DE102005045394B4

DE102005045394B4 - Method and device for determining boundary contours of regions

Info

Publication number: DE102005045394B4
Application number: DE102005045394A
Authority: DE
Inventors: Gudrun Dr. Wagenknecht
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2025-09-24
Also published as: DE102005045394A1

Abstract

Verfahren zur Erfassung von Regionen eines flächigen oder räumlichen Bereichs mit den Schritten:
– Rasterförmiges Ermitteln von Merkmalen der Regionen,
– Ermittlung für jeden Punkt des Rasters, wie oft eine Kontur den jeweiligen Punkt passiert,
– Erfassung der zugehörigen Konturen.Method for detecting regions of a planar or spatial area with the steps:
- grid-shaped determination of characteristics of the regions,
Determining for each point of the grid how often a contour passes the respective point
- Detection of the associated contours.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Grenzkonturen von Regionen. Eine Region im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein räumlicher oder flächiger Bereich, der sich durch ein oder mehrere Merkmale von angrenzenden räumlichen oder flächigen Bereichen unterscheidet.The The invention relates to a method and a device for detection of boundary contours of regions. A region in the sense of the present invention is a spatial or more flat Area characterized by one or more characteristics of adjacent spatial or flat Different areas.

Beispielsweise kann eine solche Region ein Wald sein, an den Wiesen angrenzen, die die Region „Wald" begrenzen. Eine Region kann in einem Körper durch Materialunterschiede gebildet werden. Eine Region kann ein aus Kupfer bestehender flächiger oder räumlicher Bereich sein, der von Aluminium eingegrenzt wird. Eine Region kann ein bestimmter Gewebetyp im menschlichen Gehirn sein, welcher von einem anderen Gewebetyp umgeben wird.For example can such a region be a forest, bordering the meadows, which limit the region "forest" Region can go through in a body Material differences are formed. A region can be made of copper existing surface or spatial Being area bounded by aluminum. A region can a particular type of tissue in the human brain, which is one of a kind surrounded by other tissue type.

Die Druckschrift WO 2004/084138 A2 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer Grenzkontur eines Gegenstandes. Erfasst werden äußere und innere Konturen mit einer Kanten basierten Konturextraktion. Die Druckschrift US 6,289,126 B1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer Kontur mit einer Pixel basierten Konturextraktion.The publication WO 2004/084138 A2 discloses a method for determining a boundary contour of an object. Outer and inner contours are captured with an edge-based contour extraction. The publication US 6,289,126 B1 discloses a method for determining a contour with a pixel-based contour extraction.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, zunächst einmal die gesuchten Merkmale einer Fläche oder eines Raumes, also eines Volumens rasterförmig zu erfassen, so zum Beispiel mit einer Kamera oder aber mit einem Kernspintomographen. Fiktiv werden der Raum oder die Fläche mit einem Muster an Punkten versehen. Jeder Punkt bildet einen Ort des Raumes oder der Fläche. Zu jedem Punkt werden ein oder mehrere Merkmale ermittelt, also zum Beispiel ob es sich um Waldgebiet handelt oder nicht oder aber welche Materialien oder Materialzusammensetzungen vorkommen. Anschließend können die so ermittelten Merkmale beispielsweise bestimmten Farben zugeordnet werden. Die Punkte werden dann entsprechend farbig wiedergegeben. Es entsteht so ein Abbild der verschiedenen Regionen.Out the prior art is known, first of all the sought after features a surface or a space, so a volume grid-like to capture, so for example with a camera or with a magnetic resonance tomograph. Become fictitious the room or the area provided with a pattern at points. Each point forms a place of Room or area. For each point one or more characteristics are determined, ie For example, whether it is forest or not, or else which materials or material compositions occur. Subsequently, the For example, features determined in this way are assigned to specific colors become. The points are then rendered in color accordingly. This creates an image of the different regions.

Eine solche bildliche Wiedergabe von Regionen nebst den Grenzen zwischen den Regionen können zwar von einem menschlichen Auge schnell erfasst werden. Da aber unmittelbare Informationen über den Verlauf von Grenzen zwischen den verschiedenen Regionen fehlen, kann diese Art der Wiedergabe für technische Verarbeitungsprozesse ineffizient sein.A such pictorial representation of regions together with the boundaries between the regions can Although quickly detected by a human eye. Here but immediate information about the course of boundaries between the different regions is missing, can this kind of playback for technical processes be inefficient.

Um diesem Problem zu begegnen, gibt es Verfahren für die Ermittlung von Grenzen zwischen zwei Regionen. Die ermittelten Grenzen können zunächst einmal gespeichert oder sofort weiter verarbeitet werden.Around To address this problem, there are procedures for the determination of boundaries between two regions. The determined limits can first of all saved or processed immediately.

Die Speicherung von Konturen ist effizienter als die von Regionen, da sie meist weniger Speicherplatz benötigt. Es können also durch Speicherung von Konturen zunächst einmal regelmäßig Speicherelemente eingespart werden. Dies gilt vor allem, wenn ein Konturcode verwendet wird. Bei einer Punkte basierten, also Pixel oder Voxel basierten Kontur wird beispielsweise ein „Kettencode" eingesetzt. Bei einer Kanten basierten Kontur kann ein „Crack-Code" vorgesehen sein.The Storing contours is more efficient than that of regions because They usually use less storage space. It can therefore by storing Contours first once regularly memory elements be saved. This is especially true when using a contour code becomes. For a point based, so pixel or voxel based contour For example, a "chain code" is used An edge-based contour may be provided with a "crack code".

Objekte können im Bild auf Basis von Konturen effizient klassifiziert werden. Hierzu gehört die „Shape-of-Object"-Repräsentation, die auf Kontur basierten Formmerkmalen beruht. Es gelingen so effiziente Unterscheidungen beispielsweise zwischen Wald und Wiese oder aber zwischen Gehirn und Nicht-Gehirn.objects can be efficiently classified in the image on the basis of contours. For this belongs the "Shape of Object" presentation, which is based on contour-based shape features. It's so efficient Distinctions for example between forest and meadow or between brain and non-brain.

Durch Überlagerung von Konturen aus z. B. einem kernspintomographischen Bild auf ein positronenemissionstomographisches Bild (PET-Bild) kann z. B. die Funktion des Gehirns innerhalb der Regionengrenzkontur ermittelt werden. Es handelt sich also um eine Kontur basierte Regionenanalyse. Die Kenntnis über Konturen wird also unter anderem benötigt, um technische oder naturwissenschaftliche Zusammenhänge aufzufinden und zu nutzen.By overlay from contours of z. B. a nuclear spin tomographic image on a positron emission tomographic image (PET image) may e.g. B. the Function of the brain within the regional boundary contour determined become. It is therefore a contour based region analysis. The knowledge about Outlines are needed, among other things, to find technical or scientific connections and to use.

Es ist bei der Erfassung der Grenzen schwierig, die gesuchten Informationen umfangreich und vollständig zur Verfügung zu stellen. Besonders problematisch ist der Fall, wenn eine Region ringförmig verläuft. Daneben ist die Erfassung schwierig, wenn eine Region nur durch einen Punkt erfasst worden ist. Ein solcher „Punkt" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird vom Fachmann regelmäßig als „Pixel" bzw. „Voxel" bezeichnet.It is difficult to capture the information sought extensive and complete to disposal to deliver. Particularly problematic is the case when a region runs annular. Besides capturing is difficult when a region is only by one point has been recorded. Such a "point" in the sense of the present invention is regularly referred to by the expert as "pixels" or "voxels".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Konturen zwischen Regionen zuverlässig zu ermitteln.Of the Invention is based on the object contours between regions reliable to investigate.

Die Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The Invention is achieved by a method having the features of the first Claim solved. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren geht von Eingangsinformationen über eine Fläche oder einen Raum aus, wobei die Eingangsinformationen ein oder mehrere Merkmale von Punkten im Raum oder auf der Fläche sind. Die Punkte verteilen sich dabei insbesondere gleichmäßig über der Fläche bzw. im Raum. Die Punkte sind dann rasterförmig verteilt und beispielsweise durch Angabe von Koordinaten identifizierbar.The inventive method is based on input information an area or a room, wherein the input information is one or more Characteristics of points in the room or on the surface are. Distribute the points in particular evenly over the area or in the room. The points are then distributed in a grid pattern and, for example identifiable by specifying coordinates.

