DE2935844A1

DE2935844A1 - Image analysis system - uses e.g. light pen and detector for supplying pulse trains, corresponding to detected features in object field, to function computers

Info

Publication number: DE2935844A1
Application number: DE19792935844
Authority: DE
Inventors: Geoffrey William Jenkinson
Original assignee: Cambridge Scientific Instruments Ltd
Current assignee: Cambridge Scientific Instruments Ltd
Priority date: 1978-09-08
Filing date: 1979-09-05
Publication date: 1980-03-20
Also published as: JPS5595167A

Abstract

The image analysis appts. comprises a processor (28) which generates a threshold value for characteristics parameters of a field of objects, e.g. their areas, dependent on information previously supplied to the appts. e.g. by operator interactions with an image derived from a scanner (10) and displayed at (18). Selected objects falling within a given class are indicated on the display and memory (32) stores classifying decisions for the objects together with characteristic parameter values for them. These values are derived from the video signal and calculated by function computers (22, 24) etc. The threshold value is updated by each classifying decision made by the operator and once a given level of consistency is achieved, the threshold value is frozen and used for classifying future fields of objects by making the same parameter measurements and applying the same threshold criteria to the measured parameter values.

Description

Verfahren zur Bildanalyse und Schaltungsanordnung zum Durchfüh-Process for image analysis and circuit arrangement for performing

ren dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft Analysesysteme. Typischerweise, aber nicht ausschließlich, sind dies Bildanalysesystee. In solchen Systemen werden Messungen auf der Grundlage von Informationen durchgeführt, die ihrerseits dem System zugeführt oder durch dieses abgeleitet werden. Damit entstehen gemessene Gruppen aus Parametern derJenigen ObJekte, die gerade analysiert werden.Ren this method The invention relates to analysis systems. Typically, but not exclusively, these are image analysis systems. Be in such systems Measurements carried out on the basis of information given in turn to the system supplied or derived through this. This creates measured groups from parameters of the objects that are currently being analyzed.

Eine für ein Bildanalysesystem, das manchmal auch Bildanalyse-Computer genannt wird, typische Funktion liegt in der Unter scheidung zwischen verschiedenen Arten von Gegenständen. Die Unterscheidung oder Auswahl kann auf der Grundlage der Messung eines Parameters oder mehrerer Parameter erfolgen, mit denen die ObJekte gekennzeichnet werden können Zu Beispiel lassen sich ObJekte gemäß ihrer Große (Fläche), Dichte (hell oder dunkel), Orientierung oder Form klassifizieren, die in typischen Fällen mit dem Ausdruck - bezeichnet werden, wobei Nau für "area" und "p" für Perimeter steht.One for an image analysis system, sometimes also called image analysis computers is called, typical function lies in the distinction between different Types of items. The distinction or selection can be made on the basis of the Measurement of one parameter or several parameters with which the objects can be marked For example, objects can be identified according to their size (area), Density (light or dark), orientation or shape classify that in typical Cases are denoted by the expression -, where Nau for "area" and "p" for perimeter stands.

Bei einem bekannten Verfahren zum Betreiben eines Bildanalysosystems wählt der Operator einen Parameter aus, von dem er glaubt, daß er eine gute Grundlage zur Unterscheidung zwischen verschiedenen Arten von ObJekten darstellt. Dieser Parameter wird dann auf einem Testfeld der Objekte gemessen und ein Schwellwert wird für den Parameter ausgewählt, der nach einem Vergleich mit den für sämtliche ObJekte in dem Feld gemessenen Parameterwerten zur Unterscheidung der ObJekte in zwei Klassen verwendet werden kann, wobei das Schwellwertkriterium für die eine Klasse erfüllt und für die andere Klasse nicht erfüllt ist. Das Ergebnis dieser Klassifizierung läßt sich darstellen.In a known method of operating an image analysis system the operator chooses a parameter that it believes has a good basis to distinguish between different types of objects. This parameter the objects are then measured on a test field and a threshold value is set for the Selected parameter which, after a comparison with those for all objects in measured in the field Parameter values to differentiate the objects can be used in two classes, the threshold value criterion for one Class is fulfilled and is not fulfilled for the other class. The result of this Classification can be represented.

Hierzu wird das die ObJekte enthaltende Feld auf einem Fernsehnonitor dargestellt. Bei Jedem ObJekt, bei dem das Unterschoidungskriterium erfüllt wurde, wird in der Darstellung eine kleine Marke oder ein Symbol gezeigt. Dieses zeigt dann an, daß das ObJekt das Unterscheidungskriterium erfüllt hat.For this purpose, the field containing the objects is displayed on a television monitor shown. For every property for which the subclassification criterion was met, a small mark or symbol is shown in the display. This shows then indicates that the object has met the distinguishing criterion.

Mehrere Einschränkungen stehen der Genauigkeit dieses Lösungswegs entgegen: (1) Der Operator neigt dazu, nur auf ein begrenzte Anzahl von ObJekten und/oder Feldern, die ObJekte enthalten, zu schauen. Der dabei eingestellte Schwellwert kann dann das Srgebnis der verhältnismäßig kleinen Anzahl von Beispielen sein, mit denen der Operator geprüft hat, ob der von ihm gungwählte Schwellwert für w sämtliche Beispiele des ObJektes, die zu klassifizieren sind, richtig ist.There are several limitations to the accuracy of this approach contrary: (1) The operator tends to only apply to a limited number of objects and / or fields containing objects. The set threshold value can then be the result of the relatively small number of examples with which the operator has checked whether the threshold value selected by him for w all Examples of the object to be classified is correct.

(2) Der Operatur ist nicht in der Lage, den zu Beginn einer langen Vielfachfeldanalyse ausgewählten Schwellwert abzuändern, falls es sich während der Analyse herausstellt, daß der Originalwert des Schwellwertes nicht der beste sämtlicher Möglichkeiten ist, da der Operator nicht erken:nn kann, welche Auswirkung diese Änderung des Schwellwertes auf die Analyse vorhergehender Felder haben wird.(2) The operator is unable to begin a long one Multiple field analysis to modify the selected threshold value if it changes during the Analysis reveals that the original value of the threshold is not the best of all Possibilities is because the operator cannot see what effect this would have Change the threshold value on the analysis of previous fields will have.

(3) Der Operatur wird im allgemeinen nur ein oder zwei sich anbietende Parameter prüfen, die für das erste Feld angemessen sein können, aber nicht das beste allgemein Ergebnis liefern, falls sämtliche zu analysierende Felder berUcksichtigt werden.(3) In general, only one or two are offered to the opera Check parameters that may be appropriate for the first field, but not that Deliver the best general result if all fields to be analyzed are taken into account will.

(4) Zine stärker komplexe Einstellung des Schwellwertes kann nicht ohne weiteres erreicht werden, zum Beispiel dann, wenn es eine Strafe für eine bestimmte unrichtig erzielte Klassifizierung gibt.(4) Zine more complex setting of the threshold value can not can be easily achieved, for example, if there is a There is a penalty for a certain incorrectly achieved classification.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens einer Vorrichtung, mit der sich ein Bildanalysesystem durch Einwirkung eines Operators dahingehend beeinflussen läßt, daß der beste Wert für einen Schwellwert ausgewählt wird, so daß eine optimale Klassifizierung der ObJekte in einer Vielfachfeldanalyse möglich ist.It is an object of the present invention to provide one Method of a device with which an image analysis system can be acted upon of an operator to the effect that the best value for a threshold value is selected so that an optimal classification of the objects in a multiple field analysis is possible.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens einer Vorrichtung, mit der sich ein Bildanalysesystem nach anfänglicher Überwachung durch einen Operator effektiv selbst programmieren läßt. Damit wird dann nicht nur der beste Parameter oder die beste Parametergruppe ausgewählt, die zum Erreichen irgendoiner vorgegebenen Klassifizierung gemessen werden müssen, sondern die auch den optimalen, für das Schwellwertkriterium anzulegenden Werten entspricht.Another object of the present invention is to provide a method of a device with which an image analysis system after an initial Monitoring can be effectively programmed by an operator himself. So that will then not only the best parameter or the best parameter group selected that must be measured to achieve any given classification, but which also corresponds to the optimal values to be applied for the threshold value criterion.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht ein Verfahren zum Einstellen eines Betrages eines klassifizierenden Schwellwertes in einem Bildanalysesystem aus den folgenden Stufen: (1) Abtasten eines die zu analysierenden Merkmale enthaltenden Feldes zum Erzielen eines Videosignales dieser Merkmale, (2) Darstellen des Videosignales auf einem Fernsehmonitor, (3) Auswahl eines Probemerkmales aus dieser Darstellung, (4) Veranlassung, daß der Analysator Messungen an den aus dem Videosignal erzielten Signalen vornimmt, um damit ein Wertsignal eines Parameters des Probemerkmales zu erzeugen, (5) der Analysator erzeugt aus dem Wertsignal einen klassifizierenden Schwellwert zum Vergleich mit denJenigen Wertsignalen, die durch Abtasten anderer Merkmale gewonnen wurden, (6) Ausbilden dieses Vergleichs, (7) Erzeugen und Identifizieren eines Signales für Jeden Vergleich, bei dem das klassifizierende Schwellwertkriterium erfüllt ist, und (8) Darstellen des Identifizierungssignales für Jedes Merkmal in der Darstellung, das das Kriterum erfüllt, damit eine visuelle Überprüfung der Genauigkeit der Einstellung des klassifizierenden Schwellwertes durch den Analysator vorgenommen werden kann.In accordance with one feature of the present invention, there is a method for setting an amount of a classifying threshold value in an image analysis system of the following stages: (1) scanning one containing the features to be analyzed Field for obtaining a video signal of these characteristics, (2) displaying the video signal on a television monitor, (3) selection of a sample feature from this representation, (4) Have the analyzer take measurements from the video signal Performs signals in order to thereby add a value signal of a parameter of the sample feature generate, (5) the analyzer generates a classifying one from the value signal Threshold for comparison with those value signals obtained by scanning other features (6) make this comparison, (7) generate and identify a signal for each comparison in which the classifying threshold value criterion is met, and (8) display the identification signal for each feature in the display, that meets the criterion, so that a visual check of the accuracy of the setting the classifying threshold value can be made by the analyzer.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung besteht die Vorrichtung zum Durchführen des eben genannten Verfahrens aus den folgenden Merkmalen: (1) ElnurEinrichtung zum Abtasten eines Merkmale enthaltenden Feldes oder eines Bildes dieses Feldes und Erzeugen eines diesen Merkmalen entsprechenden Videosignales aus der Abtastung, (2) einem Fernsehmonitor zum Darstellen des Videosignales, (3) manuell betätigbaren Einrichtungen zum Auswählen eines Probemerkmales aus der Darstellung, (4) Schaltungseinrichtungen in dem Analysator zum Ausflihren von Messungen an den aus dem Videosignal erzielten Signalen zum Erzeugen eines Wertsignales eines Parameters des Probemerkmales, (5) weiteren Schaltungseinrichtungen zum Erzeugen eines klassifizierenden Schwellwertes aus dem Wertsignal zum Vergleich mit den Wertsignalen, die durch Abtasten der anderen Merkm male ntstanden sind, (6) Vergleichseinrichtungen zum Durchführen dieses Vergleichs, (7) Signalerzeugungs-Schaltungseinrichtungen zum Erzeugen eines 1 identifizierenden Signales für Jeden Vergleich, für den das klassifizierende Schwellwertkriterium erfüllt ist, und (8) Einrichtungen, die bewirken, daß die identifizierenden Merkmale in der Fernsehdarstellung bei Jedem Merkmal, das das Schwellwertkriterium erfüllt, sichtbare Identifikationsmarken erzeugen, damit die Genauigkeit der automatischen Einstellung des klassifizierenden Schwellwertes viquell überprüft werden kann.According to another feature of the invention, there is the device for performing the above-mentioned method from the following features: (1) Only one device for scanning a field containing features or an image of that field and generating a video signal corresponding to these features from the scan, (2) a television monitor for displaying the video signal, (3) manually operated Means for selecting a sample feature from the representation, (4) circuit means in the analyzer for making measurements on those obtained from the video signal Signals for generating a value signal of a parameter of the sample characteristic, (5) further circuit devices for generating a classifying threshold value from the value signal for comparison with the value signals obtained by sampling the other Char times are necessary, (6) comparison devices for performing this comparison, (7) signal generation circuit means for generating a 1 identifying signal for each comparison for which the classifying threshold value criterion is satisfied; and (8) means that cause the identifying features in the television display for every feature that fulfills the threshold value criterion, Generate visible identification marks so that the accuracy of the automatic Setting of the classifying threshold value can be checked viquell.

