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JPH0876672A - Method for automatically recognizing three-dimensional object and device therefor - Google Patents

Method for automatically recognizing three-dimensional object and device therefor

Info

Publication number
JPH0876672A
JPH0876672A JP20774494A JP20774494A JPH0876672A JP H0876672 A JPH0876672 A JP H0876672A JP 20774494 A JP20774494 A JP 20774494A JP 20774494 A JP20774494 A JP 20774494A JP H0876672 A JPH0876672 A JP H0876672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
conversion
matrix
parallax
hologram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20774494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Kou
徳寛 康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP20774494A priority Critical patent/JPH0876672A/en
Publication of JPH0876672A publication Critical patent/JPH0876672A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

PURPOSE: To make it possible to recognize a three-dimensional object by using a hologram by bringing the reproduced image of the Fourier transform hologram of the matrix parallax image of a standard object and the Fourier transform hologram of the parallax image obtd. by picking up the image of an object to be examined into interference with each other and checking the correlativeness of these images. CONSTITUTION: The reproduced image of the Fourier transform hologram 1 recording the matrix parallax image of the three-dimensional standard object 1 and the image formed by subjecting the parallel image obtd. by picking up the image of the object 10 to be examined to Fourier transform image processing are brought into interference with each other and the correlativeness of these images is checked. A correlative peak appears and the resemblance of the three-dimensional object 10 to be examined with the standard object 1 is automatically recognized if the resemblance of these images is high. The position of the peak of the correlation corresponds to the respective regions of the M×N matrix parallax images and, therefore, the parallax angle of the object 10 to be examined picked up by a CCD camera 11 is known.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムを用いて人
間の顔等の三次元物体の標準物体に対する類似性を自動
的に認識する三次元物体自動認識方法及びその装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional object automatic recognition method and apparatus for automatically recognizing the similarity of a three-dimensional object such as a human face to a standard object by using a hologram.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にホログラムは、照明光を照射する
ことにより記録された三次元物体像を再生し、この再生
像を観察することに利用されている。
2. Description of the Related Art Generally, a hologram is used for reproducing a recorded three-dimensional object image by illuminating it with illumination light and observing the reproduced image.

【0003】一方、建造物等への外部者の侵入を防止す
るために、この建造物の各関係者にはセキュリティーカ
ードを保持させている。このセキュリティーカードに
は、その関係者に関する情報が記載されるとともに顔写
真が添付されている。さらにはセキュリティーカードに
ホログラムを貼り付けてあるものもある。
On the other hand, in order to prevent an outsider from entering a building or the like, a security card is held by each person involved in the building. The security card contains information about the person concerned and a face photo. In addition, some security cards have holograms attached.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなセキュリティーカードにホログラムが用いられてい
るものの、このホログラムは、ただ単に建造物の関係者
であることを示すことに用いられるのが多い。
However, although holograms are used in such security cards, the holograms are often used merely to indicate that they are concerned with the building.

【0005】従って、このホログラムを建造物の関係者
を示すことだけでなく、関係者個々等の認識に用いるこ
とができれば、よりセキュリティーを高められるという
要求がある。
Therefore, if this hologram can be used not only to show the persons involved in the building but also to recognize the persons concerned, there is a demand for higher security.

【0006】そこで本発明は、ホログラムを用いて三次
元物体の認識ができる三次元物体自動認識方法及びその
装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a three-dimensional object automatic recognition method and apparatus capable of recognizing a three-dimensional object using a hologram.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1によれば、標準
物体の垂直及び水平方向に並んだ行列視差画像のフリー
エ変換画像を記録したフリーエ変換ホログラムの再生像
と、被検物体を撮像して得られる視差画像をフリーエ変
換画像処理した画像とを干渉させ、これら画像の相関性
をチェックして上記目的を達成しようとする三次元物体
自動認識方法である。
According to a first aspect of the present invention, a reconstructed image of a Frierian-converted hologram in which a freeer-converted image of matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions of a standard object is recorded, and an object to be inspected are imaged. This is a three-dimensional object automatic recognition method in which the parallax image obtained by the above is made to interfere with the image subjected to the free image conversion image processing and the correlation between these images is checked to achieve the above object.

【0008】請求項2によれば、標準物体を撮影して得
られる垂直及び水平方向に並んだ行列視差画像をフィル
ムに撮影する第1のステップと、このフィルムに記録さ
れた行列視差画像をフリーエ変換レンズを通して感光材
料に記録することによりフリーエ変換ホログラムを作成
する第2のステップと、を有している。
According to the second aspect, the first step of photographing on the film the matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions obtained by photographing the standard object, and the matrix parallax image recorded on the film are free-read. A second step of creating a freeer conversion hologram by recording on a photosensitive material through a conversion lens.

【0009】請求項3によれば、行列視差画像は、ハエ
ノメレンズを通して標準物体の像をフィルムに記録す
る。
According to the third aspect, the matrix parallax image records the image of the standard object on the film through the fly-eye lens.

【0010】請求項4によれば、行列視差画像は、複数
の標準物体の像を各領域別にフィルムに記録する。
According to the fourth aspect, the matrix parallax image records images of a plurality of standard objects on a film for each area.