Beispielsweise wird eine Fläche durch Punkte mit den kartesischen Koordinaten (1, 0), (1, 1), (0, 0) und (0, 1) erfasst. Dabei gehen wir von der Schreibweise (x, y) aus. Die x-Achse verläuft horizontal und die y-Achse vertikal. In den Punkten (1, 0) und (1, 1) weist die Fläche das Merkmal „a", so zum Beispiel das Merkmal „Wald" auf und in den Punkten (0, 0) und (0, 1) das Merkmal „b", so zum Beispiel das Merkmal „Wiese" auf.For example, an area is defined by points with the Cartesian coordinates (1, 0), (1, 1), (0, 0) and (0, 1) detected. We start with the notation (x, y). The x-axis is horizontal and the y-axis is vertical. In the points (1, 0) and (1, 1), the surface has the feature "a", for example, the feature "forest" and in the points (0, 0) and (0, 1) the characteristic " b ", for example, the feature" meadow "on.

Es wird nun für jeden Punkt ermittelt, wie oft eine Kontur diesen Punkt passiert. Dadurch wird sichergestellt, keine Kontur auszulassen, also die Regionen vollständig zu ermitteln.It will now be for Each point determines how many times a contour passes that point. This ensures that you omit any contour, ie the Regions completely to investigate.

Ein erster Startpunkt einer ersten Kontur wird ermittelt und hiervon ausgehend eine erste Kontur erfasst. Anschließend wird ein nächster Startpunkt ermittelt und eine nächste Kontur ermittelt. Es werden so lange weitere Startpunkte nebst zugehörigen Konturen ermittelt, bis jeden Punkt so viele „Linien" einer Kontur passieren, wie dies zuvor in einem separaten Schritt ermittelt wurde.One the first starting point of a first contour is determined and of this starting a first contour detected. Subsequently, a next starting point determined and a next Contour determined. It will be as long as other starting points and associated contours determines until each point passes as many "lines" of a contour as before was determined in a separate step.

Indem zunächst einmal Punkt für Punkt, also Pixel für Pixel bzw. Voxel für Voxel festgestellt wird, wie viele Konturlinien jeden Punkt passieren, wird sichergestellt, dass auch bei einer automatisierten Auswertung sämtliche Regionen erfasst werden.By doing first once point for Dot, so pixels for Pixel or voxel for Voxel determines how many contour lines pass each point ensures that even with an automated evaluation all Regions are recorded.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung des nachfolgenden Beispiels.Further Advantages and embodiments will be apparent from the description of the following example.

Um eine automatisierte Verarbeitung zu erleichtern, wird eine Codierung der Punkte einer Fläche – nachfolgend Pixel genannt – festgelegt, die an einen betrachteten Punkt „P" angrenzen. Beispielsweise erhält das unmittelbar rechts neben einem betrachteten Pixel „P" liegende Pixel den Code „0". Das über dem Pixel „0" liegende Pixel, welches vom Pixel „P" aus gesehen schräg oben rechts liegt, erhält den Code „1". Den Code „2" erhält das Pixel, welches unmittelbar oberhalb des Pixels „P" liegt. Das vom Pixel „P" aus gesehene schräg oben links liegende Pixel erhält den Code 3. Das vom Pixel „P" aus gesehene links liegende Pixel erhält den Code 4. Das vom Pixel „P" aus gesehene schräg unten links liegende Pixel erhält den Code 5. Das vom Pixel „P" aus gesehene unten liegende Pixel erhält den Code 6. Das vom Pixel „P" aus gesehene schräg unten rechts liegende Pixel erhält den Code 7. Die 1a gibt diese Codierung bildlich wieder. Diese Codierung der Nachbarpixel eines Pixels P führt auch zur sogenannten Kettencodierung („Kettencode") einer Pixel basierten Kontur, indem dem Pixel P der Code des Nachbarn zugeordnet wird, von dem es beim Ablaufen der Kontur betreten wird (s. Pfeile in 1a).In order to facilitate automated processing, an encoding of the points of a surface - hereinafter referred to as pixels - which adjoin a considered point "P" is defined, for example, the pixel immediately to the right of a considered pixel "P" receives the code "0". The pixel lying above the pixel "0", which is obliquely upper right seen from the pixel "P", receives the code "1". The code "2" receives the pixel, which lies immediately above the pixel "P". The obliquely upper left pixel as seen from the pixel "P" receives the code 3. The left pixel seen from the pixel "P" receives the code 4. The obliquely lower left pixel seen from the pixel "P" receives the code 5. The pixel below, as seen from the pixel "P", receives the code 6. The obliquely bottom right pixel seen from the pixel "P" receives the code 7. The 1a reproduces this encoding figuratively. This coding of the neighboring pixels of a pixel P also leads to the so-called chain coding ("chain code") of a pixel-based contour in that the pixel P is assigned the code of the neighbor from which it is entered when the contour is running (see arrows in FIG 1a ).

In vergleichbarer Weise werden in einer vorteilhaften Ausführungsform streckenförmige Grenzen zwischen zwei benachbarten Pixeln codiert. Diese Codierung gibt die Richtung an, in der man diese Grenze beim Ablaufen einer kantenbasierten Kontur von einer Pixelecke zur nächsten entlangläuft. Die Codierung dieser Grenzen wird in 1b dargestellt und stellt die sogenannte Kantencodierung („Crack-Code") dar.Similarly, in an advantageous embodiment, stretched boundaries between two adjacent pixels are encoded. This encoding indicates the direction in which this boundary travels from one pixel corner to the next as an edge-based contour travels. The coding of these boundaries will be in 1b represented and represents the so-called edge coding ("crack code").

Die Fläche weise ortsabhängig entweder das Merkmal „dunkel" oder das Merkmal „hell” auf. Die 2a bis 2c zeigen neben der 1a schematisch Fallbeispiele. Eine jeweils quadratische Fläche wurde fiktiv mit einem Muster von neun Punkten versehen. Die neun Punkte verteilen sich gleichmäßig über die gesamte Fläche. Weist die Fläche in einem Punkt das Merkmal „dunkel" auf, so wurde dies durch ein gitterförmiges Muster kenntlich gemacht. Punkte bzw. Pixel vom Typ „hell", die also das Merkmal „hell" aufweisen, erscheinen als helles Quadrat in den Figuren.Depending on the location, the area may have either the feature "dark" or the feature "bright" 2a to 2c show next to the 1a schematic case studies. Each quadratic surface was fictitiously given a pattern of nine points. The nine points are distributed evenly over the entire surface. If the area at one point has the feature "dark", this has been indicated by a lattice-shaped pattern, and dots of the "bright" type, which thus have the characteristic "bright", appear as a bright square in the figures.

1a zeigt den Fall, dass die Fläche beim zentral gelegenen Pixel „P" das Merkmal „dunkel" aufweist und die sich um das Pixel „P" herum gruppierenden Pixel jeweils das Merkmal „hell" aufweisen. 2a stellt den Fall dar, dass die Pixel 3, 4, 5 und 0 das Merkmal „hell" aufweisen und die übrigen Pixel das Merkmal „dunkel". 2b stellt den Fall dar, dass die Pixel 2, 3, 4, 5, 6 und 0 das Merkmal „hell" aufweisen und die übrigen Pixel das Merkmal „dunkel". 2c stellt den Fall dar, dass die Pixel 2, 3, 4, 5 und 0 das Merkmal „hell" aufweisen und die übrigen Pixel das Merkmal „dunkel". 1a shows the case that the area at the central pixel "P" has the feature "dark" and the pixels grouping around the pixel "P" each have the feature "bright". 2a illustrates the case that pixels 3, 4, 5 and 0 have the feature "bright" and the remaining pixels have the feature "dark". 2 B illustrates the case that the pixels 2, 3, 4, 5, 6 and 0 have the feature "bright" and the remaining pixels have the feature "dark". 2c illustrates the case that pixels 2, 3, 4, 5 and 0 have the feature "bright" and the remaining pixels have the feature "dark".

Nachfolgend wird unterschieden zwischen direkt mit einem Pixel „P" verbundenen Pixeln und indirekt mit Pixel „P" verbundenen Pixeln. Direkt verbunden sind die Pixel, die durch eine Kante, also durch eine strecken förmige Grenze vom Pixel „P" getrennt werden. Es handelt sich also um die Pixel 0, 2, 4 und 6, die mit dem Pixel „P" direkt verbunden sind. Die Pixel, die über eine Ecke an das Pixel „P" angrenzen, werden indirekt verbundene Pixel genannt. Es handelt sich also um die Pixel 1, 3, 5 und 7.following a distinction is made between pixels directly connected to a pixel "P" and pixels indirectly connected to pixel "P". Directly connected are the pixels, which by an edge, thus by a stretch shaped Boundary to be separated from the pixel "P". So these are the pixels 0, 2, 4 and 6, which are directly connected to the pixel "P" are. The pixels over to adjoin a corner to the pixel "P" called indirectly connected pixels. So these are the pixels 1, 3, 5 and 7.

Verfahrensgemäß werden nun die an P direkt oder indirekt angrenzenden Pixel der Reihe nach betrachtet, so zum Beispiel gemäß der Reihenfolge 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7. Falls beispielsweise das Pixel 0 außerhalb der gesamten Fläche liegt, wird das nächste Pixel betrachtet, also das Pixel „1". Das zentrale Pixel „P" erhält zunächst den Zählwert „0". Dieser Zählwert wird in folgenden Fällen um „1" erhöht:

– „P" weist das Merkmal „dunkel" auf und sämtliche direkt an „P" angrenzenden, der Reihe nach betrachteten Pixel 0, 2, 4, und 6 weisen das Merkmal „hell" auf. Dieser Fall wird in den 1a und 2b gezeigt. Hier erhält also das Pixel „P" den Zählwert „1".
– „P" weist das Merkmal „dunkel" auf und infolge der Betrachtung der angrenzenden Pixel gemäß oben genannter Reihenfolge gelangt man erstens zu einem Pixel vom Typ „dunkel", welches direkt mit dem Pixel „P" verbunden ist, und im Anschluss findet sich zweitens ein Pixel vom Typ „hell".

In accordance with the method, the pixels directly or indirectly adjacent to P are now viewed in sequence, for example according to the order 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7. For example, if the pixel 0 lies outside the entire area looks at the next pixel, that is, the pixel "1." The central pixel "P" first receives the count value "0." This count value is increased by "1" in the following cases:

"P" has the feature "dark" and all the pixels 0, 2, 4 and 6 adjacent to "P", in turn, have the feature "bright". This case will be in the 1a and 2 B shown. Here, therefore, the pixel "P" receives the count value "1".
"P" has the feature "dark" and as a result of looking at the adjacent pixels according to FIG The above sequence firstly leads to a pixel of the type "dark", which is directly connected to the pixel "P", and then, secondly, there is a pixel of the "bright" type.

Im Fall der 2a wird also zuerst das Pixel „0" betrachtet. Dieses grenzt zwar direkt an „P" an, ist aber vom Typ „hell". Danach wird das Pixel „1" betrachtet. Dieses ist zwar vom Typ „dunkel". Es ist aber indirekt mit „P" verbunden. Als nächstes wird das Pixel 2 betrachtet. Dieses ist sowohl mit dem Pixel „P" direkt verbunden als auch vom Typ „dunkel" bzw. weist das Merkmal „dunkel" auf. Das nachfolgend betrachtete Pixel 3 ist vom Typ „hell". Es findet sich also ein nachfolgendes Pixel vom Typ „hell". Beim in 2a gezeigten Pixel „P" wird der Zählwert daher von 0 auf 1 erhöht.In the case of 2a So first the pixel "0" is considered, which is directly adjacent to "P" but is of the "bright" type, after which the pixel "1" is considered. Although this is of the "dark" type, it is indirectly connected to "P". Next, the pixel 2 is considered. This is directly connected to both the pixel "P" and the type "dark" or has the feature "dark." The pixel 3 considered below is of the "bright" type. So there is a following pixel of the type "bright" 2a therefore, the count value is increased from 0 to 1.

Die nachfolgend betrachteten beiden Pixel 4 und 5 sind vom Typ „hell". Außerdem ist Pixel 5 lediglich indirekt mit dem Pixel P verbunden. Im Fall des nun zu betrachtenden Pixels 6 ist eine erste Bedingung für die Erhöhung des Zählwertes erfüllt, da dieses sowohl mit dem Pixel P direkt verbunden ist, als auch das Merkmal „dunkel" aufweist. Das Pixel 7 ist dunkel, so dass die zweite Bedingung nicht erfüllt wird. Das an Pixel 7 danach angrenzende Pixel „0", welches beim Schritt „Finden eines Pixels vom Typ „hell" noch mit zu berücksichtigen ist, ist vom Typ „hell". Dadurch wird die Folgebedingung erfüllt und der Zählwert des in 2a gezeigten Pixels „P" wird von eins auf zwei erhöht.The two pixels 4 and 5 considered below are of the "bright" type and, moreover, pixel 5 is only indirectly connected to the pixel P. In the case of the pixel 6 to be considered, a first condition for increasing the count value is fulfilled the pixel P is directly connected, as well as having the feature "dark". The pixel 7 is dark, so the second condition is not met. The pixel "0" adjacent to pixel 7, which is to be taken into account in the step "finding a pixel of the" bright "type, is of the" bright "type, whereby the following condition is met and the count value of the in 2a shown pixel "P" is increased from one to two.

Da nun der Anfang wieder erreicht worden ist, also das Pixel P einmal vollständig umlaufen wurde, stoppt nun die Betrachtung.There now the beginning has been reached again, so the pixel P once Completely has been circulated, now stops the viewing.

Der Zählwert 2 bedeutet nun, dass Pixel basierte Konturlinien zweimal den in 2 gezeigten Punkt „P" passieren. Werden Pixel basierte Konturlinien in einem nachfolgenden Schritt erfasst und passieren dann tatsächlich zwei Konturlinien diesen Punkt „P", so sind die Konturlinien in Bezug auf diesen Punkt „P" vollständig ermittelt worden. Läuft dagegen nur eine Konturlinie durch diesen Punkt „P", so bedeutet dies, dass die Konturen noch nicht vollständig erfasst worden sind.The count value 2 now means that pixel based contour lines are twice the in 2 If pixel-based contour lines are detected in a subsequent step and then actually two contour lines pass this point "P", then the contour lines have been completely determined with respect to this point "P." However, only one contour line runs through this point "P", this means that the contours have not yet been fully captured.

Im Fall der 2c erhält das Pixel „P" folglich den Zählwert „1".In the case of 2c Thus, the pixel "P" receives the count value "1".

Für jedes Pixel aus der Gesamtmenge der Pixel werden Zählwerte nach dem vorgenannten Schema ermittelt, also die Anzahl der Verläufe einer Pixel basierten Kontur durch dieses Pixel.For each Pixels from the total of the pixels become counts according to the aforementioned scheme determines the number of traces of a pixel-based contour through this pixel.

Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird also eine Regel bereitgestellt, gemäß der systematisch erfasst wird, wie oft eine Kontur ein Pixel passiert.By this embodiment of the invention is thus provided a rule according to the systematic It is recorded how often a contour passes a pixel.

Das Prinzip kann in einer Ausgestaltung der Erfindung auf den dreidimensionalen Fall übertragen werden. Ein dreidimensionaler Raum, also ein Volumen werde fiktiv durch mehrere Lagen an Voxeln erfasst. Jede Lage wird nun zweckmäßig separat betrachtet und so auf die Ebene von Pixeln zurückgeführt. Die dritte Dimension wird in diesem Moment also vernachlässigt. Die verschiedenen Lagen werden nun wie im Fall der Pixel abgearbeitet und schließlich so die Konturen in einem Raum insgesamt erfasst.The Principle can in one embodiment of the invention to the three-dimensional Case to be transferred. A three-dimensional space, that is, a volume becomes fictitious recorded several layers of voxels. Each layer is now appropriately separate considered and returned to the level of pixels. The third dimension becomes so neglected at this moment. The different layers are now processed as in the case of the pixels and finally so the contours captured in a room altogether.

3a zeigt eine rechteckige Fläche, die fiktiv horizontal in neun Punkte und vertikal in 7 Punkte unterteilt wurde, also insgesamt neun mal sieben Punkte aufweist. Die 3a verdeutlicht das Ergebnis, wenn die Pixel einer Fläche Pixel für Pixel mit Zählwerten versehen worden sind. In der 3a sind nur Zählwerte größer als 0 notiert. Der von oben gesehen in der zweiten Zeile ganz rechts liegende Punkt vom Typ „dunkel" hat auf diese Weise den Zählwert 1 erhalten. Dies bedeutet, dass eine „Linie" einer Kontur diesen Punkt nur einmal durchläuft bzw. passiert. Der links daran angrenzende Punkt hat den Zählwert 2 erhalten. Insgesamt zweimal muss also eine Kontur durch diesen Punkt verlaufen, falls sämtliche Konturen erfasst werden sollen. 3a shows a rectangular area that has been fictitiously divided horizontally into nine points and vertically into seven points, for a total of nine times seven points. The 3a illustrates the result when the pixels of an area have been counted pixel by pixel. In the 3a only counts greater than 0 are noted. The dot of the type "dark", seen from the top in the second row on the right, has the count value 1. This means that a "line" of a contour passes through this point only once. The point adjacent to it has received the count of 2. A total of twice so a contour must run through this point, if all contours are to be detected.

Um Konturen zu erfassen, werden nun in einer Ausführungsform die Pixel zeilenweise von links nach rechts beginnend mit der obersten Zeile betrachtet. Als Startpixel für eine erste Kontur wird das erste auf diese Weise aufgefundene Pixel gewählt, das einen Zählwert größer Null aufweist. Im Fall der 3 wird so das (von links nach rechts gesehene) dritte Pixel in der zweiten Zeile als Startpixel aufgefunden. Dieses weist den Zählwert 1 auf. Dieses Startpixel bzw. seine Koordinaten werden in einer Liste abgelegt, die „Pixel basierte Konturliste" genannt wird. Das Startpixel erhält außerdem alternativ oder ergänzend als „Kettencode" beispielsweise eine „–1", um es so als Startpixel zu kennzeichnen und um zugleich deutlich zu machen, dass dieses Pixel noch keinen realen Kettencode erhalten hat. Sein Zählwert wird vorteilhaft außerdem um 1 reduziert, also im Fall der 3 von 1 auf 0 gesetzt. So wird festgehalten, dass eine erste Konturlinie diesen Punkt passiert. Diese Situation wird in der 3b ge zeigt. Hier wurde zur Verdeutlichung dieser auf 0 gesetzte Zählwert des Startpixels abgebildet.To capture contours, in one embodiment, the pixels are now viewed line by line from left to right beginning with the topmost line. As a start pixel for a first contour, the first pixel found in this way is selected which has a count greater than zero. In the case of 3 Thus, the third pixel (seen from left to right) in the second row is found as the start pixel. This has the count value 1. This start pixel or its coordinates are stored in a list called "pixel-based contour list." The start pixel also receives, alternatively or in addition, a "-1" as a "chain code" in order to mark it as a start pixel and at the same time clearly In addition, this pixel is advantageously reduced by 1, that is, in the case of 3 set from 1 to 0. Thus, it is noted that a first contour line passes this point. This situation will be in the 3b ge shows. For clarification, this counter value of the start pixel set to 0 has been mapped here.

Das Startpixel wurde entlang der zweiten Zeile von links kommend, also vom Pixel 4 (in Bezug auf das Startpixel) kommend erreicht. Es wird nun zweckmäßig zur Minimierung des Rechenaufwandes zuerst das direkt mit dem Startpixel verbundene Pixel betrachtet, welches rechts von der Bewegungsrichtung liegt. Unter Bewegungsrichtung wird die Richtung verstanden, gemäß der das Startpixel erreicht wurde. Diese Richtung verläuft im Fall des Startpixels entlang der zweiten Zeile von links nach rechts. Daher ist das Pixel 6 – vom Startpixel aus gesehen – das erste Pixel, welches nun betrachtet wird. Es handelt sich also um das Pixel, welches in der 3b unmittelbar unterhalb des Startpixels liegt.The start pixel was reached along the second line from the left, that is, from the pixel 4 (with respect to the start pixel). It is now expedient to minimize the computational effort considered first directly connected to the start pixel pixels, which is right of the direction of movement. The direction of movement is the direction according to which the start pixel has been reached. This direction is in the case of the starting pixel along the second line from left to right. Therefore, the pixel 6 - seen from the start pixel - is the first pixel that is now being viewed. So this is the pixel, which in the 3b immediately below the start pixel.

Ist dieses Pixel vom gleichen Typ, also im vorliegenden Fall ebenfalls vom Typ „dunkel", so wird dieses als nächstes in der Pixel basierten Konturliste abgelegt. Genauer gesagt werden die Koordinaten dieses Pixels und/oder sein sogenannter Kettencode abgelegt. Der Kettencode gibt an, von welchem Pixel aus das betrachtete Pixel betreten wurde. Im Fall der Verwendung eines kartesischen (x, y) – Koordinatensystems würden dann beispielsweise die Koordinaten (2, 4) abgelegt, wie anhand der 3b deutlich wird, die verglichen mit der 3a zusätzlich mit Koordinaten versehen worden ist. Das Pixel mit den Koordinaten (2, 4) erhält als Kettencode den Code des Pixels, von dem aus das Pixel mit den Koordinaten (2, 4) erreicht worden ist. Vom Pixel mit den Koordinaten (2, 4) aus gesehen hat es sich um das Pixel 2 gehandelt. Als Kettencode wird daher eine 2 abgelegt. Der Zählwert des Pixels mit den Koordinaten (2, 4) wird um 1 reduziert, also von 2 auf 1.If this pixel is of the same type, ie in the present case also of the type "dark", then this will be stored next in the pixel-based contour list, more precisely the coordinates of this pixel and / or its so-called chain code are stored. For example, in the case of using a Cartesian (x, y) coordinate system, the coordinates (2, 4) would then be dropped as indicated by the 3b becomes clear that compared with the 3a in addition has been provided with coordinates. The pixel with the coordinates (2, 4) receives as a chain code the code of the pixel from which the pixel with the coordinates (2, 4) has been reached. Seen from the pixel with the coordinates (2, 4), it has dealt with the pixel 2. As a chain code therefore a 2 is stored. The count of the pixel with the coordinates (2, 4) is reduced by 1, ie from 2 to 1.

Es ist von Vorteil, eine Kontur sowohl durch eine sortierte Liste von Kettencodes als auch durch eine sortierte Liste von Koordinaten zu erfassen, da so sehr vollständig Informationen über eine Kontur bereit gestellt werden.It It is advantageous to have a contour through both a sorted list of Chain codes as well as a sorted list of coordinates to capture, since so very complete information about a contour can be provided.

Es wird nun erneut das direkt mit dem zuletzt behandelten Pixel, also dem Pixel mit den Koordinaten (2, 4) verbundene Pixel betrachtet, welches rechts von der Bewegungsrichtung liegt. Es handelt sich um das Pixel mit den Koordinaten (1, 4). Da dieses vom Typ „dunkel" ist, werden seine Koordinaten (1, 4) sowie sein Kettencode 0 in der Pixel basierten Konturliste abgelegt. Der Zählwert des Pixels mit den Koordinaten (1, 4) wird um 1 reduziert, also von 2 auf 1.It is now again directly with the last treated pixel, ie looking at the pixel connected to the coordinates (2, 4), which lies to the right of the direction of movement. It is about around the pixel with the coordinates (1, 4). Since this is of the type "dark", his Coordinates (1, 4) and its chain code 0 in the pixel-based contour list stored. The count of the pixel with the coordinates (1, 4) is reduced by 1, ie from 2 to 1.

Es wird nun wiederum das direkt mit dem zuletzt behandelten Pixel, also dem Pixel mit den Koordinaten (1, 4) verbundene Pixel betrachtet, welches rechts von der Bewegungsrichtung liegt. Es handelt sich um das Pixel mit den Koordinaten (1, 5). Dieses Pixel ist vom Typ „hell". Es handelt sich folglich nicht um ein Pixel, welches zur Kontur gehört, die gerade erfasst wird.It will turn that directly to the last treated pixel, that is, the pixels associated with the coordinates (1, 4) are considered pixels, which lies to the right of the direction of movement. It is about around the pixel with the coordinates (1, 5). This pixel is of the "bright" type hence not a pixel belonging to the contour that is being detected.

Da dieses Pixel vom Typ „hell" ist, wird entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn – also zunächst sich vom bereits betrachteten Pixel (2, 4) entfernend – das nächste direkt verbundene Pixel betrachtet, also das Pixel mit den Koordinaten (0, 4). Da dieses vom Typ „hell" ist, wird entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn das nächste direkt verbundene Pixel betrachtet, also das Pixel mit den Koordinaten (1, 3). Da dieses vom Typ „dunkel" ist, werden seine Koordinaten (1, 3) sowie sein Kettencode 2 in der Pixel basierten Konturliste abgelegt. Der Zählwert des Pixels mit den Koordinaten (1, 3) wird um 1 reduziert, also von 2 auf 1.There this pixel is of the type "bright" is opposed to the clockwise - so at first removing from already considered pixel (2, 4) - the next direct viewing connected pixels, that is the pixel with the coordinates (0, 4). Since this is of the type "bright" is opposed clockwise the next one directly connected pixels, ie the pixel with the coordinates (1, 3). Since this is of the type "dark", his Coordinates (1, 3) as well as his chain code 2 in the pixel based contour list stored. The count of the pixel with the coordinates (1, 3) is reduced by 1, ie from 2 to 1.