Gesäß einem zugehörigen Gesichtspunkt der Erfindung besteht die Stufe 8 des vorgenannten Verfahrens aus den folgenden Einzelmerkialen: (1) Visuelles Überprüfen des darstellten Identifizierenden Signales mit der Darstellung des Merkmales, zu dem es gehört, (2) Entfernen oder Ändern des identifizierenden Signales bei einem Merkmal, das durch den Analysator inkorrekt klassifiziert worden ist, und (3) Abändern des Betrages des klassifizierenden Schwellwertes, um damit dem Parameterwert des inkorrekt identifizierten Merkmales Rechnung zu tragen.According to a related aspect of the invention, the step exists 8 of the aforementioned procedure from the following individual marks: (1) Visual inspection of the displayed identifying signal with the representation of the feature who owns it, (2) removing or changing the identifying signal on a Feature that has been incorrectly classified by the analyzer and (3) modify the amount of the classifying threshold value in order to match the parameter value of the incorrectly identified feature must be taken into account.

Man sieht, daß sich die Einstellung eines klassifizierenden Schwellwertes bei diesem Verfahren automatisch verstellt und damit die Abweichung der Parameterwerte der Probemerkmale berücksichtigt, so daß für den klassifizierenden Schwellwert der optimale Betrag erreicht werden kann, ohne daß der Operator etwas anderes tun muß, als zu erkennen, wann der Analysator eine inkorrekte Klassifizierung eines dargestellten Merkmales vorgenommen hat.It can be seen that the setting of a classifying threshold value automatically adjusted with this procedure and with it the deviation of the parameter values of the sample characteristics are taken into account, so that for the classifying threshold the optimal amount can be achieved without the operator having to do anything else, than to recognize when the analyzer an incorrect classification has made a feature shown.

Die Vorrichtung zum Durchführen dieses Gesamtverfahrens enthält zusätzlich zu den oben genannten Merkmalen: (1) Einrichtungen zum Auswählen einer spezifischen Darstellung des identifizierenden Signales in der Fernsehmonitordarstellung, (2) Einrichtungen zum Ausschalten des Videosignalgehaltes, der die Identifikationsmarken in der Fernsehmonitordarstellung erzeugt, und (3) Schalteinrichtungen zum Einstellen des Wertes des klassifizierenden Schwellwertes nach Maßgabe einer Ausschaltung eines Videosignalgehaltes, der in der Darstellung eine Identifikationsiarken erzeugt, um damit dem Parameterwert des inkorrekt klassifizierten Merkmales Rechnung zu tragen In einer bevorzugten Ausführungsform gesäß der vorliegenden Erfindung werden die Parameterwertsignale für ein Merkmal, das als unkorrekt klassifiziert identifiziert worden ist, zusammen mit der Signalinformation, die die korrekte Klassifikation des Merkmales anzeigt, in einem Speicher gespeichert,und für den klassifizierenden Schwellwert wird ein Durchschnittsbetrag dadurch erhalten, daß ppit den Parameterwerten, die den klassifizierenden Schwellwert bestimmen, die gespeicherten Parameter werte von denJenigen Merkmalen, die als inkorrekt klassifiziert dargestellt wurden, kombiniert oder von diesen eliminiert werden, so daß für den klassifizierenden Schwellwert ein neuer B-trag erhalten wird, der die zusätzlichen oder reduzierten Paraxeterwute, die zum Bestimmen des klassifizierenden Schwellwertes verwendet werden, berücksichtigt.The apparatus for performing this overall method also includes to the above features: (1) Means for selecting a specific one Representation of the identifying signal in the television monitor representation, (2) Means for switching off the video signal content, which the identification marks generated in the television monitor display, and (3) switching devices for setting of the value of the classifying threshold value in accordance with the elimination of a Video signal content that generates an identification mark in the display, in order to take into account the parameter value of the incorrectly classified feature In a preferred embodiment according to the present invention, the Identified parameter value signals for a feature classified as incorrect has been, along with the signal information, showing the correct classification of the characteristic, stored in a memory, and for the classifier Threshold, an average amount is obtained by adding ppit to the parameter values, which determine the classifying threshold value, value the stored parameters of those features that were presented as incorrectly classified or eliminated from them, so that for the classifying threshold value a new B-contract is received which contains the additional or reduced paraxeter values, which are used to determine the classifying threshold value are taken into account.

Ein Vorrichtung zum Durchführen des bevorzugten Verfahrens enthält die folgenden Merkmale: (1) Einen Signalspeicher zum Speichern der Parametewertsignale für ein Merkmal, das als inkorrekt klassifiziert identifiziert wurde, zusammen mit der Signalinforeation, die die korrekte Klassifizierung des Merkmales anzeigt, (2) Schalteinrichtungen zum Erzeugen eines Durchschnittswertes der beiden ihnen zugeführten Signale, (3) einen zweiten Speicher zum Speichern des klassifizierenden Schwellwertes, (4) Einrichtungen zum Adressieren der beiden Speicher und zum Überführen von Signalen von den Speichern zu den den Durchschnittswert bildenden Schaltkreisen zum Erzeugen eines neuen klassifizierenden Schwellwertes und (5) Schalteinrichtungen zum Ersetzen des Signales in dem zweiten Speicher mit dem neuen klassifizierenden Schwellwert.Contains apparatus for performing the preferred method the following characteristics: (1) A latch for storage the parameter value signals for a feature identified as classified as incorrect together with the signal information that the correct classification of the Indicates characteristic, (2) switching devices for generating an average value of the two signals fed to them, (3) a second memory for storing the classifying threshold value, (4) means for addressing the two memories and for conveying signals from the memories to the averaging Circuitry for generating a new classifying threshold; and (5) switching devices to replace the signal in the second memory with the new classifying one Threshold.

In einem weiteren bevorzugten Verfahren wird die Vergleichsstufe für ein Merkmal, das als unrichtig identifiziert identifiziert worden ist, zweckmäßig ein zweites Mal durchgeführt, nachdem der neuen klassifizierende Schwellwert durch den den Durchschnitt bildenden Kreis bestimmt worden ist, aber die sich anschließende flassifizierung des zuvor inkorrekt klassifizierten Merkmales wird als korrekt angesehen, selbst wenn des folgende Vergleich nach der Korrektur des klassifizierenden Schwellwertes immer noch eine unkorrekte Klassifizierung für dieses Merkmal anzeigt.In a further preferred method, the comparison stage for a feature that has been identified as incorrect is appropriate performed a second time after the new classifying threshold has passed the circle forming the average has been determined, but the following circle classification of the previously incorrectly classified characteristic is considered correct, even if the following comparison is made after correcting the classifying threshold still indicates an incorrect classification for that trait.

Dieser Vorgang mag zu einer weiteren offensichtlich unrichtigen Klassifizierung eines Merkmales iMhrcn, wenn sein Beitrag zu dem Wert des klassifizierenden Schwellwertes zu gering ist, um den klassifizierenden Schwellwert ausreichend zu ändern, um>-nes Merkmal in die Klassifizierung einzuschließen.This operation may lead to another obviously incorrect classification of a feature if its contribution to the value of the classifying threshold is too low to change the classifying threshold sufficiently to> -nes Include feature in classification.

Das erfindungsgeäße Verfahren kann weiter noch die Stufe des Aufzeichnens der Anzahl der aufeinanderfolgenden Klassifizicrungen der Merkmale in Jeder Aufeinanderfolge von Feldern enthalten, um den Grad der Genauigkeit zu bestimmen, bis zu dem der Analysator zukünftige Klassifizierungen durchführen kann.The method according to the invention can also include the stage of Recording the number of consecutive classifications of the features in each sequence of fields to determine the level of accuracy to which the Analyzer can perform future classifications.

Wenn der ausreichend hohe Grad an Genauigkeit erreicht ist, kann der Analysator dazu veranlaßt werden, sich anschließende Klassifizierungen von ähnlichen Feldern nicht mehr zu überwachen.When the sufficiently high degree of accuracy is achieved, the Analyzer to make subsequent classifications of similar Fields no longer to be monitored.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung enthält ein Verfahren der Analyse unter Verwendung eines Bildanalysators die folgenden Stufen: (1) Abtasten eines Merkmale aus n verschiedenen Gruppen enthaltenden Feldes, (2) Eingeben der Information in den Analysator zum Anzeigen der Anzahl von n Gruppen, in die die Merkmale bei korrekter Klassifizierung fallen, (3) Vornehmen von Messungen an aus dem Abtasten der Merkmale erzielten Signalen, um daraus Wertsignale anderer Parameter der Merkmale aus diesen zu erzeugen, (4) Durchführen einer Folge von Vergleichen der Wertsignalemit einer Vielzahl von Schwellwerten zum Ausbilden von n Gruppierungen der Signale, 45) Erkennen und Speichern der Werte der Schwellwerte, die zu n Gruppierungen führen, (6) Abtasten zukünftiger Felder, die ähnliche Merkmale enthalten, die zu den gleichen n Gruppen geharen, (7) Vergleichen der Wertsignale aus dem Abtasten sich anschlie-Sender Felder mit den gespeicherten Schwellwerten zum Klassilizieren der Signale in diesen sich anschließenden Feldern, (8) Darstellen Jedes Feldes während seiner Abtastung und (9) Erzeugen von Identifizierungssignalen zum Erzeugen von Identifizierungsmirken in der Darstellung zum Anzeigen der besonderen Klassifizierung Jedes dieser Merkmale, die sich aus diesen Vergleichen ergeben, in der Darstellung.According to another aspect of the invention, a method includes of analysis using an image analyzer, the following stages: (1) Scanning a field containing features from n different groups, (2) entering the Information in the analyzer indicating the number of n groups into which the Features if classified correctly will fail, (3) taking measurements on the scanning of the characteristics obtained signals in order to derive value signals of other parameters to generate the features from them, (4) performing a series of comparisons the value signals with a plurality of threshold values for forming n groupings of the signals, 45) Recognizing and storing the values of the threshold values that result in n groupings lead, (6) scan future fields that contain features similar to those of belonging to the same n groups, (7) comparing the value signals from the sampling then send fields with the stored threshold values for classification the signals in these adjoining fields, (8) Represent Each field during its scanning and (9) generating identification signals for generating identification mirrors in the presentation for displaying the particular Classification Each of these characteristics resulting from these comparisons in the representation.

