DE2933573A1

DE2933573A1 - Visual field monitoring and processing system - uses video camera and computer to produce false colour rendering of black and white picture

Info

Publication number: DE2933573A1
Application number: DE19792933573
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: LUEG FRED
Current assignee: LUEG FRED
Priority date: 1979-08-18
Filing date: 1979-08-18
Publication date: 1981-04-09

Abstract

The appts. is used for monitoring a visual field or for examination of a photograph. The photograph or visual scene is projected onto the screen or target element of a video camera by an optical system and is translated into a series of voltages which may be fed to a computer. The photograph or scene is in effect broken up into a raster of many points. The computer may convert black and white contrast differences into different colours to be shown on the screen of a colour TV set. The results may be recorded as a colour photograph. The system may be used with moving objects, e.g. a traffic scene in which an accident has occurred.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Beuchtdichte-"Method and device for determining the density

verteilung einer Vorlage" In der Verkehrsgerichtsbarkeit ist es bekannt, zur Erstellung und Gutachten die teuchtdichteverteilung einer bestimmten Verkehrsszene, in der sich ein Unfall ereignet hat, Punkt für Punkt mit einer Rasterung von ca. 500 Bildpunkten und einem Zeitaufwand von ca. 4 Stunden mit einem Spezialmeßgerät zu erfassen. Diese Messungen werden Punkt für Punkt mit einem nochmaligen Zeitaufwand von ca. 8 Tagen ausgewertet, um eine Aussage über die Helligkeitsverteilung sowie Helligkeitsunterschiede benachbarter Punkte treffen zu können. Von diesen Ergebnissen wird die Fähigkeit des Menschen abgeleitet, bei einer bestimmten Beuchtdichteverteilung eine ganz bestimmte Situation erkennen zu können. Diese Art der Auswertung einer teuchtdichteverteilung erweist sich wegen der erforderlichen Bearbeitungszeiten als vergleichsweise aufwendig, ganz abgesehen davon, daß die Rasterung ziemlich groß ist, so daß zwischen diesen Bücken entstehen können. Weiterhin kann diese bekannte Auswertung nur von hochqualifizierten Kraften vorgenommen werden, die eine ganz spezielle Ausbildung erfahren müssen.distribution of a submission "In traffic jurisdiction it is known for the preparation and expert opinion of the density distribution of a certain traffic scene, in which an accident has occurred, point by point with a grid of approx. 500 pixels and an expenditure of time of approx. 4 hours with a special measuring device capture. These measurements are made point by point with a repeated expenditure of time evaluated from about 8 days to provide a statement about the brightness distribution as well To be able to meet differences in brightness of neighboring points. From these results the ability of humans is derived at a certain density distribution to be able to recognize a very specific situation. This kind of evaluation of a The density distribution proves itself because of the necessary processing times as comparatively expensive, quite apart from the fact that the rasterization is pretty is large, so that bridges can arise between these stoops. Furthermore, this known Evaluation can only be made by highly skilled workers who have a quite need special training.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Leuchtdichteverteilung von Vorlagen zu schaffen, welche in einfacher und schneller Weise mit nur geringem Bearbeitungsaufwand und hoher Genauigkeit auch vom Laien eine Erfassung der teuchtdichteverteilung einer bestimmten Szene ermöglichen.Based on this prior art, the invention is the task based on a method and a device for determining the luminance distribution of templates to create which in a simple and quick manner with only little Processing effort and high accuracy, even for laypeople, a recording of the moisture density distribution enable a certain scene.

Verfahrensgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die auf fotografischem Wege erstellte Vorlage mittels eines optischen Systems erfaßt wird und das bzw. die von diesem gelieferte Bild bzw. gelieferten Bilder in elektrische Spannungen umgewandelt werden, welche elektronisch derart umgesetzt werden, daß diese eine dreifarbige Anzeige des Relligkeitsspektrums der Vorlage ergeben.According to the method, this is achieved in that the photographic Path created template is recorded by means of an optical system and the or the image or images delivered by this in electrical voltages are converted, which are implemented electronically in such a way that this one three-color display of the brightness spectrum of the original.