【0011】請求項5によれば、標準物体の垂直及び水
平方向に並んだ行列視差画像のフリーエ変換画像を記録
したフリーエ変換ホログラムと、被検物体を撮像して得
られる視差画像をフリーエ変換画像処理して高分解能空
間光変調器に表示する被検物表示手段と、フリーエ変換
ホログラムの再生像の共役画像に変換して高分解能空間
光変調器上に結像するフリーエ変換光学系と、フリーエ
変換光学系により得られるフリーエ変換ホログラム再生
像の共役画像と高分解能空間光変調器上に表示されるフ
リーエ変換画像との干渉により生じる相関ピークを検出
して被検物体の標準物体に対する類似性を判定する判定
手段と、を備えて上記目的を達成しようとする三次元物
体自動認識装置である。
According to the fifth aspect of the present invention, the free-angle conversion hologram recording the free-angle conversion image of the matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions of the standard object and the parallax image obtained by imaging the object to be inspected are converted to the free-angle conversion image. An object display means for processing and displaying on a high-resolution spatial light modulator, a free-angle conversion optical system for converting a conjugate image of a reproduced image of a free-angle conversion hologram to form an image on the high-resolution spatial light modulator, and a free-angle converter. Detect the correlation peak caused by the interference between the conjugate image of the free image converted hologram obtained by the conversion optical system and the free image converted on the high resolution spatial light modulator to detect the similarity of the object under test to the standard object. A three-dimensional object automatic recognition apparatus, which comprises a determination means for determining, and which is intended to achieve the above object.

【0012】請求項6によれば、フリーエ変換ホログラ
ムは、複数の標準物体を各領域別に記録する。
According to the sixth aspect, the Freie conversion hologram records a plurality of standard objects for each area.

【0013】請求項7によれば、被検物表示手段は、被
検物体に対して角度を変えて標準物体に対する行列視差
画像を撮像する撮像素子と、この撮像素子の撮像により
得られた行列視差画像を少なくともフリーエ変換パター
ンに変換処理するフリーエ変換処理手段と、このフリー
エ変換処理手段により得られるフリーエ変換画像を表示
する高分解能液晶パネルと、を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, the inspection object display means changes the angle with respect to the inspection object and picks up a matrix parallax image with respect to the standard object, and a matrix obtained by the imaging device. It has at least a free conversion processing means for converting the parallax image into a free conversion pattern, and a high resolution liquid crystal panel for displaying the free conversion image obtained by this free conversion processing means.

【0014】[0014]

【作用】請求項1によれば、標準物体の垂直及び水平方
向に並んだ行列視差画像のフリーエ変換画像を記録した
フリーエ変換ホログラムの再生像と、被検物体を撮像し
て得られる視差画像をフリーエ変換画像処理した画像と
を干渉させ、これら画像の相関性をチェックすると、こ
れら画像の類似性が高ければ相関ピークが現れて被検物
体が標準物体に類似していることが判定される。
According to the first aspect of the present invention, a reconstructed image of a Freezer-converted hologram in which a Freezer-converted image of matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions of a standard object is recorded, and a parallax image obtained by capturing an object to be inspected. By interfering with the image subjected to the Frayer-transformed image processing and checking the correlation between these images, if the similarity between these images is high, a correlation peak appears and it is determined that the object to be inspected is similar to the standard object.

【0015】請求項2によれば、標準物体を記録するフ
リーエ変換ホログラムは、標準物体を撮影して得られる
垂直及び水平方向に並んだ行列視差画像をフィルムに撮
影し、次にこのフィルムに記録された行列視差画像をフ
リーエ変換レンズを通して感光材料に記録することによ
り作成される。
According to the second aspect of the present invention, the free-form conversion hologram for recording a standard object captures on a film the matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions obtained by capturing the standard object, and then records on this film. It is created by recording the formed matrix parallax image on a light-sensitive material through a Freie conversion lens.

【0016】請求項3によれば、行列視差画像は、標準
物体の像をハエノメレンズを通してフィルムに記録され
る。
According to the third aspect, the matrix parallax image is recorded on the film through the Haenomelens image of the standard object.

【0017】請求項4によれば、行列視差画像は、複数
の標準物体の像を各領域別にフィルムに記録する。
According to the fourth aspect, the matrix parallax image records images of a plurality of standard objects on a film for each area.

【0018】請求項5によれば、標準物体の行列視差画
像のフリーエ変換画像を記録したフリーエ変換ホログラ
ムの再生像を共役画像に変換して高分解能空間光変調器
上に結像し、これと共にこの高分解能空間光変調器に被
検物体を撮像して得られる視差画像をフリーエ変換画像
処理して表示し、このときのフリーエ変換ホログラム再
生像の共役画像と高分解能空間光変調器上に表示される
フリーエ変換画像との干渉により生じる相関ピークを検
出し、被検物体の標準物体に対する類似性を判定する。
According to a fifth aspect of the present invention, a reproduced image of a Frayer-converted hologram recorded with a Fliere-converted image of a matrix parallax image of a standard object is converted into a conjugate image, which is imaged on a high-resolution spatial light modulator. This high resolution spatial light modulator displays the parallax image obtained by picking up the object to be processed with the free image conversion image, and displays it on the high resolution spatial light modulator and the conjugate image of the free image converted hologram reproduction image at this time. Correlation peaks caused by interference with the Frieder's transformed image are detected, and the similarity of the object to be inspected to the standard object is determined.

【0019】この場合、請求項6によれば、フリーエ変
換ホログラムに記憶されている複数の標準物体の再生像
が、高分解能空間光変調器上に結像される。
In this case, according to the sixth aspect, the reproduced images of the plurality of standard objects stored in the Freie conversion hologram are formed on the high resolution spatial light modulator.

