DE2559680B1 - Verfahren zum Aufzeichnen eines Gegenstandes von einem Linsenknotenpunkt aus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der US-PS 1541555 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wid eine fotografische Aufnahme eines Gegenstandes mit einem überlagerten Referenzmuster hergestellt. Vor der Herstellung der Aufnahme des Gegenstandes wird ein Negativ des Referenzmusters durch die Kameralinse aufgenommen. Es wird dann eine transparente Platte, die die fotografierte Wiedergabe des Musters trägt, hergestellt und in der Kamera vor dem nun belichteten Film angeordnet. Danach wird die fotografische Aufnahme des Gegenstandes hergestellt, und zwar des Gegenstandes und der fotografierten Wiedergabe des Referenzmusters zusammen. Dieses Verfahren ermöglicht die Korrektur bestimmter Linsenverzerrungen eines fotografierten Gegenstandes, da man sich auf zuvor bestimmte Verzerrungen des Referenzmusters durch die Linse beziehen kann.

Würde man versuchen, einen auf diese Weise fotografierten Gegenstand abschnittsweise zu untersuchen, indem die Abbildungen des Gegenstandes in jede der Zellen oder Unterteilungen des Referenzmusters untersucht werden, so wäre dies insbesondere bei einer großen Anzahl von Zellen sehr zeitraubend, da es notwendig wäre, eine fortlaufende schrittweise Korrelation zwischen den Daten des Gegenstandes und den einzelnen Zellen des Referenzmusters, die diese Daten enthalten, aufrechtzuerhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Untersuchung der Aufzeichnung eines Gegenstandes zu ermöglichen, ohne daß die einzelnen Zellen schrittweise aufeinanderfolgend untersucht werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Gesichtsfeld einer Linse, das sich von dem Linsenknotenpunkt zu einem Gegenstand erstreckt, in einer Aufeinanderfolge von Zellen unterteilt, wobei die Aufeinanderfolge der Zellen dadurch verschlüsselt wird, daß unterscheidbare Elemente in einer vorgegebenen Reihenfolge darin angeordnet werden, eine fotografische Aufnahme oder dergleichen von dem Gegenstand mit der überlagerten, verschlüsselten Zellenfolge gemacht wird. Bei der Untersuchung einer auf diese Weise gewonnenen Aufnahme kann die Stellung einer bestimmten Zelle in einer Unterfolge von Zellen unmittelbar aus der Unterfolge bestimmt werden, ohne daß eine fortlaufende, schrittweise Zäh-

lung aller Zellen in der Zellenfolge erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Fadenkreuz,

Fig. 2 unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Signale,

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Abtasten von Aufzeichnungen,

Fig. 4 eine Codierung der Zellenfolge, und

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Erzeugung des Fadennetzes durch eine Lichtquelle.

Gemäß Fig. 1 enthältdas Fadennetz 10 einen Rahmen 12 mit einer transparenten, ausgedehnten Mittelfläche, in der quer- und längsverlaufende Gitterelemente 14 und 15 gehalten sind, die zusammen eine Vielzahl einander berührender, getrennt erkennbarer Flächen (Zellen) 16a bis 28/ eines Betrachtungsfeldes begrenzen. Der Rahmen 12 kann aus lichtundurchlässigem Material bestehen, und die Gitterelemente 14 und 15 können relativ dicke Drähte enthalten, so daß sie ebenfalls undurchlässig für Licht oder andere auf das Fadennetz 10 auftreffende Energie sind. Alternativ können die Gitterelemente im wesentlichen transparente Einrichtungen sein, z. B. feine Drahtfäden, die nur bei Erregung erkennbar sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Zellen von gleicher Größe und besitzen gemeinsame Seiten- und Längsabmessungen, können jedoch auch von willkürlicher Größe sein, wie es unten beschrieben wird.

BeideminFig. 1 gezeigten Fadennetz sind die Zellen aufeinanderfolgend in zwei Achsen angeordnet. Wenn die Untersuchung der Aufzeichnung nur längs einer Achse erfolgen soll, so genügt ein einachsiges Fadennetz.

Das Abtasten des verschlüsselten Fadennetzes liefert die Information bezüglich der Anordnung jeder Zelle innerhalb des Fadennetzes.

Die Aufzeichnung wird durch zum Beispiel fotoelektrisches Abtasten entlang einer Achse, die quer zu den dargestellten Gitterelementen 14 und 15 verläuft, untersucht. Wenn beim Abtasten die Rahmenbegrenzung oder eines der Elemente 14,15 angetroffen wird, wird ein Impuls erzeugt, wobei die Impulse zeitlich proportional den Abständen · auf der Aufzeichnung auseinanderliegen, wenn die Abtasteinrichtung mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegt wird.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Form des Fadennetzaufbaus, bei welchem es nicht notwendig ist, über den gesamten Umfang der verwendeten Zellen die Zellenzählung fortwährend zu erhöhen, und der eine sofortige Feststellung von Fehlern beim Abtasten der Zellen ermöglicht, z. B. wenn ein längs oder seitlich verlaufendes Gitterelement nicht oder fälschlich abgetastet wird. Aus Gründen der Einfachheit sind in Fig. 4 nur seitlich verlaufende Gitterelemente dargestellt.

