DE19632637C2 - Verfahren zur Erzeugung parallaktischer Schnittbildstapelpaare für die hochauflösende Stereomikroskopie und/oder 3D-Animation mit konventionellen, nicht stereoskopischen Lichtmikroskopen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung parallak­ tischer Schnittbildstapelpaare für die hochauflösende Stereomikroskopie gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der Patentanmeldung 195 04 108.9 ist ein Verfahren vorge­ schlagen, welches unter Verzicht auf eine reale dreidimensio­ nale Abbildung die stereoskopische Darstellung mikroskopi­ scher Objekte durch nichtlineare Schärfentiefenerweiterung zweier parallaktischer Schnittbildstapel, die ein Schnitt­ bildstapelpaar bilden, ermöglicht, indem aus diesen Schnitt­ bildstapel zwei schärfentiefenerweiterte Abbildungen erzeugt werden, die ein Stereobildpaar bilden, durch dessen Betrach­ tung das mikroskopische Objekt räumlich gesehen werden kann.

Dort wurde weiterhin eine Möglichkeit zur objektseitigen Ge­ nerierung parallaktischer Schnittbildserien angegeben, welche auf direkte Weise mit Hilfe eines auf dem Mikroskoptisch an­ geordneten Kippadapters erfolgt. Diese Art der Generierung parallaktischer Bildserien hat mehrere Nachteile:

Die technische Realisierung einer in x-y-Richtung unabhängi­ gen Objektführung ist schwierig.

Weiterhin müssen verfahrenstechnische Kompensationsmöglich­ keiten für auftretende Toleranzen in der Objektglasdicke und der Dicke des Einbettungsmediums vorgesehen sein, um unter­ schiedliche Lagen des mikroskopischen Objektes in Bezug auf die Drehachse des Kippadapters auszugleichen.

Schließlich ist die Darstellung stark doppelbrechender Ob­ jekte nur sehr eingeschränkt möglich, da durch die Änderung der Orientierung des mikroskopischen Objektes relativ zur op­ tischen Achse des Mikroskopes Polarisationsänderungen die parallaktische Information der Abbildung verfälschen.

Ein Teil dieser Nachteile kann durch eine weitere Form der direkten Bildgenerierung im abbildungsseitigen Strahlengang des Mikroskopes vermieden werden, welche in der Patentanmel­ dung WO 96/24875 vorgeschlagen wurde. Die Aufnahme der parallaktische Schnittbildserien wird dort durch alternie­ rende Neigung des Mikroskopobjektives relativ zur optischen Achse des Mikroskopes in Verbindung mit einer optischen Bau­ gruppe zur Strahlkorrektur erreicht. Diese Anordnung verlangt eine erhebliche Modifikation des Mikroskopes, ermöglicht je­ doch die Vereinfachung der Objektführung und erfordert keine zusätzlichen Kompensationsmöglichkeiten der Objektglasdicke.

Ein weiterer erheblicher Nachteil der o. g. Verfahren der di­ rekten Erzeugung parallaktischer Schnittbildserien besteht darin, daß der Scannvorgang zweimal wiederholt werden muß. Insbesondere bei Aufnahmen von Schnittbildserien unter schwa­ chen Lichtverhältnissen, wie zum Beispiel bei der Fluores­ zensmikroskopie, entsteht durch die Verdopplung der an sich schon langen Objektscannzeit eine deutlich höhere Belastung des mikroskopischen Objektes (Ausbleichen durch Anregungs­ licht).

Ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn während des Scannvor­ ganges zusätzliche Operationen zur Bildverbesserung, wie zum Beispiel Mehrfachbelichtungen zur Erweiterung des Dynamikum­ fanges angewendet werden.

