DE3126938C2 - Vorrichtung zur Bild-Auswertung - Google Patents
Vorrichtung zur Bild-AuswertungInfo
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Abstract
Eine derartige Vorrichtung mit mindestens einem Linien-Detektor für das Bild ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Optik (3) zum Erzeugen eines reellen optischen Zwischenbilds des abzubildenden Gegenstands, einen Bild-Teiler (5) am Ort (A) des reellen Zwischenbilds zum Ausblenden eines mindestens teilweise dem Linien-Verlauf des Linien-Detektors (9) entsprechenden Linien-Teils des reellen Zwischenbilds in Richtung zum Linien-Detektor (9), und mindestens einen Flächen-Detektor (11) zum Empfang des restlichen, nicht zum Linien-Detektor ausgeblendeten Bild-Teils. Auf diese Weise wird jederzeit genau die relative Lage des vom Linien-Detektor erfaßten Gegenstand-Ausschnitts zum Gesamt-Gegenstand angezeigt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bild-Auswertung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur elektronischen Aufnahme von Bildern, insbesondere sehr komplizierter, unregelmäßiger Strukturen wie
in der Medizin (z. B. für Zellgewebe-Untersuchungen) mit Bio-Mikroskopen, können strahlenempfindliche
Sensoren in Form von Linien-Detektoren eingesetzt werden, weil sie besondere Vorteile aufweisen:
— sehr hohe Auflösung,
— eichbare Empfindlichkeit einzelner Detektoren, die
geometrisch beliebig ancinanderreihbar sind (/.. B. in Form einer Zeile oder eines Kreises),
— einfache Verarbeitungsmöglichkeit ihres Ausgangs-Signals
durch einen Recniu, (insbesondere überschaubare Datenmenge).
— hreite spektrale Fjnpfindlichkcii (/. Ii. mich im na
hen Infrarot).
— Möglichkeit der spektral-photometrischen Ausmessung
durch wechselbare Filteianoidnungen,
— geringe mechanische Abmessungen und niedriges Gewicht,
— niedriger Gestehungspreis.
Nachteilig bei Linien-Detektoren ist jedoch, daß sie naturgemäß nur einen kleinen Bildausschnitt erfassen
ίο können, dessen genaue Lage innerhalb des Bildes gerade
bei kompliziert abzubildenden Strukturen (Gegenständen) zumindest sehr schwierig bzw. nur sehr unsicher
zu ermitteln isl, d. h., es bleibt dann weitgehend offen, welchem Linien-Teil (Ausschnitt) der abzubildcnden
Struktur die vom Teilbereichs-Detektor abgegebenen Signale genau anzuordnen sind.
Da der Linien-Detektor zu einem bestimmten Zeitpunkt nur einen Teilbereich erfassen kann, wird er hier
als Teilbereichs-Detektor bezeichnet.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die (jederzeit)
genau die relative Lage des vom Teilbcreichs-Detektor erfaßten Gegenstands-Ausschnitte zum Gesamt-Gegenstand
anzeigt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem Kennzeichnen des Anspruchs
1.
Die erfindungsgemäß eingesetzten, zudem sehr kostengünstigen Flächen-Detektoren besitzen zwar nicht
jo die hohe Auflösung der Teilbereichs-Detektoren, so daß
sie keinesfalls letztere ersetzen können, genügen jedoch voll den Anforderungen an die Erfassung des nicht zum
Teilbereichs-Detektor gelangenden Bildteils. Besonders einfach ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dann.
)5 wenn der Flächen-Detektor durch das menschliche Auge
eines Beobachters gebildet ist, was für viele Zwecke ausreicht; z. B. kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
in ein Mikroskop oder eine Fundus-Kamera eingebaut werden.
Der Flächen-Detektor erfaßt also praktisch das Gesamt-Bild
mit Ausnahme desjenigen Linien-Bild-Anteils, der zu mindestens einem Teilbereichb-Detektor ausgeblendet
wird und in seiner Form mindestens teilweise dem Teilbereichs-Detektor entspricht, so daß der Teübereichs-Detektor
im wesentlichen als Schatten im Gcsamt-Bild vom Flächen-Detektor, insbesondere vom
menschlichen Auge, angezeigt bzw. wahrgenommen wird. Damit ist jederzeit — zudem in sehr einfacher
Weise — die genaue Zuordnung des Teilbereichs-Detektors zum Gegenstand gesichert.