Dieses Schema wird fortgesetzt, bis einerseits das mit dem vorläufigen Kettencode „–1" versehene Startpixel wieder erreicht ist und rechts von der Bewegungsrichtung aus gesehen kein direkt verbundenes Pixel vom Typ „dunkel" mehr vorhanden ist. Das Startpixel erhält dann seinen zutreffenden Kettencode, der 0 im Fall der 3b ist, da das Startpixel zuletzt vom Pixel 0 (vom Startpixel aus gesehen) betreten wird. Es resultiert nach Beachtung der aufgestellten Regeln ein Umlauf einer ersten erfassten Kontur, wie dieser in der 3c durch Pfeile deutlich gemacht worden ist. Hier wird deutlich, dass das in der zweiten Zeile ganz rechts lie gende Pixel vom Typ „dunkel", also das Pixel mit den Koordinaten (5, 5) nur von einer „Konturlinie" im Sinne der Erfindung durchlaufen wird, wohingegen das links daneben liegende Pixel vom Typ „dunkel" mit den Koordinaten (4, 5) zweimal von einer Konturlinie passiert wird. In der 3c wird weiter verdeutlicht, welche Pixel nun noch einen Zählwert größer als 0 aufweisen.This scheme is continued until, on the one hand, the starting pixel provided with the provisional chain code "-1" is reached again and, on the right hand side of the direction of movement, there is no directly connected pixel of the "dark" type. The start pixel then receives its true chain code, which is 0 in the case of 3b is because the start pixel is last entered from pixel 0 (seen from the start pixel). After observing the established rules, a circulation of a first recorded contour results, as in the 3c has been made clear by arrows. Here it becomes clear that the rightmost pixel in the second row is of the "dark" type, ie the pixel with the coordinates (5, 5) is traversed only by a "contour line" in the sense of the invention, whereas that to the left is adjacent Pixel of the type "dark" with the coordinates (4, 5) is passed twice from a contour line 3c is further clarified which pixels now have a count greater than 0.

Durch die weiter ergänzten Regeln wird insbesondere systematisch und damit zuverlässig fehlerfrei eine Kontur erfasst und zwar eine sogenannte außen liegende Kontur. Die Erfassung kann daher leicht automatisiert erfolgen. Um diese Kontur zu erfassen, hätte alternativ zuerst stets das links von der Bewegungsrichtung liegende, direkt verbundene Pixel betrachtet werden können. Falls dieses das Merkmal „hell" aufweist, wäre dann im Uhrzeigersinn das nächste Pixel auszuwählen und diese Systematik beizubehalten.By which further supplemented In particular, rules become systematic and therefore error-free detects a contour and that a so-called outer contour. The capture can therefore be easily automated. To capture this contour, would have been alternative first always the left of the direction of movement, directly connected pixels can be viewed. If this has the feature "bright", then would be clockwise the next one Select pixels and maintain this system.

Indem nur die direkt verbundenen Pixel bei der Erfassung einer Konturliste betrachtet werden, wird eine Konturliste ermittelt, die entlang von direkt verbundenen Pixeln verläuft. Es gelingt so eine eindeutige Unterscheidung zwischen sogenannten inneren und äußeren Regionen bzw. inneren und äußeren Konturen.By doing only the directly connected pixels when acquiring a contour list are considered, a contour list is determined along the from directly connected pixels. It succeeds such a clear Distinction between so-called inner and outer regions or inner and outer contours.

Werden indirekt verbundene Pixel mit in die Betrachtungsweise eingebunden, so wird eine Konturliste ermittelt, die auch indirekt verbundene Pixel als zugehörig betrachtet. Es wird dann zuerst mit dem Pixel begonnen, welches schräg hinten (stets rechts bzw. stets links von der Bewegungsrichtung aus gesehen) zu finden ist und dann (stets entgegengesetzt bzw. stets im Uhrzeigersinn) entsprechend fortgesetzt.Become indirectly connected pixels with integrated into the view, Thus, a contour list is determined, which also indirectly connected Pixels as belonging considered. It is then started first with the pixel, which aslant behind (always right or always left of the direction of motion seen) and then (always opposite or always clockwise) continues accordingly.

Das Verfahren beginnt zwangsläufig mit der Erfassung einer sogenannten äußeren Kontur. Eine solche äußere Kontur wird in der 3c anhand der Pfeildarstellung gezeigt. Außerhalb der geschlossenen, durch Pfeile dargestellten Bahn der Kontur gibt es dann keine Pixel vom Typ „dunkel", die mit den in der Pixel basierten Konturliste abgelegten Pixeln direkt verbunden sind.The process inevitably begins with the detection of a so-called outer contour. Such an outer contour is in the 3c based on Arrow display shown. Outside the closed path of the contour represented by arrows, there are then no "dark" pixels directly connected to the pixels stored in the pixel-based contour list.

Die vorgenannten Regeln können zur Erfassung einer Pixel basierten Kontur immer dann angewendet werden, wenn eine äußere Kontur erfasst wird. Abweichungen von diesen Regeln sind dann zu beachten, wenn eine Pixel basierte, innere Kontur sowie eine Kontur eines einzelnen Pixels erfasst werden sollen.The above rules can used to capture a pixel based contour whenever possible be if an outer contour is detected. Deviations from these rules are then to be observed if a pixel based, inner contour as well as a contour of a individual pixels are to be detected.

Um die Erfassung der Konturen weiter zu vervollständigen, wird ein nächstes Startpixel einer weiteren Kontur ermittelt. Um den Aufwand zu minimieren, wird zweckmäßig das letzte Startpixel zuerst in betracht gezogen und danach zeilenweise von links nach rechts sowie von oben nach unten fortgesetzt.Around to further complete the acquisition of the contours becomes a next start pixel determined another contour. To minimize the effort is appropriate that last start pixels considered first and then line by line continued from left to right and from top to bottom.

Da der Zählwert des Pixels mit den Koordinaten (2, 5) nun nicht mehr größer als 0 ist, kommt dieses nicht ein nächstes Mal als Startpixel in Betracht. Wiederum wird zeilenweise von links nach rechts sowie die Zeilen von oben nach unten nach einem Pixel gesucht, dessen Zählwert größer als 0 ist. Auf diese Weise wird das Pixel mit den Koordinaten (1, 4) gefunden, dessen Zählwert in diesem Moment 1 beträgt. Dieser Zählwert wird um 1 reduziert, also von 1 auf 0. In einer neu angelegten Konturliste werden die Koordinaten (1, 4) und/oder der Kettencode –1 abgelegt.There the count of the pixel with the coordinates (2, 5) no longer larger than 0, this will not come next Sometimes as start pixel into consideration. Again, line by line from the left to the right as well as the lines from top to bottom looking for a pixel, its count value greater than 0 is. In this way, the pixel with the coordinates (1, 4) found, whose count value at this moment is 1. This count is reduced by 1, ie from 1 to 0. In a newly created contour list the coordinates (1, 4) and / or the chain code -1 are stored.

Es ist nun vorteilhaft festzustellen, ob das neue Startpixel zu einer äußeren Kontur oder einer inneren Kontur gehört, die nun erfasst wird. Es handelt sich um eine innere Kontur, wenn innerhalb der geschlossenen Bahn der Kontur eine geschlossene Bahn direkt und/oder indirekt miteinander verbundener heller Pixel existiert, die jeweils mit mindestens einem Pixel der inneren Kontur direkt verbunden sind.It is now advantageous to determine whether the new start pixel to an outer contour or an inner contour, which is now captured. It is an inner contour, if within the closed path of the contour a closed path directly and / or indirectly connected bright pixels exists, each with at least one pixel of the inner contour directly are connected.

