DE3738667A1 - Verfahren zum verarbeiten von endoskopischen abbildern - Google Patents
Verfahren zum verarbeiten von endoskopischen abbildernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von mit
Hilfe eines Endoskops gewonnenen Abbildern, insbesondere zum
Ableiten dreidimensionaler Informationen von einer Vielzahl
von endoskopischen Abbildern.
Es sind bisher verschiedene Arten von Endoskopen zum Abbilden
von Objekten innerhalb eines Körpers und einer mechanischen
Konstruktion vorgeschlagen worden. Es gibt optische
Endoskope mit einem als Bildleiter dienenden Faserbündel zum
Übertragen eines Abbildes von einem distalen zu einem proximalen
Ende des Endoskops, und elektronische Endoskope mit
einem am distalen Endoskopende angeordneten Festkörper-Bildsensor.
Mit Hilfe solcher Endoskope können Abbilder von Objekten
im Innern eines Körpers direkt betrachtet werden.
Wenn die endoskopischen Abbilder aufgezeichnet werden müssen,
ist am Okularteil des Endoskops eine Stehbildkamera
angeordnet, und endoskopische Abbilder werden auf fotografischen
Filmen aufgezeichnet, oder der Festkörper-Bildsensor
liefert ein Bildsignal, das in einem Bildspeicher, z. B. in
einem magnetischen oder optischen Aufzeichnungsgerät, aufgezeichnet
wird.
Bei den bekannten Aufzeichnungssystemen werden die endoskopischen
Abbilder unabhängig voneinander aufgezeichnet. In
manchen Fällen werden mehrere Abbilder nacheinander aufgezeichnet,
jedoch ohne daß irgendeine Beziehung zwischen
ihnen erkannt oder festgestellt wird. Folglich müssen die
aufgezeichneten Abbilder beim Verarbeiten jeweils einzeln
verarbeitet werden. Es ist daher bei dem bekannten Verarbeitungssystem
für endoskopische Abbilder unmöglich, ein
dreidimensionales Bild eines Betrachtungsgegenstandes oder
Objektes anzuzeigen.
Es ist vorgeschlagen wurden, stereoskopische Bilder mit
Hilfe des Endoskops aufzunehmen. Zu diesem Zweck sind am
distalen Endoskopende zwei Objektive und innerhalb des Einführungsteils
zwei Bildleiter angeordnet. Es leuchtet jedoch
ein, daß ein solches Endoskop große Abmessungen, insbesondere
einen großen Durchmesser bekommen kann. Ferner konnten
die beiden Objektive nicht so angeordnet werden, daß sich
eine zufriedenstellende Parallaxe ergibt, also eine ausreichende
stereoskopische Wirkung erzielt werden kann. Wegen
der geschilderten Nachteile ist das stereoskopische Endoskop
in der Praxis nicht hergestellt und vertrieben worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Verarbeiten einer Vielzahl von endoskopischen Abbildern zu
schaffen, bei dem diese Abbilder in eine Beziehung zueinander
gesetzt werden können, eine dreidimensionale Information
über ein Objekt ableitbar und ein dreidimensionales Bild des
Objektes anzeigbar ist.
Diese Aufgabe lösende Verfahren sind mit ihren Ausgestaltungen
in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des
Systems zum Verarbeiten von endoskopischen Abbildern,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des distalen Endes desselben
Endoskops,
Fig. 3A und 3B Ansichten einer zweiten Ausführungsform des
Verarbeitungssystems,
Fig. 4 eine Ansicht einer dritten Ausführungsform des Verarbeitungssystems,
Fig. 5 eine Ansicht einer vierten Ausführungsform des Verarbeitungssystems,
Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Betrages einer
Versetzung des distalen Endoskopendes,
Fig. 7 eine Darstellung eines Meßverfahrens für eine
Vorrichtung zum Verarbeiten von Abbildern gemäß der
ersten bis vierten Ausführungsform,
Fig. 8 ein Blockschaltbild der Bildverarbeitungsvorrichtung,
Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung der Bildverzerrungskorrektur,
Fig. 10 ein Blockschaltbild der Verzerrungskorrektur-Einrichtung,
Fig. 11 ein Diagramm mit einer Darstellung der b-Splinefunktion,
Fig. 12 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Korrelations-Rechners,
Fig. 13 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform
des elektronischen Korrelations-Rechners,
Fig. 14, 15 und 16 je ein Blockschaltbild einer zweiten,
dritten und vierten Ausführungsform des elektronischen
Korrelations-Rechners,
Fig. 17, 18 und 19 je ein Blockschaltbild einer ersten,
zweiten und dritten Ausführungsform eines Raumfrequenzfilters,
Fig. 20 ein Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform
des elektronischen Korrelations-Rechners,
Fig. 21 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des
Raumfrequenzfilters gemäß Fig. 20,
Fig. 22 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform
des Raumfrequenzfilters,
Fig. 23 ein Blockschaltbild einer sechsten Ausführungsform
des elektronischen Korrelations-Rechners,
Fig. 24 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform eines
optischen Korrelations-Rechners,
Fig. 25 eine Draufsicht auf die Maske gemäß Fig. 24,
Fig. 26 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform des
optischen Korrelations-Rechners,
Fig. 27 ein Blockschaltbild des Bildanzeigegerätes gemäß
Fig. 8,
Fig. 28A, 28B und 28C je eine Draufsicht eines Anzeigebeispiels,
Fig. 29 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des
Endoskops und
Fig. 30 eine vergrößerte Ansicht des distalen Endes des in
Fig. 29 dargestellten Endoskops.
Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform eines
Verarbeitungssystems für endoskopische Abbilder ist im distalen
Ende eines abwinkelbaren Abschnitts 5 vom Endoskop
ein Objektiv 1 angeordnet, dessen Aufgabe darin besteht, ein
Abbild eines zu betrachtenden Gegenstandes oder Objektes auf
einer Endfläche eines von einem optischen Faserbündel gebildeten
Bildleiters 8 zu erzeugen. Im distalen Ende des Abschnitts
5 ist auch eine Zerstreuungslinse 7 angeordnet,
welche Licht, das durch einen von z. B. einem optischen Faserbündel
gebildeten Lichtleiter 6 übertragen wird, so auf
das Objekt projiziert, daß dieses gleichmäßig beleuchtet
ist. Das proximale Ende des Endoskops ist zu einem Okularteil
10 an einem Bedienungsteil geführt. Das an der Austrittsfläche
des Bildleiters 8 erzeugte Abbild des Objekts
wird über ein nicht dargestelltes Okular und ein abbildendes
Objektiv 11 von einer Fernsehkamera 12 aufgenommen. Ein von
dieser geliefertes analoges Ausgangs-Bildsignal wird von
einem Analog/Digital-Wandler 13 in ein digitales Bildsignal
umgewandelt. Das so abgeleitete digitale Bildsignal wird in
einem ersten oder einem zweiten Bildspeicher 14 bzw. 15 gespeichert.
Die aus den Bildspeichern 14 und 15 ausgelesenen
Bildsignale werden einer Bildverarbeitungs-Einrichtung 16
zugeleitet.
Zum Verbringen des abwinkelbaren Abschnitts 5 in eine gewünschte
Richtung erstreckt sich im Endoskop ein Drehbetätigungsdraht
17, der eine drehbare Trommel 18 im Bedienungsteil
umschlingt. Die Trommel 18 ist im Bedienungsteil mit
einer Musterscheibe 19 und einer Drehhandhabe 20 gleichachsig
angeordnet. Entlang dem Außenumfang der Musterscheibe
19 sind mit gleichem Zwischenabstand schwarze und weiße Muster
ausgebildet, die von einem Sensor 21 erkannt werden,
der einen nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden Fotosensor
umfaßt. Ein Ausgangssignal vom Sensor 21 wird von einem Verstärker
22 verstärkt und an einen Zähler 23 abgegeben, der
ein Ausgangssignal an eine erste und eine zweite Rastschaltung
24 bzw. 25 abgibt. Deren Ausgangssignale werden der
Bildverarbeitungs-Einrichtung 16 zugeleitet. Die beiden
Bildspeicher 14 und 15 und die zwei Rastschaltungen 24 und
25 empfangen das Ausgangssignal einer Aufzeichnungsbefehl-
Einheit 26, die einen Betätigungsschalter, Zeitglieder usw.
umfaßt.
Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Systems ist
folgende: In einer in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien gezeichneten
ersten (nicht abgewinkelten) Stellung des abwinkelbaren
bzw. biegbaren Abschnitts 5 wird mit Steuerung
durch einen von der Aufzeichnungsbefehl-Einheit 26 erteilten
Befehl ein von der Fernsehkamera 12 aufgenommenes digitales
Bildsignal im ersten Bildspeicher 14 gespeichert. Zur gleichen
Zeit wird ein Zählstand des Zählers 23 in der ersten
Rastschaltung 24 gespeichert. Sodann wird die Drehhandhabe
20 leicht gedreht, und der Abschnitt 5 des Endoskops wird wie
in Fig. 1 und 2 mit gestrichelten Linien dargestellt gebogen.
Zusammen mit der Drehhandhabe 20 wird die Musterscheibe 19
gedreht, und der Sensor 21 erkennt den Wechsel zwischen den
schwarzen und weißen Mustern. Mit anderen Worten, die Musterscheibe
19 und der Sensor 21 bilden einen Drehmelder,
der ein Informationssignal erzeugt, welches einen Drehbetrag
bzw. Drehwinkel und eine Drehrichtung darstellt. Dieses Informationssignal
wird über den Verstärker 22 dem Zähler 23
zugeleitet. In der zweiten Stellung des Abschnitts 5 wird
das digitale Abbild im zweiten Bildspeicher 15 gespeichert.
Zur gleichen Zeit wird der Zählstand des Zählers 23 in der
zweiten Rastschaltung 25 gespeichert. Auf diese Weise werden
in den beiden Bildspeichern 14 und 15 zwei Abbilder eines
Teils eines zu betrachtenden Objekts 4 gespeichert, wobei
diese Abbilder eine in Fig. 2 mit A′-B′ bezeichnete Parallaxe
haben und der genannte Teil des Objekts 4 am schraffierten
Bereich gelegen ist; zur gleichen Zeit ist die
Stellungsbeziehung zwischen diesen beiden Abbildern in der
ersten und der zweiten Rastschaltung 24 und 25 gespeichert
worden.
Die digitalen Abbilder werden aus den beiden Bildspeichern
14 und 15 ausgelesen und in der Bildverarbeitungs-Einrichtung
16 verarbeitet. Die in den beiden Rastschaltungen 25
und 25 gespeicherten Zählstände werden ebenfalls der Bildverarbeitungs-
Einrichtung 16 zugeleitet und in eine Winkelinformation
R umgewandelt. Durch Verarbeiten der Signale in
der weiter unten näher beschriebenen Weise werden in der
Bildverarbeitungs-Einrichtung 16 verschiedene Arten von Informationen
gewonnen, z. B. der Höhenunterschied zwischen
zwei Stellen am Objekt 4 sowie Erhebungen und Vertiefungen
des Objekts 4.
Beim gezeigten Beispiel wird das optische Endoskop mit dem
Bildleiter 8 verwendet; es kann jedoch das Video-Endoskop
benutzt werden, das an seinem distalen Ende den Festkörper-
Bildsensor aufweist. In diesem Falle werden die vom Festkörper-
Bildsensor erzeugten analogen Bildsignale in digitale
Bildsignale umgewandelt und dann im ersten und zweiten Bildspeicher
14 bzw. 15 gespeichert. Dieser Aufbau wird anhand
Fig. 4 als eine dritte Ausführungsform beschrieben werden.
Bei der in Fig. 3A dargestellten zweiten Ausführungsform des
Systems ist dem Okularteil 10 des Endoskops gegenüber eine
Stehbildkamera 27 angeordnet, und das zum proximalen Ende
des Bildleiters 8 übertragene endoskopische Abbild wird auf
einem fotografischen Film 28 erzeugt. In der Stehbildkamera
27 wird auf dem Film 28 ein Datenabbild mittels einer Datenaufzeichnungs-
Einrichtung 29 erzeugt, die eine Leuchtdioden-
Anzeige umfaßt und an eine Datenaufzeichnungs-Steuereinrichtung
30 angeschlossen ist. Beim gezeigten Beispiel ist mit
der Drehhandhabe 20 und der Trommel 18 eine Schlitzscheibe
60 verbunden. Durch Schlitze in der Schlitzscheibe 60 fällt
Licht, das eine von einer Leuchtdioden-Treiberschaltung 31
angesteuerte Leuchtdiode 32 aussendet, auf einen von einem
Fototransistor gebildeten Lichtempfänger 33, der ein Ausgangssignal
über einen Verstärker 22 an einen Zähler 23 abgibt,
von dem ein Zählstand an die Datenaufzeichnungs-
Steuereinrichtung 30 geleitet wird. An letztere ist auch ein
Freigabebefehl-Generator 34 mit einem Freigabeschalter angeschlossen.
Nachdem der Film 28 in der Stehbildkamera 27 mit dem endoskopischen
Abbild belichtet worden ist, wird er entwickelt.
Das auf dem entwickelten Film 28 erzeugte Bild wird gemäß
Fig. 3B von einer Filmlese-Einrichtung 35 ausgelesen, die
einen Trommel-Filmabtaster umfaßt. Mit anderen Worten, ein
erster Filmabschnitt 37 mit dem endoskopischen Abbild und
Stellungsdaten 36, welche die Stellung des abwinkelbaren
Abschnitts 5 des Endoskops darstellen, und ein zweiter Filmabschnitt
39 mit dem endoskopischen Abbild und Stellungsdaten
38 des Abschnitts 5 werden von der Filmlese-Einrichtung
35 ausgelesen. Die Filmlese-Einrichtung 35 gibt ein
Ausgangssignal über einen Analog/Digital-Wandler 61 an einen
Daten-Diskriminator 40 ab, der dazu dient, zwischen Bild-
und Stellungsdaten zu unterscheiden. Die Bilddaten 41 und
die Stellungsdaten 42 werden der Bildverarbeitungs-Einrichtung
16 zugeleitet, die ein Ausgangssignal über einen Digital/
Analog-Wandler 43 an einen Monitor 44, der den Fernseh-
Bildschirm umfaßt, abgibt.
Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform des Systems ist
folgende: Wenn der abwinkelbare Abschnitt 5 des Endoskops
die in Fig. 2 mit durchgezogenen Linien gezeichnete erste
Stellung einnimmt, wird durch Betätigen des Freigabebefehl-
Generators 34 ein Freigabebefehl generiert, und der Zählstand
des Zählers 23 wird auf dem fotografischen Film 28 mit
Steuerung durch die Datenaufzeichnungs-Steuereinrichtung 30
durch die Datenaufzeichnungs-Einrichtung 29 aufgezeichnet.
In diesem Falle wird der Zählstand unverändert aufgezeichnet.
Der Zählstand kann jedoch zuerst codiert werden, und es
kann auf dem Film 28 ein codiertes Muster aufgezeichnet werden.
Sodann wird der Film 28 um ein Bild weitertransportiert, und
die Drehhandhabe 20 wird so gedreht, daß der Abschnitt 5 des
Endoskops in die in Fig. 2 mit gestrichelten Linien gezeichnete
zweite Stellung gebogen wird. Zusammen mit der Drehhandhabe
20 wird auch die Schlitzscheibe 60 gedreht, und der
Lichtempfänger 33 stellt den von der Leuchtdiode 32 erzeugten
und durch die Schlitzscheibe 60 unterbrochenen Lichtstrom
fest. Sind zwei Paare der Kombination aus Leuchtdiode
32 und Lichtempfänger 33 in bezug auf das Schlitzmuster um
90° voneinander getrennt angeordnet, ist es in diesem Falle
möglich, nicht nur den Drehwinkel, sondern auch die Drehrichtung
zu erkennen. Daher wird auch der Zählstand des
Zählers 23 entsprechend der Drehung der Schlitzscheibe 60
geändert.