Es ist z.B. eine parallele Arbeitsweise möglich, bei der die Vorlage in mehrere hundert Bildpunkte gerastert und jeder Punkt gleichzeitig verarbeitet und angezeigt wird. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die zur Durchführung erforderliche Vorrichtung sehr klein und betriebssicher ist und infolgedessen leicht transportiert werden kann, sowie eine helle Anzeige liefert.For example, it is possible to work in parallel in which the template rasterized into several hundred pixels and processed each point at the same time and is displayed. The advantage of this method is that it is necessary to carry out Required device is very small and reliable and, as a result, light can be transported, as well as provides a bright display.

Diese Ausführung ergibt jedoch nur eine vergleichsweise grobe Rasterung.However, this design only results in a comparatively coarse grid.

Weiterhin kann eine serielle Arbeitsweise durchgeführt werden, mit dem Vorteil, handelsübliche Videokameras und umgebaute Farbfernsehgeräte zu verwenden, die mit einer Schnittstelle versehen sind, an die ein elektronischer Rechner angeschlossen ist.Furthermore, a serial mode of operation can be carried out with the advantage of commercially available video cameras and converted color televisions to that are provided with an interface to which an electronic Computer is connected.

Diese Arbeitsweise ergibt eine hohe Auflösung von mehreren hunderttausend Meßpunkten, erfordert jedoch einen vergleichsweise hohen Stromverbrauch, so daß eine derartige Anlage nur bedingt transportabel ist. Der Rechner ist so auszulegen, daß dieser mehrere millionen Operationen pro Sekunde verarbeiten kann.This way of working gives a high resolution of several hundred thousand Measuring points, however, requires a comparatively high power consumption, so that such a system is only conditionally transportable. The computer is to be designed in such a way that that this can process several million operations per second.

Es kann an Ort und Stelle auch nur mit einer Videokamera gearbeitet werden und deren aufgezeichnete Bilder als Vorlage für die weitere Erfassung dienen.It is also possible to work on the spot with just a video camera and their recorded images serve as a template for further recording.

Sowohl die parallele als auch die serielle Arbeitsweise lassen beim ausgewerteten Bild (Farbspektrum) die Konturen der Szene erkennen. Es können auch bewegte Bilder ausgewertet werden.Both the parallel and the serial mode of operation allow the evaluated image (color spectrum) recognize the contours of the scene. It can too moving images are evaluated.

Die Erfindung ist an Hand eines Beispiels zur Auswertung eines Schwarz-Weiß-Bildes nachstehend erläutert.The invention is based on an example for evaluating a black-and-white image explained below.

Das als Schwarz-Weiß-Bild dienende Vorlage wird über eine Videokamera auf dem Schirm eines Farbfernsehgerätes abgebildet. Nunmehr erfolgt ein Helligkeit 5- und Kontrastabgleich. Über den an eine Schnittstelle des Farbfernsehgerätes angeschlossenen Rechner wird eine Umschaltung auf eine erste Position vorgenommen, so daß das Helligkeitsspektrum des aufgenommenen Bildes angezeigt wird, dessen Farben ein Maß für die Leuchtstärke sind.The template, which is used as a black-and-white image, is captured via a video camera depicted on the screen of a color television set. Now there is a brightness 5- and contrast adjustment. About the at an interface of the color television set connected computer, a switch is made to a first position, so that the brightness spectrum of the recorded image is displayed, its colors are a measure of the luminosity.

