DE10024028A1 - Verfahren zum Zusammenfügen abgetasteten Teilbilddaten - Google Patents
Verfahren zum Zusammenfügen abgetasteten TeilbilddatenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenfügen von ersten Teilbilddaten (6) und zweiten Teilbilddaten (7) zu Gesamtbilddaten (9), wobei in den ersten Teilbilddaten (6) erste Bezugspunkte (14) und in den zweiten Teilbilddaten (7) korrespondierende zweite Bezugspunkte (15) ermittelt werden, auf der Basis der zweiten Bezugspunkte (15) abschnittsweise neue Bildpunktgitter (18) in den zweiten Teilbilddaten (7) definiert werden, in den neuen Bildpunktgittern (18) neue Bildpunkte interpoliert werden, und die ersten Teilbilddaten (6) und die neuen Bildpunkte zu den Gesamtbilddaten (9) zusammengefügt werden. Die Positionen der korrespondierenden zweiten Bezugspunkte (15) werden durch Bestimmung des maximalen Korrelationskoeffizienten zwischen einem Suchmuster (20; 23) und einem Suchbereich (21; 24) ermittelt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstech
nik und betrifft ein Verfahren zum Zusammenfügen von Teilbilddaten, die durch
mehrere optoelektronische Abtastungen einer Bildvorlage gewonnen werden.
Durch das Zusammenfügen entstehen die Gesamtbilddaten der Bildvorlage.
In einem Scanner zur optoelektronischen Abtastung von Vorlagen, wie beispiels
weise Bildern, Grafiken und Texten, werden die abzutastenden Vorlagen in elek
trische Signale umgewandelt, die dann zur Verarbeitung in der elektronischen Re
produktionstechnik weiter in digitale Daten konvertiert werden. Wenn es sich um
einen Flachbettscanner handelt, sind die Vorlagen auf einem ebenen Vorlagenträ
ger angeordnet, und ein optoelektronisches Abtastorgan tastet die Vorlagen pixel-
und zeilenweise ab, wobei sich der Vorlagenträger und das Abtastorgan relativ
zueinander bewegen. Das Abtastorgan weist im wesentlichen eine Lichtquelle zur
zeilenweisen Beleuchtung der Vorlage, einen optoelektronischen Wandler, bei
spielsweise eine CCD-Zeile, zur Umwandlung des von der Vorlage kommenden
Abtastlichts in die Bildsignale sowie ein Abtastobjektiv zur scharfen Abbildung der
Vorlage auf den optoelektronischen Wandler sowie zur Einstellung des Abbil
dungsmaßstabs bei Vorlagen unterschiedlicher Größe bzw. zur Einstellung unter
schiedlicher Abtastauflösungen auf. Ein derartiger Scanner ist beispielsweise aus
DE 195 34 334 bekannt.
Es gibt Flachbettscanner mit einem feststehenden Vorlagenträger und einem Ab
tastorgan, das sich in der Nebenabtastrichtung, d. h. senkrecht zur Richtung der
Abtastzeile (der Hauptabtastrichtung) an dem Vorlagenträger entlang bewegt. Die
se Bauweise ist für sogenannte Desktop Scanner typisch. Es gibt aber auch Aus
führungsformen, bei denen sich der Vorlagenträger an einem feststehenden Ab
tastorgan entlang bewegt.
Die Abtastauflösung in Richtung der Abtastzeile ist von der Anzahl der Sensor
elemente in der CCD-Zeile und von der jeweiligen Vorlagenbreite in Richtung der
Abtastzeile abhängig. Bei preiswerten Scannern ist das Abtastorgan üblicherweise
so ausgelegt, daß die gesamte Breite des Vorlagenträgers auf die CCD-Zeile ab
gebildet wird. Daraus ergibt sich eine feste Auflösung des Scanners für alle Vorla
gen. Wenn Vorlagen abgetastet werden, die nicht die gesamte Breite des Vorla
genträgers ausfüllen, wird die Vorlage nur auf einen Teil der Sensorelemente in
der CCD-Zeile abgebildet. Die Abtastauflösung senkrecht zur Richtung der Abtast
zeile wird durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Vorlage und Abtastorgan be
stimmt.
Bei aufwendigeren Scannern läßt sich die Abtastauflösung in Richtung der Abtast
zeile durch den Abbildungsmaßstab variieren, indem das Abtastobjektiv die jewei
lige Vorlagenbreite vollständig und mit optimaler Bildschärfe auf die CCD-Zeile
abbildet. Damit können kleinere Vorlagenbreiten mit höherer Auflösung abgetastet
werden als größere Vorlagenbreiten. Die maximal einstellbare Abtastauflösung
ergibt sich aus der Zahl der Sensorelemente in der CCD-Zeile dividiert durch die
Vorlagenbreite. Zur Änderung der Abtastauflösung in Zeilenrichtung können die
Bildweite, d. h. der Abstand zwischen CCD-Zeile und Abtastobjektiv, und die Ge
genstandsweite, d. h. der Abstand zwischen Abtastobjektiv und Vorlage, eingestellt
werden, indem das Abtastobjektiv mit einer festen Brennweite und/oder die CCD-
Zeile verschoben werden oder Abtastobjektive mit unterschiedlichen Brennweiten
in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Nachteilig ist jedoch, daß große Vor
lagen nicht mit einer hohen Auflösung abgetastet werden können. Eine hohe Ab
tastauflösung in Verbindung mit einer großformatigen Vorlage ist beispielsweise
erforderlich, wenn bereits gerasterte Farbauszugsfilme von fertigen Druckseiten
abgetastet werden sollen, um sie in Form von digitalen Bilddaten in einem elektro
nischen Reproduktionssystem zu verarbeiten.
Zur Lösung dieses Problems ist in noch aufwendigeren Scannern vorgesehen, das
Abtastorgan nicht nur senkrecht zur Richtung der Abtastzeilen zu bewegen son
dern auch in der Richtung der Abtastzeilen. Damit kann eine großformatige Vorla
ge in mehreren Abtastvorgängen spaltenweise abgetastet werden. Nachdem die
erste Spalte abgetastet ist, wird das Abtastorgan in Richtung der Abtastzeile um
die Spaltenbreite verschoben, und die zweite Spalte wird abgetastet, usw. Für die
einzelnen Spaltenabtastungen kann der Abbildungsmaßstab so eingestellt wer
den, daß jeweils die Spaltenbreite auf die gesamte CCD-Zeile abgebildet wird. Auf
diese Weise kann auch eine großformatige Vorlage mit hoher Auflösung abgetas
tet werden. Ein solcher Scanner ist beispielsweise aus EP 0 833 493 bekannt.
Die durch die Abtastung der einzelnen Spalten gewonnenen Teilbilddaten müssen
elektronisch zu einem gesamten Bild zusammengefügt werden. Das geschieht
nach dem Stand der Technik, indem die Teilbilddaten zeilenweise in eine Datei der
Gesamtbilddaten umkopiert werden. Fig. 1 zeigt dazu die Abtastung eines Aus
schnitts einer Vorlage (2), die auf einen Vorlagenträger (1) montiert ist, in einer
ersten Spalte (3) und einer zweiten Spalte (4). Zweckmäßigerweise wird das Ab
tastorgan zur Abtastung der zweiten Spalte (4) um weniger als die Spaltenbreite
verschoben, so daß am rechten Rand der ersten Spalte (3) und am linken Rand
der zweiten Spalte (4) ein Überlappungsbereich (5) entsteht. Fig. 2 zeigt die bei
der Abtastung der Spalten gewonnenen Teilbilddaten (6) für die erste Spalte und
(7) für die zweite Spalte. Im Überlappungsbereich wird eine Nahtlinie (8) definiert,
an der die Teilbilddaten zu den Gesamtbilddaten (9) zusammengefügt werden
sollen. Eine Zeile (10) der Gesamtbilddaten (9) wird dann durch Zusammenfügen
eines Zeilenstücks (11) aus den ersten Teilbilddaten (6) und eines Zeilenstücks
(12) aus den zweiten Teilbilddaten (7) gebildet. Das Zeilenstück (11) beginnt am
linken Rand der ersten Teilbilddaten (6) und endet an der Nahtlinie (8), und das
Zeilenstück (12) beginnt an der Nahtlinie (8) und endet am rechten Rand der
zweiten Teilbilddaten (12). Die Länge und Position der zu entnehmenden Zeilen
stücke (11) und (12) kann in naheliegender Weise aus den Spaltenbreiten, der
Festlegung der Nahtlinie (8) im Überlappungsbereich (5) und der Verschiebung
der zweiten Spalte (4) gegenüber der ersten Spalte (3) berechnet werden.
Dieses einfache Zusammenfügen von Teilbilddaten nach dem Stand der Technik
hat den Nachteil, daß mechanische und optische Einbautoleranzen von Teilen des
Abtastorgans sowie Toleranzen bei der Bewegung des Abtastorgans während der
Abtastung nicht berücksichtigt werden. Solche Toleranzen führen dazu, daß die
Teilbilddaten an der Nahtlinie (8) nicht exakt zusammenpassen. Diese Fehler ma
chen sich besonders bei hoher Auflösung störend bemerkbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die durch mechanische und opti
sche Toleranzen entstehenden Passerfehler beim Zusammenfügen der Teilbild
daten auszugleichen und Gesamtbilddaten zu erzeugen, in denen keine sichtba
ren Fehler enthalten sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 10 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Abtastung einer Vorlage in zwei Spalten,
Fig. 2 das Zusammenfügen von Teilbilddaten zu Gesamtbilddaten nach dem
Stand der Technik,
Fig. 3 die Entstehung eines Passerfehlers durch eine Schiefstellung der
CCD-Zeile,
Fig. 4 einander entsprechende Bezugspunkte im Überlappungsbereich der Teil
bilddaten,
Fig. 5 das Prinzip des erfindungsgemäßen Ausgleichs von Passerfehlern,
Fig. 6 eine Anordnung von horizontalen Suchmustern und Suchbereichen,
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines horizontalen Suchmusters und Suchbe
reichs,
Fig. 8 die Interpolation von Korrelationskoeffizienten mit einem Polynom,
Fig. 9 eine Anordnung von vertikalen Suchmustern und Suchbereichen,
und
Fig. 10 die Definition eines Bildpunktgitters in einem Teilabschnitt der zweiten
Teilbilddaten.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Entstehung eines Passerfehlers beim Zusammen
fügen der Daten, wenn infolge von Einbautoleranzen die CCD-Zeile gegenüber der
Bewegungsrichtung (Pfeilrichtung) des Abtastorgans beim Abtasten der ersten
Spalte (3) und der zweiten Spalte (4) etwas schief gestellt ist. Zur Veranschauli
chung ist in Fig. 3 die Schiefstellung stark übertrieben eingezeichnet worden. Es
wird deutlich, daß im Überlappungsbereich (5) das Ende der Zeile i in der ersten
Spalte (3) und der Anfang der Zeile i in der zweiten Spalte (4) nicht die gleiche
Bildinformation enthalten. Die Fortsetzung der Zeile i in der ersten Spalte (3) be
findet sich in der zweiten Spalte (4) in einer davor liegenden Zeile j. Für die Teil
bilddaten bedeutet das, daß ein bestimmtes Zeilenstück (13) einerseits am Ende
der Zeile i in den ersten Teilbilddaten (6) und andererseits am Anfang der Zeile j in
den zweiten Teilbilddaten (7) zu finden ist.
Gegenüber der stark vereinfachten Darstellung und Erläuterung von Fig. 3 werden
die einander entsprechenden Bilddaten im Überlappungsbereich (5) bei einem re
alen Abtastsystem vertikal nicht um ganze Zeilen verschoben sondern auch um
Bruchteile einer Zeilenhöhe. Darüber hinaus gibt es infolge von weiteren mechani
schen und optischen Toleranzen auch horizontale Verschiebungen der einander
entsprechenden Bilddaten im Überlappungsbereich (5), ebenfalls um Bruchteile
einer Bildpunktbreite. Ferner sind im allgemeinen diese horizontalen und vertikalen
Passerfehler nicht konstant während der Bewegung des Abtastorgans beim Ab
tasten einer Spalte, sondern ändern sich im Überlappungsbereich (5) entlang der
Nahtlinie (8).
Fig. 4 zeigt diese allgemeine Situation der Passerfehler im Überlappungsbereich
(5) der Teilbilddaten. Die ersten Teilbilddaten (6) sind hier als Bezugssystem an
genommen worden. Auf der Nahtlinie (8) der ersten Teilbilddaten (6) sind außer
dem erste Bezugspunkte (14) angenommen worden. Wie zuvor erläutert, sind die
den ersten Bezugspunkten (14) entsprechenden zweiten Bezugspunkte (15) in
den zweiten Teilbilddaten (7) durch die Passerfehler horizontal und vertikal ver
schoben, so daß sie sich dort auf einer neuen gekrümmten Nahtlinie (16) befin
den.
Fig. 5 zeigt das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausgleich der
Passerfehler. Die Darstellung zeigt einen horizontalen Streifen der ersten und
zweiten Teilbilddaten (6) und (7), dessen Höhe etwa dem vertikalen Abstand zwi
schen zwei ersten Bezugspunkten (14) entspricht, wobei das Gitter der Bildpunkte
stark vergröbert dargestellt ist. Zunächst werden die Positionen der den ersten
Bezugspunkten (14) entsprechenden zweiten Bezugspunkte (15) durch Korrelation
der im Überlappungsbereich (5) vorhandenen ersten Teilbilddaten (6) und zweiten
Teilbilddaten (7) ermittelt. Dann wird die gekrümmte Nahtlinie (16) durch Gera
denstücke zwischen jeweils zwei benachbarten zweiten Bezugspunkten (15) an
genähert. Das Geradenstück (17) zwischen zwei benachbarten zweiten Bezugs
punkten (15) bildet eine Begrenzung eines neuen Bildpunktgitters (18) in den
zweiten Teilbilddaten (7), das gegenüber dem ursprünglichen Bildpunktgitter (19)
geometrisch verzerrt ist, d. h. gedreht und gedehnt bzw. gestaucht ist. Das neue
Bildpunktgitter (18) wird dabei so gewählt, daß in den zweiten Teilbilddaten (7)
entlang des Geradenstücks (17) die gleiche Anzahl von Zeilen enthalten ist wie in
den ersten Teilbilddaten (6) entlang der Verbindungslinie zwischen den ersten Be
zugspunkten (14).
An den Positionen der Bildpunkte im neuen Bildpunktgitter (18) werden aus den
benachbarten Bildpunkten des ursprünglichen Bildpunktgitters (19) neue Bild
punktdaten interpoliert (in Fig. 5 mit kleinen Quadraten gekennzeichnet). Dazu
wird ein beliebiges Interpolationsverfahren verwendet, beispielsweise die bilineare
oder die bikubische Interpolation. Die interpolierten Bildpunkte aus den zweiten
Teilbilddaten (7) werden dann mit den ursprünglichen Bildpunkten aus den ersten
Teilbilddaten (6) (in Fig. 5 mit kleinen Kreisen gekennzeichnet) zeilenweise zu den
Gesamtbilddaten (9) zusammengefügt. Die Übergangsstelle zwischen den Bild
punkten aus den ersten Teilbilddaten (6) und den interpolierten Bildpunkten aus
den zweiten Teilbilddaten (7) muß nicht, wie in Fig. 5 gezeichnet, genau an der
Nahtlinie (8) erfolgen. Der Übergang kann auch eine beliebige Zahl von Bildpunk
ten links oder rechts von der Nahtlinie (8) erfolgen, solange sich die Übergangs
stelle noch im Überlappungsbereich (5) befindet. Die Übergangsstelle kann bei
spielsweise auch von Zeile zu Zeile in den Gesamtbilddaten (9) durch einen Zu
fallswert variiert werden. Die Nahtlinien (8) bzw. (16) müssen also nicht den Ort
des Übergangs zwischen den Teilbilddaten angeben. Sie dienen lediglich dazu,
die geometrischen Parameter der Passerfehler zu bestimmen und durch die
stückweise Anpassung der Geometrie die Passerfehler in den zusammengefügten
Gesamtbilddaten (9) auszugleichen. Im folgenden werden die Schritte des erfin
dungsgemäßen Ausgleichsverfahrens für die Passerfehler im Detail erläutert.
Zunächst werden im Überlappungsbereich (5) der ersten und zweiten Teilbilddaten
(6) und (7) die Positionen einander entsprechender erster Bezugspunkte (14) und
zweiter Bezugspunkte (15) gesucht. Das geschieht durch Berechnung und Maxi
mierung der Korrelation zwischen dem rechten Rand der ersten Teilbilddaten (6)
und dem linken Rand der zweiten Teilbilddaten (7). In einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung werden die horizontalen und die vertikalen Positionen der
ersten Bezugspunkte (14) und der zweiten Bezugspunkte (15) getrennt bestimmt.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung von horizontalen Suchmustern (20) am rechten Rand
der ersten Teilbilddaten (6) und zugeordneten Suchbereichen (21) am linken Rand
der zweiten Teilbilddaten (7) zur Bestimmung der horizontalen Positionen der
ersten Bezugspunkte (14) bzw. der zweiten Bezugspunkte (15). Als Suchmuster
(20) werden in beliebigen vertikalen Abständen Abschnitte aus einer Zeile im Ü
berlappungsbereich (5) der ersten Teilbilddaten (6) gewählt, beispielsweise Ab
schnitte von jeweils 50 Bildpunkten. Der Startpunkt des Suchmusters (20) wird
beispielsweise als erster Bezugspunkt (14) festgelegt. Als zugeordnete Suchberei
che (21) werden Ausschnitte aus den zweiten Teilbilddaten (7) gewählt, die meh
rere Zeilen und auch mehr Bildpunkte je Zeile umfassen und die die erwartete Po
sition des jeweils zugehörigen zweiten Bezugspunkts (15) einschließen, beispiels
weise Ausschnitte von jeweils 5 Zeilen × 70 Bildpunkten.
Fig. 7 zeigt in einem Ausschnitt ein Suchmuster (20) in den ersten Teilbilddaten (6)
und den zugeordneten Suchbereich (21) in den zweiten Teilbilddaten (7). Im
Suchbereich (21) wird ein Fenster (22) von der Größe des Suchmusters (20) in
jeder Zeile des Suchbereichs (21) Bildpunkt für Bildpunkt verschoben. In jeder Po
sition des Fensters (22) wird aus den Bilddaten fi im Suchmuster (20) und den
Bilddaten gi+d im Fenster (22) des Suchbereichs (21) der Korrelationskoeffizient
r(d) bestimmt. Der Parameter d gibt die Verschiebung des Fensters (22) in der
Zeile des Suchbereichs (21) an.
In der Gleichung (1) ist fm der Mittelwert der Bildpunkte im Suchmuster (20) und
gm der Mittelwert der Bildpunkte im Fenster (22). In jeder Zeile des Suchbereichs
(21) wird das Maximum rmax und die zugehörige Fensterposition dmax bestimmt.
Da die Fensterposition dmax die mögliche horizontale Position des zweiten Be
zugspunkts (15) nur auf einen Bildpunkt genau angibt, werden nach einer bevor
zugten Ausführungsform der Erfindung die Korrelationskoeffizienten an den
Fensterpositionen dmax - 1, dmax und dmax + 1 durch ein Polynom zweiten Grades
interpoliert, und es wird die genaue Position d_bezug bestimmt, an der der Maxi
mum-Extremwert des Polynoms liegt. Dies ist in Fig. 8 gezeigt.
Nachdem in jeder Zeile des Suchbereichs (21) die genaue Position d_bezug be
stimmt worden ist, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
der Medianwert dieser Positionen ermittelt und als horizontale Position des zwei
ten Bezugspunkts (15) gespeichert. Um die Berechnung der genauen Positionen
d_bezug sicherer zu machen, wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung vor der Berechnung des Korrelationskoeffizienten r(d) geprüft, ob im
Suchmuster (20) und im Fenster (22) eine ausreichend hohe Signalstruktur vor
handen ist. Dazu wird die mittlere quadratische Abweichung der Bildpunktgrau
werte sowohl im Suchmuster (20) als auch im Fenster (22) berechnet. Wenn sie
unter einer Schwelle T1 von beispielsweise 1 Graustufe/Bildpunkt liegen, wird die
Fensterposition nicht für die weitere Berechnung berücksichtigt. Liegt die mittlere
quadratische Abweichung im Suchmuster (20) unter der Schwelle, so wird eine
neue Position des Suchmusters gewählt. Für eine ausreichende Signalstruktur
muß also die folgende Bedingung erfüllt sein.
Zur Stabilisierung der Ergebnisse werden nach einer weiteren bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung zur Bestimmung der genauen Position d_bezug nur
Korrelationskoeffizienten rmax herangezogen, die eine Schwelle T2 überschreiten,
z. B. rmax < 0,95.
Nachdem für jeden zweiten Bezugspunkt (15) in der beschriebenen Weise die ge
naue horizontale Position d_bezug ermittelt worden ist, wird die genaue vertikale
Position der zweiten Bezugspunkte (15) nach dem gleichen Verfahren berechnet.
Fig. 9 zeigt dazu eine Anordnung von vertikalen Suchmustern (23) am rechten
Rand der ersten Teilbilddaten (6) und zugeordneten Suchbereichen (24) am linken
Rand der zweiten Teilbilddaten (7). Als Suchmuster (23) werden senkrechte
Streifen, die einen Bildpunkt breit sind, im Überlappungsbereich (5) der ersten
Teilbilddaten (6) gewählt, beispielsweise Streifen von jeweils 50 Zeilen Höhe. Als
zugeordnete Suchbereiche (24) werden senkrechte Ausschnitte aus den zweiten
Teilbilddaten (7) gewählt, die mehrere Bildpunkte breit sind und auch höher als die
Suchmuster (23) sind und die die erwartete Position des jeweils zugehörigen
zweiten Bezugspunkts (15) einschließen, beispielsweise Ausschnitte von jeweils 5
Bildpunkten × 70 Zeilen. Die genaue horizontale und vertikale Position der zweiten
Bezugspunkte (15) wird dann zur Approximation der gekrümmten Nahtlinie (16)
durch Geradenstücke (17) zwischen jeweils zwei benachbarten zweiten Bezugs
punkten (15) herangezogen.
Fig. 10 zeigt noch einmal im Detail die Bildung des Bildpunktgitters (18) der zu in
terpolierenden Bildpunkte in den zweiten Teilbilddaten (7) nach einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung. Es ist ein Ausschnitt mit drei benachbarten zwei
ten Bezugspunkten (15) dargestellt. Die oberen beiden Bezugspunkte (15) sind
durch das Geradenstück (25) und die unteren beiden Bezugspunkte (15) durch
das Geradenstück (26) verbunden. Im obersten Bezugspunkt (15) wird durch eine
Senkrechte (27) auf das Geradenstück (25) die Zeilenrichtung für den oberen
Teilabschnitt des neuen Bildpunktgitters (18) festgelegt. Im mittleren Bezugspunkt
(15) wird entsprechend durch eine Senkrechte (28) auf das Geradenstück (26) die
Zeilenrichtung für den unteren Teilabschnitt des neuen Bildpunktgitters (18) festgelegt.
Die Senkrechten (27) und (28) treffen im Punkt (29) bzw. (30) auf den
rechten Rand der zweiten Teilbilddaten (7). Entsprechend der benötigten Zeilen
zahl im oberen Teilabschnitt wird auf dem Geradenstück (25) und auf der Verbin
dungslinie zwischen den Punkten (29) und (30) die erforderliche Zahl von Bild
punkten gleichmäßig verteilt. Ebenso wird auf den Senkrechten (27) und (28) die
benötigte Zahl von Bildpunkten je Zeile gleichmäßig verteilt. Nach der Verteilung
der Bildpunkte auf den äußeren Begrenzungen des oberen Teilabschnitts ergeben
sich die Orte aller Bildpunkte im neuen Bildpunktgitter (18) durch lineare Interpola
tion der Bildpunktkoordinaten auf den Begrenzungen. Für jedes Geradenstück
zwischen zwei benachbarten Bezugspunkten (15) wird auf diese Weise ein sepa
rater Teilabschnitt mit einem jeweils angepaßten neuen Bildpunktgitter (18) defi
niert.
In der vorangegangenen Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde zur Ver
einfachung und besseren Veranschaulichung angenommen, daß die ersten Teil
bilddaten (6) ohne Toleranzen abgetastet wurden, so daß sich eine gerade Nahtli
nie (8) ergibt, und daß die zweiten Teilbilddaten (7) mit Passerfehlern behaftet
sind, woraus sich eine gekrümmte Nahtlinie (16) ergibt (Fig. 4). Deshalb werden
die zweiten Teilbilddaten (7) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Inter
polation von neuen Bildpunkten an die ersten Teilbilddaten (6) angepaßt. Das
Verfahren kann auch umgekehrt angewendet werden, d. h. in den ersten Teilbild
daten (6) werden neue Bildpunkte interpoliert, um sie an die zweiten Teilbilddaten
(7) anzupassen. In der Praxis sind aber sowohl die ersten Teilbilddaten (6) als
auch die zweiten Teilbilddaten (7) mit Fehlern durch mechanische und optische
Toleranzen behaftet. Um diese Tatsache zu berücksichtigen und da es nur darauf
ankommt, die relativen Passerfehler der Teilbilddaten zueinander auszugleichen,
werden nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die er
mittelten Passerfehler, d. h. die Winkel- und Längenabweichungen von einander
entsprechenden Geradenstücken zwischen benachbarten Bezugspunkten (14)
bzw. (15) auf die ersten Teilbilddaten (6) und die zweiten Teilbilddaten (7) verteilt
und in beiden Teilbilddaten sich daraus ergebende neue Bildpunktgitter (18) defi
niert und neue Bildpunkte interpoliert. Damit erhält man eine noch bessere und
gleichmäßigere Bildqualität der Gesamtbilddaten (9).