Sodann wird die Freigabe mittels des Freigabebefehl-Generators
34 vorgenommen, und der Zählstand des Zählers 23 wird
auf dem Film 28 mittels der Datenaufzeichnungs-Einrichtung
29 und der Datenaufzeichnung-Steuereinrichtung 30 aufgezeichnet.
Zur gleichen Zeit wird der fotografische Film 28
mit dem endoskopischen Abbild belichtet. Auf die vorstehend
beschriebene Weise werden der erste und der zweite Filmabschnitt
37 bzw. 39 erzielt, welche die endoskopischen Abbilder
bei Betrachtung aus zwei verschiedenen Stellungen des
Endoskopabschnitts 5 heraus und die diesen Stellungen entsprechenden
Informationen aufweisen. Die beiden Filmabschnitte 37 und 39 werden in die Filmlese-Einrichtung 35
eingesetzt, und deren Ausgangssignal wird von Analog/Digital-
Wandler 61 in ein digitales Signal umgewandelt. Der
Daten-Diskriminator 40 unterscheidet zwischen den sich auf
das endoskopische Abbild beziehenden Daten 41 und den Stellungsdaten
42, die dann der Bildverarbeitungs-Einrichtung 16
zugeleitet werden.
Ausgehend von den eingegebenen Daten führt die Bildverarbeitungs-
Einrichtung 16 Berechnungen durch, um einen Abstand
zum Objekt 4 und Vertiefungen und Erhebungen des Objekts 4
abzuleiten. Diese Rechenergebnisse werden über den Digital/
Analog-Wandler 43 dem Monitor 44 zugeleitet, der auf seinem
Bildschirm dreidimensionale Bilder anzeigt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsform des
Systems sind der Bildleiter 8, der Okularteil 10, das abbildende
Objektiv 11 und die Fernsehkamera 12 der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 durch einen Festkörper-Bildsensor 45 ersetzt,
der im distalen Endoskopende angeordnet ist. Mit anderen
Worten, es handelt sich bei dieser Ausführungsform um
ein Video-Endoskop. Das nicht dargestellte Objektiv ist am
distalen Endoskopende so angeordnet, daß am Festkörper-Bildsensor
45 ein Abbild des Objekts erzeugt wird. Der Bildsensor
45 gibt ein Ausgangssignal über einen Video-Verstärker
50 an einen Analog/Digital-Wandler 51 ab. Mit der Drehhandhabe
20 ist eine mit einem elektrisch leitfähigen Muster 46
versehene Musterscheibe 47 verbunden, und zum Erkennen des
Musters 46 ist eine Kontaktbürsten-Einheit 48 vorgesehen,
die an eine Trommel-Stellungserkennungs-Einrichtung 49 angeschlossen ist. Die Kontaktbürsten-Einheit 48 umfaßt drei
Satz Bürsten, um sowohl die Drehrichtung als auch den Drehwinkel
erkennen zu können. Diese drei Satz Bürsten sind in
der Drehrichtung so gegeneinander versetzt, daß die Drehrichtung
entsprechend der Reihenfolge, in der zwei Satz
Bürsten durch das Muster 46 der Musterscheibe 47 kurzgeschlossen
werden, erkannt werden kann. Die Trommel-Stellungserkennungs-
Einrichtung 49 gibt ein Aufzeichnungsbefehlssignal
an einen ersten und einen zweiten Bildspeicher
14 bzw. 15 ab.
Die Arbeitsweise des Systems gemäß der dritten Ausführungsform
ist folgende: Beim Drehen der Drehhandhabe 20 gibt
jedesmal, wenn zwei Satz Bürsten der Bürsten-Einheit 48 über
ein elektrisch leitfähiges Muster kurzgeschlossen werden,
die Trommel-Stellungserkennungs-Einrichtung 49 das Aufzeichnungsbefehlssignal
52 an den ersten oder den zweiten Bildspeicher
14 bzw. 15 ab, so daß das vom Festkörper-Bildsensor
45 abgeleitete Bildsignal im ersten oder zweiten Bildspeicher
14 bzw. 15 gespeichert wird. Die zwei Bildspeicher 14
und 15 werden abwechselnd angewählt. Auf diese Weise werden
in den beiden Bildspeichern 14 und 15 zwei endoskopische
Abbilder des mit einer bestimmten Parallaxe betrachteten Objekts
gespeichert. Die aus den Bildspeichern 14 und 15 ausgelesenen
Bildsignale werden der Bildverarbeitungs-Einrichtung
16 zugeleitet, die dann verschiedene Arten von Informationen
über das Objekt ableitet, z. B. einen Abstand zum
Objekt sowie Vertiefungen und Erhebungen des Objekts. Das
auf diese Weise abgeleitete Informationssignal wird über den
Digital/Analog-Wandler 43 auf dem Monitor 44 angezeigt.
Bei der in Fig. 5 dargestellten vierten Ausführungsform des
Systems ist das Endoskop als Video-Endoskop ausgebildet,
dessen Festkörper-Bildsensor 45 am distalen Endoskopende angeordnet
ist. Der Bildsensor 45 gibt ein Ausgangssignal über
einen Video-Verstärker 50 und einen Analog/Digital-Wandler
51 an die Bildverarbeitungs-Einrichtung 16 ab. Damit die
Stellung des abwinkelbaren Endoskopabschnitts 5 ermittelt,
also die Parallaxe abgeleitet werden kann, weist der Drehbetätigungsdraht
17 ein schwarz-weißes Streifenmuster auf,
und die Größe einer Bewegung des Drahtes 17 wird von einem
Sensor 21 erkannt, der einen nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden
Fotosensor umfaßt. Ein Ausgangssignal vom Sensor
21 wird über einen Verstärker 22 einem Zähler 23 zugeleitet,
und ein Zählstand des Zählers 23 wird einer Rastschaltung 54
und der Bildverarbeitungs-Einrichtung 16 zugeleitet. Es ist
ferner ein Aufzeichnungsbefehl-Generator 55 vorgesehen, der
über einen nicht dargestellten Betätigungsschalter aktiviert
wird und ein Treibersignal an einen Bildspeicher 53 und an
die Rastschaltung 54 abgibt.
Die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform ist folgende:
Das Bildsignal wird von der Bildverarbeitungs-Einrichtung 16
verarbeitet, welche den Bildspeicher 53 und die Rastschaltung
54 umfaßt und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit besitzt.
Mit anderen Worten, wenn der abwinkelbare Abschnitt 5 die
erste Stellung einnimmt, wird der Zählstand des Zählers 23
abhängig vom Aufzeichnungsbefehl, den der Aufzeichnungsbefehl-
Generator 55 erzeugt, in der Rastschaltung 54 gespeichert,
und zur gleichen Zeit wird das durch den Festkörper-
Bildsensor 45 abgeleitete Endoskopbild-Signal im
Bildspeicher 53 gespeichert. Nimmt der Endoskopabschnitt 5
die zweite Stellung ein, werden das Endoskopbild-Signal und
der Zählstand der Bildverarbeitungs-Einrichtung 16 direkt
zugeleitet. Letztere kann dann den Abstand zum Objekt und
die Bedingungen hinsichtlich Vertiefungen und Erhebungen des
Objekts im Echtzeit-Verfahren durch Benutzen der in der
Rastschaltung 54 und im Bildspeicher 53 gespeicherten Signale
ableiten. Die berechneten Daten werden über den Digital/
Analog-Wandler 43 auf dem Monitor 44 angezeigt.
Es wird nun die Arbeitsweise der Bildverarbeitungs-Einrichtung
16 anhand eines Beispiels erläutert, bei dem die Absolutwerte
von Höhen und Größen des Objekts darstellende Informationen
abgeleitet werden.