【0020】請求項7によれば、撮像素子により被検物
体に対して角度を変えて行列視差画像を撮像し、この行
列視差画像を少なくともフリーエ変換パターンに変換処
理して高分解能液晶パネルに表示し、フリーエ変換ホロ
グラム再生像の共役画像との干渉を得る。
According to the seventh aspect, the matrix parallax image is captured by the imaging device while changing the angle with respect to the object to be inspected, and the matrix parallax image is converted into at least a free-eye conversion pattern and displayed on the high resolution liquid crystal panel. Then, interference with the conjugate image of the free image converted hologram is obtained.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は三次元物体自動認識装置の構成図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an automatic three-dimensional object recognition apparatus.

【0023】リレーフ型のフリーエ変換ホログラム1
は、三次元の標準物体の垂直及び水平方向に並んだ行列
視差画像のフリーエ変換画像を記録したものである。
Relay-type free-eye conversion hologram 1
Is a free-form conversion image of matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions of a three-dimensional standard object.

【0024】このフリーエ変換ホログラム1の作成方法
は、図2及び図3に示す三次元の標準物体2の行列視差
画像をフィルム3に撮影する第1のステップと、このフ
ィルム3に記録された行列視差画像をフリーエ変換して
感光材料4に記録する第2のステップとから成る。
This Freeie conversion hologram 1 is produced by the first step of photographing the matrix parallax image of the three-dimensional standard object 2 shown in FIGS. 2 and 3 on the film 3 and the matrix recorded on the film 3. The second step of free-converting the parallax image and recording it on the photosensitive material 4.

【0025】すなわち、第1のステップは、図2に示す
ように、標準物体2に対して距離Rだけ離してフィルム
3を配置し、このフィルム3の前方にハエノメレンズ5
を配置する。
That is, in the first step, as shown in FIG. 2, the film 3 is arranged at a distance R from the standard object 2, and the fly-eye lens 5 is placed in front of the film 3.
To place.

【0026】このハエノメレンズ5は、単レンズを垂直
方向にM個、水平方向にN個だけ配列した構成となって
いる。
The fly-eye lens 5 is constructed by arranging M single lenses in the vertical direction and N single lenses in the horizontal direction.

【0027】この状態に、標準物体2に白色光を照射す
れば、標準物体2の像がハエノメレンズ5の各単レンズ
ごとにフィルム3に結像される。これら単レンズにより
結像される各像は、標準物体2を各角度から見た各視差
画像となるので、フィルム3には、垂直及び水平方向に
並んだM×Nの行列視差画像が縮小記録される。
When the standard object 2 is irradiated with white light in this state, an image of the standard object 2 is formed on the film 3 for each single lens of the fly-eye lens 5. Since each image formed by these single lenses becomes each parallax image of the standard object 2 viewed from each angle, M × N matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions are reduced and recorded on the film 3. To be done.

【0028】第2のステップは、図3に示すようにM×
Nの行列視差画像が縮小記録されたフィルム3に対して
フリーエ変換レンズ6を配置し、このフリーエ変換レン
ズ6の焦点位置に感光材料4を配置する。なお、フリー
エ変換レンズ6は、焦点距離fである。
The second step is M ×, as shown in FIG.
The FRIE conversion lens 6 is arranged on the film 3 on which the N matrix parallax images are reduced and recorded, and the photosensitive material 4 is arranged at the focal position of the FRIE conversion lens 6. The free-eye conversion lens 6 has a focal length f.

【0029】この状態に、フィルム3に対して平行照明
光のレーザ光線を照射すると、フィルム3の行列視差画
像gは、フリーエ変換レンズ6により光学的にフリーエ
パターンに変換され、フリーエ変換波面として感光材料
4に入射する。
In this state, when the film 3 is irradiated with a laser beam of parallel illumination light, the matrix parallax image g of the film 3 is optically converted into a free-angle pattern by the free-angle conversion lens 6, and a free-angle converted wavefront is obtained. It is incident on the photosensitive material 4.

【0030】この状態に、感光材料4に対して参照光
が、フリーエ変換波面の入射方向に対して斜めの方向か
ら入射すると、フリーエ変換波面と参照光とにより干渉
が生じ、この干渉縞が感光材料4に記録される。
In this state, when the reference light is incident on the photosensitive material 4 from a direction oblique to the incident direction of the Freie converted wavefront, interference occurs between the Freeee converted wavefront and the reference light, and this interference fringe is exposed. Recorded in Material 4.

【0031】このとき、フィルム3の行列視差画像gと
すれば、感光材料4には、フリーエ変換ホログラムとす
る記録波面Gが記録される。
At this time, if the matrix parallax image g of the film 3 is used, the recording wavefront G, which is a free Fourier transform hologram, is recorded on the photosensitive material 4.

【0032】以上の感光材料4への記録波面Gの記録に
よりフリーエ変換ホログラム1が作成される。
By recording the recording wavefront G on the photosensitive material 4 as described above, the free Fourier transform hologram 1 is created.

【0033】一方、被検物体10に対して撮像視野を向
け、かつ被検物体10から距離Rだけ離れてCCDカメ
ラ11が設けられている。
On the other hand, a CCD camera 11 is provided with its imaging field of view facing the object 10 to be inspected and at a distance R from the object 10 to be inspected.

【0034】このCCDカメラ11は、被検物体10に
対する撮影の角度を変えることにより、所望角度方向か
らの視差画像の画像信号を出力するものとなる。
The CCD camera 11 outputs the image signal of the parallax image from the desired angle direction by changing the photographing angle of the object 10 to be inspected.

