DE2553869A1 - Verfahren zur kodierung und dekodierung eines dreidimensionalen objektes unter verwendung kohaerenter punkt- kodes - Google Patents

Description

• 'Verfahren zur Kodierung und Dekodierung eines dreidimensionalen
• Objektes unter Verwendung kohärenter Punkt-Kodes" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kodierung und Dekodierung eines dreidimensionalen Objektes unter Verwendung kohärenter Punkt-Ködes, bei dem das Objekt in zwei Aufnahmeschritten jeweils mit einer Vielzahl von Strahluiigsquellen verschiedener Perspektive auf einem Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet wird.' In der älteren deutschen Patentanmeldung P 25 35 408.9 ist bereits ein solches Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem von den beiden Bildern Negative hergestellt werden, jeweils das Positiv des einen mit dem Negativ des anderen kombiniert wird, und diese beiden kombinierten Bilder mit Hilfe jeweils eines Punkthologramms, die mit Hilfe einer Referenzwelle und einer Anzahl von Lichtquellen hergestellt werden, deren Koordination jeweils den Punktbildern der durch eine Lochkamera aufgenommenen beiden Quellenverteilungen entspricht, vervielfacht werden. Mit diesem verhältnismäßig unkomplizierten Verfahren wird eine einwandfreie Schichtdarstellung ermöglicht.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein noch einfacher zu handhabendes Verfahren für die Schichtdarstellung anzugeben.
• Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die beiden Uberlagerungsbilder mit Hilfe eines Rasters getrennt, aber ineinander rasterförmig verschachtelt auf einem Aufzeichnungsträger aufgenommen werden, daß von diesem Bild ein Negativ hergestellt wird und die in dem Positiv und Negativ enthaltenen Uberlagerungsbilder mit einem zweiten Raster räumlich getrennt werden und das Positiv des einen mit dem Negativ des anderen kombiniert wird, und diese beiden kombinierten Bilder mit Hilfe zweier auf einer Photoplatte gespeicherten Punkthologramme, die mit Hilfe einer Referenzelle und einer Anzahl von Lichtquellen hergestellt werden, deren Koordination jeweils den Punktbildern der durch eine Lochkamera aufgenommenen beide- Quellverteilungen entspricht, vervielfacht werden und die beiden vervielfachten Bilder in einer Ebene zur Überlagerung gebracht werden und daß die Dekodierung der kodierten Bilder durch Mßstabsänderung derselben mit Hilfe zweier synchron gesteuerter Zoomobjektive erfolgt, bei der die Koordinaten der Punktbildfunktion einer Objektbildebene auf den kodierten Bildern den gespeicherten Punkten in den beiden Punbkthologrammen angepaßt werden.
• Da die Aufzeichnung der beiden kodierten überlagerungsbilder zeitlich nacheinander auf nur einem Film mit Hilfe eines einfachen dicht auf dem Film liegenden Streifenrasters erfolgt, welches zwischen den beiden Aufnahmen um eine Rasterbreite bewegt wird, ist die relative Tage des Objektes zum Film fixiert, so daß' nur ein Film benötigt wird, von dem z.B. im Kontaktkopierverfahren ein Negativ hergestellt wird. Die Zeit zwischen den Aufnahmen kann in wenigen msec erfolgen (hängt von der Bewegung des Rasters ab), und es ist keine Filmwechsel-Einrichtung nötig.
• Die Erzeugung der kombinierten Bilder aus dem gerasterten Bild und einem im Kontaktkopierverfahren hergestellten Negativ kann durch eine einfache Resteranordnung erfolgen, wodurch eine Trennung der beiden in einem Film befindlichen Uberlagerungsbilder in einfacher Weise möglich ist. Durch die feste Linsen anordnung und gleichbleibende Aufnahmegeometrie können bef Bewegung des Rasters um eine Rasterbreite beliebige Kombinationen durchgeführt werden und die Justage der aufeinander zu addierenden Bilder ist vereinfacht.
• Da die Vervielfachung der beiden kombinierten Bilder mit zwei Punkthologrammen erfolgt, die auf nur. einer Photoplatte gespeichert werden,und die Ubertragung der Bilder mit nur einer Linse erfolgt, entfällt auch die Justage der Hologramme bzw.
• der Linsen zueinander, wodurch die Aufnahme des Hologramms vereinfacht wird.