Wie bei dem Fadennetzaufbau von Fig. 1 legen benachbarte erste quer verlaufende Gitterelemente 14 in Fig. 4 die Längsausdehnungen der aufeinanderfolgenden Zellen I bis VI fest. In ausgewählten Zellen, z. B. den Zellen II, III und V sind zweite unterscheidbare, quer verlaufende Gitterelemente 14a vorhanden, die das Muster 0110100 für die aufeinanderfolgenden Zellen ergeben, wobei »0« eine Zelle anzeigt, die kein zweites Gitterelement 14 a besitzt, und »1« eine Zelle anzeigt, die ein solches zweites Gitterelement besitzt. Bei der dargestellten Ausführungsform

sind alle Gitterelemente wahrnehmbare Bauteile, d. h. Elemente, die undurchlässig oder reflektierend für auftreffende Strahlungsenergie sind, wobei die Gitterelemente 14« ein Mittel zum Verschlüsseln des Fadennetzaufbaus darstellen. Die Anzahl der Elemente 14 a ist kleiner als die Anzahl der aufeinanderfolgenden Zellen. Wie in Fig. 4 rechts dargestellt ist, liefern drei Bit eine unterscheidungskräftige Identifizierung für die letzten fünf der sieben Zellen. Zelle III besitzt den kennzeichnenden Code 011, die Zelle IV den Cod 110, die Zelle V den Code 101, die Zelle VI den Code 010 und die Zelle VII den Code 100.

Im Verlauf der Zellenabtastung des Fadennetzes von Fig. 4 erhält man die einzelnen Zellen definierende Signale, wie es oben beschrieben wurde. Gemäß Fig. 2 enthaltendie Signale die die Zellenlänge anzeigende Impulse und ferner Zellen-Codierungsimpulse P₁₁, P_1n und P_v bei den Zellen II, III und V. Zur Erleichterung der Unterscheidung zwischen Impulsen, die die Zellenlänge anzeigen, und Zellen-Codierungsimpulsen kann die Impulsbreite oder -amplitude der letzteren von der Breite oder Amplitude der ersteren verschieden sein. Zur Identifizierung der Zellen kann das Signal von Fig. 2 in einem Schaltkreis verarbeitet werden, der ein sukzessives Auslesen der 3-Bit-Muster von Fig. 4, rechts ermöglicht. Es ist dabei offensichtlich, daß ein solcher Schaltkreis, z. B. ein 3-Bit-Register, das durch die Impulse getaktet wird, die die Zellenlänge angeben, einen Fehler bei der Zellenabtastung anzeigt, wenn er das 3-Bit-Muster 111 liefert, da dieses Muster keiner Zelle zugewiesen ist.

Wie man erkennt, ist es nicht mehr notwendig, die Zellenzählung über den gesamten Umfang der Zellen zu erhöhen, wenn das Fadennetz so wie in Fig. 4 verschlüsselt oder codiert ist. Die Festlegung der regulären Abstufung in dem zugewiesenen Code jeder abgetasteten Zelle durch ihr 3-Bit-Muster ermöglicht es, für die Identifizierung einer bestimmten Zelle nur eine Unterfolge zu betrachten, die kleiner ist als die gesamte Zellenfolge. Dieses Merkmal ist besonders wichtig, wenn die Zellenfolge groß ist, d. h. wenn die kontinuierliche Erhöhung der Zellenzählung umständlich ist und einen Zähler mit großer Kapazität erfordert. Für diesen Aspekt ist die Zellencode-Zu-Weisung von Fig. 4 bevorzugt. Der Fadennetzaufbau von Fig. 4 kann durch feine Drahtfäden hergestellt werden, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Der Fadennetzaufbau von Fig. 4 enthält eine Folge erster Zellen mit Gitterelementen und zweiter Zellen ohne Gitterelemente. Wie man erkennt, ist diese Folge ein Verschiebe-Code. Die beispielhafte Folge von sieben Zellen folgt dem Code 0110100, wie er durch ein 3-Bit-Verschieberegister erzeugt werden kann, das zyklisch durch EXKLUSIV-ODER-Kombination der Inhalte von zwei Stufen des Registers verschoben wird. Die Unterfolge von Zellen, die wie oben beschrieben zur Zellenidentifikation betrachtet werden muß, stimmt zahlenmäßig mit den Stufen des Verschieberegisters überein, das den Code generiert. Allgemein ausgedrückt ist das Fadennetz mittels eines Verschiebe-Codes verschlüsselt und ist die Gesamtzahl erster und zweiter Zellen in der Zellenfolge gleich P, so enthält jede Unterfolge von N Zellen eine bestimmte Folge erster und zweiter Zellen, wobei die Beziehung zwischen P und N durch die Formel 2^N — 1 = P hergestellt wird.