Vorzugsweise kann die Folge der Vergleiche, bei denen Schwellwerte zum Bilden der n Gruppierungen verwendet werden, als Ergebnis der visuellen Inspektion der Identifizierungsiarken in der Darstellung modifiziert werden, um eine Einwirkung durch den Operator zu gestatten, wobei diese Modifizierung entweder direkt durch den Operator oder durch den Analysator nach Maßgabe der durch den Operator eingegebenen Information erfolgt.Preferably, the sequence of comparisons in which threshold values are used to form the n groupings as a result of the visual inspection the identification marks in the representation can be modified to reflect an impact through the operator, this modification either directly through by the operator or by the analyzer in accordance with the inputs entered by the operator Information takes place.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung enthält ein Analysesystem zum Klassifizieren einer Mehrzahl von in einem Feld auigeiaßten Merkmalen die folgenden Einzelheiten: (1) Einrichtungen zum Ausführen von Messungen an Informationen, die sich aus einem Abtasten eines Merkmale enthaltenden Feldes ergibt, um damit Informationsaignale zu erhalten, die dem numerischen Wert eines Parameters Jedes erfaßten Merkmales entsprechen, (2) Einrichtungen zum Identifizieren von ausgewählten Merkmal len, während diese in eine Klasse fallen, (3) Einrichtungen zum Ableiten eines klassifizierenden Schwellwertes aus den Informationssignalen, die sich auf den gemessenen Parameter der identifizierten Merkmale beziehen~, (4) Einrichtungen zum Speichern eines Signales, das dem klassifizierenden Schwellwert entspricht, und (5) Einrichtungen zum Vergleichen während des Abtasten des Feldes (oder aufeinanderfolgender Felder) des geessenen Wertes des gleichen Parameters für andere Merkmale mit dem klassifizierenden Schwellwert oder einem von diesem abgeloiteten Signal und zum Erzeugen von identifizierenden Signalen aus diesem Vergleich zum Erzeugen von klassifizierenden Anzeigemarken in der Darstellung zum Anzeigen von solchen Merkmalen in der Darstellung, die in Jede dieser n Klassen fallen.According to another aspect of the invention, an analysis system includes for classifying a plurality of features recorded in a field, the following Details: (1) Means for performing measurements on information that results from scanning a field containing features to produce information signals to obtain the numerical value of a parameter of each recorded characteristic (2) means for identifying selected features, while these fall into a class, (3) means for deriving a classifier Threshold value from the information signals that relate to the measured parameter refer to the identified features ~, (4) facilities for storing a signal, which corresponds to the classifying threshold, and (5) facilities to compare while scanning the field (or successive fields) the measured value of the same parameter for other characteristics with the classifying one Threshold value or a signal derived therefrom and for generating identifying Signals from this comparison for generating classifying display marks in the representation for displaying such features in the representation that are included in each these n classes fall.

In einem solchen System können Einrichtungen zum Erzeugen von statistischen Informationssignalen aus den Messungen vorgesehen werden. Diese Einrichtungen sollen sich von dem Operator in und außer Betrieb schalten lassen. Weiter können Einrichtungen vorgesehen sein, um den in dem System vorgesehenen Speicher von einigen oder sämtlichen der zuvor in ihm gespeicherten statistischen Informationssignalen zu löschen, so daß die statistischen Informationssignale, die sich auf einen neuen Feldtyp beziehen, durch das System abgeleitet und in dem Speicher gespeichert werden können. Ein solches System kann zwei Betriebsarten aufweisen, das heißt (a) eine Lern-Betriebsart und (b) eine klassifizierende Betriebsart.In such a system, facilities for generating statistical Information signals from the measurements are provided. These facilities are supposed to can be switched on and off by the operator. Next can facilities be provided to the memory provided in the system from some or all delete the statistical information signals previously stored in it, so that the statistical information signals relating to a new field type, can be derived by the system and stored in the memory. One such System can have two modes of operation, i.e. (a) a learning mode and (b) a classifying mode of operation.

Bei der Betriebsart (a) wird das System so eingestellt, daß es Messungen an verschiedenen Parametern Jedes in dem Feld erfaßten Merkmales ausfUhrt,und der Operator zeigt mit Hilfe eines Tastenfeldes oder irgendeiner anderen Art einer Anzeigevorrichtung an, welche der n Merkmal.sgruppen sich am meisten annähert.In mode (a) the system is set up to take measurements on different parameters each feature recorded in the field executes, and the Operator points using a keypad or some other type of display device which of the n groups of characteristics comes closest.

Diese Information wird in einem weiteren Speicher gespeichert und durch das System der statistischen Information zugeordnet, die sich aus den Messungen ergibt, die an diesem Merkmal wie auch an anderen Merkmalen in dem Feld ausgeführt wurden.This information is stored in a further memory and assigned by the system of statistical information resulting from the measurements results that are carried out on this feature as well as on other features in the field became.

Bei der Betriebsart (b) wird die in dem Speicher gespeicherte statistische Information zum Bestimmen der Schwellwertbeträge oder der numerischen Beträge der Konstanten usw. verwendet, mit denen eine anschließend erzielte Information, die sich auf die gemessenen Merkmalsparameterwerte bezieht, verglichen wird, so daß im folgenden untersuchte Merkmale als in eine der n verschiedenen Gruppen fallend klassifiziert werden können.In the mode (b), the statistical data stored in the memory Information for determining the threshold amounts or the numeric Amounts of the constants etc. are used with which a subsequently obtained information, which relates to the measured feature parameter values is compared, see above that in the following examined features as falling into one of the n different groups can be classified.

Bei einer weiteren Entwicklung gemäß der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, um zu bestimmen, welche der m Gruppen der statistischen Information, die während der Lernbetriebsart angesammelt wurden, die dominanten statistischen Inforeationssignale sind, die sich auf das betreffende gerade zur Diskussion stehende Klassifikationsproblei beziehen. Die Einrichtungen zum Vergleichen der im folgenden anfallenden gemessenen Betragssignale oder Informationssignale, die von diesen abgeleitet werden, mit dem Vergleichsschwellwert, der aus den statistischen Informationasignalen abgeleitet wird, eignen sich zum Diskriminieren zwischen solchen statistischen Informationssignalen, die als dominant angesehen werden, und solchen, die es nicht sind, so daß die Vergleichskriterien, die sich nur auf die dominanten statistischen Informationsaignale stützen, mit den im folgenden erzielten Inforaationssignalen verglichen werden, die sich auf die in der Analyse befindenden Merkmale beziehen.In a further development according to the invention are devices provided to determine which of the m groups of statistical information, that were accumulated during the learning mode, the dominant statistical Information signals are related to the subject under discussion Relate classification problem. The facilities for comparing the following resulting measured amount signals or information signals derived from these with the comparison threshold value obtained from the statistical information signals are suitable for discriminating between such statistical information signals, that are seen as dominant and those that are not, so that the comparison criteria, which only rely on the dominant statistical information signals with the in the following obtained information signals are compared, which relate to the refer to features under analysis.

Von diesem zuletzt erwähnten System läßt sich sagen, daß es drei Betriebsarten aufweist. Diese sind: (a) Die Lehr-Betriebsart, (b) eine Auswahl-Betriebsart, bei der dominante statistische Informationssignale ausgewählt und zurückgehalten und die anderen entweder unbeachtet bleiben oder gespeichert, aber nicht bezogen werden, und (c) eine Klassifizierungs-Betriebsart, bei der aus dem Abtasten von Merkmalen entstehende Informationssignale mit den Vergleichskriterien verglichen werden, die durch die dominanten statistischen Informationssignale bestimmt werden, um damit klassifizierende Signale zu erhalten, um festgestellte Merkmale als in eine der n Gruppen fallend zu klassifizieren.This last-mentioned system can be said to have three modes of operation having. These are: (a) the teaching mode, (b) a selection mode, at the dominant statistical information signals selected and withheld and the others either remain unnoticed or are saved but not obtained, and (c) a classification mode consisting of scanning features resulting information signals are compared with the comparison criteria that determined by the dominant statistical information signals in order to classifying signals to receive identified features as being in one of the To classify n groups in descending order.

Bei einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung sind Einrichtungen zum Anzeigen der Anzahl der Klassen oder Gruppen von Merkmalen, die vorhanden sind, vorgesehen, sowie Einrichtungenw zum Aufsammeln und Speichern der gemessenen Parameterwerte für Jedes der Merkmale, und Einrichtungen sind vorgesehen, mit denen aus den Parametermessungen und der Anzahl von Klassen oder Gruppen, die vorhanden sind, dieJenigen Parametermessungen bestimmt werden, die diese Zahl von Gruppen bestimmen, und weiter sind Einrichtungen vorgesehen, um eine statistische Information aus den gespeicherten Signalen abzuleiten, die den Parametermessungen entsprechen, die für die Merkmale in dem Feld gespeichert worden sind, und um die gemessenen Beträge der ausgewählten Parameter mit der statistischen Information zu vergleichen, und um von diesen Informationssignale zu erzielen, die sich auf Jedes der Merkmale beziehen, mit denen eine Klassifizierung durchgeführt werden kann, um damit zu bestimmen, in welche der Gruppen oder Klassen Jedes Merkmal klassifiziert werden sollte.In a third embodiment according to the invention are devices to show the number of classes or groups of characteristics that are present, provided, as well as facilities for collecting and storing the measured parameter values For each of the features, and facilities are provided with those from the parameter measurements and the number of classes or groups that exist, those parameter measurements which determine this number of groups, and further are institutions provided in order to derive statistical information from the stored signals, which correspond to the parameter measurements made for the features stored in the field have been and around the measured amounts of the selected parameters with the statistical To compare information, and to obtain from these information signals that refer to each of the characteristics with which a classification is carried out can be used to determine which of the groups or classes each trait falls into should be classified.

Man sieht, daD ein Operator, der mit dieser zuletzt erwähnten Ausführungsform der Erfindung befaßt ist, nur ein Grundslaimum an Information und Wissen um das Jeweilige sich in der Analyse befindende Feld aufweisen muß.It can be seen that an operator that works with this last-mentioned embodiment the invention is concerned, only a basic claim to information and knowledge of the Must have the relevant field being analyzed.

Die Erfindung wird nun an einem Beispiel unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Diese stellt ein Blockschaltbild eines Bildanalysesystems dar, das auf den Quantimet (eingetragenes Warenzeichen) 720 Image Analyser aufgebaut ist.The invention will now be described by way of example with reference to the enclosed Drawing described. This represents a block diagram of an image analysis system based on the Quantimet (registered trademark) 720 Image Analyzer is.

Das in der Zeichnung gezeigte System besteht aus einem Quantimet (eingetragenes Warenzeichen) 720 Image Analyser. Dieser besteht aus einem Abtaster 10, mit dem durch Abtasten eines Merkmale enthaltenden Feldes Videosignale erzeugt werden, Videoverarbeitungsschaltkreise 12 und einer Amplitudenvergleichs- oder Detektorschaltung 14, der die Videosignale zugeleitet werden.The system shown in the drawing consists of a quantimet (registered Trademark) 720 Image Analyzer. This consists of a scanner 10, with the video signals are generated by scanning a field containing features, video processing circuitry 12th and an amplitude comparison or detection circuit 14 which receives the video signals be forwarded.

