DE2705097C3 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Erkennen der in einem Filmstreifen liegenden Bildfelder - Google Patents

Description

dem Raster das nächstfolgende Bild durch Verschieben um die üblid.e Schrittlänge markiert wird usw., bis der Anschluß an eine gesicherte Bildlage erreicht ist.

(S. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einem sicher erkannten Bild (Stülzbild) in der Markicrstation von diesem ausgehend in Richtung zum Abtastspalt mit Schritten entspiechend der üblichen Schrittlänge die I.agc der nächsten Bildfelder extrapoliert wird.

mi Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Erkennen der in einem Filmstreifen liegenden Bildfelder durch foioelektrische Abtastung mittels eines parallel zu den zwischen den Bildfeldern liegenden Bildstegen verlaufenden,

(i5 gegenüber dem Film bewegten, ausgeleuchteten Abtastspaltes.

Aus der deutschen Patentschrift 12853P ist ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs ge-

nannten Art bekannt, bei der durch fortschreitende Abtastung der Filmdurchlässigkeit eine sogenannte Haltefunktion gebildet wird, deren Maximum innerhalb eines ungefähr einer Bildlänge entsprechenden Intervalles als Bildsteg angenommen wid. Die Stegkante, die zugleich die Bildkante ist, wird nach diesem Verfahren durch eine Gradientenbildung bzw. durch die Vorschrift bestimmt, daß der Transparenzwert beim Übergang von dem Bildsteg zum Bildinhalt wenigstens um drei oder fünf Prozent abfallen muß.

Dieses Verfahren führt zu einer zuverlässigen Erkennung von Bildfeldern, bei denen der Steg gegenüber dem Bildfeld einen deutlichen Transparenzunterschied aufweist. Eine gewisse Unsicherheit entsteht jedoch bei stark überbelichteten ßildem, die in den Steg hinein überstrahlen und vor allem bei sehr schwach belichteten Bildern, insbesondere Blitzaufnahmen, bei denen der Transparenzunterschied am Bildrand gegenüber dem Bildsteg häufig nur sehr gering bzw. nicht mehr vorhanden ist.

Zur Vermeidung dieser Unsicherheiten ist ein nach der deutschen Patentschrift 1797439 ausgebildetes Gerät mit zwei Abtastspaltcn versehen, die ungefähr um eine Bildlänge gegeneinander versetzt sind. Die daran angeschlossenen Auswerteeinrichtungen arbeiten voneinander unabhängig, so daß von einer vorlaufenden oder nachlaufenden Bildkante ausgehend eine Bildmarkierung vorgenommen wird. Dies führt jedoch ebenfalls nicht in allen Fällen zu dem gewünschten Ergebnis, da zwar bei einer flauen vorlaufenden Kante und einer deutlich ausgeprägten nachlaufenden Kante eine Bildlage angenommen wird, jedoch auch bei einem nur teilweise belichteten Bild am Anfang auch eine solche nachlaufende Kante zur Zentrierung eines Bildfeldes ausreicht.

Die vorliegende Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß die Bildfelder eines Filmes in aller Regel auch innerhalb einer Kamera aufbelichtet wurden. Die Länge der Bildfelder in Transportrichtung ist deshalb unabhängig von der Länge des jeweiligen Transportschrittes, gegeben durch die Größe der Belichtungsöffnung. Diese Länge der Aufnahmemaske ist jedoch für alle Aufnahmen des Films in der Kamera gleich, so daß auch deren Abstand konstant bleibt. Aufgabe der Erfindung ist es, die Erkennungssicherheit beim automatischen Erkennen von Bildfeldern in Filmstreifen unter Ausnutzung dieser innerhalb eines Filmes in aller Regel konstanten Bildlänge zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in dem beiliegenden Anspruch 1 beschriebenen Erfindung.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Bildfelder verschiedener Kameras, insbesondere verschiedener Hersteller untereinander, erhebliche Streuungen aufweisen, daß sie jedoch innerhalb eines einzigen und in der Regel auch nur in einer Kamera belichteten Filmes gleich lang sind, wird die für einen Film geltende wahre Bildlänge aufgrund von eindeutig festlegbaren Bildfeldern bestimmt und dann zur Erhöhung der Erkennungssicherheit bei den anderen Bildern desselben Films mit schlechteren Transparenzunterschieden an den Bildfeldkanten ausgewertet. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand von Figuren nachfolgend eingehend erläutert ist. Es zeigt