Da das Auge mit Hilfe der Pupille in der Lage ist, sich an unterschiedliche Helligkeitsverhältnisse anzupassen, wird der Rechner in Position 2 umgeschaltet, in welcher die Reaktion des Auges simuliert und entsprechend das Farbspektrum verändert wird. Daraufhin erfolgt eine Umschaltung in Position 3 des Rechners, in welchem die nichterkennbaren Bildteile ausgeblendet werden. Stellung 4 gibt eine Kontrastverteilung des Bildes wieder. Die 4 Schaltstellungen bewirken eine Programmänderung und Änderung der Parameter in der an der Schnittstelle liegenden elektronischen Datenverarbeitung.Because the eye with the help of the pupil is able to focus on different Adjust the brightness conditions, the computer is switched to position 2, in which the reaction of the eye is simulated and the color spectrum changes accordingly will. This is followed by a switch to position 3 of the computer, in which the unrecognizable parts of the image are hidden. Position 4 gives a contrast distribution of the picture again. The 4 switch positions cause a program change and change the parameters in the electronic data processing at the interface.

Es lassen sich leicht Farbfotos von diesen vier Auswertungsstufen herstellen, die nicht von labortechnischen Einflüssen abhängig sind, da die Grenzen durch Farbsprünge in den drei Grundfarben realisiert werden, wobei die Farbintensität nur noch von untergeordneter Bedeutung ist.It is easy to get color photos of these four evaluation levels manufacture that are not dependent on laboratory influences, because the limits can be realized by color jumps in the three basic colors, with the color intensity only is of minor importance.

Für die Erstellung von Gutachten können als Beweismittel vier Farbbilder vorgelegt werden, die 1. die absolute Lichtverteilung, 2. die relative Lichtverteilung unter Berücksichtigung des Regelverhaltens des Auges, 3 den Bereich, der vom Auge überhaupt erkennbar ist, wiedergegeben, und 4. die Kontrastverteilung der Szene bzw. Vorlage als Farbsprünge bezogen auf die Helligkeitsunterschiede zwischen Umfeld und Objekt.Four color images can be used as evidence for the preparation of expert opinions are presented, the 1. the absolute light distribution, 2. the relative light distribution taking into account the regulating behavior of the eye, 3 the area covered by the eye can be recognized at all, and 4. the contrast distribution of the scene or template as color jumps based on the differences in brightness between the surroundings and object.

Die Auswertung dauert nur einige Minuten, wobei die Interpretation der Aufnahmen von einem mit den zugrundeliegenden Problemen vertrauten Laien ohne weiteres durchgeführt werden kann.The evaluation only takes a few minutes, with the interpretation the recordings of a layperson who is familiar with the underlying problems without further can be carried out.

Die erfindungsgemäß durchgeführte elektronische Auswertung führt zu einer ganz erheblichen Erhöhung der Genauigkeit, da mehr als hunderttausend Punkte gemessen und ausgewertet werden. Durch diese extrem feine Rasterung werden Bücken vermieden.The electronic evaluation carried out according to the invention leads to a very significant increase in accuracy, since more than a hundred thousand points can be measured and evaluated. This extremely fine grid makes stooping avoided.

Zur Durchführung der Auswertung eignet sich besonders ein fotografischer Apparat, z.B. eine Videokamera, die an einen als Anzeigegerät verwendeten Farbfernsehapparat angeschlossen ist, in dem eine Schnittstelle für den Anschluß des elektrischen Rechners vorgesehen ist. Da es sich hierbei in erster Linie um eine stationäre Ausführung handelt, kann die Videokamera auch benutzt werden, um an Ort und Stelle beispielsweise die bei einem Verkehrsunfall herrschenden Lichtverhältnisse aufzunehmen, woraufhin die Auswertung des Magnetbandes über das Farbfernsehgerät mit dem daran angeschlossenen Rechner erfolgt.A photographic one is particularly suitable for carrying out the evaluation Apparatus, such as a video camera, connected to a color television set used as a display device is connected, in which an interface for connecting the electrical computer is provided. Since this is primarily a stationary Execution is concerned, the video camera can also be used on the spot For example, to record the lighting conditions prevailing in a traffic accident, whereupon the evaluation of the magnetic tape on the color television with the attached connected computer takes place.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand des beigefügten Blockschartbildes erläutert.An embodiment of the invention is based on the attached Block diagram explained.