Zwecks Vergleich mit dem Videosignal werden zusätzlich ein oder mehrere Bezugsspannungen, wie zum Beispiel VR1, an den Detektor 14 anregt Die Ausgangsspannung der Detektorschaltung 14 ist ein binäres Signal aus Impulsen konstanter Amplitude und veränderlicher Zeitdauer. Diese eine konstante Amplitude autweisenden Impulse werden mit einem elektronischen Schalter geschaltet.For the purpose of comparison with the video signal, one or more Reference voltages, such as VR1, to the detector 14 excites the output voltage the detector circuit 14 is a binary signal of pulses of constant amplitude and variable duration. These impulses have a constant amplitude are switched with an electronic switch.

Dabei entstehen Hochfrequenzimpulse. Mit diesen wird die Anzahl der Impulse gezählt, die an der Stelle J.des der die konstante Amplitude aufweisenden Impulse erscheinen, die der Dauer der Impulse entsprechen, die sie ersetzen.This creates high-frequency pulses. With these the number of Pulses counted at the point J.des of the constant amplitude Pulses appear corresponding to the duration of the pulses they are replacing.

Die Ausgangssignale des Detektors 14 werden einer Darstollungseinrichtung 16 zugeleitet. Diese enthält eine Kathodenstrahlröhre,und zusätzlich zu dem ursprünglichen Videosignal (das durch die Schaltkreise 12 verarbeitet wird) ist/sind das Ausgangssignal vom Detektor 14 sowohl vor und/oder nach den Schalten durch den elektronischen Schalter verfügbar zur Darstellung entweder getrennt oder in einer überlagerten Weise oder in einer Reihenfolge hintereinander auf den bei 18 gezeigten Bildschirm.The output signals of the detector 14 are presented to a display device 16 forwarded. This contains a cathode ray tube, and in addition to the original one Video signal (which is processed by circuitry 12) is the output signal from detector 14 both before and / or after switching by the electronic switch available for presentation either separately or in a layered manner or in a sequential order on the screen shown at 18.

Zusätzlich werden die Ausgangssignale von der Detektorschaltung 14 einen Standard-Computermodul Typ MS3 aus den Quantinet (eingetragenes Warenzeichen) Image Analysing Computer-Bereich zugeführt. Der Standard-Computer 20 kann die Signale in der Ausgangsspannung der Detektorschaltung 14 zuordnen. Damit können elektrische Impulsfolgen in Echtzeit in einer Speicherschaltung zusammengefaßt werden. Jede Impulsfolge begrenzt in den abgotasteten Feld eine Fläche, die einen Merkmal entspricht, das genäß dem Detektionskriterium erfaßt wurde, das an die Detektorschaltung 14 angelegt wird. Der Standard-Computer 20 erzeugt ein einziges Ausgangsaignal, wenn die sich auf irgendein bestimmtes Merkmal beziehende Inpulsfolge g beendet ist, und der Computer arbeitet auf solche Weise, daß der Punkt während des Abtastzyklus, auf dem dieses einzige Ausgangssignal für irgendein bestimmtes Merkmal erzeugt wurde, mindestens teilweise durch die Geometrie des Merkmales bestimmt und beim Abtasten im wesentlichen in bezug auf Zeit und Raum fixiert wird.In addition, the output signals from the detector circuit 14 a standard computer module type MS3 from Quantinet (registered trademark) Image analyzing computer area fed. The standard computer 20 can the signals assign in the output voltage of the detector circuit 14. This allows electrical Pulse trains are summarized in real time in a memory circuit. Every Pulse sequence delimits an area in the scanned field which corresponds to a characteristic which was detected in accordance with the detection criterion sent to the detector circuit 14 is created. The standard computer 20 generates a single output signal when the pulse sequence g relating to any specific feature has ended, and the computer operates in such a way that the point during the scan cycle, on which this only output signal for either certain Feature was generated, determined at least in part by the geometry of the feature and is essentially fixed in time and space when scanning.

Die Folgen aus den Signalimpulsen, die die erfaßten Flächen und die einzigen Ausgangssignale bestimmen, werden der Darstellungseinheit 16 zugeführt und können bei Bedarf so ausgebildet werden, daß sie in der Darstellung Je nach dem Fall sichtbare Umrisse oder Flächen oder Marken erzeugen. Dio sich auf ein aufgefaßtes Merkmal beziehende Impulsfolge erzeugt somit eine Fläecho, die Je nach Auswahl heller oder dunkler als die Darstellung des Merkmales ist, auf das sich der Impuls bezieht. Das einzige Ausgangssignal für das betroffene erfaßte Merkmal läßt sich so ausbilden, daß es in der Darstellung in der unteren rechten Ecke des Gebietes, das den Merkmal entspricht, eine kleine helle oder dunkle Marke erzeugt.The consequences of the signal pulses, the areas covered and the Determine single output signals are fed to the display unit 16 and, if necessary, can be designed in such a way that they appear in the depiction create visible outlines or areas or marks. Dio on a perceived Impulse sequence relating to the characteristic thus generates an area echo which, depending on the selection, is brighter or darker than the representation of the feature to which the impulse relates. The only output signal for the relevant detected feature can be designed in such a way that that it is in the illustration in the lower right corner of the area containing the characteristic produces a small light or dark mark.

Die Impulsfolgen, die den verschiedenen in einen Feld erfaßten Merkmalen entsprechen, werden einer Anzahl von getrennten Funktionscomputern 22, 24 usw. zugeführt. Jeder Funktionsconputer weist die in dem technischen Datenblatt 7223/2 der Image Analysing Computers Firma beschriebene Bauart auf und enthält einen der Funktionscomputermodulo, die in dem Quantimet liqe Analysing Computer-Anwendungsbereich liegen. Jedes Funktionscomputermodul nimmt Impulsfolgen der Art auf, wie sie von den Standard-Computer 20 zugeführt werden. Jede Inpulsfolge bezieht sich auf ein einziges Merkmal. Für ein Merkmal errechnet der Computer 20 dann aus Jeder dieser Signalfolgen entweder das integrierte Volumen, die Fläche, den Unfang, die vertikale oder horizontale ProJektion oder den horizontalen oder vertikalen Durchmesser Durch Vorsehen eines Funktionscomputers 22, 24 usw. für Jeden Parameter, für den Messungen durchzuführen sind, werden sämtliche gemessenen Parameterwerte für Jedes der in dem Feld enthaltenen Merkmale oder ObJekte verfügbar an dem einmaligen und reproduzierbaren Punkt (oder eine kurze feste Zeitspanne danach) während des Abtastrasters, das durch das einzige Ausgangssignal für dieses Merkmal bestimmt wird, das seinerseits von der Standard-Computerschaltung 20 erzeugt wurde.The pulse trains representing the various features detected in a field are supplied to a number of separate function computers 22, 24 and so on. Each function computer has the image in the technical data sheet 7223/2 Analyzing Computers company and contains one of the functional computer modules, which are in the Quantimet liqe Analyzing Computer application area. Any functional computer module picks up pulse trains of the type supplied by the standard computer 20. Each pulse train relates to a single feature. Calculated for a feature the computer 20 then from each of these signal sequences either the integrated volume, the area, the circumference, the vertical or horizontal projection or the horizontal or vertical diameter By providing a function computer 22, 24, etc. for each parameter for which measurements are to be made, all are measured Parameter values available for each of the characteristics or objects contained in the field at the unique and reproducible point (or a short fixed period of time afterwards) while of the scanning raster determined by the single output for that characteristic which in turn was generated by the standard computer circuit 20.

In der gezeigten Ausführungsform sind nur zwei Funktionscomputer, nämlich die Computer 22 und 24 vorgesehen. Es sei Jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung von zwei Funktionscomputern beschränkt ist,und Jede Anzahl von Funktionscomputern läßt sich in der Praxis verwenden.In the embodiment shown, only two function computers are namely computers 22 and 24 are provided. It should be noted, however, that the invention is not limited to the use of two function computers, and Any number of functional computers can be used in practice.

Die Ausgangsspannungen der beiden Funktionscomputer 22 und 24 werden einem weiteren Modul zugeführt, das das Herz der Erfindung darstellt und eine Reihe von Computerschaltungen und Steuerschaltungen aufweist, die mit von den beiden Funktionscomputern 22 und 24 zugeführten Informationssignalen arbeiten.The output voltages of the two function computers 22 and 24 are fed to another module, which is the heart of the invention and a number of computer circuits and control circuits associated with the two function computers 22 and 24 supplied information signals work.

Das neue Modul wird "Lernmodul" genannt und ist allgemein mit 26 bezeichnet.The new module is called the "learning module" and is indicated generally at 26.

In dem Modul 26 befindet sich eine logische Steuereinheit 28, die die Signale von den beiden Funktionscomputern 22 und 24 erhält. Die Ausgänge der Steuereinheit 28 liefern Signale für eine arithmetische Einheit 30 und einen Speicher 32.In the module 26 there is a logic control unit 28 which receives the signals from the two function computers 22 and 24. The outputs of the Control unit 28 supply signals for an arithmetic unit 30 and a memory 32.

Zusätzliche Eingangssignale für die Steuereinheit 28 kommen von einem Steuertastenfeld 34 und zusätzliche Ausgangssignale von der Steuereinheit 28 wirken auf eine Textgeneratorschaltung 36 zum Erzeugen von alphanumerischen Zeichen und anderen Symbolen ein, die in der Darstellung der Einheit 16 gezeigt werden.Additional input signals to the control unit 28 come from one Control keypad 34 and additional output signals from control unit 28 act to a text generator circuit 36 for generating alphanumeric characters and other symbols shown in the illustration of the unit 16.

Bei den Grundbetriebsarten muß der Operator mit dem System zusammenarbeiten können und Impulsfolgen auswählen, die sich auf einzelne Merkmale in der Darstellung der Merkmale beziehen. Zu diesem Zweck ist ein Lichtstift 19 vorgesehen. Dieser Stift läßt sich von dem Operator auf die Darstellung auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre in der Darstellungseinheit 16 aufsetzen,und der Stift enthält eine Fotorezeptoreinrichtung, die auf ein beleuchtetes Gebiet des Schirmes anspricht, die heller als die es umgebende Fläche des Schirmes ist. Ein elektrischer Markierungsimpuls läßt sich daher durch geeignete Verstärkung von der Fotorezeptorvorrichtung abnehmen, während der winzige Lichtfleck, der die Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre bildet, über die Fläche streicht, auf die der Fotorezeptor des Lichtstiftes gerichtet ist, vorausgesetzt, daß das der Kathodenstrahlröhre zugeführte Videosignal bewirkt, daß der Lichtfleck zu diesem Zeitpunkt eine geeignete Helligkeit aufweist.In the basic operating modes, the operator must work together with the system can and select pulse trains that relate to individual features in the representation refer to the characteristics. A light pen 19 is provided for this purpose. This The operator can use a pen to point the image on the screen of the cathode ray tube touch down in the display unit 16, and the pen contains a photoreceptor device, which responds to an illuminated area of the screen, which is brighter as is the area of the screen surrounding it. An electrical marking pulse leaves therefore decrease from the photoreceptor device by suitable amplification, while the tiny spot of light that shows the image on the cathode ray tube forms, strokes over the surface at which the photoreceptor of the light pen is aimed provided that the video signal applied to the cathode ray tube causes that the light spot has a suitable brightness at this point in time.