Die DE 39 03 838 C2 zeigt ein Verfahren für eine Einrichtung zum Darstellen dreidimensionaler Bilder. Dort wird zum Erzeu­ gen von Projektionsbilddaten aus sogenannten Schichtbilddaten auf das Prinzip der Kantenverstärkung sowie der Bilddateninterpretation zurückgegriffen. Konkret wird ausgehend vom Betrachtungspunkt eine Linie bestimmt, die durch die Schichtbilder hindurchgeht. Dann werden imaginäre Querschnitte gebildet, die senkrecht zur Betrachtungslinie verlaufen. Die Bildwerte der an den imaginären Querschnitten enthaltenen Schichtbilder werden dann addiert, um das gewünschte Projektionsbild zu erhalten.

Demnach dient die in der DE 39 03 838 C2 beschriebene Lehre dem Gewinnen eines zweidimensionalen Projektionsbildes aus einem dreidimensionalen Gegenstand, wobei Projektionsbilder bei praktisch frei wählbarer Betrachtungsposition erzeugt werden sollen. Hinweise auf eine Mikroskopanordnung werden nicht gegeben.

Aus Proceedings Mustererkennung 1984, Springer Verlag, Berlin u. a. 1984, Seite 84 bis 90 ist nach H. Krämer ein Verfahren zur Tiefenschärfeerweiterung bei mikroskopischen Abbildungen unter Einsatz eines digitalen Bildverarbeitungssystems be­ kannt, wobei bei dieser Veröffentlichung auf die Methode des Ermittelns von jeweils scharfen Bildteilen aus verschiedenen Fokuseinstellungen zurückgegriffen wird und anhand eines Schärfekriteriums ein Ergebnisbild mit erweiterter Tiefen­ schärfe zusammengesetz wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeu­ gung parallaktischer Schnittbildstapelpaare für die hochauflösende Stereomikroskopie anzugeben, welches ohne mechanisch bewegte Komponenten und den damit verbundenen Nachteilen auskommt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem Verfahren nach Patentanspruch 1 durch eine indirekte Bildgenerierung gelöst, bei der die Erzeugung der beiden parallaktischen Schnittbildstapel durch Extraktion aus einem einzigen Ausgangs-Schnittbildstapel durch geometrische Transformation erfolgt.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß die Generierung parallaktischer Schnittbildserien ohne zusätzliche Modifikation des Mikroskopes möglich ist. Dadurch bleibt die bisher übliche Technik der Objektführung erhalten. Weiterhin reduziert sich die Zeit zur Objektscannung im Ver­ gleich zu direkten Bildgenerierungsverfahren wodurch sich insgesamt kürzere Durchlaufzeiten für den Gesamtprozeß der stereoskopischen Objektdarstellung ergeben. Dieser Zeitvor­ teil fällt insbesondere bei Anwendungen mit geringem Licht, wie zum Beispiel der Fluoreszensmikroskopie, ins Gewicht, da hier die Objektscannzeit wegen der langen Belichtungszeiten pro Schnittbildebene im Vergleich zur Prozeßrechenzeit beson­ ders groß ist. Zusätzlich ist auch die Darstellung stark dop­ pelbrechender Objekte ohne Schwierigkeiten möglich.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an einem Ausführungsbeispiel und unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung zur Erzeugung von Schnittbildstapeln;

Fig. 2 ein Schnittbild;

Fig. 3 einen nicht normierten Schnittbildstapel;

Fig. 4 ein Ausgangs-Schnittbildstapel nach erfolgter Normierung; und

Fig. 5-9 Prinzipien der Extraktion eines linken und rechten parallaktischen Schnittbildstapels.

Zur Erzeugung der beiden parallaktische Schnittbildstapel wird ein Ausgangs-Schnittbildstapel benötigt. Dieser entsteht entsprechend Fig. 1, indem der Schärfentiefe-Bereich δz des Mikroskop-Objektives in diskreten Schritten Δz entlang der optischen Achse A des Mikroskopes durch das mikroskopische Objekt O geführt wird und in diskreten Fokuspositionen ein Schnittbild aufgenommen wird. Dabei entsteht eine Serie opti­ scher 2D-Abbildungen des mikroskopischen Objektes, welche in digitaler Form die Schnittbilder des Ausgangs-Schnittbild­ stapels bilden.

