DE2631073C3 - Vorrichtung zur Struktur- und Textur-Analyse zumindestens eines Mediums - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Struktur- und Textur-Analyse zumindest eines Mediums, mit Abtasteinrichtungen zur punktweisen Abtastung dieses Mediums entsprechend einem vorgegebenen Raster mit einer vorgegebenen Anzahl (N) von Punkten, mit Einrichtungen zur Umwandlung der von den Abtasteinrichtungen gelieferten Signale in numerische Form, vorzugsweise Binärform, mit Transformationseinrichtungen zur logischen Transformation des durch die numerischen Signale dargestellten Bildes des Mediums, welche Einrichtungen zur Erosion und/oder Dilatation mit Hilfe zumindest eines strukturierenden Elementes einschließen, und mit Einrichtungen zur Anzeige und/oder Berechnung von gewünschten Informationen zumindest für die von den Transformationseinrichtungen gelieferten Bilder.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (franz. Patentschrift 20 92 711 sowie Firmenprospekt Ernst Leitz GmbH Wetzlar, Liste 521—43, Druckzeichen VI/73/LX/SD) weist Einrichtungen zum Empfang von Signalen auf, die aufeinanderfolgend von das Medium oder die Medien punktweise abtastenden Abtasteinrichtungen geliefert werden. Diese Abtastung erfolgt entsprechend einem vorgegebenen Netz (das im allgemeinen regelmäßig ist und eine feste Rasterzahl aufweist), wobei dieses Netz eine vorgegebene Anzahl N von Punkten umfaßt Jedes von den Abtasteinrichtungen gelieferte Signal weist einen Wert auf, der einen Parameter des Mediums an dem entsprechenden Punkt darstellt Diese bek.innie Vorrichtung umfnßl weiterhin Einrichtungen zur Umwandlung der von den Abtasteinrichtungen gelieferten Signale in numerische Form, vorzugsweise in Binärformat, Einrichtungen zur logischen Transformation des durch die in numerisches Format gebrachten Signale gebildeten Bildes des Mediums, wobei die Einrichtungen zur logischen Transformation Einrichtungen zur Erosion und/oder zur Dilatation mit Hilfe zumindest eines strukturierenden Elementes aufweisen, und Einrichtungen zur eigentlichen Sichtbarmachung und/oder Berechnung zur Lieferung der gewünschten Informationen für die von den logischen Transformationseinrichtungen gelieferten Bilder. Bei der bekannten Vorrichtung sind die Abtasteinrichtungen durch eine Fernsehkamera gebildet und der Parameter des analysierten Mediums ist eine Funktion der Helligkeit in jedem Punkt. Die Abtasteinrichtungen können jedoch auf vollständig andere Weise ausgebildet sein, wie dies weiter unten zu erkennen ist, und auch der Parameter kann selbstverständlich ein anderer Parameter (physikalischer oder geometrischer Parameter) sein, als die Helligkeit

Die logischen oder geometrischen Transformationen durch Erosion und Dilatation mit Hilfe eines strukturierenden Elementes sind bekannt, beispielsweise durch die Literaturstellen »olements pour une thoorie des milieux poreux«, G. Matheron, Verlag Masson, Paris 1967, »Introduction ä la morphologie mathematique« von J. Serra, Ecole des Mines, Paris 1969, sowie »Radio Mentor Elektronik«, Band 40, Nr. 3,1974, Seiten 105 bis

jo 108, »Der Geometrie-Computer«.

Die in der obengenannten französischen Patentschrift beschriebene Vorrichtung arbeitet zur vollständigen Zufriedenheit. Diese Vorrichtung ermöglicht jedoch nur die Analyse eines einzigen Bildes zu einem Zeitpunkt.

_r> Für viele Anwendungen ist es jedoch erforderlich. Bilder zu vergleichen; diese Bilder können die eines gleichen Mediums oder von zwei vergleichbaren Medien sein. Beispiele für den Vergleich der Medien sind weiter unten angegeben.

4,1 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Analyse von zumindest zwei unterschiedlichen Medien oder von zumindest zwei unterschiedlichen Bildern des gleichen Mediums ermöglicht, wobei das Medium mit einer beliebigen Abtastgeschwindigkeit analysiert werden kann und wobei Analysen durchgeführt werden können, die nicht gleichzeitig mit der Abtastung erfolgen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Ή) Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Analysevorrichtung können Vergleiche und Kombinationen in sehr einfacher Weise durchgeführt werden.

Die unterschiedlichen Bilder, die dem Eingang der Kombinationseinrichtungen mit logischen Verknüp-

bo fungsgliedern zugeführt werden, können von unterschiedlichen Abtasteinrichtungen stammen, wenn gleichzeitig getrennte Medien analysiert werden, und in diesem Fall kann die Synchronisation dadurch durchgeführt werden, daß die Betriebsweise dieser getrennten

^r₁ Abtasteinrichtungen synchronisiert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch anstelle oder zusätzlich zu dieser Anordnung /umindesl ein Speicher oder ein Register mit zumindest

N Stufen vorgesehen, wobei jede dieser Stufen zur Speicherung eines einem Punkt des Rasters oder Netzes entsprechenden Signals in numerischem Format bestimmt ist, und es sind Steuereinrichtungen vorgesehen, die einerseits in den Speicher die Bilder einführen, die von den logischen Transformationseinrichtungen oder den Einrichtungen zur Umwandlung der Signale in das numerische Format geliefert werden und die andererseits die Bilder aus dem Speicher herausleiten; in diesem Fall ermöglicht der Speicher die Speicherung der Bilder sowie ihre Zuführung an den Eingang der logischen Kombinationseinrichtungen. Bei der letzteren Anordnung ist es nicht erforderlich, daß die von den. Kombinationseinrichtungen kombinierten Bilder von zwei unterschiedlichen Medien stammen; es ist beispielsweise möglich, ein erstes Bild eines Mediums, das in ein numerisches Format umgewandelt wurde, mit einem zweiten Bild des gleichen Mediums zu kombinieren, wobei dieses zweite Bild durch Transformation (beispielsweise durch Erosion) des ersten Bildes hergestellt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist dieser Speicher mit zumindest N Stufen durch ein Schieberegister gebildet, das vorzugsweise als dynamisches Schieberegister ausgebildet ist, und die Vorrichtung weist Taktimpulsgeneratoreinrichtungen für dieses Register derart auf, daß die in jeder Stufe des Registers enthaltenen Informationen regelmäßig zur folgenden unter der Steuerung dieser Taktimpulse übertragen werden. Diese Taktimpulse treten in einer Folge auf, die identisch zu der ist, die den Bildsignalen am Eingang der Kombinationseinrichtungen mit logischen Verknüpfungsgliedern durch die Synchronisationseinrichtungen aufgeprägt ist. Vorzugsweise werden in diesem Fall Einrichtungen zur Steuerung der Taktimpulsgeneratoreinrichtungen vorgesehen, und diese Steuereinrichtungen können, wenn das in das Schieberegister eingeführte Bild einer logischen Transformation in Form einer Erosion oder Dilatation unterworfen wird, die Betriebsweise der Taktgeneratoreinrichtungen während einer vorgegebenen Zeit derart stoppen, daß das in das Schieberegister eingeführte Bild um eine vorgegebene Zahl η von Positionen verschoben wird. Diese Zahl π ist eine Funktion der Form und der Gestalt des strukturierenden Elementes der logischen Transformation, der das in das Schieberegister eingeführte Bild unterworfen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Abtasteinrichtungen für das Medium eine Fernsehkamera, die ihrerseits eine Zeilenablenkeinrichtung sowie eine Bild- oder Vertikalablenkeinrichtung (oder Rasterablenkeinrichtung) aufweist In diesem Fall umfassen die Synchronisationseinrichtungen eine Synchronisationsschaltung, die durch die Ablenkeinrichtung der Kamera derart gesteuert ist, daß die von den Synchronisationseinrichtungen auf die Bildsignale am Eingang der Kombinationseinrichtungen mit logischen Verknüpfungsgliedern aufgeprägte Folge identisch zur Folge der Zeilen- und Bildablenkung ist

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtungen für die Einführung und Ableitung der Bilder aus dem Speicher eine zentrale Steuereinrichtung, wie z. B. einen programmierbaren Elektronenrechner einschließen und daß die Vorrichtung Wähleinrichtungen aufweist, die durch diese zentrale Steuereinrichtung derart gesteuert werden, daß automatisch entsprechend einem vorgegebenen Programm die logischen Transformationen ausgewählt werden, die an dem Bild oder den

Bildern durchgeführt werden sollen.

In dem Fall, in dem der Speicher durch ein Register mit N Stufen gebildet ist, weisen die Steuereinrichtungen vorzugsweise Umschalteinrichtungen auf, um nach Wunsch den Ausgang der letzten Stufe mit dem Eingang der ersten Stufe des Speichers zu verbinden, wobei diese durch die Umschalteinrichtungen ausgebildete Verbindung während der Einführung der Bildsignale in den Speicher unterbrochen wird.

lu Die Vorrichtung weist vorteilhafterweise einen Pufferspeicher mit zumindest N Stufen auf, wobei die Eingänge dieses Pufferspeichers mit dem Ausgang der Einrichtungen zur Umwandlung der Signale in numerisches Format verbunden sind und die Ablenkeinrichtungen ihre Signale entsprechend einer beliebigen Folge liefern.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die auch unabhängig von den vorstehenden Ausgestaltungen verwendet werden kann, ist die vorrichtung zur Analyse eines heterogenen dreidimensionalen Mediums bestimmt, um Angaben über die Textur über Struktur dieses Mediums zu liefern, wobei die Vorrichtung die Durchführung von logischen Transformationen durch Erosion oder Dilatation mit Hilfe eines dreidimensionalen strukturierenden Elementes ermöglicht.

Zur Durchführung der Analyse eines dreidimensionalen heterogenen Mediums wird dieses Medium entlang einer vorgegebenen Richtung unterteilt, und an vorgegebenen Stellen entlang dieser Richtung werden

jo ebene parallele Schnitte (die damit zweidimensional sind) angenommen. Diese Schnitte liegen mit Vorteil unter gleichförmigen Intervallen entlang der genannten Richtung. Dies heißt mit anderen Worten, daß das zu analysierende dreidimensionale heterogene Medium

r> durch eine Gesamtheit A\ bis A_n von zweidimensionalen heterogenen Medien dargestellt ist, die in einer bestimmten Reihe (\—n) angeordnet sind. Zur Durchführung der Erosion oder Dilatation mit einem dreidimensionalen strukturierenden Element umfaßt die Vorrichtung Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation mit zumindest einem zweidimensionalen strukturierenden Element und Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein lineares strukturierendes Element entlang der genannten vorgegebenen Richtung, und der Eingang dieser Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation mit Hilfe des linearen strukturierenden Elementes ist mit dem Ausgang der Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein zweidimensionales strukturierendes Element verbunden.

Die Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein strukturierendes Element umfassen ein Organ zur linearen Dilatation, das so aufgebaut ist, daß es für den betrachteten Punkt ein Binärsignal mit einem ersten Wert beispielsweise »1« einerseits dann, wenn das am Ausgang der Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation mit Hilfe eines zweidimensionalen strukturierenden Elementes gelieferte Binärsignal einen vorgegebenen Wert an dem betrachteten Punkt aufweist, und andererseits dann liefert, wenn das Binärsignal, das an

t>o dem Ausgang der Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein zweidimensionales strukturierendes Element geliefert wurde, den gleichen vorgegebenen Wert über den gleichen Punkt für zumindest ein vorher analysiertes Bild hat, dessen Rangstelle um eine

b5 Zahl ρ kleiner als die Rangstelle des gerade abgetasteten zweidimensionalen Bildes ist, wobei diese Zahl ρ zumindest gleich einer Zahl Af ist, die die Abmessungen des linearen strukturierenden Elementes darstellt. Am

Ausgang der Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein lineares strukturierendes Element erhält man eine Reihe von Bildern A'\ bis AO, die die Transformation eines durch die zweidimensionalen Bilder A\ bis A_n dargestellten dreidimensionalen Bildes durch Erosion oder Dilatation mit Hilfe eines dreidimensionalen strukturierenden Elementes darstellen.

Eine derartige Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß wenn sie für die Analyse von aufeinanderfolgenden Schnitten eines gleichen Gegenstandes verwendet wird, die aufeinanderfolgend beispielsweise auf die Platine eines Mikroskops gelegt werden, es ausreichend ist, nur ein einziges Mal jeden Schnitt auf die Platine aufzulegen. Weiterhin erfolgt diese dreidimensionale Transformation in sehr schneller Weise.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Analysevorrichtung,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der logischen Transformationseinrichtungen der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine ausführlichere Darstellung einer Ausführungsform der Kombinationseinrichtungen mit logischen Verknüpfungsgliedern gemäß F i g. 2,

F i g. 4 eine ausführlichere Darstellung einer Ausführungsform eines weiteren Elementes der logischen Transformationseinrichtungen, die in F i g. 2 dargestellt sind,

F i g. 5 die Schaltung einer Wähleinrichtung, die in der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung sowie in den Unterbaugruppen gemäß den Fig.2, 6 und 10 verwendbar ist,

F i g. 6 und 6a die Einrichtungen zur Erosion mit Hilfe eines Sechseckes, wie sie bei den logischen Transformationseinrichtungen nach F i g. 2 verwendet werden,

F i g. 7 ein Element der Erosionseinrichtungen gemäß Fig. 6,

F i g. 8 eine Ausführungsförm eines Schieberegisters, dessen Ausgang mit seinem Eingang verbindbar ist sowie Synchronisations- und Steuereinrichtungen für das Laden dieses Registers,

Fig.9 eine ausführlichere Darstellung der Ausführungsform der Synchronisationseinrichtung gemäß Fig. 8,

Fig. 10 eine gegenüber Fig.9 ausführlichere Darstellung des Taktsignalgenerators, der in Fig.9 dargestellt ist,

F i g. 11 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur wahlweisen Modifikation des Inhaltes des Schieberegisters nach F i g. 8,

Fig. 12 eine Ausführungsform der logischen Transformationseinrichtungen, die die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung von Transformationen durch Erosion oder Dilatation mit einem dreidimensionalen strukturierenden Element ermöglichen,

Fig. 13 ein Verfahren zur Anwendung der Analysevorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 12,

F i g. 14 eine weitere Anwendung der Analysevorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 12.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Analysevorrichtung ist in an sich bekannter Weise eine Fernsehkamera 1 vorgesehen, die nicht ausführlich dargestellt ist Diese Kamera empfängt Analogsignale, die ein Medium darstellen, beispielsweise einen vorgegebenen Teil einer (nicht gezeigten) Probe. Dieser vorgegebene Teil ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einen vorgegebenen Umfang begrenzt, wie weiter unten noch zu erkennen sein wird.

Dieser vorgegebene Umfang wird im folgenden als »Analysefeld« bezeichnet. Die Kamera ist in dem Beispiel (wie dies in der obengenannten französischen Patentschrift 20 92 711 beschrieben ist) mit einem (nicht dargestellten) Mikroskop und mit einer Blende versehen, die zur Begrenzung des Analysefeldes beiträgt.

