DE3544863A1 - Verfahren zur bewegungskorrektur digitaler bilder - Google Patents
Verfahren zur bewegungskorrektur digitaler bilderInfo
- Publication number
- DE3544863A1 DE3544863A1 DE19853544863 DE3544863A DE3544863A1 DE 3544863 A1 DE3544863 A1 DE 3544863A1 DE 19853544863 DE19853544863 DE 19853544863 DE 3544863 A DE3544863 A DE 3544863A DE 3544863 A1 DE3544863 A1 DE 3544863A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- line
- picture elements
- picture
- value
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/144—Movement detection
- H04N5/145—Movement estimation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/681—Motion detection
- H04N23/6811—Motion detection based on the image signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/683—Vibration or motion blur correction performed by a processor, e.g. controlling the readout of an image memory
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
-"* - 354486T
Al
Verfahren zur Bewegungskorrektur digitaler Bilder
Beschreibung
Lie Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff
der Patentansprüche zur Korrektur von Bildern, die aufgrund einer Relativbewegung zwischen den Bildern und einem
optischen System verzerrt sind.
Die Fotografie der Erdooerfläche entlang der Flugbahn
eines Flugkörpers unter Verwendung eines Abtastschlitzes ist bekannt. In solchen Systemen wird oft eine lineare
Anordnung von auf den Schlitz bezogenen Fotodetektoren verwendet, um die Bildelemente, die . auf die
Fotodetektoren gebündelt werden, in elektrische Signale umzusetzen, die der Lichtintensität der Bildelemente
proportional sind, die die fotografierte Szene darsteilen. Die digitalen Datenfelder können fortlaufend
abgetastet und ausgelesen werden und die analogen Signale können in binäre digitale Daten entsprechend der
Intensität jedes Bildelements umgesetzt werden und als solche Daten dann in eine digitale Speichereinheit eingelesen
werden, siehe z.B. US-PS 4,257,071. Das Ergebnis ist, daß ein erster Bildschlitz, der in
eine digitale Pulskette umgesetzt wird, die typisch ist für jede Reihe von Bildelementen oder Pixels, quer über
das Bild in einer ersten Reihe von digitalen Speicherelementen gespeichert wird und danach Abtastzeilen
von Bildelementen in andere Reihen von Speicherelementen eingelesen werden. So kann ein digitaler
Speicher Lichtintensitätsinformation enthalten, die aus
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER
- 13 -
einer großen Zahl von Bildelementen entstehen, die nacheinander aus dem Speicher ausgelesen werden können, um
das optische Bild wiederzugewinnen, das von der Schlitzdetektoreinheit abgetastet wurde. Solche Signale können
zu einem entfernten Punkt, z. B. an der Erdoberfläche, übertragen und zur Modulation des Strahls einer Kathodenstrahlröhre
(CRT) oder eines Lasers dienen, um die optische Szene zu reproduzieren. Dies entspricht herkömmlicher
Technik. Fotodetektor-Anordnungen dieser Art und die Verarbeitung der ausgelesenen Daten finden sich in den US-PSen
4,064,533, 3,808,435 und 3,883,437.
Wenn die lineare Detektoranordnung senkrecht zum Flugweg angeordnet ist, werden Verschiebungen der relativen Lage
des Schlitzdetektors in Bezug auf die betrachtete Erdoberfläche Verschiebungen der relativen Lagen der Bildelement-Pulsketten,
die in die Reihen von Speicherelementen eingelesen werden, verursachen. Werden die Speicherelemente
später reihenweise ausgelesen, so entsteht dabei ein verzerrtes Bild. Diese Verschiebungen werden oft durch Schwingen
der Kamera und/oder durch Roll- und Pitchbewegungen des Flugkörpers verursacht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Verschiebungen zwischen den gespeicherten Zeilen von Bildelement-Pulszügen
zu eliminieren.
Erfindungsgemäße Lösungen für diese Aufgabe sind in mehreren von nebengeordneten, unabhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht insbesondere vor, die relative Lage der Pulszüge zueinander elektronisch zu transformieren und so
das Auslesen eines verzerrten Bildes zu unterbinden.
TER MEER ■ MÜLLER ■ STEINMEISTER
- 14 -
Gemäß der Erfindung wird vorteilhafter Weise der Grad der Verschiebung von einer Zeile gespeicherter digitaler
Pixeldaten zu der nächsten ermittelt und ein Verschiebesignal erzeugt, das dazu verwendet wird, die
relative Lage der Daten bis zu dem Ausmaß und in die Richtung zu transformieren, daß eine Bildverzerrung
auf der Bildwiedergabeseite eliminiert wird.
Bei einer softwaremäßigen Implementierung des Verfahrens zur Bewegungskorrektur digitaler Bilder nach der Erfindung
wird eine Abtastfenster bezogen auf eine erste, eine zweite und eine n-te Lage definiert,
die einer ersten, zweiten und η-ten Lage von Gruppen von ersten, zweiten und η-ten Bildelementen der zweiten
Zeile, die durch das Fenster abgetastet werden, entpricht. Der Unterschied zwischen dem Wert jedes Bildelementes einer
ersten Gruppe einer zweiten Zeile und dem Wert eines ersten Bildelementes der ersten Zeile werden in einer
Menge von η Speichern gespeichert. Die Unterschiede zwisehen dem Wert jedes Bildelementes einer zweiten Gruppe
einer zweiten Zeile und dem Wert eines zweiten Bildelementes der ersten Zeile werden dann in die Speicher eingelesen
usw., und es folgen Gruppen von Bildelementen von zweiten Zeilen und andere Bildelemente von ersten Zeilen.
Die Inhalte der Speicher werden anschließend geprüft und die Kennzeichnung des speziellen Speichers mit der geringsten
dabei gespeicherten Differenz wird dazu herangezogen, ein Bildverschiebesignal zu erzeugen, dessen Wert dem
Identifizierungskennzeichen des Speichers mit dem kleinsten Wert entspricht. Das Bildverschiebesignal wird anschließend
dazu verwendet, um eine Verschiebung der Lage der Daten der zweiten Bildelementzeile in Bezug auf die
Daten der ersten Zeile zu erzeugen, um die Bildverzerrung zu kompensieren, die sonst von der Ausgabe der Zeilen
digitaler Bildelementwerte erzeugt wird, die im digitalen Speicher abgelegt sind, biese Schritte werden für aufei-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
nanderfolgende Bildzeilen wiederholt, die über den Speicher einen Bildrahmen entstehen lassen.
Gemäß einem ähnlichen am besten hardwaremäßig implementierten Verfahren nach der Erfindung wird jeder Bildeleirentwert
der ersten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile von dem wert des ersten Bildelementes in der
ersten Zeile abgezogen, und die Fensterlage mit dem geringsten Unterschied bestimmt die Aufzeichnung
eines Korrelationssignals, das der speziellen .Fensterlage mit dem geringsten Differenzwert entspricht. Der
Prozess wird bezüglich der zweiten und der folgenden Gruppen von Bildelementen der zweiten Zeiie und entsprechender
abweichender individueller Bildeiemente der ersten Zeile wiederholt, und zur Vervollständigung
der Abtastung einer Zeile wird die spezielle f·ensterläge
mit der größten Anhäufung von Korrelationssignalen festgestellt, um ein VerschieDesignal zu erzeugen,
das einen Wert oesitzt, der der Kennzeichnung der speziellen
Fensterlage entspricht, die so definiert ist, daß sie die größte Anhäufung von Korreiationssignalen
enthält.