Claims (8)
1. Verfahren zum Zusammenfügen von ersten Teilbilddaten (6) und zweiten
Teilbilddaten (7) zu Gesamtbilddaten (9), dadurch gekennzeichnet, daß
in den ersten Teilbilddaten (6) erste Bezugspunkte (14) und in den zweiten Teilbilddaten (7) korrespondierende zweite Bezugspunkte (15) ermittelt wer den,
auf der Basis der zweiten Bezugspunkte (15) abschnittsweise neue Bild punktgitter (18) in den zweiten Teilbilddaten (7) definiert werden,
in den neuen Bildpunktgittern (18) neue Bildpunkte interpoliert werden, und
die ersten Teilbilddaten (6) und die neuen Bildpunkte zu den Gesamtbild daten (9) zusammengefügt werden.
in den ersten Teilbilddaten (6) erste Bezugspunkte (14) und in den zweiten Teilbilddaten (7) korrespondierende zweite Bezugspunkte (15) ermittelt wer den,
auf der Basis der zweiten Bezugspunkte (15) abschnittsweise neue Bild punktgitter (18) in den zweiten Teilbilddaten (7) definiert werden,
in den neuen Bildpunktgittern (18) neue Bildpunkte interpoliert werden, und
die ersten Teilbilddaten (6) und die neuen Bildpunkte zu den Gesamtbild daten (9) zusammengefügt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen
der korrespondierenden zweiten Bezugspunkte (15) durch Bestimmung des
maximalen Korrelationskoeffizienten zwischen einem Suchmuster (20; 23)
und einem Suchbereich (21; 24) ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale
Korrelationskoeffizient für die horizontale und die vertikale Position der kor
respondierenden zweiten Bezugspunkte (15) getrennt ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionen der zweiten Bezugspunkte (15) durch Polynomapproxima
tion von Korrelationskoeffizienten ermittelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrelationskoeffizienten nur bestimmt werden, wenn im Suchmuster (20;
23) und im Suchbereich (21; 24) eine ausreichend hohe Signalstruktur vor
handen ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Ermittlung der Positionen der zweiten Bezugspunkte (15) nur Korrelati
onskoeffizienten verwendet werden, die größer als ein Schwellwert (T2) sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Basis der zweiten Bezugspunkte (15) abschnittsweise neue Bild punktgitter (18) in den ersten Teilbilddaten (6) und den zweiten Teilbilddaten (7) definiert werden,
in den neuen Bildpunktgittern (18) neue Bildpunkte interpoliert werden, und
die in den ersten Teilbilddaten (6) und den zweiten Teilbilddaten (7) interpo lierten neuen Bildpunkte zu den Gesamtbilddaten (9) zusammengefügt wer den.
auf der Basis der zweiten Bezugspunkte (15) abschnittsweise neue Bild punktgitter (18) in den ersten Teilbilddaten (6) und den zweiten Teilbilddaten (7) definiert werden,
in den neuen Bildpunktgittern (18) neue Bildpunkte interpoliert werden, und
die in den ersten Teilbilddaten (6) und den zweiten Teilbilddaten (7) interpo lierten neuen Bildpunkte zu den Gesamtbilddaten (9) zusammengefügt wer den.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
in den Gesamtbilddaten (9) die Übergangsstelle zwischen den ersten Teil
bilddaten (6) und den zweiten Teilbilddaten (7) von Zeile zu Zeile zufällig va
riiert wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000124028 DE10024028A1 (de) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | Verfahren zum Zusammenfügen abgetasteten Teilbilddaten |
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