Die Fokusschrittweite Δz (im Objektraum bei der Aufnahme des Schnittbildstapels) ist kleiner oder gleich der beugungsbe­ grenzten Schärfentiefe dz des optisch abbildenden Systems. Die Anzahl N_max der Schnittbildebenen wird so gewählt, daß die gesamte Raumtiefe des interessierenden mikroskopischen Objektes lückenlos erfaßt wird.

Dieser oben genannte Ausgangs-Schnittbildstapel besteht aus einer Anzahl von N_max Schnittbildern, die jeweils in x-Rich­ tung eine Auflösung von X_max und in y-Richtung eine Auflösung von Y_max Pixeln besitzen (siehe Fig. 2).

Der Ausdruck P(x; y; n) bezeichnet den Pixel mit den Koor­ dinaten (x; y) innerhalb des Schnittbildes Nummer n des Aus­ gangs-Schnittbildstapels, wobei für das unterste Schnittbild n = 0 und für das oberste Schnittbild n = N_max-1 gilt (siehe Fig. 3).

Vor der eigentlichen Extraktion der beiden parallaktischen Schnittbildstapel muß der Schnittbildstapel normiert werden. Diese Normierung hat zum Ziel, eine Art Datenwürfel vom auf­ genommenen Objekt zu erhalten, der in x-y- und in z-Richtung den gleichen pixelbezogenen Abbildungsmaßstab in Bezug auf das abgetastete Objekt hat und damit entsprechende Winkelbe­ ziehungen der Objektpunkte innerhalb des Ausgangsschnittbild­ stapels verzerrungsfrei wiedergibt. Dies wird durch Festle­ gung des jeweiligen Schnittbildabstandes Δz* der einzelnen Schnittbilder im normierten Ausgangs-Schnittbildstapel er­ reicht.

Für diese Normierung wird folgendes vorausgesetzt. Das op­ tisch abbildende System besitzt in x- und in y-Richtung den gleichen Abbildungsmaßstab. Die Breite des Gesichtsfeldes wurde vollständig in die X_max Pixel der einzelnen Teilbilder des Ausgangsschnittbildstapels abgebildet. Das Gesichtsfeld, welches in der Abbildung eine Breite von X_max Pixeln hat, be­ sitzt im Objektraum die Breite Δx.

Beim Abtasten des Objektraumes wurde die Fokusschrittweite Δz (gemessen im Objektraum) gewählt.

Unter diesen Voraussetzungen gilt für den normierten Schnitt­ bildabstand Δz* in Pixeln:

Bei der Normierung des Ausgangs-Schnittbildstapels bekommt also jedes Schnittbild des nicht normierten Ausgangs-Schnitt­ bildstapels zusätzlich zur Bildnummer n die Höhe

z* = n(Δz*) bzw.

z* = n(Δz)(X_max')/(Δx)

zugewiesen. Dabei gibt n, wie schon erwähnt, die Nummer bzw. die Position des Schnittbildes im nicht normierten Ausgangs- Schnittbildstapel an (0 ≦ n ≦ N_max-1).

Das Ergebnis dieser Normierung ist der normierte Ausgangs- Schnittbildstapel (siehe Fig. 4). Alle Schnittbilder liegen hier parallel zur x-y-Ebene in jeweils einer diskreten Höhe z*. Alle Pixel der verschiedenen Teilbilder mit gleichen x-y- Koordinaten liegen auf einer Geraden parallel zur z-Achse, die Bildkanten sind parallel zur x- bzw. y-Achse. Als Mittel­ achse wird eine Parallele zur z-Achse bezeichnet, die alle Teilbilder des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels in ih­ rem Bildmittelpunkt schneidet, der als Schnittpunkt der bei­ den Bilddiagonalen des jeweiligen Schnittbildes definiert ist. Der normierte Ausgangs-Schnittbildstapel und dessen Mit­ telachse sind in Fig. 4 abgebildet.