Die resultierenden Bildverschiebesignale können dazu verwendet werden, die relative Lage der Datenzeilen
zu verschieben, um die Bilder zu korrigieren, die in Echtzeit wiedergegeben werden, oder sie können in
einem Pufferspeicher auf solche weise eingelesen werden, daß jede Zeile markiert wird, um die Höhe der Verschiebung
anzuzeigen, die bei jeder Zeile während der späteren Bildrekonstruktion vorgenommen werden muß,
um die gewünschten Bildkorrekturen zu erreichen. Diese Verfahren können an Bildelementdaten oder Hilfsbildelementdaten
angewendet werden, die durch Interpolation
TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTrTR
von den Bildelementwerten abgeleitet werden, wie unten besprochen wird.
.Die Zeichnung dient zur Verdeutlichung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Es zeigen:
rig. 1 eine schematische Darstellung gewisser
Elemente des Systems bei Anwendung der
Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Teilaspekts der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der
Handhabung verschiedener Datengruppen
und der Speicherung von Differenzwerten
beim Einsatz der Erfindung,
Fig. 4 ein Fluß diagramm zur Verdeutlichung
des Verfahrensablaufs,
Fig. 5a und 5b die schematische Darstellung
eines Interpolationsprozesses,
der wahlweise in Verbindung mit der Erfindung angewandt werden kann.
In Fig. 1 ist das zu fotografierende Gebiet schematisch durch das Rechteck 1 und der lineare Detektor mit 2 dargestellt.
Eine typische Anwendung der Erfindung ist eine Luftbildaufnahme bei Flug über ein zu fotografierendes Gebiet.
Gemäß dem Stand der Technik wird ein Schlitzbild auf einen linearen Detektor
5 abgebildet, der aus einer linearen Anordnung von Fotodetektoren, typisch über 100 Stück, besteht, um die
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
Lichtintensität des gespeicherten Bildes in elektrische Signale umzusetzen, deren Amplituden proportional der
Lichtintensität des Bildes sind, das auf dem linearen Detektor abgebildet ist. Die Technik solcher linearer
Detektoren ist bekannt. Typische Arten von Detektoren sind CCD-Arrays oder Zeilenanordnungen diskreter Elemente von z.B.
Üleisulf id, um die Intensität einfallenden Lichts in eine
Polge elektrischer Signale umzusetzen. Wenn das flugzeug
über das Ge Diet fliegt, wird der lineare Detektor elektronisch abgetastet, um eine Reine von impulsen zu
erzeugen,*die der Intensität der Bildelemente oder "Pixels" proportional sind. Für nähere Einzelheiten kann
auf obengenannte US-Patente Bezug genommen werden. Der Eingangsspeicher 3 und der Digitalrechner 4 sind sehematisch
dargestellt, wobei der Zweiweg-FIPO-Eingangsspeicher
3 mit einem Rechner 4 zusammenarbeitet, um die Sig nale zu verarbeiten , bevor sie in den digitalen Ausgangsspeicher
6 geschrieben und dann auf der ORT-Konsole Y zur Anzeige gebracht oder zu einer entfernten Stelle
übertragen werden, um das abgetastete Bild wiederzugeben.
Es sei nun angenommen das Flugzeug fliege in dar mit Pfeil 9 angegebenen Richtung, um die gerade Straße 8
parallel zu Pfeil 9 zu fotografieren und ferner, dab der
Schlitzdetektor 2 senkrecht zur Plu;~riehturK :.,teht. j-.ii;·>
gewöhnliche Abfragevorrichtung würde fortlaufend den linearen Detektor 2 auslesen, um aie Signale über den
Analog-Digital-Wandler 11 zum digitalen pufferspeicher :"
zu geben. Diese Abfrage würde durchgeführt, um z:., veranlassen,
daß Zeilen digitaler Daten so in Zeilen des Speichers geschrieben werden, daß jede Zeile entweder
einer Abtastung oder einem schmalen Bereich des Bildes senkrecht zur Plugrichtung gemäß Pfeil 3, entspricht.
Einzelheiten dieser Schaltung sind bekannt v.i.z ?in:I in
den oben zitierten Patentschriften zu finden. Die Zeile rr.lt
BAD ORIGINAL
"ER MEER · MÜLLER · STEINMEISTCR
- is - T544W3
Sichtänderungen bei Rollbewegungen des Flugzeugs oder durch Schwingungen führt dazu, daiB die gespeicherten digitalisierten
Zeilen von Bildelementdaten, die die Streifen des abgetasteten Bildes darstellen, auf dem CRT-Schirm
7 ein Bild darstellen, das ein Wellenlinienbild von der Straße S anstatt eines geraden Bildes der Straße
zeigen würde. Wie oben erwähnt, wird mit der Erfindung durch elektronische Transformation der digitalen Daten
des linearen Detektors 2 dieses Problem beseitigt. 10
Ein erstes lineares schmales Abtastsegment von Gebiet ist in Fig. 2 schematisch als Linie A Dezeichnet, wobei
die Intensität des erfaßten Lichtes beispielsweise bei Punkt 16 abfallen könnte. Bei Fehlen jeglicher Lageänderung
des Schlitzes gegenüber dem Gebiet zwischen den Abtastungen würde Punkt 17 des zweiten abgetasteten
linearen Segmentes B mit Punkt 16 auf einer vertikalen Linie liegen. Infolge aer Lageänderung des Schlitzes
gegenüber dem Gebiet zwischen den Abtastungen kann der Punkt 17 um Delta χ gegenüber Punkt 16 verschoben sein.
Dieses Diagramm stellt eine stark übertrieben dargestellte Erläuterung einer kleiner Verschiebung einer geschriebenen
Bildelement-Pulskette durch die Relativbewegung des Abtasters gegenüber dem Bild dar, die dazu
führt, daß die gespeicherten Bildstreifen miteinander entsprechenden Biidelementsignalstärken gegeneinander
versetzt sind. Die digitalen Daten werden gemäß der Erfindung so weiter verarbeitet, daß die BiIdelemente,
die z.B. die Kante der geraden Straße 8 darstellen, erst quer durch die Breite des Speichers 6
gegeneinander ausgerichtet werden, anstatt durch den digitalen Speicher geschoben zu werden, um ein Bild der
welligen Straße auf der CRT-Ausgabestation 7 zu rekonstruieren. Mit anderen Worten führt die elektronische
Transformation der digitalen Bildelementdaten nach der
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
vorliegenden Erfindung dazu, daß aas Bild der Straße 8
auf dem Anzeigegerät gerade anstatt wellig erscheint.
Es ist bekannt, daß ein einziger Rahmen (G-ebiet 1) typischerweise
10.000 Bildelemente in vertikaler und 10.000 in horizontaler Richtung enthalten kann, wobei jedes
Bildelement so kodiert wird, daß die entstehenden digitalen Signale der Lichtintensität auf jedem Element entsprechen.
Fig. 3 zeigt schematisch ein Beispiel des Prinzips der digitalen Datentransformation durch den Rechner 4 in vereinfachter
.Form. Eine erste Bildeiementzeiie (Schlitzreihe)
von Daten, die aus einer einzigen Abtastung senkrecht zum Flugweg stammen, ist mit den ausgewählten BiIdelementen
J4, J5 und J24 dargestellt, wobei J6 usw. ausgelassen wurden. Eine zweite Abtastzeile ist in der
mittleren Reihe dargestellt und beginnt mit dem Bildelement J-2-1 der zweiten Zeile am'"oberen Ende der Figur.