【0035】画像処理装置12は、CCDカメラ11か
ら出力される視差画像信号を入力し、この視差画像信号
に対して輪郭、特徴抽出等の画像処理を施す機能を有し
ている。
The image processing device 12 has a function of inputting the parallax image signal output from the CCD camera 11 and subjecting the parallax image signal to image processing such as contour and feature extraction.

【0036】フリーエ変換処理装置13は、画像処理装
置12により画像処理された視差画像信号を高速フリー
エ変換パターンに変換し、このフリーエ変換された画像
を高分解能空間光変調器としての高分解能液晶パネル1
4に表示する機能を有している。
The free image conversion processing device 13 converts the parallax image signal image-processed by the image processing device 12 into a high speed free image conversion pattern, and the free image converted image is a high resolution liquid crystal panel as a high resolution spatial light modulator. 1
4 has the function of displaying.

【0037】すなわち、フリーエ変換処理装置13は、
上記フリーエ変換ホログラム1を作成する際の、図3に
示す第2のステップにおけるフィルム3及びフリーエ変
換レンズ6によるフリーエ変換作用を、画像処理により
行うのと同様の機能を有している。
That is, the Frier conversion processing device 13 is
It has a function similar to that of performing the Friede conversion operation by the film 3 and the Friede conversion lens 6 in the second step shown in FIG.

【0038】フリーエ変換ホログラム1及び高分解能液
晶パネル14は、同一光軸a上に配置されている。
The Frayer conversion hologram 1 and the high resolution liquid crystal panel 14 are arranged on the same optical axis a.

【0039】これらフリーエ変換ホログラム1と高分解
能液晶パネル14との間には、フリーエ変換光学系20
が配置されている。
A free-angle conversion optical system 20 is provided between the free-angle conversion hologram 1 and the high-resolution liquid crystal panel 14.
Is arranged.

【0040】このフリーエ変換光学系20は、フリーエ
変換ホログラム1の再生像Gを共役画像Gに変換して
高分解能液晶パネル14上に結像する機能を有してい
る。
The FRIE conversion optical system 20 has a function of converting the reproduced image G of the FRIE conversion hologram 1 into a conjugate image G * and forming an image on the high resolution liquid crystal panel 14.

【0041】具体的にフリーエ変換光学系20は、フリ
ーエ変換レンズL1、L2をそれぞれ共役関係となる位
置、すなわち各フリーエ変換レンズL1、L2の各焦点
距離fを離して光軸a上に配置されている。
More specifically, the Frier conversion optical system 20 is arranged on the optical axis a at a position where the Ferie conversion lenses L1 and L2 are in a conjugate relationship, that is, apart from the focal lengths f of the FRIE conversion lenses L1 and L2. ing.

【0042】以下、例えば、Aは画像の共役画像を示
し、A☆BはA画像とB画像との相関演算を示し、かつ
小文字g、hは元来の画像を示し、その大文字G、Hは
画像g、hのフリーエ変換を示す。
Hereinafter, for example, A * indicates a conjugate image of an image, A * B indicates a correlation operation between the A image and the B image, and lowercase letters g and h indicate the original image, and their uppercase letters G, H indicates the Flier conversion of the images g and h.

【0043】高分解能液晶パネル14におけるフリーエ
変換光学系20の配置側とは反対側には、フリーエ変換
レンズL3が配置されている。
On the side of the high resolution liquid crystal panel 14 opposite to the side on which the Freie conversion optical system 20 is arranged, a Freie conversion lens L3 is arranged.

【0044】このフリーエ変換レンズL3は、フリーエ
変換ホログラム再生像Gの共役画像Gと高分解能液晶
パネル14に表示されるフリーエ変換画像Hとの干渉に
よる相関演算h☆g、h☆gを得るものである。
The FRIE conversion lens L3 performs correlation calculation h ☆ g, h ☆ g * by the interference between the conjugate image G * of the FRIE conversion hologram reproduction image G and the FRIE conversion image H displayed on the high resolution liquid crystal panel 14. I will get it.

【0045】このフリーエ変換レンズL3の焦点位置に
は、これら相関演算h☆g、h☆gを検出してその光
量に応じた電気信号に変換出力する検出器21、22が
配置されている。
At the focal position of the free-eye conversion lens L3, detectors 21 and 22 for detecting the correlation calculations h * g and h * g * and converting and outputting them into an electric signal corresponding to the light quantity thereof are arranged. .

【0046】判定部23は、検出器21、22からの電
気信号を入力し、相関演算h☆g、h☆gによる相関
ピークが現れているのを検出すると、標準物体1に対し
て被検物体10の類似性が高いと判定し、かつ相関ピー
クがなければ標準物体1に対して被検物体10は類似し
てなく同一でないと判定する機能を有している。
When the judgment section 23 receives the electric signals from the detectors 21 and 22 and detects that the correlation peaks due to the correlation calculations h ☆ g and h ☆ g * appear, the standard object 1 is detected. It has a function of determining that the similarity of the inspection object 10 is high and determining that the inspection object 10 is not similar and not identical to the standard object 1 if there is no correlation peak.

【0047】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.

【0048】先ず、標準物体1の記録されたフリーエ変
換ホログラム1が予め作成される。
First of all, the Freie conversion hologram 1 in which the standard object 1 is recorded is prepared in advance.

【0049】すなわち、第1のステップにおいて、図2
に示すように、標準物体2に対して距離Rだけ離してフ
ィルム3を配置し、このフィルム3の前方にハエノメレ
ンズ5を配置する。
That is, in the first step, as shown in FIG.
As shown in, the film 3 is arranged at a distance R from the standard object 2, and the fly-eye lens 5 is arranged in front of the film 3.