Solche Vorrichtungen sind gut bekannt. Ein Lichtstiftsystem ist zur Verwendung verfügbar und bildet einen integralen Teil des Quantimet Image Analysing Systems, wie es von der Anmelderin geliefert wird.Such devices are well known. A light pen system is for Use available and forms an integral part of Quantimet Image Analyzing Systems as supplied by the applicant.

Das von der Lichtstiftschaltung abnehmbare Markierungssignal läßt sich zum Erzeugen einer Reihe von Schaltimpulsen verwenden. Diese geben eine Folge von elektrischen, sich auf ein Merkmal beziehenden Impulsen frei, indem der Lichtstift in geeigneter Weise auf das Merkmal gerichtet wird, für das die Iupulsfolge benötigt wird. Auf diese Weise läßt sich die Inpulsfolge, die am Ausgang des Detektors 14 für irgendein erfaßtes Merkmal erscheint, das mit dem Lichtstift gekennzeichnet wurde, so ausbilden, daß sie während Jedes Abtastrasters erscheint, an dem der Licht stift auf das Merkmal gerichtet ist mit Ausschluß sämtlicher anderer Detektorausgangssignale, die während der Abtastung auftreten.The marker signal, which can be removed from the light pen circuit, leaves can be used to generate a series of switching pulses. These give a consequence free from electrical, feature-related impulses by using the light pen appropriately directed to the feature for which the pulse train is needed will. In this way, the pulse sequence which is generated at the output of the detector 14 appears for any detected feature marked with the light pen was designed so that it appears during each scanning raster at which the light the pen is aimed at the feature excluding all other detector output signals, that occur during the scan.

Die auf diese Weise mit dem Lichtstift ausgewählte Impulsfolge wird eine 4t isolierte Impulsfolge genannt.The pulse train selected in this way with the light pen will be called a 4t isolated pulse train.

Das Gesamtsystem ist ein Teil des Standard-Quantimet (.ingetragenes Warenzeichen) 720 Image Analysing Computers, der die folgenden Möglichkeiten bietet: (a) "Lernen der Charakteristiken einer Klasse von ObJekten unter der Anweisung eines Operators und (b) anschließendes Klassifizieren der ObJekte, die dem Bildanalysiercomputer dargeboten werden, gemäß der während der Betriebsart (a) erlernten Charakteristiken.The overall system is part of the standard Quantimet (.registered Trademark) 720 Image Analyzing Computers, which offers the following possibilities: (a) "Learning the characteristics of a class of objects under the direction of one Operators and (b) then classifying the objects that are presented to the image analysis computer, according to the during the operating mode (a) learned characteristics.

Diese neuen Möglichkeiten werden durch das Lernmodul 26 gegeben.These new possibilities are given by the learning module 26.

Die Arbeitsweise der einzelnen voneinander getrennten Teile dieses Lerniodules 26 läßt sich wie folgt b3eschreiben: (a) Die Steuereinheit 28 führt durch die erforderlichen Vorgänge und bearbeitet die Eingangsdaten, (b) die arithmetische Einheit 30 führt die Rechnungen mit den ihr durch die Steuereinheit 28 zugeführten Daten aus und liefert Antworten, die wiederum von der logischen Steuereinheit 28 bearbeitet werden, (c) die Speichereinheit 32 speichert die Parameter eines Klassiflkatlonsalgorlthmus, während sie durch die mit der Steuereinheit 28 zusammenwirkenden arithmetischen Einheit errechnet werden, (d) der Textgenerator 36 dient zur Darstellung der Information auf dem Bildschirm 18 der Darstellungseinheit 16 zum Informieren und Instruieren des Operators. In einer typischen Fall wird die von dem Textgenerator 36 erzeugte Information Jeglicher auf dem Bildschirm sichtbarer Darstellung überlagert.The operation of the individual separate parts of this Learning modules 26 can be written as follows: (a) The control unit 28 conducts through the necessary processes and processes the input data, (b) the arithmetic Unit 30 carries out the bills with those sent to it by control unit 28 Data from and provides responses, which in turn are from the logic control unit 28 are processed, (c) the storage unit 32 stores the parameters of a classification algorithm, while by the cooperating with the control unit 28 arithmetic Unit are calculated, (d) the text generator 36 is used to display the information on the screen 18 of the display unit 16 for information and instruction of the operator. In a typical case, the one generated by the text generator 36 is generated Information superimposed on any representation visible on the screen.

(e) Das Tastenfeld 34, das ein alphanumerisches Tastenfeld und fünf spezielle Funktionstasten enthält, ermöglicht dem Operator, die Steuereinheit 28 so einzurichten, daß sie in einer bestimmten Weise arbeitet und ihm auch gestattet, Informationen in das Instrument einzugeben.(e) Keypad 34, which has an alphanumeric keypad and five contains special function keys, enables the operator to use the control unit 28 so that it works in a certain way and also allows him to Enter information into the instrument.

Grundsätzlich spricht das System auf eine Folge von Fragen an, die ihm in einer bestimmten Reihenfolge vom Lernmodul 26 vorgegeben werden. Eine Fragengruppe stellt die Lernbetriebsarbeitsweise und die andere Fragengruppe die klassifizierende Arbeitsweise dar.Basically, the system responds to a series of questions, the be given to him in a certain order by the learning module 26. A group of questions provides the learning mode of operation and the other group of questions the classifying one Working method.

Grundlegende Lernarbeitsweise Bei der grundlegenden Lernarbeitsweise werden die folgenden Operationen durchgeführt: (a) Für Jede Klasse zeigt der Operator dem Instrument einige typische ObJekte an. Hierzu wirdor Lichtstift 19 ganz einfach nacheinander auf die Objekte aufgesetzt. Die für Jedes angezeigte Objekt von den Funktionscomputern 22 und 24 abgebgebenen Parameterwerte werden in dem Speicher 32 gespeichert,und aus den gespeicherten Werten wird ein Sohwellwert für zu klassifizierende zukünftige ObJekte erzielt.Basic learning approach In the basic learning approach the following operations are performed: (a) For each class, the operator shows some typical objects on the instrument. To do this, the light pen 19 is very easy placed one after the other on the objects. The for each displayed object from the Function computers 22 and 24 output parameter values are in the memory 32 is stored, and the stored values become a threshold value for those to be classified future properties achieved.

( Alternativ kann der Operator einen anfänglichen Schwellwert in die Steuereinheit 28 eingeben. Diese dient zur Trennung der ObJekte einer Klasse von den anderen Objekten in dei dargestellten Feld durch Auswahl des einen oder des anderen von den Funktionscomputern 22 und 24 gegossenen Parametern.(Alternatively, the operator can add an initial threshold to the Enter control unit 28. This serves to separate the objects of a class from the other objects in the displayed field by selecting one or the other other parameters cast by the function computers 22 and 24.

Bei beiden Verfahren erhält das Instrument eine "anfängliche Information". In both methods, the instrument receives "initial information".

(b) Das Instrument wird so eingestellt, daß es über die goeigneten Funktionscomputer 22 oder 24 Messungen an dem ausgowählt Parameter für sämtliche ObJekte in dem Feld durch fUhrt,und die Ergebnisse werden in dem Speicher 32 gespeichert.(b) The instrument is set in such a way that it is over the most suitable Function computer 22 or 24 measurements on the selected parameter for all Objects in the field and the results are stored in memory 32.

(c) Auf der Basis der anfänglichen Information wählt die Steuereinheit 28 automatisch einen Schwellwert zum Vergleich mit den Parameterwertsignalen aus, die während des Abtasten bei dieser letzten Arbeitsweise entstanden, und elektrische Signale werden nach Maßgabe eines Jeden solchen Vergleichs erzeugt und ein elektrisches Signal wird von Jedem solchen Vergleich gebildet zum Auslösen und Erzeugen einer Anzeigemarke in der Darstellung neben oder in Überlagerung auf Jedem erfaßten Merkmal, für welches das von dem automatisch eingestellten Schwellwert vorgegebene Vergleichskriterium erfüllt ist.(c) Based on the initial information, the control unit selects 28 automatically selects a threshold value for comparison with the parameter value signals, generated during the scanning of this last mode of operation, and electrical Signals are made according to each such comparison generated and an electrical signal is formed from each such comparison for triggering and generating an indicator mark in the display next to or in overlay For each recorded feature, for which the automatically set threshold value specified comparison criterion is met.

(d) Der Operator kann nun das Ergebnis der von dem Gerät vorgenommenen Klassifizierung erkennen. DieJenigen Merkmale, die gemäß der Klassifizierung durch das Instrument das Schwellwertkriterium erfüllen, weisen sämtlich eine Anzeigemarke auf. Der Operator kann nun mit dem Instrument zusammenarbeiten und die Klassifikation unter Verwendung seines eigenen Wissens und seiner Erfahrung überprüfen. Falls der automatisch eingestellte Schwellwert nicht richtig ist oder falls der falsche Parameter bei einem Versuch, eine Klassifizierung zu erreichen, gemessen wurde, ergibt sich dies bei einer Überprüfung der Darstellung durch den Operator.(d) The operator can now see the result of the Recognize classification. The features that are classified according to the instrument meet the threshold value criterion all have an indicator mark on. The operator can now work with the instrument and the classification review using his or her own knowledge and experience. If the automatically set threshold is not correct or if the wrong parameter was measured in an attempt to achieve a classification, results this when checking the representation by the operator.