Im Betrieb erscheint am Ausgang 2 der Kamera 1 ein Signal, das ein elektrisches Analogbild des untersuchten Mediums darstellt.
Der Ausgang 2 der Kamera ist mit dem Eingang 9

π einer Einrichtung 10 verbunden, die die Eingangssignale in numerisches Format umsetzt. In dem Beispie! ist die Vorrichtung 10 ein »Grauwertdiskriminator«, d. h., der Ausgang 11 des Grauwertdiskriminators liefert ein Signal mit zwei Zuständen oder Pegeln, die in folgender

2« Weise ausgewählt sind: Wenn das an den Eingang 9 angelegte Signal einer Helligkeit entspricht, die in einem vorgegebenen Bereich liegt, entspricht das an dem Ausgang 11 erscheinende Signal einer ersten Binärzahl, beispielsweise »1«, während im Gegensatz

2¹") hierzu, wenn das an den Eingang 9 angelegte Signal einer Helligkeit entspricht, die außerhalb dieses Bereiches liegt, an dem Ausgang 11 ein Signal erscheint, das der anderen Benärziffer entspricht, beispielsweise einer »0«.

ίο Der vorgegebene Helligkeitsbereich kann mit Hilfe einer zentralen Steuereinrichtung über eine Schnittstellenschaltung 12 ausgewählt werden, deren Ausgang mit dem Steuereingang 13 der Vorrichtung 10 verbunden ist. Die zentrale Steuereinrichtung umfaßt beispielswei-

J5 se Recheneinrichtungen, die durch einen Elektronenrechner gebildet sind.

Der Ausgang 11 der Einrichtung 10 ist mit dem Eingang 11a einer weiteren Einrichtung 10a verbunden, die das Signal in ein numerisches Format umsetzt. Diese Einrichtung 10a wandelt in an sich bekannter Weise das am Ausgang 11 gelieferte Signal mit zwei Pegeln, das zeitlich kontinuierlich ist, in eine Folge von Binärziffern um, wodurch die Umsetzung des Bildes des Mediums in numerischer Form (oder die Abtastprobenbildung) in einem diskreten Raster oder Netz mit N' Punkten erreicht wird. In dem Beispiel erfolgt diese Umsetzung in das numerische Format mit einer Frequenz von 5 MHz entsprechend einem regelmäßigen Raster mit vorgegebener Zeilenzahl, deren feste Anzahl N' der Punkte gleich 76 700 ist, und zwar in 295 Zeilen bei 260 Punkten pro' Zeile. Die Punkte jeder Zeile weisen gleiche Abstände auf, und die Punkte in zwei aufeinanderfolgenden Zeilen sind gegeneinander versetzt, so daß das vollständige Raster zu den Scheitel-

w punkten von Dreiecken einer Pflasterung mit gleichseitigen gleichen Dreiecken identisch ist.

Von diesem in numerisches Format gebrachten Bild wird ein noch weiter eingeschränkter Teil abgeleitet, der in einem rechtwinkligen Rahmen liegt, und dieser

μ Teil wird als »Probenraster« oder Probenbild bezeichnet. Diese Probe enthält N Punkte. In dem hier beschriebenen Beispiel ist das Probenbild durch 259 Zeilen gebildet, von denen 130 jeweils 238 Punkte umfassen (die Zeilen mit ungerader Bezifferung) während die restlichen 129 Zeilen jeweils 237 Punkte umfassen (die Zeilen mit geradzahliger Bezifferung).

Zur Erzielung dieses Teils, der das Probenraster bildet, ist eine an sich bekannte Einrichtune 3 zur

Abtastung und Probenbildung vorgesehen, die mit einem ersten Eingang 4 einer Synchronisiereinrichtung 5 verbunden ist, die weiter unten insbesondere anhand der Beschreibung der Fig.9 beschrieben wird. Diese Synchronisiereinrichtung weist weiterhin einen zweiten Eingang Aa auf, der mit dem Ausgang einer zentralen Steuervorrichtung über eine Schnittstelleneinrichtung 6 verbunden ist. Die Aufgabe der Rechnereinrichtungen für diesen Fall wird weiter unten anhand der Fig.8 erläutert.

Der Ausgang 7 der Synchronisiereinrichtung ist mit dem Steuereingang der Kamera 1 und mit anderen Elementen der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verbunden, wie dies weiter unten näher erläutert wird.

Es sei bemerkt, daß die Signale, die sequentiell am Ausgang 116 der Einrichtung 10a auftreten und die einem Bild des Mediums entsprechen, hier als »binäres Bild« oder als »Bild in numerischem Format« oder einfach als »Bild« bezeichnet werden.

Der Ausgang üb ist mit einem ersten Eingang 14t eines logischen Transformationsblockes 14 verbunden. Dieser Block 14 umfaßt erfindungsgemäß logische Kombinationseinrichtungen zur ODER-Verknüpfung, U N D-Verknüpfung und gegebenenfalls Komplementbildung. Diese letzteren Einrichtungen sind hier durch einen Teil 15 dargestellt. Außer dem Teil 15 umfaßt der Block 14 weiterhin ein Teil 16 zur Erosion oder Dilatation, die an sich bekannt ist, beispielsweise aus der französischen Patentschrift 20 92 711. Es wird jedoch weiter unten anhand der F i g. 6 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Erosionseinrichtung beschrieben. Es ist weiterhin ein Teil 17 zur Auswahl des ersten Punktes vorgesehen, der weiter unten anhand der F i g. 4 erläutert wird.

Der Ausgang des Blockes 14 ist mit dem ersten Eingang eines Wählgatters oder einer Wählschaltung

200 verbunden, die weiter unten anhand der Fig.5 erläutert wird, sowie mit dem Eingang 201« eines logischen oder geometrischen Transformationsblockes

201 entlang einer dritten Dimension. Dieser Block 201 wird weiter unten anhand der Fig. 12 näher erläutert. Der Ausgang 201a dieses Blockes ist mit dem zweiten Eingang des Wählgatters 200 verbunden.

Der Ausgang des Wählgatters 200 ist mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 18 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang einer Schaltung 26 zur Bildeinstellung oder Modifikation des am Ausgang der Blöcke 14 und 201 erscheinenden Bildes verbunden ist Für die Bildeinstellung werden die Positionen der oberen und linken Ränder des Meßfeldes entweder von dem Elektronenrechner über eine Schnittstellenschaltung 20 oder manuell mit Hilfe einer Einrichtung geliefert, die an sich bekannt ist, insbesondere in der Technik der »Betriebsart mit Rechnerunterstützung«. Eine derartige Einrichtung ist weiterhin unter der Bezeichnung »elektronischer Bleistift« bekannt Die Einrichtung 26 kann weiterhin zur Modifikation des Inhalts der Speicher 32, 33 und 34 nach Wunsch mit Hilfe eines derartigen elektronischen Bleisiiftes verwendet werden. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung 26 mit logischen Blöcken 204, 205 und 206 verbunden, die weiter unten in Verbindung mit F i g. 11 erläutert werden.

Der Ausgang des UND-Gliedes 18 ist mit dem Eingang einer Schaltung 21 zur Messung des zu analysierenden Bildes, mit ersten Eingängen von Wählgattern 207, 208 und 209, die dem Wählgatter 200 entsprechen, und mit dem Eingang eines Speichers 31 mit wahlfreiem Zugriff oder einem Pufferspeicher verbunden. Die Schaltung 21, die an sich bekannt ist, ermöglicht es weiterhin, das an dem Ausgang des UND-Gliedes 18 erscheinende Bild derart umzuwandein, daß dieses eine derartige Form erhält, daß man aus diesem einen Nutzparameter ableiten kann, der das analysierte Medium betrifft. Dieser Nutzparameter wird durch Zählung in einem Zähler 24 gewonnen, der die an dem Ausgang der Schaltung 21 gelieferten Impulse

zählt Die Schaltung 21 weist in der bevorzugten Ausführungsform die Form einer Gruppe von über den Elektronenrechner programmierbaren Schaltungen auf, der seine Signale einer Schnittstelleneinrichtung 23 zuführt. Entsprechend der Programmierung der Schaltung 21 wird an dem Zähler 24 ein Maß der Oberfläche, des Umfanges, der Anzahl der Verbindungen, der Anzahl der Wölbungen oder der Anzahl der Schnittpunkte angezeigt, ohne daß diese Aufzählung beschränkend ist.

Programmierbare Schaltungen, die diese vorstehend genannten Funktionen durchführen können, sind beispielsweise in der französischen Patentschrift 14 49 059 beschrieben.
Zur Messung der Oberfläche eines Elementes des Bildes, das am Ausgang des UND-Gliedes 18 geliefert wird, ändert die Schaltung 22 das Bild nicht, und der Zähler 24 zählt die Anzahl der »1«, die an seinem Eingang erscheinen. Zur Messung des Umfanges von Bildelementen beseitigt die Schaltung 21 die »1«, die sich im Inneren der Bildelemente befinden, und bewahrt nur die auf, die sich am Umfang des Bildelementes befinden, und der Zähler 24 zählt die Anzahl der »1«, die sich in dem auf diese Weise transformierten Bild befinden.

Die von dem Zähler 24 für verschiedene Bilder gelieferten Resultate können zu ihrer Transformation insbesondere für statistische Berechnungen in Elektronenrechnern verwendet werden. Zu diesem Zweck ist ein Ausgang des Zählers 24 mit diesem Elektronenrechner über eine Schnittstellenschaltung 25 verbunden.

Die zweiten Eingänge der Wählgatter 207, 208 und 209 sind mit den Ausgängen 210i, 21O₂ und 21O₃ eines Binärzählers 210' verbunden, dessen Aufgabe weiter unten anhand der Fig. 12 erläutert wird. Am Ausgang 21Oi erscheint das höchstbewertete Bit während am Ausgang 2IO3 das niedrigstbewertete Bit der von dem Zähler 210 gelieferten Zahl erscheint Der Eingang dieses Zählers ist mit der zentralen Steuereinrichtung über eine Schnittstellenschaltung 210 verbunden.

^r>» Die Ausgänge der Wählgatter 207, 208 und 209 sind mit ersten Eingängen von drei weiteren Wählgattern 28, 29 bzw. 30 verbunden. Diese Wählgatter weisen einen dem Wählgatter 200 entsprechenden Aufbau auf.

Die zweiten Eingänge der Wählgatter 28, 29 und 30

sind mit jeweiligen Ausgängen der logischen Blöcke 204,205 bzw. 206 verbunden.

Die Ausgänge der Wählgatter 28,29 und 30 sind mit dem Eingang der drei Speicher 32, 33 bzw. 34 verbunden. In dem Beispiel sind diese Speicher

^b0 Schieberegister mit N Stufen; die Anzahl N der Stufen ist in diesem Beispiel gleich 61 440. Weiterhin hat der Speicher 31 mit wahlfreiem Zugriff eine Kapazität von zumindest 61 440 Bit. Der Ausgang jedes Speichers vom Schieberegistertyp (32,33 und 34) ist mit einem zweiten Eingang des entsprechenden logischen Blockes (204, 205 oder 206) verbunden.

Weiterhin sind die Ausgänge der Speicher 31, 32, 33 und 34 mit vier jeweiligen Eingängen 142,143, 14₄ bzw.

14₅ des logischen Transformationsblockes 14 verbunden. Weiterhin sind die Ausgänge der Speicher 32,33 und 34 mit drei Eingängen 2011,2Cl₂ bzw. 20I₃ des Blockes 201 verbunden.

Es ist weiterhin zu erkennen, daß die Ausgänge 210i, 2IO2 und 2IO3 des Zählers 210 mit den jeweiligen Eingängen 20I₅, 2Ql₆ bzw. 20I₇ des Blockes 201 verbunden sind.

Die Blöcke 204, 205 und 206 werden weiter unten beschrieben. In dem Beispiel ermöglichen es die Blöcke 204,205 und 206 jeweils, eine ODER-Verknüpfung oder UN D-Verknüpfung der von der Einrichtung 26 gelieferten Signale mit den Signalen an den Ausgängen der Speicher 32,33 bzw. 34 durchzuführen.

Es sind weiterhin Formungseinrichtungen 35 vorgesehen, die ein Laden des Speichers 31 von außen ermöglichen.

Weiterhin weist die Vorrichtung gemäß F i g. 1 eine Anzeigevorrichtung 36 wie z. B. einen Fernsehempfänger auf. Diese Anzeigeeinrichtung 36 weist eine Gruppe von Eingängen auf, die mit dem Ausgang 2 der Kamera 1, mit dem Ausgang U der Einrichtung 10, mit den Ausgängen der Speicher 31, 32, 33 und 34, mit dem Ausgang der Einrichtung 26 (auf diese Weise kann das Analysefeld oder der Meßrahmen sichtbar gemacht werden), mit dem Ausgang des UND-Gliedes 18 und mit dem Ausgang der Schaltung 21 verbunden sind.

Es ist weiterhin zu erkennen, daß der Ausgang 7 der Synchronisiereinrichtung 5 mit den Speichern 31,32,33 und 34 verbunden ist, wie dies weiter unten beschrieben wird.

Vor der ausführlicheren Beschreibung der Analysevorrichtung wird zunächst zum besseren Verständnis der verschiedenen Elemente die Wirkungsweise in einem speziellen Beispiel erläutert.

In diesem speziellen Beispiel wird das am Ausgang 116 der Einrichtung 10a gelieferte Bild ohne Transformation durch die Teile 15 und 16 dem Ausgang des Blockes 14 zugeführt.

Das an diesem Ausgang des Blockes 14 erscheinende Signal wird von dem Wählgatter 200 zum UND-Glied 18 geleitet und dann in einen der Speicher überführt, beispielsweise in den Speicher 32. Ein zweites von dem ersten abweichendes Bild wird dann in den Block 14 eingeführt und gleichzeitig wird aus dem Speicher 32 das erste Bild herausgeführt; diese Bilder erscheinen synchron an den Eingängen 14₃ und 14, des Blockes 14, und zwar auf Grund der Einrichtung 5, die gleichzeitig die Kamera 1 und die Ausgänge der Speicher steuert. Genauer gesagt, erscheint der /Me Punkt des an den Eingang 14, gelieferten Bildes zur gleichen Zeit wie der n-te Punkt des an den Eingang 14₃ gelieferten Bildes; dies trifft für alle Punkte der beiden Bilder zu. Die Bilder, die gleichzeitig an den Eingängen 14_t und H₃ erscheinen, werden dann in der logischen Kombinationseinrichtung 15 kombiniert. Diese logische Kombinationseinrichtung 15 führt für jeden Punkt der genannten Bilder eine Operation oder eine Kombination von Operationen an den Binärziffern durch, die diesen Punkten entsprechen. Unter Operationen an diesen Binärziffern versteht man Addition, Multiplikation und gegebenenfalls Komplementbildung (T = 0, 0—1). Dies entspricht den Operationen der UND-Verknüpfung, der ODER-Verknüpfung bzw. der Invertierung von Bildern.