【0050】この状態に、標準物体2に白色光を照射す
れば、標準物体2の像がハエノメレンズ5の各単レンズ
ごとにM×Nの行列視差画像となってフィルム3に結像
され縮小記録される。
When the standard object 2 is irradiated with white light in this state, the image of the standard object 2 becomes an M × N matrix parallax image for each single lens of the fly-eye lens 5 and is imaged on the film 3 for reduction recording. To be done.

【0051】第2のステップにおいて、図3に示すよう
に行列視差画像の記録されたフィルム3に対してフリー
エ変換レンズ6を配置し、このフリーエ変換レンズ6の
焦点位置に感光材料4を配置し、このフィルム3に対し
て平行照明光のレーザ光線を照射する。
In the second step, as shown in FIG. 3, the FRIEE conversion lens 6 is arranged on the film 3 on which the matrix parallax image is recorded, and the photosensitive material 4 is arranged at the focal position of the FRIEE conversion lens 6. The film 3 is irradiated with a laser beam of parallel illumination light.

【0052】このレーザ光線の照射によりフィルム3の
行列視差画像gは、フリーエ変換レンズ6によりフリー
エパターンに変換され、フリーエ変換波面として感光材
料4に入射し、かつこの状態に参照光を感光材料4に入
射すると、フリーエ変換波面と参照光とにより干渉が生
じ、その記録波面Gが感光材料4に記録される。
By the irradiation of the laser beam, the matrix parallax image g of the film 3 is converted into a free-angle pattern by the free-angle conversion lens 6 and is incident on the photosensitive material 4 as a free-angle conversion wavefront, and in this state, the reference light is used as the photosensitive material. When the light enters the No. 4, the free wave conversion wavefront and the reference light interfere with each other, and the recording wavefront G is recorded on the photosensitive material 4.

【0053】以上によりフリーエ変換ホログラム1が作
成される。
The Freeie conversion hologram 1 is created as described above.

【0054】次に、被検物体10の自動認識が行われ
る。
Next, the object 10 to be inspected is automatically recognized.

【0055】フリーエ変換ホログラム1は、図1に示す
ようにフリーエ変換レンズL1の前方に配置される。
The Freee conversion hologram 1 is arranged in front of the Freee conversion lens L1 as shown in FIG.

【0056】一方、CCDカメラ11は、所望角度方向
から被検物体10を撮像し、その視差画像信号を出力す
る。この視差画像信号は、画像処理装置12に送られ
る。
On the other hand, the CCD camera 11 takes an image of the object 10 to be inspected from a desired angle direction and outputs a parallax image signal thereof. This parallax image signal is sent to the image processing device 12.

【0057】この画像処理装置12は、CCDカメラ1
1からの視差画像信号を入力し、この視差画像信号に対
して輪郭、特徴抽出等の画像処理を施してフリーエ変換
処理装置13に送る。
The image processing apparatus 12 is a CCD camera 1
The parallax image signal from No. 1 is input, the parallax image signal is subjected to image processing such as contour and feature extraction, and the parallax image signal is sent to the FRIE conversion processing device 13.

【0058】このフリーエ変換処理装置13は、画像処
理装置12により画像処理された視差画像信号を高速フ
リーエ変換パターンに変換し、このフリーエ変換された
画像Hを高分解能液晶パネル14に表示する。
The free image conversion processing device 13 converts the parallax image signal image-processed by the image processing device 12 into a high speed free image conversion pattern, and displays the free image converted image H on the high resolution liquid crystal panel 14.

【0059】この状態に、フリーエ変換ホログラム1に
対し、このフリーエ変換ホログラム1を作成したときの
参照光と共役するレーザ照明光を斜め方向から入射する
と、フリーエ変換レンズL1の焦点面には、標準物体1
の視差画像gと共役な画像gが現れる。
In this state, when the laser illumination light which is conjugate with the reference light used when the FRIE conversion hologram 1 is created is incident on the FRIE conversion hologram 1 from an oblique direction, the standard plane is formed on the focal plane of the FRIE conversion lens L1. Object 1
An image g * that is conjugate with the parallax image g appears.

【0060】この共役な画像gは、視差画像gに対し
て明暗は同じであるが位相が反転した画像である。
This conjugate image g * is an image which has the same brightness and darkness as the parallax image g but whose phase is inverted.

【0061】さらに、この共役な画像gは、次のフリ
ーエ変換レンズL2によりフリーエ変換され、その焦点
面には、フリーエ変換ホログラム1に記録されている記
録波面Gに対して位相反転した共役な波面Gが現れ
る。
Further, the conjugate image g * is subjected to Freie conversion by the following Freie conversion lens L2, and the focal plane thereof is a conjugate in which the phase is inverted with respect to the recording wavefront G recorded in the Freie conversion hologram 1. Wavefront G * appears.

【0062】従って、高分解能液晶パネル14にはフリ
ーエ変換された画像Hが表示され、かつこの高分解能液
晶パネル14面と同一面上に、フリーエ変換ホログラム
1に記録されている記録波面Gに共役な波面Gが現れ
る。
Therefore, the high resolution liquid crystal panel 14 displays the image H which has been subjected to the Frayer conversion, and is conjugated to the recording wavefront G recorded in the Fleaer conversion hologram 1 on the same plane as the surface of the high resolution liquid crystal panel 14. Wavefront G * appears.