Fig. 1 eine schematised' Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Funktionsablaufs bei der Einrichtung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 ein fotografischer Negativfilm bezeichnet, auf dem in Reihenfolge Bildfelder la aufbelichtet und durch Entwickkln sichtbar gemacht sind. Zur besseren Darstellung sind bei dieser Art von Filmen zum Transport üblicherweise vorhandene Perfo-

Ki rationslöcher fortgelassen. Am oberen Seitenrand des Filmes sind in Zuordnung zu Bildfeldern la Randkerben Ib angebracht, die durch eine Kerbstanze 30 als Markierung der Bildfelder Verwendung finden.
An der Stelle Ic sind zwei aufeinanderfolgende Negativfilme durch eine Kerbstelle miteinander verbunden, insbesondere durch ein Klebeband. Dieses Klebeband ist sehr stark infrarotabsorbierend und kann deshalb durch einen Infrarotdetektor mit Sender und Empfänger zuverlässig erkannt werden.

2(i Der Film 1 läuft über eine nicht angetriebene Zugrolle 2 zu einer Rolle 3, die durch einen nicht dargestellten, bereits bekannten Schrittmotor schrittweise angetrieben ist. Um den Film zuverlässig zu transportieren, wird er durch eine nicht dargestellte Andruckrolle an die Rolle 3 angedrückt. Die Transportschritte der Rolle 3 entsprechen jeweils 0,2 mm, so daß z. B. durch fünf Schritte der Film um genau 1 mm transportiert wird.

Oberhalb des Filmlaufes ist eine Lichtquelle 4 angebracht, deren ausgesendetes Licht zunächst auf einen teildurchlässigen Spiegel 5 fällt, der den sichtbaren Anteil, insbesondere den Blauanteil des Lichtes, auf den Film wirft, wo der Großteil des gebündelten und durch den Film hindurchgetretenen Strahles durch einen Abtastspalt 7 auf einen Lichtempfänger 23 trifft. Der Abtastspalt 7 ist 0,2 mm breit. l);is von dem Spiegel 5 durchgelassene Licht, im wesentlichen der Infrarotanteil, wird durch den Festspiegel 6 im Bereich eines Abtastspaltes für Klebestellen 8 auf den

4Ii Film geworfen. Hinter dem Spalt 8 ist ein Infrarotempfänger 22 angeordnet.

Die beiden Abtastspalte 7 und 8 sind um etwa eine halbe Bildlänge gegeneinander versetzt, wobei dieses Maß jedoch bei entsprechender Auslegung der Auswerteschaltung auch anders bemessen sein kann. An den Infrarotempfänger 8 ist eine Zählcrverzögerungseinrichtung 15 angeschlossen, die mit einer dem Versatz der Meßspalte 7 und 8 gegeneinander entsprechenden Verzögerung Informationen über das

so Auftreten einer Klebestelle an einen Speicher 17 weitergibt.

Der Fotoempfänger 23 ist an eine Schaltvorrichtung 16 zur Bildung einer Haltefunktion zum Ermitteln der maximalen Transparenzwerte jeweils in dem Bereich zwischen den Stellen 10 und 11 des Filmbandes angeschlossen. Eine solche Einrichtung geht z. B. aus der deutschen Patentschrift 1 285 317 hervor, wobei jeweils nach Transport des Filmes um eine Schrittlänge der neue Wert gemessen und mit dem eingespei-

(.Ii cherten bisherigen Höchstwert verglichen wird. Ist der neue Werte höher als der bisherige Wert, so wird er anstelle des bisherigen Höchstwertes in den Speicher übernommen und dient in der Folge zum Vergleich mit den neuen Werten. Auf diese Weise wird mit Si-

<i5 eherheit der höchste Transparenzwert innerhalb des untersuchten Intervalls festgestellt.