Eine Einwirkung ergbibt sich wie zuvor durch Verwendung des Lichtstiftes 19,und bei dieser gegenwärtigen Arbeitsweise wird der Lichtstift 19 auf in der Darstellung erfaßte Merkmale gesetzt, die offensichtlich unrichtig klassifiziert wurden. Der Lichtstift enthält somit Schalter oder ist mit Schaltern verbunden, die für Jedes Merkmal, das nicht klassifiziert wurde und klassifiziert werden sollte, ein elektrisches Merksignal erzeugen, und das durch eine unrichtige Klassifizierung eines anderen Merkmales erzeugte Merksignal kann von der Darstellung entfernt werden. Mit dieser Entfernung des Merksignales kann auch das Ausgangssignal, das dem für das erfaßte Merkmal gemessenen Parameter entspricht, aus dem Abschnitt des Speichers gelöscht werden, der Parameterwerte von zuvor klassifizierten Merkmalen enthält, in einem anderen Teil des Speichers, der Signale bezüglich von unklassifizierten Merkmalen enthält, und umgekehrt, (e) Nachdem der Operator die Klassifizierung von sämtlichen u unkorrekt klassifizierten darefgestellten Merkmalen berichtigt hat, wird dem Instrument aufgegeben, den Schwellwert neu zu errechnen, der auf der in dem Speicher enthaltenen neuen Information basiert. Die korrekte Identitizierung dieses erfaßten Merkmales wird in einem anderen Gebiet des Speichers 32 gespeichert,und nach einer Uberarbeitung des Schwellwertbetrages werden elektrische Signale, die einer überarbeiteten Klassifizierung der erfaßten Merkmale entsprechen, erhalten und in einem anderen Gebiet des Speichers 32 gespeichert,und diese neue Klassifizierung wird mit geeigneten Marken in der Darstellung wledergegeben. (Es sei festgehalten, daß als ein Ergebnis der neuen Berechnung des Schwellwertbetrages die Reklassifizierung der erfaßten Merkmale der richtigen Klassifizierung entsprechen kann, wie sie von dem Operator vorgegeben wird, aber daß dies nicht notwendigerweise der Fall sein muß, da das System vielleicht danach trachtet, die Merkmale unter Verwendung des falschen Parameters oder einer ungenU-genden Anzahl von Parametern zu klassifizieren, un die korrekte Identifizierung Jedes erfaßten Merkmales zu gewähren.) (f) Ein weiteres Gebiet des Speichers 32 ist zum Speichern einer großen Anzahl von Parameterwertsignalen für verschiedene Merkmale vorgesehen, und dieses weitere Gebiet des Speichers ist in zwei Abteilungen unterteilt, in die die Parametersignale gemäß der Klassifizierung eingeordnet werden, die mit dem Parameterschwellwert erreicht wird, der sich beim Abtasten dieser ObJekte ergibt. Da der Speicher in einem anderen Teil auch die korrekte Klassifizierung der gleichen Parameterwertsignale enthält, kann die arithmetische Einheit 30 eine prozentuale Anzeige der gt Genauigkeit der Klassifizierung unter Verwendung des zuvor eingestellten Schwellwertbetrages erzeugen. Diese prozentuale Genauigkeit läßt sich unter Verwendung von alphanu -rischen Zeichen leicht auf der Darstellung auf dem Bildschirm 18 wiedergeben. Nach dem Uberprüfen der prozentualen Genauigkeit werden die Parameterbetragssignale, die zuvor mit dem automatisch eingestellten Schwellwert klassifiziert wurden, nach Maßgabe des aufbereiteten Schwellwertbetrages erneut klassifiziert,und der Operator kann feststellen, ob sich die prozentuale Genauigkeit auf dem Schirm 18 verbessert oder verschlechtert hat. As before, there is an effect by using the light pen 19, and in this current operation, the light pen 19 will be on in the illustration recorded characteristics are set that were obviously incorrectly classified. Of the Light pen thus contains switches or is connected to switches for each Feature that has not been classified and should be classified, an electrical Generate a warning signal by incorrectly classifying someone else The flag signal generated by the feature can be removed from the display. With this Removal of the memory signal can also be the output signal that corresponds to the detected Characteristic measured parameter is deleted from the section of memory containing parameter values of previously classified features in one other part of the memory, the signals relating to unclassified features contains, and vice versa, (e) After the operator has the classification of all u incorrectly classified displayed features corrected the instrument is instructed to recalculate the threshold value based on the new information contained in the memory is based. Correct identification this sensed feature is stored in a different area of memory 32, and after a revision of the threshold value, electrical signals that correspond to a revised classification of the recorded characteristics and stored in a different area of memory 32, and this new classification is given with suitable marks in the representation. (It should be noted that as a result of the new calculation of the threshold amount, the reclassification of the recorded characteristics can correspond to the correct classification, as indicated by given to the operator, but that this does not necessarily have to be the case as the system may seek to convert the features using the to classify wrong parameters or an insufficient number of parameters, and allow the correct identification of each recorded characteristic.) (f) Another Area of memory 32 is for storing a large number of parameter value signals intended for various features, and this is another area of memory divided into two compartments, into which the parameter signals according to the classification be classified that is reached with the parameter threshold, which is at Scanning these objects results. Since the memory in another part is also the correct one Classification contains the same parameter value signals, the arithmetic can Unit 30 shows a percentage of the accuracy of the classification below Generate use of the previously set threshold amount. This percentage Accuracy can be easily achieved using alphanumeric characters on the Play the representation on the screen 18. After checking the percentage Accuracy will be the parameter amount signals that were previously with have been classified according to the automatically set threshold value, according to the reclassified the processed threshold amount, and the operator can determine whether the percent accuracy on screen 18 is improving or deteriorating Has.

Dieser Vorgang läßt sich bis zur vollen Kapazität des Speichers fortsetzen, die der einzige begrenzende Faktor für die Zahl der ObJekte ist, die gemessen werden können und für die sich die Parameterwertsignale speichern und verwenden lassen, um einen Schwellwertbetrag für eine sich anschließende Klassifizierung der dem Instrument dargebotenen ObJekte zu erzeugen und aufzubereiten. This process can be continued up to the full capacity of the memory, which is the only limiting factor on the number of objects that are measured can and for which the parameter value signals can be saved and used, a threshold amount for a subsequent classification of the instrument to generate and process presented objects.

(g) Bei t ausreichender Speicherkapazität kann eine Anzahl von verschiedenen Bildfeldern ausgesucht und die oben bei den Schritten (c) bis (f) genannten Stufen können wiederholt werden. Auf diese Weise kann der automatische Schwellwert, der für Klassifizierungszwecke verwendet wird, aus der Information bestimmt werden, der sich beim Abtasten einer Folge von verschiedenen Bildfeldern ergibt, die Jeweils zu klassifizierende Gegenstände enthalten. Wieder unter der Annahme einer ausreichenden Speicherkapazität stellt sich nach Messen einer Anzahl von solchen Feldern heraus, daß die Anzeige der prozentualen Genauigkeit auf der Darstellung einen Grenzwert erreicht hat. Unter der Annahme, daß dieser ausreichend hoch liegt, läßt sich das Instrument auf die automatische Betriebsart umschalten, bei der der Schwellwertbetrag konstant gehalten und die Klassifizierung zukünftiger, dem Instrument zugeführter Felder nach Maßgabe des letzten Schwellwertbetrages erfolgt. Unter der Annahme, daß der Gehalt des Feldes konsistent ist und unter der Annahme, daß die Einrichtung weiter korrekt arbeitet, führt das Instrument die Klassifizierung an dem sich anschließenden ObJektfeld bis zu dem gleichen Grad der prozentualen Genauigkeit durch, wie er auf der Darstellung an-1 gegeben wird. (g) If there is sufficient storage capacity, a number of different Fields selected and the steps mentioned above in steps (c) to (f) can be repeated. In this way the automatic threshold, the is used for classification purposes from which information is determined which results when scanning a sequence of different image fields, each Contain items to be classified. Again, assuming sufficient Storage capacity is found after measuring a number of such fields, that the display of the percentage accuracy on the representation a limit value has reached. Assuming that this is sufficiently high, this can be Switch the instrument to the automatic operating mode in which the threshold value kept constant and the classification of future ones supplied to the instrument Fields according to the last threshold amount. Under the assumption, that the content of the field is consistent and assuming that the facility continues to work correctly, the instrument performs the classification on the subsequent one Object field to the same degree of percentage accuracy as it is on the representation an-1 is given.

(h) In der Alternative kann der Operator entscheiden, daß die während des Lernvorganges erreichte prozentuale Genauigkeit nicht hoch genug ist,und er kann entweder einen alternativen Parameter auswählen, der durch die Funktionscomputer in einem Versuch gemessen wird, ein besseres Verfahren zur Klassifizierung der ObJekte zu finden, oder er kann entscheiden, daß eine Gesamtklassifizierung einer Reihe von Feldern bewirkt wird mit einer Uberßt uerungsmöglichkeit für Jedes Feld, so daß der Operator dann sämtliche in einem Feld bei dessen Darstellung unrichtig klassifizierten Merkmale korrigieren kann. Offensichtlich läuft dieser Vorgang langsamer als in dem Fall ab, in dem das Instrument für die Gesamtklassifizierung in einer automatischen Ar-Arbeitsweise belassen werden kann, aber er ist noch schneller und genauer als eine manuelle Arbeitsweise, die nacheinander an Jedes Feld angelegt wird und eine getrennte Klassifizierung Jedes in dem Feld vorhandenen Merkmales erfordert, zum Beispiel unter Verwendung des Lichtstiftes Man erkennt, daß das Instrument bei einem zuvor beschriebenen Verfahren eine viel größere Datenbasis angesammelt haben wird, auf deren Grundlage es eine unvoreingenommene Entscheidung über die genaue Einstellung für einen Schwellwert machen kann, als sie dem Operator zur Verfügung stehen würde. Der Operator sollte beim Fortschreiten der Messungen weniger und weniger Interventionen zu machen haben,und die Genauigkeit des Instrumentes verbessert sich unter der Annahme, daß der korrekte Parameter für die Meßzwecke gewählt worden ist.(h) In the alternative, the operator can decide that the during of the learning process achieved percentage accuracy is not high enough, and he can either select an alternative parameter to be determined by the function computer being measured in an attempt to find a better way of classifying the objects to find or he may decide that an overall classification of a number is effected by fields with an option to exaggerate for each field, see above that the operator then incorrectly classified all of the fields in a field when it was displayed Can correct characteristics. Obviously this process runs slower than in from the case in which the instrument for the overall classification in an automatic Ar operation can be left, but it is even faster and more accurate than a manual working method that is applied to each field one after the other and a separate classification Each feature present in the field requires to Example using the light pen It can be seen that the instrument is used in a previously described procedure will have accumulated a much larger database, on the basis of which there is an unbiased decision on the exact setting for a threshold value than it would be available to the operator. The operator should intervene less and less as the measurements progress have to do, and the accuracy of the instrument improves assuming that the correct parameter has been chosen for the measurement purposes.

Der wichtige Punkt liegt darin, daß das Instrument, auch wenn irgendein Feld nicht hundertprozentig genau sein sollte, einen Schwellwert auswählt, der über einer großen Anzahl von Feldern das beste Durchschnittsergebnis liefert. Ein menschlicher Operator würde einen Schwellwert naturgemäß so einstellen, daß er ein einziges korrektes Feld bekommt,und bei einer Vielfachteldanalyse wird dies nicht immer das beste statistische Ergebnis liefern.The important point is that the instrument, even if any Field should not be one hundred percent accurate, selects a threshold that is above gives the best average result for a large number of fields. A human one Operator would naturally set a threshold value in such a way that it has a single correct one Field gets, and in a multiple field analysis this is not always the best statistical one Deliver result.

Obgleich die Arbeitsweise so weit in bezug auf das Ausführen von Messungen an nur einem Parameter der sich in Analyse befindenden Merkmale beschrieben wurde, leuchtet es ein, daß zwei oder mehr Parameter für Feldes Merkmal gemessen und die Ergebnisse mit zwei getrennt und unabhängig voneinander eingestellten Schwellwerten verglichen werden können, so daß eine Klasse von Merkmalen stärker abgegrenzt von anderen klassifiziert werden kann. Damit kann zum Beispiel nicht nur die Fläche, sondern auch die Dichte (optische Dichte) der Merkmale mit zwei Funktionscomputern gemessen werden,und die Merkmale nach Maßgabe dessen klassifiziert werden, ob sie eine vorgegebene Fläche und eine vorgegebene optische Dichte überschreiten. Die Merkmale werden dann in die ausgewählte Gruppe nur dann eingeordnet, wenn ihre in bezug auf Fläche und Dichte gemessenen Parameter beide Schwellwertkriterien erfüllen.Although the way of working is so far in terms of making measurements has been described on only one parameter of the characteristics under analysis, it stands to reason that two or more parameters are measured for field and the characteristic Results with two separately and independently set threshold values can be compared so that a class of features is more distinctly demarcated from other can be classified. This means, for example, that not only the area but also the density (optical density) of the features with two function computers are measured, and the characteristics are classified according to whether they exceed a predetermined area and a predetermined optical density. the Characteristics are then only classified in the selected group if their in with respect to area and density measured parameters meet both threshold criteria.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß eine rein automatische Parameterauswahl ohne weitere Modifikation nicht zuläßt, daß die Schaltungen zum Einstellen der Schwellwerte in dem Instrument von dem Wissen profittieren, das der Operator von dem anstehenden Problem hat. Das Verfahren kann daher weiter noch das Zuführen von zusätzlicher Information in den Speicher 32 beinhalten, so daß auch andere Faktoren berücksichtigt oder verwendet werden, um die Ergebnisse von Feld zu Feld zu modifizieren und damit die Genauigkeit der Analyse verbessern. Damit können zum Beispiel zwei Parameterarten (Isotrop und Anisotrop) ausgewählt werden. Mit diesen beiden Arten wird angezeigt, daß der Operator speziell in der Orientierung der ObJekte interessiert ist oder daß es von einer Orientierung unabhängige Parameter sind, die benötigt werden. Das Instrument spricht dann nur auf Parameter nach Maßgabe davon an, ob sie von einer Orientierung abhängen oder sonstwie.It should also be noted that a purely automatic parameter selection without further modification does not allow the circuits for setting the threshold values Benefit in the instrument from the knowledge that the operator has of the pending Has problem. The method can therefore continue to supply additional Include information in memory 32 so that other factors are also taken into account or used to modify the results from field to field and thus improve the accuracy of the analysis. Therewith, for example, two types of parameters (Isotropic and Anisotropic) can be selected. These two types indicate that the operator is particularly interested in the orientation of the objects or that it is orientation independent parameters that are required. That The instrument then only responds to parameters according to whether they are from a Orientation depend or otherwise.