Der Speicherelementeblock J4 würde ein Signal enthalten, das der Intensität des Bildelementes in der 4. Reihe
der ersten vertikalen Abtastzeile, J5 äer des Bildeiementes
der 5. Reihe usw. und J24 der des Bildeiementes der 24. Reihe der ersten Abtastzeile proportional ist.
Der Speicherelementblock J2' in der mittleren Reihe der
Speicherelemente enthält digitale Daten, die der Intensität des Bildelementes der zweiten Abtastzeile der
zweiten Reihe enthält usw. bis zu dem BlockJ26', der das Bildelement der 26. Reihe der zweiten Abtastzeile enthält.
Es sei angenommen, daß keinerlei Lageänderung des Bildes gegenüber dem linearen Detektor zwischen der Abtastung
der ersten und zweiten angrenzenden Zeilen vorliegt. In diesem Fall würde das Signal im Speicherelementblock
für Bildelemente J41 dem Intensitätswert
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
35U863
des signals im Bildelementblock J4 gleichen und die
Differenz zwischen beiden Null sein; das gleiche gilt für die Daten in Speicherelement J5 und Element J5!,
die ganze Reihe bis zu Speicherelement J24 und J241. Andererseits wird eine Bildbewegung senkrecht zur Flugrichtung
die digitalen Bildelementwerte der zweiten Zeile vertikal innerhalb der Reihe der Speicherelemente
verschieben, wie es in Fig. 3 angedeutet ist. Z.B. könnte eine Schlitzverschiebung bewirken, daß das Bildelement in
dem Speicherelement J31 mit dem Signal in Speicherelement
J4 übereinstimmt und eine noch größere Verschie-Dung
in derselben Richtung könnte bewirken, daß das Signal in Element J2' mit dem Bildelement in dem Speicherelement
J4 übereinstimmt. Da die Bildelementwerte in CLer zweiten Speicherelementzeile von den Bildelementwerten
in der ersten Speicherelementzeile gemäß der Erfindung abgezogen werden, werden die Differenzen
für die Bildelemente am kleinsten, die miteinander übereinstimmen. Diese Differenzwerte werden in
einem Satz von z.B. 5 Speichern gesammelt, wie es schematisch im rechten Teil von Fig. 3 dargestellt ist, die
als Differenzspeicher n-2, n-1, 0, n+1 und n+2 bezeichnet
werden. Über eine vorgegebene Anzahl von Abtastungen wird der Differenz-O-Speicher die Differenzen zwischen
den Intensitätswerten der Bildelemente ansammeln, die miteinander aus zwei verschiedenen vertikalen Reihen verglichen
werden, die aber in derselben Speicherreihe liegen. Z.B. werden während dem ersten Vergleichsprozess
die Werte der Elemente J2f, J31, J41, J5f und J6'
von den Bildelementwerten in Speicher J4 abgezogen und α ie Differenz zwischen den Bildelementwerten in den Elementen
J41 und J4 in den O-Speicher eingelesen. In gleicher
Weise wird die Differenz zwischen dem Bildelementwert in dem Element J3' und dem Element J4 in den
(n-1)-Speicher, die Differenz zwischen dem Signal in Element J2· und dem Bildelementwert in Element J4 in den
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
-2— J544863"
(n-2)-Speicher, die Differenz zwischen dem Bildelementwert in dem Speicherelement Jb und dem Biidelementwert
in Element J4 in den (n+2)-Speicher und schlie;31ich die Differenz zwischen dem Bildelementwert in Element
J51 und dem Bildelementwert in Element J4 in den (n+1)-Speicher
eingespeichert. Der erste Schritt der Differenzbildung wird durch die Linie 31» der zweite durch die
Linie 52 usw. bis Linie 35, die die Differenzbildung zwischen dem Bildelementwert im Speicherelement Jd'
und dem Biidelementwert im Speicherelement J4 darstellt, veranschaulicht.
Man könnte die Inhalte der 5 verschiedenen Speicher
prüfen und feststellen, daß der kleinste Differenzwert z.B. im O-Speicher liegt. In diesem Fall würde dies anzeigen,
daß es keine vertikale Kompensationsverschiebung der Daten zwischen zwei abgetasteten Zeilen gibt. Würde
der kleinste Differenzwert im (n-1)-Speicher anstatt im
O-Speicher gefunden werden, würde dies eine relative Aufwärtsverschiebung
der digitalen Daten der zweiten Zeile, bezogen auf die Daten der ersten Zeile bedeuten. Wenn
der kleinste Differenzwert im (n-2)-Speicher läge, würde dies eine größere Aufwärtsverschiebung aer Bildelementlage
bedeuten. Wenn die Straße in JPig. 1 eine schwarze 5 Linie in der Lage des Bildelementes J4 wäre und hypothetisch
nur ein Bildelement breit (was in der Praxis kaum zutrifft) und wenn es keine Bildbewegung gäoe,
dann würde das schwarze Bildelement J4 in der 4. Reihe nicht von einer Reihe zur nächsten in der zweizeiligen
digitalen Speicheranordnung verschoben werden; es wird vielmehr in der 4. Reihe bleiben, wenn die Abtastung fortschreitet,
so daß der Speicher 0 fortlaufend einen kleinsten Differenzwert haben würde. Am Eingang der
ersten zwei Abtastzeilen können die digitalen Signale, die die erste Abtastzeile (Bildschlitz) darstellen, in
der Reihe von Speicherelementen abgelegt werden, von
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTFR
denen einige im linken Teil von Fig. 3 dargestellt sind,
während die Signale, die die zweite Zeile darstellen, in der in der Mitte von Fig. 3 gelegenen Reihe von Elementen
gespeichert werden können. Der oben erwähnte Subtraktionsprozess, schematisch durch die Linien 31 bis 35 angedeutet,
wird durchgeführt und die Differenzwerte werden in die 5 Speicher auf der rechten Seite von Fig. 3 einge-1esen.
1G Im FluiBdiagramm in Fig. 4 stellt Block 41 den Subtraktionsprozess
dar, wooei die Differenzen, wie gezeigx, in Block 42 gesammelt werden. Block 41 zeigt die Subtraktion
des Wertes von Bildelement J21 in der zweiten
Zeile von Bildelement J4 und das Einlesen dieser Differenz in den (n-2)-Speicher. Mach dem letzten oder fünften
Subtraktionsprozess einschließlich J 6' - J4 und dem
Einlesen der Differenz in den (n+2)-Speicher besteht die Aufgabe, die Differenzbildung zwischen den Bildeiementen
31, 4', 5', 61 und 7' und dem wert von J5 zu beginnen.