Gemäß Fig. 6 ist der Endoskopabschnitt 5 unter einem Winkel
R abgewinkelt und hat einen Krümmungsradius r. Weil der Winkel
R ausreichend klein ist, läßt sich ein Abstand 1 der
Objektivstellungen vor und nach dem Abwinkeln etwa ausdrücken
durch l=r · R.
In Fig. 7 ist eine geometrische Beziehung zwischen den beiden
Abbildern und dem Objekt dargestellt. Zur Vereinfachung
ist die optische Achse des Objektivs 1 in eine Ebene gelegt,
die zur Verbindungslinie der Objektiv-Mittelpunkte O₁ und O₂
vor und nach der Verstellung rechtwinklig ist. Es sei nun
angenommen, daß in den beiden Stellungen endoskopische Abbilder
P₁ und P₂ erzeugt werden, und daß das Objektiv 1 die
Brennweite f hat. Stellen A und B auf dem Objekt werden im
Abbild P₁ an Stellen a₁ und b₁ und im Abbild P₂ an Stellen
a₂ und b₂ abgebildet. Wenn daher die beiden Abbilder P₁ und
P₂ übereinandergelegt werden, liegen die Stellen a₁ und b₁
an Stellen a₁′ und b₁′ im Abbild P₂. Der Abstand zwischen
den Stellen a₁′ und a₂ ist als d a und jener zwischen den
Stellen b₁′ und b₂ als d b bezeichnet. Ferner sind ein Abstand
h A zwischen der Stelle A am Objekt und einer Ebene P₀,
welche durch die Mittelpunkte O₁ und O₂ geht und zum Objekt
parallel ist, und ein Abstand h B zwischen der Stelle B und
der Ebene P₀ dargestellt. Wegen der Ähnlichkeit des Dreiecks
AO₁O₂ mit dem Dreieck O₂a₁′a₂ ergibt sich die folgende Beziehung
zwischen h A und d a :
Es ist daher h A durch die folgende Gleichung gegeben:
In ähnlicher Weise ist h B durch die nachstehende Gleichung
gegeben:
Auf diese Weise ist es möglich, durch Berechnen eines Abstandes
d zwischen entsprechenden Stellen in den beiden Abbildern
P₁ und P₂ eine absolute Höhe h an einer Stelle abzuleiten.
Es wird nun die Berechnung eines Absolutwertes des Abstandes
zwischen zwei Stellen erläutert. Es seien zwischen einem
Mittelpunkt C₁ des Abbildes P₁ und a₁ ein Abstand e a , zwischen
C₁ und b₁ ein Abstand e b sowie von A und B zu einer
Linie I, die durch O₁ geht und zum Objekt rechtwinklig ist,
ein zugehöriger Abstand W A bzw. W B angenommen. Zwischen W A
und e a ergibt sich dann die folgende lineare Beziehung:
Durch Einsetzen von Gleichung (2) in die Gleichung (4) kann W A
folgendermaßen abgeleitet werden:
In ähnlicher Weise wird W B berechnet:
Daher kann ein Abstand W AB zwischen Projektionspunkten der
Stellen A und B auf der objektparallelen Ebene P₀ folgendermaßen
abgeleitet werden:
In der vorstehend erläuterten Weise ist es möglich, die absolute
Größe eines Abstandes zwischen zwei beliebigen Stellen
im Abbild P₁ abzuleiten.
Es wird nunmehr beschrieben, wie ein Abstand d zwischen entsprechenden
Stellen in den beiden Abbildern P₁ und P₂ abgeleitet
wird. Dieses Verfahren beruht auf einer Korrelationsprüfung
in einem kleinen Bereich der beiden Abbilder. Es sei
angenommen, daß kleine Bereiche f(r) und g(r) in den beiden
Abbildern P₁ und P₂ voneinander den Abstand D haben. Mit anderen
Worten, die Bedingungen g(r)=f(r-D) ist erfüllt. Darin
stellt r Koordinaten in einer zweidimensionalen Ebene dar.
Die Korrelation zwischen f(r) und g(r) kann dann folgendermaßen
ausgedrückt werden:
In der nachstehenden Erläuterung ist ψ (s) durch ψ (s)=
f(r)*g(r) ausgedrückt. Durch eine Fourier-Transformation
läßt sich die Gleichung (8) in die folgende Gleichung (9)
überführen:
Φ (u) = F(u) · G*(u) (9)
In Gleichung (9) ist F(u) die durch Fourier-Transformation
umgeformte Gleichung von f(r), und G(u) ist die durch Fourier-
Transformation umgeformte Gleichung von g(r). Weil g(r)
=f(r-D), kann Gleichung (9) folgendermaßen umgeschrieben
werden:
Φ (u) = F(u) · F*(u) · e-j · 2π u · D (10)
Durch eine inverse Fourier-Transformation wird die Gleichung
(10) übergeführt in:
ψ (s) = R ff (t)*δ (t - D) (11)
Darin ist R ff (t) eine Autokorrelationsfunktion von f(r) und
kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
R ff (t) = f(r)*f(r) (12)
Ferner ist δ (t-D) die inverse Fourier-Transformation von
e-j · 2π · u · D .
Die Gleichung (11) zeigt, daß die Funktion ψ (s) einen Spitzenwert
bei s=D hat. Durch Ableiten der Korrelationsfunktion
ψ (s) und Feststellen ihrer Spitzenposition D ist es
daher möglich, den Betrag zu bestimmen, um den g(r) gegenüber
f(r) versetzt ist. Auf diese Weise kann durch Ableiten
der Korrelation der entsprechenden, in den beiden Abbildern
P₁ und P₂ ausgewählten kleinen Bereiche der Abstand d zwischen
entsprechenden Stellen bestimmt werden.
Es wird nun der Aufbau der Bildverarbeitungs-Einrichtung 16
im einzelnen beschrieben.
Das Blockschaltbild in Fig. 8 zeigt den gesamten Aufbau des
Signalverarbeitungssystems der Bildverarbeitungs-Einrichtung
16. Die beiden aus dem Endoskop kommenden Farbbild-Daten 90
werden in einem Bildspeicher 91 gespeichert. Die aus diesem
ausgelesenen Bilddaten werden einem Farben/Monochrom-Wandler
92 zugeleitet und in zum Messen geeignete Monochrombild-
Daten umgewandelt. Der Farben/Monochrom-Wandler 92 gibt sein
Ausgangssignal an eine Verzerrungskorrektur-Einrichtung 93
ab, wodurch jede Verzerrung des Abbildes behoben wird. Sodann
werden die Bilddaten einem Korrelations-Rechner 94 zugeleitet,
und es wird der Abstand zwischen den entsprechenden
Stellen, also der Versetzungsbetrag, berechnet. Der errechnete
Versetzungsbetrag wird in einem Versetzungsbetrag-
Speicher 95 gespeichert. Die aus dem Bildspeicher 91 ausgelesenen
Bilddaten, der aus dem Speicher 95 ausgelesene Versetzungsbetrag
und die aus R errechneten Informationen über
Vertiefungen und Erhebungen des Objekts werden einem Bildanzeigegerät
96 zugeleitet, an dem Absolutwerte für Größe
und Höhe eines Bereiches im Abbild angezeigt werden.
Die zwei durch Biegen bzw. Abwinkeln des Endoskopabschnitts
5 gewonnenen Farbbild-Daten werden im Bildspeicher 91 gespeichert.
Der Biegewinkel R wird in die Verzerrungskorrektur-
Einrichtung 93 und in das Bildanzeigegerät 96 eingegeben.
Weil das Objektiv 1 einen sehr großen Blickwinkel hat und
das distale Endoskopende abgewinkelt ist, weist das eingegebene
Abbild Verzerrung auf, die korrigiert werden muß. Vor
dem Aufnehmen des Objekt-Abbildes wird unter denselben Bedingungen
ein Normalfeld mit einer Vielzahl von Quadraten
abgebildet, und für jedes Bildelement werden Korrekturwerte
im voraus festgelegt, derart, daß das verzerrte Abbild korrigiert
werden kann (siehe Fig. 9). Durch Anwenden dieser im
voraus festgelegten Korrekturwerte wird dann die Verzerrung
von tatsächlich aufgenommenen endoskopischen Abbildern korrigiert.