Die Extraktion des linken und des rechten parallaktischen Schnittbildstapels aus dem normierten Ausgangs-Schnittbild­ stapel wird nun folgendermaßen realisiert (siehe Fig. 5): Es wird ein Extraktionspunkt L festgelegt, der im x-y-z-Koor­ dinatensystem über dem obersten Schnittbild des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels liegt (Höhe z* < (Δz*)(N_max-1 )) und die gleiche y-Koordinate wie die Mittelachse besitzt. Der Schnittpunkt der Mittelachse mit dem untersten Schnitt­ bild des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels (Höhe z* = 0) wird Fugpunkt F genannt. Die Strecke LF und die Mittelachse schließen den Extraktions-Teilwinkel θ_L ein. Nun beginnt die Extraktion des linken parallaktischen Schnittbildstapels aus dem normierten Ausgangs-Schnittbild­ stapel.

P_L(x; y; n) bezeichnet den Pixel mit den Koordinaten (x; y) innerhalb des Schnittbildes Nummer n des linken parallak­ tischen Schnittbildstapels.

Als unterstes Teilbild des linken parallaktischen Schnitt­ bildstapels wird das unterste Teilbild des normierten Aus­ gangs-Schnittbildstapels unverändert verwendet. Für die ande­ ren Schnittbilder geht man wie folgt vor:

Entsprechend Fig. 6 erhält man den Pixel P_L(x; y; n), indem man den Extraktionspunkt L mit dem Pixel mit den Koordinaten (x; y) des untersten Schnittbildes (n = 0; z* = 0) des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels durch einen gedachten Strahl, den Extraktionsstrahl, verbindet.

Als Pixel P_L(x; y; n) des linken parallaktischen Schnitt­ bildstapels wird derjenige Pixel verwendet, den dieser Ex­ traktionsstrahl im Schnittbild Nummer n des normierten Aus­ gangs-Schnittbildstapels in der Höhe z* = n(Δz)(X_max)/(Δx) schneidet.

Der Pixel P_L(x; y; n) kann auch durch Interpolation der an den Schnittpunkt angrenzenden Pixel des Schnittbildes Nummer n des Ausgangs-Schnittbildstapels gewonnen werden.

Das Schnittbild Nummer n des linken parallaktischen Schnitt­ bildstapels enthält nur Bildinformationen aus dem Schnittbild Nummer n des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels.

Der rechte parallaktische Schnittbildstapel wird analog zum linken parallaktischen Schnittbildstapel aus dem normierten Ausgangs-Schnittbildstapel gewonnen, indem anstelle des Ex­ traktionspunktes L einen Extraktionspunkt R definiert wird. Der Extraktionspunkt R hat den gleichen Abstand vom Fußpunkt F wie der Extraktionspunkt L. Die Mittelachse und die Extrak­ tionspunkte L und R liegen in einer Ebene. Der Winkel zwischen der Strecke RF und der Mittelachse wird als Extrak­ tions-Teilwinkel θ_R bezeichnet. Die Summe der Extraktions- Teilwinkel θ_L und θ_R entspricht dem parallaktischen Winkel für stereoskopisches Sehen.

Die gesamte Prozedur wird nun mit R als Extraktionspunkt und θ_R als Extraktions-Teilwinkel wiederholt und führt so zum rechten parallaktischen Schnittbildstapel. Der rechte und der linke parallaktische Schnittbildstapel bilden ein parallakti­ sches Schnittbildstapelpaar, aus dem durch nichtlineare Schärfentiefenerweiterung ein Stereobildpaar mit erweiterter stereoskopischer Raumtiefe gebildet werden kann.