Selbstverständlich kann eine andere Verschlüsse-

lung als mittels eines Verschiebe-Codes angewandt werden, wobei sich dann jedoch eine Vergrößerung der Unterfolge ergibt, die zur Identifizierung einer bestimmten Quelle betrachtet werden muß. Der Fadennetzaufbau kann z. B. in der Weise verschlüsselt werden, daß die Folge erster und zweiter Zellen in der Zellenfolge eine reine Binärprogression ist. Betrachtet man den Code, der durch einen 3-Bit-Binärzähler unter Einschluß der aufeinanderfolgenden Identifizierungen 000 und 001 erzeugt wird, so ist es offensichtlich, daß man eine Zellen-Unterfolge von wenigstens sechs Zellen zur Zellidentifizierung berücksichtigen muß, im Gegensatz zu dem Fall N — 3 bei einer gleichen Anzahl P von Zellen bei Verwendung des Verschiebe-Codes.

Der verschlüsselte Fadennetzaufbau kann zur Untersuchung eines Gegenstandes in einem Betrachtungsfeld verwendet werden, das sich durch den verschlüsselten Fadennetzaufbau erstreckt. Eine entwikkelte Fotografie eines Gegenstandes, die durch den verschlüsselten Fadennetzaufbau aufgenommen wurde, zeigt z. B. eine verschlüsselte Zellenfolge, die einem Gegenstand überlagert ist und eine einfache Unterscheidung zwischen verschiedenen Bereichen des Gegenstandes liefert.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und insbesondere zur Herstellung von Fotografien, die selektiven Informationsinhalt besitzen. Die Grundplatte 52 von Fig. 5 bildet einen festen Sitz für die Stützen 54 und 56. An seinem oberen Ende trägt die Stütze 56 einen Motor 58 und dazwischen ein Wellengehäuse 60. Die Antriebswelle 62 des Motors 58 ist ζ. Β. durch Verkeilen fest mit dem das Fadennetz begrenzenden Rahmen 64 verbunden, wobei sich die Welle 62 durch das Gehäuse 60 erstreckt und unterhalb des unteren Endes des Gehäuses 60 wiederum mit dem Rahmen 64 verkeilt ist. Die Welle führt ferner in die Stütze 54, und die Stütze 54 und das Gehäuse 60 enthalten Lager, die eine Drehbewegung der Welle 62 relativ zu ihnen ermöglicht.

Der Fadennetzrahmen 64 trägt eine Lampe 66 und einen faseroptischen Aufbau 67 an der Rahmenstrebe 68. Die ersten Enden des faseroptischen Aufbaus befinden sich bei der Lampe, und die anderen Enden sind bei dem Rahmenfenster 70 gesammelt, das so angeordnet ist, daß beim Einschalten der Lampe eine ununterbrochene vertikale Lichtlinie bei dem Fenster 70 erzeugt wird, wenn der Rahmen ruht. Ein mit Öffnungen versehener Fensterverschluß 72 ist mittels eines Scharniers an dem Rahmen 64 befestigt und ist in seiner offenen Stellung dargestellt. Wenn der Rahmen ruht und der Verschluß 72 auf das Fenster 70 in seine geschlossene Stellung bewegt wird, geht von dem Rahmen 64 eine Vielzahl vertikal angeordneter

ίο Lichtbündel aus.

Bei der Verwendung der Vorrichtung von Fig. 5 wird der Verschluß 72 in seine geschlossene Stellung gebracht, und die Lampe 66 ebenso wie der Motor 58 eingeschaltet. Wie man erkennt, kann der Rahmen

ι j 64 durch den Motor 58 auf einer im wesentlichen vollständig kreisförmigen Bahn bewegt werden, wodurch ein zylindrisches Lichtmuster erzeugt wird, das die quer verlaufenden Gitterelemente definiert.

Der Verschluß 72 wird nun in seine offene Stellung gebracht, und der Motor 58 wieder eingeschaltet. Im Verlauf der Bewegung des Rahmens 64 auf seiner kreisförmigen Bahn, wird die Lampe 66 periodisch eingeschaltet, wodurch ein zylindrisches Lichtmuster erzeugt wird, das die längs verlaufenden Gitterelemente definiert.