Das Blockschaltbild in Fig. 10 zeigt den Aufbau der Verzerrungskorrektur-
Einrichtung 94. Der Wert von R wird einem
Speicher 104 zugeleitet, in dem Korrekturwerte für alle möglichen
Werte von R gespeichert sind. Die aus dem Speicher
104 ausgelesenen Korrekturwerte werden einem Bildspeicher
105 als Adressensignale zugeleitet, mit denen die Speicherung
des Monochrombild-Signals an solchen Stellen des Bildspeichers
105 gesteuert wird, daß Verzerrungen im Eingangsbild
korrigiert werden können.
Sodann wird für das aus dem Bildspeicher 105 ausgelesene
verzerrungsfreie Abbild eine Interpolation vorgenommen, so
daß die durch die Verzerrungskorrektur hervorgerufene Zerstörung
von Hochfrequenzkomponenten dadurch ausgeglichen wird.
Die Interpolation wird unter Anwendung einer der bekannten
Sinusfunktion ähnlichen b-Splinefunktion durchgeführt. Die
in Fig. 11 dargestellte b-Splinefunktion wird folgendermaßen
ausgedrückt:
Bei der Korrelationsberechnung werden in rechten und linken
Abbildern RP und LP (siehe Fig. 12) Erkennungspunkte KP und je
zu einem Erkennungspunkt KP zentrierte Berechnungsbereiche
definiert. Dabei werden zuerst relativ große Bereiche BE mit
relativ schwacher Korrelation und dann innerhalb der Bereiche
BE kleine Bereiche SE mit starker Korrelation festgelegt.
Auf diese Weise kann die Korrelation genau und rasch
berechnet werden.
Es werden nun mehrere Ausführungsformen des Korrelations-
Rechners, die mit elektronischen Schaltungsanordnungen realisiert
sind, beschrieben.
Gemäß Fig. 13 umfaßt der elektronische Korrelations-Rechner
einen Bildspeicher 107, einen Adressengenerator 108 und einen
Akkumulations-Rechner 109. Ein Berechnungsbereich für
den Bildspeicher 107 wird vom Adressengenerator 108 definiert,
und die Korrelation wird durch den Akkumulations-
Rechner 109 berechnet. Das Rechenergebnis wird von einem
Diskriminator 110 beurteilt. Zuerst wird vom Adressengenerator
108 ein großer Bereich BE festgelegt, und wenn eine
berechnete Korrelation einen vorbestimmten Schwellenwert
übersteigt, werden der Korrelationswert und die entsprechende
Adresse einer Steuerung 112 zugeleitet.
Die Steuerung 112 steuert den Adressengenerator 108 entsprechend
dem Korrelationswert und der Adresse so, daß er kleine
Bereiche SE bezeichnende Adressen generiert. Sodann wird die
Korrelation für die kleinen Bereiche SE berechnet. Der Diskriminator
110 stellt den Maximalwert der Korrelation und
seine Adresse fest. Die so ermittelte Adresse wird in einem
Versetzungsbetrag-Speicher 111 gespeichert. Die erste Ausführungsform
des Korrelations-Rechners kann mit einfachen
Mitteln aufgebaut werden, jedoch ist die Rechenzeit ziemlich
lang.
Gemäß dem Blockschaltbild in Fig. 14 ist der Akkumulations-
Rechner 109 der ersten Ausführungsform durch Einrichtungen
113 a und 113 b für eine erste Fourier-Transformation, eine
Multiplizierschaltung 114 und eine Einrichtung 115 für eine
inverse Fourier-Transformation ersetzt. Die Einrichtung 113 b
für eine erste Fourier-Transformation generiert nach der
Fourier-Transformation einen Wert einer zu einer komplexen
Zahl konjugierten Zahl. Bei dieser Ausführungsform kann die
Berechnung sehr rasch durchgeführt werden.
Bei dieser dritten Ausführungsform gemäß Fig. 15 werden
Bild-links-Signale f und Bild-rechts-Signale g, die in einem
Bildspeicher 107 gespeichert sind, Mittelungs-Rechnern 120 a
und 120 b zugeleitet, und es werden durchschnittliche bzw.
mittlere Dichten und in bestimmten Bereichen der Abbilder
berechnet. Diese mittleren Dichten und werden dann
einer Multiplizierschaltung 121 zugeleitet, die das Produkt
· ableitet. Die Bild-links- und Bild-rechts-Signale f und
g werden auch einer Multiplizierschaltung 122 zugeleitet,
die das Produkt f · g ableitet, welches sodann einem Mittelungs-
Rechner 123 zur Ableitung eines Produkt-Mittelwertes
zugeleitet wird. Das Ausgangssignal · von der Multiplizierschaltung
121 und das Ausgangssignal von der Multiplizierschaltung
123 werden einer Subtrahierschaltung 124
zur Ableitung der Differenz - · zugeleitet. Ferner
werden die Bild-links- und Bild-rechts-Signale f und g zusammen
mit den gemittelten Signalen und einem Rechner
125 a bzw. 125 b für die Berechnung der Standardabweichung für
das linke und das rechte Abbild,
zugeleitet. Sodann werden diese Standardabweichungen
σ f und σ g einer Multiplizierschaltung 126 zugeleitet,
die das Produkt σ f · σ g ableitet. Aus den Ausgangssignalen
der Subtrahierschaltung 124 und der Multiplizierschaltung
126 errechnet eine Dividierschaltung 127 den Quotienten
- · )/(s f · σ g ). Der so errechnete Quotient
wird einem Diskriminator 110 zugeleitet. Ähnlich wie bei der
zuvor beschriebenen Ausführungsform werden errechnete Korrelationswerte
für entsprechende Bereiche beurteilt, um die
Adresse einer starken Korrelation abzuleiten, die dann in
einem Versetzungsbetrag-Speicher 111 gespeichert wird.
Bei dieser Ausführungsform werden die Mittelwerte von den
linken und rechten Abbildern subtrahiert, und die Normalisierung
wird dann unter Anwendung der Standardabweichungen
durchgeführt. Mit anderen Worten, es wird zuerst
berechnet, und sodann wird vorstehende Gleichung folgendermaßen
umgeschrieben:
Die Schaltung wird ausgehend von der Gleichung (14) aufgebaut.
Nach Berechnen des Korrelationswertes können daher
Unterschiede bei der Verstärkung und der Vorspannung eliminiert
werden, so daß die Korrelation exakt festgestellt werden
kann. Auf diese Weise läßt sich mittels eines einfachen
Aufbaus die starke Korrelation genau feststellen.
Bei der vierten Ausführungsform des Korrelations-Rechners
werden gemäß Fig. 16 die in einem Bildspeicher 107 gespeicherten
Bild-links- und Bild-rechts-Signale je einem zugehörigen Raumfrequenzfilter
130 a bzw. 130 b zugeleitet.
Ausgangssignale von den Raumfrequenzfiltern 130 a und 130 b
werden dann einem Akkumulations-Rechner 109 zugeleitet. Der
übrige Aufbau ist gleich wie bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 13. Die Raumfrequenzfilter 130 a und 130 b können entsprechend
Fig. 17, 18 und 19 aufgebaut sein.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 17 werden das aus dem
Bildspeicher 107 ausgelesene Bildsignal und das Adressensignal
vom Adressengenerator 108 einem Nachschlagtabellen-Speicher
131 zugeleitet, der entsprechend dem Bildsignal und dem
Adressensignal einen Tabellen-Umrechnungswert generiert. Der
Tabellen-Umrechnungswert wird dann einem in einem Speicher
133 gespeicherten Wert hinzuaddiert, und anstelle des zuvor
im Speicher 133 gespeicherten Wertes wird ein addierter Wert
im Speicher 133 gespeichert. Auf diese Weise wird ein Akkumulations-
Wert für einen bestimmten Bereich innerhalb des
Abbildes berechnet. Der aus dem Speicher 133 ausgelesene
Wert wird mittels einer Wählschaltung 134 je nach Bedarf der
Addierschaltung 132 oder dem Akkumulations-Rechner 109 zugeleitet.