Der Speicher 17 ist nach Art eines Schieberegisters aufgebaut, das jeweils durch einen Schrittimpuls der

Transportvorrichtung 3 seinen Inhalt um eine Stelle weiterbewegt. Er ist ein sogenannter Ereignisspeicher, der jeweils bei Feststellen einer besonderen Stelle in der Transparenzkurve ein entsprechendes Signal einspeichert. Ist keine besondere Stelle durch die Abtastung erkannt worden, wird das Signal 0 eingespeichert. Parallel zur Rinspeicherungder Ereignissignale in den Speicher 17 werden die zugehörigen ermittelten Daten aus der Bildung der Haltefunktion in einen Datenspeicher 18 eingespeichert, bei dem jeweils eine Spalte einem Ereignis im Speicher 17 entspricht und über ihre Platzziffer zugeordnet ist. Die Daten im Speicher 18 werden jeweils durch Abarbeiten eines Ereignisses des Speichers 17 in einer späteren Auswertestufe um eine Spalte weitergeschoben, so daß auch hier die Zusammengehörigkeit gewahrt bleibt.

Schließlich ist ein Speicher 19 vorgesehen, der eine Reihe von Speicherzellen aufweist, die Schrittlängen zugeordnet sind. Die Schrittlängen entsprechen dabei der sogenannten wahren Bildlänge, d. h. dem Abstand zwischen einer vorlaufenden und der zugehörigen nachlaufenden Bildkante, d. h. der aus den Bildfeldern eines Films entnehmbaren Bildlänge. Wie bereits ausgeführt, ist diese Bildlänge innerhalb eines Filmes mit hoher Genauigkeit konstant und deshalb ein sehr wertvolles Hilfsmittel zum Auffinden von fotoelektrisch nicht eindeutig identifizierbaren Bildkanten. Diese Bildlängen werden ermittelt aus der in Schrittzahlen ausgedrückten Weglängendifferenz zusammengehöriger Bildkanten und werden für jeden Film von neuem ermittelt, d.h., daß der Speicher 19 jeweils nach dem Durchlauf einer Klebestelle Ic durch die Auswertestelle 11 gelöscht wird. Der Speicher 19 ist dabei so konstruiert, daß jederzeit seine Abfragung nach dem häufigsten eingespeicherten Wert möglich ist, so daß von dem ersten ausgewerteten Bild an jeweils gesagt werden kann, wo im Mittel die wahre Bildlänge für den jeweils untersuchten Film liegt. Nach Abschluß der Abtastung am Spalt 7 bis zum Durchlauf der Klebestelle Ic an der Kerbstanze 30 muß der häufigste Bildlängenwert allerdings in einer Einrichtung 20 noch zwischengespeichert werden. Hierfür sind entsprechende, bekannte Mittel vorgesehen.

Mit dem Passieren der Stelle 11 sind alle fotoelektrisch aus dem Film entnehmbaren und für das Auffinden der Bildfelder notwendigen Werte in die drei Speicher 17, 18 und 19 eingespeichert.

Zwischen der Stelle 11 und der Stelle 12 erstreckt sich dann eine längere Vorratsstrecke, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wenigstens fünf Bildlängen umfaßt. Alle relevanten Daten zu diesem wenigstens vier Bilder langen Fiimstück befinden sich in den Speichern 17 und 18. Diese Daten werden in einer Auswerteeinrichtung 20 nach logischen Gesichtspunkten überprüft und führen zur Abspeicherung eines Wertes in einen Speicher 21, der jeweils angibt, um wieviel Schritte der Film transportiert werden muß, um das nächste zu kerbende Bild in die richtige Position zu der Kerbstanze 30 zu bringen. Die Position der Kerbstanze liegt am Ort 13, während die vorlaufende Bildkante dann am Ort 14 liegt. Je nach Art der angewendeten Normung liegen mehr oder weniger Transportschritte zwischen dem Ort 13 und dem Ort 14.

