DE3732459A1

DE3732459A1 - Verfahren und einrichtung zum feststellen einander entsprechender bereiche in einer mehrzahl von bildern

Info

Publication number: DE3732459A1
Application number: DE19873732459
Authority: DE
Inventors: Junpei Tsujiuchi; Shigeto Ikeda; Toshio Honda; Nagaaki Ohyama; Susumu Kikuchi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1987-09-25
Publication date: 1988-04-07
Also published as: JPS63184174A; DE3732459C2; US4979225A; JP2603946B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Mehrzahl von Bildern oder Abbildungen mit hoher Genauigkeit.

Bildinformationen, die die verschiedensten Informationen in großer Menge enthalten können, finden immer häufigere Anwendung in den vielfältigsten Bereichen.

Bei einer mehrdimensionalen Abbildung, bestehend aus mehreren monochromen zweidimensionalen Bildern mit variierender Dichte, die dargestellt werden durch entferntes Abtasten von Bildern bzw. Farbbildern, soll der Fall der Korrelation der Formverteilung in dem aktuellen Feld aller Bilder mit variierender Dichte betrachtet werden. Wenn Bereiche innerhalb dieser Bilder bzw. der drei Primärfarben-Teilbilder für unterschiedliche Abbildungen festzustellen sind, wurde bisher ein Korrelationsvorgang durchgeführt, um den Bereich mit maximaler Korrelation herauszufinden. Ein Beispiel dafür ist ein Phasenkorrelationsverfahren, das in proceeding ICASSP 86, Band 3, S. 1785-1788 (1986) beschrieben ist. Sind bei Anwendung dieses Phasenkorrelationsverfahrens auf ein durch die drei Primärfarben rot, grün und blau geformtes Bild die Positionen entsprechender Bildelemente der entsprechenden Primärfarben-Teilbilder zueinander versetzt, dann wird der jeweils entsprechende Bereich festgestellt, um die Versetzung der Positionen zu korrigieren.

Gemäß diesem Phasenkorrelationsverfahren ist es möglich, den entsprechenden Bereich mit hoher Genauigkeit festzustellen. Allerdings müssen bei diesem Phasenkorrelationsverfahren für jeden Objektbereich die Fourier-Transformation und -Rücktransformation durchgeführt werden, so daß sich ein hoher Rechenaufwand ergibt, der bei Reduzierung der Verarbeitungszeit eine eigene besonders große Schaltung erfordert. Dies ist in der Praxis ein erhebliches Problem.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in mehreren Bildern oder Abbildungen anzugeben, bei denen diese Bereiche für eine Vielzahl von Bildern einfach festgestellt werden können. Ferner soll die Genauigkeit der Feststellung verbessert werden können, so daß die Schärfe und Helligkeit zwischen der Vielzahl von Bildern nicht beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß werden entsprechende Verarbeitungsobjekt-Bereiche für eine Vielzahl von Bildern eingestellt, die Varianz der Konzentrations- oder Dichteverteilung derselben in diesen Verarbeitungsobjekt-Bereichen wird berechnet und der entsprechende Bereich wird durch Feststellen der Bereichskombination mit minimalen Varianzwert bestimmt.

Falls entsprechende Bereiche in einer Mehrzahl von Bildern entsprechende Bereiche sind, dann wird die Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung minimal. Somit wird der jeweils entsprechende Bereich dadurch festgestellt, daß diejenige Bereichsgruppe oder -kombination festgestellt wird, in der die Varianz der wechselseitigen Dichte- oder Konzentrationsverteilung minimal ist.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Richtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der wechselweisen Dichte- oder Konzentrationsverteilung,

Fig. 4 ein funktionales Blockschaltbild des Aufbaus einer im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Einheit,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Schaltung des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselweisen Dichteverteilung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines prinzipiellen Komponentenanalysators,

Fig. 9 eine Darstellung einer Schaltungsanordnung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Schaltung des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselweisen Dichteverteilung,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Endoskopeinrichtung, bei dem das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein Rotationsfilter,

Fig. 14a eine Darstellung eines Grün-Bildes,

Fig. 14b eine Darstellung eines Rot- oder Blau-Bildes,

Fig. 15 eine schematische Darstellung des Schaltungsaufbaus des siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 16 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselweisen Dichteverteilung,

Fig. 17 ein Schaltbild eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 18 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselweisen Dichteverteilung.

Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Gemäß Fig. 1 befinden sich (Teil-)Bilder unterschiedlich starker und schwacher Abbildungen B in entsprechenden Bildspeichern 1 a und 1 b. Arbeitsbereiche X und Y werden mittels einer Steuereinheit 13 entsprechend innerhalb dieser starken und schwachen Bilder Abbildungen A und B eingestellt. Die Bildsignale entsprechender eingestellter Bereiche X und Y werden an Addierer 2 a und 2 b für die entsprechenden Bildelemente angelegt, und die Summe der Konzentrations- oder Dichtewerte f und h der Bildsignale der vorstehend genannten eingestellten Bereiche X und Y mittels dieser Addierer 2 a und 2 b und den Speichern 3 a und 3 b gebildet. Dies bedeutet, daß die durch die Addierer 2 a und 2 b addierten Werte entsprechend in den Speichern 3 a und 3 b gespeichert werden. Die in diesen Speichern 3 a und 3 b gespeicherten Werte und die Dichtewerte f und h der Bildsignale entsprechend den nächsten Bildelementen der eingestellten Bereiche X und Y werden entsprechend von den Addierern 2 a und 2 b hinzuaddiert.

Wenn somit die Addition für alle Bildelemente der eingestellten Bereiche X und Y addiert sind, dann wird die Summe der Dichtewerte f und h in den Speichern 3 a und 3 b gespeichert.

Die Summe dieser Dichtewerte f und h wird entsprechend durch die Anzahl der Bildelemente, dessen Bereiche X und Y durch Teiler 4 a 4 b dividiert und die gemittelten Dichtewerte ⟨f ⟩ und ⟨h⟩ der vorgenannten eingestellten Bereiche X und Y werden berechnet und in den Speichern 5 a und 5 b gespeichert.

Die Dichtewerte f und h der Bildsignale der eingestellten Bereiche X und Y werden auch Subtrahierern 6 a und 6 b für die entsprechenden Bildelemente zugeführt, die gemittelten Dichtewerte ⟨f ⟩ und ⟨h⟩ werden mittels dieser Subtrahierer 6 a und 6 b subtrahiert und die Arbeitsergebnisse f - ⟨f ⟩ und h - ⟨h⟩ werden durch Quadrierer 7 a und 7 b in Form von Aufruftabellenspeichern quadriert. Die sich ergebenden Rechenergebnisse am Ausgang der Quadrierer 7 a und 7 b werden mittels eines Addierers 8 addiert, so daß sich ergibt

d ² = (f - ⟨f ⟩) ² + (h - ⟨h⟩) ².

Ferner wird das Ergebnis d ² am Ausgang des Addierers 8 zu allen Bildelementen innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y durch einen Addierer 9 hinzuaddiert und im Speicher 10 gespeichert und durch die Anzahl der Bildelemente innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y durch einen Teiler 11 dividiert, so daß sich ein Mittelwert ⟨d ²⟩ ergibt.

Andererseits wird der Ausgangswert d ² des Addierers 8 einem Aufruftabellenspeicher 12 zugeführt und es wird die Quadratwurzel d berechnet, die zu allen Bildelementen innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y mittels eines Addierers 13 und eines Speichers 14 addiert wird, worauf eine Division durch die Anzahl der Bildelemente der eingestellten Bereiche X und Y erfolgt, so daß sich ein Mittelwert ⟨d ⟩ von d ergibt. Dieser Mittelwert ⟨d ⟩ von d wird mittels eines Quadrierers 16 quadriert.

Der Ausgangswert ⟨d ²⟩ des Teilers 11 und der Ausgangswert ⟨d ⟩² des Quadrierers 16 subtrahiert und das Ergebnis wird im Speicher 18 gespeichert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Varianzrechenvorrichtung 20 durch die Einheiten von den Addierern 2 a und 2 b bis zum Subtrahierer 17 gebildet. Das Rechenergebnis des Subtrahierers 17 ist

V = ⟨d ²⟩ - ⟨d ⟩²

was die Varianz des Operationsergebnisses d bis zu dem Addierer 8 darstellt.

Diese Varianz V wird bezüglich ihrer Größe mit einer Varianz V einer unterschiedlichen Gruppe von eingestellten Bereichen X und Y der Bilder A und B mittels einer Steuereinheit 19 verglichen, die die Bereichsübereinstimmungsfeststellvorrichtung darstellt. Die Gruppe oder Kombination von Bereichen X und Y, bei der der vorgenannte Varianzwert V minimal wird, wird zur Anzeige der Bereichsübereinstimmung festgestellt.

Die genannte Steuereinheit 19 ist wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, aufgebaut.

Insbesondere besitzt die Steuereinheit 19 eine Bereichseinstell- Vorrichtung 101 zum Einstellen von Verarbeitungsobjektbereichen X und Y für die Bildspeicher 1 a und 1 b, eine Vergleichsvorrichtung 102 zum Vergleichen des Varianzwertes V, der mittels der Varianzberechnungsvorrichtung 20 berechnet wurde, mit einem Referenzwert V _min, einem Speicher 103 zum Speichern des Bezugswertes V _min und der Adresse beispielsweise des Verarbeitungsobjektbereichs Y, eine Speichersteuervorrichtung 104 zum Eingeben des Ausgangssignals der Vergleichsvorrichtung 102 und zum Steuern des Speichers 103, um den genannten Varianzwert V als einen neuen Bezugswert V _min nur dann zu speichern, wenn der vorgenannte Varianzwert V kleiner als der bisherige Bezugswert V _min ist und die Adresse des Verarbeitungsobjektbereichs Y als eine neue Adresse zu speichern, und eine Steuervorrichtung 105 zum Vergleichen des Varianzwertes V mit dem Bezugswert V _min durch die Vergleichsvorrichtung 102, um den Varianzwert V für unterschiedliche Kombinationen der Verarbeitungsobjektbereiche X und Y erhalten und dann die Bereichseinstellvorrichtung 101 derart zu steuern, daß nur der Y-Verarbeitungsobjektbereich geändert wird.

Die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert.

In Schritt S 1 in Fig. 2 wird zuerst in dem Speicher 103 der Steuereinheit 19 ein ausreichend großer Wert als Bezugswert V _min eingesetzt.

Dann wird in Schritt S 2 ein spezifizierter eingestellter Bereich X aus einem einer Vielzahl von Bildern A und B mit variierender Dichte extrahiert, die entsprechend in den Bildspeichern 1 a und 1 b gespeichert sind. Im Schritt S 3 wird der eingestellte Bereich Y eines anderen Bildes B extrahiert, um denjenigen Bereich festzustellen, der dem vorgenannten speziellen eingestellten Bereich X entspricht, nämlich bezüglich der Helligkeit oder Färbung. Die Bilder mit variierender Dichte können kurz hintereinander aufgenommen sein. Ein Beispiel dafür sind die drei Primärfarben-Teilbilder eines Farbbildes, das im Teilbildfolge- Verfahren abgetastet wird.

Im Schritt S 4 wird die Varianz V der wechselseitigen Dichte- oder Dichteverteilungen der Bereiche X und Y mittels der Varianzrechenvorrichtung 20 berechnet. Dies bedeutet, daß zuerst aus den Dichtewerten f und h der entsprechenden Bildsignale der genannten Bereiche X und Y mittels der Addierer 2 a und 2 b und des Addierers 8 berechnet wird

d ² = (f - ⟨f ⟩)² + (h - ⟨h⟩) ².

Die Bedeutung des Rechenergebnisses von d ² soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 erläutert werden. Fig. 3 zeigt ein Histogramm (das nachstehend als zweidimensionales Histogramm bezeichnet sei). Mit einer wechselseitigen Konzentrations- oder Dichteverteilung, die sich durch Auftragen der Konzentrationen f und h der Bildelemente, die in den eingestellten Bereichen X und Y in der gleichen Position angeordnet sind, in einem ebenen rechtwinkeligen Koordinatensystem mit den Koordinaten f und h ergeben. In diesem zweidimensionalen Histogramm wird der Abstand der Koordinate (f, h) des wechselseitigen Dichtewertes und die Koordinate (⟨f ⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte dargestellt durch

d = {(f - ⟨f ⟩)² + (h - ⟨h⟩)²}^1/2.

Die Rechenvorrichtungen beginnend mit den Addierern 2 a und 2 b bis zum Addierer 8 dienen somit dazu, das Quadrat d ² des Abstandes d zwischen der Koordinate (f, h) jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate (⟨f ⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte zu bestimmen.

Die Varianz V = ⟨d ²⟩ - ⟨d ⟩² berechnet und im Speicher 18 gespeichert. Das Ergebnis V stellt die Varianz des Abstandes d zwischen der Koordinate (f, h) jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate (⟨f ⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte in dem zweidimensionalen Histogramm dar.

Im Schritt S 5 wird der Varianzwert V mittels der Vergleichsvorrichtung 102 in seiner Größe verglichen mit dem im Speicher 103 gespeicherten Bezugswert V _min. Nur im Falle, daß der Varianzwert V kleiner ist als der Bezugswert V _min, wird im Schritt S 6 mittels der Speichersteuervorrichtung 104 der Varianzwert V als neuer Bezugswert V _min und die Adresse des Verarbeitungsobjektbereichs Y als neue Adresse Y _min in dem Speicher 103 gespeichert.

Im Schritt S 7 wird geprüft, ob der Vorgang fortgesetzt werden soll oder nicht. Bejahendenfalls wird im Schritt S 3 mittels der Steuervorrichtung 105 der Bereich X des Bildes A unverändert gehalten und der Bereich Y des Bildes B wird verändert. Es folgt dann der Ablauf im und nach dem Schritt S 3.

Im Wiederholen des Ablaufs im und nach dem Schritt S 3 unter Beibehalten des Bereichs X des Bildes A und Verändern des Bereichs Y des Bildes ergibt sich schließlich der Minimalwert der Varianz V als Bezugswert V _min und die Adresse des Bereichs Y, in dem die Varianz V minimal ist, als Adresse Y _min, die in dem Speicher 103 gespeichert wird.

Somit unter Beibehalten des Bereichs X des Bildes A und Erfolgen und derjenige Bereich Y mit der minimalen Varianz V festgestellt werden.

Falls die innerhalb der beiden Bilder A und B eingestellten Bereiche X und Y einander entsprechen Bereiche durch Feststellen derjenigen Bereichskombination bestimmt werden, für die die vorgenannte Varianz V ein Minimum ist.

Unabhängig von der Art der Wechsel kann somit beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der entsprechende Bereich durch einfache Berechnung der Varianz des Abstandes b zwischen der Koordinate (f, h) jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate (⟨f⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte festgestellt werden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbespiel der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Gemäß Fig. 5 werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Bildsignale der entsprechenden eingestellten Bereiche X und Y unterschiedlicher starker und dünner Bilder A und B, die in den Bildspeichern 1 a und 1 b gespeichert sind, an Aufruftabellenspeicher 22 a und 22 b für die entsprechenden Bildelemente angelegt und mit Hilfe dieser Aufruftabellenspeicher 22 a und 22 b werden die entsprechenden Dichtewerte f und h mit Konstanten α und β multipliziert und damit zu α f und β h umgewandelt. Die Ausgangssignale α f und β h dieser Aufruftabellenspeicher 22 a und 22 b werden mittels einer Rechenvorrichtung 23 addiert (oder subtrahiert), so daß sich α f + β h ergibt.

Dieser Ausgangswert α f + β h der Rechenschaltung 23 wird mittels eine Quadrierers 24 quadriert und dann für alle Bildelemente innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y mittels eines Addierers 25 und eines Speichers 26 aufaddiert sowie ferner dividiert durch die Anzahl der Bildelemente innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y durch einen Teiler 27, so daß sich der quadrierte Mittelwert ⟨(α f + β h)²⟩ von α f + β h ergibt.

Andererseits wird das Ausgangssignal α f + β h der Rechenschaltung 23 an einen Addierer 28 gelegt, der diesen Wert für alle Bildelemente innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y addiert und in einem Speicher 29 speichert, worauf mittels eines Teilers 30 eine Division durch die Anzahl der Bildelemente in den eingestellten Bereichen X und Y und dann eine Quadrierung in einem Quadrierer 31 erfolgt, so daß sich ein Quadrat des Mittelwertes von α f + β h ergibt.

Der Ausgangswert ⟨(α f + β h)⟩ des Dividierers 27 und der Ausgangswert ⟨α f + β h⟩² des Quadrierers 31 wären mitels eines Subtrahierers 32 subtrahiert und das Ergebnis wird in einem Speicher 33 gespeichert und stellt die Varianz V dar mit dem Wert

V = ⟨(α f + β h)²⟩ - ⟨α f + β h⟩²

was der Varianz von α f + β h entspricht.

Der vorstehend beschriebene Ablauf wird in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wiederholt, während der Bereich X des Bildes A beibehalten und der Bereich Y des Bildes B variiert wird. Die Varianz V der entsprechenden Kombinationen von X- Bereichen und Y-Bereichen werden bezüglich ihrer Größe miteinander verglichen und der Bereich Y mit minimaler Varianz V wird festgestellt.

Somit wird gemäß Fig. 6 in dem zweidimensionalen Histogramm die wechselseitige Dichteverteilung auf eine Gerade y = α f + β h projiziert und ihre Varianz V berechnet. Durch Feststellen derjenigen Kombination von Bereichen von Y, bei der die Varianz V minimal ist, ermöglicht die Feststellung der einander entsprechenden Bereiche.

Es sei bemerkt, daß der größte Effekt dann erzielt wird, wenn die Gerade y = α f + β h, auf die die wechselseitige Dichteverteilung projiziert wird, als eine Gerade eingestellt wird, die rechtwinklig eine Richtung schneidet (die nachstehend Hauptkomponentenrichtung genannt sei), in der die Dichteverteilung in dem zweidimensionalen Histogramm am größten ist.

Somit wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel bei bekannter Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte (f, h) in dem genannten zweidimensionalen Histogramm durch Einstellen der wirksamsten Geraden y = α f + β h durch eine äußerst einfache Rechnung der entsprechende Bereich festgestellt und der Schaltungsaufwand ist minimal.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Hauptkomponentenrichtung der wechselseitigen Dichteverteilung der in den Bildspeichern 1 a und 1 b gespeicherten verschiedenen starken und dünnen Bilder A und B mittels eines Hauptkomponentenanalysators 34 festgestellt, so daß eine Gerade y = α f + β h bestimmt wird, die am wirksamsten für die Projizierung der wechselseitigen Dichteverteilung ist. Die Umwandlungskoeffizienten α und β, die durch den Hauptkomponentenanalysator 34 bestimmt werden, werden an entsprechende Umwandler 35 a und 35 b angelegt, die aus Multiplizierern oder Aufruftabellenspeichern gebildet sind. Die Bildsignale innerhalb der eingestellten Bereiche X und Y der Bilder A und B werden an die Umwandler 35 a und 35 b für die entsprechenden Bildelemente angelegt und die entsprechenden Dichtewerte f und h werden zu f + β h durch diese Umwandler 35 a und 35 b umgewandelt.

Der vorstehend genannte Hauptkomponentenanalysator 34 ist beispielsweise wie in Fig. 8 gezeigt, aufgebaut.

Insbesondere sind die Bildsignale A (r) und B (r) in den entsprechenden eingestellten Bereichen der starken und schwachen Bilder A und B, die entsprechend in den Bildspeichern 1 a und 1 b gespeichert sind, am Eingang eines Tiefpaßfilters 201 angelegt, es werden geeignete Bereiche mit niedriger Raumfrequenz mittels dieses Tiefpaßfilters 201 extrahiert und dann in einen Kovarianzmatrixrechner 202 eingegeben. Dieser Kovarianzmatrixrechner 202 umfaßt einen Quadrierer, einen Multiplizierer, einen Addierer und kummulativen Addierer. Die entsprechenden Varianzwerte AA², BB² und AB² werden bezüglich der Komponentenwerte AL (r) und BL (r) der entsprechenden Bereiche mit niedriger Raumfrequenz berechnet.

Die Kovarianzmatrix V wird wie folgt definiert:

N: Anzahl der Bildelemente des Objektbildes.

Das Element der vorgenannten Kovarianzmatrix wird einmal in einem Speicher 203 gespeichert und dann zuerst an einen Eigenwertrechner 204 angelegt um die Eigengleichung zu lösen, die dargestellt wird durch folgende Formel:

V A = q A wobei A = (A 1, A 2)^{t: Eigenvektor
γ: Eigenwert. (2)Der genannte Eigenwertrechner 204 ist eine Schaltung zur
Berechnung nur der maximalen Wurzel der Gleichung (3) zum
Bestimmen des Eigenwertes γ und umfaßt einen Multiplizierer, einen
Dividierer, einen Addierer und einen Tabellenumwandlungsspeicher:

Als nächstes wird das genannte Kovarianzmatrixelement in dem
vorgenannten Speicher 203 aufgezeichnet und der Ausgangswert
des Eigenwertrechners 204 wird an einen Eigenvektorrechner 205
angelegt. Die entsprechenden Komponentenwerte (n 1 und n 2) des
Eigenvektors n für den vorgenannten Eigenwert, dargestellt durch
die nachstehende Formel (4) werden in diesem Eigenvektorrechner
205 errechnet. Die erste Hauptkomponente ergibt sich als eine
Verbindungsvariante mit dem Element des vorgenannten Eigenvektors
n als Koeffizient.
Aus (V - γ E)n = 0, ergibt sich

Der restliche Aufbau die Funktionsweise sind die gleichen wie bei
den zweiten Ausführungsbeispielen.
Selbst wenn die Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte (f und
h) in dem zweidimensionalen Histogramm nicht bekannt ist, kann bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die wechselseitige dichte
Verteilung optimal auf eine Gerade y = α f + β h projiziert werden,
um die Varianz abhängig von den Dichteverteilungen der Objekte
darstellenden Schichten Bildern A und B zu berechnen, so daß die
einander entsprechenden Bereiche exakt festgestellt werden können.
Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Dichtewerte f und h der
Bildsignale der entsprechenden eingestellten Bereiche X und Y
unterschiedlicher in den Bildspeichern 1 a und 1 b gespeicherter
starker und schwacher Bilder A und B einem Subtrahierer 36 für die
entsprechenden Bildelemente zugeführt und es wird die Differenz
f-h der Dichtewerte berechnet.
Mittels der gleichen Einheit beginnend mit Quadrierer 24 bis zum
Subtrahierer 32 des ersten Ausführungsbeispiels wird die Varianz V
des Ausgangssignals f-h des Subtrahierers 36 wie folgt berechnet:
V = ⟨(f - h)²⟩ - ⟨f - h⟩²
Der vorgenannte Ablauf wird in der gleichen Weise wiederholt wie
beim ersten Ausführungsbeispiel, während der Bereich X des Bildes
A beibehalten und der Bereich Y des Bildes B variiert wird. Die
Varianzen V entsprechenden Kombinationen der Bereiche X und Y
werden bezüglich ihrer Größe miteinander verglichen und es wird
der Bereich Y mit minimaler Varianz V festgestellt.
Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel in dem zweidimensionalen
Histogramm die wechselseitige dichte Verteilung auf eine Gerade
y = f-h projiziert, die Varianz V berechnet und der entsprechende
Bereich wird durch Feststellen derjenigen Kombination von
Bereichen X und Y festgestellt, für die Varianz V ein Minimum ist.
Allgemein kann gesagt werden, daß in den meisten Fällen die
verteilungswechselseitigen Dichtewerte (f, h) in der (1,1)-
Richtung in dem zweidimensionalen Histogramm von zwei Schichten
oder Darstellungen von starken und schwachen Bildern A und B, die
Objekte darstellen, am größten ist. Somit kann der entsprechende
Bereich durch Berechnen der Varianz V unter Projizieren der
Dichteverteilung in die (1, -1)-Richtung, die die (1,1)-Richtung
rechtwinklig schneidet, also auf die Gerade y = f - h festgestellt
werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich somit eine
vereinfachte Berechnung und ein einfacher Schaltungsaufbau, wobei
der entsprechende Bereich mit einer Genauigkeit festgestellt
werden kann, die sehr nahe bei derjenigen des zweiten und dritten
Ausführungsbeispiels liegt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Gemäß Fig. 10 werden die Bildsignale der entsprechenden
eingestellten Bereiche X und Y der verschiedenen in den
Bildspeichern 1 a und 1 b gespeicherten starken und schwachen Bilder
A und B einem Teiler 37 für die entsprechenden Bildelemente
zugeführt und es wird der Wert h/f (oder f/h) berechnet. Mittels
der Einheiten beginnend mit dem Quadrierer 24 bis zum Subtrahierer
32 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Berechnung der
Varianz V für den Ausgangswert h/f des Teilers 37 gemäß der Formel
V = ⟨(h/f)⟩ - ⟨h/f⟩².
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ergibt der entsprechende
Bereich durch Feststellen derjenigen Kombination von Bereichen X
und Y für die die Varianz V minimal ist.
Wenn in dem zweidimensionalen Histogramm gemäß Fig. 11 der
Gradient von der f-Achse des wechselseitigen Dichtewertes (f, h)
durch R dargestellt wird, kann durch Berechnen der Varianz V von
tg R = h/f, was diesen Gradient darstellt, bei diesem
Ausführungsbeispiel der entsprechende Bereich festgestellt werden.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich der entsprechende
Bereich auf Grund einer äußerst einfachen Berechnung und eines
äußerst einfachen Schaltungsaufbaus.
Die Fig. 12 bis 14 zeigen das sechste Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die
Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in
unterschiedlichen Bildern gemäß dem ersten bis fünften
Ausführungsbeispiel angewandt auf eine Einrichtung zum
Korrigieren von Farbversetzungen in Bildern eines elektronischen
Endoskops, das mit Teilbildfolge arbeitet.
Fig. 12 zeigt den Aufbau der Einrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. Ein elektronisches Endoskopgerät 43 umfaßt im
wesentlichen ein Endoskop 44, eine Bildaufnahmevorrichtung 46,
eine Farbversetzungskorrekturvorrichtung 47 und eine
Bilddarstellungsvorrichtung 48.
In der Spitze des Endoskops 44 ist eine monochrome
Festkörperbildaufnahmevorrichtung 49, etwa eine ladungsgekoppelte
Vorrichtung (CCD) angeordnet, so daß ein Bild mittels einer
Objektivlinse 51 auf die Bildaufnahmeebene geworfen werden kann.
Eine Weißlichtquelle 53, etwa eine Xenonlampe ist in der
Bildaufnahmevorrichtung 46 angeordnet und gibt Beleuchtungslicht
ab, das durch ein Rotationsfilter 52 und dann durch einen
Lichtleiter 54 in Form eines optischen Faserbündels, das in dem
Endoskop 44 eingesetzt ist, und wird an der Spitze des
Einführteils des Endoskops abgestrahlt.
Wie Fig. 13 zeigt, ist das Rotationsfilter 52 scheibenförmig und
umfaßt Farbdurchlaßfilter 54R, 54G und 54B, die Spektren der
Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) durchlassen und in
Umfangsrichtung angeordnet sind. Wird das Rotationsfilter 52 mit
einer Drehzahl von 30 U/s mittels eines Motors 54 angetrieben, der
sich in der Bildaufnahmevorrichtung 46 befindet, dann wird das
weiße Licht zeitlich nacheinander umgewandelt in R-, G- und B-
Licht und die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 49 erzeugt jeweils
ein monochromes Bild eines mit den farbigen Lichtbündeln R, G und
B bestrahlten Objekts.
Das Bildsignal von der Bildaufnahmevorrichtung 49 wird mittels
eines A/D-Wandlers 56 in der Bildaufnahmevorrichtung 46 in ein
Digitalsignal umgewandelt und in einem vorbestimmten Farbbereich
über einen Selektor 57 in einem Teilbildspeicher 58 gespeichert.
Eine Bildeingabesteuereinheit 59 in der Bildaufnahmevorrichtung 46
ist mit A/B-Wandler 56, dem Selektor 57 dem Teilbildspeicher 58
und dem Motor 55 verbunden und steuert das Bildsignal vom mit den
Farblichtbündeln R, G und B bestrahlten Objekt, so daß die
Bildsignale in den entsprechenden Teilbildspeichern 58 gespeichert
werden können.
Die entsprechenden Primärfarbenbilder werden somit schrittweise in
den Teilbildspeichern 58 aufgebaut und an einen Selektor 61 in der
Farbversetzungskorrekturvorrichtung 47 angelegt. Das R-Bild und
das G-Bild oder das G-Bild und das B-Bild der R-, G- und B-
Primärfarbenbilder werden durch eine Farbversetzungskorrektursteuereinheit
64 ausgewählt.
Das Ausgangssignal vom Selektor 61 wird an eine
Bereichsübereinstimmungs-Feststellvorrichtung 62 angelegt, um
einander entsprechende Primärfarbbilder festzustellen, wobei die
Vorrichtung 62 gebildet wird durch eine Einrichtung zum
Feststellen einander entsprechender Bereiche in unterschiedlichen
Bildern gemäß dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel. Die
Versetzung des R-Bildes oder B-Bildes bezüglich des G-Bildes wird
festgestellt und als eine Verschiebung 76 in einem
mehrdimensionalen Schiebespeicher 63 in Form eines
Landkartenschiebespeichers.
Der genannte Farbversetzungs-Feststellvorgang wird durch eine
Farbversetzungs-Korrektursteuereinheit 64 gesteuert, die in der
Farbversetzungskorrekturvorrichtung 47 angeordnet ist.
In einem Adressengenerator 66 wird auf der Basis des
Verschiebungsausmaßes 76, das in dem mehrdimensionalen
Schiebespeicher 63 aufgezeichnet ist, eine R- und B-Bilder
korrigierende Korrekturadresse erzeugt und in den Teilbildspeicher
58 eingespeichert.
Auf der Basis der Korrekturadresse gibt der Teilbildspeicher 58
ein R-Bildsignal oder ein B-Bildsignal an den Teilbildspeicher 67
in der Bilddarstellungsvorrichtung 48 unter Steuerung durch die
Farbversetzungskorrektursteuereinheit 64. Das G-Signal in dem
Teilbildspeicher 58 und R- und B-Signale in dem Teilbildspeicher
67 werden in einem D/A-Wandler 68 in Analogsignale umgewandelt und
auf einem TV-Monitor 69 als Farbsignale dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Farbversetzung des R-
Bildes und die Farbversetzung des B-Bildes nacheinander durch eine
Gruppe von Farbversetzungs-Korrekturvorrichtungen 67 korrigiert.
Es können jedoch auch zwei Gruppen von
Farbversetzungskorrekturvorrichtungen für das R-Bild und das B-
Bild vorgesehen sein, die zur Reduzierung der Verarbeitungszeit
parallel geschaltet werden.
Nun wird bei einem Teilbildfolgesystem wie es bei dem
elektronischen Endoskop gemäß der vorstehenden Beschreibung
verwendet wird, Beleuchtungslicht für Rot, Grün und Blau innerhalb
von 1/30 s geändert. Die in der Dichte variierenden Bilder der
entsprechenden Farben werden nacheinander eingegeben und die drei
Primärfarben-Teilbilder werden gleichzeitig ausgegeben und zur
Anzeige gebracht, so daß sich ein Gesamtfarbbild ergibt. Bei
diesem System ergeben sich jedoch unterschiedliche Primärfarben-
Teilbilder, wenn das Objekt bzw. das Endoskop relativ zueinander
rasch bewegt werden. Das wiedergegebene Farbbild ist dann
verschwommen oder besitzt einen farbigen Rand, das heißt es tritt
eine sogenannte Farbversetzung auf. Um eine derartige
Farbversetzung zu korrigieren, wird beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 62 zum Feststellen einander
entsprechender Bereiche der Primärfarbteilbilder verwendet, die
gemäß einem der fünf vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
ausgebildet ist.
Gemäß den Fig. 14a und 14b wird die Farbversetzung durch das
zuvor beschriebene Eingabeverfahren korrigiert.
Bei der genannten Einrichtung 62 zum Feststellen einander
entsprechender Bereiche der Primärfarbenteilbilder wird die
Verschiebung 76 des R-Bildes und des B-Bildes für die
entsprechenden Bildelemente mit dem G-Bild 71 als Bezugsbild
bestimmt. Dies bedeutet, daß ein kleiner Bereich 74 der gleichen
Größe innerhalb eines R- oder B-Bildes 72 für jeden kleinen
Bereich 73 eingestellt wird, für dessen Mitte jedes Bildelement 70
des G-Bildes als Bezugsbild gewählt wird. Die Varianz V der
wechselseitigen Dichteverteilung wird berechnet, während die
Position des kleinen Bereichs 74 innerhalb des bestimmten Bereichs
75 bewegt wird. Die Einstellung des kleinen Bereichs 73 des G-
Bildes 71 und der kleine Bereich 74 des R-Bildes oder des B-Bildes
72, in dem die Varianz V minimal ist, wird bestimmt und das
Verschiebeausmaß 76 wird dann in den Schiebespeicher 63
ausgegeben.
Das R- und B-Bild 72 werden dann auf der Basis des derart
bestimmten Verschiebeausmaßes 76 in jedem Bildelement 77 des R-
und B-Bildes 72 neu formiert und das bezüglich der Farbsetzung
korrigierte Farbbild wird ausgegeben und dargestellt.
Es sei bemerkt, daß das Verschiebeausmaß 76 in jedem Bildelement
77 des R- und B-Bildes 72 mit einem Verfahren für alle
Bildelemente bestimmt wird, wie es zuvor beschrieben wurde. Der
Rechenaufwand ist jedoch bei einem derartigen Verfahren reduziert,
bei dem das Verschiebeausmaß für die repräsentativen Bildelemente
bestimmt wird, die in festen Intervallen ausgewählt werden. Unter
Verwendung einer Kompensationsmethode kann aus diesen
repräsentativen Bildelementen auf das Verschiebeausmaß der anderen
Bildelemente geschlossen werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein äußerst einfacher
Schaltungsaufbau für die Korrektur der Farbversetzung bei einem
elektronischen Endoskop mit Teilbildfolge innerhalb einer kurzen
Verarbeitungszeit.
Die Fig. 15 und 16 zeigen ein siebentes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Einrichtung.
Gemäß Fig. 15 werden die Bildsignale der entsprechenden
eingestellten Bereiche X und Y der verschiedenen Bilder A und B
mit variierender Dichte, die in den Bildspeichern 1 a und 1 b
gespeichert sind, einem Addierer 38 für die entsprechenden
Bildelemente zugeführt und in dem Addierer 38 wird der Wert f + h
bestimmt.
Die Dichtwerte f und h der Bildsignale für die vorgenannten
eingestellten Bereiche X und Y werden auch an die Teiler 39 a und
39 b für die entsprechenden Bildelemente angelegt, wobei diese
Teiler 39 und 39 b durch das Ausgangssignal des Addierers 38
nämlich durch f + h teilen, so daß sich normierte Werte f′ = f/(f + h)
und h′ = h/(f + h) ergeben. Die Ausgangswerte f′ und h′ dieser
Teiler 39 und 39 b werden im Subtrahierer 40 voneinander
subtrahiert und man erhält f′ - h′.
Mittels der Einheiten beginnend mit Quadrierer 24 bis zum
Subtrahierer 32 des ersten Ausführungsbeispiels wird die Varianz V
des Ausgangswertes f′ - h′ wie folgt berechnet:
V = ⟨(fg′ - h′)²⟩ - ⟨f′ - h′⟩²
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann durch Feststellen
derjenigen Bereiche X und Y für die Varianz V minimal ist, der
entsprechende Bereich bestimmt werden.
Somit werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Dichtewerte f und
h für die entsprechenden Bildelemente der eingestellten Bereiche X
und Y der Bilder A und B mit variierender Dichte geteilt durch die
Summe f + h dieser Dichtewerte und normiert zu f′ und h′. Durch
Teilen der genannten Dichtewerte f und h durch die Summe f + h der
Dichtewerte ergibt sich eine Umwandlung der entsprechenden
wechselseitigen Dichtewerte (f und h) zu Punkten (f′, h′) als
Projektion von den entsprechenden Punkten (f, h) in Richtung des
Ursprungs (0,0) auf die Gerade Z, die (1,0) und (0,1) in dem
zweidimensionalen Histogramm nach Fig. 16 verbindet. Die
Berechnung V der Punkte (f′, h′) werden nach der Umwandlung
berechnet.
Werden beispielsweise die Bilder A und B mit variierender Dichte
als Originalbilder der entsprechenden Dimensionen der
zweidimensional gebildeten Bilder betrachtet, dann kann die Summe
f + h der genannten Dichtewerte angesehen werden als Darstellung der
Helligkeit des zweidimensionalen Bildes. Wenn somit die
Dichtewerte f und h durch f + h dividiert werden, was die Helligkeit
darstellt, und normiert werden, dann wird der Einfluß der
Helligkeit etwa in Form von Helligkeitsschwankungen und
Schattenbildungen vermieden die die Genauigkeit bei der Berechnung
der Varianz reduzieren. Somit wird die Genauigkeit der
Feststellung des entsprechenden Bereichs verbessert.
Die Fig. 17 und 18 zeigen ein achtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 17 werden die Bildsignale
der entsprechenden eingestellten Bereiche X und Y der Bilder A und
B mit unterschiedlicher Dichte, die in den Bildspeichern 1 a und 1 b
gespeichert sind, für die entsprechenden Bildelemente an den
Addierer 38 angelegt, der die Summe f + h abgibt.
Der Dichtewert f des Bildsignals des eingestellten Bereichs X wird
für die entsprechende Bildelemente auch einem Teiler 41 zugeführt,
und durch diesen durch den Ausgangswert f + h des Addierers 38
geteilt, so daß sich der normierte Wert f′ = f/(f + h) ergibt.
Mit den Einheiten beginnend beim Quadrierer 24 bis zum
Subtrahierer 22 wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel die
Varianz V für den Ausgangswert f′ des Teilers 41 wie folgt
bestimmt.
V = ⟨f′²⟩ - ⟨f′⟩².
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann der entsprechende Bereich
durch Feststellen der Bereichskombination X und Y mit minimaler
Varianz V bestimmt werden.
Wie Fig. 18 in dem zweidimensionalen Histogramm dieses
Ausführungsbeispiels zeigt (das das gleiche ist wie beim 7.
Ausführungsbeispiel) wird jeder wechselseitige dichte Wert (f, h)
zum Punkt (f′, g′) in Richtung des Ursprungs (0,0) Z, die die
Punkte (1,0) und (0,1) verbindet umgewandelt und es wird die
Varianz der F-Axenkomponente der Verteilung dieses Punktes (f′, g′)
berechnet.
Wie bei dem siebten Ausführungsbeispiel kann somit der Einfluß von
Beleuchtungsschwankungen und Schattenbildung auf die Helligkeit
reduziert werden, so daß die Genauigkeit verbessert wird und die
Berechnung und der Schaltungsaufbau einfacher werden.
Es sei bemerkt, daß die Erfindung nicht nur in dem Falle zum
Feststellen entsprechender Bereiche in einer Vielzahl von Bildern
verwendet werden kann, die bezüglich der Formverteilung in dem
aktuellen Feld korreliert sind, sondern beispielsweise auch zum
Feststellen, ob ein spezielles Objekt in dem Bild vorhanden ist
oder nicht und in welcher Position des Bildes sich ein vorhandener
spezieller Gegenstand befindet.
Wie zuvor beschrieben, kann bei der vorliegenden Erfindung ein
entsprechender Bereich durch Berechnen der Varianz der
wechselseitigen Dichteverteilung in den
Verarbeitungsobjektbereichen einer Vielzahl von Bildern
festgestellt werden. Diese Feststellung ist äußerst einfach,
erfordert nur eine einfache Berechnung und einen geringen
Schaltungsaufwand.}

Claims

1. Verfahren zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Mehrzahl von Bildern, gekennzeichnet durch
Einstellen entsprechender Verarbeitungsobjektbereiche für die Mehrzahl von Bildern,
Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen und
Feststellen derjenigen Gruppe oder Kombination von Bereichen, in denen der berechnete Varianzwert ein Minimum ist.

2. Verfahren zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Vielzahl von Bildern, die bezüglich der Formverteilung in dem aktuellen Feld korreliert sind, gekennzeichnet durch Speichern einer Vielzahl von Bildern in einer Bildspeichervorrichtung,
Einstellen von Verarbeitungsobjektbereichen für die gespeicherten Bilder,
Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen der entsprechenden Bilder,
Vergleichen der entsprechenden Varianzwerte einer Vielzahl von Gruppen von Verarbeitungsobjektbereichen, die sich durch Ändern eines der Verarbeitungsobjektbereiche ergeben und
Feststellen derjenigen Gruppe von Bereichen, in denen der Varianzwert ein Minimum ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt, Berechnen der Varianz des Abstandes zwischen der Koordinate jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate des Mittelwertes der Dichtewerte in einem Histogramm, in dem entsprechende Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in der gleichen Position in den entsprechenden Verarbeitungsobjektbereichen liegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Projizieren der Verteilung der wechelseitigen Dichtewerte auf irgendeine Gerade und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte, die auf diese Gerade in einem Histogramm projiziert werden, in dem entsprechende Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Multiplizieren mit einer Konstanten und Addieren der entsprechenden Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und Berechnen der Varianz der Verteilung dieses addierten Wertes.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Projizieren der Verteilung der wechelseitigen Dichteverhältnisse auf eine Gerade, die die Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte rechtwinklig schneidet, und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte, die auf die Gerade in einem Histogramm projiziert werden, in dem entsprechende Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Feststellen der Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte, Projizieren der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte auf eine Gerade, die die Hauptkomponentenrichtung rechtwinklig schneidet, und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Histogramm, in dem die entsprechenden Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Projizieren der Verteilung der wechelseitigen Dichtewerte auf eine Gerade in (1, -1)- Richtung und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Histogramm, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjekt- Bereiche zweier Bilder angeordnet sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Berechnen der Varianz der Verteilungen der Differenzen der entsprechenden Konzentrationen oder Dichten derjenigen Bildelemente, die in den gleichen Positionen in den Verarbeitungsobjektbereichen von zwei Bildern angeordnet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Berechnen der Varianz der Verteilung der Mengen, die die Gradienten von einer Koordinatenachse der Koordinaten der entsprechenden wechselseitigen Dichteverteilungen in einem Histogramm darstellen, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen den Verarbeitungsobjektbereichen von zwei Bildern angeordnet sind.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Berechnen der Varianz der Verteilung des Verhältnisses der Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen in den Verarbeitungsobjektbereichen zweier Bilder angeordnet sind.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Projizieren der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte in Richtung des Ursprungs (0,0) auf eine Gerade, die die Punkte (1,0) und (0,1) verbindet, und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Histogramm, in dem die entsprechenden Dichten oder Konzentrationen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in der gleichen Position der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind und in dem die zwei Achsen sich rechtwinklig schneiden und die Frequenz dargestellt wird durch die Dichten oder dergleichen.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Konzentrationsverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Dividieren der entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, durch die Summe der entsprechenden Dichtewerte und damit Normieren derselben und Berechnen der Varianz der Verteilung der Differenzen der normierten entsprechenden Dichtewerte.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Konzentrationsverteilungen in den Verarbeitungsobjekt- Bereichen einschließt ein Projizieren der Verteilung der wechselseitigen Konzentrationswerte in Richtung des Ursprungs (0,0) auf eine Gerade, die die Punkte (1,0) und (0,1) verbindet, und Berechnen der Varianz einer Koordinatenkomponente der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Histogramm, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und in dem sich zwei Achsen rechtwinklig schneiden und in dem die Frequenz durch die Dichten oder dergleichen dargestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen einschließt ein Dividieren der entsprechenden Dichtewerte, der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche zweier Bilder angeordnet sind, durch die Summe dieser entsprechenden Dichtewerte und Normieren der Dichtewerte der entsprechenden Bildelemente eines Bereichs der Verarbeitungsobjektbereiche zweier Bilder und Berechnen der Varianz der Verteilung der normierten Dichtewerte.

16. Verfahren zum Korrigieren, der Farbversetzung von Bildern eines elektronischen Endoskops, das nach dem Teilbildfolgeverfahren arbeitet, gekennzeichnet durch
Einstellen entsprechender Arbeitsobjektbereiche für zwei der drei Primärfarben-Teilbilder,
Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen,
Feststellen derjenigen Gruppe von Bereichen, in der der berechnete Varianzwert ein Minimum ist,
Feststellen der Versetzung zwischen den Bereichen, in denen der Varianzwert ein Minimum ist und
Korrigieren der Adresse eines der Bilder auf der Basis dieser Versetzung.

17. Verfahren zum Korrigieren der Farbversetzung in Bildern eines elektrischen Endoskops, das nach dem Teilbildfolgeverfahren arbeitet, gekennzeichnet durch
Einstellen eines ersten Verarbeitungsobjektbereichs für jedes Bildelement mit dem Bildelement als Mittelpunkt für ein Teilbild der drei Primärfarbenteilbilder,
Einstellen eines zweiten Verarbeitungsobjektbereichs zum Feststellen desjenigen Bereichs, der mit dem ersten Verarbeitungsobjektbereich für die zwei anderen Teilbilder der drei Primärfarbenteilbilder korrespondiert,
Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in dem ersten und zweiten Verarbeitungsbereich,
Vergleichen der entsprechenden Varianzwerte in einer Mehrzahl von Gruppen von Verarbeitungsobjektbereichen, die sich durch Ändern des zweiten Verarbeitungsobjektbereichs ergeben, und Feststellen derjenigen Bereichsgruppe, für die der Varianzwert ein Minimum ist,
Feststellen der Versetzung zwischen den Bereichen, für die der Varianzwert ein Minimum ist und
Korrigieren der Adresse des Bildelements in dem Mittelpunkt des zweiten Verarbeitungsobjektbereichs, für den der Varianzwert ein Minimum ist, auf der Basis dieser Versetzung.

18. Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in Bildern, gekennzeichnet durch
eine Varianzrechenvorrichtung (20) zum Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjekt- Bereichen einer Mehrzahl von Bildern und
eine Bereichsübereinstimmungs-Feststellvorrichtung (19) zum Feststellen derjenigen Gruppe von Bereichen, in der der berechnete Varianzwert ein Minimum ist.

19. Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in Bildern, gekennzeichnet durch
eine Bildspeichervorrichtung (1 a, 1 b),
eine Bereichseinstellvorrichtung (101) zum Einstellen von Verarbeitungsobjektbereichen für die in der Speichervorrichtung (1 a, 1 b) gespeicherten entsprechenden Bilder,
eine Varianzrechenvorrichtung (20) zum Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Verarbeitungsobjektbereichen für die durch die Bereichseinstellvorrichtung (101) eingestellten Bilder,
eine Vergleichsvorrichtung (102) zum Vergleichen des berechneten Varianzwertes mit einem Bezugswert,
eine Speichervorrichtung (103) zum Speichern des Bezugswertes und der Adresse des Verarbeitungsobjektbereichs,
eine Speichersteuervorrichtung (104) zum Steuern der Speichervorrichtung (103), damit diese den Varianzwert als neuen Bezugswert nur dann speichert, wenn die Vergleichsvorrichtung (102) feststellt, daß der Varianzwert kleiner als der Bezugswert ist, und zum Speichern der Adresse des Verarbeitungsbezugswertes als neue Adresse und
eine Steuervorrichtung (105) zum Steuern der Bereichseinstellvorrichtung (101), um einen der Verarbeitungsobjektbereiche nach Vergleich des Varianzwertes mit dem Bezugswert zu ändern, um einen Varianzwert in einer unterschiedlichen Kombination von Verarbeitungsobjekt- Bereichen zu bestimmen.

20. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz des Abstandes zwischen der Koordinate jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate des Mittelwertes der Dichtewerte in einem Histogramm aufweist, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die in der gleichen Position in den entsprechenden Verarbeitungsobjektbereichen angeordnet sind.

21. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) aufweist: eine erste Rechenvorrichtung (7 a, 7 b) zum Berechnen des Quadrates der Abweichung zwischen der Dichte jedes Bildelements und dem Mittelwert der Dichten der Bildelemente für jeden Arbeitsbereich, eine zweite Rechenvorrichtung (8) zum Addieren der Rechenergebnisse der ersten Rechenvorrichtung (7 a, 7 b) für beide Verarbeitungsobjekt- Bereiche für die entsprechende Bildelemente, die in den gleichen Positionen in beiden Verarbeitungsobjektbereichen angeordnet sind, und eine dritte Rechenvorrichtung (9 bis 18) zum Berechnen der Varianz der Quadratwurzel des Rechenergebnisses der zweiten Rechenvorrichtung (8).

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Rechenvorrichtung (9 bis 18) eine vierte Rechenvorrichtung (12 bis 14) zum Berechnen des Mittelwertes der Rechenergebnisse der zweiten Rechenvorrichtung (8), eine fünfte Rechenvorrichtung (16) zum Berechnen der Quadrate des Mittelwertes der Quadratwurzel der zweiten Rechenergebnisse und eine sechste Rechenvorrichtung (17) zum Subtrahieren des Ergebnisses der fünften Rechenvorrichtung (16) von dem Ergebnisse der vierten Rechenvorrichtung (9 bis 11) und zum Berechnen der Varianz der Quadratwurzeln der Rechenergebnisse der zweiten Rechenvorrichtung (8) aufweist.

23. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Dichte der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade in einem Histogramm aufweist, in dem entsprechende Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche der beiden Bilder angeordnet sind.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Rechenvorrichtung zum Multiplizieren mit einer Konstanten und Addieren der entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche der beiden Bilder angeordnet sind, und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der durch die genannte Rechenvorrichtung addierten Werte aufweist.

25. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade aufweist, die rechtwinkelig die Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte in einem Histogramm schneidet, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Verarbeitungsobjekt- Bereichen der beiden Bilder angeordnet sind.

26. Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung einen Hauptkomponentenanalysator (34) zum Feststellen der Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte, eine Rechenvorrichtung zum Multiplizieren mit einer Konstanten, die auf der Basis der festgestellten Hauptkomponentenrichtung bestimmt ist, und zum Addieren der entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche in zwei Bildern angeordnet sind, und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der durch die Rechenvorrichtung addierten Werte in einem Histogramm aufweist, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche der beiden Bilder angeordnet sind, variabel gemacht sind.

27. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade in der (1, -1)-Richtung in einem Histogramm aufweist, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Differenz der entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Differenzen der entsprechenden Konzentrationen oder Dichten aufweist.

29. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Mengen, die die Gradienten von einer Koordinatenachse der Koordinaten der entsprechenden wechselseitigen Dichtewerte in einem Histogramm aufweist, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Rechenvorrichtung Rechenmittel zum Berechnen der Verhältnisse der Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Verhältnisse aufweist.

31. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade, die den Punkt (1,0) mit (0,1) verbindet, in Richtung des Ursprungs (0,0) in einem Histogramm aufweist, in dem entsprechende Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjekt- Bereiche von zwei Bildern angeordnet sind, variabel gemacht sind und in dem sich zwei Achsen rechtwinklig schneiden und die Frequenz dargestellt wird durch die Konzentrationen oder dergleichen.

32. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenmittel einer Rechenvorrichtung zum Teilen der entsprechenden Dichtewerte, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, durch die Summe der entsprechenden Dichtewerte und Normieren derselben und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Differenzen der entsprechenden normierten Dichtewerte aufweist.

33. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianzrechenvorrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz einer Koordinatenachsenkomponente der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine die Punkte (1,0) und (0,1) verbindende Gerade in Richtung des Ursprungs (0,0) in einem Histogramm aufweist, in dem entsprechende Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, variabel gemacht sind, wobei zwei Achsen sich rechtwinkelig schneiden und die Frequenz durch die Konzentrationen, Dichten oder dergleichen dargestellt ist.

34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenmittel eine Rechenvorrichtung zum Teilen der entsprechenden Konzentrationswerte der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche zweier Bilder angeordnet sind, durch die Summe der entsprechenden Dichtewerte und Normieren der entsprechenden Dichtewerte der entsprechenden Bildelemente eines Bereichs der Verarbeitungsobjektbereiche zweier Bilder und eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der Verteilung der normierten Dichtewerte aufweist.

35. Einrichtung zum Korrigieren der Farbversetzung in Bildern eines elektronischen Endoskops, das mit Teilbildfolge arbeitet, gekennzeichnet durch
eine Auswahlvorrichtung (57) zum Auswählen zweier Teilbilder von drei Primärfarben-Teilbildern,
eine Bereichseinstellvorrichtung (101) zum Einstellen eines ersten Verarbeitungsobjektbereichs mit dem Bildelement als Mittelpunkt für jedes Bildelement für eines der Teilbilder, das durch die Auswählvorrichtung (57) ausgewählt wurde, und Einstellen eines zweiten Verarbeitungsobjektbereichs zum Bestimmen desjenigen Bereichs der mit dem ersten Verarbeitungsobjektbereichs für das andere Bild übereinstimmt,
eine Varianzrechenvorrichtung (20) zum Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in dem ersten und zweiten Verarbeitungsobjektbereich, wie sie durch die Bereichseinstellvorrichtung (101) eingestellt wurden,
eine Bereichsübereinstimmungs-Feststellvorrichtung (62) zum Vergleichen der entsprechenden Varianzwerte in einer Mehrzahl von Gruppen von Verarbeitungsobjektbereichen, die sich durch Ändern des zweiten Verarbeitungsobjektbereichs durch die Bereichseinstellvorrichtung (101) ergeben und Feststellen derjenigen Gruppe von Bereichen, in denen der Varianzwert ein Minimum ist, und
eine Feststellvorrichtung (62) zum Feststellen der Versetzung zwischen den Bereichen, in denen der von der Bereichsübereinstimmung-Feststellvorrichtung festgestellte Varianzwert ein Minimum ist,
eine Speichervorrichtung (63) zum Speichern der durch die Feststellvorrichtung (62) festgestellten Versetzung und
eine Adressenkorrekturvorrichtung (64) zum Korrigieren der Adresse des Bildelements in der Mitte des zweiten Verarbeitungsobjektbereichs, wenn der Varianzwert ein Minimum ist, auf der Basis der in der Speichervorrichtung (63) gespeicherten Versetzung.

36. Elektronische Endoskopeinrichtung, die mit Teilbildfolge arbeitet, gekennzeichnet durch
ein Endoskop (44) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (52, 53) zum Bestrahlen eines abzubildenden Gegenstandes mit Licht unterschiedlicher Farben und einer Abbildungsvorrichtung (51, 49) zum Abbilden des Gegenstandes entsprechend der Beleuchtung mit unterschiedlichen Farben,
eine erste Speichervorrichtung (58) zum Speichern von Bildern entsprechender Farben, die von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen wurden,
eine Auswahlvorrichtung (57) zum Auswählen zweier Bilder von den Bildern der in der ersten Speichervorrichtung (58) gespeicherten Farbbilder,
eine Bereichseinstellvorrichtung (101) zum Einstellen entsprechender Verarbeitungsobjektbereiche für die zwei Bilder, wie sie von der Auswahlvorrichtung (57) ausgewählt wurden,
eine Varianzrechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung in den durch die Bereichseinstellvorrichtung (101) eingestellten Verarbeitungsobjektbereichen,
eine Bereichsübereinstimmungs-Feststellvorrichtung (62) zum Feststellen derjenigen Gruppen von Bereichen, in denen der durch die Varianzrechenvorrichtung berechnete Varianzwert ein Minimum ist,
eine Feststellvorrichtung (63) zum Feststellen der Versetzung zwischen den Bereichen, in denen der durch die Bereichsübereinstimmungsfeststellvorrichtung (62) festgestellte Varianzwert ein Minimum ist,
eine Adressenkorrekturvorrichtung (64) zum Korrigieren der Adresse eines der zwei Bilder auf der Basis der durch die Feststellvorrichtung (62) festgestellten Versetzung,
eine zweite Speichervorrichtung (67) zum Speichern desjenigen Bildes, dessen Adresse durch die Adressenkorrekturvorrichtung (64) korrigiert wurde und
eine Signalverarbeitungsvorrichtung (68) zum Auslesen des Bildes mit der korrigierten Adresse aus der zweiten Speichervorrichtung (67), zum Auslesen desjenigen Bildes, dessen Adresse nicht korrigiert wurde, aus der ersten Speichervorrichtung (57) und Bilden eines Videosignals mit korrigierter Farbversetzung.