【0063】これら高分解能液晶パネル14に表示され
た画像Hとフリーエ変換ホログラム1の記録波面Gに共
役な波面Gとは、干渉し合って、相関演算を行うもの
となる。
The image H displayed on the high-resolution liquid crystal panel 14 and the wavefront G * conjugate to the recording wavefront G of the Freie conversion hologram 1 interfere with each other to perform the correlation calculation.

【0064】これら画像Hと波面Gとの相関演算H☆
の結果は、フリーエ変換レンズL3によりフリーエ
変換され、h☆g、h☆gとして現れる。
Correlation calculation H ☆ between the image H and the wavefront G *
The result of G * is subjected to Freee conversion by the Freee conversion lens L3 and appears as h * g and h * g * .

【0065】ここで、高分解能液晶パネル14に表示さ
れた画像Hが、標準物体1の各視差画像M×Nのうちい
ずれかの視差画像に類似していれば、相関演算h☆g、
h☆gに相関ピークが現れる。
Here, if the image H displayed on the high resolution liquid crystal panel 14 is similar to any of the parallax images M × N of the standard object 1, the correlation calculation h ☆ g,
A correlation peak appears at h * g * .

【0066】そして、この相関ピークの位置は、M×N
の行列視差画像の各領域に対応する。
The position of this correlation peak is M × N
Corresponding to each area of the matrix parallax image.

【0067】しかるに、各検出器21、22は、これら
相関演算h☆g、h☆gの光量を検出し、その光量に
応じた電気信号を出力する。
However, the detectors 21 and 22 detect the light amounts of the correlation calculations h * g and h * g * , and output an electric signal corresponding to the light amounts.

【0068】判定部23は、これら検出器21、22か
らの電気信号を入力し、相関演算h☆g、h☆gによ
る相関ピークが現れているのを検出すると、標準物体1
に対して被検物体10の類似性が高いと判定し、かつ相
関ピークがなければ標準物体1に対して被検物体10は
類似してなく同一でないと判定する。
When the judging section 23 receives the electric signals from the detectors 21 and 22 and detects that the correlation peaks due to the correlation calculations h ☆ g and h ☆ g * appear, the standard object 1
On the other hand, it is determined that the similarity of the test object 10 is high, and if there is no correlation peak, the test object 10 is not similar to the standard object 1 and is not the same.

【0069】このように上記一実施例においては、三次
元の標準物体1の行列視差画像のフリーエ変換画像を記
録したフリーエ変換ホログラム1の再生像と、被検物体
10を撮像して得られる視差画像をフリーエ変換画像処
理した画像とを干渉させてこれら画像の相関性をチェッ
クするようにしたので、これら画像の類似性が高ければ
相関ピークが現れて三次元の被検物体10が標準物体1
に類似していることを自動的に認識できる。
As described above, in the above-described embodiment, the reconstructed image of the Frierian-converted hologram 1 in which the Freee-converted image of the matrix parallax image of the three-dimensional standard object 1 is recorded, and the parallax obtained by capturing the object 10 to be inspected. Since the images are made to interfere with the images subjected to the Ferrier-transformed image processing to check the correlation between these images, if the similarity between these images is high, a correlation peak appears and the three-dimensional test object 10 becomes the standard object 1.
Can automatically recognize that it is similar to.

【0070】この場合、相関ピークの位置は、M×Nの
行列視差画像の各領域に対応するので、CCDカメラ1
1により撮影した被検物体10の視差角度が分かる。
In this case, since the position of the correlation peak corresponds to each area of the M × N matrix parallax image, the CCD camera 1
The parallax angle of the object to be inspected 10 taken from 1 can be known.

【0071】又、被検物体10を広い角度範囲で撮影し
ても被検物体10と標準物体1との類似性の判定に支障
をきたすことはなく、CCDカメラ11による被検物体
10の撮影する角度範囲の許容度を大きくできる。
Even if the object 10 to be inspected is photographed in a wide angle range, it does not hinder the determination of the similarity between the object 10 to be inspected and the standard object 1, and the object 10 to be inspected by the CCD camera 11 is photographed. The tolerance of the angle range can be increased.

【0072】さらに、フリーエ変換ホログラム1は、標
準物体1をハエノメレンズ5を通して行列視差画像とし
てフィルム3に撮影し、このフィルム3の行列視差画像
をフリーエ変換して感光材料4に記録して作成するの
で、容易にかつ簡単な光学系で標準物体1を記録するフ
リーエ変換ホログラム1を作成できる。
Further, the FRIEE conversion hologram 1 is created by photographing the standard object 1 as a matrix parallax image on the film 3 through the fly-eye lens 5 and performing FRIE conversion of the matrix parallax image of the film 3 to record it on the photosensitive material 4. Thus, it is possible to easily and easily create the Flier conversion hologram 1 for recording the standard object 1 with a simple optical system.

【0073】次にフリーエ変換ホログラム1を用いたセ
キュリティーシステムについて説明する。
Next, a security system using the Frier conversion hologram 1 will be described.

【0074】このセキュリティーシステムに適用される
セキュリテイーカードは、図4に示すようにホログラム
支持体30に対して上記フリーエ変換ホログラム1を粘
着して構成される。
A security card applied to this security system is constructed by adhering the above-mentioned Freie conversion hologram 1 to a hologram support 30 as shown in FIG.

【0075】なお、フリーエ変換ホログラム1には、例
えば人間の顔が標準物体として記録されている。
Note that, for example, a human face is recorded as a standard object on the FRIE conversion hologram 1.

【0076】又、ホログラム支持体30は、平面性のよ
い硬い材質の基板により形成されている。
The hologram support 30 is formed of a substrate made of a hard material having good flatness.

【0077】このようなセキュリテイーカードを用いた
場合のセキュリテイチェックは、セキュリテイーカード
のフリーエ変換ホログラム1を図1に示す光軸a上に配
置する。
In the security check using such a security card, the Freie conversion hologram 1 of the security card is arranged on the optical axis a shown in FIG.

【0078】一方、CCDカメラ11は、セキュリテイ
ーカードを保持している人間の顔を撮像してその画像信
号を出力する。
On the other hand, the CCD camera 11 picks up an image of a human face holding a security card and outputs the image signal.

【0079】従って、上記第1の実施例と同様に、高分
解能液晶パネル14には、フリーエ変換された人間の顔
の画像Hが表示され、かつこの高分解能液晶パネル14
面と同一面上に、フリーエ変換ホログラム1に記録され
ている人間の顔の記録波面Gに共役な波面Gが現れ
る。
Therefore, similar to the first embodiment, the high resolution liquid crystal panel 14 displays the image F of the human face which has been subjected to the free image conversion, and the high resolution liquid crystal panel 14 is displayed.
On the same surface as the surface, a wavefront G *, which is conjugate with the recording wavefront G of the human face recorded in the Freie conversion hologram 1, appears.

【0080】そして、高分解能液晶パネル14に表示さ
れた人間の顔の画像Hが、フリーエ変換ホログラム1に
記録されている人間の顔の記録波面Gに共役な波面G
に類似していれば、相関演算h☆g、h☆gに相関ピ
ークが現れる。
The image H of the human face displayed on the high-resolution liquid crystal panel 14 is a wavefront G * which is conjugate to the recorded wavefront G of the human face recorded in the Freie conversion hologram 1 .
, The correlation peaks appear in the correlation calculations h ☆ g and h ☆ g * .

【0081】しかるに、各検出器21、22は、これら
相関演算h☆g、h☆gの光量を検出し、その光量に
応じた電気信号を出力する。
However, the detectors 21 and 22 detect the light amounts of these correlation calculations h * g and h * g * , and output an electric signal corresponding to the light amounts.

【0082】判定部23は、これら検出器21、22か
らの電気信号を入力し、相関演算h☆g、h☆gによ
る相関ピークが現れているのを検出すると、予め記録さ
れた人間の顔とCCDカメラ11により撮影した人間の
顔との類似性が高いと判定して同一人物として認識す
る。
When the judging section 23 receives the electric signals from the detectors 21 and 22 and detects the appearance of the correlation peak due to the correlation calculations h * g and h * g * , the judgment section 23 records the pre-recorded human signals. It is determined that the face and the human face photographed by the CCD camera 11 have a high similarity and are recognized as the same person.

【0083】ところが、相関ピークがなければ、予め記
録された人間の顔とCCDカメラ11により撮影した人
間の顔とが異なるとして、同一人物でないと判定する。
However, if there is no correlation peak, it is determined that the person's face recorded in advance and the person's face photographed by the CCD camera 11 are different and they are not the same person.

【0084】このようにフリーエ変換ホログラム1をセ
キュリティーカードに適用すれば、建造物への外部者の
侵入を防止できる。
By applying the FRIE conversion hologram 1 to the security card as described above, it is possible to prevent an outsider from entering the building.

【0085】又、フリーエ変換ホログラム1にM×Nの
各領域にそれぞれ異なる人間の顔を記録しておければ、
1枚のフリーエ変換ホログラム1により複数の人間のセ
キュリティーを図ることができる。
If different human faces are recorded in each area of M × N on the Freie conversion hologram 1,
It is possible to secure the security of a plurality of people by using one FRIE conversion hologram 1.

【0086】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなく次の通り変形してもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but may be modified as follows.

【0087】例えば、CCDカメラ11により被検物体
10に対して角度を変えて行列視差画像を撮像し、この
行列視差画像をフリーエ変換パターンに変換処理して高
分解能液晶パネルに表示してもよい。
For example, the CCD camera 11 may change the angle with respect to the object to be inspected 10 to capture a matrix parallax image, and the matrix parallax image may be converted into a free matrix conversion pattern and displayed on the high resolution liquid crystal panel. .

【0088】これにより、被検物体10を複数の視差か
ら撮影して標準物体に対する類似性を判定できる。
As a result, the object 10 to be inspected can be photographed from a plurality of parallaxes to determine the similarity to the standard object.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ホ
ログラムを用いて三次元物体の認識ができる三次元物体
自動認識方法及びその装置を提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a three-dimensional object automatic recognition method and apparatus capable of recognizing a three-dimensional object using a hologram.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わる三次元物体自動認識装置の一実
施例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a three-dimensional object automatic recognition device according to the present invention.

【図2】フリーエ変換ホログラムの作成方法の第1のス
テップを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a first step of a method of creating a Flier conversion hologram.

【図3】フリーエ変換ホログラムの作成方法の第2のス
テップを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a second step of the method for creating a Flea conversion hologram.

【図4】セキュリティーシステムに適用されるセキュリ
テイーカードを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a security card applied to a security system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フリーエ変換ホログラム、2…標準物体、3…フィ
ルム、4…感光材料、5…ハエノメレンズ、6…フリー
エ変換レンズ、10…被検物体、11…CCDカメラ、
12…画像処理装置、13…フリーエ変換処理装置、1
4…高分解能液晶パネル、20…フリーエ変換光学系、
L1,L2,L3…フリーエ変換レンズ、21,22…
検出器、23…判定部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Freee conversion hologram, 2 ... Standard object, 3 ... Film, 4 ... Photosensitive material, 5 ... Haenome lens, 6 ... Freee conversion lens, 10 ... Inspected object, 11 ... CCD camera,
12 ... Image processing device, 13 ... FRIE conversion processing device, 1
4 ... High-resolution liquid crystal panel, 20 ... Freezer conversion optical system,
L1, L2, L3 ... FRIE conversion lenses, 21, 22 ...
Detector, 23 ... Judgment unit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 標準物体の垂直及び水平方向に並んだ行
列視差画像のフリーエ変換画像を記録したフリーエ変換
ホログラムの再生像と、被検物体を撮像して得られる視
差画像をフリーエ変換画像処理した画像とを干渉させ、
これら画像の相関性をチェックすることを特徴とする三
次元物体自動認識方法。
A reconstructed image of a Frayer-converted hologram in which matrix-parallax images of a standard object arranged in the vertical and horizontal directions are recorded, and a parallax image obtained by picking up an object to be inspected is subjected to Ferrier-converted image processing. Interfere with the image,
A three-dimensional object automatic recognition method characterized by checking the correlation between these images.
【請求項2】 標準物体を撮影して得られる垂直及び水
平方向に並んだ行列視差画像をフィルムに撮影する第1
のステップと、 このフィルムに記録された行列視差画像をフリーエ変換
レンズを通して感光材料に記録することによりフリーエ
変換ホログラムを作成する第2のステップと、を有する
ことを特徴とする請求項1記載の三次元物体自動認識方
法。
2. A first method for photographing on a film a matrix parallax image which is obtained by photographing a standard object and which is arranged in vertical and horizontal directions.
3. The third order according to claim 1, further comprising the step of: and a second step of creating a Friede's conversion hologram by recording the matrix parallax image recorded on the film on a photosensitive material through a Friede's conversion lens. Original object automatic recognition method.
【請求項3】 行列視差画像は、ハエノメレンズを通し
て標準物体の像をフィルムに記録することを特徴とする
請求項1記載の三次元物体自動認識方法。
3. The three-dimensional object automatic recognition method according to claim 1, wherein the matrix parallax image is an image of a standard object recorded on a film through a fly-eye lens.
【請求項4】 行列視差画像は、複数の標準物体の像を
各領域別にフィルムに記録することを特徴とする請求項
1記載の三次元物体自動認識方法。
4. The three-dimensional object automatic recognition method according to claim 1, wherein the matrix parallax image records images of a plurality of standard objects on a film for each area.
【請求項5】 標準物体の垂直及び水平方向に並んだ行
列視差画像のフリーエ変換画像を記録したフリーエ変換
ホログラムと、 被検物体を撮像して得られる視差画像をフリーエ変換画
像処理して高分解能空間光変調器に表示する被検物表示
手段と、 前記フリーエ変換ホログラムの再生像の共役画像に変換
して前記高分解能空間光変調器上に結像するフリーエ変
換光学系と、 前記フリーエ変換光学系により得られる前記フリーエ変
換ホログラム再生像の共役画像と前記高分解能空間光変
調器上に表示されるフリーエ変換画像との干渉により生
じる相関ピークを検出して前記被検物体の前記標準物体
に対する類似性を判定する判定手段と、を具備したこと
を特徴とする三次元物体自動認識装置。
5. A Ferrier-converted hologram in which Ferrier-converted images of matrix parallax images arranged in the vertical and horizontal directions of a standard object are recorded, and a parallax image obtained by picking up an object to be inspected is subjected to Ferrier-converted image processing to obtain high resolution. An object display means for displaying on a spatial light modulator, a free-eye conversion optical system for converting the reproduction image of the free-air conversion hologram into a conjugate image and forming an image on the high-resolution spatial light modulator, and the free-air conversion optical system. Similarity of the object to be detected to the standard object by detecting a correlation peak generated by the interference between the conjugate image of the reproduction image of the Frierian-converted hologram obtained by the system and the Frierian-converted image displayed on the high-resolution spatial light modulator. A three-dimensional object automatic recognition apparatus comprising: a determination unit that determines a sex.
【請求項6】 フリーエ変換ホログラムは、複数の標準
物体を各領域別に記録することを特徴とする請求項5記
載の三次元物体自動認識装置。
6. The three-dimensional object automatic recognition device according to claim 5, wherein the free-eye conversion hologram records a plurality of standard objects for each area.
【請求項7】 被検物表示手段は、被検物体に対して角
度を変えて前記標準物体に対する行列視差画像を撮像す
る撮像素子と、 この撮像素子の撮像により得られた行列視差画像を少な
くともフリーエ変換パターンに変換処理するフリーエ変
換処理手段と、 このフリーエ変換処理手段により得られるフリーエ変換
画像を表示する高分解能液晶パネルと、を有することを
特徴とする請求項5記載の三次元物体自動認識装置。
7. The object display means includes at least an image sensor that captures a matrix parallax image of the standard object by changing an angle with respect to the object, and a matrix parallax image obtained by imaging the image sensor. 6. The automatic three-dimensional object recognition according to claim 5, further comprising: a free conversion processing means for converting into a free conversion pattern and a high resolution liquid crystal panel for displaying a free conversion image obtained by the free conversion processing means. apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100462775C (en) * 2005-06-27 2009-02-18 索尼株式会社 Three-dimensional image display apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100462775C (en) * 2005-06-27 2009-02-18 索尼株式会社 Three-dimensional image display apparatus

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