Mit 1 ist die Vorlage, beispielsweise ein Schwarz-Weiß-Bild, bezeichnet, das über das optische System 2 eines fotografischen Apparates erfaßt wird. Das vom optischen System 2 erstellte Bild wird über den Wandler 3 in elektrische Spannungen umgewandelt, die in den Rechner 4 eingegeben werden, der eine dreifarbige Anzeige auf den Bildschirm des Farbfernsehgerätes 5 liefert.The template, for example a black-and-white image, is designated with 1, which is detected via the optical system 2 of a photographic apparatus. That from The image created by the optical system 2 is converted into electrical voltage via the converter 3 converted, which are entered into the calculator 4, which has a three-color display on the screen of the color television set 5 delivers.

Unter optischem System sind alle Abbildungsverfahren zu verstehen, die mit von den abzubildenden Gegenständen ausgehender reflektierter, hindurchgelassener oder gebeugter elektromagnetischer oder Korpuskularstrahlung und entsprechend strahlungsempfindlichen Auffangachichten zum Zweck der Informationsübertragung, z.B. zum Festhalten von Abbildern aber auch von Beugungsfiguren, Kernspuren und ähnlichemarbeiten, Als fotografische Apparate können alle optischen Geräte zur Aufnahme fotografischer Bilder Verwendung finden, im weiteren Sinne auch Geräte zur Vergrößerung und Projektion, sowie Film- und Videokameras.The optical system is understood to mean all imaging processes those with reflected, transmitted light emanating from the objects to be depicted or diffracted electromagnetic or corpuscular radiation and correspondingly radiation-sensitive Capture messages for the purpose of transferring information, e.g. to record But also images of diffraction figures, nuclear traces and similar work, as photographic Apparatus can use any optical device for taking photographic images find, in a broader sense, devices for enlargement and projection, as well as film and video cameras.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich nicht nur zur leuchtdichteverteilung bei bestimmten Situationen im Verkehr verwenden, sondern ganz allgemein überall dort, wo es um die Erfaßbarkeit des menschlichen Auges geht, z.B. auch bei Unfällen am Arbeitsplatz, bei denen die Frage der Ausleuchtung für die Ursächlichkeit des Unfalls eine Rolle spielt, oder aber auch bei Erkrankungen der Augen und so weiter. In allen diesen Fällen läßt sich in einfacher und schneller Weise eine objektive Messung und Auswertung durchführen, so daß im nachhinein genau festgestellt werden kann, welche Situation zu einem früheren Zeitpunkt vom Betrachter erfaßt werden konnte.The method according to the invention and the device according to the invention can not only be used for luminance distribution in certain traffic situations use, but in general wherever it is a question of the comprehensibility of the human With an eye, e.g. also in the case of accidents in the workplace where the issue of lighting is concerned plays a role in the causation of the accident, or in the case of illnesses of the eyes and so on. In all of these cases it can be done in easier and faster Way to carry out an objective measurement and evaluation, so that in retrospect exactly it can be determined which situation was earlier by the viewer could be detected.

LeerseiteBlank page

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Procedure for determining the luminance distribution a template, characterized in that the created by photographic means Original is detected by means of an optical system and that or from this delivered image or images are converted into electrical voltages, which are implemented electronically in such a way that they have a three-color display of the brightness spectrum of the original.

2. Device for determining the luminance distribution of an original, in particular for carrying out the method according to An-BpruCh 1, characterized in that that this consists of an optical system (2) and a converter connected downstream of this (3) as well as an electronic computer downstream of this (4) exists, which is connected to an optical display device (5).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that as an optical System a video camera is used, which is connected to a television set used as a display device is connected, in which an interface is provided to the electronic Computer is connected.