Die Wirkungsweise der logischen Überprüfungseinrichtung 20 wird im folgenden anhand eines Blockschaltbildes erläutert.

Die Ermittlung und Festlegung der Orte der Bildfelder gliedert sich in zwei voneinander unabhängig gesteuerte Bearbeitungszweige. Im ersten erfolgt die Ermittlung und Abspeicherung verschiedener Eingangsgrößen wie Bildkanten, Klebestellen, Transparenzanstieg bzw. -abfall an den Rändern von Bildstegen, Leerbildkriterium usw. Im zweiten Teil wird die eigentliche Bildlagenberechnung durchgeführt. Sie enthält die Überprüfung der Eingangsgrößen, ent-

H) scheidet über die Brauchbarkeit vorhandener Bildkanten und führt bei Bedarf deren völlige Neuberechnung durch. Beiden Bearbeitungszweigen ist ein Steuer- und Kontrollteil übergeordnet, der auch den Filmantrieb 3 und die Auslösung der Kerbstanze 30

is bedient.

Die von den Empfängern 22 und 23 kommenden Signale werden ip dem Block 24 über die Haltefunktion gemäß Bauteil 16 und andere logische Kriterien zur Bestimmung möglicher Vorder- und Rückkanten-

2(i orte unter Bewertung der Kantengüte ausgenutzt. Am Ende dieses Abtastvorganges sind deshalb in dem Speicher 17 die Ereignisse, d. h. vordere und rückwärtige Bildfeldkanten und Klebestellen, mit dem Signal 1 eingespeichert. Die zu diesen Ereignissen gehörigen Daten, die die genauere Natur des Ereignisses, d. h. vordere oder rückwärtige Bildkante, mit Angabe, ob das Gradientenkriterium erfüllt ist, und z. B. wie sich die Transparenzwerte zueinander gehöriger vorderer und rückwärtiger Bildstegkanten zu-

3(i einander verhalten, angeben, sind in dem Speicher 18 eingespeichert.

Aus den Abständen zusammengehöriger Bildfeldkanten wird in dem Block 25 über den Speicher 19 die wahre Bildlänge für den jeweiligen Film mit fortschreitender zunehmender Genauigkeit ermittelt.

Alle diese Daten werden am Ort 12 mittels der Einrichtung 20 nochmals überprüft. Dort wird ausgehend von dem Ausgangswert am Ort 12, der bereits im Be-

4(i reich eines in der Kerbposition stehenden Negativs liegt, die nächstliegende Kantenkombination aufgesucht. Im Normalfall handelt es sich um eine Folge einer Vorderkante und einer Rückkante. Bei ausreichender Kantengüte führt ein Vergleich mit dem zu-

lässigen wahren Bildlänge-Raster zur Übereinstimmung. Weist eine Kante ungenügende Lagersicherheit auf oder wurde sie überhaupt nicht erkannt, so erfolgt die Lagebestimmung unter Zuhilfenahme der wahren Bildlänge von der anderen zugehörigen Kante aus.

5(i Hierzu muß jedoch die Kante mit ausreichender Sicherheit, d. h. über eine maximale Transparenz und einen ausreichenden Abfall an ihrer Kante erkannt worden sein. Außerdem können weiicrc Knienen, wie das der Transparanzunterschiede zwischen vorderer und Rückkante, die gewisse Werte nicht überschreiten dürfen, berücksichtigt werden.