Es versteht sich, daß nicht der gesamte ausgeblendete Linien-Bild-Teil zu mindestens einem Teilbereichs-Detektor
gelangen muß, sondern daß einzelne Abschnitte von ihm z. B. zur Positionierung dienen können, insbesondere
wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung (vgl. die entsprechenden Unter-Ansprüche) der
Büdteiler beweglich ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn z. B. zwei Teilbereichs-Detektoren
bo vorgesehen sind, die in einer festen geometrischen Beziehung
zueinander stehen, um entsprechende Linien-Bild-Teile in gleicher geometrischer Beziehung zu erfassen,
da durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Flächen-Detektor jeder/eil die genaue ' age tier beiden
Tcilbereichs-Detcktoren angezeigt ist.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen !"lachen-Detektoren
können einen beliebigen Aufbau haben, da sie lediglich den Schatten des ausgeblendeten Linien-Bild-
Teils erfassen müssen. Insbesondere kommen herkömmliche
Fernseh-Kameraröhren und Halbleiter-Detektoren in Frage, z. B. CCD-Flächen-Chips, aber auch
ph.otographische Schichten, z. B. des Films einer Spiegelreflex-Kamera,
wo auch das menschliche Auge (kurz vor und nach der Aufnahme) Flächen Detektor im erfindungsgemäßen
Sinn ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den (weiteren) Unteransprüchen angegeben:
Danach kann der Bildteiler sehr einfach und damit kostengünstig unter Verwendung geometrischer Optik
ausgeführt werden.
Durch den vorzugsweise vorgesehenen Schritt-Motor für den Antrieb des Bildteilers wird besonders
zweckmäßig eine automatische Abtastung Linie für Linie (Zeile für Zeile) des Gegenstands bzw. des erzeugten
reellen optischen Zwischenbilds ermöglicht oder eine automatische Nachführung bzw. Positionierung einer
sich bewegenden Vorlage.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläurert. Es zeigt
Fi g. 1 schematisch in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der
Bildteiler einen geraden Spiegel-Streifen besitzt;
F i g. 2a, 2b das Ausführungsbeispiel von F i g. 1 (in vereinfachter Darstellung) bei verschobenem bzw. gedrehtem
Bildteiler; und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ähnlich Fig. 1, wobei der Bildteiler jedoch mit einem Spiegel-Slreifen-Ring anstatt
einem geraden Spiegel-Streifen versehen ist.
Gemäß F i g. 1 durchsetzt einfallende Strahlung 1 von einem (nicht gezeigten) abzubildenden Gegenstand eine
Optik 3, die ihrerseits ein reelles Zwischenbild einer Ebene A erzeugt.
Genau in der Ebene A befindet sich ein Spiegel-Streifen 7 eines Bildteilers 5 in Form eines Prismenblocks mit
schräger Grenzfläche 6, in der auch der Spiegel-Streifen 7 liegt.
Durch den Bildteiler 5 wird einerseits ein Linien-Bild-Teil mittels des Spiegel-Streifen 7 über eine wahlweise
vorhandene Optik 8 (zusätzlich kann je iiach Bedarf,
/. B. für spektralphotometrische Messungen, ein manuell oder motorisch bewegbarer Filter 8a vorgesehen
sein) auf einen Teilbereichs-Detektor 9 und andererseits
der restliche flächige Bild-Teil über eine wahlweise vorhandene Optik 10 auf einen Flächen-Detektor 11 hin-
;ui5gespiegclt, auf dem der Spiegel-Streifen 7 als Schatten
^erscheint.
F i g. 2a zeigt vereinfacht d;is Aiisführungsbeispicl
von Fig. 1, wobei der Bildtciler 5 senkrecht zur einfallenden
Strahlung 1 und parallel zur Zeichenebene verschoben zwei Stellungen 5c7 bzw. 5b einnimmt, denen
dann entsprechende Stellungen Ta bzw. 76 des Spiegel-Streifens
7 und Stellungen 12,/ bzw. \2b des Schattens ^entsprechen.