Die Steuerung der Wählschaltung 134 erfolgt durch
das Adressensignal vom Adressengenerator 108.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 18 ist der Nachschlagtabellen-
Speicher 131 der in Fig. 17 dargestellten Ausführungsform
durch einen Speicher 135 und eine Multiplizierschaltung
136 ersetzt. Das Bildsignal wird mit Koeffizienten
multipliziert, die Adressen-Werten entsprechen, und multiplizierte
Werte werden der Addierschaltung 132 zugeleitet.
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 17.
Bei der noch anderen Ausführungsform des Raumfrequenzfilters
gemäß Fig. 19 kann die Operation zum Berechnen des kumulierten
Wertes für örtlich begrenzte Bereiche von 3×3 Pixel
mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Das Bildsignal
wird seriell in der Reihenfolge der Rasterabtastung zugeleitet.
Ein Bildsignal, das durch zwei 1-Zeilen-Verzögerungsglieder
140 a und 140 b hindurchgegangen ist, gelangt zu
einem Wandler 141 c; ein Bildsignal, das durch das 1-Zeilen-
Verzögerungsglied 140 a hindurchgegangen ist, wird einem
Wandler 141 b zugeleitet, und ein nichtverzögertes Bildsignal
wird einem Wandler 141 a zugeführt. Die Wandler 141 a, 141 b
und 141 c sind von ähnlichem Aufbau wie der Nachschlagtabellen-
Speicher 131 gemäß Fig. 17 oder wie die Kombination aus
dem Speicher 135 und der Multiplizierschaltung 136 gemäß
Fig. 18.
Der Wandler generiert einen umgeformten Wert, der gleich ist
dem Bildsignal multipliziert mit den Adressen entsprechenden
Umrechnungs-Koeffizienten. Die Ausgangssignale von den Wandlern
141 a, 141 b und 141 c werden einer Addierschaltung 142
zugeleitet, und ein Ausgangssignal von der Addierschaltung
142 wird einem 1-Pixel-Verzögerungsglied 143 a, einer Addierschaltung
144 a und einem 1-Pixel-Verzögerungsglied 143 b zugeführt.
Das dem 1-Pixel-Verzögerungsglied 143 a zugeführte
Signal wird um eine Zeitdauer, die der Zeit eines Pixels
bzw. Bildelements entspricht, verzögert und wird dann der
Addierschaltung 144 a zugeleitet, in der es dem Ausgangssignal
von der Addierschaltung 142 hinzuaddiert wird. Ein Ausgangssignal
von der Addierschaltung 144 a wird um die Zeit
eines Pixels weiter verzögert. Das so verzögerte Signal wird
dann in einer Addierschaltung 144 b dem Signal von der Addierschaltung
142 hinzuaddiert. Das Ausgangssignal von der
Addierschaltung 144 b wird als der Akkumulations-Wert dem
Akkumulations-Rechner 109 zugeleitet. In der vorstehend erläuterten
Weise kann der Akkumulations-Wert für den örtlich
begrenzten Bereich von 3×3 Pixel im Parallelbetrieb mit
hoher Geschwindigkeit berechnet werden. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 19 ist der örtlich begrenzte Bereich 3×3
Pixel groß; bei einer Erhöhung der Pixelzahl im Bereich ist
die Berechnung der Akkumulation für einen größeren Bereich
möglich.
Vor Durchführen der Berechnung zur Ableitung der Korrelation
in Übereinstimmung mit der Akkumulations-Rechnung wird also
jedes Abbild einer Raumfrequenzfilterung unterworfen. Eine
genaue Ableitung der Korrelation von Abbildern ist möglich
durch Herausnehmen eines Bereiches, der eine bestimmte,
Eigenschaften von Abbildern entsprechende Raumfrequenzkomponente
hat. Bei der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform
wird daher die Raumfrequenzfilterung vorgenommen,
indem die Berechnung zur Ableitung der Akkumulation für
örtlich begrenzte, zu Pixels zentrierten Bereichen ausgeführt
wird, und sodann wird die Korrelation berechnet. Weil
die Bewegung des distalen Endoskopendes sehr klein ist, und
die Korrelation zwischen den rechten und linken Abbildern
sehr stark ist, kann die Korrelation durch Herausnehmen der
hohen Raumfrequenzkomponenten im Abbild genau abgeleitet
werden. Zu dieser Hochpaßfilterung wird der Bereich von
3×3 Pixel unter Benutzung des nachstehend angegebenen
Laplace-Filters verarbeitet, so daß Niederfrequenzkomponenten
abgeschnitten und Randabschnitte herausgefiltert werden.
In der obigen Gleichung stellt das Zeichen * die Faltung
dar.
Wenn die Korrelation zwischen dem rechten und dem linken Abbild
durch die sich aus den geometrischen Bedingungen und
der Beleuchtung ergebende Formverzerrung zerstört wird, kann
der Korrelationswert durch Herausfiltern niedrigerer Raumfrequenzkomponenten
mittels einer Tiefpaßfilterung präzise
abgeleitet werden. Die Tiefpaßfilterung ist unter Anwendung
des nachstehend angegebenen Mittelungsfilters durchführbar.
Die Akkumulations-Rechnung kann unter Anwendung vieler anderer
Koeffizienten als der oben angegebenen durchgeführt werden,
und ein Bandpaßfilter kann bei einer speziellen Raumfrequenzfilterung
angewendet werden, wenn ein großer örtlicher
Bereich gewählt wird. Mit anderen Worten, zweckdienliche
Filterungen können entsprechend den Eigenschaften der
zu verarbeitenden Abbilder durchgeführt werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
kann der Korrelationswert mit einem einfachen Aufbau genau
berechnet werden.
Bei der in Fig. 20 dargestellten fünften Ausführungsform
werden die Ausgangssignale von Einrichtungen 113 a und 113 b
für eine erste Fourier-Transformation durch zugehörige Raumfrequenzfilter
145 a und 145 b hindurchgeleitet, und deren
Ausgangssignale werden der Multiplizierschaltung 114 zugeführt.
Zwei Ausführungsformen des Raumfrequenzfilters sind
in Fig. 21 und 22 dargestellt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 21 wird ein Nachschlagtabellen-
Speicher 146 benutzt. Eine durch Fourier-Transformation
des Bildsignals f(r) erhaltene Frequenz und ein durch
Fourier-Transformation übergeführter Wert F(r) werden von
der Einrichtung 113 a an den Nachschlagtabellen-Speicher 146
abgegeben, und die Umformung geschieht entsprechend einer
durch die eingegebene Frequenz u ausgewählte Umrechnungstabelle
und hat als Ergebnis F′(u).
Die Ausführungsform gemäß Fig. 22 weist einen Nachschlagtabellen-
Speicher 147 und eine Multiplizierschaltung 148 auf. Die
Frequenz u wird von der Einrichtung 113 a für eine erste Fourier-
Transformation an den Speicher 147 abgegeben, der einen
der Frequenz u entsprechenden Koeffizienten k generiert. Die
Ableitung von F′(u) erfolgt in der Multiplizierschaltung 148
durch Multiplizieren des Koeffizienten k mit dem durch Fourier-
Transformation übergeführten Wert F(u) von der Einrichtung
113 a.
Der andere Raumfrequenzfilter 145 b kann in gleicher Weise
aufgebaut sein.