Um einfach feststellen zu können, ob es sich um eine innere oder äußere Kontur handelt, wird bei der Ermittlung einer äußeren Kontur nach dem oben genannten Schema jedes Pixel 4 in Bezug auf die in der Konturliste abgelegten Pixeln fiktiv gekennzeichnet, so zum Beispiel fiktiv auf „dunkel" gesetzt. Alternativ wird erst ermittelt, ob dieses Pixel 4 vom Typ „hell" ist und nur in diesem Fall wird es fiktiv auf „dunkel" gesetzt. Die erste zu erfassende Kontur ist stets eine äußere Kontur. Sobald also ein erstes Pixel dieser Kontur ermittelt worden ist, kann sofort das zugehörige Pixel 4 fiktiv auf „dunkel" gesetzt werden. Wird ein nächstes Pixel dieser ersten Kontur ermittelt, so wird das Pixel 4 wiederum fiktiv auf „dunkel" gesetzt usw.. Dies gilt, wenn das Startpixel aufgefunden wurde, indem zeilenweise von links nach rechts sowie von oben nach unten nach dem Startpixel gesucht und anschließend die Erfassung der Kontur in geschilderter Weise fortgesetzt worden ist.Around easy to determine whether it is an inner or outer contour is used in determining an outer contour after the above Scheme each pixel 4 with respect to those stored in the contour list Pixels are fictitious, for example fictitiously set to "dark." Alternatively it is first determined if this pixel 4 is of the "bright" type and only in this case will it be fictitiously set to "dark." The first To be detected contour is always an outer contour. So as soon as one first pixel of this contour has been determined, can immediately associated Pixel 4 fictitiously set to "dark". Will be next Pixel determines this first contour, so the pixel 4 is again fictitiously set to "dark", etc. This is true if the start pixel was found by line by line left to right and from top to bottom to the start pixel searched and then the detection of the contour has been continued in the manner described is.

Wird nun eine zweite Kontur erfasst und ist das links an das neue Startpixel angrenzende Pixel 4 fiktiv gekennzeichnet bzw. fiktiv oder tatsächlich vom Typ „dunkel", so steht die Erfassung einer inneren Kontur bevor. Andernfalls handelt es sich um die Erfassung einer äußeren Kontur. Ein Pixel gemäß oben genannter Regel fiktiv mit dem Merkmal „dunkel" zu versehen, trägt also dazu bei gemäß einer einfachen Regel systematisch festzustellen, ob eine innere oder eine äußere Kontur erfasst wird. Nur für diesen Fall ist es von Bedeutung, dass ein Pixel fiktiv mit dem Merkmal „dunkel" versehen worden ist. Darüber hinaus wirkt sich diese Fiktion nicht auf das Verfahren aus. Diese Regel kann wiederum leicht automatisiert angewendet werden.Becomes now captures a second contour and is the left to the new start pixel adjacent pixels 4 fictitious or fictitious or actually of the type "dark", so is the detection an inner contour before. Otherwise, it is the capture an outer contour. One pixel according to the above Fictitious rule with the feature "dark" to provide so contributes to in accordance with a simple rule to systematically determine whether an inner or an outer contour is detected. Only for In this case, it is important that a pixel fictitious with the Feature "dark" has been provided is. Furthermore This fiction does not affect the process. This rule Again, it can be easily automated.

Handelt es sich um eine innere Kontur, so stoppt die Erfassung dieser Kontur, wenn das Startpixel wieder erreicht wird. Im Unterschied zur Erfassung einer äußeren Kontur kommt es beim erneuten Erreichen des Startpixels nicht darauf an, welches Merkmal dann ein rechts angrenzendes Pixel aufweist.These it is an inner contour, so the detection of this contour stops, when the start pixel is reached again. In contrast to the acquisition an outer contour it does not matter if the start pixel is reached again, which feature then has a right adjoining pixel.

Es wird nun zweckmäßig zuerst das rechts von der Bewegungsrichtung liegende Pixel betrachtet. Es handelt sich also im Fall der 3a bis d um das Pixel mit den Koordinaten (1, 3) bzw. um das Pixel 6 vom neuen Startpixel aus gesehen. Dieses ist vom Typ „dunkel" und wird daher in der neuen Pixel basierten Konturliste abgelegt. Außerdem wird der Zählwert um 1 reduziert, also nun von 1 auf 0.It is expedient to first consider the pixel to the right of the direction of motion. So it is in the case of 3a to d around the pixel with the coordinates (1, 3) or seen around the pixel 6 from the new start pixel. This is of the type "dark" and is therefore stored in the new pixel-based contour list and the count value is reduced by 1, ie from 1 to 0.

Im Unterschied zum Fall der Erfassung einer äußeren Kontur wird nachfolgend jedoch nicht mehr zuerst das rechts von der Bewegungsrichtung liegende Pixel betrachtet, sondern das links liegende, direkt verbundene Pixel. Außerdem wird nicht entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn ein nachfolgendes direkt verbundenes Pixel betrachtet, falls das zuvor betrachtete vom Typ „hell" war, sondern im Uhrzeigersinn.in the Difference to the case of detecting an outer contour will be as follows However, not the first lying to the right of the direction of movement Pixel, but the left-lying, directly connected Pixel. Furthermore is not opposed to clockwise a subsequent directly connected Pixels, if the previously considered type of "bright" was, but in the Clockwise.

Es ist also nun zunächst das Pixel mit den Koordinaten (2, 3) zu betrachten, welches vom Typ „hell" ist. Daher wird im Uhrzeigersinn als nächstes das Pixel mit den Koordinaten (1, 2) betrachtet, welches vom Typ „dunkel" ist. Dieses wird daher in der neuen Konturliste abgelegt und sein Zählwert von 1 auf 0 reduziert. Schließlich erhält man so eine sortierte Konturliste, wie sie in der 3d durch Pfeile angedeutet wird.So first, consider the pixel with the coordinates (2, 3), which is of the type "bright." Therefore, the pixel with the coordinates (1, 2), which is of the type "dark", is next considered in a clockwise direction. is. This is therefore stored in the new contour list and its count is reduced from 1 to 0. Finally one obtains such a sorted contour list, as in the 3d indicated by arrows.

Anschließend wird nach einem neuen Startpixel gesucht und nun findet man das Pixel mit den Koordinaten (7, 2). Der Zählwert wird um 1, also von 1 auf 0 reduziert. Seine Koordinate wird in einer nächsten Konturliste abgelegt und fiktiv der Kettencode –1 vergeben. Da sich dieser Wert nicht mehr ändert, beinhaltet der Kettencode –1 nun die Zusatzinformation bei einer späteren weiteren Verarbeitung, dass es sich hierbei um eine Region handelt, die nur durch ein einziges Pixel wiedergegeben wird.Afterwards you search for a new start pixel and now you find the pixel with the Coordinates (7, 2). The count value is reduced by 1, ie from 1 to 0. Its coordinate is stored in a next contour list and fictitiously assigned the chain code -1. Since this value no longer changes, the chain code -1 now contains the additional information in a later further processing, that this is a region that is only represented by a single pixel.

Eine spätere Weiterverarbeitung kann darin bestehen, sämtliche Konturlisten zu löschen, bei denen ein Kettencode –1 verblieben ist, falls derart kleine Regionen nicht weiter von Interesse sind. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Anzahl der Pixel einer Kontur gezählt und als Konturlänge gespeichert. Diese Konturlänge wird in einem Optimierungsschritt zum Löschen von Konturlisten genutzt. Wird ein festgelegter Wert einer Konturlänge von einer erfassten Kontur unterschritten, so wird diese gelöscht. Auf diese Weise können sehr kleine Regionen gelöscht werden, zum Beispiel weil derart kleine Regionen unrealistisch und beispielsweise regelmäßig nur das Ergebnis eines Rauschens sind. Das Verfahren kann in dieser Ausgestaltung beispielsweise bei einer Bildverarbeitung dazu genutzt werden, Pixel mit fehlerhaften Informationen zu entfernen.A latter Further processing can be to delete all contour lists which a chain code -1 remains if such small regions are of no further interest are. In another embodiment of the invention, the number of Counted pixels of a contour and saved as a contour length. This contour length is used in an optimization step to delete contour lists. Becomes a specified value of a contour length from a detected contour falls below, it will be deleted. This way can be very deleted small regions for example, because such small regions are unrealistic and for example, regularly only the result of a noise. The procedure may be in this Embodiment be used for example in an image processing to Remove pixels with incorrect information.

Die Umrechnungstabelle gemäß 4d ist für den Fall einer Pixel basierten inneren oder äußeren Kontur vorgesehen, dass das Startpixel zunächst einen vorläufigen und dann einen realen Kettencode C_first erhalten hat und zwar in Abhängigkeit vom letzten erfassten Pixel (x_last, y_last). Ein Startpixel wird in dieser Tabelle mit „first" bezeichnet. Ein letztes Pixel einer Kontur heißt in dieser Tabelle „last". Da bis zum Wiedererreichen des Startpixels nicht bekannt ist, aus welcher Richtung dieses erreicht wurde, wird zum Schluss der Konturverfolgung das Startpixel „first" mit dem letzten Pixel „last" der Kontur verglichen. In Abhängigkeit von den Koordinaten (x_last, y_last) wird „first" dann gemäß dem Kettencode C_first in Tab. 4d betreten und dieser Kettencode wird first zugewiesen.The conversion table according to 4d In the case of a pixel-based inner or outer contour, it is provided that the start pixel has first received a provisional and then a real chain code C _first as a function of the last detected pixel (x _last , y _last ). A start pixel in this table is called "first." A last pixel of a contour is called "last" in this table. Since it is not known from which direction this has been reached until the start pixel has been reached, the starting pixel "first" is compared with the last pixel "last" of the contour at the end of the contour tracing. Depending on the coordinates (x _last , y _last ), "first" is then entered according to the chain code C _first in Tab. 4d and this chain code is assigned first.

Sind nun sämtliche Pixel basierten Konturen durch eine sortierte Folge von Koordinaten sowie durch eine sortierte Folge von Kettencodes erfasst worden, so kann die Erfassung der Konturen verfeinert werden.are now all Pixel based contours through a sorted sequence of coordinates as well as by a sorted sequence of chain codes, This makes it possible to refine the acquisition of contours.

Eine Verfeinerung kann darin bestehen, nun indirekt verbundene Pixel bei der Konturliste zu berücksichtigen und so Konturen nicht nur horizontal und vertikal verlaufen zu lassen. Eine Konturliste wird auf diese Weise mit weiter detaillierten Informationen versehen.A Refinement may consist of now indirectly connected pixels to be considered in the contour list and not just to let contours go horizontally and vertically. A contour list is provided with more detailed information in this way.

Die bisher ermittelte Pixel basierte Kontur basiert auf direkt miteinander verbundenen Pixeln mit gleichen Merkmalen. Es wird daher auch das Pixel mit den Koordinaten (4, 2) in der Liste aufgeführt, obwohl es hier an gemessener sein könnte, die Linie der Kontur diagonal verlaufen zu lassen. Um zu einer Pixel basierten Kontur zu gelangen, die in einem derartigen Fall auch indirekt verbundene Situationen berücksichtigt, können beispielsweise folgende Umrechnungen vorgenommen werden, die eine einfache Automatisierung dieser Verfeinerung erlauben.The previously determined pixel based contour is based on directly with each other connected pixels with the same characteristics. It will therefore also the Pixels with the coordinates (4, 2) listed in the list, though it could be more appropriate here to let the line of the contour run diagonally. To become a pixel based contour, which in such a case too For example, consider indirectly connected situations The following conversions are made, which is a simple automation allow this refinement.

Betrachtet werden zwei in der bisher vorliegenden Pixel basierten Konturliste aufeinander folgende Kettencodes, also der Kettencode des Pixels mit den Koordinaten (4, 2) und der Kettencode des Pixels mit den Koordinaten (5, 2). Der Kettencode des ersten Pixels, also im vorliegenden Fall des Pixels mit den Koordinaten (4, 2) ist 6 und wird allgemein hier C_i genannt. Der Kettencode des zweiten Pixels, also im vorliegenden Fall des Pixels mit den Koordinaten (5, 2) ist 4 und wird allgemein hier C_i+1 genannt.Two sequential chain codes are considered in the previously existing pixel-based contour list, ie the chain code of the pixel with the coordinates (4, 2) and the chain code of the pixel with the coordinates (5, 2). The chain code of the first pixel, that is, in the present case, the pixel having the coordinates (4, 2) is 6 and is generally called C _i here. The chain code of the second pixel, that is in the present case the pixel with the coordinates (5, 2) is 4 and is generally called C _{i + 1} here.

Handelt es sich um eine äußere Kontur, so wird zunächst 10 zum Kettencode C_i+1 addiert. Im Beispielsfall resultiert also die Zahl 14. Es wird dann ermittelt, welcher Rest verbleibt, wenn die resultierende Zahl durch 8 geteilt wird. Im Beispielsfall gilt 14/8 = 8/8 + 6/8, also ein Rest 6. Ist der Kettencode C_i gleich diesem Rest, dann wird der Kettencode C_i aus der Liste entfernt und der Kettencode C_i+1 um 1 erhöht. Im Beispielsfall ist der Kettencode C_i gleich dem errechneten Rest und wird gelöscht. Der zweite Kettencode C_i+1 wird um 1 erhöht und wird nun als 5 abgespeichert. Dies bedeutet, dass das Pixel mit der Koordinate (5, 2) von seinem Nachbarn links unten mit dem Code 5 betreten wird.If it is an outer contour, then 10 is first added to the chain code C _{i + 1} . In the example case, this results in the number 14. It is then determined which remainder remains when the resulting number is divided by 8. In the example case, 14/8 = 8/8 + 6/8, ie a remainder 6. If the chain code C _{i is} equal to this remainder, then the chain code C _{i is} removed from the list and the chain code C _{i + 1} is increased by 1. In the example, the chain code C _{i is} equal to the calculated remainder and is deleted. The second chain code C _{i + 1} is increased by 1 and is now stored as 5. This means that the pixel with the coordinate (5, 2) is entered from its neighbor at the bottom left with the code 5.

Wenn jedoch gilt: C_i ≠ Rest von {(C_i+1 + 10)/8}, dann bleiben beide Kettencodes erhalten.If, however, C _i ≠ remainder of {(C _{i + 1} + 10) / 8}, then both chain codes are retained.

Handelt es sich um eine innere Kontur, so werden folgende abweichende Regeln angewendet.These it is an inner contour, so are the following different rules applied.

C_i ≠ Rest von {(C_i+1 + 6)/8}, dann bleiben beide Kettencodes erhalten, C_i = Rest von {(C_i+1 + 6)/8}, dann wird der Kettencode C_i+1 um 1 erniedrigt und der Kettencode C_i gelöscht.C _i ≠ remainder of {(C _{i + 1} + 6) / 8}, then both chain codes remain, C _i = remainder of {(C _{i + 1} + 6) / 8}, then the chain code becomes C _{i + 1} decremented by 1 and the chain code C _i cleared.

In einer Ausgestaltung der Erfindung werden Kettenlängen von so verfeinerten Konturen betrachtet und dann „zu kleine" Regionen gelöscht. Diese Vorgehensweise führt zu weiter verbesserten Ergebnissen, zum Beispiel wenn es um die Entfernung von Störungen in einem Bild geht.In One embodiment of the invention becomes chain lengths of so refined contours considered and then "too small "regions deleted. This procedure leads to further improved results, for example when it comes to the Removal of interference in a picture goes.

Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es zuverlässig jede Region ermittelt. Außerdem werden eine Vielzahl von Informationen zur Pixel basierten Kontur ermittelt, so dass sehr detailliert Informationen über den Verlauf der Konturen zur Verfügung stehen. Technisch können diese genutzt werden, um Bilder um ein Rauschen zu vermindern und so genauere Ergebnisse zu erhalten. Es gelingt eine Zuordnung von naturwissenschaftlichen oder technischen Effekten zu flächigen oder räumlichen Regionen. Technische oder naturwissenschaftliche Prozesse können so besser verstanden und damit einfacher optimiert werden.The method is characterized in that it reliably determines each region. In addition, a variety of information on the pixel-based contour are determined, so that very detailed information about the contour of the contours available stand. Technically, these can be used to reduce the noise of images and get more accurate results. It is possible to assign scientific or technical effects to area or spatial regions. Technical or scientific processes can thus be better understood and thus optimized more easily.

Die beschriebene Vorgehensweise hat den Vorteil, dass eine eindeutige Unterscheidung innerer und äußerer Regionen möglich ist. Bei der direkten Erfassung einer Kontur in Form indirekt verbundener Pixel kann der Fall auftreten, dass eine Region B sowohl innerhalb als auch außerhalb einer Region A liegt. Die Konturen von Region A und B überschneiden sich. Dieses Topologieproblern wird mit der beschriebenen Vorgehensweise vermieden. Werden zunächst nur direkt verbundene Pixel betrachtet und anschließend die Konturstücke, wenn möglich, in indirekt verbundene, überschneiden sich die Konturen von Region A und B nicht. Das beschriebene Topologieproblem ist bei der Formanalyse oder zum Beispiel bei der Überlagerung der Konturen auf anderes Bildmaterial zur Analyse des Regioneninhaltes (z. B. Funktion bei PET-Bilddaten) störend.The described approach has the advantage that a unique Distinction between inner and outer regions possible is. When directly capturing a contour in the form of indirectly connected pixels the case may arise that a region B both within and also outside a region A lies. The contours of Region A and B overlap yourself. This topology problem is solved with the procedure described avoided. Be first just look at directly connected pixels and then the Contour blocks, if possible, in indirectly connected, overlap The contours of Region A and B are not. The described topology problem is in the shape analysis or for example in the overlay the contours to other visual material for the analysis of the region content (eg function with PET image data) disturbing.

Ergänzend zur dargestellten Pixel orientierten Erfassung von Konturen können nun auch Kanten basierte Konturen hinzugefügt oder ermittelt werden. In einer einfachen, leicht zu automatisierenden Ausführungsform der Erfindung geschieht eine vollständige Umwandlung von Pixel basier ten Konturen in Kanten basierte Konturen anhand von Umrechnungstabellen. Diese sind in den 4a bis 4c sowie 4e dargestellt.In addition to the illustrated pixel-oriented acquisition of contours, edge based contours can now be added or determined. In a simple, easy-to-automate embodiment of the invention, a complete conversion of pixel-based contours into edge-based contours is done using conversion tables. These are in the 4a to 4c such as 4e shown.

4a zeigt eine Umrechnungstabelle für äußere Konturen, die wenigstens zwei Pixel umfassen. C_i, C_i+1 sind zwei aufeinander folgende Kettencodes. Die erste Zeile sowie die erste Spalte beziehen sich auf die auf Basis von Pixeln ermittelten Kettencodes. Dargestellt sind sämtliche möglichen Kombinationen. Die Kombinationen (C_i, C_i+1) = (0, 5), (0, 6), (1, 6), (2, 0), (2, 7), (3, 0), (4, 1), (4, 2), (5, 2), (6, 3), (6, 4), (7, 4) können nicht auftreten. Der Schnittpunkt der zutreffenden Spalte mit zutreffender Zeile gibt dann die Zahlenfolge des Ausschnitts der resultierenden Kantencode basierten Kontur. Beispielsweise sei C_i = 2 und C_i+1 = 5. Es resultieren die Kantencodes 1, 2 und 3, die dann in eine zugehörige Kantencode basierte Konturliste zu übernehmen sind. Diese Liste besteht wie bei der Pixel basierten Kontur aus den Kantencodes (Crack Codes) und aus Koordinaten von Pixelecken. Die Umrechnung der Koordinaten der Pixelmittelpunkte (x_i, y_i) in die Koordinaten der Pixelecken (xcr_i, ycr_i) findet sich in 4e und erfolgt in Abhängigkeit des Kantencodes CR_i für die kantenbasierte Kontur und den Pixelmittelpunkten der Pixel basierten Kontur. Δx und Δy sind die Kantenlänge der Pixel in x- und y-Richtung. 4a shows a conversion table for outer contours, which comprise at least two pixels. C _i , C _{i + 1} are two consecutive chain codes. The first line and the first column refer to the chain codes determined on the basis of pixels. Shown are all possible combinations. The combinations (C _i , C _{i + 1} ) = (0, 5), (0, 6), (1, 6), (2, 0), (2, 7), (3, 0), (4 , 1), (4, 2), (5, 2), (6, 3), (6, 4), (7, 4) can not occur. The intersection of the applicable column with the appropriate line then gives the number sequence of the section of the resulting edge code based contour. For example, let C _i = 2 and C _{i + 1} = 5. The result is the edge codes 1, 2 and 3, which are then to be adopted in an associated edge code based contour list. As with the pixel-based contour, this list consists of the edge codes (crack codes) and coordinates of pixel corners. The conversion of the coordinates of the pixel centers (x _i , y _i ) into the coordinates of the pixel corners (xcr _i , ycr _i ) can be found in FIG 4e and takes place as a function of the edge code CR _i for the edge-based contour and the pixel centers of the pixel-based contour. Δx and Δy are the edge lengths of the pixels in the x and y directions.

Die Umrechnungstabelle gemäß 4b ist anzuwenden, wenn eine äußere Kontur aus nur einem Pixel besteht. Es liegt dann gemäß Beispiel ein Kettencode –1 vor. Es resultiert die Folge 0, 1, 2 und 3 als Kantencode basierte Kontur.The conversion table according to 4b is to be used if an outer contour consists of only one pixel. There is then according to example a chain code -1. The result is sequence 0, 1, 2 and 3 as edge code based contour.

Die Umrechnungstabelle gemäß 4c ist im Fall einer inneren Kontur anzuwenden. Eine solche umfasst wenigstens vier Pixel. Kombinationen von Kettencodes, die nicht auftreten können, sind durch einen Gedankenstrich in der 4c kenntlich gemacht. Auch in den Fällen der 4b und 4c wird eine Umrechnung der Koordinaten nach 4e vorgenommen.The conversion table according to 4c is to be used in case of an inner contour. Such includes at least four pixels. Combinations of chain codes that can not occur are indicated by a dash in the 4c indicated. Also in the cases of 4b and 4c becomes a conversion of the coordinates 4e performed.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können Konturen wie folgt weiter optimiert werden. Hierzu werden die Pixel einer Kontur (Code und Koordinaten) aus den Listen der Konturen gelöscht, die keiner Richtungsänderung entsprechen. Durch Vergleich aufeinander folgender Konturelemente hinsichtlich des Kettencodes (C_i, C_i+1) bei Pixel basierten Konturen und hinsichtlich des Kantencodes (CR_i, CR_i+1) bei Kanten basierten Konturen bleiben die Elemente C_i bzw. C_ri nur dann erhalten, wenn C_i ungleich C_i+1 bzw. CR_i ungleich CR_i+1 ist. Andernfalls werden die Elemente aus den Listen entfernt. Der Bedarf an Speicherplatz wird so weiter gesenkt.In a further embodiment of the invention contours can be further optimized as follows. For this purpose, the pixels of a contour (code and coordinates) are deleted from the lists of contours that do not correspond to a change in direction. By comparing successive contour elements with regard to the chain code (C _i , C _{i + 1} ) in the case of pixel-based contours and with regard to the edge code (CR _i , CR _{i + 1} ) for edge-based contours, the elements C _i and C _ri are retained only if C _{i is} not equal to C _{i + 1} or CR _i other than CR _{i + 1} . Otherwise, the items are removed from the lists. The need for storage space is further reduced.

Claims

Method for detecting regions of a planar or spatial Area with the steps: - Grid-shaped determination of features the regions, - Detection for each Point of the grid, how often a contour passes the respective point, - Capture the associated Contours.

Method according to claim 1, wherein the detection of contours is ended when every point has so many lines of already acquired contours happen as previously determined is.

Method according to one of the preceding claims, in which it is determined for each point of the grid how often a contour passes the respective point, by a considered point (P) receives a count which is increased by 1, if - the point (P) has a sought-after feature and all the points adjacent to the point (P) do not have the sought-after feature, - the point (P) has a sought-after feature and there is a point directly connected to the point (P) which also has the searched feature and, following a systematic sequence, an adjacent pixel is found which does not feature sought.

Method according to one of the preceding claims, in a sorted sequence of coordinates and / or chain codes of a Contour is detected by systematically seen according to the direction of movement first the always left or always the right immediately adjacent Pixel is considered and then always in or always against clockwise, more adjacent pixels are considered until an immediately adjacent pixel is found, which is a searched Feature and the coordinates and / or the chain code to is added to a list of this contour.

Method according to one of the preceding claims, in which is determined before the capture of a contour, whether it is an inner or outer contour is.

Method according to one of the preceding claims, in a contour through both a sorted list of coordinates is detected as well as by a sorted list of chain codes.

Method according to one of the preceding claims, in at first an ordered list of chain codes of a contour is determined considers only directly connected points and then from this determined by conversion a list of chain codes of a contour is taken into account, the indirectly connected points.

Method according to one of the preceding claims, in the contour based on a list of chain codes of a point by tabular conversion, a list of edge codes of an edge based contour is determined.

Method according to one of the preceding claims, in by means of a list of coordinates of centers of pixels and the edge code these coordinates in coordinates of corners of Pixels are converted.

Device for detecting regions of a planar or spatial Area with means for execution by the following steps: - Grid-shaped determination characteristics of the regions, - determination for each Point of the grid, how often a contour passes the respective point,