• Siehe Seite 4a! Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Es zeigen: Fig. i die Aufnahmetechnik der beiden kodierten Überlagerungsbilder, Fig. 2 die Anordnung der Überlagerungsbilder auf dem Film, Fig. 3 dse Erzeugung kombinierter Bilder mit der Raster-Technik, Fig. 4 die Rekonstruktion mit zwei Subhologrammen auf einer Platte und Fig. 5 die Rekonstruktion mit einer Linse Nach Fig. 1 wirdauf dem Film 1 pos mit möglichst kleinem Abstand d ein Streifenraster 2 gelegt. Es wird ein Überlagerungsbild mit einer der beiden Strahlenquellen-Verteilungen, z.B.
• Röntgenstrahlen (+) oder ( ),streifenförmig auf dem Film 1 pos aufgenommen. Anschließend wird das Raster 2 um den Weg Al, der dem Rastermaß entspricht, bewegt und mit der anderen Strahlenquellen-Verteilung ein weiteres Überlagerungsbild aufgenommen.
• Bei dieser Aufnahmetechnik bleibt die relative Lage des Objektes 3 zum Film erhalten.
• In Fig. 2 ist die streifenförmige Anordnung der beiden Uberlagerungsbilder angedeutet.
• Das Verfahren kann besonders vorteilhaft bei der medizinischen Röntgenabbildung benutzt werden, und zwar bei der Abbildung bewegter dreidimensionaler Objekte, wie etwa das mit Kontrastmittel gespritzte schlagende Herz. Das bewegte Objekt wird dabei innerhalb sehr kurzer Zeit zweimal aus jeweils mehreren Rontgenröhren aus verschiedenen Positionen geblitzt und anschließend nach erfolgter Entwicklung des Films mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in allen Schichten dekodiert.
• Die Erzeugung der kombinierten Bilder zeigt Fig. 3. Das Bild 1 pos bzw. das in einem getrennten Schritt hergestellte Negativ 1 neg wird beleuchtet (4). Ein vor das Bild gesetztes Raster 5-sorgt dafür, daß die beiden streifenförmig eingeschriebenen Uberlagerungsbilder (+) und (-) mit zusätzlicher Hilfe einer festen Linsenanordnung 6 in der Ebene 7 getrennt als (+)-oder-)-Bild aufgezeichnet werden. Wird das Raster 5 um den Weg As, der dem Rastermaß entspricht, bewegt, dann werden die Bilder in der Ebene 7 gewechselt. Aus dem (+)-Bild wird das (-)-Biid und umgekehrt.
• Mit Hilfe des Rasters, der Bewegung des Rasters um bs und den beiden Ausgangsbildern 1 pos und 1 neg, sowie den Blenden 8 und 9 können in der Ebene 7 durch Verschiebung und Aufsummierung des Positivs und'des Negativs sowie durch Vervielfachung der einzelnen Bilder und deren Aufsummierung die verschiedensten Kombinationen hergestellt werden, wie sie z.B. in der einleitcnd genannten Patentschrift beschrieben worden sind.
• Nach Fig. 4 besteht das System für die Dekodierung aus zwei Einheiten. Der Laserstrahl LA, der zwar monochromatisch, aber räumlich inkohärent sein kann, wird durch den halbdurchlässigen Spiegel Sp2 und den Spiegel Sp1 in zwei Strahlen zerlegt.
• Jeder Strahl wird durch die Linse L1 aufgeweitet und leuchtet Mattscheiben M aus. Hinter den Mattscheiben befinden sich die Bilder a'1 und a'2. Diese Bilder sind wie beschrieben aus den Positiven und Negativen erzeugt worden. Mit Hilfe von Zoom-Linsen Z können diese Bilder einer Maßstabsänderung unterworfen werden. Die so erzeugten Luftbilder A1 und A2 werden mit Hilfe der Linsen L2 und 2 und mittels der Subhologramme H1 und H2, die auf nur einer Photoplatte 10 angeordnet sind, erzeugt und gespeichert, In der Ebene 11 ist dann das rekonstruierte Bild S" aufsummiert. Im Subhologramm H1 ist z. B. die positive Bildpunktfunktion und im Subhologramm H2 die negative Bildpunktfunktion gespeichert. Dadurch entfällt die muhselige Justierarbeit der beiden Hologramme zueinander.
• Verschiedene Schichten des Objektes kann man dabei dekodieren, indem man gleichzeitig die beiden Zoom-Objektive betätigt und somit eine parallele Maßstabsänderung der Luftbilder A1 und A2 erzeugt.
• In einem weiteren Schritt kann man dann noch die beiden Linsen L2, L3,wie in Fig. 5 gezeigt, durch eine Linse L ersetzen.