Das hier beschriebene Extraktionsverfahren ähnelt einer Zen­ tralprojektion, mit dem Unterschied, daß die Pixel entlang der Projektionsstrahlen nicht projiziert, sondern extrahiert und den entsprechenden Teilbildern des zu erzeugenden parallaktischen Schnittbildstapels zugewiesen werden. Es sind auch andere Extraktionsverfahren möglich, die zum Beispiel einer Parallelprojektion ähneln.

Ziel der Extraktionsverfahren ist es, aus dem Ausgangs- Schnittbildstapel zwei parallaktische Schnittbildstapel zu erzeugen.

Um eine zusätzliche Beschleunigung der Generierung der beiden parallktischen Schnittbildstapel zu erreichen, wird weiterhin erfindungsgemäß folgende Vorgehensweise vorgeschlagen:

Der Ausgangsbildstapel selbst wird als Teilstapel eines par­ allaktischen Schnittbildstapel-Paares verwendet und nur ein zusätzlicher Schnittbildstapel aus dem Ausgangsschnittbild­ stapel extrahiert. Dieser extrahierte Schnittbildstapel muß in bezug auf den Ausgangs-Schnittbildstapel eine parallakti­ sche Projektionsrichtung besitzen. Das Ergebnis sind dann zwei zueinander parallaktische Schnittbildstapel, von denen nur einer durch Extraktion gewonnen wurde, wodurch sich die Gesamtzeit der Bildgenerierung verkürzt.

Das folgende Ausführungsbeispiel soll die Generierung eines parallaktischen Schnittbildstapelpaares durch Extraktion nur eines weiteren Schnittbildstapels aus dem Ausgangs-Schnitt­ bildstapel erläutern.

Es wird ein normierter Ausgangs-Schnittbildstapel wie im obi­ gen Ausführungsbeispiel vorausgesetzt (siehe Fig. 4).

Da der normierte Ausgangs-Schnittbildstapel als Teilbildsta­ pel eines parallaktischen Schnittbildstapelpaares verwendet werden soll, muß der zusätzlich extrahierte Schnittbildstapel ähnliche Eigenschaften wie der normierte Ausgangs-Schnitt­ bildstapel besitzen. Als besonders schnelle und einfache Me­ thode zur Generierung des zweiten, parallaktischen Schnitt­ bildstapels wird eine "Parallelextraktion" vorgeschlagen, die einer Parallelprojektion ähnelt.

Dies kann wie folgt geschehen:

Entsprechend Fig. 7 wird ein Extraktions-Hilfsstrahl defi­ niert, der im normierten Ausgangs-Schnittbildstapel durch den Punkt F verläuft und mit der Mittelachse den Extraktionswin­ kel θ einschließt, der dem parallaktischen Winkel für stereo­ skopisches Sehen entspricht. Die Mittelachse und der Extrak­ tions-Hilfsstrahl liegen in der x-z-Ebene.

P_E(x; y; n) bezeichnet den Pixel mit den Koordinaten (x; y)innerhalb des Schnittbildes Nummer n, des aus dem normier­ ten Ausgangsschnittbildstapel noch zu extrahierenden Schnitt­ bildstapels, dessen Generierung nun erläutert werden soll.

Man erhält den Pixel P_E(x; y; n), indem man den Extrakti­ ons-Hilfsstrahl derart parallel verschiebt, daß er den Pixel mit den Koordinaten (x; y) des untersten Schnittbildes des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels (n = 0; z* = 0) schneidet. Der Schnittpunkt des parallel verschobenen Extraktions-Hilfs­ strahls mit dem Schnittbild Nummer n des normierten Ausgangs- Schnittbildstapels in der Höhe z* = n(Δz)(X_max')/(Δx) wird mit U bezeichnet (siehe Fig. 8).

Als Pixel P_E(x; y; n) wird nun derjenige Pixel des Schnitt­ bildes Nummer n des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels verwendet, in welchen der Schnittpunkt U fällt.