Der Subtraktionsprozess gleicht dem oben beschriebenen Prozess, wobei die Differenz zwischen dem Bildelementwert
in Block <33' der zweiten Zeile und dem J5-Bildelement
der ersten Zeile in den (n-2)-Speicher, die Differenz zwischen dem Wert aes J4'-Bildelementes und dem
des J5-Bildelementes in den (n-1)-Speicher, die J51 J5
Differenz in den O-Speicher, die Differenz zwischen den J61- und J5-Werten in den (n+1)-Speicher und schließlich
die Differenz zwischen J71 und J5 in den (n+2)-Speicher
abgelegt wird. So werden für jedes Bildelement der ersten Zeile, das in den Vergleichsprozess gelangt, fünf
verschiedene Werte in die fünf entsprechenden Differenz-Speicher in unserem Beispiel eingelesen und der anschliessende
Vergleich des zweiten J5 Bildelementes der ersten Zeile mit der zweiten Gruppe von Bildelementen der zweiten
Zeile ebenso in die gleichen Differenz-Speicher eingelesen. Die fünf Subtraktionsschritte werden in Verbindung
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
mit den Bildelementen J6, J7 usw. bis J24 der ersten Reihe wiederholt, so daß aufgrund des Vergleichs von
zwei benachbarten Abtastlinien zwanzig Gruppen mit je fünf Subtraktionen entstehen. Nach Abschluß der zwanzig
Vergleichsprozesse zeigt derjenige einzelne der fünf Speicher, der die kleinste Differenz gespeichert hat,
die Richtung und das Maß der gewünschten Verschiebung einer Datenzeile (Reihe) gegenüber einer benachbarten
Zeile. Theoretisch hat der O-Speicher auf der rechten Seite von Fig. 3 den kleinsten Wert, wenn es keine Bildbewegung
gibt. Wenn im Mittel eine Aufwärtsverschiebung um ein Bildelement bestand, würde der (n-1)-Speicher
einen Minimalwert und wenn eine Aufwärtsverschiebung um zwei Bildelemente bestand, würde der (n-2)-8peicher
einen Minimalwert aufweisen; entsprechendes erfolgt bezüglich der (n+1)- und (n+2)-Speicher, wenn Verschiebungen
in der entgegengesetzten Richtung auftreten. Daher ist die Ermittlung des speziellen Speichers mit dem
Wert der niedrigsten Bildelementdifferenz maßgebend für
die Richtung und das Maß der Kompensation, die gegenüber der zuletzt eingefügten Zeile, bezugnehmend auf die
vorangegangene Bezugszeile, angewendet werden muß. Diese Ermittlung bestimmt den Wert aes Bildschiebesignals,
das für die Verschiebung des Bildes benutzt wird.
Der ganzzahlige Index η beträgt in unserem Beispiel -2,.
um den Vergleich und die Subtraktion von J21 von J4
zu bewirken, danach wird η um 1 erhöht, wie im Block gezeigt, so daß das nächste Bildelement, das von J4 abgezogen
werden muß, J31 ist usw. Dann zeigt Block 43
die Erhöhung von η um +1, um nacheinander die fünf Bildelemente der ersten Gruppe von Bildelementen der
zweiten Zeile mit J 4 zu vergleichen; der erhöhte Wert von η ist gleich dem Index eines jeden Speichers. Der
Entscheidungsrhombus 46 gibt ein "ja" aus, wenn η auf auf N+1 erhöht wurde, wie der nicht existierende
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
-t-3-Speicher, der nicht Denötigt wird. N ist 2 in unserem
Beispiel, da der letzte Speicher n+2 heißt. Der Operationsblock 47 zeigt die Erhöhung von J um 1 (weil
das Bildeleroent der ersten Zeile bearbeitet wird), was
den Vergleich des nächsten Bildelementes J 5 der ersten Zeile mit der zweiten Gruppe von fünf Bildelementen der
zweiten Zeile, beginnend mit J31, auslöst. Der prozess
wird bis zur Subtraktion des letzten Bildelementes J261
in der 22. Bildelementgruppe von J24 fortgesetzt, wobei K oder die Anzahl von J Abfragen gleich 20 ist. Die Zahl
aer SuDtraktionen mit jedem Bildeiement J der ersten Zeile,
z.B. fünf und die Zahl der Bildelemente J der ersten Zeile, die mit Bildelementgruppen der zweiten Zeile verglichen
werden, z.B. zwanzig, sind natürlich nur Beispiele. Anstatt als J4 bis J24 zu berechnen, könnte es
vorzuziehen sein, weiter entfernte Bildelemente zu berechnen. Die Bildelemente in der linken Reihe von Fig.
könnten daher Bildelemente in jeder achten oder zehnten Reihe, anstatt wie hier, benachbarte Bildelemente darstellen.
In diesem Fall würde die durch die Linien 31 bis 35 dargestellte Spanne erheblich vergrößert.
Der Entscheidungsrhombus 48 gibt eine "ja"-Entscheidung,
wenn das einundzwanzigste J-Bildelement (J25) anzeigt,
daß es zur Verarbeitung ansteht. Die Subtraktionsphase endet zu dieser Zeit und die nächste Verarbeitungsphase,
aargestellt durch Block 51 wird ausgeführt, um den Differenzenspeicher mit dem niedrigsten Wert zu finden.
Das Feststellen des Index dieses Speichers könnte dazu verwendet werden, ein Bildverschiebesignal zu erzeugen,
um die Datenzeile mit Verschiebedaten zu markieren, die das Maß und die Richtung der Verschiebung der zweiten
Bildelementreihe angeben, um die beste Anpassung der Intensitätskurve im Hinblick auf die spätere Bildrekonstruktion
der ersten Zeile zu erzeugen. Andererseits könnte wahlweise die zweite Zeile entlang der Reihe
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
- 25 - 35448S3
des Speichers in Echtzeit verschoben werden, und zwar als Antwort auf das Schiebesignal, um die oeiden Datenreihen
aneinander anzupassen. Die dritte abgetastete Zeile wird dann in die Speicherelemente eingelesen, die
vorher von der zweiten Zeile besetzt waren, und schließlich besetzt die vormals zweite Zeile die Lage der ersten
Zeile und erhält die Referenz "erste Zeile", mit der die
dritte Zeile, die jetzt die "zweite Zeile" ist, verglichen wird. Block 52 wird daher "Speicher mit dem
niedrigsten Wert, der die Zeilen entsprechend der Anzahl der Bildeiemente seiner Kennzeichnung verschiebt", bezeichnet.
Aus Gründen der Klarheit, Kürze und Ökonomie werden die einzelnen Schritte, die bei den Verarbeitungsschritten
in den Blöcken 51 und 52 durchgeführt werden, nicht im Detail erläutert, da die Schritte zur Erlangung dieser
Funktionen allgemein bekannt sind. Die Daten zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes können aus dem System
am Datenausgangsanschluß 53 entnommen werden, um z.B.
zum Betrieb des CRT-Schirms 7 in Fig. 1 verwendet zu werden. Diese Ausgangsdaten können auch in einen anderen
Pufferspeicher eingegeben werden, und die Reihen können, wie oben erläutert, entsprechend den Markierungen,
die den einzelnen Speicher mit dem geringsten Wert anzeigen, verschoben werden. Auf eine andere Weise
könnte jedes einzelne Bildelement, wie z.B. Bildelement J5 in Bildelement J3' ungenannt werden, um die
Bildbewegung zu kompensieren. Sollte die Bildbewegung in einer entgegengesetzten Richtung auftreten, könnte
Bildelement J5 in Bildelement J61 oder J7', abhängig
vom Grad der zu kompensierenden Bildbewegung, umbenannt werden. Die resultierenden Verschiebesignale könnten
so die Kompensation der Bildbewegung für dynamisches Betrachten auf linienweiser Basis erreichen oder könnten
mit Markierung jeder Zeile in einem Pufferspeicher abgelegt werden, um die nachfolgende Korrektur Rahmen
für Rahmen auszuführen. Die Verschiebesignale könnten
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISl HR
- 2b -
354A863
also, falls erwünscht, in einem geschlossenen Regelsystemkreis verwendet werden, um die optische Sichtiinie
physikalisch zu verschieben. Der prinzipielle .Fehler, der bei Luftaufnahmen korrigiert werden muß,
tritt beim Ro11en des Flugzeuges auf, das die Sichtlinie
verändert. Auch Kameraschwingungen können kompensiert werden.
