JP2013546209A - 一体型画像認識装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2005年6月30日付けで出願した米国特許仮出願第60/694,988に基づく優先権を主張する、2006年6月30日付けで出願した米国特許出願第11/477,571の一部継続出願である、2010年9月13日付で出願した米国特許出願第12/880,964に基づく優先権を主張するものであり、これらの出願を本明細書に援用する。
映像フレームについて、各認知センサを対象領域(ROI)に対応付けることができる。各認知センサは、ROIのシグネチャを展開し、そのニューロンへ(学習又は認識のために)放送伝達することができる。ROIシグネチャは、一連のN個の値(Nはニューロンの記憶セルの大きさ)に収まるように減らされた画素値の圧縮形式である。
本発明の一実施形態によれば、認知センサは自動化された製造工程で検査を行うのに最適である。図8に示すように、飲料ボトルの検査に一又は複数の認知センサを使用してもよいだろう。この例では、3つの異なる認知センサが、エキスパート1〜3の参照符号が付けられた3つの異なる区域を検査するのに使われている。広域応答については、この3つの「専任の(エキスパート)」認知センサからの応答の組合せによって決まるようにすることができる。
Claims (68)
- 画像認識装置であって、
透明又は半透明の基板の中に組み込まれ又は上に配置された複数の認知用センサであって、各センサが、
受光素子と、
前記受光素子に対応する訓練可能な認知記憶セルと、
を有する複数の認知用センサと、
前記基板の上に形成され又は中に組み込まれた複数の光学インターフェースであって、前記複数の認知用センサの対応する一つにそれぞれが光学的に結合される複数の光学インターフェースと、
前記基板の上に位置し、光を放出するように構成される複数の発光素子と、
を備えることを特徴とする画像認識装置。 - 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子のうち一又は複数の発光素子による光出力は、前記複数の認知用センサのうちの一つ以上からの出力に従って制御されることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子は、幾何学的に配置されて画像表示装置を形成することを特徴とする画像認識装置。
- 請求項3に記載の画像認識装置であって、前記画像表示装置は、前記複数の認知用センサのうちの一つ以上の前記受光素子上で受光された光を表現する画像を表示するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項3に記載の画像認識装置であって、
前記認知用センサはそれぞれ、訓練可能であり、入射光に基づいてパターンを認識するように構成されており、
前記画像表示装置は、前記複数の認知用センサのうちの一つ以上に認識されたパターンに従って、画像を表示し、前記画像を修正するように構成されていること
を特徴とする画像認識装置。 - 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の認知用センサには視野があり、
前記発光素子は、前記視野内に発光するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。 - 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の認知用センサには視野があり、前記発光素子は、前記視野内の対象物から視認可能な画像を表示するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の認知用センサには視野があり、前記発光素子は、前記視野内の対象物に対する照明を提供し、前記視野内の前記対象物に画像を表示するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項8に記載の画像認識装置であって、前記複数の認知用素子のうちの一つ以上は、入射光のパターンを認識するように構成され、前記認識されたパターンの機能として、前記複数の発光素子のうちの一つ以上の前記照明の提供及び画像の表示を制御するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記認知記憶セルはそれぞれ、画像の異なる部分を認識するように教化されており、前記複数の認知記憶セルは、前記画像を認識するために集合的に動作するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記認知記憶素子はそれぞれ、その入力側で多重入力バスにより結合され、かつ、その出力側で出力バスにより結合される複数のニューロンを備え、前記ニューロンはそれぞれ、知識で教化され、前記知識は、前記対応するニューロンが信号を認識し決定を行うことを可能にすることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に引用される画像認識装置であって、前記複数の認知用センサは、ソフトウェアプログラムを用いずに、それぞれが自己完結型の自律行動をする複数の並列な素子により、画像認識動作をデジタル的に行うように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に引用される画像認識装置であって、前記複数の発光素子のうち幾つかの発光素子は、発光ダイオード(LED)と、有機発光ダイオードと、プラズマキャビティとの中から選択されることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される光起電力型装置をさらに備える画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記基板に直接刻みこまれ又はその上に拡散された出力伝送線及び電源線をさらに備える画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の認知用センサのそれぞれは、電源線から電力を受け取り、前記電源線を用いて通信を出力するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、透明又は半透明のカバー層をさらに備え、前記複数の認知用センサ及び前記複数の発光素子は、前記カバー層と前記基板との間に配置されることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項17に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子のうちの一つ以上は、前記基板を通して光を放出するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項17に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子のうちの一つ以上は、前記カバー層を通して光を放出するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、
前記複数の発光素子及び前記複数の認知用センサは行列形式で配置されており、
前記複数の発光素子及び前記複数の認知用センサは、行において交互に配置されており、列においても交互に配置されていることを特徴とする画像認識装置。 - 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子及び前記複数の認知用センサは、前記複数の認知用センサのそれぞれが発光素子に囲まれるように配置されることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項1に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子は、赤の画素と、緑の画素と、青の画素とを有することを特徴とする画像認識装置。
- 画像認識装置であって、
透明又は半透明の基板の中に組み込まれ又は上に配置されるセンサ素子と、
前記センサ素子に結合された情報処理素子であって、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される情報処理素子と、
前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される発光素子と、
を備え、
前記透明又は半透明の基板は、入射した検知対象の画像と前記センサ素子のセンサ画素との間の光学インターフェースを構成し、
前記発光素子は、前記入射画像に向けて、又は、前記入射画像から離れる方向に光を放出するように構成されていること
を特徴とする画像認識装置。 - 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記発光素子は、一又は複数の発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、プラズマキャビティのいずれかよりなることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記発光素子は、前記情報処理素子の出力により選択的に制御されることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記情報処理素子は、訓練可能であり、検知された前記入射画像に基づいてパターンを認識するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項26に記載の画像認識装置であって、前記情報処理素子は、前記情報処理素子により認識された前記パターンに従って、前記発光素子から発光された前記光を制御するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記センサ素子には視野があり、前記発光素子は、前記視野内に光を放出するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記センサ素子には視野があり、前記発光素子は、前記視野から離れる方向に光を放出するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、
前記情報処理素子は、その入力側で多重入力バスにより結合され、かつ、その出力側で出力バスにより結合される複数のニューロンを備え、前記ニューロンはそれぞれ、知識で教化され、前記知識は、前記対応するニューロンが信号を認識し決定を行うことを可能にすることを特徴とする画像認識装置。 - 請求項23に引用される画像認識装置であって、
前記情報処理素子は、ソフトウェアプログラムに用いずに、それぞれが自己完結型の自律行動をする複数の並列な素子により、画像認識動作をデジタル的に行うように構成されていることを特徴とする画像認識装置。 - 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される光起電力型装置をさらに備える画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記基板に直接刻みこまれ又はその上に拡散された出力伝送線及び電源線をさらに備える画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、前記情報処理素子は、電源線から電力を受け取り、前記電源線を用いて通信を出力するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項23に記載の画像認識装置であって、透明又は半透明のカバー層をさらに備え、前記センサ素子、前記情報処理素子及び前記発光素子は、前記カバー層及び前記基板の間に配置されることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項35に記載の画像認識装置であって、前記発光素子は、前記基板を通して光を放出するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 請求項35に記載の画像認識装置であって、前記発光素子は、前記カバー層を通して光を放出するように構成されていることを特徴とする画像認識装置。
- 画像認識方法であって、
透明又は半透明の基板の中に組み込まれ又は上に配置された複数のセンサ素子に、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置された複数の光学インターフェースを用いて、光路を設け、
それぞれが前記センサ素子の一つに結合される、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される複数の情報処理素子において、前記複数のセンサ素子が生成した信号を並列処理し、
前記基板の中に組み込まれ又は上に配置された複数の発光素子から光を放出すること
を特徴とする画像認識方法。 - 請求項38に記載の画像認識方法であって、前記放出することは、前記複数の情報処理素子のうちの一つ以上からの出力に従って、前記複数の発光素子から放出される前記光を制御することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項38に記載の画像認識方法であって、前記処理することは、パターンを認識することを含み、前記放出することは、前記認識されたパターンに従って、前記複数の発光素子から放出される前記光を制御することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項40に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記複数のセンサ素子の視野内に一又は複数の対象物があるかどうかを検知することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項41に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物の前記基板からの距離を判定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項41に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物の個数を判定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項41に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物の位置を特定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項41に記載の画像認識方法であって、前記制御することは、対象物の存在が検知されない場合に、複数の発光素子から光量を減少させた光を放出することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項41に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物のいずれかが正規の対象物であるかどうかを判定することを含む
ことを特徴とする画像認識方法。 - 請求項40に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記複数のセンサ素子の視野内に一又は複数の視聴者の視線位置を特定することと、同視野内で前記一又は複数の視聴者の前記視線を追跡することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項40に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、顔認識、又は、表情認識を含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項40に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、生体個人認証を含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項38に記載の画像認識方法であって、前記放出することは、画像を表示することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項50に記載の画像認識方法であって、前記表示された画像は、前記複数のセンサ素子が受け取った画像に対応することを特徴とする画像認識方法。
- 請求項50に記載の画像認識方法であって、前記処理することは、パターンを認識することを含み、前記放出することは、前記認識されたパターンに従って、前記表示された画像を修正することをさらに含むことを特徴とする画像認識方法。
- 画像認識装置であって、
透明又は半透明の基板と、
前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される複数の認知用センサであって、各センサは、
受光素子と、
前記受光素子に対応する訓練可能な認知記憶セルと
を有する認知用センサと、
前記基板の上に形成され又は中に組み込まれた複数の光学インターフェースであって、前記複数の認知用センサの対応する一つにそれぞれが光学的に結合される前記複数の光学インターフェースと、
前記複数の認知用センサのうち隣り合う認知用センサ同士の間に充填材を有する充填材層と、
前記充填材層上に位置し、光を放出するように構成された複数の発光素子とを備えること、
を特徴とする画像認識装置。 - 請求項53に記載の画像認識装置であって、前記複数の発光素子は、赤の画素と、緑の画素と、青の画素とを有することを特徴とする画像認識装置。
- 画像認識方法であって、
透明又は半透明の基板の中に組み込まれ又は上に配置されるセンサ素子に、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される光学インターフェースを用いて光路を設け、
前記センサ素子に結合される、前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される情報処理素子において、前記センサ素子が生成した信号を処理し、
前記基板の中に組み込まれ又は上に配置される発光素子から光を放出すること
を特徴とする画像認識方法。 - 請求項55に記載の画像認識方法であって、前記放出することは、前記情報処理素子からの出力に従って、前記発光素子から放出された前記光を制御することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項55に記載の画像認識方法であって、前記処理することは、パターンを認識することを含み、前記放出することは、前記認識されたパターンに従って、前記複数の発光素子から放出された前記光を制御することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項57に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記センサ素子の視野内に一又は複数の対象物があるかどうかを検知することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項58に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物の前記基板からの距離を判定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項58に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物の個数を判定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項58に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物の位置を特定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項58に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記一又は複数の検知された対象物のいずれかが正規の対象物であるかどうかを判定することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項57に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、前記センサ素子の視野内に一又は複数の視聴者の視線位置を特定することと、同視野内に前記一又は複数の視聴者の前記視線を追跡することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項57に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、顔認識、又は、表情認識を含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項57に記載の画像認識方法であって、前記パターンを認識することは、生体個人認証を含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項55に記載の画像認識方法であって、前記放出することは、画像を表示することを含むことを特徴とする画像認識方法。
- 請求項66に記載の画像認識方法であって、前記表示された画像は、前記センサ素子が受け取った画像に対応することを特徴とする画像認識方法。
- 請求項66に記載の画像認識方法であって、前記処理することは、パターンを認識することを含み、前記放出することは、前記認識されたパターンに従って、前記表示された画像を修正することをさらに含むことを特徴とする画像認識方法。
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