Die mechanische Einrichtung zur Verschiebung des Bildteilers 5 ist nicht gezeigt, sie kann z. B. einen Sehritt-Motor
zum automatischen Abtasten oder zur automatischen Nachführung bzw. Positionierung besitzen. Sie
kanr so ausgeführt werden, daß der Bildteiler auch so
weit aus dem Bildstrahlengang 1 herausbewegt werden kann daß der bildaufteilende Teil des Bildteilcrs außerhalb
des beobachteten Gesamtbildes zu liegen kommt.
I ι g. 2b zeigt eine Abwandlung des Aiisführungsbeispit'K
von K i g. I. in dem der (nicli1 gezeigte) Bildteiler 5
um eine Drehachse (.' parallel zur einlallenden Strahlung
I L-cdiJn wird, so ilaß (Wr Schalten 12 aiii dem
Flächen-Detektor 11 dünn die Stellung 12c einnimmt.
F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, das sich von dem in F i g. 1 —2 dadurch unterscheidet, daß anstelle eines geraden
Spiegel-Streifens ein Spiegel-Streifen-Ring 17 von Kreis- oder Ellipsen-Form im Bildteiler 5 entsprechend
einer kreis- bzw. ellipsenförniigen Anordnung 19 von Teilbereichs-Detektoren vorgesehen ist so daß ein
kreis- bzw. ellipsenförmiger Schatten 22 auf dem Flächen-Detektor 11 erzeugt wird.
Selbstverständlich ist auch jede beliebige andere als kreis- oder ellipsenförmige Anordnung von Teilbereichs-Detektoren
möglich. Weitere Vorteile bringt die erfindungsgemäße Anordnung, wenn der Spiegel-Streifen
7 dichroitisch ausgeführt ist und damit mehrere der Bildteiler hintereinander angeordnet werden können,
um z. B multispektrale Messungen ausführen zu können.
Eine gleichzeitige Auswertung mehrerer Bildteile ist
möglich, wenn der Bildteiler mehrerer total, teilweise oder dichroitisch ausspiegelnde Flächen enthält, die jeweils
einem eigenen Teilbereichs-Detektor zugeordnet werden, um Vergleichsmessungen durchführen zu können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Beobachtungs- bzw. Umersuchungsgerät mit
Abbildungssystemen (3, 8 10), die das Objekt einerseits in seinem ganzen Umfang und andererseits nur
bezüglich eines Teilbereich? wiedergeben, d a durch gekennzeichnet, daß sich in einer
Zwischenbildebene (A)ein Bildteiler (S) befindet, der einen bestimmten kleinen Bereich des Zwischcnbildes
über das eine Abbildungssystem (8) einem Teilbereichsdetektor
(9) zukommen laßt, während der übrige Teil des Zwischenbildes auf das andere Abbildungssystem
(10) gelang).
2. Gerät nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Abbildungssystem (10) ein Okular
ist.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Abbildungsebene (11) des anderen
Abbildungssystems (10) ein Flächendetektor, ein photographischer Film oder eine Fernsehkamera
befindet.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Bildteil total, teilweise oder dichroitisch
herausspiegelnde Bildteiler (5) aus einem Prismenblock oder schräg angeordnetem Spiegel
besteht.
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der herausspiegelnde Teil des Bildteilers (5)
dem geometrischen Verlauf des Teilbereichsdetektors (9) mindestens teilweise angepaßt ist und beispielsweise
streifenförmig ausgebildet ist.
6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildteiler eine oder mehrere dichroitisch,
teil- oder vollreflektierende Flächen enthält, die jeweils geoemetrisch jede für sich einem eigenen
Teilbereichsdetektor zugeordnet sind.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß er Büdteiler (5) kinematisch mit
dem oder den beweglich gelagerten Teilbereichsdetektor(en) verbunden ist.
8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Büdteiler (5)
durch eine manuell oder motorisch angetriebene Mechanik senkrecht zum Strahlengang der Optik (3)
verschiebbar (F i g. 2a) und/oder um diese Achse drehbar ist (F ig. 2b).
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DE3126938A1 DE3126938A1 (de) | 1983-01-27 |
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DE3126938C3 DE3126938C3 (de) | 1989-03-16 |
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ID=6136410
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-
1981
- 1981-07-08 DE DE19813126938 patent/DE3126938C3/de not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D4 | Patent maintained restricted | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
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