DE3812707C1 - Method for viewing objects which are difficult to access, using an optical fibre bundle, and optical fibre system - Google Patents
Method for viewing objects which are difficult to access, using an optical fibre bundle, and optical fibre systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beobachtung schwer zugänglicher Objekte unter Verwendung eines Lichtleitfaserbündels sowie ein Lichtleitfasersystem zur Durchführung dieses Verfahrens, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 4.The invention relates to a method for observation objects that are difficult to access using a Optical fiber bundle and an optical fiber system for Implementation of this procedure, according to the preamble of Claims 1 and 4 respectively.
Lichtleitfaserbündel werden insbesondere in der Medizin und in zunehmendem Maße auch in der Technik zur Beobach tung schwer zugänglicher Stellen verwendet. Optical fiber bundles are used especially in medicine and increasingly also in technology for observation used in hard-to-reach places.
Aus der EP 0 70 169 A1 sind ein Verfahren und ein Licht leitfasersystem bekannt, bei dem zu bestimmten einzelnen Lichtleitfasern gehörige Daten (hier die Transmission der Lichtleitfaser betreffende Daten) vor Verwendung des Lichtleitfaserbündels ermittelt und gespeichert werden. Bei Verwendung des Lichtleitfaserbündels werden die den einzelnen Fasern des Lichtleitfaserbündels entsprechende Bildsignale den gespeicherten Daten entsprechend elek tronisch verarbeitet, auf einem Monitor wird ein ent sprechend korrigiertes Bild zur Darstellung gebracht.A method and a light are known from EP 0 70 169 A1 fiber system known to the individual at certain Data belonging to optical fibers (here the transmission optical fiber data) before using the Optical fiber bundle can be determined and stored. When using the optical fiber bundle, the corresponding individual fibers of the optical fiber bundle Image signals corresponding to the stored data processed tronically, an ent the corrected image is displayed.
Bei dem vorbekannten Vorschlag müssen geordnete Licht leitfaserbündel verwendet werden, bei denen die räumli che Anordnung der einzelnen Lichtleitfaser an dem ob jektnahen Ende deren Anordnung an dem objektfernen Ende entspricht. Derartige geordnete Lichtleitfaserbündel sind in der Herstellung sehr viel teurer als ungeordnete Lichtleitfaserbündel, wobei die erreichbare Bildauflö sung wegen der relativ geringen Anzahl der Lichtleitfa sern pro Flächeneinheit unbefriedigend ist.In the previously known proposal must be orderly light conductive fiber bundles are used in which the spatial che arrangement of the individual optical fibers on the ob end near the object, their arrangement at the end remote from the object corresponds. Such ordered optical fiber bundles are much more expensive to produce than disordered ones Optical fiber bundle, the achievable image resolution solution due to the relatively small number of light guide per area unit is unsatisfactory.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. ein Lichtleitfasersystem der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Verwendung von kostengünstigen un geordneten Lichtleitfaserbündeln zur hochauflösenden Bildübertragung ermöglichen.The invention has for its object a method or an optical fiber system of the type mentioned to create the use of inexpensive un ordered optical fiber bundles for high-resolution Allow image transfer.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil der Ansprüche 1 bzw. 4 angegebenen Merkmale gelöst, die Ansprüche 2 und 3 geben vorteilhaf te Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens an.According to the invention, this object is achieved by the 4 specified part of claims Features solved, the claims 2 and 3 give advantageous te refinements of the proposed method.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert ist. Dabei zeigtThe invention is described below with reference to a drawing explained in the a preferred embodiment is explained using a drawing. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schal tungsanordnung, wie sie vor der Verwendung eines ungeordneten Lichtleitfaserbündels eingesetzt wird, und Fig. 1 is a schematic representation of a circuit arrangement as it is used before the use of a disordered optical fiber bundle, and
Fig. 2 eine Anordnung, wie sie bei Verwendung des ungeordneten Lichtleitfaserbündels einge setzt wird. Fig. 2 shows an arrangement as it is when using the disordered optical fiber bundle.
Anhand von Fig. 1 wird zunächst das Verfahren zur "Entschlüsselung" der Anordnung der einzelnen Lichtleit fasern des jeweiligen Bündels LLB ("learn mode") erläu tert.Referring to Fig. 1, the method of "decryption", first the array of the individual light guide fibers of the respective bundle LLB ( "learn mode") erläu tert.