Konnte aufgrund dieser Kriterien keine ausreichende Sicherheit in der Bildbeurteilung in der Lage der Kanten festgestellt werden, so wird entweder ge-

6(i maß Kästchen 26a bei unbrauchbaren Kanten das Ereignis gelöscht und damit eine Kerbung verhindert oder, wenn eine Bildbeurteilung nicht möglich ist, gemäß Kästchen 26b eine Neuerrechnung der Kanten durch Quervergleich versucht.

f.5 Dieser Quervergleich erfolgt in einem zweiten Durchgang unter Zuhilfenahme benachbarter Stützbilder. Es sind hier drei Varianten möglich:

- Im Fall von zwei Stützbfldern, d. h. eindeutig er-

kannten Folgen von vorderer und Rückkante im richtigen Abstand, werden die zwischen den Stützbildern liegenden fraglichen Bildkanten in einem Interpolationsverfahren durch Bildlagenquervergleich unter Heranziehung der wahren Bildlänge berechnet, wenn sich erkennen läßt, daß der Abstand der beiden Stützbildcr etwa dem Ein- oder Vielfachen einer Bildlänge unter Vergleich mit einem aus der genormten Schrittlänge gebildeten Raster entspricht.

- Ist nur ein Stützbild in der Kerbstation vorhanden, auf der bis zum Abtastspalt liegenden Strecke jedoch keine weiteren Stützbilder, so erfolgt die Lagebestimmung vom Stützbild ausgehend in Richtung zur Abtaststation mit dem Normraster von ϊ MO Schritten X 0,2 mm. Das Normraster wird dabei gewissermaßen in Richtung zur Abtaststellung abgerollt.

- Ist dagegen das einzige Stützbild nahe der Abtaststation, so wird die Lagebestimmung entgegen der normalen Abtast- und Beurteilungsrichtung gewissermaßen rückwärts durch Darüberlegen des Normrasters vorgenommen.

Die Anwendung der geschilderten Kriterien und logischen Verknüpfungen erfolgt in dem Block 20, der als logischer Schaltkreis in digitaler Bauweise aufgebaut ist. Die logischen Verknüpfungen hierzu sind in bekannter Weise in einem Flußdiagramm darzustel-Ich, wie es Fachleuten auf diesem Gebiet geläufig ist. Das Verfahren der Ermittlung der wahren Bildlänge und Überprüfung der bereits ermittelten Bildkanten mit Hilfe der so festgestellten wahren Bildlänge ist auch dann mit Vorteil anzuwenden, wenn

κι die ersten Informationen über die Lage der Bildfeldkantcn nicht durch Bildung einer Haltefunktion, sondern z. B. durch Vergleich der jeweils gefundenen Transparenz mit der Transparenz an einem unbelichteten Filmslück gewonnen werden. Solche FiImstücke sind mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit jeweils am Fiimanfang nach dem aus der Kassette hervorstehenden voll belichteten Stück auffindbar.

Zunächst sind die beschriebenen Methoden bestimmt für Filme, deren Bilder nicht durch besondere

2(i Perforationslöcher gekennzeichnet sind, insbesondere für 135er Filme. Prinzipiell sind die hier beschriebenen Maßnahmen auch auf andere Filme anwendbar, bei denen Bildfelder erkannt werden sollen, die nicht gesondert gekennzeichnet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum automatischen Erkennen der

   in einem Filmstreifen liegenden Bildfelder durch fotoelektrische Abtastung mittels eines parallel zu den zwischen den Bildfeldern liegenden Bildstegen verlaufenden, gegenüber dem Film bewegten, ausgeleuchteten Abtastspaltes, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines jeden Filmes in neu die wahre Bildlänge als Abstand erkannter, zusammengehöriger, vorlaufender und nachlaufender Bildfeldkanten bestimmt wird und daß dieser Längenwert zur Überprüfung der Zusammengehörigkeit der Bildkanten oder zur Errechnung is der Lage der zweiten Kante zu einer als sicher erkannten Bildkante herangezogen wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, ciaduich gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Gültigkeit einer vorderen und einer darauffolgenden rück- 2ii wältigen Bildkante deren Abstand am Filmanfang mit der üblichen Bildlänge, im weiteren Verlauf der Abtastung dieses Filmes mit den stets genauer werdenden Werten für die wahre Bildlänge verglichen und bei Üter- bzw. unterschreiten eines gcwissen Toleranzbereiches wenigstens die weniger gesicherte der ermittelten Kanten verworfen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der wahren .κι Bildlänge jeweils beginnend mit der Abtastung eines neuen Films die in Wertegruppen eingeteilten ermittelten Werte der gefundenen Bildlänge in den Gruppen zugeordnete Zähler eingegeben werden, und jeweils die Gruppe mit dem höchsten Zählerstand als bisher ermittelter Bestwert der wahren Bildlänge verwendet wird.

