーフミラー１０と、ハーフミラー１０によって分割
された第１のレンズ５のもう一つの後側焦点面に配置さ
れた光電変換装置１１と、光電変換装置１１の出力信号
より第１のレンズ５の集光位置及び集光位置移動量を求
め第２の液晶ディスプレイ６上の集光位置と第２の液晶
ディスプレイ６に表示しているマッチトフィルタの中心
とが一致するように第２の液晶ディスプレイ６に表示す
るマッチトフィルタの表示位置を移動させる演算装置１
２とを設けることにより、熱膨張等により各保持部が変
位し、第１のレンズ５の集光位置が変化しても、従来例
とは異なり、演算装置１２により高速に、マッチトフィ
ルタの中心と集光位置とを一致させることができるた
め、相関値およびＳ／Ｎが劣化せず正確な認識を行うこ
とができる。

【００３１】また、本実施例は、集光位置補正に必要な
時間を第２の液晶ディスプレイ６に表示する時間（ビデ
オレート：３３ｍｓ）と高速にできる。

【００３２】なお、この実施例では、液晶ディスプレイ
を用いたが光書き込み型の空間光変調素子を用いても良
いことは言うまでもない。

【００３３】また、本実施例では、集光位置検出手段と
して、第１のレンズ５と第２の液晶ディスプレイ６の光
路中に配置されたハーフミラー１０と、ハーフミラー１
０によって分割された第１のレンズ５のもう一つの後側
焦点面に配置された光電変換装置１１とを用いたが、こ
れに限らず、第２のレンズ８と光検出器９間の光路中に
ハーフミラーを配置し、ハーフミラーにより分割された
光路中に第３のレンズを配置し、第３のレンズの後側焦
点面に光電変換装置を配置する等の別の手段によって実
現しても良いことは言うまでもない。

【００３４】また、本実施例では、半導体レーザ３、コ
リメータレンズ４及び第１のレンズ５の変位による影響
を除外することができるが、第２の液晶ディスプレイ６
が変位した場合には対応ができない。

【００３５】このような場合には、第３の発明に述べる
ように、光検出器９により検出する相関像の相関ピーク
あるいはＳ／Ｎを測定し、相関ピークあるいはＳ／Ｎが
劣化しないように第２の液晶ディスプレイ６に表示する
マッチトフィルタの表示位置を移動することにより、さ
らに高精度に補正できることは、言うまでもない。

【００３６】また、本実施例では、第２のレンズ８ある
いは光検出器９の変位によって、相関値の発生する位置
が変位し、検査対象の正確な位置を測定する場合には対
応ができない。

【００３７】このような場合には、光検出器９により検
出する相関像のピーク位置及びピーク位置移動量を測定
する演算装置と、その移動量に基づき第２のレンズ８あ
るいは光検出器９を移動する移動装置を設けることによ
り、検査対象の位置を測定する場合にも、正確に測定で
きることは言うまでもない。

【００３８】また、本実施例では、ハーフミラー１０及
び光電変換装置１１を独立に配置しているので、ハーフ
ミラー１０及び光電変換装置１１が変位すると、あたか
も、第１のレンズ５が変位したようにみえ、マッチトフ
ィルタの表示位置を移動させてしまうため、逆に相関値
およびＳ／Ｎが劣化する。

【００３９】このようなことを防ぐため、第１のレンズ
５、ハーフミラー１０及び光電変換装置１１を一体化あ
るいは同一保持部材及び同一構造とすることにより、上
記問題を解決でき、さらに高精度化できることは言うま
でもない。

【００４０】また、別の解決策として、光検出器９によ
り検出する相関像の相関ピークあるいはＳ／Ｎを測定
し、相関ピークあるいはＳ／Ｎが劣化していないのに第
１のレンズ５の集光位置が変化している場合には、この
集光位置をあらためて基準位置とする手法を用いても良
いことは言うまでもない。

【００４１】また、本実施例では、第２の液晶ディスプ
レイ６の画素数Ｎ×Ｎの方が、マッチトフィルタのサン
プリング数Ｍ×Ｍより大きいとしたが、等しいあるいは
小さい場合には、マッチトフィルタの外周部のデータを
カットすることにより対応できることは言うまでもな
い。

【００４２】また、本実施例では、相関演算を行うよう
に、マッチトフィルタを用いたが、空間周波数領域にお
けるフィルタリングを行う光学フィルタを用いても良い
ことは言うまでもない。

【００４３】（第２実施例）図３は、本発明の第２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３において、図中の番号で図１と同一のも
のは同一機能のものを示す。

【００４４】１３は光電変換装置１１からの出力信号よ
り第１のレンズ５の集光位置及び集光位置移動量を求め
る演算装置、１４は演算装置１３より求めた集光位置移
動量を基に第２の液晶ディスプレイ６上の集光位置と第
２の液晶ディスプレイ６に表示しているマッチトフィル
タの中心が一致するように第２の液晶ディスプレイ６を
光軸に垂直な平面内（図中、紙面に垂直方向及び上下方
向）で移動させる移動装置である。

【００４５】以上のように構成された本実施例の光学的
情報処理装置についてその動作を説明する。

【００４６】まず、ＴＶカメラ１により検査対象が撮像
され、第１の液晶ディスプレイ２に表示される。このと
き、第２の液晶ディスプレイ６には、光学的マッチトフ
ィルタとして参照画像のフーリエ変換像（あるいはその
複素共役像）が、メモリ７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６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
で表示されている。

【００４７】従って、従来例と同様に、光検出器９によ
り検査対象と参照画像との相関像が検出される。

【００４８】このような処理を実施中に、外気温の変化
等により、各保持部が熱膨張すると、第１のレンズ５の
後側焦点面に配置された光電変換装置１１上のスッポト
位置が移動する。

【００４９】このスポットの移動量を演算装置１３によ
り求める。この移動量を基に、演算装置１３は移動装置
１４に移動命令を出力し、第２の液晶ディスプレイ６を
第１のレンズ５の集光位置と第２の液晶ディスプレイ６
に表示しているマッチトフィルタの中心が一致するよう
に移動させる。

【００５０】以上のように本実施例によれば、第１のレ
ンズ５と第２の液晶ディスプレイ６間の光路中に配置さ
れたハーフミラー１０と、ハーフミラー１０によって分
割された第１のレンズ５のもう一つの後側焦点面に配置
された光電変換装置１１と、光電変換装置１１の出力信
号より第１のレンズ５の集光位置及び集光位置移動量を
求める演算装置１３と、演算装置１３より求めた移動量
を基に第２の液晶ディスプレイ６上の集光位置と第２の
液晶ディスプレイ６に表示しているマッチトフィルタの
中心とが一致するように第２の液晶ディスプレイ６を移
動する移動装置とを設けることにより、熱膨張等により
各保持部が変位し、第１のレンズ５の集光位置が変化し
ても、従来例とは異なり、移動装置１４により正確に、
マッチトフィルタの中心と集光位置とを一致させること
ができるため、常に相関値およびＳ／Ｎが劣化せず正確
な認識を行うことができる。

【００５１】また、第１実施例では、第２の液晶ディス
プレイ６の画素単位でしか集光位置を補正できないのに
対して、本実施例では、移動装置１４により集光位置と
マッチトフィルタの中心とを正確に一致できるため、相
関値およびＳ／Ｎを高レベルに維持することができる。

【００５２】なお、本実施例では、液晶ディスプレイを
用いたが光書き込み型の空間光変調素子を用いても良い
ことは言うまでもない。

【００５３】また、本実施例では、集光位置検出手段と
して、第１のレンズ５と第２の液晶ディスプレイ６の光
路中に配置されたハーフミラー１０と、ハーフミラー１
０によって分割された第１のレンズ５のもう一つの後側
焦点面に配置された光電変換装置１１とを用いている。

【００５４】しかしながら、これに限らず、第２のレン
ズ８と光検出器９間の光路中にハーフミラーを配置し、
ハーフミラーにより分割された光路中に第３のレンズを
配置し、第３のレンズの後側焦点面に光電変換装置を配
置する等の別の手段によって実現しても良いことは言う
までもない。

【００５５】また、この実施例では、相関演算を行うよ
うに、マッチトフィルタを用いたが、空間周波数領域に
おけるフィルタリングを行う光学フィルタを用いても良
いことは言うまでもない。

【００５６】また、本実施例では、集光位置補正に移動
装置１４のみを用いたが、第１の発明と組み合わせて、
画素単位以上の移動は表示位置の移動を用い、画素単位
以下の移動は、移動装置１４を用いることにより、高速
にしかも精度良く位置補正できることは言うまでもな
い。

【００５７】（第３実施例）図４は、本発明の第３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４において、図中の番号で図１と同一のも
のは同一機能のものを示す。

【００５８】１５は第２のレンズ８の後側焦点面に配置
された光電変換装置、１６はテストパターンとテストパ
ターンのマッチトフィルタを各々第１の液晶ディスプレ
イ２と第２の液晶ディスプレイ６に表示し、光電変換装
置１５により検出された相関値あるいはＳ／Ｎが最も高
くなるように第２の液晶ディスプレイ６に表示するマッ
チトフィルタの表示位置を移動させる演算装置である。

【００５９】以上のように構成された本実施例の光学的
情報処理装置についてその動作を説明する。

【００６０】まず、ＴＶカメラ１により検査対象が撮像
され、第１の液晶ディスプレイ２に表示される。このと
き、第２の液晶ディスプレイ６には、光学的マッチトフ
ィルタとして参照画像のフーリエ変換像（あるいはその
複素共役像）が、メモリ７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６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
表示されている。

【００６１】従って、従来例と同様に、光電変換装置１
５により検査対象と参照画像との相関像が検出される。

【００６２】このような処理を実施中に、ある時間間隔
あるいは検査開始前に、第１の液晶ディスプレイ２にテ
ストパターンを表示し、第２の液晶ディスプレイ６には
テストパターンに対応するマッチトフィルタとしての計
算機ホログラムを表示し、相関像を光電変換装置１５に
より検出する。

【００６３】もし、外気温の変化等により、各保持部が
熱膨張し、第２の液晶ディスプレイ６上の集光位置が移
動すると、従来例で説明したように、相関像が劣化す
る。そこで、光電変換装置１５で検出したテストパター
ンの相関像のピーク値あるいはＳ／Ｎを演算装置１６で
求める。

【００６４】もし、熱膨張等によりピーク値あるいはＳ
／Ｎが劣化していると、演算装置１６は第２の液晶ディ
スプレイ６に表示するテストパターンのマッチトフィル
タの表示位置を移動する。そして、再び相関像を検出す
る。

【００６５】この処理をピーク値が初期状態の値に近く
なるまで、繰り返し実施し、その表示位置を記憶する。
実際に、検査する場合には、先ほどの求めた表示位置に
マッチトフィルタを表示することにより、各保持部が熱
膨張し、集光位置が変化しても正確な認識を実行でき
る。

【００６６】以上のような本実施例によれば、テストパ
ターンとテストパターンのマッチトフィルタを各々第１
の液晶ディスプレイ２と第２の液晶ディスプレイ６に表
示し光電変換装置６により検出される相関値あるいはＳ
／Ｎが最も高くなるように第２の液晶ディスプレイ６に
表示するマッチトフィルタの表示位置を移動させる演算
装置を設け、ある時間間隔あるいは検査開始前にマッチ
トフィルタの表示位置を最適化することにより、熱膨張
等により各保持部が変位し、第１のレンズ５の集光位置
が変化しても、従来例とは異なり、マッチトフィルタの
中心と集光位置とを一致させることができるため、相関
値およびＳ／Ｎが劣化せず正確な認識を行うことができ
る。

【００６７】また、本実施例によれば、第１及び第２の
実施例とは異なり、ハーフミラー１０と光電変換装置１
１が無くて済むため、光学系を小型化することができ
る。

【００６８】なお、本実施例では、液晶ディスプレイを
用いたが光書き込み型の空間光変調素子を用いても良い
ことは言うまでもない。

【００６９】また、この実施例では、相関演算を行うよ
うに、マッチトフィルタを用いたが、空間周波数領域に
おけるフィルタリングを行う光学フィルタを用いても良
いことは言うまでもない。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記第１のレンズの集光位置を検出する集光位置検出手
段と、前記集光位置検出手段の出力信号より前記第１の
レンズの集光位置移動量を求め前記第２の空間光変調素
子上の集光位置と前記第２の空間光変調素子に表示して
いる光学フィルタの中心とが一致するように前記第２の
空間光変調素子に表示する光学フィルタの表示位置を移
動させる演算装置とを設けることにより、熱膨張等によ
り各保持部が変位し、第１のレンズの集光位置が変化し
ても、従来例とは異なり、演算装置により高速に、光学
フィルタの中心と集光位置とを一致させることができる
ため、常にＳ／Ｎが劣化せず正確な処理を行うことがで
きる。

【００７１】また、本発明によれば、前記第１のレンズ
の集光位置を検出する集光位置検出手段と、前記集光位
置検出手段の出力信号より前記第１のレンズの集光位置
移動量を求める演算装置と、前記演算装置より求めた移
動量を基に前記第２の空間光変調素子上の集光位置と前
記第２の空間光変調素子に表示している光学フィルタの
中心とが一致するように前記第２の空間光変調素子を移
動する移動装置とを設けることにより、熱膨張等により
各保持部が変位し、第１のレンズの集光位置が変化して
も、従来例とは異なり、移動装置により正確に、光学フ
ィルタの中心と集光位置とを一致させることができるた
め、常にＳ／Ｎが劣化せず正確な処理を行うことができ
る。