Weiterhin ist die Gewinnung der Bilddaten des Pixels P_E(x; y; n) auch durch Interpolation der an den Schnittpunkt U angren­ zenden Pixel innerhalb des Schnittbildes Nummer n des nor­ mierten Ausgangs-Schnittbildstapels möglich.

Falls der parallel verschobene Extraktions-Hilfsstrahl durch den Pixel mit den Koordinaten (x; y) des Schnittbildes Num­ mer 0 des normierten Ausgangs-Schnittbildstapels nicht alle Schnittbilder des Stapels schneidet, sollten alle Pixel P_E(x; y; n) mit 0 < = n < = N_{max -1} den Wert schwarz zugewiesen be­ kommen. Dies ist vorteilhaft, da sonst in den Randgebieten des durch Extraktion erzeugten, parallaktischen Schnittbild­ stapels die Ebenenzahl geringer als in den Kerngebieten des Stapels wäre, und diese inhomogene Bildstapelstruktur bei der weiteren Verarbeitung schwieriger zu handhaben ist als diese "homogenisierte Form".

Die Rand- und Kerngebiete des normierten Ausgangs-Schnitt­ bildstapels bei der Extraktion veranschaulicht Fig. 9.

Oft ist es wünschenswert, die räumliche Gestalt eines Objek­ tes durch eine Animation auf dem Computer anschaulicher dar­ zustellen. Für solch eine Animation werden jedoch die räumli­ chen Bilddaten des Objektes (meist in Form von Mengen diskre­ ter Punkte) benötigt, damit der Rechner das Objekt entspre­ chend drehen und zoomen kann. Aus den beiden parallaktischen Schnittbildstapeln können diese erforderlichen Daten jedoch nur mit sehr hohem Rechenaufwand und in ungenügender Qualität (zu geringe Auflösung in z-Richtung.) gewonnen werden.

Um dennoch eine Animation des Objektes ohne die 3D-Daten des Objektes in Form von Punktmengen erzeugen zu können, wird deshalb erfindungsgemäß durch mehrfache Nutzung des oben be­ schriebenen Extraktionsverfahrens eine Serie von Schnittbild­ stapeln generiert, die sich jeweils durch den Extraktionswin­ kel unterscheiden. Bei der Extraktion der verschiedenen Schnittbildstapel soll die Extraktionswinkelfolge θ kontinu­ ierlich aufeinanderfolgende Werte mit gleichem Abstand Δθ durchlaufen.

Die Extraktionswinkel der Extraktionswinkelfolge entspricht bei der Generierung der einzelnen Schnittbildstapel für die Animation nicht mehr dem parallaktischen Winkel für stereo­ skopisches Sehen, sondern nimmt die für die Animation je nach Winkelschritt und Start-Stop-Winkelposition erforderlichen diskreten Werte an.

Aus der sich ergebenden Serie von Schnittbildstapeln kann nun eine Serie von schärfentiefenerweiterten Projektionen berech­ net werden, die das Objekt jeweils unter dem Extraktionswin­ kel θ abbilden und widerum zu einer Animation zusammengesetzt werden können, wodurch eine Mono-Animation entsteht.

Die Generierung von Stereo-Animationen läuft analog zur Gene­ rierung der Mono-Animation ab, jedoch wird erfindungsgemäß zusätzlich zur Extraktion jedes Schnittbildstapels in der Winkelposition θ ein weiterer Schnittbildstapel in der Win­ kelposition θ + θ_p extrahiert, wobei der Winkel θ_p dem par­ allaktischen Winkel für stereoskopisches Sehen entspricht. Die in der jeweiligen Winkelposition θ bzw. θ + θ_p erzeugten Schnittbildstapel bilden ein Schnittbildstapelpaar. Durch diese Vorgehensweise wird eine Serie von parallaktischen Schnittbildstapelpaaren gebildet.

Aus jedem dieser Schnittbildstapelpaare wird dann jeweils das linke und das rechte Teilbild eines Stereobildpaares in Form einer scharfentiefenerweiterten Projektion berechnet.