Es werden getrennte Fotografien der Muster mit den quer und längs verlaufenden Gitterelementen aufgenommen.

Die Vorrichtung von Fig. 5 schafft einen Faden-

jo netzaufbau, der dreidimensional ist und dazu dient, einen dreidimensionalen Untersuchungsgegenstand teilweise oder vollständig einzuschließen.

Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung kann zur Erzeugung der obengenannten Signale verwendet wer-

den. Eine Quelle 80 für Strahlungsenergie in Form eines bleistiftdicken Bündels ist in fester Ausfluchtung mit einem Strahlungsenergiesensor 82 in einem Abtastmechanismus 84 angeordnet. Ein Rahmen 86 für den entwickelten Film ist fest zwischen der Quelle 80 und dem Sensor 82 angeordnet. Der Abtastmechanismus wird durch eine x-Versetzungszahnstarige 88 und eine v-Versetzungszahnstange 90 relativ zu dem Filmrahmen bewegt, wobei jeder Zahnstange ein motorgetriebenes Ritzel od. dgl. zugeordnet

ist, das zur getrennten x- und v-Abtastung betätigt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufzeichnen eines Gegenstandes von einem Linsenknotenpunkt aus, bei dem man

a) ein Gesichtsfeld einer Linse einrichtet, das sich von dem Linsenknotenpunkt zu dem Gegenstand erstreckt;

b) das Gesichtsfeld der Linse in eine Aufeinanderfolge benachbarter, unterscheidbarer Zellen unterteilt;

dadurch gekennzeichnet, daß man

c) die Aufeinanderfolge von Zellen (16a bis 28/) verschlüsselt, indem man unterscheidbare Elemente (Gitterelemente 14a) in einer ausgewählten Aufeinanderfolge innerhalb der Zellen anordnet, wobei die unterscheidbaren Elemente zahlenmäßig geringer sind als die Zellen und zwischen dem Linsenknotenpunkt und dem Gegenstand angeordnet sind, und

d) Strahlungsenergie innerhalb des Gesichtsfeldes der Linse aufzeichnet, die den Gegenstand, die Zellenfolge und die unterscheidbaren Elemente darstellt, wodurch eine Aufzeichnung der verschlüsselten Zellenfolge, die dem Gegenstand überlagert ist, hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterscheidbaren Elemente (Gitterelemente 14a) in einer ersten Gruppe (II, III und V) der Zellen, nicht dagegen in einer zweiten Gruppe (I, IV, VI und VII) der Zellen angeordnet sind, die Anzahl der Zellen der ersten und zweiten Gruppe insgesamt P ist und aufeinanderfolgend längs einer ersten Achse angeordnet ist, jede Unterfolge von N der P Zellen eine unterschiedliche Reihenfolge der Zellen der ersten und zweiten Gruppe enthält, wobei zwischen P und N die Beziehung 2^N - 1 = P besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b dadurch ausgeführt wird, daß unterscheidbare Bauteile (Gitterelemente 14,15), die für Strahlungsenergie undurchlässig sind, in dem Gesichtsfeld der Linse angeordnet werden, der Verfahrensschritt c dadurch ausgeführt wird, daß die unterscheidbaren Elemente (Gitterelemente 14 a) dadurch unterscheidbar werden, daß sie für Strahlungsenergie undurchlässig gemacht werden, und der Verfahrensschritt d dadurch ausgeführt wird, daß Strahlungsenergie gleichzeitig auf die unterscheidbaren Bauteile, die unterscheidbaren Elemente und den Gegenstand gerichtet wird und die von diesen in das Gesichtsfeld der Linse reflektierte Strahlungsenergie aufgezeichnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b dadurch ausgeführt wird, daß erste Bauteile (Gitterelemente 14,15) in dem Gesichtsfeld angeordnet werden, die zur Abgabe von Strahlungsenergie erregbar sind, der Verfahrensschrit c dadurch ausgeführt wird, daß man die unterscheidbaren Elemente (Gitterelemente 14a) zweier Bauteile so ausbildet, daß sie zur Abgabe von Strahlungsenergie erregbar sind, und der Verfahrensschritt d dadurch ausgeführt wird, daß die ersten Bauteile zu

einem ersten Zeitpunkt erregt werden und die von diesen in das Gesichtsfeld der Linse abgestrahlter Strahlungsenergie aufgezeichnet wird, die zweiten Bauteile zu einem zweiten Zeitpunkt erregt werden und die von diesen in das Gesichtsfeld der Linse abgestrahlte Strahlungsenergie aufgezeichnet wird und Strahlungsenergie auf den Gegenstand zu einem dritten Zeitpunkt gerichtet wird und die von dem Gegenstand in das Gesichtsfeld der Linse reflektierte Strahlungsenergie aufgezeichnet wird.