Auch bei der fünften Ausführungsform wird der Korrelationswert
berechnet, nachdem, wie bei der vierten Ausführungsform,
eine zweckdienliche Raumfrequenzfilterung durchgeführt
worden ist. Weil jedoch das Filtern im Raumfrequenzbereich
nach der Fourier-Transformation ausgeführt wird, ist die Anwendung
einer beliebigen Filterung möglich. Mit anderen
Worten, für die Filterung besteht keine Beschränkung durch
die Größe der örtlichen Bereiche, so daß es stets möglich
ist, entsprechend den Eigenschaften von Abbildern unter
bestmöglichen Bedingungen zu filtern. Die genauere Berechnung
zur Ableitung des Korrelationswertes kann daher mit
hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Gemäß Fig. 23 werden die Ausgangssignale von den Einrichtungen
113 a und 113 b für eine erste Fourier-Transformation
nicht nur an die Multiplizierschaltung 114, sondern auch an
zugehörige Absolutwert-Rechner 149 a und 149 b abgegeben, die
absolute Werte der durch Fourier-Transformation übergeführten
Werte
berechnen, welche dann einer Multiplizierschaltung
150 zugeführt werden. Sodann werden Ausgangssignale
von den Multiplizierschaltungen 114 und 150
einer Dividierschaltung 151 zugeleitet, und ein von dieser
abgeleiteter Quotient wird einer Einrichtung 115 für inverse
Fourier-Transformation zugeführt. Der übrige Aufbau dieser
Ausführungsform ist derselbe wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 14.
Bei der sechsten Ausführungsform werden die durch Fourier-
Transformation übergeführten Werte F und G* der Abbilder f
und g durch die zugehörigen absoluten Werte |F | und |G |
dividiert, und danach wird der Korrelationswert C berechnet.
Mit anderen Worten, der Korrelationswert C wird nach der
nachstehenden Gleichung berechnet:
Bei der sechsten Ausführungsform kann die Korrelation bestimmt
werden, ohne daß eine Abhängigkeit vom Fourier-Spektrum
besteht, und ist somit nur durch die Phasen-Information
bestimmt. Der Korrelationswert kann daher sehr genau abgeleitet
werden. Beim Endoskop ist der Blickwinkel des Objektivs
sehr klein, und der Biegewinkel des distalen Endes ist
klein, so daß das sehr stark korrelierte endoskopische Abbild
gewonnen werden kann. Der Korrelationswert kann daher
mittels des einfachen Aufbaus genau und rasch berechnet
werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der
Korrelationswert durch die elektronische Schaltungsanordnung
abgeleitet. Es ist aber auch möglich, den Korrelationswert
mit optischen Mitteln abzuleiten. Nachstehend werden einige
Ausführungsformen eines optischen Korrelations-Rechners beschrieben.
Bei der in Fig. 24 dargestellten ersten Ausführungsform des
optischen Korrelations-Rechners wird ein von einem Laser 156
abgegebener Laserstrahl durch einen Strahlausweiter 157 geweitet
und dann zum Teil von einem halbdurchlässigen Spiegel
158 als Bezugsstrahl durchgelassen. Ein vom Spiegel 158 reflektierter
Lichtstrom wird von einem totalreflektierenden
Spiegel 159 erneut abgelenkt und gegen einen Bild-Film 160
gerichtet. Dieser ist von einem Positivfilm gebildet, der
von den im Bildspeicher 107 gespeicherten rechten und linken
Abbildern eines aufweist. Vor dem Film 160 ist eine Maske MA
gemäß Fig. 25 so angeordnet, daß nur ein für die Berechnung
interessierender Objektbereich DE freiliegt. Vom Bild-Film
160 durchgelassenes Licht wird von einer Linse 161 aufgefangen
und zusammen mit dem Bezugslicht auf ein Hologramm 162
projiziert, das in einer Brennebene der Linse 161 angeordnet
ist. Wegen der Interferenz zwischen dem Bild- und dem Bezugslicht
entstehen Fransen, die auf dem holografischen Film
162 aufgezeichnet werden. Sodann wird der Bild-Film 160 gegen
den anderen Bild-Film ausgetauscht, und die Lage eines
Lichtflecks wird von einer Linse 163 und einem Detektor 164
festgestellt, der die zweidimensionale Verteilung der Lichtstärke
zu erfassen vermag und in einer Brennebene der Linse
163 angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine an den Detektor
164 angeschlossene Steuerung 165 die Lichtfleckposition
bestimmen. Der vorstehend beschriebene Vorgang wird bei geänderter
Lage und Größe des Maskenfensters wiederholt. Auf
diese Weise kann der Versetzungsbetrag abgeleitet werden und
wird in einem Versetzungsbetrag-Speicher 166 gespeichert.
Es folgt nun eine theoretische Erläuterung zum Prinzip des
optischen Verfahrens für die Ableitung des Korrelationswertes.
Wenn eine vom Abbild f(r) durchgelassene monochromatische
ebene Welle von der Linse aufgefangen wird, läßt sich die
komplexe Amplituden-Verteilung U f (q) in der Brennebene
folgendermaßen ausdrücken:
Darin stellt A eine Amplitude des einfallenden Lichts und f
die Brennweite der Linse dar. Wenn für die Gleichung (16)
eine Raumfrequenz u=q/λ f angenommen wird, stellt sie die
zweidimensionale Fourier-Transformation dar. In der Brennebene
der Linse 161 wird daher das Bild erzeugt, das die
Fourier-Transformation des Abbildes f(r) ist. Sodann wird
die Intensitäts-Verteilung der Interferenz zwischen dem
durch Fourier-Transformation umgeformten Bild und dem Bezugslicht
auf dem Hologramm-Film 162 ausgezeichnet. In
diesem Falle läßt sich die komplexe Amplituden-Verteilung
H f (q) der Lichtwelle am Hologramm-Film 162 folgendermaßen
ausdrücken:
H f (q) ∝ U f (q) + A exp (- ja q) (17
worin
und β ein Winkel zwischen der optischen
Achse des Bezugslichts und der Z-Achse ist.
Nimmt man an, daß die Amplituden-Durchlässigkeit vom lichtempfindlichen
Material des Hologramm-Films 162 proportional
der Wurzel der Lichtstärke ist, ist die Verteilung der
Amplituden-Durchlässigkeit T H (q) des Hologramm-Films 162
dargestellt durch die folgende Gleichung:
T H (q) ∝ |U f (q) |² + A² + A U F (q) exp (ja q) + A U F *(q) exp (- ja q) (18)
Wenn auf den Hologramm-Film 162 von einem Film 160, der das
andere Bild g(r) trägt, durchgelassenes Licht fällt, läßt
sich eine Wellenebene O(q) von durch den Hologramm-Film 162
hindurchgehendem Licht folgendermaßen ausdrücken:
O (q) ∝ U g · T H (q)=(|U f (q) |²+A²) · U g (q)+A · U f (q) · U g (q) exp (+ja q)+A U F *(q) · U g (q) exp (-ja q) (19)
Die Linse 163 ist in solcher Richtung angeordnet, daß gebrochenes
Licht des dritten Terms in der Gleichung (19)
durchgelassen wird. Durch Berücksichtigen der zweidimensionalen
Fourier-Transformation der Linse 163 läßt sich eine
komplexe Amplituden-Verteilung O′(r) in der Brennebene der
Linse 163 folgendermaßen darstellen:
O′(r) ∝ Af(r) *g(r - a) (20)
Wird ein Ausgangspunkt nach α verschoben, läßt sich die
Gleichung (20) folgendermaßen umschreiben:
O′(r) ∝ Af(r) *g(r) (21)
Diese Gleichung ist mit Gleichung (8) gleich. Der zweidimensionale
Detektor 164 ist daher in der Brennebene der Linse
163 angeordnet, und es wird eine Stelle mit der größten
Lichtstärke erkannt. Sodann kann der Betrag der Versetzung
zwischen den Abbildern f(r) und g(r) ermittelt werden.
Bei Benutzung des optischen Korrelations-Rechners kann der
Korrelationswert sofort abgeleitet werden.
Bei der in Fig. 26 dargestellten zweiten Ausführungsform des
optischen Korrelations-Rechners wird das aus dem Bildspeicher
107 ausgelesene und auf einer Kathodenstrahl- bzw.