Aus den obigen Erläuterung ist ersichtlich, daß die beschrie-Denen
,Schritte ein Abtastfenster beschreiben, das eine .uäge einnimmt, die der Lage aer Bildelemente der zweiten
Zeile, die von ausgewählten Bildelementen der ersten Zeile angezogen sind, die den fünf Speicherregistern in einer
entsprechenden Fensterposition und der Differenz der Werte zwischen ti edem Bild eiern entwert der zweiten Zeile, und zwar
einer ersten Gruppe von Bildeiementwerten der zweiten Zeile und dem Wert eines ersten Bildelementes der ersten
Zeile entspricht. Das Abtastfenster wird nun bewegt, um
in denselben fünf Speichern die Differenz zwischen jedem Bildelementwert einer zweiten Gruppe von Bildelementen
der zweiten Zeile und dem 3ildelementwert eines zweiten Biidelementes der ersten Zeile einzulesen usw. bei den
folgenden Gruppen. Die Erkennung des speziellen Speichers oder aer Fensterlage mit dem kleinsten gespeicher-5
ten Differenzwert zur vollständigen Abtastung eines Zeilenpaares führt zur Erzeugung eines Bildschiebesignals,
dessen Größe dem Index des speziellen Speichers mit dem kleinsten Wert entspricht. Die nächste Zeile
wird in den Speicher eingelesen und der gesamte Vergieichsprozess zweier Zeilen wird wiederholt.
Die Anmeldung kann ebenfalls zur Schwingungsanalyse verwendet werden, wenn z.B. eine dünne, undurchsichtige
gerade Linie auf einem schwingenden Körper angebracht ist, kann diese Linie vertikal abgetastet werden und
die resultierenden Verschiebesignale, die durch die
TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER
- 27 - 3544MT
vertikale Abtastung der horizontalen Linie entstehen, können dazu benutzt werden, einen Elektronenstrahl die
Auslenkung des schwingenden Körpers als Funktion der Zeit anzeigen zu lassen. Die Anmeldung kann also auch
dazu verwendet werden, Bewegungsdarstellungen von bewegten Objekten zu erstellen.
Als weitere praktische Anwendung der Anmeldung wird die kleinste Differenzlage'anstelle des kleinsten Differenzwertes
in jeder Bildelementgruppe zu der kleinsten Differenzlage
aller Gruppen addiert, wobei der entstehende Höchstwert die gewünschte Verschiebung pro Zeile bestimmt.
Genauer gesagt, jeder BiI del em entwert der ersten Gruppe
von fünf Bildelementen der zweiten Zeile wird vom ersten Bildelementwert der ersten Zeile abgezogen, nach dem
fünften Subtraktionsschritt wird der wert geprüft, um zu entscheiden, welcher Subtraktionsschritt die kleinste
Differenz ergibt und ein Korrelationssignal, das dieser speziellen Fensterlage mix dem kleinster Differenzwert
entspricht, registriert. Wenn z.B. in Fig. 3 der Vergleich zwischen J3' und J4 den kleinsten Differenzwert
ergibt, würde eine binäre 1 in den (n-1)-Speicher eingelesen,
der zu der zweiten Fensterlage gehört, w'enn die Subtraktion des Bildelementwertes 4' von dem Wert J5
den kleinsten Wert ergibt, würde eine andere binäre 1 in denselben (n-1)-Speicher eingegeben, der zum Bildpunkt 41 der zweiten Gruppe der Bildelemente der zweiten
Zeile gehört. Der Vorgang läuft Dis zum Ende des Subtraktionsprozesses einschließlich Bildelement J24 der
ersten Zeile. Die Binärzahl in den Speichern wird dann geprüft, der Speicher mit der größten Anzahl von binären
Einsen würde die Fensterlage mit dem niedrigsten Wert benennen und die Kennzeichnung oder der Beiwert
des speziellen Speichers mit dem kleinsten Wert bestimmt, wie zuvor, die Größe des Verschiebesignals. Diese
Verfahrensweise ist wahrscheinlich leichter mit
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
_ _ _ 35U863
Schaltungen zu verwirklichen, als die zuerst beschrieoene
Methode.
Um im Zusammenhang mit einer weiteren möglichen Ausführung
der Anmeldung Daten von Hilfsbildelementen zu erhalten, werden die Originaldaten mit Hilfe einer
linearen interpolation (Block 56 in Fig. 4) erweitert, die Verschieoesignale, wie erläutert, aus den erweiterten
Daten erzeugt, so daiB dann ein neues korrigier-
IC tes Bild durch Reduktion der interpolierten Werte auf
α en öriginaimaßstab gebildet werden kann. Für tieffrequente
Bewegungen mit geringfügiger Verschieoung von Zeile zu Zeile ist der höchste Grad von Interpolation
erwünscht. V.enn dagegen eine hochfrequente .bewegung auftritt, werden große Verschiebungen erzeugt,
die dagegen nach geringer oder gar keiner Interpolation verlangen. Mit anderen Worten macht eine niederfrequente
Bewegung feine Bildpunktverschiebungen pro Zeile wünschenswert. Fig. 5 zeigt schematisch den
Interpolationsprozess, bei dem die Originaldaten um den Expansionsfaktor zwei ausgedehnt sind. Für hochfrequente
Bewegung, und daher große Verschiebungen, kann ein Expansionsfaktor von eins, entsprechend keiner
Interpolation, zur Verwirklichung der Anmeldung gerade ausreichend sein.
Fig. 5 zeigt einen Block 61 aus sieben Bildelementen
mit zweigestrichenen Zahlen in den Kästchen, die der Intensität eines jeden der sieben Bildelemente entsprechen.
Es sei nun angenommen, daß an Stelle der sie-Den
Bildelementwerte ein Expansionsfaktor von zwei angewendet wird, um Intensitätswerte von Hilfsbildeiementen
für die Bearbeitung im Rechner zu erhalten. In an sich bekannter Weise werden Zwischen-Dlöcke
mit interpolierten Werten zwischen die Kästchen von Fig. 5a eingefügt, um die Zahl von
TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER
HilfsMldelementen für den Rechner au erhöhen. So würde
z.B. eine lineare Interpolation zwischen dem ersten Bildelement mit dem Intensitätswert 4 und dem zweiten
Bildelement mit dem Intensitätswert 6 einen interpolierten Wert 5 ergeben, der zwischen die Bildelementkästchen
4 und 6 eingefügt wird, wie es oben in Pig. 5b gezeigt ist. In gleicher Weise ergiDt die lineare Interpolation
zwischen dem zweiten und dritten Bildelement von 31ock einen interpolierten Wert von 5» und die Interpolation
zwischen dem 'Wert der Bildeiemente 4 und 8 des dritten
Dzw. vierten Bildelementkästchen einen interpolierten Wert von 6, der als 63 in Fig. 5b gekennzeichnet ist usw.