Auf ähnliche Weise kann die von dem Operator in das Instrument eingegebene Information eine Vorspannung einführen. Zum Beispiel kann bei einigen Formen der Analyse eine Kosten- oder eine andere Strafe mit einer unrichtigen Klassifizierung verbunden sein. Eine solche in das Instrument eingegebene Information würde die die Entscheidung treffenden Schaltkreise so einstimmen, daß diese Mißklassifizierung der einen Art selbst auf Kosten der Gesamtgenauigkeit der Klassifizierung der ObJekte nie auftritt.Similarly, the one entered into the instrument by the operator can Information introduce a bias. For example, with some forms of the Analysis of a cost or other penalty with an incorrect classification tied together be. Such information entered into the instrument would agree the decision-making circuitry to cause this misclassification of the one kind even at the expense of the overall accuracy of the classification of the objects never occurs.

Bis hierhin ist nur eine verhältnismäßig einfache Arbeitsweise beschrieben worden, bei der der Schwellwert eingesetzt und nach Maßgabe der Einwirkung des Operators auf die Einrichtung korrigiert wurde, aber wobei der Operator den Parameter oder die Parameter im voraus auswählt und damit im V voraus wissen muß, wie die Merkmale in dem Feld zu klassifizieren sind. In einigen Fällen ist ein solches Wissen entweder nicht oder nur einem geschickten Operator verfügbar, und damit das Analysegerät der beschriebenen Art auch durch einen verhältnismäßig ungeschulten Operator verwendet werden kann, können weitere Verfeinerungen vorgesehen werden, und eine weitere Arbeitsweise wird nun wieder mit Bezug auf das in der Zeichnung gezeigte Blockschaltbild beschrieben. Die nun zu beschreibende Arbeitsweise gestattet, daß ein Instrument mit einem geeigneten Speicher und geeigneter Rechenkapazität nicht d nur den korrekten B-trag für einen Schwellwert auswählt, so daß eine zweckentsprechende Klassifizierung stattfindet, sondern daß es auch den oder die zu messenden Parameter auswählt, so daß die rforderliche Klassifizierung erreicht wird.So far, only a relatively simple way of working has been described been used at which the threshold value and according to the action of the operator on the device was corrected, but with the operator taking the parameter or selects the parameters in advance and must therefore know in advance how the features are to be classified in the field. In some cases, such knowledge is either not available or only available to a skilled operator, and with it the analyzer of the type described also used by a relatively untrained operator further refinements can be provided, and another way of working will now be described again with reference to the block diagram shown in the drawing. The procedure now to be described allows an instrument with a suitable Memory and suitable computing capacity do not just provide the correct B-carry for one Selects the threshold value so that an appropriate classification takes place, but that it also selects the parameter or parameters to be measured so that the required Classification is achieved.

Die Arbeitsweise kann nun unter zwei Übwrschriften beschrieben werden, nämlich das Trainingsverfahren (das zuvor Lernverfahren genannt wurde) und das Klassifizierungsverfahren.The way of working can now be described under two headings, namely, the training method (previously called the learning method) and the classification method.

Trainingsverfahren 1. Die Startkontrolle auf dem Tastenfeld 34 wird gedrückt. Damit werden sämtliche Schaltkreise zurückgestellt und über den Textgenerator 36 auf der Darstellung eine Instruktion erzeugt: Richte den Detektor und andere Bildanalysefunktionen ein".Training Procedure 1. The start control on the keypad 34 is pressed. This will reset all of the circuits and use the text generator 36 generates an instruction on the display: Set up the detector and others Image analysis functions on ".

2. Der Operator stellt VR1 ein und das Instrument speichert in dem Speicher 32 eine Information ein, mit der das Instrument auf den Schwellwert VR1 zurückgestellt wird.2. The operator sets VR1 and the instrument stores in that Memory 32 a piece of information with which the instrument adjusts to the threshold value VR1 is postponed.

3. Der Textgenerator 36 erzeugt eine andere Frage: "Trainieren oder Klassifizieren" und der Operator wählt auf dem Tastenfeld 34 die geeignete Funktion aus.3. The text generator 36 generates another question: "Exercise or Classify "and the operator selects the appropriate function on the keypad 34 the end.

4. Bei Anzeige eines Trainingsverfahrens bewirkt die Steuereinheit 28 die Erzeugung einer weiteren Frage durch den Textgenerator 36 Welchen Algorithmus wünschen Sie zu verwenden?", gefolgt von den Codierungen der verschiedenen verfügbaren Algorithmen, wie zum Beispiel (a), (c) (c) usw.4. When a training procedure is displayed, the control unit operates 28 the generation of a further question by the text generator 36 Which algorithm would you like to use? "followed by the codings of the various available Algorithms such as (a), (c) (c) etc.

5. Unter Verwendung des Tastnfeldes wählt der Operator einen Algorithmus Für einen typischen Fall sei die Wahl des allgemeinen Multi-variate normal (GMVN) Algorithmus angenommen, obgleich viele andere verfügbar sind. Siehe das Buch mit der Bezeichnung: "Pattern Classification and Scene Analysis by Duda and Hart".5. Using the touchpad, the operator selects an algorithm For a typical case, the choice of the general multi-variate is normal (GMVN) Algorithm adopted, although many others are available. See the book with entitled: "Pattern Classification and Scene Analysis by Duda and Hart".

6. Mit ausgewähltem Algorithmus erzeugt der Textgenerator 36 eine weitere Anfrage: Parameter Spezifizieren" und zeigt die Parameter durch Codierungen zum Beispiel 1, 2, 3, 4 usw.6. With the algorithm selected, the text generator 36 generates a further request: Specify parameters "and shows the parameters by coding for example 1, 2, 3, 4 etc.

an. at.

7. Unter Verwendung des Tastenfeldes 34 werden ein oder mehrere Parameter ausgewählt, um die Funktionsoomputer 22 und 24 zum Messen zu bringen. Alternativ stellt eine spezielle (nicht gezeigte) Steuerung das Instrument so ein, daß automatisch die am besten für den ausgewählten Algorithmus geeigneten Parameter ausgewählt werden.7. Using the keypad 34, one or more parameters is selected to make the function computers 22 and 24 measure. Alternatively a special control (not shown) sets the instrument to be automatic the parameters best suited to the selected algorithm are selected.

8. Ein Niederdrücken der Fortsetzungssteuerung auf dem Tastenfeld 34 bewirkt einen Fortgang der Analyse des Foldoß,und das Feld wird abgetastet und Parameterwerte für die erfaßten Objekte durch 22 und 24 erzeugt.8. A depression of the resume control on the keypad 34 causes the analysis of the foldoss to proceed and the field is scanned and Parameter values for the detected objects are generated by 22 and 24.

9. Die Parameterwerte für Jedes ObJekt werden in dem Speicher 32 gespeichert. 9. The parameter values for each object are stored in memory 32 saved.

10. Nach dem Messen von sämtlichen Merkmalsparametern erzeugen 28 und 36 auf der Kathodenstrahlröhre an dem ersten der errauten Objekte in dem dargestellten Feld eine Anzeige.10. Generate after measuring all feature parameters 28 and 36 on the cathode ray tube on the first of the sketched objects in the illustrated Field an ad.

11. Der Operator prüft das angezeigte ObJekt, falls notwendig durch ein Mikroskop, und zeigt auf 34 an, zu welcher der n Klassen es gehört. Die Klassifikation bestimmt den XIassenspeicher in dem Speicher 32, in den ein Zählimpuls für das ObJekt zusammen mit den Parameterwertsignalen einzusetzen ist. Nach dem Übergang in den Klassenspeicher bewegt sich die Anzeige zu dem nächsten ObJekt in dem Feld, während der Operator unter Verwendung des Tastenfeldes 34 wie zuvor prüft und klassifiziert. Die Parameterwertsignale für das gesicherte ObJekt werden nun dem geeigneten Klassanspeicher zugeleitet.11. The operator checks the displayed object, if necessary a microscope, and indicates on 34 which of the n classes it belongs to. The classification determines the XIassenspeicher in the memory 32 in which a count pulse for the object is to be used together with the parameter value signals. After the transition to the Class memory moves the display to the next object in the field while the operator examines and classifies using keypad 34 as before. The parameter value signals for the secured object are now transferred to the appropriate class memory forwarded.

12. Sämtliche in dem Feld verbleibenden ObJekte werden in der gleichen Weise behandelt.12. All objects remaining in the field will be in the same Treated wisely.

13. Nach dem Klassifizieren von sämtlichen ObJekten instruiert 28 den Operator über die Darstellung, das Trainingsverfahren entweder zu beonden,oder es stellt ein anderes Felder mit dem das Trainingsprogramm fortgesetzt wird. Die Anzahl der ObJekte, die dem Instrument für ein vollständiges Training dargeboten werden müssen, schwankt von einem Problem zum anderen,und nur die Erfahrung zeigt, wann genügend ObJekt analysiert und klassifiziert worden sind.13. Instructs after classifying all objects 28 the operator via the representation to either assess the training method, or it represents another field with which the training program is continued. the Number of objects presented to the instrument for complete training needs to be, varies from one problem to another, and only experience shows when enough objects have been analyzed and classified.

14. Wenn genügend ObJekte (oder sämtliche verfügbaren ObJekte) klassifiziert worden sind, wird die Taste Finish"-Steuerung niedergedrückt,und damit zieht 28 die Information in den Klassenspeichern, um ein Schwellwertkrieterium zum Klassitizieren zukünftiger ObJekte zu erzeugen.14. If enough objects (or all available objects) are classified have been, the "Finish" control button is depressed, thereby pulling 28 the information in the class memories to a threshold criterion for classifying of future objects.