Das neue durch diese Kombinationen, gebildete Bild wird einer erneuten Transformation, beispielsweise durch Erosion in der Einrichtung 16 unterworfen und dann der Meßschaltung 21 zugeführt. Schließlich wird ?n dem Zähler 24 der Nutzparameter angezeigt

Ausführlichere Beispiele für Anwendungen dieser Kombinationen von Bildern werden weiter unten beschrieben.

Die F i g. 2, 3, 4, 5, 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform des in F i g. 1 dargestellten Blockes 14.

Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform umfaßt die logische Kombinationseinrichtung 15 zwei

_Ia im wesentlichen identische Teile 15a und 15Λ, die beide die gleiche Kombinationsfunktion haben. Außer dieser Funktion der logischen Kombination (UN D-Verknüpfung, ODER-Verknüpfung oder Komplementbildung der Bilder) ermöglichen die Teile 15a und 156 die _s Auswahl der zu kombinierenden Bildler.

Es sei jedoch bemerkt, daß es nicht immer erforderlich ist, die an den Eingängen der Teile 15a und 15b zugeführten Bilder zu kombinieren, und es ist weiterhin festzustellen, daß es erforderlich ist, die Wahl zwischen den Operationen zu treffen, die von den Teilen 15a und 15Z>durchgeführt werden können.

Schließlich ist es nicht erforderlich, daß die Teile 15a und \5b gleichzeitig arbeiten.
Diese Wahl wird vorher durchgeführt, sei es auf

π manuelle Weise sei es, wie in diesem Beispiel mit Hilfe eines Elektronenrechners über eine Schnittstellenschaltung 40.

Die Ausgänge der Teile 15a und 156 sind jeweils mit den ersten Eingängen eines Verknüpfungsgliedes 41

jo bzw. 42, die gegebenenfalls die Kompiementbildung ermöglichen, verbunden.

Wie es weiter unten anhand der F i g. 3 gezeigt wird, sind diese Verknüpfungsglieder 41 und 42 zur eventuellen Komplementbildung EXKLUSIV-ODER-

n Glieder. Die zweiten Eingänge dieser EXKLUSlV-ODER-Glieder sind weiterhin mit einem Ausgang der Schnittstellenschaltung 40 verbunden, um die Komplementbildung (oder die fehlende Komplementbildung) zu steuern.

Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 42 ist mit einem ersten Eingang einer Schaltung 43 zur Transformation durch Erosion mit Hilfe eines linearen strukturierenden Elementes verbunden.

Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 41 ist mit dem

4^r> zweiten Eingang der Schaltung 43 verbunden, und dieser Ausgang des Verknüpfungsgliedes 41 ist weiterhin mit dem Eingang einer Schaltung 44 zur Transformation durch Erosion mit Hilfe eines zweidimensionalen strukturierenden Elementes verbunden.

w Ein Beispiel für die Schaltung 44 wird weiter unten beschrieben. Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 41 ist schließlich noch mit dem Eingang der Auswahleinrichtung 17 für den ersten Punkt sowie mit einem Eingang 451 einer Einrichtung 45 zur Auswahl der

« Transformation verbunden. Der Ausgang der Einrichtung 45 ist mit dem Ausgang des Blockes 14 über ein Verknüpfungsglied 46 zur eventuellen Komplementbildung verbunden, wobei dieses Verknüpfungsglied 46 wie die Verknüpfungsglieder 41 und 42 in Form eines

bo EXKLUSIV-ODER-Verknüpfungsgliedes ausgebildet ist.

Die Ausgänge der Einrichtungen 17, 44 und 43 sind jeweils mit den Eingängen 452, 45₃ bzw. 45< der Einrichtung 45 zur Auswahl des Ausgangsbildes oder

b^r> zur Auswahl der Transformation verbunden.

In dem Beispiel ermöglichen die Einrichtungen 43 und 44 jeweils die Erosion durch mehrere strukturierende Elemente.

Die Wahl zwischen den verschiedenen strukturierenden Elementen wird mit Hilfe des Elektronenrechners über die Schnittstellenschaltung 47 gesteuert

Weiterhin wird die Auswahl der am Ausgang der Einrichtung 45 erzielten Trariformation sowie die Komplementbildung (oder ihr Fehlen) ebenfalls von dem Elektronenrechner über eine Schnittstellenschaltung 48 gesteuert.

Obwohl in dem vorstehend beschriebenen Beispiel der Betriebsweise die Kombination lediglich zweier Bilder beschrieben wurde, ist es verständlich, daß es im Rahmen der Erfindung möglich ist, mehr als zwei Bilder zu kombinieren, wobei die Anzahl der kombinierten Bilder nur durch die Anzahl der Eingänge begrenzt ist, die an dem Block 14 zur Verfugung stehen.

Es sei bemerkt, daß ein Bild den Block 14 durchlaufen kann, ohne daß es einer logischen Transformation unterworfen wird. In diesem Fall ist der Elektronenrechner, der die Betriebsweise der Analysevorrichtung steuert, derart programmiert, daß am Ausgang 45 das gleiche Bild wie am Eingang 451 erscheint.

Die Einrichtung 45 weist eine Wählfunktion auf, und sie kann daher in Form eines Wählgatters aufgebaut werden, wie dies weiter unten anhand der Fig.5 erläutert wird.

In F i g. 3 ist eine Ausführungsform einer Einrichtung 15 zur logischen Kombination zweier Bilder sowie eine Ausführung eines Verknüpfungsgliedes zur eventuellen Komplementbildung vom Typ der Verknüpfungsglieder 41 und 42 dargestellt.

Die logische Kombinationseinrichtung gemäß F i g. 3 weist 6 NAND-Glieder 50, 51, 52, 53, 54 und 55 mit offenem Kollektor auf.

Die Glieder 50 und 55 weisen nur einen einzigen Eingang auf, während die Glieder 51, 52, 53 und 54 jeweils zwei Eingänge aufweisen.

Der erste Eingang 511 des NAND-Gliedes 5t ist zum Empfang des Ausgangssignals von einem Schieberegister bestimmt, beispielsweise von dem Register 32 (F i g. t); der erste Eingang 52| des NAND-Gliedes 52 ist zum Empfang des Signals von dem Ausgang eines weiteren Speichers bestimmt, beispielsweise des Schieberegisters 33. Das dem Eingang 511 zugeführte Signal ist mit B_x bezeichnet, während das dem Eingang 52, zugeführte Signal mit B_y bezeichnet ist. Der erste Eingang 53| des NAND-Gliedes 53 ist zum Empfang des Signals B_y bestimmt, und dem ersten Eingang 541 des NAND-Gliedes 54 wird normalerweise das Signal B_x zugeführt.

An den zweiten Eingängen 511 und 54₂ der NAND-Glieder 51 bzw. 54 wird das Binärsignal K_x zugeführt Weiterhin wird den zweiten Eingängen 52₂ und 532 der NAND-Glieder 52bzw.53 das Binärsignal £,zugeführt. Diese Signale K_x und K_y sind die Signale zur Auswahl des Einganges, die von der Steuereinrichtung (Elektronenrechner) über die Schnittstellenschaltung 40 geliefert werden. Das Signal K_x hat den Wert »1« wenn gewünscht ist, daß die Signale B_x oder B_x (von dem Register 32) in der Einrichtung 15 kombiniert werden. In gleicher Weise hat das Signal K_y den Wej;t »1« wenn erwünscht ist, daß die Signale B_y oder B_y (von dem Register 33) in der Einrichtung 15 kombiniert werden. Wenn andererseits K_x — 0 oder K_y ·= 0 ist, so wird das Signal B_x oder B_y in dem Block 14 nicht verarbeitet. Der Eingang des Verknüpfungsgliedes 50 ist zum Empfang des Binärsignals Ki bestimmt, während der Eingang des Verknüj)fungsgliedes 55 das Signal K, empfängt. Das Sienal Ki. das ebenfalls von der zentralen Steuereinrichtung über die Schnittstellenschaltung 40 geliefert wird, ist, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird, ein Signal zur Operationssteuerung. Wenn K₁ — 0 ist, wird eine UN D-Verknüpfung durchgeführt, während, wenn

ί Ki - 1 ist, eine ODER-Verknüpfung durchgeführt wird.

Die Ausgänge der NAND-Glieder 50, 51 und 52 sind

alle mit dem gleichen Leiter 56 verbunden. Dieser Leiter 56 ist auf einer Seite über einen Widerstand 57 mit dem positiven Pol (+) einer (nicht gezeigten) Bezugsspannungsquelle und andererseits mit dem ersten Eingang eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes 58 verbundea Der zweite Eingang dieses EXKLUSIV-ODER-Gliedes 5& ist mit einem Leiter 59 verbunden, der mit den Ausgängen der NAND-Glieder 53,54,55 verbunden ist.

Das andere Ende dieses Leiters 59 ist über einen Widerstand 60 mit dem positiven Pol (+) der Bezugsspannungsquelle verbunden. Der Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 58 ist mit dem ersten Eingang eines weiteren EXKLUSIV-ODER-Gliedes 61

2u verbunden. Der zweite Eingang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 61 ist zum Empfang des Signals Kj bestimmt Der Ausgang dieses Gliedes 61 ist mit dem ersten Eingang eines dritten EXKLUSIV-ODER-Gliedes 62 verbunden. Von dem zweiten Eingang des Gliedes 62 wird ein Signal K_c zur eventuellen Komplementbildung zugeführt Dieses Verknüpfungsglied 62 entspricht der Einrichtung 41 oder der Einrichtung 42 gemäß F i g. 2.
Das Signal K_c wird von der Steuereinrichtung über die Schnittstellenschaltung 40 geliefert

Vor der Beschreibung der Betriebsweise der logischen Kombinationseinrichtung für die Bilder, die an Hand der F i g. 3 beschrieben wird, sei daran erinnert, daß die NAND-Glieder mit offenem Kollektor die Eigenschaft aufweisen, daß, wenn ihre Ausgänge mit dem gleichen Leiter verbunden sind, an diesem gemeinsamen Leiter nur dann eine binäre »1« erscheint, wenn ein derartiges einer binären »1« entsprechendes Signal an allen Ausgängen der mit diesem Leiter verbundenen NAND-Glieder erscheint In dem Beispiel sind die NAND-Glieder 50 bis 55 beispielsweise vom

Typ SN 7403, der beispielsweise von der Fa. Texas Instruments vertrieben wird. Wenn das Signal K, den Wert »0« hat, so hat das

Ausgangssignal des NAND-Gliedes 50 den Wert »0«. Daraus folgt, daß der Leiter 56 im Zustand »0« verbleibt. In diesem Fall (Ki» 0) weist das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 55 den Wert »1« auf. Unter diesen Bedingungen überträgt nur der Leiter 59 Informationen.

An diesem Leiter erscheint damit das Signal B_x ■ B_y wenn K_x = K, - 1 ist. Dieses Signal wird durch das EXKLUSIV-ODER-Glied 58 nicht modifiziert, d. h„ das Signal B_x ■ B_y erscheint an dem Ausgang des Gliedes 58. Dies ist ohne weiteres aus der Wahrheitstabelle eines

EXKLUSIV-ODER-Gliedes erkennbar:

b5 Wenn K₁ - 0 ist, so ergibt sich in gleicher Weise gemäß der vorstehenden Wahrheitstabelle, daß der Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 61 wiederum dem Signal B_x · ö_yentspricht.

Eingänge	0	Aus
	1	gänge
0	0	0
0	1	1
1	1
I	0

In dem Fall, in dem K, = 1 ist, bleibt das Signal des NAND-Gliedes 55 auf 0, und entsprechend weist der Leiter 59 den Wert »0« auf. Andererseits erscheint am Ausgang des NAND-Gliedes 50 ein Signa! mit dem Wert »1«. Wenn K_x - K, — 1 ist, so erscheint an dem Leiter 56 das Signal F₁ · Sy. Weil an dem zweiten Eingang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 58 ein Signal »0« anliegt, liegt an_dem Ausgang dieses Gliedes das gleiche Signal B_x · B_x vor. Weil K-, — 1 ist, erscheint am Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 61 das Komplement dieses Signals. Das heißt also

B_x ■ By ~ B_x + By

erscheint am Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 61, so daß man Signale erhält, die einer ODER-Verknüpfung der Signale B_x und B_y entsprechen.

Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich weiterhin, daß, wenn das dem zweiten Eingang des Gliedes 62 zugeführte Signal K_c den Wert »0« aufweist, dieses Glied 62 das seinem ersten Eingang zugeführte Signal ohne Änderung weiterleitet Wenn jedoch K_c = 1 ist, so liefert dieses Glied 62 an seinem Ausgang ein Signal, das das Komplement des dem ersten Eingang zugeführten Signals ist

Obwohl in dem an Hand der F i g. 3 beschriebenen Beispiel nur die Kombination von zwei Bildern vorgesehen ist, ist es verständlich, daß die möglichen Kombinationen nicht auf zwei Bilder beschränkt sind. Um Kombinationen einer zusätzlichen Anzahl von Bildern durchführen zu können, werden zusätzliche Paare von NAND-Gliedern mit offenem Kollektor vorgesehen.

Zum Schluß der Beschreibung der F i g. 3 sei darauf hingewiesen, daß in diesem Beispiel die EXKLUSIV-ODER-Glieder 58,61 und 62 beispielsweise integrierte Schaltungen vom Typ SN 7486 sind, die von der Fa. Texas Instruments vertrieben werden.

In Fig.4 ist eine Ausführung der Einrichtung 17 (F i g. 1 und 2) dargestellt, die die Transformation eines Bildes von dem ersten abgetasteten Punkt ermöglichi, der den Wert »1« aufweist Genauer gesagt transformiert die Einrichtung 17 ein Binärbild in ein transformiertes Bild, das nur einen einzigen Punkt mit dem Wert »1« aufweist, während alle anderen den Wert »0« haben. Dieses einzige Signal mit dem Wert »1« entspricht dem ersten Signal des Binärbildes, das dem Eingang der Einrichtung 17 zugeführt wird, das diesen Wert »1« aufweist. Selbstverständlich erhält man, wenn das dem Eingang zugeführte Bild nur »0«-Werte enthält, genauso nur »0«-Werte am Ausgang der Einrichtung 17.

Eine derartige Operation ermöglicht es, wie dies noch weiter unten an Hand der Fig. 12 erläutert wird, in Kombination mit aufeinanderfolgenden Dilatationen und Komplementbildungen die Auswahl eines Bildelements nach dem anderen bei dem Binärbild durchzuführen.

In dem in Fig.4 dargestellten Beispiel weist die Einrichtung 17 zwei D-Flipflopschaltungen 65 bzw. 66 auf. Der D- Eingang der Flipflopschaltung 65 ist mit dem ersten Eingang 671 eines UND-Gliedes 67 verbunden. Dieser Ausgang Q ist weiterhin mit dem D- Eingang der Flipflop-Schaltung 66 verbunden. Der zweite Eingang 67j des UND-Gliedes 67 ist mit dem Ausgang Q der Flipflop-Schaltung 66 verbunden. Dieser Ausgang ^der Flipflop-Schaltung 66 ist weiterhin mit dem Voreinstell- oder Sperreingang (Preset) der Flipflop-Schaltung 66 verbunden. In dem Beispiel sind die D-Flipflop-Schaltungen 65 und 6S beispielsweise vom Typ SN 7474 der Fa. Texas Instruments.

Jede D-Flipflop-Schaltung 65 bzw. 66 weist einen Takteingang Hzum Empfang eines Taktsignals auf.

Weiterhin sind die Rücksetzeingänge RAZ der Flipflop-Schaltungen 65 und 66 beide mit einem

gleichen Punkt 68 der zentralen Steuereinrichtung der

Vorrichtung verbunden. Vor der Beschreibung der Betriebsweise der Schal-

lu tung gemäß F i g. 4 erscheint es zweckmäßig, daran zu erinnern, daß eine D-Flipflop-Schaltung die Eigenschaft aufweist, daß, wenn ihrem Voreinstelleingang P ein Signal mit dem Wert 0 zugeführt wird, der Ausgang Q auf dem Pegel »1« verbleibt (Q bleibt damit 0), und zwar

is unabhängig von dem Signal, das dem Eingang D zugeführt wird.

Bevor der Anfang eines Bildes der Einrichtung 17 (Fig.4) zugeführt wird, wird mit Hilfe der zentralen Steuereinrichtung ein Rücksetzsignal an den Eingang 68

2« angelegt Die Ausgänge Q der D-Flipflop-Schaltungen 65 und 66 weisen somit den Zustand 0 auf.

Weiterhin weist der Ausgang des UND-Gliedes 67 den Wert 0 auf. Solange die dem D-Eingang der Flipflop-Schaltung 65 zugeführten Signale den Wert 0

2¹» beibehalten, behält der Ausgang Q dieser Flipflop-Schaltung 65 ebenfalls den Wert 0 bei, und auch der Ausgang des UND-Gliedes 67 weist diesen Wert auf. Wenn der erste Punkt mit dem Wert »1« des dem D-Eingang der Flipflop-Schaltung 65 zugeführten Bildes

to auftritt, erscheint am Ausgang Q dieser Flipflop-Schaltung ein Signal mit dem Wert »1«. Am Ausgang des UND-Gliedes 67 erscheint damit ebenfalls ein Signal mit dem Wert 1. Zum Zeitpunkt des Auftretens des folgenden Signals an dem D-Eingang der Flip-

i^ri flop-Schaltung 65 ist unabhängig von dem Wert dieses Signals das Signal mit dem Wert 1 von dem Ausgang Q der Flipflop-Schaltung 65 an den D-Eingang der Flipflop-Schaltung 66 übertragen worden. Unter diesen Bedingungen kippt der Ausgang ζ> der Flipflop-Schaltung 66 in den Nullzustand, und auch der Ausgang des UND-Gliedes 67 geht auf den Wert 0 über. Der Ausgang Q der Flipflop-Schaltung 66 wird auf dem Wert 0 gehalten, weil er mit dem Voreinstelleingang P verbunden ist. Dieser Ausgang kann nur dann den Wert

4^ri 1 wiedererhalten, wenn ein Impuls einem Rücksetzeingang zugeführt wird. Als Ergebnis bleibt der Ausgang des UND-Gliedes 67 für den Rest des Bildes im Zustand 0.
Aus dem Vorstehenden ist zu erkennen, daß ein Bild

w in ein auf einen einzigen Punkt reduziertes Bild transformiert wird, wobei dieser Punkt der erste Punkt ist, der im Verlauf der Abtastung auftritt.

F i g. 5 zeigt eine Ausführung der Wählgatter 200,207, 208,209,28,29 und 30 nach F i g. I.

T> Diese Wählgatter umfassen zwei UND-Glieder 70 und 71, die jeweils zwei Eingänge aufweisen. Der Ausgang des UND-Gliedes 70 ist mit dem ersten Eingang eines ODER-Gliedes 72 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes 71

bo verbunden ist.

Die in F i g. 1 dargestellten Eingänge der Wählgalter entsprechen den ersten Eingängen 70i bzw. 711 der UND-Glieder 70 und 71. Der Ausgang jedes Wählgatters entspricht dem Ausgang des ODER-Gliedes 72.

M Die den zweiten Eingängen der UND-Glieder 70 und 71 zugeführten Signale sind die Steuersignale für die Auswahl der Signale oder Bilder, die an den ersten Eingängen 70i oder 711 angelegt werden. Diese

Steuersignale sind derart, daß Kb — Ka ist. Diese Steuersignale werden einerseits durch die Steuereinrichtung (beispielsweise Elektronenrechner) im Fall der Wählgatter 200, 207, 208 und 209 und andererseits durch die Steuereinrichtung oder durch das Bild selbst, entsprechend der Art der Anwendung, im Fall der Wählgatter 28, 29 und 30 erzeugt Wenn das dem zweiten Eingang des Grundgliedes 70 (oder 71) zugeführte Signal den Wert 1 aufweist, überträgt diesen UND-Glied dL· seinem ersten Eingang 7Oi zugeführten Signale. Wenn andererseits das dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 70 zugeführte Signal den Wert »0« aufweist, so behält das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes 70 den Wert »0« bei.

F i g. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung 44 zur Erosion mit Hilfe eines zweidimensionalen Strukturierenden Elements. Genauer gesagt, ist dieses strukturierende Element ein regelmäßiges Sechseck, das in F i g. 6a dargestellt ist.

Die in F i g. 6 dargestellte Erosionseinrichtung umfaßt 7 Elemente, die mit 75 bis 81 bezeichnet sind. Jedes dieser Elemente entspricht einer Erosion durch ein Segment. Wie es in der französischen Patentschrift 20 92 711 beschrieben ist, umfaßt jedes dieser Elemente eine Verzögerungseinrichtung und ein UND-Glied. Schließlich weisen diese Elemente 75 bis 81 jeweils zwei Ausgänge auf, von denen der erste ein Signal liefert, das der Erosion durch das gesamte betrachtete Segment entspricht, während der zweite ein Signal liefert, das der Translation durch einen Vektor entspricht, der diesem jo Segment entspricht (Erosion durch das Ende dieses Vektors). In Fig.6a sind die Ecken des Sechseckes mit dem Bezugszeichen Si bis Sj bezeichnet, während die Seiten durch die Bezugszeichen Ci bis C* bezeichnet sind. Der Punkt C ist der Mittelpunkt des regelmäßigen _J5 Sechseckes (Zentrum des Kreises, der durch die Scheitelpunkte oder Ecken Si bis Se verläuft). In Fig.6 ist jeder der beiden Ausgänge der Elemente 75 bis 81 mit den Bezugszeichen des strukturierenden Elements bezeichnet, mit dem das entsprechende Element eine ,,<, Erosion durchführt. Beispielsweise weist das Erosionselement 75 einen ersten mit Ci bezeichneten Ausgang und einen zweiten Ausgang auf, der mit Sz bezeichnet wurde. An dem Ausgang Ci erscheint ein Bild, das das durch ein der Seite Ci entsprechendes strukturierendes _Vi Element erodierte Bild des am Eingang des Elements 75 gelieferten Bildes ist, wobei dieses strukturierende Element in gleicher Weise durch den Vektor Pi im Inneren des das Element 75 darstellenden Blockes dargestellt ist. An dem mit S2 bezeichneten Ausgang des _w Elements 75 erscheinen die Signale, die einem Bild entsprechen, das das durch den Vektor mit dem Ursprung Si und dem Ende Sz translatierte CiId des durch die Signale dargestellten Bildes ist, d^:e am Eingang des Elements 75 zugeführt werden. ₅,

Zwei aufeinanderfolgende Erosionselemente sind durch ein Wählgatter der Art getrennt, wie es an Hand der F i g. 5 beschrieben wurde. Entsprechend sind die Ausgänge Ci und S2 des Erosionselements 75 mit den jeweiligen Eingängen des Wählgatters 82 verbunden. «> Der Ausgang dieses Wählgatters 82 ist mit dem Eingang des Elements 76 verbunden. In gleicher Weise sind die Elemente 76 und 77, 78 und 79 und 79 und 80 durch Wählgatter 83, 84 bzw. 85 getrennt. Im Gegensatz hierzu sind die Elemente 77 und 78 einerseits durch ein t>5 Wählgatter 86 und andererseits durch ein Verknüpfungsglied 87 zur eventuelSen Komplementbildung verbunden (EXKLUSIV-ODER-Glied). Der erste Eingang des Wählgatters ist mit dem Ausgang C₃ des Erosionselements 77 verbunden, während der zweite Eingang dieses Wählgatters 86 mit dem mit Si bezeichneten Eingang des Erosionselements 75 verbunden isL Der Ausgang des Wählgatters 86 ist mit dem Eingang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 87 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang des Erosionselements 78 verbunden ist Der Ausgang St des Erosionselements 78 ist mit dem Eingang des zu dem Element 75 analogen Elements 81 verbunden.

Der Ausgang C₄ des Elements 80 ist mit dem ersten Eingang eines Wählgatters 88 über ein Verknüpfungsglied zur eventuellen Komplementbildung (EXKLUSIV-ODER-Glied) verbunden. Der zweite Eingang des Wählgatters 88 ist mit dem Ausgang einer Programmiereinrichtung 90 für die Programmierung des sechseckigen strukturierenden Elements verbunden. Diese Programmiereinrichtung 90 ermöglicht die wahlweise Festlegung der Werte (1 oder 0), die den Kanten oder den Seiten des sechseckigen strukturierenden Elements zugeordnet sind. Zu diesem Zweck weist die Einrichtung 90 Eingänge 91,92,93 auf, die mit den Ausgängen der Elemente 75 bis 81 verbunden sind. Zur Vereinfachung sind die entsprechenden Verbindungen in F i g. 6 nicht dargestellt Zur weiteren Vereinfachung sind die sechs mit den Ausgängen Si bis S₆ (und O bis C₂) verbundenen Eingänge durch einen einzigen Eingang 91 (und 92) dargestellt Der Eingang 93 ist mit dem Ausgang G des Elements 81 verbunden.

In dem Beispiel werden die den Ecken oder Seiten des strukturierenden Elements zugeordneten Werte der Einrichtung 90 durch die zentrale Steuereinrichtung über eine Schnittstellenschaltung 94 aufgeprägt.

Das zu erodierende Signal wird dem Eingang Si des Elements 75 über ein Verknüpfungsglied 95 zur eventuellen Komplementbildung (EXKLUSIV-ODER-Glied) zugeführt Dieses Verknüpfungsglied 95 ermöglicht es, die Erosionseinrichtung in eine Dilatationseinrichtung umzuwandeln. Es ist tatsächlich bekannt, daß die Erosion von Bildkörnern der Dilatation von Bildporen entspricht

Der Ausgang des Wählgatters 88 stellt den Ausgang der Erosionseinrichtung dar.

Schließlich ist bezüglich der F i g. 6 festzustellen, daß Einrichtungen zur Änderung der Abmessungen des strukturierenden Elements dieser Erosionseinrichtung vorgesehen sind. Zu diesem Zweck weist jedes Erosionselement 75 bis 81 einen jeweiligen Steuereingang 75| bis 811 auf. Das Steuersignal für die Abmessungen des strukturierenden Elements, das allen Steuereingängen zugeführt wird, wird von der zentralen Steuereinrichtung über eine Schnittstellenschaltung 96 geliefert Damit die Abmessungen des strukturierenden Elements geändert werden können, weist jedes Erosionselement einen Satz von Verzögerungseinrichtungen auf, und das dem entsprechenden Eingang zugeführte Steuersignal ist zur Auswahl der geeigneten Verzögerungseinrichtungen bestimmt

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform des Erosionselements 75. In diesem Beispiel weist das Element 75 vier bistabile Kippstufen 100, 101, 102, 103 auf, die in Kaskade geschaltet sind. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Ausgang Q einer Kippstufe mit dem Eingang der folgenden Kippstufe verbunden ist. Die Ausgänge Q der Kippstufen 100 bis 103 sind mit einem jeweiligen Eingang eines UND-Gliedes 104 mit vier Eingängen verbunden.

Der Ausgang Q der Kippstufe 103 bildet den Ausgang

S₂ des Elements 75, und der Ausgang des UND-Gliedes 104 bildet den Ausgang Ci dieses Elements 75.

Um die Abmessungen des diesem Erosionselements 75 entsprechenden strukturierenden Elements zu ändern, reicht es aus, die erste Kippstufe oder die zwei oder drei ersten Kippstufen anstelle der vier Kippstufen (gem. F i g. 7) in Betrieb zu setzen. Zu diesem Zweck wird mit Hilfe der zentralen Steuereinrichtung der Kippstufe 101, 102 oder 103 ein Sperrsignal derart zugeführt, daß diese Kippstufen im Zustand »1« blockiert werden, wobei die zentrale Steuereinrichtung eine »1« dem Sperr- oder Voreinstell-Eingang P der entsprechenden Kippstufe zuführt In dem Fall, in dem das strukturierende Element veränderliche Abmessungen aufweist, wird der Ausgang S₂ von dem Ausgang der kippstufe abgenommen, der der auf den Wert »1« blockierten vorhergeht

Im folgenden wird an Hand der F i g. 8 ein Speicher vom Typ der Speicher 32, 33 oder 34 nach F i g. 1 beschrieben, beispielsweise an Hand des Speichers 32. Weiterhin ist in dieser Figur in ausführlicherer Weise als in F i g. 1 das entsprechende Wählgatter 28 dargestellt. Schließlich ist in dieser Fig.8 die zentrale Steuereinrichtung 105 (Digitalrechner) sowie die Synchronisiereinrichtung 5 gezeigt.

Wie es bereits erwähnt wurde, ist der Speicher 32 ein dynamisches Schieberegister. In der hier betrachteten Ausführungsform weist dieses Register 32 insgesamt 60 Teilregister mit jeweils einer Kapazität von 1024 Bits auf. Diese Teilregister 32|, 322... sind in dem Beispiel vorzugsweise dynamische Schieberegister vom Typ MN 1402 A, die beispielsweise von der Fa. National Semiconductors vertrieben werden. Jedes dieser Teilregister weist einen Takteingang H auf, der mit dem Takt- oder Synchronisationsausgang T₂ der Synchronisationseinrichtung 5 verbunden ist Eine Ausführungsform des Taktsignalgeneratorteils dieser Synchronisiereinrichtung 5 wird weiter unten an Hand der Fig. 11 noch näher erläutert.

Wie es bereits an Hand der F i g. 5 zu erkennen war, umfaßt das Wählgatter 28 die UND-Glieder 70a und 71 a sowie ein ODER-Glied 72a. Der erste Eingang des UND-Gliedes 70a ist mit dem Ausgang des Wählgatters 18 (Fig. 1) verbunden und empfängt damit Signale, die das Bild darstellen, das den Block 14 durchlaufen hat und das mit Hilfe der Einrichtung 19 mit einem Rahmen versehen wurde.

Der zweite Eingang des UND-Gliedes 70a ist mit dem mit 7] bezeichneten Steuerausgang für die Steuerung der Übertragung eines Bildes der Synchronisiereinrichtung 5 über einen Inverter 106 verbunden. Der erste Eingang des UND-Gliedes 71a ist direkt mit dem Ausgang 7i der Synchronisiereinrichtung 5 verbunden. Der zweite Eingang dieses UND-Gliedes 71a ist mit dem Ausgang des Registers 32 über den Block 204 verbunden, der weiter unten an Hand der F i g. 11 beschrieben wird.

Es ist jedoch bereits jetzt zu erkennen, daß der Block 204, von dem ein zweiter Eingang mit der Einrichtung 26 verbunden ist, der die wunschgemäße Modifikation des in dem zugehörigen Speicher enthaltenen Bildes ermöglicht, ein Wählgatter enthält, das die Inbetriebsetzung ebenfalls nach Wunsch einer Modifikationseinrichtung für das Bild ermöglicht

Wie es weiter unten an Hand der F i g. 9 und 10 noch näher zu erkennen ist, tritt am Ausgang T₂ der Synchronisiereinrichtung 5 ein Taktsignal mit einer Frequenz von 5 MHz auf, das periodisch unterbrochen wird. Diese periodischen Unterbrechungen entsprechen dem Übergang von einer Zeile zur folgenden — in dem Abtastraster des Bildes — und von einem Bild zum folgenden.

Wenn an dem Ausgang 7| der Synchronisiereinrichtung 5 ein Signal erscheint, das die Binärziffer »1« darstellt, existiert eine Verbindung 108, die in gestrichelten Linien dargestellt ist, die den Ausgang des Speichers 32 mit seinem Eingang verbindet. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Speicher in Umlaufbetrieb geschaltet ist. In diesem Fall kann das UND-Glied 70a kein Signal zum Eingang des Speichers 32 weiterleiten weil einer seiner Eingänge ein Signal empfängt, das die Ziffer 0 darstellt.

Im entgegengesetzten Fall, d. h. wenn der Ausgang 7| ein die Zahl »0« darstellendes Signal liefert, kann das UND-Glied 71a kein Signal übertragen, und der Umlaufbetrieb des Speichers 32 ist unterbrochen. Dafür kann das UND-Glied 70a die von dem Block 14 kommenden Signale übertragen. In diesem Fall wird ein Bild in dem Speicher 32 eingespeichert.

Die zentrale Steuereinrichtung 105 bestimmt den Zeitpunkt, zu dem das Einspeicherungssignal (oder das Umlaufspeichersignal) an dem Ausgang 7i der Einrichtung 5 erscheinen soll. Die Steuerbefehle werden der Einrichtung 5 über eine Schnittstellenschaltung 109 zugeführt.

Die Bilder, die einer Transformation in dem Block 14 unterworfen wurden, und insbesondere die Bilder, die

jo einer Erosion oder einer Dilatation unterworfen wurden, werden in dem genannten vorgegebenen Raster der Abtastung des Bildes verschoben. Diese Verschiebung ist störend, weil sie die Vergleichsoperationen in der Einrichtung 15 stören kann. Sie überträgt

j5 sich in das Raster durch eine Verschiebung um eine vorgegebene Anzahl von Punkten. Das heißt mit anderen Worten, daß in dem Raster der erste Punkt des Bildes nach der Transformation nicht mehr der erste normalerweise abgetastete Punkt ist, sondern ein Punkt mit einer vorgegebenen Rangstelle. Diese Rangstelle ist durch die Nummer (77+1) der Zeile und eine Position oder Rangstelle (p) auf dieser Zeile gekennzeichnet. Es ist daher erforderlich, das auf diese Weise eingespeicherte Bild im Speicher 32 in umgekehrter Richtung zu verschieben. Diese Verschiebung (tatsächlich eine Rahmenbildung oder Zentrierung) wird mit Hilfe der Einrichtung 5 durchgeführt

Erfindungsgemäß wurde festgestellt daß die auf ein Bild nach einer Transformation durch Erosion oder

Ήΐ Dilatation ausgeübte Verschiebung nur von dem strukturierenden Element (von seinen Abmessungen und seiner Form) und nicht von dem Bild abhängt, das transformiert wurde. Dies heißt mit anderen Worten, daß, wenn die Transformation mit dem gleichen

r,5 strukturierenden Element immer die gleiche ist die Verschiebung konstant ist und nichi von dem transformierten Bild abhängt. Der Vorgang der Zentrierung oder Rahmenbildung ist damit erleichtert

Die Einrichtung 105 überträgt der Synchronisier-

bo einrichtung 5 über die Schnittstellenschaltung 109 die vorgegebenen Werte π und p, die erforderlich sind, um das Bild in dem Speicher 32 zu zentrieren. Die Nummer π der Zeile wird am Ausgang 109i der Schaltung 109 geliefert, während die Rangstelle ρ auf der (n + l)-ten

_b5 Zeile an dem Ausgang 1092 der Schaltung 109 erscheint Schließlich sei bezüglich der F i g. 8 erwähnt, daß der Zentriervorgang unmittelbar nach der Einspeicherung des Bildes in das Register 32 durchgeführt wird.

Für diese Zentrierung oder Rahmenbildung wird die Erzeugung der Taktsignale während einer ausreichenden Zeit nach Beginn des Bildes gestoppt, damit das in dem Speicher 32 eingespeicherte Bild nach diesem Zentriervorgang derart ist, daß der erste Punkt des zu zentrierenden oder mit einem Rahmen zu versehenden Bildes in der ersten Kippstufe des Registers 32 enthalten ist.

Die Fig.9 und 10 zeigen eine Ausführungsform der Synchronisiereinrichtung 5.

Die in Fig.9 dargestellte Synchronisiereinrichtung weist eine Generatorschaltung 110 für das Schieberegister-Taktsignal auf. Dieses Signal wird den Eingängen H (F i g. 8) zugeführt.

Die Schaltung IiO weist drei Eingänge 111,112 und 113 auf. Der Eingang 111 ist mit dem der Ausgänge der Abtasteinrichtung 3 (Fig. 1) der Kamera verbunden, der das Anzeigesignal für den Beginn des Bildes liefert. Der Eingang 112 ist mit einem (nicht gezeigten) Taktsignalgenerator mit einer Frequenz von in diesem Beispiel 5MHz verbunden. Der Eingang 113 ist mit dem Ausgang eines Zählers 115 verbunden, der weiter unten näher erläutert wird. Die dem Eingang 111 zugeführten Impulse ermöglichen das Starten der Schaltung UO während die dem Eingang 113 zugeführten Signale das Stoppen der Betriebsweise dieser Schaltung 110 steuern. Am Ausgang 116 erscheinen schließlich normalerweise die Signale, die dem Eingang 112 zugeführt werden.

Der Ausgang 116 der Generatorschaltung UO ist mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 117 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang einer Schaltung 118 zur Erzeugung von Signalen verbunden ist, die die Dauer der Abtastung einer Zeile aufweisen. Diese Schaltung 118 wird weiter unten an Hand der Fig. 10 noch näher erläutert. Es genügt jedoch in jeder Weise festzustellen, daß der Eingang der Schaltung 118 mit dem Ausgang der Kamera-Abtasteinrichtung 3 verbunden ist, der die Zeilensynchronisationsimpulse liefert.

Außer den Schaltungen HO und 118 weist die in Fig.9 dargestellte Synchronisiereinrichtung einen Zähler 120 auf, der zur Zählung der Zeilensynchronisationsimpulse für jedes Bild bestimmt ist Der Zähleingang 121 dieses Zählers 120 ist damit mit dem Ausgang der Abtasteinrichtung der Kamera verbunden, die diese Zeilensynchronisationsimpulse aussendet Der Eingang 122 zum Starten des Zählers 120 ist mit dem Ausgang der Abtasteinrichtung der Kamera verbunden, der die Steuerimpulse für den Beginn des Bildes liefert

Der Ausgang des Zählers 120 ist mit dem ersten Eingang 123 eines Gleichwertigkeitskomparators 124 verbunden. Der zweite Eingang 125 dieses Komparators 124 ist mit dem Ausgang 1O9| der Schnittstellenschaltung 109 (F i g. 8) verbunden. Dieser Eingang 125 des !Comparators 124 ist damit zum Empfang eines Signals bestimmt, das die Nummer π der Zeile darstellt, die der dem Bild aufzuprägenden Verschiebung in dem Speicher 32 entspricht Der Ausgang 126 des Komparators 124 ist mit dem Starteingang 127 eines Zählers 128 verbunden, dessen Zähleingang 129 mit dem Ausgang des UND-Gliedes 117 verbunden ist Der Ausgang 126 des Komparator 124 ist in gleicher Weise mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 130 verbunden. Der zweite Eingang dieses UND-Gliedes 130 ist mit dem Ausgang eines Gleichwertigkeitskomparators 131 verbunden. Der erste Eingang dieses Komparator 131 ist mit dem Ausgang des Zählers 128 verbunden, während der zweite Eingang 132 dieses Komparator 131 mit dem Ausgang 1092 der Schnittstellenschaltung 109 verbunden ist. Dieser Eingang 132 ist damit zum Empfang eines Signals bestimmt, das die Rangstelle ρ ·-, (auf der η + I -len Zeile) der Verschiebung des Bildes in dem Register 32 darstellt.

Der Ausgang des UND-Gliedes 130 ist mit dem Eingang H einer bistabilen Kippstufe 133 verbunden, dessen Ausgang Q mit dem Starteingang 134 des

lu Zählers 115 verbunden ist. Der Rücksetzeingang (RAZ) dieser Kippstufe 133 ist mit dem Ausgang des Zählers 115 verbunden.

Schließlich ist der Zähleingang 135 des Zählers 115 mit dem Ausgang des UND-Gliedes 117 verbunden.

Im Betrieb treten vom Erscheinen eines Steuerimpulses für den Bildbeginn an dem Eingang IH der Schaltung HO an am Ausgang des UND-Gliedes 117 Impulse während der Dauer der von der Schaltung 118 erzeugten Signale auf. Diese Ausgangssignale des UND-Gliedes 117 werden den Takteingängen H der Kippstufen des Schieberegisters zugeführt Die Ausgangsimpulse des UND-Gliedes 117, die dem Zähleingang 135 des Zählers 115 zugeführt werden, sind ohne Wirkung auf diesen Zähler, weil dieser noch keinen Start- oder Einschaltimpuls an seinem Eingang 134 empfangen hat. Dieser Start- oder Einschaltimpuls wird mit Hilfe der Zähler 120 und 128, der Komparatoren 124 und 131, des UND-Gliedes 130 und der Kippstufe 133 erzeugt.

ίο Wenn der Zähler 120 π Zeilen (nach dem Auftreten des Steuersignals für den Beginn des Bildes an seinem Starteingang 122) gezählt hat, erscheint ein Impuls am Ausgang des Komparator 124. Dieser Impuls schaltet den Zähler 128 ein, d. h, er ermöglicht das Anlaufen der Zählung der Impulse, die seinem Eingang 129 zugeführt werden. Wenn dieser Zähler 128 ρ Impulse an diesem Eingang 129 gezählt hat, sendet der Komparator 131 einen Impuls aus, der dem ersten Eingang des UND-Gliedes 130 zugeführt wird. Daher erscheint am Ausgang dieses UND-Gliedes 130 ein Impuls für den p-ten Punkt der (a + l)-ten Zeile der Abtastung des Bildes. Dieser Impuls wird dem Eingang H der Kippstufe 133 zugeführt und wird damit an den Starteingang 134 des Zählers 115 übertragen. Von

4; diesem Zeitpunkt an kann daher der Zähler 115 die Impulse zählen, die am Ausgang des UND-Gliedes 117 geliefert werden. Der Zähler 115 ist vom Typ mit Befehlspunkt, d. h, er sendet nur dann ein Signal an seinem Ausgang aus, wenn die in diesen Zähler

<io eingegebene Zahl einen bestimmten Wert erreicht hat In diesem Beispiel ist dieser Wert 61440, was der Anzahl A/der Punkte des Rasters des Bildes und der Kapazität der Speicher 31 bis 34 entspricht Sobald der Zähler 115 die 61440 Impulse am Ausgang des UND-Gliedes 117 gezählt hat, sendet er einen Impuls an seinem Ausgang aus, der dem Stoppeingang 113 der Schaltung HO zugeführt wird In diesem Zeitpunkt wird die Kippschaltung 133 auf 0 zurückgesetzt, und zwar ebenso wie die Zähler 115,120 und 128. Die Werte von π und ρ werden

bo beide (mit Hilfe des Rechners) an den Eingängen 125 und 132 auf den Wert 1 zurückgesetzt Auf diese Weise ist die gewünschte Rahmenbildung oder Verschiebung durchgeführt, weil, wenn der folgende Steuerimpuls für den Bildbeginn an dem Eingang IH der Schaltung HO

_b5 auftritt, das dem ersten Punkt des Bildes entsprechende Signal in der letzten Kippstufe des Schieberegisters eingespeichert wird.
Im folgenden wird anhand der Fig. 10 eine

Ausführungsform der Generatoreinrichtung 118 für die Zeilenablenksignale beschrieben. Diese Einrichtung ermöglicht die Erzeugung von Signalen während alternativ 237 und 238 Taktimpulsen.

Diese in Fig. 10 dargestellte Schaltung 118 weist einen Zähler 140 auf, dessen Zähleingang 141 mit dem Ausgang des (nicht gezeigten) Taktgenerators mit der Frequenz 5MHz verbunden ist. Der Start- oder Freigabeeingang 142 des Zählers 140 stellt den Eingang der Schaltung 118 dar; dieser Eingang ist daher mit dem ι ο Zeilenablenkausgang der Ablenkeinrichtung 3 der Fernsehkamera verbunden. Der Ausgang des Zählers 140 ist mit dem ersten Eingang 143 eines !Comparators 144 verbunden. Der zweite Eingang 145 des Komparators 144 ist mit dem Ausgang einer Additionseinrichtung 146 mit zwei Eingängen 147 und 14S verbunden.

Der erste Eingang 147 der Additionseinrichtung 146 ist mit dem Ausgang eines Bezugssignalgenerators 149 verbunden. Dieses Bezugssignal entspricht der Zahl 237. Der zweite Eingang 148 der Additionseinrichtung ist mit dem genannten Zeilenablenkausgang der Einrichtung 3 über eine Wechselschaltung 150 verbunden. Diese Wechselschaltung 150, die durch eine D-Flipflop-Schaltung gebildet ist, liefert an ihrem Ausgang Q ein Signal mit dem Wert »1« für jeden zweiten an ihrem Eingang 2^r> empfangenen Impuls. Für die übrigen Impulse (ebenfalls einer von zweien) liefert diese Schaltung 150 ein Signal, das dem Wert »0« entspricht,-an den Eingang 148 der Additionseinrichtung 146. Zu diesem Zweck ist der Ausgang Q mit dem D-Eingang verbunden. jo

Der Ausgang des !Comparators 144 ist mit dem Rücksetzeingang einer D-Flipflop-Schaltung 151 verbunden. Der Takteingang dieser Flipflop-Schaltung ist mit dem Zeilenablenkausgang der Einrichtung 3 verbunden. Dem Eingang D dieser Flipflop-Schaltung j5 151 wird ein Signal zugeführt, das dauernd den Wert 1 aufweist, und der Ausgang Q stellt den Ausgang der Schaltung 118 dar. Dieser Ausgang Q ist weiterhin mit dem Rücksetzeingang RAZdes Zählers 140 verbunden.

Im Betrieb wird die D-Flipflop-Schaltung für jedes Zeilensynchronisationssignal von der Ablenkeinrichtung der Kamera abwechselnd für 237 bzw. 238 Taktimpulse zurückgesetzt Es sei bemerkt, daß die Flipflop-Schaltung 150 zu Beginn jedes Bildes auf 0 zurückgesetzt wird.

In Fig. Ii ist eine Ausführungsform des Blockes 204 zur wunschgemäßen Änderung des Inhaltes eines Speichers dargestellt, wie z. B. des Speichers 32. Der Eingang 2043 dieses Blocks 204 ist mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 157 und mit dem ersten r_M Eingang eines NAND-Gliedes 158 verbunden. An den zweiten Eingängen 2042 bzw. 2044 der Glieder 157 und 158 werden komplementäre Binärsignale angelegt, die weiter unten erläutert werden.

Der Ausgang des NAND-Gliedes 158 ist mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 159 verbunden, während der Ausgang des UND-Gliedes 157 mit dem ersten Eingang eines ODER-Gliedes 160 verbunden ist, dessen zweiter Eingang den Eingang 204i des Blocks 204 darstellt, d.h., daß er mit dem Ausgang des _b0 Speichers 32 verbunden ist Der Ausgang des ODER-Gliedes 160 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 159 verbunden, dessen Ausgang den Ausgang des Blocks 204 darstellt

Der Eingang 204₃ ist mit dem Ausgang des Blocks 26 _b5 verbunden, der eine binäre Information mit dem Wert »1« während eines Teils des Bildes liefert

Im Betrieb wird, wenn es erwünscht ist. dem in dem

Speicher 32 gespeicherten Bild weiße Punkte (Binärsignale mit dem Wert »1«) hinzuzufügen, ein Signal mit dem Wert »1« an den Eingang 2042 und mit dem Wert »0« an den Eingang 204₄ angelegt.

In diesem Fall nimmt der Ausgang des Blocks 204 den Wert »1« unabhängig von dem Wert des Ausgangssignals des mit dem Eingang 2O4| verbundenen Speichers 32 für alle Punkte des Bildes an, für die das dem Eingang 204₃ zugeführte Signal den Wert »1« hat.

Umgekehrt wird, wenn es erwünscht ist, schwarze Punkte (Signale, die dem Binärwert »0« entsprechen) an bestimmten Punkten des Bildes einzuschreiben, ein Signal mit dem Wert »1« an den Eingang 204₄ und ein Signal mit dem Wert »0« an den Eingang 204₂ angelegt.

Der Ausgang des Blocks 204 nimmt den Wert »0« für alle Punkte des Bildes an, für die das dem Eingang 204j zugeführte Signal den Wert 1 aufweist.

Einrichtungen, die die Lokalisierung des Punktes des in dem Speicher 32 enthaltenen Bildes ermöglichen, der abgeändert werden soll, d.h. Einrichtungen, die die Synchronisation der Betriebsweise des »elektronischen Bleistiftes« mit dem Taktgenerator des Speichers 32 ermöglichen, sind an sich bekannt, so daß sie hier nicht beschrieben werden sollen.

Der elektronische oder Analogbleistift, von dem hier die Rede war, ist beispielsweise eine Einrichtung vom Typ »joystick« wie er von der Fa. TEKTRONIX unter der Bezeichnung 015-0175-00 vertrieben wird. Eine derartige Einrichtung weist zwei Potentiometer auf, die gleichzeitig mit Hilfe eines Hebels betätigbar sind. Diese Potentiometer sind mit monostabilen Kippstufen verbunden, die die Koordinaten eines Bildpunktes festlegen.

Die Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform des Blocks 201, der es in Verbindung mit den anderen Elementen der Vorrichtung, insbesondere dem Zähler 210 und den Speichern 32, 33 und 34 ermöglicht, logische oder geometrische Transformationen vom Erosions- oder Dilatationstyp mit Hilfe dreidimensionaler strukturierender Elemente durchzuführen.

Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, weist dieser Block 201 einen Komparator 212 mit drei Eingängen auf, die mit den jeweiligen Eingängen 2011, 2OI2 bzw. 20I₃ verbunden sind. Der Komparator 212 ist so aufgebaut, daß er ein Binärsignal mit dem Wert 1 liefert wenn die den Eingängen 201,, 20I₂, 20I₃ zugeführte Binärzahl nicht gleich 0 ist Der Block 201 weist weiterhin eine Additionseinrichtung 213 auf, deren erste Eingänge ebenfalls mit den Eingängen 2011, 20I₂ und 20I₃ verbunden sind und deren zweite Eingänge mit der zentralen Steuereinrichtung über eine Schnittstellenschaltung 214 verbunden sind. An den Ausgängen der Schaltung 214 erscheint in Form von Binärzahlen die Anzahl M. die der gewünschten Abmessung des strukturierenden Elements der logischen Transformation (Erosion oder Dilatation) entspricht die der Block 201 durchführen soll. Wie es weiter unten zu erkennen ist entspricht diese Zahl M der Höhe m ■ I des strukturierenden Elements.

Die Ausgänge der Addiereinrichtung 213 sind mit ersten Eingängen eines zweiten Komparators 215 verbunden, dessen zweite Eingänge jeweils mit den Punkten 20I₅, 20U bzw. 20I₇ verbunden sind. Der Ausgang des Komparators 215 ist mit dem ersten Eingang eines UND-Gliedes 216 verbunden, dessen zweiler Eingang mit dem Ausgang des Komparators 212 verbunden ist Der Ausgang des UND-Gliedes 216 ist mit dem ersten Eingang eines ODER-Gliedes 217

verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Eingang 2OJ₄ verbunden ist. d. h. mit dem Ausgang des Blocks 14. Der Ausgang des ODER-Gliedes 217 ist mit dem ersten Eingang eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes 218 verbunden. Dieses EXKLUSIV-ODER-Glied 21» bildet, wie dies bereits gezeigt wurde, ein Verknüpfungsglied zur eventuellen Komplementbildung.

Der Block 201 des Zählers 210 ist nur im Fall einer Erosion oder Dilatation mit Hilfe eines dreidimensionalen Elements wirksam. Die Aufgabe und die Betriebs- to weise des Blocks 201 und des Zählers 210 werden weiter unten in Verbindung mit einem Beispiel (dem nachfolgenden dritten Beispiel) beschrieben.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der anhand der Fig. 1 bis 12 beschriebenen Vorrichtung werden als Beispiele mehrere Anwendungen dieser Vorrichtung beschrieben.

In dem ersten Beispiel wird, wie bereits angegeben, angenommen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zentralen Steuereinrichtung verbunden ist, die durch einen Elektronenrechner gebildet ist, d. h. einen programmierbaren Rechner. In diesem Beispiel wird die Vorrichtung zur Untersuchung eines Bildes Bildelement für Bildelement (oder Bildkorn für Bildkorn) verwendet. Genauer gesagt handelt es sich darum, einen morphologischen Parameter für jedes Bildelement des zu untersuchenden Bildes zu bestimmen. Ein Bildelement oder Bildkorn ist ein in sich verbundener Bestandteil (in einem einzigen Stück), der konvex sein kann und in dem sich Löcher oder Poren befinden können. Weiterhin ist Jo per Definition ein Bildelement vollständig innerhalb des Meßrahmens oder des Analysefeldes enthalten. Als Beispiel für den morphologischen Parameter sei ohne Beschränkung die Oberfläche, der Umfang oder die Abmessungen des größten Sechsecks genannt, das in >^r> das Bildelement einschreibbar ist

Für diese Messung des morphologischen Parameters wird in zwei Schritten vorgegangen: Während des ersten Schrittes werden die Teile entfernt, die sich am Rand 170 (Fig. 13) des Meßrahmens oder der Meßblende befinden, und während des zweiten Schrittes werden die Messungen für die Teilchen durchgeführt, die nicht beseitigt wurden.

Für den ersten Schritt (Entfernung der Bildelemente am Rand) werden die folgenden Operationen durchge- «'s führt:

a) Das Bild des zu analysierenden Mediums wird durch die Einrichtungen 10 und 10a (Fig. 1) in numerisches Format gebracht, durchläuft den so Block 14, ohne hier einer Transformation unterworfen zu werden, und wird dann dem Speicher 32 zugeführt

b) Das dem Rand der Blende entsprechende Signal (ein Signal mit dem Wert 1 an der Kante und mit « dem Wert 0 am Inneren oder Äußeren dieser Blende) wird in der gleichen Weise in den Speicher 33 eingeführt

c) Die auf diese Weise in den Speichern 32 und 33 eingespeicherten Bilder werden gleichzeitig den t> <> Eingängen 14₃ und H4 des Blocks 14 zugeführt In dem Block 14 werden die Bilder, die jeweils mit X bzw. y bezeichnet sind, in der Einrichtung 15 derart kombiniert, daß eine UND-Verknüpfung durchgeführt wird Damit erhält man am Ausgang des tri Blocks 14 das Signal X · K(Boolesche Gleichung). Dieses Bild X ■ Y wird in den Speicher 33 anstelle des Bildes Y eingeführt Das Bild X wird in dem Speicher 32 aufbewahrt. Damit befinden sich in dem Speicher 33 die Teile der Bildelemente, die sich im Grenzbereich 170 der Blende oder Maske befinden.

d) Der Inhalt des Speichers 33, d. h. X ■ Y, wird dann in die Meßeinrichtung 21 überführt, und zwar nach Durchlaufen des Blocks 14 ohne jede Transformation, und in der Einrichtung 21 wird die Oberfläche (a) des Bildes X ■ Y bestimmt, d. h, die Anzahl der Signale mit dem Wert 1 in diesem Bild. Diese Oberfläche wird wie folgt bezeichnet: a - A(X- yj(Boolesche Gleichung).

e) Das in dem Speicher 33 gespeicherte Bild X ■ Y wird dann nochmals dem Eingang des Blocks 14 zugeführt, um in diesem in der Einrichtung 44 (F i g. 2) einer Dilatation durch ein strukturierendes Element unterworfen zu werden, das in dem Beispiel durch das kleinste regelmäßige Sechseck gebildet ist, das in dem Raster ausführbar ist, d. h„ ein Punkt sowie seine sechs unmittelbar benachbarten Punkte, und das auf diese Weise transformierte Bild wird in den Speicher 33 anstelle des Bildes eingeführt, das hierin vorher gespeichert war. Damit ist in diesen Speicher 33 das Bild (X- Y?· Wi eingespeichert.

Hi bezeichnet das genannte Sechseck und das Zeichen * bezeichnet die Operation der Dilatation (durch das strukturierende Element Hi).

f) Das in dem Speicher 33 enthaltene Bild wird dem Eingang der Einrichtung 15 gleichzeitig mit dem in dem Speicher 32 befindlichen Bild zugeführt, um hier eine UND-Verknüpfung durchzuführen, und dieses auf diese Weise transformierte Bild wird erneut in den Speicher 33 anstelle des vorhergehenden Bildes eingeführt

Damit befindet sich in diesem Speicher in diesem Zeitpunkt das Bild

X [(X- Y)*Hi](BoolescheGleichung)

g) Während der folgenden Operation wird in der Einrichtung 21 die Oberfläche des in dem Speicher 33 enthaltenen Bildes gemessen, das während des Schrittes f) erzielt wurde. Diese Oberfläche hat einen Wert b.

h) Darauf werden die Oberflächen a und b verglichen (dieser Vergleich ist selbstverständlich vorher in dem Programm des Elektronenrechners vorgesehen), und wenn » kleiner als b ist, so werden die Operationen d) bis h) erneut begonnen. Diese Operationen werden immer wieder erneut begonnen, bis eine Gleichheit der Werte a und b erzielt wird. Sobald diese Gleichheit erzielt ist wird der erste Schritt (Entfernung der Bildelemente am Rand der Blende oder Maske) beendet.

Es ist zu erkennen, daß bei der aufeinanderfolgenden Durchführung der Operationen e) und f) fortschreitend ausgehend von dem Randbereich alle Bildelemente oder Bildkörner erfaßt werden, die einen Rand berühren, und daß alle diese Bildelemente erfaßt wurden, wenn die Dilatationsoperation eine weitere Vergrößerung der Oberfläche b ergibt

Für den zweiten Schritt der Messung wird das Bild Y' der den Rand berührenden Bildelemente, das sich in dem Speicher 33 befindet dem Eingang der Einrichtung zugeführt, in der es einer Komplementbildung oder Invertierung unterworfen wird. Dann wird dieses Bild

Y' in den Speicher 33 anstelle desBildes Y' eingeführt Schließlich wird mit Hilfe _der Einrichtung 15 die Verknüpfungsoperation X · Y' (Boolesche Gleichung) durchgeführt, und dieses Biid wird in den Speicher 32 anstelle des Bildes X eingeführt In dem Speicher 32 befinden sich dann nur noch die Bildelemente oder Teile, die den Rand 170 der Maske oder Blende nicht berühren.

Darauf wird die Berechnung des morphologischen Parameters Bildelement für Bildelement durch die folgenden Operationen durchgeführt:

A) Der Inhalt X' des Speichers 32, der durch den Teil b) nach F i g. 13 dargestellt ist, wird durch die Einrichtung 17 zur Wahl des ersten Punktes M des Bildes transformiert, und das auf diese Weise transformierte Bild (Punkt M) wird in den Speicher 33 eingeführt Dieser Punkt M ist in den Teilen a und öder F i g. 13 dargestellt

B) Es wird die Oberfläche (c) des sich in dem Speicher 33 befindenden Bildes mit Hilfe der Einrichtung 21 gemessen.

C) Das in dem Speicher 33 befindliche Bild wird in der Einrichtung 44 einer Dilatation mit Hilfe des Sechsecks Hi unterworfen. Das dilatierte Bild wird dann in den Speicher 33 anstelle des vorhergehenden Bildes eingeführt In diesem Speicher befindet sich damit das Bild M⁹ H₁.

D) Mit Hilfe der Einrichtung 15 wird eine UND-Verknüpfung der Inhalte der Speicher 32 und 33 durchgefühlt, und das Ergebnis dieser UN D-Verknüpfung wird in den Speicher 33 eingeführt. Diese UN D-Verknüpfung ist durch den schraffierten Bereich 171 im Teil a der F i g. 13dargestellt

E) Darauf wird mit Hilfe der Einrichtung 21 die Oberfläche (d) des zu diesem Zeitpunkt in dem Speicher 33 befindlichen Bildes gemessen.

F) Es werden die Oberflächen c und d verglichen. Wenn </größer als eist, werden die Operationen B) bis F) erneut begonnen. Diese aufeinanderfolgenden Operationen werden gestoppt, wenn die Werte c und d gleich sind. Wie für den erster. Schritt ist zu erkennen, daß durch die aufeinanderfolgenden Operationen fortschreitend das erste Bildelement erfaßt wird, und in dem Speicher 33 verbleibt nach diesen Operationen lediglich das erste Bildelement.

G) Schließlich wird mit Hilfe der Einrichtung 21 der gewählte morphologische Parameter des ersten Bildelements gemessen. Dieser Parameter wird in den Speicher des Elektronenrechners eingeführt, oder er wird durch eine Bedienungsperson notiert

Zur Durchführung der Messung des morphologischen Parameters des zweiten Bildelements werden die gleichen Operationen der Komplemintbildung und der UND-Verknüpfung wie zu Beginn des zweiten Schrittes durchgeführt, um das erste Bildelement zu beseitigen. Das Bild, aus dem das erste Bildelement entfernt wurde, wird dann in den Speicher 32 eingeführt, worauf man dann die Oberfläche des neuen Bildes mißt Man beginnt erneut die Operationen A) bis G), wenn die Oberfläche dieses Bildes nicht gleich 0 ist. Andererseits wird die Berechnung beendet, wenn diese Oberfläche gleich 0 ist, weil kein zu analysierendes Bildelement verbleibt

Das zweite Beispiel der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Simulation eines zufälligen Vorgangs. Bei diesem Vorgang (beispielsweise bei dem Pflanzenwachstum) wird fortschreitend eine Anord

nung, ausgehend einerseits von einem vorgegebenen Wachstumsgesetz und andererseits von den Bedingungen an Grenzwerten (Anfangszustand und Endzustand), konstruiert Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Simulation des Vorgangs derart, daß durch eine Wahrscheinlichkeitsberechnung bestimmte Charakteristika dieser Anordnung bestimmt werden. Zur Verdeutlichung dieser Anwendung sei als Beispiel die Simulation einer zufälligen Anordnung von kreisförmigen Teilchen erwähnt, die einander nicht durchdringen:

Es sei C(r) die Anordnung von Radien von Kreisen. Man lost einen Wert r\ in G (r) aus, und man wählt dann auf gutes Glück die Koordinaten x\ und y\ eines Punktes in einer Tabelle von Zahlen aus. Man überträgt den Kreis mit dem Radius Ai, der am Koordinatenpunkt x\, y\ zentriert ist und als Meßmaske betrachtet wird, in den Speicher 52. Man erneuert diese Operation für einen anderen Kreis mit dem Radius /j, der am Koordinatenpunkt X₂, yi zentriert ist, und man überführt diesen Kreis in den Speicher 33. Wenn die UN D-Verknüpfung der Inhalte der Speicher 32 und 33 nicht ergibt, wird der Inhalt des Speichers 33 in den Speicher 32 überführt, im anderen Fall wird der Inhalt des Speichers 33 gelöscht Man beginnt dir Operation erneut mit einem Kreis mit dem Radius i% der an dem Koordinatenpunkt *3 und yi zentriert ist, und man überträgt diese Meßmaske in den Speicher 33. Diese Operationen werden fortgesetzt, bis der Inhalt des Speichers 32 unverändert bleibt

Das dritte Anwendungsbeispiel der Vorrichtung ermöglicht es zu erläutern, wie diese Vorrichtung auf Grund (insbesondere) des Blocks 201 zur Analyse von dreidimensionalen Bildern verwendet werden kann. Derartige Analysen von dreidimensionalen Bildern sind insbesondere für bestimmte Anwendungen, insbesondere biologische, nützlich, weil die Parameter, die man, ausgehend von einem ebenen Schnitt, messen kann, in manchen Fällen es nicht ermöglichen, die dreidimensionale Struktur zu charakterisieren. Weiterhin ist beispielsweise die Festigkeit eines Knochens eine Funktion nicht nur des Anteils des schwammigen Knochengewebes, sondern auch des Grades der Verbindung seines trabecularen Netzes. Dieses trabeculare Netz kann nur mit Hilfe von dreidimensionalen strukturierenden Elementen charakterisiert werden.

Zur Durchführung einer dreidimensionalen Analyse eines trabecularen Netzes eines Schwammknochens wird eine Reihe von dünnen Scheiben verwendet, die Schnitten unter regelmäßigen Abständen /entsprechen. Aus diesen dünnen Scheiben wird ein Bild dieses mit A bezeichneten Knochenschwamms mit Hilfe der Kamera 1 und der-Einrichtungen 10 und 10a hergestellt Man erhält auf diese Weise mit At bis A; bezeichnete Bilder, die aufeinanderfolgenden Schnitten entsprechen. Die Anzahl (7) der Schnitte ist durch die Kapazität des Zählers 210 begrenzt

In dem speziellen Beispiel der Analyse eines trabecularen Netzes des Knochenschwamms ist das dreidimensionale strukturierende Element ein Prisma mit sechseckiger Basis mit der Seitenlänge (a) und der gleichen Höhe a = ml, wobei m eine ganze Zahl ist.

In diesem speziellen Beispiel wird eine Erosion des dreidimensionalen, durch die Gesamtheit der zweidimensionalen Bilder At bis Aj gebildeten Bildes mit Hilfe des genannten dreidimensionalen strukturierenden Elements durchgeführt Das erodierte Bild wird wiederum durch eine Gruppe von zweidimensionalen Bildern A₁' bis A₁' gebildet.

Bei dieser Anwendung werden die Schnitte einer nach

dem anderen in der Reihenfolge ihrer Rangstellung oder ihres Index in die Vorrichtung eingeführt Darauf werden die Bilder A\ bis Aj gebildet In dem Beispiel ist der Block 14 so programmiert, daß er an seinem Ausgang das durch das sechs.eckige strukturierende Element mit der Seitenlange a erodierte Bild des am Eingang 14i erscheinenden Bildes liefert Weiterhin sind in diesem Fall die an das Wählgatter 200 angelegten Steuersignale derart, daß der Ausgang 201 ,des Blocks 201 am Ausgang des Wählgatters 200 erscheint Weiterhin verbinden (nicht gezeigte) Verbindungen den Ausgang des Blocks 14 mit den Steuereingängen der Wählgatter 28,29 und 30 derart, daß der Ausgang jedes dieser Wählgatter entweder mit dem Ausgang des entsprechenden Wählgatters 207,208 oder 209 oder mit dem Ausgang des entsprechenden Wählgatters 204,205, 206 verbunden ist Weiterhin sind in diesem Fall die Wählgatter 207, 208 und 209 so gesteuert, daß sie die Ausgänge des Zählers 210 übertragen und nicht die Signale, die von dem Ausgang des UND-Gliedes 18 kommen.

Im Betrieb werden die Speicher 32, 33 und 34 zunächst mit »0« geladen. Darauf wird eine gewisse Anzahl von Operationen jedesmal dann durchgeführt, wenn ein Schnitt mit der Rangstelle K vor die Kamera 1 gebracht wird. Diese Operationen sind folgende:

a) Es wird die Zahl k des Schnittes in den Zähler 210 eingegeben. Beispielsweise erscheint, wenn der eingegebene Schnitt die Rangstelle 2 aufweist, an den Ausgängen dieses Zählers die Binärzahl 010.

b) Der Block 14 wird so programmiert, daß er am Eingang 20I₄ des Blocks 201 das Komplement des mit Hilfe des sechseckigen strukturierenden Elements erodiertes Bild des an dem Eingang 14i gelieferten Bildes des Schnittes Nr. λ liefert und die Wählgatter 28, 29, 30, 207, 208 und 209 werden in der obenerwähnten Weise gesteuert, und wenn das an dem Ausgang des Blocks 14 erscheinende Signal den Wert »1« aufweist, wird der Inhalt des Zählers 210 in die Speicher 32,33 und 34 eingegeben. Wenn das am Ausgang des Blocks 14 erscheinende Signal andererseits »0« ist, so wird der Inhalt der Speicher 32,33 und 34 nicht geändert.

Unter diesen Bedingungen, und wie es in der vorstehenden Erläuterung gezeigt wurde, stellen die Bilder A\ bis A₇', die an dem Ausgang 201, des Blocks 201 erscheinen (d.h. am Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gliedes 218), das durch Erosion mit Hilfe eines dreidimensionalen strukturierenden Elements (rechtwinkliges Prisma mit sechseckiger Basis mit der Seitenlänge a und der Höhe ml) transformierte Bild des Knochens (in drei Dimensionen) dar, das durch die Bilder A₁ bis A₁ gebildet ist.

Im Ergebnis ermöglicht der Block 201 die Durchführung einer linearen Dilatation in der Richtung Z (dritte Dimension) der Länge ml, und das EXKLUSIV-ODER-Glied 218 wird so gesteuert, daß es eine Komplementbildung durchführt (Anlegen einer »1« an seinen zweiten. Eingang). Unter diesen Bedingungen und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß am Ausgang des Blocks 14 das Komplement des durch ein zweidimensionales strukturierendes Element erodierten Bildes auftritt, erscheinen am Ausgang des EXKLUSlV-ODER-Gliedes 218 Bilder, die die Erodierte der Bilder Ak mit gleicher Rangstelle darstellen.

Die Transformation durch Dilatation mit Hilfe eines

linearen strukturierenden Elements mit der Länge ml wird in folgender Weise durchgeführt: Am Ausgang des ODER-Gliedes 217 erscheint eine »1«, wenn eilte »1« an dem Eingang 20I₄ auftritt, d. h. am Ausgang des Blocks

14. Weiterhin weist das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 217 den Wert »1« auf, wenn eine »1« am Ausgang des UND-Gliedes 216 auftritt

An die Eingänge 2011,20I₂ und 20I₃ werden Signale angelegt, die eine Binärzahl darstellen, wobei das

to höchtsbewertete Bit an den Eingang 20I₃ angelegt wird. Diese Binärzahl stellt die Nummer oder die Rangstelle (k — p^ eines Schnittes mit einer Rangstelle kleiner als k dar, der vorher analysiert wurde und für den das letzte Mal eine »1« am betrachteten Punkt erschienen ist

is Daher erscheint nur dann eine »1« am Eingang des Komparators 212, wenn vorher eine »1« am betrachteten Punkt in den vorher analysierten Schnitten aufgetreten ist
Am Ausgang der Addiereinrichtung 213 erscheint die Zahl m + k — ρ (wobei daran erinnert sei, daß m die Abmessungen des linearen strukturierenden Elements darstellt). Am Ausgang des Komparators 215 erscheint eine »1«, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist:

k- p +

wobei m> ρ ist

• Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß an dem Ausgang des UND-Gliedes 216 eine »1« (am

analysierten Punkt des Schnittes mit der Rangstelle k, der analysiert wird) erscheint wenn in einem vorher analysierten Schnitt mit der Rangstelle (k — pjeine »1« am betrachteten Punkt erschienen ist, wobei die Rangstelie ρ größer oder gleich m ist und wobei m die

r> Abmessungen des strukturierenden Elements darstellt.

Es ist festzustellen, daß, wenn eine größere Anzahl von Schnitten als 7 zur Durchführung der Transformationen der dreidimensionalen Bilder durch Erosion oder Dilatation mit Hufe von strukturierenden Elementen (die ebenfalls dreidimensional sind) verwendet werden soll, es erforderlich ist, eine Anzahl von Speichern, wie

z. B. der Speicher 32, 33 und 34 zu verwenden, die größer als 3 ist -

Es sei bemerkt daß in dem Anwendungsbeispiel der

4^r> erfindungsgemäßen Vorrichtung, das vorstehend beschrieben wurde, die logische Kombinationseinrichtung 15 nicht verwendet wurde. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Erosion oder Dilatation mit Hilfe von dreidimensionalen strukturierenden Elementen unab-

w hängig von der Kombination von Bildern durchgeführt werden kann.

Der Vorteil der Erosion oder Dilatation mit Hilfe eines dreidimensionalen strukturierenden Elements mit Hilfe des Blocks 201, des Zählers 210 und der Speicher

« 32,33 und 34 besteht darin, daß für diese Analyse jeder Schnitt nur einmal unter das Mikroskop gelegt wird. Das heißt mit anderen Worten, daß es nicht erforderlich ist, mehrere Male den gleichen Schnitt genau an die gleiche Stelle unter das Mikroskop zu legen, was

fco mögliche Fehlerquellen auf Grund einer gegebenenfalls fehlerhaften Ausrichtung vermeidet, d. h. eine fehlerhafte Koinzidenz der Lage des gleichen Schnittes unter dem Mikroskop. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß die »dreidimensionale« Erosion oder

Dilatation in verkürzter Zeit durchgeführt wird.

Es sei jedoch bemerkt, daß die Erosion oder Dilatation mit Hilfe eines dreidimensionalen strukturierenden Elements auch mit Hilfe der logischen

Kombiaationseinrichtungen 15 ohne Verwendung des Blocks 201 und des Zählers 210 durchgeführt werden kann. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, einen gleichen Schnitt mehrere Male unter das Mikroskop zu legen, so daß in diesem Fall nicht die obenerwähnten Fehlerquellen vermieden werden. Weiterhin ist die zur Erzielung des transformierten Bildes erforderliche Zeit langer als im vorstehend beschriebenen Fall.

Schließlich ist es für die dreidimensionale Analyse selbstverständlich nicht unbedingt erforderlich, die Erosionsoperation mit Hilfe von Prismen durchzuführen. Es ist genauso gut möglich, die Operation mit Hilfe von Tetrakaidekaedern durchzuführen. Diese regelmäßigen Vielecke sind derart, daß, wenn sie entlang von Ebenen parallel zu einer ihrer sechseckigen Flächen geschnitten werden, alle Schnitte Sechsecke sind.

Das vierte Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Analyse von zwei unterschiedlichen Medien. In dem Beispiel, das im folgenden anhand der F i g. 14 beschrieben wird, handelt es sich um die Charakterisierung eines »Forstwettbewerbs«.

in diesem Beispiel wird jedes Medium durch eine Karte gebildet, die sich auf den gleichen Waldbereich bezieht, wobei in der ersten Karte, die durch den Teil a der Fig. 14 dargestellt ist, die Gesamtheit des Raumes (schraffierte Bereiche 180 und 181) dargestellt ist, der durch ausgewachsene Bäume eingenommen wird. In der zweiten Karte (Teil bder F i g. 14) ist die Gesamtheit des Raumes dargestellt (schraffierte Bereiche 182), der von jungen Schößlingen oder Trieben eingenommen wird. Das Ziel der Analyse ist es zu bestimmen, ob die Chancen, auf junge Triebe zu treffen, größer oder kleiner werden, wenn man sich von den ausgewachsenen Bäumen entfernt.

Zur Durchführung dieser Analyse wird das Bild der Karte a) in den Speicher 32 eingegeben, und das Bild der Karte b) wird in den Speicher 33 eingegeben. Darauf wird das in dem Speicher 32 enthaltene Bild durch ein regelmäßiges Sechseck mit der Seitenlänge r dilatiert, wobei dieses dilatierte Bild durch die Zonen 183 und 184 in schraffierten Linien im Teil a der F i g. 14 dargestellt ist. Dieses dilatierte Bild wird als Meßmaske für das in dem Speicher 33 enthaltene Bild verwendet Das gewünschte Ergebnis (Wahrscheinlichkeit des Auffindens junger Schößlinge in Abhängigkeit von dem Abstand von ausgewachsenen Bäumen) wird dadurch erzielt, daß aufeinanderfolgende Dilatationen des in dem Speicher 32 enthaltenen Bildes durchgeführt werden, wobei diese dilatierten aufeinanderfolgenden Bilder in der obenerwähnten Weise verwendet werden, d. h. als Meßmaske, die in dem Speicher 33 eingegeben ist.

Selbstverständlich stellen die vorstehend beschriebenen Beispiele keine Einschränkung der möglichen Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Als weiteres Beispiel kann noch die Analyse eines Mediums entsprechend seiner Farben genannt werden. In diesem Fall können drei Speicher 32, 33 und 34 verwendet werden, in die Informationen bezüglich jeweils einer unterschiedlichen Farbe eingeführt werden. Diese in den drei Speichern befindlichen Bilder sind in Phase miteinander und stellen somit ein farbiges Bild des zu analysierenden Mediums dar. Es sei weiterhin daran erinnert, daß mit Hilfe des Speichers 31 ein Medium mit Hilfe einer anderen Betrachtungsvorrichtung analysiert werden kann als mit einer Fernsehkamera. Diese Beobachtungsvorrichtung kann verschie dener Art sein, beispielsweise optisch oder mechanisch.

Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung (insbesondere seiner wichtigen Analysemöglichkeiten) sei bemerkt, -daß die Verwendung von Speichern wie der Speicher 31 bis 34 und insbesondere der Schieberegister 32 bis 34 die Beseitigung von Störungen ermöglichen, wenn die logischen Transformationen, die durch die Vorrichtung durchgeführt werden, an Bildern durchgeführt werden, die bereits in numerischer Form vorliegen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Struktur- und Textur-Analyse zumindest eines Mediums, mit Abtasteinrichtungen zur punktweisen Abtastung dieses Mediums entsprechend einem 'vorgegebenen Raster mit einer vorgegebenen Anzahl (N) von Punkten, mit Einrichtungen zur Umwandlung der von den Abtasteinrichtungen gelieferten Signale in numerische Form, vor- ι ο zugsweise Binärform, mit Transformationseinrichtungen zur logischen Transformation des durch die numerischen Signale dargestellten Bildes des Mediums, welche Einrichtungen zur Erosion und/oder Dilatation mit Hilfe zumindest eines strukturierenden Elementes einschließen, und mit Einrichtungen zur Anzeige und/oder Berechnung von gewünschten Informationen zumindest für die von den Transformationseinrichtungen gelieferten Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Speicher zur Speicherung der in numerische Form umgewandelten Bildsignale vorgesehen ist, daß die logischen Transformationseinrichtungen (14) zusätzlich Kombinationseinrichtungen (15) mit logischen Verknüpfungsgliedern zur Durchführung einer UND-Verknüpfung und/oder einer ODER-Verknüpfung zwischen entsprechenden Punkten unterschiedlicher Bilder des gleichen Mediums bzw. von unterschiedlichen Medien umfassen, und daß Synchronisationseinrichtungen (5) derart vorgesehen sind, daß die ^J0 Bilder, die in sequentieller Form dem Eingang der Kombinationseinrichtungen (15) mit logischen Verknüpfungsgliedern zugeführt werden, um hier kombiniert zu werden, derart synchronisiert sind, daß die einem gleichen Punkt des Rasters entsprechenden ^J5 Signale der unterschiedlichen Bilder gleichzeitig auftreten, wobei die UND-Verknüpfungs- und/oder die ODER-Verknüpfungsoperation für allo Punkte des Rasters die gleiche ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest ein Speicherregister (z. B. 32) mit zumindest N Stufen, von denen jede Stufe (321, 322...) zur Speicherung eines in numerisches Format umgewandelten und einem Punkt des Netzes entsprechenden Signals bestimmt ist, und Steuereinrichtungen (28, 105, UO), die einerseits in dieses Speicherregister die von den logischen Transformationseinrichtungen oder den Einrichtungen zur Umwandlung in das numerische Format stammenden Bilder einführen und andererseits die ■>" Bilder aus dem Speicherregister herausführen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherregister durch ein Schieberegister (32, 33, 34) gebildet ist und daß Taktgeneratoreinrichtungen (5) zur Lieferung von ^v> Taktimpulsen an dieses Register derart vorgesehen sind, daß die in jeder Stufe dieses Registers enthaltenen Informationen regelmäßig zur folgenden unter der Steuerung der Taktimpulse übertragen werden, wobei die Taktimpulse in einer Folge ^b0 auftreten, die identisch zu der ist, die den Bildsignalen am Eingang der Kombinationseinrichtungen (15) mit logischen Verknüpfungsgliedern durch die Synchronisationseinrichtungen (5) aufgeprägt ist. ^b'

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Stoppen der Taktgeneratoreinrichtungen vorgesehen sind, daß diese Stoppeinrichtungen bei der Einführung eines Bildes in das Schieberegister (32, 33, 34), das ein einer logischen Transformation der Erosion oder Dilatation unterworfenes Bild ist, die Betriebsweise der Taktgeneratoreneinrichtungen während einer vorgegebenen Zeit derart stoppen, daß der Inhalt dieses Registers um eine vorgegebene Anzahl η von Positionen verschoben wird und daß die Anzahl η eine Funktion der Form und der Abmessungen des strukturierenden Elementes der logischen Transformation ist, der das in dem Schieberegister enthaltene Bild unterworfen wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferspeicher (31) mit zumindest N Stufen vorgesehen ist, daß die Eingänge dieses Pufferspeichers mit dem Ausgang der Einrichtungen (10) zur Umsetzung der Signale in ein numerisches Format verbunden sind und daß die Abtasteinrichtungen (1) ihre Signale in beliebiger Folge liefern.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen eine Fernsehkamera (1) mit einer Zeilen- und Bildablenkschaltung umfassen, und daß die Synchronisationseinrichtungen (5) eine Synchronisaticjiseinrichtung umfassen, die durch die Ablenkeinrichtung der Fernsehkamera derart gesteuert ist, daß die von den Synchronisationseinrichtungen den Bildsignalen am Eingang (111, 121) der Kombinationseinrichtungen mit logischen Verknüpfungsgliedern aufgeprägte Folge identisch zur Folge der Zeilen- und Bildablenkung ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Einführung oder Ableitung von Bildern aus dem Speicherregister (z. B. 32) eine zentrale Steuereinrichtung, wie z. B. einen programmierbaren Elektronenrechner (105) einschließen und daß die Vorrichtung von der zentralen Steuereinrichtung derart steuerbare Wähleinrichtungen einschließt, daß automatisch entsprechend einem vorgegebenen Programm die logischen Transformationen ausgewählt werden, denen das Bild oder die Bilder unterworfen werden sollen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen Umschalteinrichtungen (71a, 72a) zum wunschgemäßen Verbinden des Ausganges der letzten Stufe des Speicherregisters (32) mit der ersten Stufe (32,) dieses Speicherregisters einschließen und daß diese durch die Umschalteinrichtungen ausgebildete Verbindung während der Einführung der Bildsignale in dieses Speicherregister unterdrückt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (204) zur wunschgemäßen Modifikation der in dem Speicher enthaltenen Bilder vorgesehen sind und daß diese Modifikationseinrichtungen zwischen dem Ausgang der letzten Stufe und dem Eingang der ersten Stufe (321) des Speicherregisters angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Transformationseinrichtungen eine Einrichtung (17) zur Auswahl des ersten Punktes des Bildes einschließen, um ein transformiertes Bild zu liefern, für das alle Signale mit Ausnahme zumindest eines vorgegebenen Signals mit einem /weilen Binärwert alle den gleichen Binärwort aufweisen, und dall

dieses vorgegebene Signal in der Folge des dem Eingang der Auswahleinrichtung zugeführten Bildes dem ersten Signal entspricht, das diesen /.weiten Binärwert aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung (17) für den ersten Punkt zwei bistabile in Reihe geschaltete Kippstufen (65, 66) und ein UND-Glied (67) mit zumindest zwei Eingängen (571, 67}) umfaßt, daß zumindest die zweite bistabile Kippstufe vom sperrbaren Typ ist, daß der Ausgang (Q) der ersten bistabilen Kippstufe (65) mit dem ersten Eingang des UND-Gliedes (67) verbunden ist und daß der komplementäre Ausgang (Q) der zweiten Kippstufe einerseits mit dem zweiten Eingang des UND-GHc- r> des (67) und andererseits mit seinem Sperreingang (P) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Kombinationseinrichiungen eine erste und eine zweite Gruppe von NAND-Gliedern mit offenem Kollektor (50, 51, 52 und 53, 54, 55) und zumindest zwei EXKLUSIV-ODER-Glieder (58,61) einschließen, daß die Ausgänge der ersten Gruppe von NAND-Gliedern mit dem ersten Eingang (56) des ersteh EXKLUSIV-ODER-Gliedes (58) verbunden sind, daß die Ausgänge der zweiten Gruppe von NAND-Gliedern mit dem zweiten Eingang des ersten EXKLUSIV-ODER-Gliedes (58) verbunden sind und daß der Ausgang des ersten EXKLUSIV- ίο ODER-Gliedes mit dem ersten Eingang des zweiten EXKLUSIV-ODER-Gliedes (61) verbunden ist

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2,3,4, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sie r> die Zuführung der aus dem Speicherregister entnommenen Bilder an den Eingang der logischen Transformationseinrichtungen ermöglichen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Auswahl der Operationen, die durch die logischen Transformationseinrichtungen durchgeführt werden sollen,

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Auswahl der Operationen derart aufgebaut sind, daß wenn die Operationen der Erosion und/oder Dilatation einerseits und der ODER-Verknüpfung und/oder UN D-Verknüpfung andererseits beide ausgewählt sind, die Operation der UND-Verknüpfung und/oder ·>(> ODER-Verknüpfung vor der Erosion und/oder Dilatation durchgeführt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Auswahleinrichtungen zur Auswahl der Operationen vorgesehen sind, die von ·>% den logischen Transformalionseinrichtungen durchgeführt werden sollen, wobei die Auswahleinrichtungen derart aufgebaut sind, daß wenn die Operationen der Erosion und/oder Dilatation einerseits und der ODER-Verknüpfung und/oder UND-Verknüp- bo fung andererseits beide ausgewählt sind, die Operation der UND-Verknüpfung und/oder ODER-Verknüpfung vor der Erosion und/oder Dilatation durchgeführt wird, daß zumindest ein Speicherregister mit zumindest N Stufen vorgesehen ist, daß jede b5 dieser Stufen zur Speicherung eines Signals in numerischem Format bestimmt ist, das einem Punkt des Rasters entspricht, und daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die einerseits eine Einführung der von den logischen Transformationscinrichlungen oder den Einrichtungen zur Umwandlung in dai numerische Format gelieferten Bilder in das Speicherregister und andererseits zur Entnahme der Bilder aus dem Speicherregister derart steuern, daß sie dem Eingang der logischen Transformationseinrichtungen zugeführt werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Analyse eines heterogenen dreidimensionalen Mediums, mit Einrichtungen zum Empfang von von Einrichtungen zur punktweisen Abtastung eines zweidimensionalen Mediums gelieferten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu analysierende dreidimensionale heterogene Medium in η zweidimensionale heterogene Medien A\ bis A_n unterteilt wird, daß diese zweidimensionalen Medien ebene parallele Schnitte sind, die voneinander vorteilhafterweise durch regelmäßige Intervalle entlang einer vorgegebenen Richtung getrennt sind, die nicht in der Schnittebene enthalten ist, daß Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein lineares strukturierendes Element entlang der vorgegebenen Richtung vorgesehen sind, daß der Eingang der Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch das lineare strukturierende Element mit dem Ausgang der Erosions- und/oder Dilatationseinrichtungen mit Hilfe des zweidimensionalen strukturierenden Elementes verbunden sind, daß die Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein lineares strukturierendes Element eine Dilatationseinrichtung aufweisen, die derart ausgebildet ist, daß für einen betrachteten Punkt ein Binärsignal mit einem ersten Wert, beispielsweise »1« geliefert wird, wenn einerseits das in dem Ausgang der Erosions- und/oder Dilatationseinrichtungen durch ein zweidimensionales strukturierendes Element gelieferte Binärsignal einen vorgegebenen Wert für den betrachteten Punkt aufweist und andererseits, wenn das Binärsignal das an dem Ausgang dieser Erosions- oder Dilatationseinrichtungen mit Hilfe eines zweidimensionalen strukturierenden Elementes gelieferte Binärsignal den gleichen vorgegebenen Wert für den gleichen Punkt für zumindest ein vorher analysiertes Bild aufweist, dessen Rangstelle um eine Zahl ρ kleiner als die Rangstelle des gerade abgetasteten zweidimensionalen Bildes ist, und daß diese Zahl ρ gleich oder größer einer Zahl m ist, die die Abmessungen des linearen strukturierenden Elementes darstellt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen Binärzähler (210) mit einer Kapazität, die zumindest gleich einer Zahl π ist, Speicherregister (z. B. 32) mit zumindest N Stufen, von denen jede zur Speicherung eines in Binärform umgewandelten und einem Punkt des zweidimensionalen Rasters entsprechenden Signals bestimmt ist, wobei die Anzahl dieser Speicher zumindest gleich der Anzahl der Binärziffern der Zahl η ist, Einrichtungen zur Einführung in den Binärzähler (210) die Rangstelle k des gerade analysierten Schnittes (At), Einrichtungen, die in die entsprechende Stufe jedes Speichers die Binärziffer einführen, die am Ausgang des Binärzählers erscheint, die dieser zugeordnet ist, wenn am Ausgang der Erosions- oder Dilatationseinrichtungen mit Hilfe eines zweidimensionalen strukturierenden Elementes dieses Binärsignal mit vorgegebenem Wert (z. B. »1«) für den betrachteten Punkt erscheint, wobei der

Inhalt der entsprechenden Stufen unverändert bleibt, wenn an dem Ausgang dieser Erosions- oder Dilatationseinrichtungen mit Hilfe des zweidimensionalen strukturierenden Elementes ein Binärsignal mit einem Wert (z. B. »0«) entgegengesetzt zu dem Signal mit vorgegebenem Wert erscheint, wobei die Dilatationseinrichtung (201) einen ersten Komparator (212) aufweist, dessen Eingänge mit den jeweiligen Ausgängen der Speicher verbunden sind, eine Additionseinrichtung (213) mit ersten Eingängen, die mit den jeweiligen Ausgängen der Speicher verbunden sind und mit zweiten Eingängen, die ein Signal empfangen können, das die Zahl M darstellt, einen zweiten Komparator (215), dessen erste Eingänge mit den Ausgängen der Additionseinrichtung (213) verbunden sind und dessen zweite Eingänge (201$, 20I₅, 2017) mit den entsprechenden Ausgängen des Binärzählers verbunden sind, ein UND-Glied (216), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des zweiten Komparator verbunden ist, und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des ersten Komparator verbunden ist und ein ODER-Glied (217), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes verbunden ist und dessen zweiter Eingang den Eingang der Erosions- oder Dilatationseinrichtungen mit Hilfe des linearen strukturierenden Elementes darstellt

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtungen zur Erosion oder Dilatation durch ein zweidimensionales strukturierendes Element ein Verknüpfungsglied (218) zur eventuellen Komplementbildung einschließen, dessen Eingang mit dem Ausgang des ODER-Gliedes (217) verbunden ist