   4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidung über zu markierende Bildfeldlagen erst 4<i eine Strecke hinter dem Abtastspalt getroffen wird, die ein Vielfaches einer Bildlänge beträgt, daß die Informationen über die Lage und Qualität gefundener Bildfeldkanten gespeichert werden und daß aufgrund der gespeicherten Informationen und der Informationen über die wahre Bildlänge nicht erkannte Bildkanten ergänzt werden, wenn andere Kriterien über das Vorhandensein eines Bildinhaltes im Bildfeld erfüllt sind.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem eine Bildlänge übersteigenden Abstand zwischen zwei eindeutig identifizierten Bildfeldern und dem zwischenliegenden Vorhandensein nicht eindeutig einander zuordenbarer Bildfeldkanten dieser verglichen wird mit einem Raster von ganzzahligen Vielfachen

   7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einem Stützbild nahe dem Abtastspalt von diesem ausgehend in Richtung zur Markierstation mit Schritten entsprechend der üblichen Schrittlänge die Lage der nächsten Bilder extrapoliert wird.

   8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lichtempfänger (23) am Abtastspalt (7) eine Vorrichtung (16) angeschlossen ist zur Bildung einer Haltefunktion zur Ermittlung der dem Bildsteg benachbarten Kanten als Orte maximaler Transparenz (bei Negativfilm) und zur Klassifizierung dieser Kanten bei vorgenannten Orten mit einer Verringerung dieser Maximaltransparenz um einen vorgegebenen Wert, daß eine Vorrichtung (3) zum Transport des Filmes um Schritte konstanter Länge vorgesehen ist, die jeweils einen Schrittimpuls liefert, und daß ein erster Speicher (17, 18) nach Art eines Schieberegisters zum Speichern der Bildkantendaten vorgesehen ist, in dem die Bildkantendaten durch Schrittimpulse synchron mit der Filmbewegung weitergeschoben werden und ein Bildlängenspeicher (19), in dem die festgestellten Bildlängen in Schrittzahlgruppen eingespeichert werden und der auf den häufigsten Wert abfragbar ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Speicher unterteilt ist in einen schrittzahlgesteuerten Ereignisspeicher

   (17) für die Angabe, daß an einer Stelle des Films ein Ereignis vorliegt und in einen Datenspeicher

   (18) für Angaben über die Art und Güte einer festgestellten Bildkante, in dem die Daten in direkter Folge gespeichert sind und der über den Ereignisspeicher abfragbar ist.

   10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeicherung der Daten über die Bildkanten etwa knapp eine Bildlänge hinter dem Abtastspalt (7) erfolgt, daß zwischen dem Abtastspalt und der Markiervorrichtung (30), insbesondere einer Kerbstanze, wenigstens vier Bildlängen Abstand liegen und kurz vor der Mnrkierstelle eine Beurteilungslogik (20) wirksam wird, die jeweils während eines Markiervorganges den Abstand der Bildkanten des nächstfolgenden Bildes auf Übereinstimmung mit der bis dahin ermittelten wahren Bildlänge überprüft, gegebenenfalls die Neuberechnung einzelner oder beider Bildkanten veranlaßt und die bis in die Stanzposition zurückzulegende Schrittzahl des nächsten zu markierenden Bildes in einen weiteren Speicher (21) eingibt.