• Die Bilder a'1 und a'2 werden mit hilfe von Kollimatoren K1, K2 ausgeleuchtet und über Zoom-Linsen Z auf die Mattscheiben M1, M2 als A1 und A2 abgebildet. Die Linse L überträgt-die Bilder A1 und A2 in die Ebene 11. Vor die Linse L wird eine Photoplatte 12 mit den Subhologrammen H3 und H4 gestellt, die die Aufgabe haben, in der Ebene 11 das dekodierte Schichtbild S" zu erzeugen. Eine Blende 13 hat die Aufgabe, kein Licht von Bild A2 auf das Hologramm H4 und kein Licht von Bild A1 auf das Hologramm H3 fallen zu lassen. Mit Hilfe dieser Anordnung wird der Justieraufwand auf ein Minimum reduziert.
• Anstelle der Positive und Negative der Bilder können auch zwei elektro-optische Wandler wie die Phototisröhren benutzt werden, auf deren Target die Positive aufgeblitzt werden und bei einem zweiten Äufblitzen die Spannung umgekehrt wird, wobei dann Negative entstehen.
• Eine andere Realisierung der Verschiebungen und Aufsummierungen des Positivs und des egftivs kann durch Verwendung einer elektronischen Speicherröhre erfolgen in der Positive (Hell-Dunkel) und Negative (Lunkel-Hell) eingeschrieben und aufsummiert werden können Die Reihenfolge der Verschiebungen und die Summation, ausgehend von den beiden Bildern, sind dabei völlig beliebig.
• PATENTANSPRÜCHE:

Claims (7)

1. PATENTANSPR0CHE: . Verfahren zur Kodierung und Dekodierung eines dreidimensionalen Objektes unter Verwendung kohärenter Punkt-Kodes, bei dem das Objekt in zwei Aufnahmeschritten jeweils mit einer Vielzahl von Strahlungsquellen verschiedener Perspektive auf einem Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Überlagerungsbilder mit Hilfe eines Rasters (2) getrennt, aber ineinander rasterförmig verschachtelt auf einem Aufzeichnungsträger (1) aufgenommen werden, daß von diesem Bild ein Negativ (1 neg) -hergestellt wird und die in dem Positiv (1 pos) und Negativ (1 neg) enthaltenden Uberlagerungsbilder mit einem zweiten Raster (5) räumlich getrennt werden und das Positiv des einen mit dem Negativ des anderen kombiniert wird, und diese beiden kombinierten Bilder (a'1, a'2) mit Hilfe zweier auf einer Photoplatte (10 bzw. 12) gespeicherter Punkthologramme, die mit Hilfe einer Referenzwelle und einer Anzahl von Lichtquellen hergestellt ;rerden, deren Koordination jeweils den Punktbildern der durch eine Lochkamera aufgenommenen beiden Strahlenquellenverteilungen-entspricht, vervielfacht werden und die beiden vervielfachten Bilder in einer Ebene (11) zur Überlagerung gebracht werden und daß die Dekodierung der kodierten Bilder durch Maßstabsänderung derselben mit Hilfe zweier synchron gesteuerter Zoomobjektive(Z) erfolgt, bei der die Koordinaten der Punktbildfunktion einer Objektbildebene auf den kodierten Bildern den gespeicherten Punkten in den beiden Punkthologrammen angepaßt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden kodierten Bilder auf einen Film durch Röntgenblitze aus verschiedenen Richtungen erzeugt werden, und die Negative durch Kontaktkopie erzeugt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dekodierte Schichtbild (S(t) mit zwei auf einer Photoplatte(10) befindlichen Subhologrammen (H1, H2) erzeugt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das dekodierte Schichtbild von Kollimatoren (K1, K2) ausgeleuchteten Mattscheibendildern (MA1, MA2) mittels auf einer Platte (12) befindlicher Subhologramme (H3, H4), die gegeneinander abgeblendet sind (13), erzeugt wird.
5. 5. . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Information aus den Röntgenbildern auf einen elektrooptischen Bildwandler gegeben und die Negative durch Umkehrung der Spannung des Bildwandlers erzeugt werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodierung der beiden kodierten Bilder durch entsprechendes Verschieben und Aufsummieren der Positive und Negative auf eine elektronische Speicherröhre durch Hell-Dunkel- bzw. Dunkel-Hell-Abtastung erfolgt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die kodierten Bilder auf einer Bildverstärkerröhre erzeugt werden.