Durch Aneinanderreihung der so erzeugten Stereobildpaare ent­ steht eine Stereo-Animation.

Die mit dieser Animationstechnik gewinnbaren Animationen sind sehr aussagekräftig und besitzen gegenüber konventionellen Animationstechniken (Punktmengendrehung...) den Vorteil, daß sie einfacher realisierbar sind und eine hohe Auflösung be­ sitzen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Erzeugung parallaktischer Schnittbildsta­ pelpaare für die hochauflösende Stereomikroskopie und/oder 3D-Animation unter Verwendung von konventionellen, nicht ste­ reoskopischen Lichtmikroskopen, mit dem in Beobachtungsrich­ tung hintereinanderliegende optische Schnitte durch das zu beobachtende Objekt erzeugt werden, die mit einer digitalen Elektronik pixelweise abspeichert und verarbeitet werden, wo­ bei durch Anwendung einer nichtlinearen Schärfentiefeerweiterung auf die Schnittbildstapelpaare Abbildungen entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine geometrische Transformation aus einem vorab normierten Ausgangs-Schnittbildstapel mindestens ein wei­ terer, neue Schnittbildebenen enthaltender Schnittbildstapel extrahiert wird, der mit dem Ausgangs-Schnittbildstapel ein parallaktisches Schnittbildstapelpaar bildet, wobei der Ex­ traktionswinkel dem parallaktischen Winkel für stereoskop­ isches Sehen entspricht und hierfür der mindestens eine weitere Schnittbildstapel durch laterale Verschiebung der Ausgangsbildebenen unter Beibehalten der Bildebenenorientierung im Raum erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur 3D-Animation hochaufgelöster stereomikroskopischer Abbildungen eine Folge von Stereobildpaaren gebildet wird, indem aus dem normierten Schnittbildstapel zwei parallakti­ sche Schnittbildstapel erzeugt werden, die ein entspre­ chendes Schnittbildstapelpaar bilden, wobei hierfür zwei geometrische Transformationen zur Extraktion des Schnitt­ bildstapelpaares so durchgeführt werden, daß deren Extrak­ tionswinkel paarweise einen konvergierenden parallaktischen Winkel für stereomikroskopisches Sehen bildet und eine Folge von Schnittbildstapelpaaren dadurch entsteht, daß der Ver­ fahrensschritt der Extraktion fortlaufend wiederholt wird, indem die Beträge der Extraktionswinkel schrittweise und je­ weils gleichsinnig verändert werden, so daß aus der Folge von Schnittbildstapelpaaren eine Folge von Stereobildpaaren ent­ steht, die dann durch schnell aufeinanderfolgende Darstellung die gewünschte Animation der räumlichen Abbildung des Objek­ tes ergeben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem einzigen Schnittbildstapel durch geometrische Transformation eine Serie von Schnittbildstapeln mit einer Reihe von diskreten Extraktionswinkeln θ extrahiert wird, wo­ bei aus den einzelnen Schnittbildstapeln der Schnittbildsta­ pelserie durch Anwendung der nichtlinearen Schärfentiefener­ weiterung die Teilbilder für eine Mono-Animation berechnet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem einzigen Schnittbildstapel durch geometrische Transformation eine Serie von Schnittbildstapeln mit einer Reihe von diskreten Extraktionswinkeln θ extrahiert und zu jeder der diskreten Winkelpositionen θ ein weiterer Schnitt­ bildstapel unter dem Extraktionswinkel θ + θ_p extrahiert wird, wobei der Winkel θ_p dem parallaktischen Winkel für ste­ reoskopisches Sehen entspricht, so daß die parallaktischen Schnittbildstapelpaare entstehen, aus denen durch Anwendung der nichtlinearen Schärfentiefenerweiterung Stereobildpaare berechnet werden, welche dann zur Stereo-Animation aneinander reihbar sind.