Der Rechenvorgang wird, wie oben beschrieben, mit den expandierten Hilfsbildelementen durchgeführt und ein
neues korrigiertes Bild wird schließlich durch Rückführung der interpolierten Werte in den Originalmaßstab
erreicht.
Zahlreiche Varianten der oben angegebenen Schritte sind zur Ausführung der Erfindung möglich, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen. Der Begriff "Bildelement" in den Ansprüchen steht sowohl für Pixels (dzw. einzelne
Bildelemente) und interpolierte Hilfsbildelemente. Die Reihenfolge der Auswahl von Bildelementen
aus jeder Gruppe der zweiten Reihe muß nicht in numerischer Reihenfolge geschehen, sondern kann gemischt
werden und die Bildelemente der ersten Zeile können in zufälliger Folge verarbeitet werden, anstatt, wie beschrieben,
der Reihe nach.
Claims (1)
- TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTERPATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYSDipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. F. E. Müller Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 80Dipl. Ing. H. Steinmeister Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-4800 BIELEFELD 1Case: IOS-627
Mü/ Dr.B/b18. Dezember 1985ITEK CORPORATION10 Maguire RoadLexington, Massachusetts 02173Verfahren zur Bewegungskorrektur digitaler BilderPriorität: 19. Dezember 1984, USA, Nr. 683831Patentansprüche1. Verfahren zur Transformation von zeilenweise unterteiltenBilddaten, bei denen die Lage einer jeweils zweiten Zeile auf eine jeweils erste Zeile bezogen ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:Definition eines Abtastfensters in einer ersten, zweiten und η-ten Lage entsprechend einer ersten, zweiten und η-ten Lage von Gruppen von ersten, zwei ten und η-ten Bildelementen der zweiten Zeile, die von diesem Fenster abgetastet werden, wobei η eine ganze Zahl ist,TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTERb. Registrierung von Daten, die kennzeichnend für die Differenz zwischen Bildelementwerten einer zweiten Zeile, und zwar einer ersten Gruppe der zweiten Zeile von Bildelementen und dem Wert eines ersten Bildelementes der ersten Zeile sind,c. Registrierung von Daten, die kennzeichnend für die Differenz zwischen Bildelementwerten einer zweiten Zeiie, und zwar einer zweiten Gruppe der zweiten1C Zeile von Bildelementen und dem wert eines zweiten Bildelementes der ersten Zeile sind, sowie hinsichtlich Folgegruppen von Bildelementen der zweiten Zeile und weiteren Bildelementen der ersten Zeile, die von dem Desagten Fenster abgetastet werden,d. Feststellung der jeweiligen Fensterlage, die nach Vollzug der Abschnitte b und c den kleinsten Differenzwert gespeichert hat, unde. Verwendung der jeweiligen, nach Abschnitt d festgestellten Fensterlage zur Erzeugung eines Bildverschiebesignals, dessen Größe der jeweiligen, nach Abschnitt d festgestellten Fensterlage entspricht.2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Lage der zweitenZeile gegenüber der ersten Zeile um einen dem Wert des Biidverschiebesignals proportionalen Betrag verschoben wird.3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bildverschiebesignal mit den Bildelementen der zweiten Zeile gespeichert wird, um die zweite Zeile für eine spätere Bildverschiebung zu markieren.TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder JS, dadurch gekennzeichnet, daß die darin beschriebenen Schritte entsprechend den fortlaufenden Zeilen von Bildelementen wiederholt werden, bis ein ganzer Bildrahmen verarbeitet ist.5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Pixel" sind.6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Hilfspixel" sind, die durch Interpolation von Bildelementen (Pixel) entstehen.7. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bildelemente Kilfsbildelemente sind, die durch interpolation von Bildelementen entstehen.8. Verfahren zur Transformation von zeilenweise unterteilten Bilddaten, bei denen die Lage einer jeweils zweiten Zeile auf eine jeweils erste Zeile bezogen ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a. Definition eines Abtastfensters in einer ersten, zweiten und η-ten Lage entsprechend einer ersten, zweiten und η-ten Lage von Gruppen von ersten, zweiten und η-ten Bildelementen der zweiten Zeile, die von diesem Fenster abgetastet werden, wobei η eine ganze Zahl ist,b. Registrierung der Differenz zwischen jedem Bildelementwert der zweiten Zeile, und zwar einer ersten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile und dem BildelementwertTER MEER · MÖLLER · STEINMEISTERH-eines ersten Bildelementes der ersten Zeile in der entsprechenden Fensterlage, ^c. Registrierung der Differenz zwischen jedem Bildelementwert der zweiten Zeile, und zwar einer zweiten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile und dem Bildelementwert eines zweiten Biidelementes der ersten Zeile in der entsprechenden Fensterlage sowie hinsichtlich .Folgegruppen von Bildelementen der zweiten Zeile und weiteren Bildelementen der ersten Zeile,d. Feststellung der jeweiligen Fensterlage, die nach Vollzug der Abschnitte b und c den kleinsten Differenzwert gespeichert hat, unde. Verwendung der jeweiligen, nach Abschnitt d festgestellten Fensteriage zur Erzeugung eines Bildverschiebesignals, dessen Größe der jeweiligen, nach ADschnitt d festgestellten Fensterlage entspricht.9. Verfahren nach Anspruch 8
dadurch gekennzeichnet,daß die Lage der zweitenZeile gegenüber der ersten Zeile um einen dem Wert des Verschiebesignals proportionalen Betrag verschoben wird.10. Verfahren nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, daß das Bildverschiebesignal mit den Bildelementen der zweiten Zeile gespeichert wird, um die zweite Zeile für eine spätere Bildverschiebung zu markieren.11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die darin beschriebenen Schritte entsprechend den fortlaufenden Zeilen von Bildelementen wiederholtTER MEER · MÜLLER · STEINMEISTERwerden, bis ein ganzer Bildrahmen verarbeitet ist.12. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Pixel" sind.13. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Hilfspixel" sind, die durch Interpolation von Bildelemente (Pixel) entstehen.14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bildelemente Hilfsbildelemente sind, die durch Interpolation von Bildelementen entstehen.15. Verfahren zur Transformation von zeilenweise unterteilten Bilddaten, bei denen die Lage einer jeweils zweiten Zeile auf eine jeweils erste Zeile bezogen ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a. Definition eines Abtastfensters in einer ersten, zweiten und η-ten Lage entsprechend einer ersten, zweiten und η-ten Lage von Gruppen von ersten, zweiten und η-ten Bildelementen der zweiten Zeile, die von diesem Fenster abgetastet werden, wobei η eine ganze Zahl ist,b. Vergleich des Wertes jedes Bildelementes einer ersten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile mit einem ersten Bildelement der ersten Zeile, Feststellung, welche Fensterlage den kleinsten Differenzwert besitzt und Registrierung eines Korrelationssignals, das zu der Fensterlage mit dem kleinsten DifferenzwertTER MEER · MÜLLER · STEINMEISTERgehört,c. Wiederholung von Abschnitt b bezugnehmend auf die zweite und die darauf folgenden Gruppen von Biidelementen der zweiten Zeile und entsprechende abweichende einzelne Bildelemente der ersten Zeile,α. Anschließende Feststellung, welche jeweilige Fensterlage die größte Anzahl von Korrelationssignalen gespeichert hat unde. Erzeugung eines SchieDesignals, dessen Größe dem Kennzeichen der jeweiligen Fensterlage entspricht und das im Zusammenhang mit Abschnitt d identifiziert wird.16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der zweitenZeile gegenüber der ersten Zeile bis zu dem Ausmaß, das von dem Wert des Verschiebesignals vorgegeben ist, verschoben wird.17. Verfahren nach Anspruch 16,5 dadurch gekennzeichnet, daß das Bildschiebesignal mit den Bildelementen der zweiten Zeile gespeichert wird, um die zweite Zeile für eine spätere Bildverschiebung zu markieren.18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die darin beschriebenen Schritte entsprechend den fortlaufenden Zeilen von Bildelementen wiederholt werden, bis ein ganzer Bildrahmen verarbeitet ist.TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER19. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Pixel" sind.20. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Hilfspixel" sind, die durch Interpolation von Bildelementen (Pixel) entstehen.21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bildelemente Hilfsbildelemente sind, die durch Interpolation von Bildelementen entstehen.22. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 8, 9, 10, 15, 16 oder 17,dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Gruppen von Bildelementen der zweiten Zeile gemeinsame Bildelemente haben.23. Verfahren zur Transformation von zeilenweise unterteilten Bilddaten, bei denen die Lage einer jeweils zweiten Zeile auf eine jeweils erste Zeile bezogen ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a. Abtastung eines optischen Bildes zur Erzeugung der besagten ersten und zweiten Zeile von Bilddaten, die die Intensität der Bildelemente des optischen Bildes anzeigen,b. Definition eines Abtastfensters in einer ersten, zweiten und η-ten Lage entsprechend einer ersten, zweiten und η-ten Lage von Gruppen von ersten, zweiten und η-ten Bildelementen der zweiten Zeile, die von diesem Fenster abgetastet werden, wobei ηTER MEER · MÜLLER · STEINMEISTEReine ganze Zahl ist,c. Registrierung der Differenz zwischen jedem Bildeletnentwert der zweiten Zeile, und zwar einer ersten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile und dem Bildelementwert eines ersten Bildelementes der ersten Zeile in der entsprechenden Fensterlage,d. Registrierung der Differenz zwischen jedem Bildelementwert der zweiten Zeile, und zwar einer zweiten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile und dem Bildelementwert eines zweiten Bildelementes der ersten Zeile in der entsprechenden Fensterlage sowie hinsichtlich Folgegruppen von Bildeiementen der zweiten Zeile und weiteren Bildelementen der ersten Zeile,e. Feststellung der jeweiligen Fensterlage, die nach Vollzug der Abschnitte b und c den kleinsten Differenzwert gespeichert hat,f. Verwendung der jeweiligen, nach Abschnitt d festgestellten Fensterlage zur Erzeugung eines BildverschieDesignals, dessen Größe der jeweiligen, nach Abschnitt d festgestellten Fensterlage entspricht,g. Verschiebung der Lage der zweiten Zeile gegenüber der ersten Zeile um einen Betrag, der dem Wert des Verschiebesignals proportional ist, undh. Optische Bilddarstellung durch Verwendung der nach Abschnitt g verschobenen Datenzeilen zur Modulation einer Bildwiedergabevorrichtung.4. Verfahren nach Anspruch 23,dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Pixel" sind.TER MEER - MÜLLER · STEiNMEISTER-»- 35AA86325. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Hilfspixel" sind, die durch Interpolation von Bildelementen (Pixel) entstehen.26. Verfahren nach Anspruch 23, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Gruppen von Bildelementen der zweiten Zeile gemeinsame Biidelemente haben.27. Verfahren zur Transformation von zeilenweise unterteilten Bilddaten, bei denen die Lage einer jeweils zweiten Zeile auf eine jeweils erste Zeile bezogen ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a. Aotastung eines optischen Bildes zur Erzeugung der besagten ersten und zweiten Zeile von Bilddaten, die die Intensität der Bildelemente des optischen Bildes anzeigen,b. Definition eines Abtastfensters in einer ersten, zweiten und η-ten Lage entsprechend einer ersten, zweiten und η-ten Lage von Gruppen von ersten, zweiten und η-ten Bildelementen der zweiten Zeile, die von diesem Fenster abgetastet werden, wobei η eine ganze Zahl ist,c. Vergleich des wertes jedes Bildelementes einer ersten Gruppe von Bildelementen der zweiten Zeile mit einem ersten Bildelement der ersten Zeile, Feststellung, welche Fensterlage den kleinsten Differenzwert besitzt und Registrierung eines Korrelationssignals, das zu der Fensterlage mit dem kleinsten Differenzwert gehört,TER MEER · MÖLLER ■ STEINMEiSTERACd. Wiederholung von Abschnitt D oezugnehmend auf die zweite und die darauffolgenden Gruppen von Bildelementen der zweiten Zeile und entsprechende abweichende einzelne Bildelemente der ersten Zeile,e. Anschließende Peststellung, welche jeweilige Fensterlage die größte Anzahl von Korrelationssignalen gespeichert hat,f. Erzeugung eines Schiebesignals, dessen Größe dem Kennzeichen der jeweiligen Pensterlage entspricht und das in Zusammenhang mit Abschnitt e identifiziert wird,g. Verschiebung der Lage der zweiten Zeile gegenüber der ersten Zeile bis zu einem Ausmaß, das dem Wert des Verschiebesignals entspricht undh. Optische Bilddarstellung durch der nach Abschnitt g verschobenen Datenzeilen zur Modulation einer Bildwiedergabevorrichtung .28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Pixel" sind.29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildelemente "Hilfspixel" sind, die durch Interpolation von Bildelementen(Pixel) entstehen.TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEISTER_____ jwnwös30. Verfahren nach Anspruch 27, 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Gruppen von Bildelementen der zweiten Zeile gemeinsame Bildelemente haben.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/683,831 US4654876A (en) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | Digital image motion correction method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3544863A1 true DE3544863A1 (de) | 1986-07-17 |
Family
ID=24745621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853544863 Withdrawn DE3544863A1 (de) | 1984-12-19 | 1985-12-18 | Verfahren zur bewegungskorrektur digitaler bilder |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4654876A (de) |
DE (1) | DE3544863A1 (de) |
FR (1) | FR2575017B1 (de) |
GB (1) | GB2168874B (de) |
IL (1) | IL77015A0 (de) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0746861B2 (ja) * | 1985-07-26 | 1995-05-17 | ソニー株式会社 | テレビジヨン画像の動き補正装置 |
GB2188205B (en) * | 1986-03-20 | 1990-01-04 | Rank Xerox Ltd | Imaging apparatus |
US4858128A (en) * | 1986-08-11 | 1989-08-15 | General Electric Company | View-to-view image correction for object motion |
US4991111A (en) * | 1986-08-28 | 1991-02-05 | Hughes Aircraft Company | Real-time image processing system |