In einer Ausfilhrungsform erzeugt das Instrument angesammelte arithmetische Mittel für die Parametermessungen für Jede Klasse, die durch den Operator zusammen mit einer Co-Varianz-Matrix der X klassifizierten Parameter bestimmt worden ist. Bei Drücken der Finish-Taste erzeugt die arithmetische Einheit 30 in Kombination mit der Information in den Speichern und der Steuereinheit 28 die umgekehrte Co-Varianz-Matrix und das arithmetische Mittel wird zusammen mit der umgekehrten Co-Varianz-Matrix gespeichert. Die einbezogenen mathematischen Prozesse werden in Kapitel 3 des vorstehend genannten Buches von Duda und Hart beschrieben.In one embodiment, the instrument generates accumulated arithmetic Means for the parameter measurements for each class composed by the operator with a co-variance matrix of the X classified parameters has been determined. When the finish key is pressed, the arithmetic unit generates 30 in combination with the information in the memories and the control unit 28 the inverse co-variance matrix and the arithmetic mean is taken along with the inverse co-variance matrix saved. The mathematical processes involved are described in Chapter 3 of the above mentioned book by Duda and Hart.

Klassifizierungsverfahren Das Instrument ist nun bereit zum Klassifizieren von einen ähnlichen Bereich von ObJekten enthaltenden Feldern.Classification procedure The instrument is now ready to be classified of fields containing a similar range of objects.

1. Der Klassifizierungs-Tastenfeldschalter wird gedrückt und stellt die Steuereinheit 28 ein.1. The classification keypad switch is depressed and set the control unit 28 on.

2. Sobald die Steuereinheit 28 fertig ist, zeigt der Textgenerator 36 "FERTIG" an, worauf der Operator den "START"-Knopf drückt.2. As soon as the control unit 28 is ready, the text generator shows 36 "DONE", whereupon the operator presses the "START" button.

3. Dies bewirkt, daß das Blickfeld eine geeignete Anzahl von Malen abgetastet wird, so daß die von der programmierten Information abgerufenen Parameter durch die Funktionscomputer 22, 24 usw. gemessen werden,und die für Jedes erfaßte ObJekt gemessenen Parameter werden gespeichert.3. This causes the field of view to be an appropriate number of times is scanned so that the parameters retrieved from the programmed information are measured by the function computers 22, 24, etc., and those detected for each Parameters measured by the object are saved.

4. Bei Vollständigkeit behindert die Steuereinheit 28 ein weiteres Arbeiten der Funktionscoaputer 22, 24 usw. und legt die in dem Speicher 32 für Jedes ObJekt gespeicherte Information an die Klassifizierungsformeln unter Verwendung der arithmetischen Einheit 30 an, um für Jedes ObJekt nacheinander ein oder mehrere Gesamtpaerameterbeträge zu errechnen.4. When complete, the control unit 28 hinders another Works the function computers 22, 24, etc. and stores them in the memory 32 for each Object stored information to the classification formulas using of the arithmetic unit 30 in order for each object one or more To calculate total parameter amounts.

Diese werden vergleichon unabhängig von dem Betrag des einzigen Gesamtparameterbetrages relativ zu einem Schwellwert oder den relativen Gesamtparameterbeträgen, im Vergleich miteinander, so daß für jedes Objekt ein endgültiges Klassifizierungssignal erzielt wird. These will be compared regardless of the amount of the single Total parameter amount relative to a threshold value or the relative total parameter amounts, in comparison with each other so that a final classification signal is obtained for each object will.

5. Das Instrument fährt auf diese Weise für Jedes erfaßte Objekt fort.5. The instrument continues in this way for each object detected.

6. Nach dem Klassifizieren eines Feldes kann das Instrument entweder: (1) fortfahren und das nächste Feld klassifizieren, bis zu einem Zeitpunkt, an dem sämtliche aus einer Reihe von Feldern oder eine vorbestimmte Anzahl von Feldern klassifiziert worden sind, oder (2) die Analyse am Ende des Feldes anhalten, so daß die Ergebnisse vor dem Fortschreiten auf ein anderes Feld überprüft werden.6. After classifying a field, the instrument can either: (1) Continue and classify the next field, up to a point in time when all of a series of fields or a predetermined number of fields have been classified, or (2) stop the analysis at the end of the field, so that the results are checked before proceeding to another field.

Obwohl es nicht beschrieben ist, enthält einer der Klassifikationen zweckmäßig einen Weiß-nicht -Speicher, der die Zahl der abgetasteten und gemessenen Objekte, für die es aber keine klare Klassifizierung gibt, ansammelt. Eine Prüfung kann entweder am Ende jedes Feldes oder periodisch über eine Anzahl von Objekten, die so klassifiziert wurden, durchgeführt werden, und/ oder alternativ kann ein Alarm ausgelöst werden, falls die Anzahl der unbekannten Objekte eine vorgegebene Anzahl übersteigt, die entweder auf einer akkumulierenden Basis oder auf der Basis der absoluten Anzahl der Objekte pro Feld oder einem Prozentsatz der Gesamtanzahl der Objekte pro Feld beruhen kann.Although it is not described, it contains one of the classifications expediently a don't know memory, which the number of scanned and measured Objects, for which there is no clear classification, accumulates. An exam can either be at the end of each field or periodically over a number of objects, so classified can be performed, and / or alternatively, a Alarm will be triggered if the number of unknown objects is a predetermined one Number exceeds that either on an accumulative basis or on an accumulative basis the absolute number of objects per field or a percentage of the total number which can be based on objects per field.

Claims

Claims 1. A method of classifying a plurality of detected features in an image field, characterized by the following steps: (1) Scanning a field containing the features to be analyzed to obtain a video signal related to the features, (2) displaying the video signal on a television monitor, (3) selecting a sample feature from the display, (4) Have the analyzer take measurements on the signals derived from the video signal performs to generate an amount signal of a parameter of the pattern feature, (5) that the analyzer generates a classifying threshold value from the amount signal for comparison with magnitude signals obtained by sampling other features generated, (6) I) performing the comparison, (7) generating and identifying one Signals for each comparison for which the classifying threshold value criterion is fulfilled, and (8) Representation of the identification signal for 3 every feature in the representation which fulfills the criterion, thus a visual one Checking the accuracy of the automatic setting of the classifier Threshold can be made.

2. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized by the following features: (1) a device for scanning a field containing the features to be analyzed to achieve a self video signals relating to these characteristics, (2) a television monitor for display of the video signal, (3) means for selecting a pattern feature from the Representation and isolation of the electrical signals related to this characteristic, (4) first switching means for performing measurements on the isolated signal for generating an amount signal of a parameter of the pattern feature, (5) second Switching devices for generating a classifying threshold value from the amount signal for comparison with the amount signals resulting from the scanning of other features, (6) a comparison stage for carrying out the comparison, (7) generator switching means for generating and identifying signals for each comparison for which the classifying The threshold value criterion is met, and (8) third switching devices that cause that the identifying signal in the television presentation for each feature in the Representation which fulfills the criterion is included so a visual check of the accuracy of the automatic adjustment of the classifier Threshold can be made.

3. The method according to claim 1, characterized in that the step (8) the procedure includes the following auxiliary steps: (1) visual inspection, that each represented identifying feature with the feature to which it belongs, (2) Modification of the displayed identification signal associated with a feature that has been classified incorrectly, and (3) modifying the amount of the classifying Threshold value, so that it is the parameter amount of the incorrectly classified feature either included in the calculation of the classifying threshold amount or excludes from it.

4. Circuit arrangement for performing the method according to claim 3, characterized by fourth switching devices that correspond to the switching devices to select one of the features are connected so that a displayed identification signal together with the parameter information signals that relate to the affected characteristic relate, can be isolated, test equipment for changing the shape of the signal, which generates the identifying signal, so either no identification signal or another identification signal is generated, fifth switching devices to insert the modified identification signal into the representation instead the original identification signal and sixth switching devices for Adding or subtracting the parameter amounts related to the incorrectly classifying characteristic refer to, or from, the signals used to determine the classifying Threshold value can be used.

5. The method according to claim 3, characterized in that the parameter amount signals for a feature identified as incorrectly classified, along with the signal information indicating the correct classification for this characteristic, are stored in a memory, an average amount for the classifier Threshold is achieved by combining with (or eliminating) the parameter amounts, which display the classifying threshold value, with or from the stored parameter amounts of the feature that was shown classified as incorrect, so that a new one Amount for the classifying threshold is achieved, the additional or reduced applicable parameter amounts are taken into account.

6. Circuit arrangement for performing the method according to claim 5, characterized by the following features: (1) a latch for storing of the parameter amount signals for an identified as incorrectly classified Characteristic together with the signal information that is the correct classification for the feature indicates (2) switching means for generating an average of the two signals applied to it, (3) a second memory for storing the classifying threshold value, (4) switching devices for addressing the two Memories and for supplying signals from the memories to the averaging switching devices for generating a new classifying threshold value and (5) Switching means for feeding back the signals into the second memory with the new one classifying threshold.

7. The method according to claim 5, characterized in that the step comparing the parameter values of a feature classified as incorrect performed a second time after the new classifying threshold amount has been calculated.

8. Circuit arrangement for performing the method according to claim 7, characterized by switching means for effecting a comparison between the new classifying threshold and the parameter information that is based on obtains a feature previously classified as incorrect, and for generating one fresh identification signal for the incorrectly classified feature and to its display at the location of the previously incorrectly identified feature.

9. The method according to claim 7, characterized by the step of Accumulation of the counts corresponding to the number of successions in each of the successions which corresponds to fields or characteristics in order to determine the level of accuracy on which the classification process is carried out by the analyzer.

10. Circuit arrangement for performing the method according to claim 9, characterized by switching devices for generating a counting pulse for Each feature detected in a field, switching devices for generating a first Group of counting pulses corresponding to those detected pulses that were recorded in the first Moment have been classified and generated for the identifying signals another switching device for generating counting pulses for each classified Feature reclassified in the field and means of presentation the number of inaccurate classifications as a percentage of the total the carried out classifications and facilities for storing the in this way achieved percentage amount as a future reference point.

11. Method of classifying a variety of in a field detected features characterized by the following steps: (1) scanning a Field containing features from n groups, (2t entering the information for display of the n groups into which the features fall if classified correctly, (3) Perform of measurements on signals obtained by scanning the features in order to make out To generate these amount signals from other parameters of the features, (4) Perform a sequence of comparisons with the magnitude signals using a plurality of threshold amounts for forming n groups of message signals, (5) noting and storing the magnitudes of the threshold values that result in n groups, (6) sampling future fields that contain similar characteristics belonging to the same n groups, (7) Compare the amount signals for scanning the subsequent fields with the stored threshold amounts for classifying the features with the subsequent fields, (8) displaying each field as it is scanned, and (9) displaying the identifying features in the field representation that the Classification of characteristics in the Identified representation.

12. The method according to claim 11, characterized in that a sequence of comparisons in which threshold values that form n groupings are used, as a result of a visual inspection of the identifying signals in the representation is modified so that the operator can act, the modification carried out either directly by the operator or by the circuit arrangement will perform the analysis in accordance with the information previously entered by the operator performs.

13. Circuitry for classifying a plurality of in one Field detected fields, characterized by the following facilities (1) facilities for making measurements on information obtained by scanning the feature Field arises so that information signals are obtained which correspond to the numerical Value of a parameter Each recorded characteristic correspond to (2) facilities for Identifying selected such features that fall into a class (3) Devices for deriving a classifying threshold value from the information signals, which relate to the measured parameters of the identified features, (4) Means for storing a signal corresponding to the classifying threshold amount and (5) means for comparing while scanning the field (or subsequent fields) of the parameter values measured for the other features with the classifying threshold value (or one derived from it Signal) and generating identifying signals from this comparison to generate classifying indicator marks in the presentation to those features in the presentation that fall into each of the different classes.