Auf einem Display DIS wird eine Bildpunktabfolge er zeugt, die auf dem objektnahen Ende eines Lichtleitfa serbündels LLB abgebildet wird. Das objektferne Ende des Lichtleitfaserbündels LLB wird wiederum auf einem Bild sensorfeld SEN abgebildet.On a display DIS , a sequence of pixels is generated, which is imaged on the end of an optical fiber bundle LLB near the object. The end of the optical fiber bundle LLB remote from the object is in turn imaged on an image sensor field SEN .
Die Bildpunktabfolge wird von einem Generator GEN er zeugt. Zu einem Zeitpunkt "1" wird auf dem Display DIS an einem Ort a 0 ein Bildpunkt erzeugt, wobei dieser Ort a 0 der Adresse a 0 des Bildsensorfeldes SEN entspricht, auf der dieser Bildpunkt bei Verwendung eines geordneten Lichtleitfaserbündels abgebildet wäre. Die tatsächliche Abbildung des zu dem Zeitpunkt "1" auf dem Display DIS dargestellten Bildpunkts erfolgt auf dem Bildsensor SEN jedoch wegen der unregelmäßigen Anordnung der Lichtlei terfasern des Bündels LB unter der Adresse a 2. The pixel sequence is generated by a generator GEN . At a time "1", a pixel is generated on the display DIS at a location a 0 , this location a 0 corresponding to the address a 0 of the image sensor field SEN , on which this pixel would be imaged if an ordered optical fiber bundle were used. The actual image of the pixel shown on the display DIS at the time “1” takes place on the image sensor SEN, however, because of the irregular arrangement of the optical fibers of the bundle LB at the address a 2 .
Ein Maximalwertgeber MAX tastet während der Abbildung des Bildpunkts an dem Ort a 0 des Displays DIS das Sensorfeld SEN ab und legt einen Wert, der der Adresse des Elements des Bildsensors SEN, dessen Erregung maxi mal ist (hier a 0), entspricht, an den Adresseneingang eines ersten Speichers ROM, an dessen Dateneingang ein von dem Generator GEN erzeugtes Signal anliegt, das der "Adressierung" des Bildpunkts auf dem Display DIS ent spricht.A maximum value transmitter MAX scans the sensor field SEN at the location a 0 of the display DIS during the imaging of the pixel and applies a value to the address of the element of the image sensor SEN , the excitation of which is maximum (here a 0 ) Address input of a first memory ROM, at whose data input there is a signal generated by the generator GEN , which corresponds to the "addressing" of the pixel on the display DIS .
Zu dem Zeitpunkt "1" erzeugt der Generator also ein Sig nal, das an einem Ort a 0 des Displays a 0 einen Bildpunkt erzeugt. Ein diesem Ort a 0 des Displays DIS entsprechen der Wert liegt an dem Dateneingang des ersten Speichers ROM und wird in diesen unter einer Adresse a 2 eingele sen, wobei diese Adresse a 2 durch die Adresse des Ele mentes des Bildsensorfeldes SEN bestimmt wird, das zu dem Zeitpunkt "1" durch den Bildpunkt a 0 des Displays DIS erregt worden ist.At the time "1", the generator thus generates a signal that generates a pixel at a location a 0 on the display a 0 . This location a 0 of the display DIS corresponds to the value at the data input of the first memory ROM and is read into this at an address a 2 , this address a 2 being determined by the address of the element of the image sensor field SEN , which is too the point in time "1" has been excited by the pixel a 0 of the display DIS .
Anschließend wird zu einem Zeitpunkt "2" ein Bildpunkt an dem Ort a 1 des Displays DIS erzeugt, der auf dem Bildsensorfeld SEN das Element mit der Adresse b 0 er regt. Entsprechend wird in den ersten Speicher ROM der Wert a 1 (der dem Ort des Bildpunkts zu dem Zeitpunkt "2" auf dem Display DIS entspricht) unter der Adresse b 0 (nämlich der Adresse, in dem der Ort a 0 des Displays DIS auf dem Bildsensorfeld SEN abgebildet wird) eingeschrie ben, usw. (Es versteht sich, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich zur Vereinfachung davon ausgegangen wird, daß das Bildsensorfeld lediglich neun Elemente aufweist, tatsächlich kann ein derartiges Bild sensorfeld mehrere 100 000 Bildpunkte haben). Subsequently, at a time "2", a pixel is generated at location a 1 of the display DIS , which on the image sensor field SEN excites the element with the address b 0 . Correspondingly, the value a 1 (which corresponds to the location of the pixel at the time "2" on the display DIS ) is stored in the first memory ROM under the address b 0 (namely the address in which the location a 0 of the display DIS on the Image sensor field SEN is written), etc. (It is understood that in the illustrated embodiment it is assumed for simplification that the image sensor field has only nine elements, in fact such an image sensor field can have several 100,000 pixels).
Nachdem auf dem Display DIS eine Anzahl von Bildpunkten in einer Anordnung, die der Anzahl bzw. der Anordnung der Bildelemente auf dem Bildsensorfeld SEN entspricht, erzeugt worden sind, sind in den ersten Speicher ROM un ter Adressen, die den "Adressen" der einzelnen Licht leitfasern an dem objektfernen Ende des Lichtleitfaser bündels LLF entsprechenden Adressen Werte eingespei chert, die den "Adressen" der einzelnen Lichtleitfasern an dem objektnahen Ende des Lichtleitfaserbündels LLF entsprechen (wobei ist mit dem Begriff "Adresse" hier die räumliche Anordnung der einzelnen Lichtleitfasern in dem Lichtleitfaserbündel LLF gemeint ist).After a number of pixels have been generated on the display DIS in an arrangement which corresponds to the number or arrangement of the picture elements on the image sensor field SEN , the first memory ROM contains addresses which correspond to the "addresses" of the individual lights chert conductive fibers corresponding to the object far end of the optical fiber bundle LLF addresses values eingespei that correspond to "addresses" of the individual optical fibers to the object-near end of the optical fiber bundle LLF (wherein the term "address" here, the spatial arrangement of the individual optical fibers in the optical fiber bundle LLF is meant).
Fig. 2 zeigt das Lichtleitfasersystem, in dem der erste Speicher ROM, der wie eben dargestellt beschrieben wor den ist, eingesetzt ist ("operation mode"). Dabei ist an den Adressiereingang des ersten Speichers ROM ein Signal angelegt, das dem Signal am Adressiereingang des Bild sensorfeldes SEN entspricht; der erste Speicher ROM wird also synchron mit dem Bildsensorfeld SEN ausgelesen. Die aus dem Bildsensorfeld SEN ausgelesenen Daten werden in einen zweiten Speicher RAM eingelesen, wobei an dem Adressiereingang des zweiten Speichers RAM jeweils die von dem ersten Speicher synchron ausgelesenen, den "Adressen" des objektfernen Endes des Lichtleitfaserbün dels entsprechende Werte anliegen. Fig. 2 shows the optical fiber system in which the first memory ROM, which has just been described as described, is used ("operation mode"). In this case, a signal is applied to the addressing input of the first memory ROM which corresponds to the signal at the addressing input of the image sensor field SEN ; the first memory ROM is therefore read out synchronously with the image sensor field SEN . The data read out from the image sensor field SEN are read into a second memory RAM, wherein the addressing input of the second memory RAM contains the values read synchronously from the first memory and corresponding to the "addresses" of the end of the optical fiber bundle remote from the object.
Bei dem optischen Erfassen eines Objekts OBJ wird dabei auch bei Verwendung eines ungeordneten Lichtleitfaser bündels LLB in dem zweiten Speicher RAM eine virtuelle Abbildung des jeweiligen Objekts erfolgen, wie sich dies aus der Fig. 2 ergibt: Der Bildpunkt 1 des Objekts OBJ wird auf einem Element a 2 des Bildsensorfeldes SEN, der Bildpunkt 4 des Objekts OBJ auf dem Element a 1 des Bildsensorfeldes SEN, der Bildpunkt 7 auf dem Element mit der Adresse c 1, der Bildpunkt 8 auf dem Element mit der Adresse a 0 und der Bildpunkt 9 auf dem Element mit der Adresse b 1 abgebildet, so daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das "L" auf dem Objekt OBJ auf dem Sensorfeld SEN unrichtig als "T" wiedergegeben wird. Bei dem Auslesen des Bildsensorfeldes SEN wird der auf dem Bildsensorfeld a 2 abgebildete Bildpunkt a 0 des Objekts OBJ jedoch in dem zweiten Speicher RAM unter einer Adresse a 0 abgespeichert, da zu dem Zeitpunkt, in dem das Element a 2 des Bildsensorfeldes SEN abgefragt wird, an dem zweiten Speicher RAM ein der Adresse a 0 entspre chendes Signal anliegt. Entsprechend wird der Bildpunkt a 4, der auf dem Objekt der "Adresse" b 0 entspricht und auf dem Bildsensorfeld unter der Adresse a 1 abgespei chert worden war, auf dem RAM wieder unter der Adresse b 0 abgespeichert, usw. In dem zweiten Speicher RAM ent steht somit eine virtuelle Abbildung, die dem Objekt entspricht; in dem Beispiel 2 wird das "L" des Objekts OBJ, das wegen der Unordnung der Lichtleitfasern des Lichtleitfaserbündels LLB in dem Sensorfeld als "T" ab gebildet worden war, wieder als "L" wiedergegeben.When an object OBJ is optically detected, a virtual image of the respective object will also take place in the second memory RAM, even if an unordered optical fiber bundle LLB is used , as can be seen from FIG. 2: The pixel 1 of the object OBJ is on an element a 2 of the image sensor field SEN , the pixel 4 of the object OBJ on the element a 1 of the image sensor field SEN , the pixel 7 on the element with the address c 1 , the pixel 8 on the element with the address a 0 and the pixel 9 on the Element shown with the address b 1 , so that in the illustrated embodiment the "L" on the object OBJ on the sensor field SEN is incorrectly reproduced as "T" . When the image sensor field SEN is read out, however, the image point a 0 of the object OBJ shown on the image sensor field a 2 is stored in the second memory RAM under an address a 0 , since at the point in time when the element a 2 of the image sensor field SEN is queried, a signal corresponding to the address a 0 is present at the second memory RAM. Correspondingly, the pixel a 4 , which corresponds to the "address" b 0 on the object and had been stored in the image sensor field under the address a 1, is stored again in the RAM under the address b 0 , etc. In the second memory RAM This creates a virtual image that corresponds to the object; In example 2, the "L" of the object OBJ , which had been formed as "T" due to the disorder of the optical fibers of the optical fiber bundle LLB in the sensor field, is reproduced again as "L" .
Dem Fachmann stehen verschiedene Möglichkeiten der Ver wirklichung des Grundgedankens der Erfindung zur Verfü gung. Beispielsweise können in den ersten Speicher Dif ferenzen der Adressen statt Absolutadressen eingegeben werden. Auch kann ein "look-up table"-Verfahren einge setzt werden.Various possibilities of Ver Realization of the basic idea of the invention supply. For example, Dif Reference addresses entered instead of absolute addresses will. A "look-up table" method can also be used be set.
Wesentlich für die Erfindung ist der Grundgedanke, durch eine "Entschlüsselung" des ungeordneten Lichtleitfaser bündels und eine entsprechende elektronische Umordnung der aus dem Bildsensor ausgelesenen Bildsignale eine Bildübertragung unter Verwendung eines Lichtleitfaser bündels mit nicht geordneten Lichtleitfasern zu ermögli chen, was aus Kostengründen und wegen der erreichbaren höheren Auflösung der Bildübertragung von erheblichem Vorteil ist.The basic idea of, is essential for the invention a "decryption" of the disordered optical fiber bundle and a corresponding electronic rearrangement of the image signals read out from the image sensor Image transmission using an optical fiber bundle with unordered optical fibers chen, what for cost reasons and because of the achievable higher resolution of the image transmission of considerable Advantage is.
Claims (5)
- - ein ungeordnetes Lichtleitfaserbündel (LLB) ver wendet wird,
- - die Daten die relative Anordnung der einzelnen Lichtleitfasern am Lichtaustrittsende in bezug auf das Lichteintrittsende betreffen, und
- - die vom Bildsensorfeld (SEN) erzeugten ungeordne ten Bildsignale in eine der objektnahen Anordnungen ent sprechend geordnete Bildsignale umgeordnet werden.
- - an unordered optical fiber bundle (LLB) is used,
- the data relate to the relative arrangement of the individual optical fibers at the light exit end with respect to the light entry end, and
- - The unordered th image signals generated by the image sensor field (SEN) are reorganized accordingly into one of the object-related arrangements.
- - vor der Verwendung des Lichtleitfaserbündels (LLB)
- - eine vorgegebene Bildpunktabfolge auf dem objekt nahen Ende des Lichtleitfaserbündels (LLB) abgebildet wird,
- - das objektferne Ende des Lichtleitfaserbündels (LLB) auf dem Bildsensor abgebildet wird, und
- - die flächenhafte Beziehung zwischen der vorgegebe nen Bildpunktabfolge und den dabei jeweils erregten Ele mente des Bildsensorfeldes (SEN) entsprechende Werte er mittelt und in einem ersten Speicher (ROM) gespeichert wird, und
- - bei der Verwendung des Lichtleitfaserbündels (LLB)
- - die aus dem Bildsensor (SEN) ausgelesen Daten ent sprechend umgeordnet in einen zweiten Speicher (RAM) eingelesen werden, wobei
- - die der flächenhaften Beziehung zwischen der vor gegebenen Bildabfolge und den dabei jeweils erregten Elemente des Bildsensorfeldes (SEN) entsprechenden Werte aus dem ersten Speicher (ROM) ausgelesen werden.
- - before using the optical fiber bundle (LLB)
- a predetermined pixel sequence is imaged on the end of the optical fiber bundle (LLB) near the object,
- - The object distal end of the optical fiber bundle (LLB) is imaged on the image sensor, and
- - The areal relationship between the predetermined NEN pixel sequence and the respectively excited elements of the image sensor field (SEN) corresponding values he averaged and stored in a first memory (ROM), and
- - when using the optical fiber bundle (LLB)
- - The data read out from the image sensor (SEN) are readjusted accordingly in a second memory (RAM), where
- - The values corresponding to the areal relationship between the given image sequence and the respectively excited elements of the image sensor field (SEN) are read out from the first memory (ROM).
- - vor der Verwendung des Lichtleitfaserbündels (LLB) den "Adressen" der jeweiligen Bildpunkte entsprechende Werte unter den Adressen der jeweils erregten Elemente des Bildsensorfeldes (SEN) entsprechenden Adressen in einem ersten Speicher (ROM) gespeichert werden, und
- - bei der Verwendung des Lichtleitfaserbündels (LLB) die von dem Bildsensorfeld (SEN) erzeugten Bildsignale unter sich aus den in den ersten Speicher eingespeicher ten Werten ergebenden Adressen in den zweiten Speicher (RAM) eingeschrieben werden.
- - Before using the optical fiber bundle (LLB) , values corresponding to the "addresses" of the respective pixels are stored in a first memory (ROM) under the addresses of the addresses of the respectively excited elements of the image sensor field (SEN) , and
- - When using the optical fiber bundle (LLB), the image signals generated by the image sensor field (SEN) are written into the second memory (RAM) from the addresses resulting from the values stored in the first memory.
- - einem Lichtleitfaserbündel mit einem Lichtein trittsende, das auf das zu beobachtende Objekt ausge richtet ist,
- - einem Lichtaustrittsende, das auf ein elektrische Bildsignale erzeugendes Bildsensorfeld abgebildet wird, und
- - einer Signalverarbeitungseinrichtung,
- an optical fiber bundle with a light entry end which is directed towards the object to be observed,
- a light exit end which is imaged on an image sensor field generating electrical image signals, and
- a signal processing device,
- - das Lichtleitfaserbündel ein ungeordnetes Licht leitfaserbündel (LLB) ist, und
- -ein erster Speicher (ROM) vorgesehen ist, in den der Anordnung der einzelnen Lichtleitfasern des jeweili gen Bündels (LLB) an dem objektfernen Ende relativ zu deren Anordnung an dem objektnahen Ende entsprechende Werte gespeichert sind, wobei
- - in dem ersten Speicher (ROM) den "Adressen" der einzelnen Lichtleitfasern an dem objektnahen Ende des Lichtleitfaserbündels (LLF) entsprechende Werte unter den "Adressen" der einzelnen Lichtleitfasern an dem ob jektfernen Ende des Lichtleitfaserbündels (LLF) entspre chenden Adressen eingespeichert sind, und
- - ein zweiter Speicher (RAM) vorgesehen ist, in den die aus dem Bildsensorfeld (SEN) ausgelesenen Bildsigna le unter sich aus den in den ersten Speicher (ROM) ein gespeicherten Werten ergebenden Adressen eingeschrieben werden.
- - The optical fiber bundle is a disordered light fiber bundle (LLB) , and
- - A first memory (ROM) is provided, in which values corresponding to the arrangement of the individual optical fibers of the respective bundle (LLB) at the end remote from the object are stored relative to their arrangement at the end near the object, wherein
- - are stored in the first memory (ROM) the "addresses" of the individual optical fibers to the object-near end of the optical fiber bundle (LLF) corresponding values among the "addresses" of the individual optical fibers to the whether jektfernen end of the optical fiber bundle (LLF) entspre sponding addresses, and
- - A second memory (RAM) is provided, in which the image signals read out from the image sensor field (SEN) are written under the addresses resulting in the values stored in the first memory (ROM).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883812707 DE3812707C1 (en) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | Method for viewing objects which are difficult to access, using an optical fibre bundle, and optical fibre system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883812707 DE3812707C1 (en) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | Method for viewing objects which are difficult to access, using an optical fibre bundle, and optical fibre system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3812707C1 true DE3812707C1 (en) | 1989-10-12 |
Family
ID=6352132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883812707 Expired DE3812707C1 (en) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | Method for viewing objects which are difficult to access, using an optical fibre bundle, and optical fibre system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3812707C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0070169A1 (en) * | 1981-07-09 | 1983-01-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope with monitor |
-
1988
- 1988-04-16 DE DE19883812707 patent/DE3812707C1/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0070169A1 (en) * | 1981-07-09 | 1983-01-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope with monitor |
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