US4747155A (en) * | 1986-09-02 | 1988-05-24 | Loral Corporation | Motion compensation for electro-optical camera imagery |
US4873657A (en) * | 1987-11-13 | 1989-10-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method for simulating an image by correllation |
CA1311063C (en) * | 1988-12-16 | 1992-12-01 | Tokumichi Murakami | Digital signal processor |
US4982439A (en) * | 1989-03-17 | 1991-01-01 | Hughes Aircraft Company | Fine-grained microstructure processor |
US5155597A (en) * | 1990-11-28 | 1992-10-13 | Recon/Optical, Inc. | Electro-optical imaging array with motion compensation |
US5251271A (en) * | 1991-10-21 | 1993-10-05 | R. R. Donnelley & Sons Co. | Method for automatic registration of digitized multi-plane images |
CN1052840C (zh) * | 1993-06-01 | 2000-05-24 | 汤姆森多媒体公司 | 用于对数字视频信号进行插值的方法及装置 |
FR2706715B1 (fr) * | 1993-06-11 | 1995-08-18 | Sat | Procédé de correction spatiale d'image numérique. |
US5732162A (en) * | 1993-10-28 | 1998-03-24 | Xerox Corporation | Two dimensional linearity and registration error correction in a hyperacuity printer |
US5692062A (en) * | 1994-10-03 | 1997-11-25 | Recon/Optical, Inc. | Electro-optical imaging array with profiled foward motion compensation |
JPH08172632A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Pioneer Electron Corp | 画像処理装置 |
US5835137A (en) * | 1995-06-21 | 1998-11-10 | Eastman Kodak Company | Method and system for compensating for motion during imaging |
US6111523A (en) * | 1995-11-20 | 2000-08-29 | American Traffic Systems, Inc. | Method and apparatus for photographing traffic in an intersection |
US5798786A (en) * | 1996-05-07 | 1998-08-25 | Recon/Optical, Inc. | Electro-optical imaging detector array for a moving vehicle which includes two axis image motion compensation and transfers pixels in row directions and column directions |
US5948038A (en) * | 1996-07-31 | 1999-09-07 | American Traffic Systems, Inc. | Traffic violation processing system |
JPH10327373A (ja) * | 1997-05-26 | 1998-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 接眼映像表示装置 |
KR100252080B1 (ko) * | 1997-10-10 | 2000-04-15 | 윤종용 | 비트 플레인 정합을 이용한 입력영상의 움직임 보정을 통한 영상안정화 장치 및 그에 따른 영상 안정화방법 |
GB2330266A (en) * | 1997-10-10 | 1999-04-14 | Harlequin Group Limited The | Generating camera image data for an image processing system |
US6542181B1 (en) * | 1999-06-04 | 2003-04-01 | Aerial Videocamera Systems, Inc. | High performance aerial videocamera system |
AU2002346107A1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Icontrol Transactions, Inc. | Secure network and networked devices using biometrics |
EP1524625A2 (de) * | 2003-10-17 | 2005-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Verbesserung eines interpolierten Bildes |
FR2863750B1 (fr) * | 2003-12-15 | 2006-03-03 | Sagem | Procede et dispositif de stabilisation d'images acquises en lignes ou en colonnes |
JP4389779B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2009-12-24 | ソニー株式会社 | 撮像画像信号の歪み補正方法および撮像画像信号の歪み補正装置 |
JP4310645B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2009-08-12 | ソニー株式会社 | 撮像画像信号の歪み補正方法および撮像画像信号の歪み補正装置 |
JP4928106B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2012-05-09 | キヤノン株式会社 | Ct撮影装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3952299A (en) * | 1969-07-28 | 1976-04-20 | Rockwell International Corporation | Data line correlator |
US3629833A (en) * | 1969-11-24 | 1971-12-21 | Frederick M Demer | Character recognition system employing a plurality of character compression transforms |
US4064533A (en) * | 1975-10-24 | 1977-12-20 | Westinghouse Electric Corporation | CCD focal plane processor for moving target imaging |
GB1580437A (en) * | 1976-06-10 | 1980-12-03 | Emi Ltd | Arrangement for producing a stabilised picture |
JPS6360960B2 (de) * | 1980-10-22 | 1988-11-25 | ||
US4488174A (en) * | 1982-06-01 | 1984-12-11 | International Business Machines Corporation | Method for eliminating motion induced flicker in a video image |
US4510618A (en) * | 1982-12-27 | 1985-04-09 | Ncr Canada Ltd - Ncr Canada Ltee | Noise cleaner for binary images |
JPS61113377A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Sony Corp | テレビジヨン信号の動き検出装置 |
-
1984
- 1984-12-19 US US06/683,831 patent/US4654876A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-11-12 IL IL77015A patent/IL77015A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1985-12-16 FR FR858518597A patent/FR2575017B1/fr not_active Expired
- 1985-12-18 DE DE19853544863 patent/DE3544863A1/de not_active Withdrawn
- 1985-12-19 GB GB08531299A patent/GB2168874B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4654876A (en) | 1987-03-31 |
FR2575017B1 (fr) | 1989-12-08 |
IL77015A0 (en) | 1986-04-29 |
GB2168874B (en) | 1988-10-19 |
FR2575017A1 (fr) | 1986-06-20 |
GB8531299D0 (en) | 1986-01-29 |
GB2168874A (en) | 1986-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3544863A1 (de) | Verfahren zur bewegungskorrektur digitaler bilder | |
DE69005991T2 (de) | Verfahren und anordnung zur erzeugung eines hochauflösenden elektronischen signals von der zeilenabtastung einer farbvorlage. | |
DE2447789C3 (de) | ||
DE69229705T2 (de) | Verfahren zur erkennung eines bewegungsvektors und vorrichtung dafür und system zur verarbeitung eines bildsignals mit dieser vorrichtung | |
DE2846627B2 (de) | Korrelations-Verfolgungsgerät | |
DE2439913A1 (de) | Vorrichtung zum lesen kodierter informationen | |
EP0095660A2 (de) | Stereophotogrammetrisches Aufnahme- und Auswerteverfahren | |
DE4444593A1 (de) | Entfernungsmeßvorrichtung | |
DE3879015T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ueberfruefung von lochmaskenplatten. | |
CH660920A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zur automatischen erkennung von fehlern in geweben und aehnlichen textilen flaechengebilden. | |
CH563013A5 (de) | ||
DE69225264T2 (de) | Minimaldifferenz-Prozessor | |
DE19545776A1 (de) | Abgestufte Anzeige digital komprimierter Wellenformen | |
DE3438449C2 (de) | ||
DE4437385A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bildkorrektur | |
DE2901683A1 (de) | Einrichtung zum pruefen von abstaenden zwischen objekten in einem zweidimensionalen quantisierten bild | |
DE2461651C3 (de) | Zählvorrichtung zum Zählen von Mustern | |
DE2156333A1 (de) | Faksimile-Abtaster | |
DE69018233T2 (de) | Bildverarbeitungssystem zur Wiedergabe von mit Kleinbildern überlagerten Grossbildern. | |
DE4413633A1 (de) | Verfolgungsgerät | |
DE3874733T2 (de) | Anordnung und vorrichtung zur erzeugung und verarbeitung von abgetasteten netzmustern. | |
DE102021111602A1 (de) | Computerimplementiertes Verfahren zur Korrektur von Artefakten in Messdaten, die von einem Time-of-Flight 3D-Sensor erzeugt werden, ein entsprechendes Computerprogramm, ein entsprechendes computerlesbares Medium und ein PMD-Detektor | |
DE2446034C3 (de) | Szintigramm-Aufnahme- und Wiedergabegerät mit einem Komparator, der ein Anzeigegerät mittels zwei Helligkeitswerten der Darstellung zugeordneten Signalen steuert | |
DE3382596T2 (de) | Dreidimensionale entfernungsmessvorrichtung. | |
DE10310849B4 (de) | Verfahren zur photogrammmetrischen Abstands- und/oder Positionsbestimmung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |