DE69012565T2 - Verfahren zum abtasten eines sich mit veränderlicher geschwindigkeit bewegenden mikrofilmbildes - Google Patents

Verfahren zum abtasten eines sich mit veränderlicher geschwindigkeit bewegenden mikrofilmbildes

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DE69012565T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Technik, insbesondere zur Verwendung in elektronischen Bildabfrage- oder Bildverwaltungssystemen, zum Abtasten einer Folge von Mikrofilmbildern, die sich in einem Filmtransportmechanismus bei vom Benutzer eingestellter Geschwindigkeit bewegen, so daß eine wirküngsvolle "Such"-Betriebsart verwirklicht wird.
  • In den letzten Jahren wurde Mikrofilm zunehmend eingesetzt als geeignetes Medium zur kompakten Speicherung extrem umfangreicher Mengen von Vorlageninformationen. Üblicherweise beruht diese Form der Speicherung darauf, daß die Größe einer Seite um einen wesentlichen Betrag optisch reduziert wird, wobei anschließend ein Bild der verkleinerten Seite fotografisch auf einem dazugehörigen Mikrofilmfeld erfaßt wird. Jede auf diese Weise fotografierte Seite kann eine Seite aus einer Zeitschrift oder ähnliche Informationen darstellen oder einfach individuelle geschäftliche Aufzeichnungen, wie beispielsweise ein ausgefülltes Formular oder ähnliches. Der Mikrofilm selbst hat im allgemeinen die Form einer Rolle aus entwickeltem Film, die häufig eine Durchlichtvorlage in Form eines Streifens enthält, der Tausende von aufeinanderfolgenden Bildern aufnimmt, die alle in der Größe wesentlich reduziert sind.
  • Um ein Mikrofilmbild zu lesen, beispielsweise mittels einer manuellen Filmleseeinrichtung, beschafft sich eine Bedienperson zunächst eine Mikrofilmrolle, die das gewünschte Bild enthält. Die Bedienperson legt die Rolle dann in die Filmleseeinrichtung ein und bewegt anschließend den Filmtransportmechanismus in der Leseeinrichtung, so daß ein Ende des Films auf eine geeignete motorgetriebene Gerätespule gewikkelt wird. Nachdem dies erfolgt ist, bewegt die Bedienperson den Antriebsmechanismus, wobei typischerweise eine Steuerskala gedreht wird, um die Geschwindigkeit der Gerätespule zu erhöhen, so daß der Film in Folge weiterbewegt wird, bis auf dem Bildschirm der Leseeinrichtung das gewünschte Bild erscheint. Ist das gewünschte Bild erreicht, hält die Bedienperson die Filmbewegung an, überprüft das Bild und weist oft die Leseeinrichtung an, eine Hardcopy-Wiedergabe des Bildes in vollständiger Größe zur weiteren Verwendung zu drucken.
  • Angesichts der wachsenden Erkenntnis unter Fachleuten, daß Mikrofilm ein exzellentes Medium für die Speicherung umfangreicher Mengen von Vorlageninformationen im großen Maßstab ist, wendet sich die Fachwelt zunehmend dem Einsatz von Bildverwaltungssystemen zu, um den Vorlagenabfrageprozeß zu automatisieren. Derartige Systeme haben die Zielsetzung, nicht nur einen erhöhten Durchsatz an abgefragten Vorlagen bereitzustellen, sondern sie bieten auch verschiedene Möglichkeiten, um jedes abgefragte Bild elektronisch zu drucken und zu verarbeiten, wie beispielsweise über die Aufbereitung, Rotation, Beschriftung von Bildern und ähnliche Vorgänge. In einem derartigen System erfolgt der gleiche grundlegende sequentielle Prozeß wie bei einer manuellen Leseeinrichtung, aber in automatisierter Form. Insbesondere umfaßt ein typisches Bildverwaltungssystem einen Computer, der eine gespeicherte Datenbank enthält, die zu jeder auf Mikrofilm erfaßten Vorlage (Mikrofilmbild) einen Eintrag (Datensatz) aufweist. Zu jeder dieser Vorlagen enthält der dazugehörige Eintrag kennzeichnende Marken zu der betreffenden Vorlage, wie etwa eine Inhaltsangabe oder einen Titel, sowie die Angabe einer diesbezüglichen Mikrofilmrolle und eines Bildfeldes, an dem ein Bild der Vorlage gespeichert ist. Sobald eine Bedienperson eine gewünschte Vorlage wählt, indem sie mittels des Computers eine Online-Abfrage der Datenbank vornimmt, führt der Computer einen entsprechenden Datenbank- Zugriffsvorgang im Datensatz für die betreffende Vorlage aus, um die entsprechende Rolle und Bildfeldnummer festzustellen. Anschließend weist der Computer eine automatisierte Mikrofilmleseeinrichtung - das heißt eine sogenannte Filmbibliothek, die häufig auch als "Autolader" bezeichnet wird - an, die entsprechende Mikrofilmrolle herauszusuchen, sie in die Leseeinrichtung einzulegen und anschließend automatisch den Film in der Rolle weiterzubewegen, bis das Bild der gewünschten Vorlage erreicht ist. Nachdem das Bild erreicht ist, tastet die Leseeinrichtung anschließend elektronisch das Bild ab, um eine digitalisierte Graustufenwiedergabe der gespeicherten Vorlage zu erzeugen. Das digitalisierte Bild wird in ein lokales Netz (LAN = Local Area Network) gegeben, um zu nachgeschalteten Vorrichtungen geleitet zu werden, in denen die Speicherung, die Bildverarbeitung, wie beispielsweise die Aufbereitung, Rotation und/oder Beschriftung, sowie die Anzeige auf einem Bildschirm und/oder der Druck erfolgen.
  • Es kommt häufig vor, daß ein Problem bei auf Mikrofilm basierenden Vorlagenabfragesystemen auftritt. Das heißt, daß nach der Weiterbewegung einer Mikrofilmrolle bis zu dem Bildfeld, das die Bedienperson für das richtige Feld hält, eine falsche Vorlage auf dem Anzeigeschirm erscheint. Bei einer manuellen Mikrofilmleseeinrichtung tritt dieses Problem häufig auf, da die Bedienperson möglicherweise einfach die falsche Mikrofilmrolle in die Leseeinrichtung geladen hat, das heißt eine Rolle, die nicht die gewünschte Vorlage enthält. Das gleiche Problem tritt in einem Bildverwaltungssystem auf, falls die Bedienperson den falschen Datensatz aus der Datenbank gewählt hat oder falls der Datensatz, den die Bedienperson für den richtigen Datensatz gehalten hat, dagegen einen falschen Eintrag enthält, das heißt eine falsche Rolle oder Bildfeldnummer oder Vorlagenbeschreibung.
  • In diesem Fall wird bei Auftreten einer falschen Vorlage die Bedienperson einer manuellen Leseeinrichtung im allgemeinen versuchen, die in der Leseeinrichtung vorliegende Rolle zu durchsuchen, um das betreffende Bildfeld zu orten, das die gewünschte Vorlage enthält. Ein derartiger Suchvorgang, der im folgenden als Suchbetrieb bezeichnet wird, beinhaltet häufig die Weiterbewegung des Mikrofilms mit relativ schneller Geschwindigkeit, wobei die Bedienperson einen sehr schnellen Überblick über ein in voller Größe wiedergegebenes Bild jeder einzelnen Vorlage erhalten kann, wenn Bilder aufeinanderfolgender Bildfelder nacheinander auf einem Bildschirm der Leseeinrichtung angezeigt werden. Bei dieser Betriebsart wird der Film anfänglich mit hoher Geschwindigkeit weiterbewegt, bis die Bedienperson glaubt, einen Abschnitt des Films erreicht zu haben, der wahrscheinlich das gewünschte Bild enthält, so daß die Bedienperson die Filmbewegungsgeschwindigkeit deutlich verringert, um jedes einzelne nachfolgende Bildfeld dieses Abschnitts bei der Vorbeibewegung am Betrachter genau zu prüfen. Sobald das gewünschte Bild erreicht ist, wird die Filmbewegung abgeschlossen. Eine Bedienperson wird auch einen Suchvorgang ausführen, wenn die Prüfung einer Vorlage ergibt, daß weitere Informationen erforderlich sind, die in anderen Vorlagen enthalten sein können, die in kurz davor oder kurz danach auf der gleichen Rolle angeordneten Bildfeldern gespeichert sind.
  • Bei Abfragesystemen auf Mikrofilmbasis ist somit ein Suchbetrieb unerläßlich. Dieser Betrieb kann in einer manuellen Leseeinrichtung leicht vorgesehen werden, indem einfach ein Steuerelement bereitgestellt wird, das es der Bedienperson ermöglicht, die Geschwindigkeit des Filmtransportmechanismus manuell zu verändern, das heißt zu erhöhen oder zu verringern, während nachfolgende Vorlagenbilder in voller Größe optisch und gleichzeitig auf den Anzeigeschirm der Leseeinrichtung projiziert werden.
  • Leider ist die Bereitstellung eines Suchbetriebs bei einem Bildverwaltungseystem deutlich schwieriger zu verwirklichen als bei einer manuellen Leseeinrichtung. Insbesondere reagiert die Optik in einer manuellen Leseeinrichtung deutlich schneller als das menschliche Auge. Dadurch bestimmt sich die Einschränkung der Geschwindigkeit, mit der ein Suchbetrieb in einer manuellen Leseeinrichtung ausgeführt werden kann, durch die Bedienperson und nicht durch die Leseeinrichtung selbst. Dagegen muß jedes Mikrofilmfeld, das durch ein Bildverwaltungssystem angezeigt werden soll, zuerst elektronisch in einen Video-Vollbildspeicher eingelesen werden, dessen Inhalt bei vollem Speicher dann oft in komprimierter Form über ein lokales Netz zu einem Videoprozessor übertragen wird, der das Bild zur späteren Anzeige an einem Terminal dekomprimiert. All diese Vorgänge verursachen bezüglich der Reaktion des Systems eine begrenzte Verzögerung, die im Gegensatz steht zur sofortigen Reaktion der Projektionsoptik in einer manuellen Leseeinrichtung. Um die Verzögerung zu reduzieren, kann eine gezielte Datenweiterleitung (Pipelining) vorgenommen werden, bei der ein Bild eingelesen wird, während alle anderen Vorgänge für eines oder mehrere der gerade zuvor in der Ablauffolge eingelesenen Bilder ausgeführt werden. Bildverwaltungssysteme verwenden jedoch typischerweise eine Bildaufzeichnungseinrichtung mit ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD = Charge Coupled Device), die einen begrenzten Zeitraum erfordert, der als Integrationszeit bezeichnet wird, um für jede einzelne abgetastete Zeile eine zufriedenstellende Reaktion bereitzustellen. Grundsätzlich ist es die Integrationszeit, die die Durchsatzgeschwindigkeit einzuschränken scheint, mit der aufeinanderfolgende Mikrofilmbilder abgetastet werden können. Man nehme beispielsweise an, daß der schnellste Suchbetrieb die Anzeige von 10 aufeinanderfolgenden Bildern in voller Größe pro Sekunde erfordert und daß ein angemessener Suchbetrieb die Anzeige von 5 aufeinanderfolgenden Bildern in voller Größe pro Sekunde erfordert. Allgemein kann das menschliche Auge keine getrennten Bilder mehr erfassen, wenn deren Durchsatz bei schnellem Betrieb 10 Bilder/Sekunde deutlich übersteigt. Falls ein typisches Mikrofilmbild dann 1000 horizontale Abtastzeilen mit jeweils 4000 Pixeln pro Zeile enthält, müßte die CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung somit Ausgabedaten in der Größenordnung von 40 Millionen Pixel pro Sekunde erzeugen, um einen Durchsatz von 10 Bildern pro Sekunde zu erzielen. Diese Geschwindigkeit übersteigt bei weitem die Pixeltaktrate von typischerweise 10 MHz, mit der die derzeit verfügbaren CCD-Bildaufzeichnungseinrichtungen arbeiten können. Falls die Datendurchsatzrate auf 10 MHz verlangsamt wird, würde dies den Suchbetrieb auf nur 2,5 aufeinanderfolgende Bilder pro Sekunde einschränken, was in vielen Fällen für einen angemessenen Suchbetrieb einfach zu langsam ist.
  • Obwohl nach dem Stand der Technik verschiedene Techniken bekannt sind, um kontinuierlich in Bewegung befindlichen Film einzulesen, und zwar insbesondere zur Verwendung bei Übertragungsvorgängen von Spielfilmen auf Videomedien, wie beispielsweise die Techniken, die beschrieben sind in den US-Patenten US-A-4,310,856, US-A-4,268,865, US-A-4,266,246 und US-A-4,205,337, scheint keine dieser Techniken mit einer ausreichend hohen Auflösung zu arbeiten, wie sie bei einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis erforderlich ist.
  • Außerdem beschreibt EP-A-0,265,302 eine Technik zum Einlesen eines Bildes bei hoher Geschwindigkeit unter Verwendung einer Videokamera auf CCD-Basis. Das Bild kann mit veränderlicher Auflösung eingelesen werden, wobei das sich ergebende abgetastete Bild in einem Speicher gespeichert wird. Diese Technik, die das schnelle Einlesen eines vollständigen Bildes zum Ziel hat, verwendet einen Bildverstärker mit der Vorgabe, die Amplitude des auf die Fotozellen an einer CCD- Bildaufzeichnungseinrichtung auftreffenden Lichts zu erhöhen. In Hinblick auf die Erzielung eines genauen Videobildes ist die bei dieser Technik bereitgestellte Abtastgeschwindigkeit immer noch vorwiegend durch die Integrationszeit der Bildaufzeichnungseinrichtung eingeschränkt. Dadurch ist auch diese Technik nicht in der Lage, eine Folge von Mikrofilmbildern mit einer ausreichend großen Geschwindigkeit abzutasten, wie es erforderlich ist, um einen angemessen schnellen Suchbetrieb in einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis auszuführen.
  • Auf diesem Gebiet besteht daher Bedarf an einer Technik und insbesondere an einer für die Verwendung bei einem Bildverwaltungssystem geeigneten Technik, die das sequentielle Einlesen einer Folge von Mikrofilmbildern in voller Größer ermöglicht, während sich der Mikrofilm mit vom Benutzer einstellbarer Geschwindigkeit bewegt, so daß pro Sekunde eine geeignete Anzahl von beispielsweise mehr als zehn aufeinanderfolgenden Bildern in voller Größe auf einem Anzeigeschirm erzeugt wird. Eine derartige Technik könnte eingesetzt werden, um in vorteilhafter Weise in einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis einen Suchbetrieb zu verwirklichen.
  • Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, die es ermöglicht, eine ausreichend große Anzahl von seguentiell auftretenden Mikrofilmbildern getrennt und nacheinander in einem relativ kurzen Zeitabschnitt, beispielsweise in einer Sekunde, einzulesen, um auf einem Anzeigeschirm eine entsprechende Wiedergabe jedes einzelnen Bildes in voller Größe zu erzeugen, die bei der Ausführung eines angemessenen Suchbetriebs in einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis verwendet werden kann.
  • Eine spezifische Zielsetzung ist die Bereitstellung einer derartigen Technik, die für die Verwendung mit einer CCD- Bildaufzeichnungseinrichtung vorgesehen ist, wie beispielsweise einer Einrichtung, wie sie typischerweise bei Bildverwaltungssystemen auf Mikrofilmbasis vorliegt.
  • Eine weitere spezifische Zielsetzung ist die Bereitstellung einer derartigen Technik, die einen Suchbetrieb in einem Bildverwaltungssystem verwirklichen kann, so daß Wiedergaben von Mikrofilmbildern in voller Größe mit unterschiedlichen Filmgeschwindigkeiten bis zu ungefähr 10 Bildern pro Sekunde oder mit noch höheren Geschwindigkeiten gewährleistet werden können.
  • Diese und weitere Zielsetzungen werden gemäß der Erfindung erreicht, indem zunächst während der Suche die Dauer des Zeitintervalls gemessen wird, in dem ein einzelner Zeilenabstand des Mikrofilmbildes (bei voller Abtastauflösung) den Scanner durchläuft, der beispielsweise ein CCD-Zeilen-Scanner sein kann. Anschließend wird in Abhängigkeit von der ermittelten Zeitdauer ein Abstand "n" für im Mikrofilmbild vorliegende vollaufgelöste benachbarte Bildzeilenabstände bestimmt, der typischerweise zwischen den Werten eins und zehn liegt und der dem Scanner vorgelegt werden soll. Die benachbarten Zeilenabstände enthalten eine Gruppe aus "n" benachbarten Zeilen im Mikrofilmbild. Nachdem der Wert von "n" bestimmt worden ist, tastet der CCD-Scanner eine Fläche ab, die durch "n" vollaufgelöste benachbarte Abtastzeilenabstände bestimmt ist, um eine einzelne Zeile aus zusammengesetzten Pixelwerten zu bilden, wobei der Wert jedes einzelnen Pixels in der zusammengesetzten Zeile eine Funktion und vorzugsweise ein optischer Mittelwert des Werts eines entsprechenden Pixels in jedem der Bildzeilenabstände ist, die die Gruppe bilden. Diese zusammengesetzte Zeile stellt die Daten dar, die vom Scanner übertragen werden.
  • Wenn die zusammengesetzte Zeile von einer Anzeigeeinheit empfangen wird, wird in Abhängigkeit von den Pixelwerten, die die zusammengesetzte Zeile bilden, eine Gruppe aus "m" aufeinanderfolgenden identischen Zeilen aus Pixelwerten, die vorzugsweise verstärkte, einen Schwellenwert aufweisende Einfach-Bit-Pixelwerte sind, erzeugt. Der Wert von "m" entspricht im allgemeinen dem Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses, das heißt dem Wert "n". Nachdem diese Gruppe aus "m" identischen Zeilen erzeugt worden ist, wird die Gruppe anschließend in einem entsprechenden Bereich eines Video-Vollbildspeichers gespeichert. Dies setzt sich bei jeder nachfolgenden Gruppe aus "n" benachbarten Zeilen im Mikrofilmbilde fort, so daß sich im Video-Vollbildspeicher entsprechende Gruppen aus "m" identischen Zeilen ergeben. Alternativ dazu können die Daten zu jeder der "m" Zeilen positionsgewichtete Mittelwerte von Daten zu nachfolgenden derartigen Zeilen sein, wie dies in meinem US-Patent 4.051.458 offengelegt ist. Sämtliche sich ergebenden Gruppen von "m" identischen (oder positionsgewichteten) Zeilen bilden zusammen durch Punktaufrasterung erhaltene Bilddaten des Mikrofilmbildes. Mit zunehmender Suchgeschwindigkeit, mit der sich das Mikrofilmbild bewegt, nimmt dementsprechend die Anzahl der vollaufgelösten Zeilenabstände, die gemeinsam abgetastet werden, um eine zusammengesetzte Zeile zu bilden, zu, sowie auch die entsprechende Anzahl identischer Zeilen, die in jeder Gruppe im Video-Vollbildspeicher gespeichert werden, wodurch wiederum die Auflösung des durch Punktaufrasterung erhaltenen und im Video-Vollbildspeicher gespeicherten und anschließend am Bildschirm angezeigten Bildes reduziert wird. Da jedoch die Sehschärfe eines menschlichen Beobachters bei kürzer werdender Anzeigezeit eines Bildes rasch abnimmt, nimmt der Beobachter einen zunehmenden Verlust der angezeigten Auflösung im allgemeinen nicht wahr, wenn sich vor seinem Auge mit zunehmender Suchgeschwindigkeit eine Folge von Bildern rasch verändert.
  • Insbesondere benötigt ein CCD-Zeilen-Scanner einen bekannten und begrenzten Zeitraum, der als Integrationszeit bezeichnet wird, um eine zufriedenstellende Reaktion zu erzielen, das heißt, um das Licht, das für jedes in einer Abtastzeile eines Mikrofilmbildes vorliegende Pixel verfügbar ist, vollständig zu integrieren, so daß ein geeigneter analoger Ausgabewert für das betreffende Pixel erzeugt wird, der bei der bisherigen Technik grundsätzlich die Geschwindigkeit eingeschränkt hatte, mit der aufeinanderfolgende Mikrofilmbilder abgetastet werden können.
  • Gemäß dem spezifischen Inhalt der Erfindung wird der CCD- Zeilen-Scanner bei einer Pixeltaktrate von beispielsweise 10 MHz betrieben, In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der sich der Mikrofilm während eines Suchvorgangs durch einen Filmtransportmechanismus bewegt, wird sich ein Mikrofilmbild wahrscheinlich in einem Zeitabschnitt, der signifikant kürzer ist als die Integrationszeit des Scanners, am CCD-Zeilen-Scanner vorbeibewegen. Mit meiner erfindungsgemäßen Technik kann die CCD-Einrichtung eine Gruppe von Bildzeilenabständen bei voller Auflösung abtasten, die "n" aufeinanderfolgende Abstände enthält, die im allgemeinen einen Wert zwischen eins und zehn haben, während sich der Mikrofilm am Scanner vorbeibewegt, um eine zusammengesetzte Zeile aus analogen Pixeldaten für die betreffende Gruppe zu erzeugen. Beim Abschluß dieser Abtastung wird der CCD-Scanner mit einem Zeilentaktimpuls beaufschlagt, um ihn anzuweisen, mit dem Ausgeben analoger Pixeldaten für die zusammengesetzte Zeile zu beginnen. Wegen des vom CCD-Scanner durchgeführten Integrationsprozesses werden die Pixeldaten für die einzelnen Bildzeilenabstände in der betreffenden Gruppe im wesentlichen zu den analogen Pixeldaten für die entsprechende zusammengesetzte Zeile "gemittelt". Im einzelnen ist jeder analoge Pixelwert in der vom Scanner erzeugten zusammengesetzten Zeile im wesentlichen ein Mittelwert der senkrecht ausgerichteten, entsprechenden pixelwerte in jedem der einzelnen Bildzeilenabstände. Die Daten für diese zusammengesetzte Zeile werden anschließend verwendet, um eine entsprechende Gruppe nachfolgender Zeilen, deren Anzahl üblicherweise "n" beträgt, aus identischen Pixeln zu bilden, die anschließend im Video-Vollbildspelcher gespeichert werden. Der tatsächliche Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit bestimmt, mit der sich der Mikrofilm bei einem Suchvorgang durch den Transportmechanismus bewegt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen
  • Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikrofilmabtast- und Bildverarbeitungssystems,
  • Fig. 2 eine beispielhafte Entsprechung zwischen allen zusammengesetzten, abgetasteten Zeilen, die vom in Fig. 1 dargestellten System erzeugt werden, und einer Folge von Zeilen, die in dem in diesem System enthaltenen Video-Vollbildspeicher gespeichert sind,
  • Fig. 2A die Fläche auf dem Mikrofilm, die bei jeder Abtastzeile abgetastet wird,
  • Fig. 3A die Zeilenperioden-lntegrationszeit als Funktion der Geschwindigkeit des Mikrofilms für jeden Wert von "n" von 1 bis 5,
  • Fig. 3B eine Tabelle, die einen entsprechenden Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses n wiedergibt, wobei der Zeitabschnitt vorgegeben ist, der bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen System 100 zur Verfügung steht, um jede einzelne Zeile eines Mikrofilmbildes zu speichern,
  • Fig. 4 ein Blockdiagramm der Untersetzer- und CCD-Pegelausgleichsschaltung 400, die Teil des in Fig. 1 wiedergegebenen Systems 100 ist,
  • Fig. 5 eine typische Wellenform einer Spannung VREF, die in der in Fig. 4 wiedergegebenen Untersetzer- und CCD-Pegelausgleichsschaltung 400 ansteht,
  • Fig. 6 eine alternative Ausführungsform meines erfindungsgemäßen Mikrofilmabtast- und Bildverarbeitungssystems,
  • Fig. 7 ein Blockdiagraiimi des "Zeile voll"-FIFO-Speichers 700, der Teil des in Fig. 6 wiedergegebenen Systems 600 ist, und
  • Fig. 8 eine beispielhafte Entsprechung zwischen zwei aufeinanderfolgenden zusammengesetzten abgetasteten Zeilen, die von dem in Fig. 6 wiedergegebenen System 600 erzeugt werden, und zwei aufeinanderfolgenden Gruppen von Zeilen, die in dem in diesem System enthaltenen Video-Vollbildspeicher 660 gespeichert sind.
  • Zur besseren Veranschaulichung wurden, sofern dies möglich war, gleiche Bezugszahlen verwendet, um identische Elemente zu bezeichnen, die in unterschiedlichen Zeichnungen vorkommen.
  • Nach dem Durchlesen der folgenden Beschreibung werden Fachleute auf diesem Gebiet leicht erkennen, daß die erfindungsgemäße Technik bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, um schnell eine Folge von Vorlagenbildern einzulesen, die auf einem beliebigen von zahlreichen unterschiedlichen Medien vorliegen, wobei ein Scanner eingesetzt wird, wie beispielsweise eine Bildaufzeichnungseinrichtung mit ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD) mit begrenzter Ansprechzeit. Da die erfindungsgemäße Technik besonders zur Verwendung für die Verwirklichung eines "Suchbetriebs" in einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis, das einen CCD-Zeilen-Scanner verwendet, geeignet ist, wird sie in diesem Zusammenhang beschrieben.
  • Es wurde festgestellt, daß die hauptsächliche Einschränkung, die die Verwirklichung eines wirksamen Suchbetriebs in einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis verhindert, die Ansprechzeit der in einem derartigen System eingesetzten Bildaufzeichnungseinrichtung mit ladungsgekoppelten Bauelementen (CCD) zu sein scheint. Diesbezüglich hat die CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung eine bestimmte Ansprechzeit, die als Integrationszeit bezeichnet wird und die die Geschwindigkeit einschränkt, mit der die Bildaufzeichnungseinrichtung jede einzelne Zeile eines Mikrofilmbildes abtasten kann. Bei einer typischen CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung mit beispielsweise einer Größe von 4000 Zellen pro Zeile (4000xl) und einer Integrationszeit von ungefähr 200 us ist die Zeilenabtastgeschwindigkeit der Bildaufzeichnungseinrichtung allgemein auf etwa 5 kHz beschränkt. Falls dann mit einer derartigen Bildaufzeichnungseinrichtung ein typisches Mikrofilmbild mit voller vertikaler Auflösung von 5000 horizontalen Zeilen abgetastet werden soll, kann nicht mehr als 1 Bild in voller Größe pro Sekunde mit dieser Auflösung abgetastet und angezeigt werden. Tatsächlich ist aufgrund weiterer Verzögerungen im System dieser Höchstdurchsatz wahrscheinlich etwas kleiner als l Bild pro Sekunde. Die Anzeige aufeinanderfolgender Bilder mit diesem Höchstdurchsatz ist entschieden zu langsam für die Ausführung eines wirksamen Suchbetriebs in einem Bildverwaltungssystem.
  • Gemäß dem Inhalt der Erfindung kann beim Abtasten von Mikrofilmbildern mit einer CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung ein wirksamer Suchbetrieb, der eine ausreichende Anzeigegeschwindigkeit von beispielsweise mehr als 10 Bildern in voller Größe pro Sekunde bereitstellt, verwirklicht werden, wobei die CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung eine Gruppe von "n" vollaufgelösten aufeinanderfolgenden Zeilenabständen in einem Mikrofilmbild ergänzt, um eine entsprechende zusammengesetzte Abtastzeile aus Pixeldaten bereitzustellen, die anschließend in einem Video-Vollbildspeicher mit Punktrasterung wiederholt wird, um typischerweise eine Gruppe aus "n" identischen und in ein angezeigtes Bild auf zunehmenden Zeilen zu ergeben, wobei der Wert von "n" durch die Geschwindigkeit bestimmt wird, mit der sich der Mikrofilm durch einen Filmtransportmechanismus des Bildverwaltungssystems bewegt, sowie insbesondere durch den Zeitabschnitt, der verfügbar ist, um einen einzelnen vollständigen Zeilenabstand im betreffenden Bild abzutasten. Diese Geschwindigkeit wird von einem Benutzer entsprechend der spezifischen Filmgeschwindigkeit, bei der der Benutzer einen Suchvorgang vornimmt, eingestellt bzw. verändert, und sie liegt typischerweise zwischen 0 und einem Höchstwert von beispielsweise 10 Bildern pro Sekunde. Mit dem Inhalt des Video-Vollbildspeichers wird dann auf zeilenweiser Basis kontinuierlich ein Anzeigebildschirm beaufschlagt, der wiederum eine sequentielle Wiedergabe aller aufeinanderfolgenden Mikrofilmbilder in voller Größe bereitstellt.
  • Auf diese Weise wird bei zunehmender Geschwindigkeit des Mikrofilms auf dem Bildschirm ein Bild in voller Größe, aber mit entsprechend abnehmender vertikaler Auflösung angezeigt, das heißt, daß von der CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung eine abnehmende Anzahl von Abtastzeilen pro Bildfeld auf dem Mikrofilmbild abgetastet wird, um eine einzelne zusammengesetzte Zeile zu ergeben, die dann wiederholt wird. Dadurch kann die CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung mit im wesentlichen konstantem Datendurchsatz arbeiten, der bei derzeit verfügbaren CCD-Bildaufzeichnungseinrichtungen beispielsweise beim Pixeltakt 10 MHz und beim Zeilentakt ungefähr 2,5 kHz beträgt. Obwohl ein Verlust der Bildauflösung eintritt und die Einzelheiten des Bildes somit als direkte Folge der Anwendung meiner Technik bei zunehmender Suchgeschwindigkeit abnehmen, wird der sich ergebende Qualitätsverlust des Bildes von einem Benutzer normalerweise nicht wahrgenommen. Insbesondere nimmt die Sehschärfe des menschlichen Auges, das heißt die Fähigkeit zum genauen Erkennen von Einzelheiten, wesentlich ab, wenn der Zeitraum abnimmt, in dem ein bestimmtes Bild angezeigt bleibt. Beispielsweise ist das menschliche Auge im allgemeinen nicht in der Lage, Detailunterschiede zu erkennen zwischen einem Bild mit beispielsweise 500 gleichmäßig verteilten unterschiedlichen Abtastzeilen bei einer Gesamtanzahl von 1000 verfügbaren Zeilen im Bild, wenn dieses beispielsweise 0,25 Sekunden angezeigt bleibt, und dem gleichen Bild mit nur 250 gleichmäßig verteilten unterschiedlichen Abtastzeilen bei einer gleichen Gesamtanzahl von 1000 Abtastzeilen, wenn dieses 0,125 Sekunden angezeigt bleibt. Obwohl das 0,125 Sekunden lang angezeigte Bild bezüglich des gleichen, aber 0,25 Sekunden lang angezeigten Bildes nur die halbe vertikale Auflösung aufweist, wird der Benutzer wahrscheinlich keine Unterschiede zwischen der Bildgualität der beiden Bilder sehen. Tatsächlich ist ein Benutzer, der einen Suchbetrieb bei einer manuellen Mikrofilmleseeinrichtung verwendet, immer zufrieden, wenn er aufeinanderfolgende Bilder auf der Grundlage von in diesen Bildern enthaltenen großflächigen hervorstechenden Abschnitten unterscheiden kann (das heißt, deutlich sichtbare Unterschiede, die bei den Bildern vorkommen); beispielsweise kann dies die Beobachtung des Fehlens einer die ganze Seite umfassenden Überschrift bei einer auf Mikrofilm erfaßten Zeitungsseite sein; und er wird keine kleinen Bilddetails heranziehen, wie beispielsweise die Frage, ob ein auf der betreffenden Mikrofilmseite erfaßter Bericht eine bestimmte Textpassage enthält. Selbst bei einer signifikant reduzierten Bildauflösung von beispielsweise 20 % sind solche großflächigen Bildabschnitte für den Benutzer vergleichsweise gut sichtbar und ausreichend erkennbar, so daß ausreichende visuelle Anhaltspunkte für eine wirksame Suche bereitgestellt werden. Selbstverständlich wird ein Benutzer, falls er die Einzelheiten eines Mikrofilmbildes betrachten möchte, die Geschwindigkeit, mit der der Mikrofilm den Filmtransportmechanismus einer manuellen Leseeinrichtung im Suchbetrieb durchläuft, herabsetzen oder ganz anhalten, um diese im Bild interessierenden Einzelheiten entsprechend wahrnehmen zu können.
  • Da somit die erfindungsgemäße Technik eine Lösung bereitstellt, die in nachvollziehbarer Form der Arbeitsweise des menschlichen Auges entspricht, das heißt, durch die Änderung der Auflösung des abgetasteten Bildes im umgekehrten Verhältnis zur Filmgeschwindigkeit beim Suchbetrieb, kann die erf indungsgemäße Technik eine CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung mit konstanter Abtastgeschwindigkeit verwenden, um eine ausreichende Anzahl aufeinanderfolgender Mikrofilmbilder abzutasten und so in einem Bildverwaltungssystem auf Mikrofilmbasis einen wirksamen Suchbetrieb zu verwirklichen, ohne die von einem menschlichen Beobachter wahrgenommene Qualität der Bilder in voller Größe oder die Verwendbarkeit des Suchbetriebs auf der Grundlage der abgetasteten Bilder nachteilig zu beeinflussen.
  • Im Bestreben, die Zeichnungen und insbesondere Fig. 1, 4, 6 und 7 sowie die diesbezügliche Beschreibung zu vereinfachen, wurden absichtlich verschiedene bereits bekannte Takt- und Steuersignale und die dazugehörigen Steuerschaltungen aus dem in diesen Zeichnungen dargestellten Schaltbild ausgelassen. Unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden Fachleuten auf diesem Gebiet diese Signale, ihre Verbindungen mit den dargestellten Schaltungskomponenten und mit der ausgelassenen Steuerschaltung, die die Signale erzeugt, leicht und eindeutig verständlich sein,
  • Fig. 1 stellt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mikrofilmabtast- und Bildverarbeitungssystems dar, das als System 100 veranschaulicht ist. Entsprechend der Darstellung enthält das System 100 als Teil eines Bildverwaltungssystems auf Mikrofilmbasis einen Mikrofilm-Transportmechanismus, der hier in vereinfachter Form als Transportsystem 10 dargestellt ist, sowie eine Schaltung 20 und einen Bildschirm 199. Bei einem Suchvorgang bewegt das Transportsystem 10 einen Mikrofilmstreifen (Band), der hier als Mikrofilm 140 wiedergegeben ist, kontinuierlich an einer CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung vorbei, und zwar am CCD-Zeilen-Scanner 160, der Teil der Schaltung 20 ist, und mit vom Benutzer geregelter Geschwindigkeit. Die CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung tastet in jedem auf dem Mikrofilm vorliegenden Mikrofilmbild - hier dargestellt ist das Bild 143 - gemeinsam jede Gruppe aus "n" aufeinanderfolgenden vollaufgelösten Zeilenabständen ab, um eine zusammengesetzte Abtastzeile aus analogen Pixelwerten zu erhalten, mit denen dann der Rest der Schaltung 20 beaufschlagt wird. Diese im folgenden in Einzelheiten beschriebene Schaltung bestimmt im einzelnen, welche Zeilenabstände jedes einzelnen Mikrofilmbildes abgetastet werden sollen, und verarbeitet dementsprechend die sich ergebenden zusammengesetzten Abtastzeilen, um auf dem Bildschirm 199 eine Wiedergabe des Mikrofilmbildes in voller Größe zu erzeugen, wobei sich die vertikale Auflösung bezüglich der Geschwindigkeit des Mikrofilms im umgekehrten Verhältnis ändert. Jedes Bild wird mit voller Größe von beispielsweise 1000 Zeilen auf dem Bildschirm 199 angezeigt.
  • Insbesondere enthält das Transportsystem 100 eine Geberspule 120 und eine Aufnahmespule 125. Beim Abtasten wird ein Abschnitt des Mikrofilms 140, der anfänglich auf der Geberspule 120 aufgewickelt war, von dieser Spule im Uhrzeigersinn abgewickelt, um einen Bandabschnitt freizulegen, der sich in der durch den Pfeil 123 angegebenen Abwärtsrichtung bewegt und der anschließend auf die Aufnahmespule 125 aufgewickelt wird. Erfolgt das Abtasten im Suchbetrieb in Vorwärtsrichtung, drehen sich beide Spulen 120 und 125 mit vom Benutzer gewählter Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn. Die Geschwindigkeit wird eingestellt, indem eine geeignete, in der Leitung 101 anstehende Steuerschaltung beaufschlagt wird. Diese Spannung kann beispielsweise über ein vom Benutzer einstellbares Potentiometer (bereits bekannt und nicht dargestellt) hergestellt werden, das auf der Leseeinrichtung als Teil eines Bildverwaltungssystems auf Mikrofilmbasis angeordnet ist, oder in den meisten Fällen über andere Einrichtungen, wie beispielsweise einen Digital-Analog-(D/A)-Umsetzer, der zusammen mit einem (ebenfalls bereits bekannten und nicht dargestellten) Kommunikationsprozessor betrieben wird, der Befehle empfängt und verarbeitet, die von einem am Bildschirm befindlichen Benutzer in das Terminal 199 eingegeben werden, Da mit Ausnahme dieser Einstellung der Filmgeschwindigkeit keine der vom Benutzer vorgenommenen Eingaben in das Bildverwaltungssystem Teile der Erfindung sind, wurden alle weiteren Schaltungen zur Erzeugung und Verarbeitung dieser Eingaben bei den Zeichnungen ausgelassen, und sie werden bei der Beschreibung nicht berücksichtigt. Mit der in Leitung 101 anstehenden Spannung für die Einstellung der Suchgeschwindigkeit werden die Motorantriebe 103 beaufschlagt. Diese Motorantriebe erzeugen eine ausreichende Antriebsspannung, die, wenn der Wickelmotor 107 und der Spannmotor 109 über Leitungen 105 damit beaufschlagt werden, bewirken, daß sich die Rotoren dieser Motoren mit entsprechender Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn drehen, so daß der Mikrofilm 140 veranlaßt wird, sich unter Einfluß einer entsprechenden Spannung in der durch den Pfeil 123 angegebenen Richtung von der Spule 120 zur Spule 125 zu bewegen. Die Motoren 107 und 109 sind über Wellen 108 bzw. 110 mit den Spulen 125 und 120 verbunden. Die Spannung kann auch negativ sein, wodurch bewirkt wird, daß der Suchvorgang des Films in einer umgekehrten Richtung abläuft, das heißt in der Richtung, die der vom Pfeil 123 angegebenen Richtung entgegengesetzt ist.
  • Der Mikrofilm 140 enthält eine Folge zweier benachbarter Bilder, von denen im Interesse der Veranschaulichung nur das eine Bild 143 dargestellt ist. Ein Mikrofi1mbild hat typischerweise 1/40 der Größe der dazugehörigen Vorlage. Das Bild 143 wird zeilenweise durch einen Mikrofilm-Scanner abgetastet, der hier eine CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung ist, wie beispielsweise der darin angeordnete lineare CCD- Zeilen-Scanner 160 mit einer Auflösung von 4000 Pixeln. Die Bildaufzeichnungseinrichtung ist im Strahlengang des Mikrofilmbildes angeordnet und senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Mikrofilms ausgerichtet. Die Projektionslampe 115, die durch die Projektionslampen-Stromversorgung 111 mit Strom versorgt wird, beleuchtet den Mikrofilm 140 und projiziert eine im wesentlichen gleichförmige Menge sichtbaren Lichts durch den Mikrofilm, das dann in die Optik 150 eintritt. Jede Zelle im CCD-Scanner erzeugt eine analoge Ausgabe, die zu der Lichtmenge proportional ist, die auf eine bestimmte Fotozelle im Scanner auftrifft. Jede Fotozelle im Scanner erzeugt die analoge Spannung für nur ein Pixel in einer Zeile. Während des Suchvorgangs bewegt sich der Mikrofilm 140 an der Optik 150 vorbei, um den CCD-Zeilen-Scanner 160 jedem einzelnen der im Bild aufeinanderfolgenden vollaufgelösten Zeilenabstände auszusetzen. Bei normaler zeilenweiser Abtastung bleibt der Mikrofilm dagegen unbeweglich, während ein (bereits bekannter und nicht dargestellter) Abtastmechanismus die CCD-Einrichtung mit konstanter Geschwindigkeit vertikal nach unten bewegt, um das Bild zeilenabstandsweise zu überqueren und um in jedem dieser Zeilenzwischenräume eine Zeile abzutasten. Eine Filmmarke (Blip), wie beispielsweise ein Blip 141 oder 145, der auf dem Mikrofilm 140 erscheint und jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern angeordnet ist, dient als Bildfeldindikator für die (bereits bekannte und nicht dargestellte) Filmpositionierungsschaltung, um den Mikrofilm so zu indizieren, daß der Beginn eines gewünschten Bildfeldes ansteht. Der Mikrofilm 140 ist auch zwischen den Rollen 131 und 133 eingefädelt. Die Rolle 133 ist über die Welle 134 mit der Positionscodiereinrichtung 135 verbunden. Diese Codiereinrichtung, typischerweise ein optischer Encoder, stellt an der Leitung 137 einen Impuls bereit, wenn der Film zwischen den Rollen 120 und 125 einen vorbestimmten inkrementalen Abstand zurücklegt. Dabei erzeugt der Encoder eine diesbezügliche Ausgabe, die, falls sie beim zählvorgang berücksichtigt wird, den inkrementalen Abstand nachvollzieht, um den ein Mikrofilmbild, beispielsweise das Bild 143, sich an der CCD- Bildaufzeichnungseinrichtung vorbeibewegt hat, und zwar bezüglich eines Filmblips, der dem Anfang des betreffenden Bildes vorangeht, beispielsweise Blip 145, im Verhältnis zu dem Filmblip, der als nächster auf das betreffende Bild folgt. Die Frequenz dieser Impulse ist proportional zu der Geschwindigkeit, mit der der Mikrofilm vom Transportsystem 10 bewegt wird.
  • Wie erwähnt, bestimmt die Schaltung 20 den Integrationsabstand 250 (für "n" vollaufgelöste Zeilenabstände) und auch den Zeilenabstand 251 (siehe Fig. 2A) am Mikrofilmbild, das insgesamt abgetastet werden soll, um Abtastzeilen aus Pixeldaten zu ergeben. Anschließend werden in geeigneter Weise die sich ergebenden abgetasteten zusammengesetzten Pixeldaten verarbeitet, um auf dem Bildschirm 199 entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ein entsprechendes Bild in voller Größe anzuzeigen, dessen vertikale Auflösung sich bezüglich der Geschwindigkeit des Mikrofilms im umgekehrten Verhältnis ändert. Insbesondere erzeugt die Positionscodiereinrichtung 135 entsprechend der eingangs wiedergegebenen Beschreibung in Leitung 137 einen Fluß inkrementaler Positionsimpulse. Mit diesen Impulsen wird die die Untersetzer- und CCD-Pegelausgleichsschaltung 400 beaufschlagt.
  • Die Untersetzer- und CCD-Pegelausgleichsschaltung 400 hat zwei getrennte Funktionen. Zunächst teilt die Schaltung 400 in einer im folgenden ausführlich beschriebenen Weise den Fluß der Positionsimpulse durch einen Wert, und zwar durch das Zeilen-Vielfachverhältnis (n), das einen ganzzahligen Dezimalwert zwischen "1" und "10" hat, um einen entsprechenden Fluß von Synchronisierimpulsen in Leitung 415 zu erzeugen. Der Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses wird vom Prozessor 180 erzeugt und über Leitungen 182 zur Schaltung 400 geleitet. Jeder in Leitung 415 anstehende Synchronisierimpuls wird auf den CCD-Taktgenerator 170 gegeben, der gleichzeitig mit diesem Impuls einen Zeilentaktimpuls an den Leitungen 163 zum CCD-Zeilen-Scanner 160 erzeugt. Dabei synchronisiert jeder in einer Leitung 415 anstehende Impuls den CCD-Zeilen-Scanner 160, so daß die Integration der abgetasteten Bilddaten beendet wird und die Ausgabe einer Zeile zusammengesetzter analoger Pixelwerte in Leitung 167 beginnt. Der CCD-Taktgenerator 170 erzeugt über die Leitungen 163 entsprechende Zeilen- und Pixeltaktsignale für den CCD- Zeilen-Scanner 160. Ein Zeilentaktimpuls synchronisiert die CCD-Einrichtung mit dem Beginn einer zusammengesetzten Abtastzeile, während ein Pixeltaktimpuls einen analogen Wert aus der CCD-Einrichtung für einen nächsten, anschließend anstehenden, zusammengesetzten analogen Pixelwert in einer aktuellen zusammengesetzten Abtastzeile austaktet.
  • Ferner und vollkommen getrennt von der Erzeugung von Synchronisierimpulsen an den Leitungen 415 digitalisiert die Schaltung 400 über eine Analog-Digital-(A/D)-Umsetzung jeden vom CCD-Zeilen-Scanner 160 erzeugten und an Leitung 167 anstehenden analogen Pixelwert in einen entsprechenden Acht- Bit-Graustufenwert. Zum A/D-Umsetzer wird ein an Leitung 461 anstehender Referenzpegel (siehe Fig. 4, die im folgenden ausführlich beschrieben wird) geleitet, um die Änderungen der Integrationszeit für die einzelnen Zeilenabtastungen auszugleichen. Jeder sich ergebende Acht-Bit-Graustufen- Pixelwert steht an Leitung 465 an.
  • Der in Fig. 1 wiedergegebene CCD-Zeilen-Scanner 160 benötigt einen bekannten begrenzten Zeitraum, der als Integrationszeit bezeichnet wird, um eine zufriedenstellende Reaktion zu ergeben, das heißt, um das für jede Fotozelle im Scanner verfügbare Licht vollständig zu integrieren, so daß ein entsprechender analoger Ausgabewert für das diesem Wert zugeordnete Pixel erzeugt wird, Der CCD-Zeilen-Scanner arbeitet mit seiner Pixeltaktgeschwindigkeit von beispielsweise 10 MHz in Abhängigkeit von CCD-Taktsignalen, die eingangs erwähnt wurden und die vom CCD-Taktgenerator 170 bereitgestellt werden. Dementsprechend kann der CCD-Scanner eine Fläche, beispielsweise die Fläche 252 (siehe Fig. 2A), auf dem Mikrofilm abtasten, die eine Höhe aufweist, die "n" (im allgemeinen zwischen "1" und "10") vollaufgelösten Zeilenabständen der Bildabtastung entspricht, wobei ein derartiger Zeilenabstand 251 als Beispiel wiedergegeben ist. Die Abtastung erfolgt, während sich der Film bewegt, um eine abgetastete (zusammengesetzte) Zeile analoger Pixeldaten zu erzeugen. Die Pixeldaten aus den "n" vollaufgelösten Abtastzeilenabständen werden im wesentlichen vom Scanner zu Pixeldaten für die abgetastete (zusammengesetzte) Zeile "gemittelt". Die Daten für die zusammengesetzte Zeile werden anschließend verwendet, um entsprechend der folgenden aus führlichen Beschreibung eine Gruppe aus "n" aufeinanderfolgenden Zeilen identischer (oder vertikal positionsgewichteter und gemittelter) Pixeldaten im Video-Vollbildspeicher 195 zu bilden, wobei sich dies bei den nachfolgenden abgetasteten Flächen, beispielsweise den abgetasteten Flächen 253 und 254, wiederholt.
  • Der tatsächliche Wert n des Zeilen-Vielfachverhältnisses wird entsprechend der Darstellung in Fig. 1 vom Prozessor 180 als Funktion der Geschwindigkeit bestimmt, mit der sich der Mikrofilm 140 bei einem Suchvorgang durch das Transportsystem 10 bewegt. Insbesondere bestimmt der Prozessor 180 in Abhängigkeit von den an der Leitung 137 anstehenden Positionsimpulsen die Geschwindigkeit, mit der sich der Mikrofilm 140 bei einem Suchvorgang bewegt. Diese Bestimmung kann erfolgen, indem entweder die Positionsimpulse gezählt werden, die in einem vorbestimmten Zeitintervall, wie beispielsweise dem Bruchteil einer Sekunde, auftreten, oder indem das Zeitintervall gemessen wird, das zwischen zwei ähnlichen und entsprechenden Flanken (Anstiegs- oder Abfallflanke) von zwei beliebigen benachbarten Positionsimpulsen verstreicht, um so den Zeitraum dieser Impulse zu bestimmen. Auf der Grundlage des für die Filmgeschwindigkeit festgelegten Wertes bestimmt der Prozessor anschließend bei vorgegebener Höchstzahl vertikaler Abtastzeilen (typischerweise "1000" Zeilen), die das Mikrofilmbild bilden, die Länge der Abtastzeit, die dem CCD-Zeilen-Scanner 160 zur Verfügung steht, um jeden einzelnen dort enthaltenen Zeilenabstand abzutasten. Nach der Festlegung der Abtastzeit führt der Prozessor einen Abfragevorgang in einer geeigneten Suchtabelle (Look-up-Tabelle) durch, wie beispielsweise in der in Fig. 3B wiedergegebenen Tabelle 300, um einen entsprechenden ganzzahligen Wert für das Zeilen-Vielfachverhältnis (n) zu erhalten, wobei diese Abfrage im folgenden ausführlich beschrieben wird. Der sich für dieses Verhältnis ergebende Wert wird als paralleler Binärwert über die Leitungen 182 zur Schaltung 400 übertragen.
  • Jeder digitalisierte und an den Leitungen 465 anstehende Acht-Bit-Graustufen-Pixelwert wird zum Bildprozessor 190 geleitet. Dieser Bildprozessor verarbeitet jeden an den Leitungen 465 auftretenden Acht-Bit-Graustufen-Pixelwert, um entsprechende verstärkte und einen Schwellenwert aufweisende Einfach-Bit-Pixelwerte an Leitung 193 zu erhalten. Ein beliebiger Bildprozessor aus zahlreichen spezifischen Bildprozessoren, die eine Schwellenwertbildung und eine Verstärkung von Mehrfach-Bit-Graustufen-Pixelwerten gewährleisten, kann zur Realisierung des Prozessors 190 verwendet werden. Der Bildprozessor 190 kann beispielsweise in vorteilhafter Weise aus der in meinem am 27. September 1988 erteilten US-Patent 4.774.569 mit dem Titel "Method for Adaptively Masking Off a Video Window in an Overscanned Image" beschriebenen Bildverarbeitungsschaltung ausgebildet sein, die auch Maskierungsvorgänge zur Verwendung bei überabgetasteten Mikrofilmbildern behandelt. über die Leitung 193 wird der Video-Vollbildspeicher 195 mit den vom Bildprozessor 190 erzeugten Einfach-Bit-Ausgabewerten beaufschlagt. Die Leitungen 184 führen die bidirektionalen Übertragungen zwischen dem Bildprozessor 190 und dem Prozessor 180. Im einzelnen stellen die Leitungen 184 verschiedene Signale für den Prozessor 180 bereit, die den aktuellen Status des Betriebs des Bildprozessors 190 wiedergeben. Der Prozessor 180 stellt über diese Leitungen auch verschiedene Überwachungs- und Steuersignale bereit, um den Betrieb des Bildprozessors 190 angemessen zu überwachen, wenn beispielsweise die Bildverarbeitung begonnen oder beendet werden soll.
  • Der Video-Vollbildspeicher 195 stellt durch Punktaufrasterung erhaltene Bilddaten eines Bildes bereit, das anschließend auf dem Bildschirm 199 angezeigt wird. Entsprechend meiner erfindungsgemäßen Technik enthält diese Aufrasterung aufeinanderfolgende Gruppen aus Zeilen, wobei jede Gruppe "n" identische Abtastzeilen enthält. Um die Aufrasterung für eine beliebige Gruppe aus "n" derartigen Zeilen zu erzeugen, speichert der Video-Vollbildspeicher eine zugeordnete zusammengesetzte Zeile aus Einfach-Bit-Pixelwerten, die vom Bildprozessor 190 als erste Zeile in der betreffenden Gruppe erzeugt wird. Anschließend dupliziert (kopiert) der Video- Vollbildspeicher gesteuert vom Prozessor 180 für jede weitere nachfolgende Zeile in der Gruppe die Pixelwerte für die betreffende zusammengesetzte Zeile in entsprechende Punkt rasterpositionen. Die in Abtastzeilen ausgedrückte Größe der Gruppe wird durch den an den Leitungen 186 anstehenden und vom Prozessor 180 erzeugten Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses vorgegeben. Somit wird im Video-Vollbildspeicher für jede abgetastete Fläche auf dem Mikrofilm eine Gruppe aus "n" Zeilen mit identischen Pixelwerten gebildet, die "n" benachbarten vollaufgelösten Abtastzeilenabständen im Mikrofilmbild entspricht, wobei durch die vom CCD-Zeilen-Scanner 160 ausgeführte Integration die Pixelwerte in jeder der "n" gespeicherten Zeilen ungefähr einen Mittelwert entsprechender Pixelwerte in einem Bereich von "n" benachbarten vollaufgelösten Abtastzeilenabständen aufweisen, die entlang dem Mikrofilmbild abgetastet worden sind. Der Prozessor 180 stellt über die Leitungen 188 geeignete Steuersignale, wie beispielsweise Schreib-Lese-Signale, und Adreßsignale für den Video-Vollbildspeicher 195 bereit, um dessen Betrieb zu steuern. Wenn ein vollständiges Bild im Video-Vollbildspeicher 195 zusammengestellt ist, wird der Inhalt des Speichers gleichzeitig in Form von digitalen Einfach-Bit-Daten gelesen, und über die Leitung 197 wird damit der Bildschirm 199 beaufschlagt, um das im Speicher gespeicherte Bild sichtbar anzuzeigen. Falls der Mikrofilm in entgegengesetzter Richtung durchsucht werden soll - das heißt in der Richtung, die der vom Pfeil 123 angegebenen Richtung entgegengesetzt ist - stellt der Prozessor 180 geeignete Adreßinformationen für den Video-Vollbildspeicher 195 bereit, um Zeilen aus Einfach-Bit-Pixeldaten im Video-Vollbildspeicher in umgekehrter Reihenfolge zu speichern, so daß alle Bilder, auf die vom Video-Vollbildspeicher zugegriffen wird, vom Bildschirm 199 stets so angezeigt werden, daß die Ausrichtung auf dem Bildschirm des Terminals der Ausrichtung auf dem Mikrofilm entspricht. Weiter kann der Prozessor 180 auch eine geeignete Adreßsteuerung für den Video-Vollbildspeicher bereitstellen, so daß die nachfolgenden Bilder in reduzierter Größe in unterschiedlichen Speicherbereichen gespeichert und anschließend auf dem Bildschirm 199 seitenweise oder in anderer Form (überlappend oder nicht überlappend) angezeigt werden können. Alternativ dazu ist es, wie eingangs erwähnt und in meinem US-Patent 4.051.458 beschrieben, auch möglich, eine Zeile zu erzeugen und zu speichern, die einen räumlich gewichteten Mittelwert der vertikalen Position nachfolgender Abtastzeilen darstellt, um ein Graustufenbild wiederzugeben, dessen Erscheinungsbild stetiger ist, als dies ansonsten der Fall wäre.
  • Der Prozessor 180 kann auf bereits bekannte Weise realisiert werden, wobei ein beliebiges von zahlreichen derzeit verfügbaren digitalen Verarbeitungselementen verwendet werden kann, beispielsweise ein Mikroprozessor, und er kann auf bereits bekannte konventionelle Weise durch Fachleute auf diesem Gebiet programmiert werden, um die eingangs angeführten Vorgänge zu verwirklichen. In diesem Zusammenhang werden im Interesse der Kürze die Hardware und die Software, aus denen der Prozessor gebildet ist, nicht weiter besprochen.
  • Fig. 2 gibt ein Beispiel der Abtastzeilenreplikation wieder, die im Video-Vollbildspeicher erfolgt. Insbesondere nehme man an, daß das Zeilen-Vielfachverhältnis n dem Wert vier entspricht. Es muß unterstrichen werden, daß sich diese Zahl von Zeilengruppe zu Zeilengruppe um 1 ändern kann. Um beim Beispiel zu bleiben, in dem das Zeilen-Vielfachverhältnis gleich vier ist, wird hierbei aber für jeweils vier im Mikrofilmbild aufeinanderfolgende Zeilen eine zusammengesetzte Zeile gebildet. Falls dabei das Mikrofilmbild 1000 Zeilen enthält, enthält das auf dem Bildschirm 199 angezeigte Bild 1000 Zeilen, wobei jeweils vier Zeilen identisch sind, so daß eine vertikale Auflösung von 250 unterschiedlichen Zeilen bereitgestellt wird. Hierbei besteht bei jeder Gruppe aus vier benachbarten Zeilen, die im Video-Vollbildspeicher für das betreffende Bild gespeichert sind, beispielsweise bei den Gruppen 205 und 215, die erste Zeile in der Gruppe, beispielsweise die Zeile 200&sub1; bzw. 210&sub1;, aus Pixelwerten für eine dazugehörige zusammengesetzte Zeile 200 bzw. 210, die vom CCD-Scanner gebildet worden ist, während die übrigen drei dazugehörigen Zeilen in jeder Gruppe, beispielsweise die Zeilen 200&sub2;, 200&sub3; und 200&sub4; sowie 210&sub2;, 210&sub3; und 210&sub4;, duplizierte Pixelwerte der ersten (zusammengesetzten) Zeile in der Gruppe enthalten. Damit bewirkt jede zusammengesetzte Zeile, daß im Video-Vollbildspeicher vier identische Zeilen anstehen. Falls der Wert n des Zeilen- Vielfachverhältnisses nicht mehr vier ist, ändert sich dementsprechend auch die Anzahl identischer Zeilen, die jede einzelne Gruppe, beispielsweise die Gruppen 205 und 215, bildet. Auf diese Weise enthält der Video-Vollbildspeicher stets 1000 Zeilen, die wiederum auf dem Bildschirm 199 ein Bild in voller Größe erzeugen, obwohl sich die vertikale Auflösung des angezeigten Bildes mit der Änderung des Wertes "n" ebenfalls ändert.
  • Zum Verständnis von Fig. 3A nehme man an, daß der CCD-Scanner 160 als CCD-Zeilen-Scanner mit der Auflösung 4000 x 1 realisiert ist, der mit einer Pixeltaktgeschwindigkeit von 10 MHz arbeitet, die einen maximalen Zeilentakt von 2,5 kHz und eine maximale Integrationszeit von 200 us ermöglicht. Dabei muß der Zeitraum, der der CCD-Einrichtung zur Verfügung stehen muß, damit diese eine ausreichend große Ausgangsspannung für jeden vollaufgelösten Zeilenabstand in einem Mikrofilmbild liefern kann, kleiner als 200 us sein bzw., bei Berücksichtigung der Breite des Zeilentaktimpulses, beispielsweise kleiner als 220 us. Das Zeilenabtastverhältnis nimmt entsprechend der Zunahme der Filmgeschwindig keit in ganzzahligen Schritten von 1 bis 5 zu. In jedem dieser Schritte ändert sich die Zeit, die dem CCD-Scanner zur Verfügung steht, um eine nachfolgende Zeile eines Mikrofilmbildes abzutasten, von einem Wert, der größer als 220 us ist, auf 220 us. In diesem Zusammenhang gibt Fig. 3A die Zeilenperioden-Integrationszeit als Funktion der Geschwindigkeit des Mikrofilms für alle Werte von "n" zwischen 1 und 5 wieder. Für diese Funktion gilt die folgende Gleichung:
  • ZEILENPERIODE = 220 *n/V (1)
  • mit V als Verhältnis zwischen tatsächlicher Geschwindigkeit, mit der der Mikrofilm abgetastet wird, und der Geschwindigkeit, mit der der Mikrofilm bei voller Auflösung abgetastet würde.
  • Das Zeilenabtastverhältnis n gibt die Anzahl aufeinanderfolgender vollaufgelöster Abtastzeilenabstände im Mikrofilmbild an, in denen die CCD-Einrichtung optische Pixeldaten integrieren kann, um eine einzelne Zeile aus zusammengesetzten Pixeldaten bereitzustellen. Fig. 3B gibt eine Beispieltabelle 300 wieder, die für vorgegebene Zeiträume, die für die Speicherung jeder einzelnen Zeile eines Mikrofilmbildes im Video-Vollbildspeicher zur Verfügung stehen, entsprechende ganzzahlige Dezimalwerte n für das Zeilen-Vielfachverhältnis angibt.
  • In dem Maße, in dem sich die CCD-Integrationszeit ändert, ändert sich proportional dazu auch die Lichtempfindlichkeit der CCD-Einrichtung.
  • Fig. 4 stellt ein Blockdiagramm der Untersetzer- und CCD- Pegelausgleichsschaltung 400 dar, die diese Änderung ausgleicht und die Teil des in Fig. 1 dargestellten Systems 100 ist. Wie eingangs erwähnt, hat diese Schaltung zwei Funktionen: Sie stellt einen Fluß von Synchronisierimpulsen an Leitung 415 bereit, und sie setzt jeden analogen zusammengesetzten Pixelwert in einen entsprechend abgeglichenen digitalen Acht-Bit-Wert um.
  • Im einzelnen wird zur Bereitstellung jedes einzelnen Synchronisierimpulses der Untersetzer 410 innerhalb der Schaltung 400 über die Leitung 136 mit Positionsimpulsen der Positionscodiereinrichtung 135 beaufschlagt. Vor dem Abtasten eines Mikrofilmbiides wird dieser Untersetzer mit dem Wert des Zeilen-Vielfachverhältnis geladen, der an den Leitungen 182 ansteht und der vom Prozessor 180 erzeugt wird. Der Untersetzer 410 teilt die Positionsimpulse durch den Wert "n" und beaufschlagt die Leitung 415 mit Synchronisierimpulsen in Form des sich ergebenden geteilten Impulsflusses
  • Zur A/D-Umsetzung der zusammengesetzten analogen Pixelwerte wird dann der Acht-Bit-A/D-Umsetzer 460 über die Leitung 167 mit jedem der analogen Pixelwerte vom Scanner 160 beaufschlagt. Gleichzeitig werden die Leitungen 465 mit dem Acht- Bit-Ausgang des Umsetzers beaufschlagt. Der A/D-Umsetzer 460 wird über die Leitung 461 auch mit einer Referenzspannung VREF beaufschlagt. Diese Referenzspannung muß geändert werden, da mit zunehmender Filmgeschwindigkeit (siehe Fig. 3A) beim Suchvorgang die Zeit abnimmt, die dem CCD-Scanner zur Integration einer Abtastzeile des Mikrofilmbildes zur Verfügung steht. Dementsprechend und da jede Fotozelle im CCD- Scanner eine Ausgabe bereitstellt, die proportional zu einem Zeitintegral des Beleuchtungspegels, dem die betreffende Fotozelle ausgesetzt wird, verläuft, nimmt der Höchstwert, den jede Fotozelle im CCD-Scanner erzeugt, allein als Ergebnis der geringeren Zeit und ungeachtet möglicher Belichtungsunterschiede im Mikrofilmbild ab. Dabei erhöht die restliche Schaltung 400 - das heißt die Referenzspannungs- Regelschaltung 480 mit dem Verzögerungselement 420, den Feldeffekttransistoren (FET) 425 und 440, dem Widerstand 435, den Kondensatoren 430 und 445 und den Verstärkern 450 und 470 - die Amplitude. der an der Leitung 461 anstehenden Referenzspannung VREF im Verhältnis einer Änderung des Integrationszeitintervalls für den CCD-Scanner, um eventuelle Änderungen des analogen Pixelwerts auszugleichen, die ausschließlich auf Änderungen der für den CCD-Scanner verfügbaren Integrationszeit zurückzuführen sind. Dabei stellt der Einsatz einer sich ändernden Referenzspannung sicher, daß zwischen den digitalen Mehrfach-Bit-Pixelwerten, die der Umsetzer 460 an der Leitung 465 erzeugt, und einem vorgegebenen Übertragungswert des Mikrofilmbildes eine korrekte Entsprechung vorliegt, wenn bei einer Zeile des Mikrofilmbildes die verfügbare Abtastzeit die Integrationszeit des CCD-Scanners überschreitet. Sollte die Filmgeschwindigkeit deutlich unter die Abtastgeschwindigkeit bei voller Auflösung (V) fallen, wird der Suchvorgang beendet, so daß der (wie-eingangs erwähnt nicht dargestellte) CCD-Abtastmechanismus beginnt, wie eingangs beschrieben, sich mit konstanter Geschwindigkeit vertikal am Bild abwärtszubewegen, um es dem CCD-Scanner zu ermöglichen, das Mikrofilmbild mit sorgfältig überwachter konstanter Geschwindigkeit genau abzutasten. Selbstverständlich sind auch andere Arten der Abtastung bei voller Auflösung möglich, beispielsweise indem die Position des CCD-Scanners fest bleibt, während sich der Mikrofilm in einer genau überwachten Weise bewegt. Die Geschwindigkeit, mit der sich der CCD-Scanner bewegt, wird so gewählt, daß sie mit der Integrationszeit des CCD-Scanners harmonisiert.
  • Zum Verständnis der Arbeitsweise der Referenzspannungs-Regelschaltung 480 nehme man einstweilen an, daß die beiden FET 425 und 440 ausgeschaltet und die beiden Kondensatoren 430 und 445 entladen sind. Der Kondensator 430 lädt sich dann wegen des Stromflusses durch den Widerstand 435 auf und bewirkt somit, daß die am Kondensator anstehende Spannung zunimmt. In dem Moment, in dem vom Untersetzer 410 ein Synchronisierimpuls erzeugt wird und an der Leitung 415 ansteht, wird dieser Impuls vom Verstärker 470 verstärkt, der eine Ausgabe bereitstellt, die bei Weiterleitung an die Gate-Zone des FET 440 diesen FET einschaltet. Ist dies eingetreten, wird die am Kondensator 430 anstehende Spannung abgenommen, und über den stromführenden FET 440 bewirkt sie, daß die am Kondensator 445 anstehende Spannung erhöht wird, so daß sie ungefähr der am Kondensator 430 anstehenden Spannung entspricht. Der Kapazitanzwert des Kondensators 445 ist so gewählt, daß er kleiner ist als der des Kondensators 430, so daß die Ladedauer des Kondensators 445 signifikant reduziert und die Dämpfung der zum Kondensator 445 übertragenen Spannung minimiert wird. Mit der am Kondensator 445 anstehenden Spannung wird ein Eingang des Verstärkers 450 beaufschlagt, der wiederum diese Spannung in geeigneter Weise verstärkt und mit der sich ergebenden verstärkten Spannung als Referenzspannung den VREF-Eingangspin des A/D-Umsetzers 460 beaufschlagt. Das Verzögerungselement 420 verzögert jeden Synchronisierimpuls um ein kurzes begrenztes Zeitintervall. Dieses Intervall ist nicht kritisch, wird aber so gewählt, daß es mit der Breite eines Synchronisierimpulses, dem Mindestzeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisierimpulsen, der Integrationszeit und der durch den Kondensator 430 und den Widerstand 435 bestimmten Zeitkonstanten harmonisiert. Beim Abschluß des Synchronisierimpulses, das heißt an dessen Abfallflanke, erzeugt der Verstärker 470 einen niedrigen Pegel, der bei Beaufschlagung der Gate-Zone des FET 440 diesen FET ausschaltet, wodurch ein elektrischer Pfad zwischen den Kondensatoren 430 und 445 geöffnet wird und diese Kondensatoren wirksam entkoppelt werden. Nachdem ein kurzes begrenztes Zeitintervall, das durch den über das Verzögerungselement 420 bereitgestellten Verzögerungszeitraum bestimmt ist, nach dem Auftreten der Anstiegsflanke des Synchronisierimpulses an der Leitung 415 verstrichen ist, leitet das Verzögerungselement 420 diese Flanke zu seinem Ausgang und weiter zur Gate-Zone des FET 425, wodurch dieser FET eingeschaltet wird. Sobald der FET 425 leitet, stellt dieser FET einen relativ starken Stromentladungspfad über den Kondensator 430 her, der die an diesem Kondensator anstehende Spannung rasch auf null reduziert. Dabei ähnelt die am Knoten A anstehende Spannung VA, das heißt die Spannung über dem Kondensator 430, einem Sägezahnverlauf entsprechend der Darstellung in Fig. 5. Falls der Verzögerungszeitraum entsprechend gewählt ist, folgt der Wert der Referenzspannung VREF dem Spitzenwert Vpeak der Spannung VA. Ändert sich somit der verfügbare Zeitraum mit den Änderungen der Integrationszeit des CCD-Scanners, wechselt auch der Pegel der Referenzspannung VREF proportional zu diesen Änderungen, so daß er die Skalierung des A/D- Umsetzers 460 entsprechend ändert, wodurch Änderungen der CCD-Empfindlichkeit aufgrund sich ändernder Integrationszeiten ausgeglichen werden.
  • Fig. 6 stellt eine alternative Ausführungsform meines erfindungsgemäßen Mikrofilmabtast- und Bildverarbeitungssystems dar, und zwar im einzelnen das System 600. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 wiedergegebenen und eingangs beschriebenen System 100 taktet das System 609 kontinuierlich und auf ungesteuerter Grundlage Pixeldaten vom CCD-Zeilen-Scanner mit konstanter Taktgeschwindigkeit von beispielsweise 10 MHz, aber ohne Synchronisierung des Zeilentaktimpulses mit den geteilten Positionsimpulsen, was dagegen am Anfang jeder n-ten Zeile im Mikrofilmbild bei System 100 der Fall ist. Beim System 600 wird dabei der Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses nicht länger auf Ganzzahlen eingeschränkt, sondern er nimmt den Wert an, der dem Verhältnis der Geschwindigkeit des Mikrofilms zur Pixeltaktrate, mit der der CCD- Scanner beaufschlagt wird, entspricht, und zwar auch, falls dieses Verhältnis sowohl ganzzahlige als auch gebrochene Komponenten aufweist. Da das System 600 sich vom System 100 nur durch die Bestandteile und die Arbeitsweise der in Fig. 6 dargestellten Schaltung 30 im Gegensatz zu der in Fig. 1 wiedergegebenen Schaltung 20 unterscheidet, konzentriert sich die folgende Beschreibung auf die abweichenden Elemente, die die Schaltung 30 bilden, sowie auf deren Arbeitsweise.
  • Im einzelnen stellt der CCD-Taktgenerator 610 entsprechend der Darstellung in Fig. 6 einen Fluß von Pixel- und Zeilentaktimpulsen über Leitungen 163 bereit, die diese Impulse dann zum CCD-Zeilen-Scanner 160 leiten, um dessen Arbeitsweise zu steuern. Während der Ausführung eines Suchvorgangs erzeugt der CCD-Taktgenerator 610 diese Impulse unabhängig von der Geschwindigkeit und der Position des Mikrofilms mit konstanter Frequenz. Mit den Zeilentaktimpulsen wird über die Leitung 615 auch die Taktverarbeitungsschaltung 620 beaufschlagt. Die von der Positionscodiereinrichtung 135 bereitgestellten Positionsimpulse werden über die Leitung 618 zur Taktverarbeitungsschaltung 620 geleitet. Die Schaltung 620 teilt den an den Leitungen 163 anstehenden Fluß der Zeilentaktimpulse durch den Fluß der an der Leitung 618 anstehenden Positionsimpulse, um zwischen ihnen ein Verhältnis zu bestimmen. Gleichzeitig wird über die Leitungen 625 der sich ergebende Wert n des Zeilen-Vielfachverhältnisses mit seinen ganzzahligen und gebrochenen Teilen (das heißt, mit Restbildung) in die Adreßerzeugungs- und Steuerschaltung 650 eingespeist, die dann über die Leitungen 653 entsprechende Steuersignale für den FIFO-Speicher 700 (First-in- first-out) sowie über die Leitungen 657 entsprechende Steuer- und Adreßsignale für den Video-Vollbildspeicher 660 erzeugt. Die Schaltung 650 erzeugt einen Fluß von sich sequentiell ändernden Adressen, damit der Video-Vollbildspeicher entweder "n" oder "n+1" Zeilen aus vom FIFO-Speicher 700 ausgehenden Pixeldaten als entsprechende Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen im Video-Vollbildspeicher speichert, wobei diese Anzahl durch den Wert des nichtganzzahligen Zeilen-Vielfachverhältnisses n und einen auflaufenden bruchzahlabhängigen Phasenfehler bestimmt ist. Alternativ dazu könnte der "Zeile voll"-FIFO 700 gemäß Fig. 1 gelöscht werden, und die Schaltung 650 (siehe Fig. 6) könnte über die Steuerleitung 657 sicherstellen, daß die in Leitung 735 anstehenden und direkt zum Video-Vollbildspeicher 660 geführten Daten direkt in die aufeinanderfolgenden Abtastzeilen des Speichers 660 kopiert werden können, und zwar als ganzzahliger Teil von (N-½) oder von (N+½), wobei die Werte maßgeblich sind, die die genauesten Ergebnisse ergeben. Die Entscheidung für die Verwendung des ganzzahligen Teils von (N-½) oder von (N+½) erfolgt so, daß die n-te Zeile vom CCD-Scanner in eine Zeilenposition im Video-Vollbildspeicher fällt, deren Zeilennummer dem ganzzahligen Wert von N*n entspricht. Alternativ dazu könnte auch bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein FIFO-Speicher verwendet werden.
  • Der FIFO 700 speichert jede Zeile aus verstärkten, einen Schwellenwert aufweisenden Einfach-Bit-Pixelwerten, die vom Bildprozessor 630 bereitgestellt werden. Wie beim System 100, stellt jede vom Bildprozessor 630 erzeugte Zeile eine zusammengesetzte Gruppe aus "n" aufeinanderfolgenden vollaufgelösten Zeilenabständen von im Mikrofilmbild vorliegenden Pixeldaten dar, wobei die in Zeilenabständen gemessene Größe "n" der Gruppe durch die Geschwindigkeit bestimmt wird, mit der sich der Mikrofilm durch den Filmtransportmechanismus 10 bewegt. Wenn eine vollständige Zeile aus Einfach-Bit-pixelwerten im FIFO 700 gespeichert ist, erzeugt die Schaltung 650 über die Leitungen 657 entsprechende Steuer- und Adreßsignale, um die betreffende Zeile wiederholt in einer nachfolgenden Anzahl von Zeilen im Video-Vollbildspeicher 660 zu speichern, um die gleiche Anzahl identischer Zeilen für die anschließende Anzeige auf dem Bildschirm 199 zu erzeugen. Falls das Zeilen-Vielfachverhältnis einen gebrochenen Teil enthält, ändert die Adreßerzeugungs und Steuerschaltung 650 die Anzahl der Zeilen, die die einzelnen Gruppen bilden sollen, das heißt die Anzahl der vorgesehenen Wiederholungen für jede zusammengesetzte Zeile, nach einem im Video-Vollbildspeicher vorbestimmten Muster, so daß die durchschnittliche Zeilenanzahl in den Gruppen dem Zeilen- Vielfachverhältnis entspricht. Falls beispielsweise der Wert n dieses Verhältnisses gleich 3,5 ist, wird gemäß der Darstellung in Fig. 8 eine Gruppe 805 aus drei identischen Zeilen 800&sub1;, 800&sub2; und 800&sub3; für eine zusammengesetzte Abtastzeile, das heißt die Zeile 800, geschrieben, während die Gruppe 815 aus vier identischen Zeilen 810&sub1;, 810&sub2;, 810&sub3; und 810&sub4; für die nächstfolgende zusammengesetzte Abtastzeile, das heißt für die Zeile 810, geschrieben wird. Dieser Wechsel zwischen drei und vier wiederholt sich, solange der Wert "n" des Verhältnisses 3,5 ist. Falls sich der Wert dieses Verhältnisses ändert, ändert sich dementsprechend auch die Anzahl der identischen Zeilen, die für jede abgetastete zusammengesetzte Zeile in den Video-Vollbildspeicher geschrieben wird, so daß die durchschnittliche Zeilenanzahl, die in aufeinanderfolgenden Gruppen in den Video-Vollbildspeicher geschrieben wird, dem aktuellen Wert "n" des Verhältnisses folgt und ihm jeweils entspricht. In Abhängigkeit vom Wert des gebrochenen Teils des Zeilen-Vielfachverhältnisses kann es erforderlich sein, daß sich die Änderung auf mehr als zwei aufeinanderfolgende Gruppen identischer Zeilen, die in den Video-Vollbildspeicher geschrieben werden, erstreckt. Falls das Zeilen-Vielfachverhältnis beispielsweise 3,33 ist, werden drei dieser aufeinanderfolgenden Gruppen in den Speicher geschrieben, wobei die einzelnen Gruppen drei, drei und vier identische Zeilen aufweisen, so daß die durchschnittliche Zeilenanzahl unter diesen drei Gruppen gleich 3,33 ist. Der Video-Vollbildspeicher 660 (siehe Fig. 6) speichert durch Punktaufrasterung erhaltene Bilddaten eines anzuzeigenden Bildes im wesentlichen in der gleichen Weise wie der in Fig. 1 wiedergegebene und eingangs beschriebene Video- Vollbildspeicher 195. Wie beim Video-Vollbildspeicher 195, kann auch der Video-Vollbildspeicher 660 in umgekehrter Reihenfolge adressiert werden und dabei ein auf dem Bildschirm 199 angezeigtes Bild in korrekter Ausrichtung erzeugen, um so den Suchbetrieb auf dem Mikrofilm 140 in umgekehrter Reihenfolge auszuführen bzw., falls der Speicher ausreichend groß ist, um aufeinanderfolgende Bilder in unterschiedlichen Speicherbereichen zu speichern, damit sie anschließend beispielsweise seitenweise oder auf sonstige überlappende oder nicht überlappende Weise oder mit reduzierter Größe angezeigt werden können, um sicherzustellen, daß mehrere ßilder ein einzelnes Betrachtungsfeld auf dem Anzeigeschirm einnehmen.
  • Der in Fig. 6 dargestellte Bildprozessor 630 enthält im wesentlichen die gleiche Schaltung, und er stellt die gleichen Funktionen bereit wie der in Fig. 1 wiedergegebene und eingangs beschriebene Bildprozessor 190, wobei zusätzlich eine geeignete A/D-Umsetzung erfolgt und eine feste A/D- Referenzspannung verwendet wird. Mit den Pixel- und Zeilentaktimpulsen wird über die in Fig. 6 dargestellten Leitungen 163 und 623 der Bildprozessor 630 beaufschlagt, um analoge Pixeldaten in diesen Prozessor zu takten und um dessen Betrieb in entsprechender Weise mit den eingehenden Daten zu synchronisieren.
  • Fig. 7 stellt ein Blockdiagramm des "Zeile voll"-FIFO 700 dar, der Teil des in Fig. 6 wiedergegebenen Systems 600 ist. Der FIF0 700 enthält die FIFO-Steuerschaltung 710 und Einzelzeilen-FIFOs 720 und 730. In Abhängigkeit von an den Leitungen 657 anstehenden und von der Adreßerzeugungs- und Steuerschaltung 650 erzeugten Steuersignalen, die angeben, daß eine Zeile aus Pixeldaten in den FIFO 700 geschrieben werden soll, gibt die Steuerschaltung 710 eine Pegeländerung über die dazugehörige Steuerleitung, beispielsweise die Leitung 713, an einen der Einzelzeilen-FIFOs, beispielsweise an den FIFO 720, und zwar an dessen Schreib-Lese-(R/W)-Eingang, um den betreffenden FIFO in eine Schreibbetriebsart zu versetzen. Gleichzeitig legt die Steuerschaltung 710 den entgegengesetzten Pegel an eine Steuerleitung, beispielsweise die Leitung 717, die dem jeweils anderen FIFO, und in diesem Beispiel dem FIFO 730, zugeordnet ist, so daß bei Beaufschlagung des R/W-Eingangs dieses Zeilen-FIFOs der betreffende Zeilen-FIFO in eine Lesebetriebsart versetzt wird.
  • Infolgedessen wird jeder Einfach-Bit-Pixelwert in einer an der Leitung 635 anstehenden Datenzeile in den FIFO 720 geschrieben. Gleichzeitig wird, gesteuert durch die Schaltung 710, eine im FIFO 730 vorliegende einzelne Zeile aus Pixeldaten wiederholt aus letzterem FIFO eingelesen, wobei mit den sich ergebenden Ausgangspixeldaten die Ausgangsleitung 735 beaufschlagt wird, die mit dem Datenausgabeanschluß beider Zeilen-FIFOs verbunden ist. Wenn eine vollständige Zeile aus Pixeldaten in den FIFO 720 geschrieben worden ist und nachdem die gesamte im FIFO 730 gespeicherte Zeile mit den entsprechenden Wiederholungen gelesen worden ist, wobei ein Schreib-Lese-Zyklus für den FIFO ausgeführt worden ist, stellt die FIFO-Steuerschaitung 710 die Arbeitsweise der Zeiien-FIFOs 720 und 730 um, wobei sich dies beim nächsten Schreib-Lese-Zyklus unter Einbeziehung des FIFO 700 wiederholt.
  • Wie eingangs erwähnt wurde, kann der FIFO 700 im System 600 eliminiert werden, falls identische Zeilen aus Einfach-Bit- Pixeldaten bis zu einer vorgegebenen Anzahl (beispielsweise zehn Zeilen) - wobei sich die tatsächliche Anzahl nach dem ganzzahligen Teil des Zeilen-Vielfachverhältnisses n richtet - vom Bildprozessor 630 erzeugt werden können, wobei vertikal ausgerichtete (oder sich auf andere Weise entsprechende) Pixelwerte synchron und gleichzeitig in die gleiche Anzahl von Zeilen in das im Video-Vollbildspeicher gespeicherte Punktraster geschrieben werden. In diesem Fall müßte die Struktur des Video-Vollbildspeichers 660 entsprechend geändert werden, um den Schreibvorgang von mehreren Zeilen eingehender Pixeldaten auszuführen.
  • Zusätzlich könnte die erfindungsgemäße Technik verwendet werden, um die Bandbreite eines Netzes zu reduzieren, über das eine entfernt angeordnete Arbeitsplatzstation angeschlossen ist, an der eine Folge von Bildern angezeigt werden soll. In diesem Fall wäre die Arbeitsplatzstation 691 mit dem Netz 699 (siehe Fig. 6) verbunden, und die Netzschnittstelle 692 würde bewirken, daß an Leitung 635 anstehende Daten (in komprimierter oder nichtkomprimierter Form) mit entsprechenden Takt- und SteuersignaIen aus Leitung 625 an die Arbeitspiatzstation 691 geleitet werden.
  • Für Fachleute auf diesem Gebiet ist dann sofort ersichtlich, daß, obwohl die Erfindung anhand eines feststehenden Zeilen- Scanners und eines in Bewegung befindlichen Mikrofilmbildes beschrieben wurde, die erfindungsgemäße Technik gleichermaßen in Situationen anwendbar ist, bei denen sich der Scanner relativ zum Bild mit erhöhter Geschwindigkeit bewegt. In einer derartigen Situation könnte das Bild feststehen oder sich relativ zum Scanner mit langsamerer Geschwindigkeit bewegen. So ist die erfindungsgemäße Technik immer dann einsetzbar, wenn ein relativer Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Film und dem Scanner vorliegt, so daß dem Scanner kein genügender Zeitraum als Integrationszeit zur Verfügung steht, um jede einzelne Zeile im Bild vollständig abzutasten.
  • Obwohl die Anzahl identischer Zeilen, die in den Video-Vollbildspeicher geschrieben werden, so beschrieben wurde, daß sie stets oder doch im Mittelwert dem Wert n des Zeilen- Vielfachverhältnisses entspricht, ist aber die Anzahl "m" derartiger identischer Zeilen, die für jede vom CCD-Zeilen- Scanner erzeugte zusammengesetzte Zeile in diesen Speicher geschrieben werden, nicht notwendigerweise durch den Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses begrenzt. So kann die Zahl "m" so vorgegeben werden, daß sie größer als das Zeilen- Vielfachverhältnis ist, falls eine Anzeigeeinrichtung verwendet wird, die mehr Zeilen anzeigen kann, als beim Abtasten eines Mikrofilmbildes erzeugt werden, beispielsweise 2000 Zeilen statt 1000 Zeilen. Wird beispielsweise eine 2000-Zeilen-Anzeige verwendet, um ein 1000-Zeilen-Mikrofilmbild darzustellen, kann der Wert von "m" so vorgegeben werden, daß er dem doppelten Zeilen-Vielfachverhältnis entspricht.
  • Auch wenn die Erfindung im einzelnen am Beispiel der Verwirklichung eines Suchbetriebs in einem Bildverwaltungssystem beschrieben wurde, wobei nacheinander auftretende und auf einem Mikrofilmstreifen enthaltene Mikrofilmbilder durch einen CCD-Zeilen-Scanner abgetastet werden, während sich der Film mit vom Benutzer geregelter Geschwindigkeit durch einen dazugehörigen Filmtransportmechanismus bewegt, kann die erfindungsgemäße Technik auch verwendet werden, um einen derartigen Suchbetrieb in anderen Bildverarbeitungssystemen zu realisieren, in denen eine Folge diskreter Bilder in einem relativ kurzen Zeitintervall durch einen Scanner auf Rastergrundlage elektrisch abgetastet wird, der eine begrenzte Ansprechzeit hat, die länger ist als die Zeit, die dem Scanner zur Verfügung steht, um Pixel vollständig abzutasten, die einer Datenzeile in einem beliebigen diskreten Bild zugeordnet sind. Das Medium, das das Bild enthält, ist nicht auf Mikrofilmmaterial beschränkt, sondern es kann im wesentlichen jedes beliebige Medium sein, wie beispielsweise papier oder Kunststoffilm, auf das ein Bild, beispielsweise mit fotografischen oder anderen Techniken, gedruckt werden kann. Ein derartiges System kann beispielsweise eine optische Hochgeschwindigkeits-Leseeinrichtung (OCR-Leser) mit CCD-Bildaufzeichnungseinrichtung enthalten. Obwohl die Verwendung der erfindungsgemäßen Technik, wie eingangs erwähnt, mit steigender Suchgeschwindigkeit zunehmend die Auflösung der angezeigten dazugehörigen Bilder reduziert, wird dieser Verlust mehr als wettgemacht durch einen in entsprechender Weise zunehmenden Verlust der Sehschärfe eines Beobachters, der einen Suchvorgang bei zunehmenden Suchgeschwindigkeiten vornimmt und der eine dabei entstehende Folge sich rasch ändernder angezeigter Bilder betrachtet.
  • Die Erfindung ist zweckmäßig in einem Bildverwaltungssystem und allgemein in einem beliebigen System, das auf der elektronischen Abfrage auf Mikrofilm gespeicherter Bilder beruht. Die Verwendung der Erfindung in einem derartigen System ermöglicht es in vorteilhafter Weise, eine aufeinanderfolgende Anzahl von Mikrofilmbildern in einem relativ kurzen Zeitraum seguentiell abzutasten, während sich der Mikrofilm mit vom Benutzer geregelter Geschwindigkeit durch einen Transportmechanismus bewegt, der Teil des Systems ist. Dabei kann die Erfindung verwendet werden, um in einem derartigen System einen Suchbetrieb zu realisieren. Da diese Betriebsart bislang bei den nach dem Stand der Technik bekannten System auf Mikrofilmbasis allgemein nicht zur Verfügung stand, erhöht die Verwendung der Erfindung in vorteilhafter Weise den Nutzen dieser Systeme.
    • Zeichnungsbeschriftung Fig. 1
  • 101 MIKROFILM-SUCHGESCHWINDIGKEIT
  • 103 MOTORANTRIEBE
  • 107 WICKELMOTOR
  • 111 STROMVERSORGUNG PROJEKTIONSLAMPE
  • 109 SPANNMOTOR
  • 140 MIKROFILM
  • 150 OPTIK
  • 135 POSITIONS-ENCODER
  • 137 POSITIONSIMPULSE
  • 170 CCD-TAKTGENERATOR
  • 163 PIXELTAKT / ZEILENTAKT
  • 160 CCD-ZEILEN-SCANNER 4000x1
  • 167 CCD-ANALOGAUSGANG
  • 400 UNTERSETZER UND CCD-PEGELAUSGLEICHSSCHALTUNG
  • 465 GRAUSTUFENPIXEL
  • 190 BILDPROZESSOR
  • 193 EINFACH-BIT-PIXEL
  • 195 VIDEO-VOLLBILDSPEICHER
  • 199 BILDSCHIRM
  • 184 STEUER- UND STATUSSIGNALE
  • 186 ZEILEN-VIELFACHVERHÄLTNIS
  • 188 STEUERUNG UND ADRESSIERUNG
  • 180 PROZESSOR
  • 182 ZEILEN-VIELFACHVERHÄLTNIS (n)
    • Fig. 2
  • a INHALT VIDEO-VOLLBILDSPEICHER
  • b ABTASTZEILE
    • Zeichnungsbeschriftung Fig. 3B
  • c VERFÜGBARE ZEIT ZUM SPEICHERN JEDER BILDZEILE
  • d ZEILEN-VIELFACHVERHÄLTNIS
    • Fig. 2A
  • a ABGETASTETE FLÄCHE
  • b "n" VOLLAUFGELÖSTE ABTASTZEILENABSTÄNDE
    • Fig. 3A
  • e ZEILENPERIODEN-INTEGRATIONSZEIT
  • f MIKROFILMGESCHWINDIGKEIT (V = ABTASTGESCHWINDIGKEIT BEI VOLLER AUFLÖSUNG)
    • Fig. 4
  • 415 ZUM CCD-TAKTGENERATOR
  • 136 POSITIONSIMPULSE VOM POSITIONS-ENCODER 135
  • 182 ZEILENVIELFACHVERHÄLTNIS-SIGNAL VOM PROZESSOR 180
  • 167 ANALOGE PIXELWERTE VOM CCD-ZEILEN-SCANNER 160
  • 410 UNTERSETZER (÷ N) DIVISOR
  • 420 VERZÖGERUNGSELEMENT
  • 480 REFERENZSPANNUNGS-REGELSCHALTUNG
  • 465 ZUM BILDPROZESSOR
  • 400 UNTERSETZER- UND CCD-PEGELAUSGLEICHSSCHALTUNG
    • Zeichnungsbeschriftung Fig. 6
  • 101 MIKROFILM-SUCHGESCHWINDIGKEIT
  • 103 MOTORANTRIEBE
  • 107 WICKELMOTOR
  • 111 STROMVERSORGUNG PROJEKTIONSLAMPE
  • 109 SPANNMOTOR
  • 140 MIKROFILM
  • 150 OPTIK
  • 135 POSITIONS-ENCODER
  • 618 POSITIONSIMPULSE
  • 610 CCD-TAKTGENERATOR
  • 163 PIXELTAKT / ZEILENTAKT
  • 160 CCD-ZEILEN-SCANNER 4000x1
  • 167 CCD-ANALOGAUSGANG
  • 630 BILDPROZESSOR
  • 620 TAKTVERARBEITUNGSSCHALTUNG
  • 692 NETZSCHNITTSTELLE
  • 691 ARBEITSPLATZSTATION
  • 199 BILDSCHIRM
  • 660 VIDEO-VOLLBILDSPEICHER
  • 700 "ZEILE VOLL"-FIFO
  • 653 STEUERSIGNALE
  • 650 ADRESSERZEUGUNGS- UND STEUERSCHALTUNG
    • Fig. 7
  • 635 PIXELDATEN VOM BILDPROZESSOR 630
  • 657 STEUERSIGNALE VON DER ADRESSERZEUGUNGS- UND STEUERSCHALTUNG 650
  • 710 FIFO-STEUERSCHALTUNG
  • 700 "ZEILE VOLL"-FIFO
  • 735 PIXELDATEN ZUM VIDEO-VOLLBILDSPEICHER 660
    • Zeichnungsbeschriftung Fig. 8
  • a INHALT VIDEO-VOLLBILDSPEICHER
  • b ABTASTZEILE

Claims (34)

1. Verfahren zum mit variabler Auflösung erfolgenden Abtasten eines sich mit vorgegebener Geschwindigkeit bewegenden Abschnitts eines Vorlagenbildes und zum Erzeugen von Bilddaten, die durch Punktaufrasterung erhalten werden und in einem Video-Volibiidspeicher abspeicherbar sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Messen der Dauer eines Zeitintervalls, während dem sich der Bildabschnitt über eine vorbestimmte Strecke an einem Scanner vorbeibewegt,
Festlegen einer ersten Anzahl von zu vollaufgelösten benachbarten Bildzeilen gehörenden Zeilenabständen innerhalb eines Bereichs des abzutastenden Biidabschnitts in Abhängigkeit von der gemessenen Dauer des Zeitintervalls,
Abtasten des Bereichs zum Erzeugen einer Zeile zusammengesetzter Pixelwerte, wobei der Wert eines jeden Pixels in der zusammengesetzten Zeile eine Funktion der Werte entsprechender Pixel in den vollaufgelösten Zeilenabständen ist, die in diesem Bereich gegeben sind,
Erzeugen einer Gruppe mit einer zweiten Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen von Pixelwerten in Abhängigkeit von den Pixelwerten in der zusammengesetzten Zeile, derart, daß entsprechende Pixelwerte in den Zeilen der Gruppe jeweils mit einem entsprechenden Pixelwert in der zusammengesetzten Zeile numerisch in Beziehung stehen, und
Speichern der Gruppe der Zeilen von Pixelwerten in einem entsprechenden Bereich eines Video-Vollbildspeichers.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Abtastens, Erzeugens und Speicherns bei aufeinanderfolgenden Gruppen von zu vollaufgelösten benachbarten Bildzeilen gehörenden Zeilenabständen in zusätzlichen Abschnitten wiederholt werden, so daß entsprechende Zeilengruppen von Pixelwerten in dem Video-Vollbildspeicher entstehen, wodurch alle Zeilengruppen in dem Video- Vollbildspeicher durch Punktrasterung gewonnene Bilddaten eines unbewegten Vollbildes mit einer Auflösung bilden, die der Auflösung des Vorlagenbildes entspricht oder geringer als diese ist, und in einer Größe, die im wesentlichen unabhängig ist von der Geschwindigkeit, mit der sich das Vorlagenbild bewegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion den Durchschnitt der Werte aller entsprechenden Pixel in dem Bereich wiedergibt, der die erste Anzahl vollaufgelöster Zeilenabstände enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erzeugen der Gruppe mit einer zweiten Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen von Pixelwerten
in Abhängigkeit von diesen Pixelwerten eine zweite Zeile digitalisierter Pixelwerte als eine vorgegebene Zeile innerhalb der Gruppe von Zeilen erzeugt wird und
durch positionsgewichtete Interpolation die zweite Zeile dupliziert wird, so daß restliche Zeilen in der Gruppe entstehen.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erzeugen einer Gruppe mit einer zweiten Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen von Pixelwerten
in Abhängigkeit von den zusammengesetzten Pixelwerten eine einzelne Zeile digitalisierter Pixelwerte als erste Zeile in einer der Gruppen von Zeilen erzeugt wird und
die einzelne Zeile digitalisierter Pixelwerte so dupliziert wird, daß sich die eine Gruppe mit identischen Zeilen von Pixelwerten ergibt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erzeugen der einzelnen Zeile digitalisierter Pixelwerte jeder analoge Pixelwert auf der Zeile aus zusammengesetzten Pixelwerten in einen entsprechend zusammengesetzten digitalen Mehrfach-Bit-Pixelwert umgewandelt wird.
7 Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Scanner um einen CCD Zeilenscanner handelt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bildabschnitt und dem Scanner eine relative Geschwindigkeit festgelegt wird, während der Scanner die zusammengesetzte Zeile erzeugt, so daß die einzelne Zeile des Bildabschnitts vom Scanner abgetastet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der ersten und zweiten Anzahl gleich sind.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner in einer feststehenden Position relativ zum Vorlagenbild gehalten und das Vorlagenbild während eines Suchvorgangs mit vorgegebener Suchgeschwindigkeit kontinuierlich am Scanner vorbeibewegt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umwandeln des analogen Pixelwerts eine analoge Referenzspannung verändert wird, die ein Anlog-Digital-Wandler verwendet, der jeden analogen Pixelwert in eine digitale Mehrfach-Bit-Form in Abhängigkeit von einem Betrag umwandelt, um den die Dauer des Zeitintervails eine Integrationszeit des Scanners übersteigt, so daß ein Maßstabfaktor des Wandlers verändert und dabei gleichzeitig eine Übereinstimmung zwischen einem vom Wandler erzeugten maximalen digitalen Mehrfach-Bit-Pixelwert und einer vorgegebenen Belichtungshöchstmenge in einem Pixel des Vorlagenbildes aufrechterhalten wird, während die Dauer des Zeitintervalls über die Integrationszeit hinaus zunimmt.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Messen der Dauer des Zeitintervalls
Positionsimpulse erzeugt werden, während sich das Bild schrittweise bezüglich des Scanners bewegt, und
in Abhängigkeit von den Positionsimpulsen die Zeitdauer bestimmt wird, während der die einzelne Zeile des Bildabschnitts vom Scanner abgetastet wird,
daß beim Bestimmen einer ersten Anzahl vom Scanner abzutastender Bildzeilenabstände
in Abhängigkeit von der ersten Anzahl eine Look-up Tabelle abgefragt wird, um einen Wert eines Zeilenvielfach-Verhältnisses zu erhalten,
und daß beim Abtasten
ein Zeilen-Taktimpuls erzeugt wird, der einen an den CCD-Scanner anzulegenden Zeilentakt in Abhängigkeit von dem durch Dividieren der Positionsimpulse durch den Zeilenvielfach-Verhältniswert erhaltenen Wert erzeugt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner in einer feststehenden Position relativ zum Vorlagenbild gehalten und das Vorlagenbild während eines Suchvorgangs mit vorgegebener Suchgeschwindigkeit kontinuierlich am Scanner vorbeibewegt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Vorlagenbild um ein Mikrofilmbild handelt und daß die durch Punktaufrasterung erhaltenen Bilddaten auf einem Bildschirm dargestellt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der ersten und zweiten Anzahl gleich sind.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt, bei dem eine einzelne Zeile erzeugt wird, jeder digitale zusammengesetzte Mehrfach-Bit-Pixelwert auf der zusammengesetzten Zeile so verarbeitet wird, daß eine entsprechende Zeile verstärkter und einen Schwellenwert aufweisender Einfach-Bit-Pixelwerte als die einzelne Zeile aus verarbeiteten Pixelwerten gebildet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umwandeln des analogen Pixelwerts eine analoge Referenzspannung verändert wird, die ein Anlog-Digital-Wandler verwendet, der jeden analogen Pixelwert in eine digitale Mehrfach-Bit-Form in Abhängigkeit von einem Betrag umwandelt, um den die Dauer des Zeitintervalls eine Integrationszeit des Scanners übersteigt, so daß ein Maßstabfaktor des Wandlers verändert und dabei gleichzeitig eine Übereinstimmung zwischen einem vom Wandler erzeugten maximalen digitalen Mehrfach-Bit-Pixelwert und einer vorgegebenen Belichtungshöchstmenge in einem Pixel des Vorlagenbildes aufrechterhalten wird, während die Dauer des Zeitintervalls über die Integrationszeit hinaus zunimmt.
18. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abtasten
an den CCD Scanner Zeilen- und Pixeltaktimpulse angelegt werden, die mit entsprechend vorgegebenen Taktraten übereinstimmen,
Positionsimpulse erzeugt werden, während sich der Bildabschnitt schrittweise bezüglich des Scanners bewegt,
die Positionsimpulse durch die Zeilen-Taktimpulse dividiert werden, so daß sich der Wert des Zeilen-Vielfachverhältnisses ergibt, und
der Wert der zweiten Anzahl gemäß einem Bruchteil des Zeilen-Vielfachverhältnisses zwischen einer Gruppe identischer Linien von Pixelwerten und mindestens einer folgenden Gruppe identischer Linien von Pixelwerten so variiert wird, daß die durchschnittliche Anzahl identischer Linien von Pixelwerten, über die sich die Veränderung erstreckt, im wesentlichen dem Zeilen-Vielfachverhältnis entspricht.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner in einer feststehenden Position relativ zum Vorlagenbild gehalten und der Mikrofilmbildabschnitt während eines Suchvorgangs mit vorgegebener Suchgeschwindigkeit kontinuierlich am Scanner vorbeibewegt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Vorlagenbild um ein Mikrofilmbild handelt und daß die durch Punktaufrasterung erhaltenen Bilddaten auf einem Bildschirm dargestellt werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der ersten und zweiten Anzahl gleich sind.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt, bei dem eine einzelne Zeile erzeugt wird, jeder digitale zusammengesetzte Mehrfach-Bit-Pixelwert auf der zusammengesetzten Zeile so verarbeitet wird, daß eine entsprechende Zeile verstärkter und einen Schwellenwert aufweisender Einfach-Bit-Pixelwerte als die einzelne Zeile aus verarbeiteten Pixelwerten gebildet wird.
23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umwandeln des analogen Pixelwerts eine analoge Referenzspannung verändert wird, die ein Anlog-Digital-Wandler verwendet, der jeden analogen Pixelwert in eine digitale Mehrfach-Bit-Form in Abhängigkeit von einem Betrag umwandelt, um den die Dauer des Zeitintervalls eine Integrationszeit des Scanners übersteigt, so daß ein Maßstabfaktor des Wandlers verändert und dabei gleichzeitig eine Übereinstimmung zwischen einem vom Wandler erzeugten maximalen digitalen Mehrfach-Bit-Pixelwert und einer vorgegebenen Belichtungshöchstmenge in einem Pixel des Vorlagenbildes aufrechterhalten wird, während die Dauer des Zeitintervalls über die Integrationszeit hinaus zunimmt.
24. Vorrichtung zum mit variabler Auflösung erfolgenden Abtasten eines sich mit vorgegebener Geschwindigkeit bewegenden Abschnitts eines Vorlagenbildes und zum Erzeugen von Bilddaten, die durch Punktaufrasterung erhalten werden und in einem Video-Vollbildspeicher abspeicherbar sind,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Messen der Dauer eines Zeitintervalls, während dem sich der Abschnitt über eine vorbestimmte Strecke an einem Scanner vorbeibewegt,
Mittel zum Festlegen einer ersten Anzahl von zu vollaufgelösten benachbarten Bildzeilen gehörenden Zeilenabständen innerhalb eines Bereichs des abzutastenden Bildabschnitts in Abhängigkeit von der gemessenen Dauer des Zeitintervalls,
Mittel zum Abtasten des Bereichs zum Erzeugen einer Zeile zusammengesetzter Pixelwerte, wobei der Wert eines jeden Pixels in der zusammengesetzten Zeile eine Funktion der Werte entsprechender Pixel in den vollaufgelösten Zeilenabständen ist, die in diesem Bereich gegeben sind,
Mittel zum Erzeugen einer Gruppe mit einer zweiten Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen von Pixelwerten in Abhängigkeit von den Pixelwerten in der zusammengesetzten Zeile, derart, daß entsprechende Pixelwerte in den Zeilen der Gruppe jeweils mit einem entsprechenden Pixelwert in der zusammengesetzten Zeile numerisch in Beziehung stehen, und
Mittel zum Speichern der Gruppe der Zeilen von Pixelwerten in einem entsprechenden Bereich eines Video-Vollbildspeichers.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion den Durchschnitt der Werte aller entsprechenden Pixel in dem Bereich wiedergibt, der die erste Anzahl vollaufgelöster Zeilenabstände enthält.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen der Gruppe mit einer zweiten Anzahl aufeinander folgender Zeilen von Pixelwerten
Mittel aufweisen, die in Abhängigkeit von den Pixelwerten eine zweite Zeile digitalisierter Pixelwerte als eine vorgegebene Zeile innerhalb der Gruppe von Zeilen erzeugen und
Mittel umfassen, die durch positionsgewichtete Interpolation die zweite Zeile duplizieren, so daß restliche Zeilen in der Gruppe entstehen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen einer Gruppe mit einer zweiten Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen von Pixelwerten
Mittel aufweisen, die in Abhängigkeit von den zusammengesetzten Pixelwerten eine einzelne Zeile digitalisierter Pixelwerte als erste Zeile in einer der Gruppen von Zeilen erzeugen und
Mittel umfassen, die die einzelne Zeile digitalisierter Pixelwerte so duplizieren, daß sich die eine Gruppe mit identischen Zeilen von Pixelwerten ergibt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen der einzelnen Zeile digitalisierter Pixelwerte Mittel aufweisen, die jeden analogen Pixelwert auf der Zeile aus zusammengesetzten Pixelwerten in einen entsprechend zusammengesetzten digitalen Mehrfach- Bit-Pixelwert umgewandeln.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Scanner um einen CCD Zeilenscanner handelt.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die zwischen dem Bildabschnitt und dem Scanner eine relative Geschwindigkeit festlegen, während der Scanner die zusammengesetzte Zeile erzeugt, so daß die einzelne Zeile des Bildabschnitts vom Scanner abtastbar ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der ersten und zweiten Anzahl gleich sind.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Scanner in einer feststehenden Position relativ zum Vorlagenbild halten und das Vorlagenbild während eines Suchvorgangs mit vorgegebener Suchgeschwindigkeit kontinuierlich am Scanner vorbeibewegen.
33. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Umwandlungsmitteln um einen Anlog-Digital- Wandler handelt, der jeden analogen Pixelwert in eine digitale Mehrfach-Bit-Form umwandelt und daß Mittel vorgesehen sind, die eine vom Analog-Digital-Wandler verwendete analoge Referenzspannung in Abhängigkeit von einem Betrag variieren, der besagt, daß die Dauer des Zeitintervalls eine Integrationszeit des Scanners übersteigt, so daß ein Maßstabfaktor des Wandlers verändert wird und dabei gleichzeitig eine Übereinstimmung zwischen einem vom Wandler erzeugten maximalen digitalen Mehrfach-Bit-Pixelwert und einem vorgegebenen maximalen Maß an Belichtung in einem Pixel des Vorlagenbildes aufrechterhalten wird, während die Dauer des Zeitintervalls über die Integrationszeit hinaus zunimmt.
34. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die die Dauer des Zeitintervalls messen,
Mittel aufweisen, die Positionsimpulse erzeugen, während sich das Bild schrittweise bezüglich des Scanners bewegt, und
Mittel umfassen, die in Abhängigkeit von den Positionsimpulsen die Zeitdauer bestimmen, während der die einzelne Zeile des Bildabschnitts vom Scanner abgetastet wird, daß die Mittel, die eine erste Anzahl vom Scanner abzutastender Bildzeilenabstände bestimmen,
Mittel umfassen, die in Abhängigkeit von der ersten Anzahl eine Look-up Tabelle abfragen, um einen Wert eines Zeilenvielfach-Verhältnisses zu erhalten, und daß die Abtastmittel
Mittel aufweisen, die einen Zeilen-Taktimpuls erzeugen, indem der Strom der Positionsimpulse durch den Wert des Zeilenvielfach-Verhältnisses dividierbar ist.
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