【００７２】また、本発明によれば、入力画像と光学フ
ィルタを各々前記第１の空間光変調素子と前記第２の空
間光変調素子に表示し前記光電変換装置により検出され
る信号出力あるいはＳ／Ｎが最も高くなるように前記第
２の空間光変調素子に表示する光学フィルタの表示位置
を移動させる演算装置を設け、ある時間間隔あるいは検
査開始前に光学フィルタの表示位置を最適化することに
より、熱膨張等により各保持部が変位し、第１のレンズ
の集光位置が変化しても、従来例とは異なり、光学フィ
ルタの中心と集光位置とを一致させることができるた
め、Ｓ／Ｎが劣化せず正確な処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における基本構成図

【図２】同実施例におけるマッチトフィルタの表示位置
を示す図

【図３】本発明の第２の実施例における基本構成図

【図４】本発明の第３の実施例における基本構成図

【図５】従来の光学的情報処理装置の基本構成図

【符号の説明】

１ＴＶカメラ２第１の液晶ディスプレイ３半導体レーザ４コリメータレンズ５第１のレンズ６第２の液晶ディスプレイ７メモリ８第２のレンズ９光検出器１０ハーフミラー１１光電変換装置１２演算装置１３演算装置１４移動装置１５光電変換装置１６演算装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福井厚司大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像装置により撮像された入力画像を表示
する第１の空間光変調素子と、前記第１の空間光変調素
子を照射する光源と、前記第１の空間光変調素子を前側
焦点面とする第１のレンズと、前記第１のレンズの後側
焦点面に配置され光学フィルタを表示する第２の空間光
変調素子と、前記第２の空間光変調素子を前側焦点面と
する第２のレンズと、前記第２のレンズの後側焦点面に
配置された光検出器と、前記第１のレンズの集光位置を
検出する集光位置検出手段と、前記集光位置検出手段の
出力信号より前記第１のレンズの集光位置移動量を求め
前記第２の空間光変調素子上の集光位置と前記第２の空
間光変調素子に表示している光学フィルタの中心とが一
致するように前記第２の空間光変調素子に表示する光学
フィルタの表示位置を移動させる演算装置を備えている
ことを特徴とする光学的情報処理装置。
【請求項２】撮像装置により撮像された入力画像を表示
する第１の空間光変調素子と、前記第１の空間光変調素
子を照射する光源と、前記第１の空間光変調素子を前側
焦点面とする第１のレンズと、前記第１のレンズの後側
焦点面に配置され光学フィルタを表示する第２の空間光
変調素子と、前記第２の空間光変調素子を前側焦点面と
する第２のレンズと、前記第２のレンズの後側焦点面に
配置された光検出器と、前記第１のレンズの集光位置を
検出する集光位置検出手段と、前記集光位置検出手段の
出力信号より前記第１のレンズの集光位置移動量を求め
る演算装置と、前記演算装置より求めた移動量を基に前
記第２の空間光変調素子上の集光位置と前記第２の空間
光変調素子に表示している光学フィルタの中心とが一致
するように前記第２の空間光変調素子を移動する移動装
置を備えていることを特徴とする光学的情報処理装置。
【請求項３】撮像装置により撮像された入力画像を表示
する第１の空間光変調素子と、前記第１の空間光変調素
子を照射する光源と、前記第１の空間光変調素子を前側
焦点面とする第１のレンズと、前記第１のレンズの後側
焦点面に配置され光学フィルタを表示する第２の空間光
変調素子と、前記第２の空間光変調素子を前側焦点面と
する第２のレンズと、前記第２のレンズの後側焦点面に
配置された光電変換装置と、入力画像と光学フィルタを
各々前記第１の空間光変調素子と前記第２の空間光変調
素子に表示し前記光電変換装置により検出される信号出
力あるいはＳ／Ｎが最も高くなるように前記第２の空間
光変調素子に表示する光学フィルタの表示位置を移動さ
せる演算装置を備えていることを特徴とする光学的情報
処理装置。
【請求項４】集光位置検出手段を前記第１のレンズと前
記第２の空間光変調素子間の光路中に配置されたハーフ
ミラーと、前記ハーフミラーによって分割された前記第
１のレンズのもう一つの後側焦点面に配置された光電変
換装置で構成されていることを特徴とする請求項１〜２
の何れかに記載の光学的情報処理装置。
【請求項５】空間光変調素子を液晶ディスプレイとした
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光学的
情報処理装置。
【請求項６】光学フィルタを参照画像のマッチトフィル
タとしたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載
の光学的情報処理装置。
【請求項７】光学フィルタを空間周波数フィルタとした
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光学的
情報処理装置。