Bildröhre 168 über eine Bildröhren-Steuerung 167 angezeigte
Abbild unter Benutzung von Laserlicht von einem Inkohärent/
Kohärent-Wandler 169 optisch ausgelesen. Der Wandler 169
kann von LCLV oder BSO, die Flüssigkristalle verwenden, gebildet
sein.
Beim gezeigten Beispiel ist die Ausbildung des Positivfilms
nicht mehr erforderlich, und die Umwandlung von elektrischen
in optische Daten kann reibungslos durchgeführt werden.
Der Aufbau des Bildanzeigegerätes ist in Fig. 27 dargestellt.
In einem Bild auf einer Anzeigesteuerung 170 werden
das eingegebene Farbbild, der Versetzungsbetrag und R in
Übereinstimmung mit Befehlen bestimmt, die von einer Mensch/
Maschine-Schnittstelle 171 kommen, welche eine Tastatur und
eine Joymatic umfaßt. Die ausgewählten Daten werden auf
einer Farbanzeige 172 angezeigt.
Gemäß Fig. 28A, 28B und 28C gibt es drei Anzeige-Betriebsarten.
In der ersten Anzeige-Betriebsart wird das eingegebene
Farbbild unverändert angezeigt (siehe Fig. 28A). In der zweiten
Anzeige-Betriebsart wird die Vertiefungen und Erhebungen
betreffende Information aus dem Versetzungsbetrag abgeleitet,
und R wird als Graubild angezeigt (siehe Fig. 28B). In der
dritten Anzeige-Betriebsart gemäß Fig. 28C wird die Höheninformation
mittels einer dreidimensionalen grafischen Darstellung
angezeigt. Die dritte Anzeige-Betriebsart umfaßt
zwei Unterbetriebsarten. In der ersten Unterbetriebsart wird
das dreidimensionale Bild durch Zeilenbilder dargestellt,
und in der zweiten Unterbetriebsart werden das dreidimensionale
Bild und die Farb-Information übereinandergelegt. Die
Bildanzeige-Steuerung 170 führt in der ersten Unterbetriebsart
die Vorgänge des Glättens und weniger scharf Konturierens
und in der zweiten Unterbetriebsart die Vorgänge des
Glättens und Schattierens aus, so daß der dreidimensionale
Eindruck verbessert wird.
In der dritten Anzeige-Betriebsart kann die dreidimensionale
grafische Darstellung entsprechend von der Mensch/Maschine-
Schnittstelle 171 gelieferter Befehle unter jedem Blickwinkel
erzielt werden.
In der zweiten und dritten Anzeige-Betriebsart lassen sich
bestimmte Stellen des Abbildens mit einem Zeiger CA markieren,
und Höhe, Abstand und Fläche der markierten Abschnitte
lassen sich auf dem Bildschirm anzeigen.
Das auf der Farbanzeige 172 angezeigte Bild wird mit einem
Bildaufzeichnungsgerät 173 aufgezeichnet, das von einer
Stehbildkamera unter Benutzung eines fotografischen Films
un eines Sofortbild-Films und von einem Farb-Papierkopiergerät
gebildet sein kann.
Für das Erkennen der Drehbewegung der Musterscheibe 19 in
der ersten Ausführungsform und des Musterriemens bzw. Drehbetätigungsdrahtes
17 bei der vierten Ausführungsform können
statt des optischen Sensors 21 verschiedene andere Arten von
Sensoren verwendet werden. Beispielsweise läßt sich das magnetische
Muster mittels eines magnetoelektrischen Wandlers,
z. B. eines Hall- oder Magnetwiderstands-Elementes, feststellen.
Ferner kann für den Drehantrieb der Drehhandhabe 20 ein
Elektromotor vorgesehen sein. Der Grad der Biegung des abwinkelbaren
Abschnitts 5 kann mittels eines auf ihn aufgebrachten
Dehnungsmeßstreifens ermittelt werden.
Bei der ersten bis vierten Ausführungsform wird der abwinkelbare
Endoskopabschnitt 5 an einer einzigen Stelle gebogen;
er kann aber gemäß Fig. 29 an zwei Stellen W₁ und W₂
abwinkelbar sein. Das Objektiv 1 wird dann in solcher Weise
versetzt, daß seine optische Achse stets zu sich selbst parallel
bleibt (siehe Fig. 30). Gemäß Fig. 30 ist im distalen
Endoskopende ein Festkörper-Bildsensor 45 so angeordnet, daß
ein Objekt 4 auf dem Bildsensor 45 durch ein Objektiv 1 abgebildet
wird. Durch die Aufnahme von zwei Bildern bei parallelgehaltener
optischer Achse des Objektivs 1 wird ein
durch Schraffierung dargestelltes gemeinsames Feld unter
einer Parallaxe l erzielt.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wird das distale Endoskopende
gekrümmt, es kann aber auch abgeknickt werden. Ferner
können die Biege- oder Abknickrichtungen nach oben und
unten, nach rechts und links weisen oder kombiniert sein.
Bei der ersten Ausführungsform sind die linken und rechten
Abbilder im ersten und zweiten Bildspeicher 14 und 15 gespeichert,
und Stellungen der Trommel 18 sind in einer ersten
und einer zweiten Rastschaltung 24 und 25 gespeichert.
Diese Signale können auch in einem einzigen optischen Plattengerät
oder einem Magnetplattengerät gespeichert werden,
und die aus der Platte ausgelesenen Signale können dann der
Bildverarbeitungs-Einrichtung 16 zugeleitet werden.
Bei der ersten Ausführungsform werden durch Ableiten einer
Differenz zwischen den in der ersten und der zweiten Rastschaltung
24 und 25 gespeicherten Zählstände Biegewinkelinformationen
abgeleitet. Dies kann entweder in der Bildverarbeitungs-
Einrichtung 16 oder im Endoskop durchgeführt
werden. Wenn ferner der Zählstand des Zählers 23 der Biegestellung
des abwinkelbaren Abschnitts 5 direkt entspricht,
ist es möglich, Informationen über die Richtung der optischen
Achse des Objektivs 1 einzugeben. In diesem Falle läßt
sich die Berechnung durch Berücksichtigen der Richtung der
optischen Objektivachse sehr viel genauer durchführen.
Bei der ersten bis vierten Ausführungsform wird das von der
Fernsehkamera 12 oder dem Festkörper-Bildsensor 45 gelieferte
Bildsignal mittels des Analog/Digital-Wandlers 13 in ein
digitales Signal umgewandelt; das analoge Bildsignal kann
jedoch direkt in einem analogen optischen oder Magnetplattengerät
gespeichert werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen werden die beiden
Abbilder vom Endoskop in zwei verschiedenen Stellungen gesehen.
Es ist jedoch auch möglich, mehr als zwei Bilder aufzunehmen.
Es kann dann erwartet werden, daß Abstand, Höhe
sowie Vertiefungen und Erhöhungen mit sehr viel größerer
Genauigkeit erhalten werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der
abwinkelbare Abschnitt 5 des Endoskops durch Drehen der
Drehhandhabe 20 im Bedienteil am proximalen Ende des Einführungsteils
bewegt. Es ist auch möglich, die Trommel 18 mittels
eines Elektromotors zu drehen. In diesem Falle können
Betätigungsorgane, z. B. Schalter und veränderbare Widerstände,
im Bedienteil des Endoskops oder in einer Beleuchtungs-Einheit,
mit der das Endoskop verbunden ist, angeordnet
sein. In letzterem Falle läßt sich der abwinkelbare Abschnitt
5 mit Fernsteuerung bewegen.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung es ermöglicht,
mehrere endoskopische Abbilder, die aus verschiedenen
Stellungen gesehen werden, zusammen mit den die gegenseitigen
Beziehungen dieser Abbilder darstellenden Informationen
aufzunehmen und durch Verarbeiten dieser Signale verschiedene
Arten von Informationen über die geometrischen
Eigenschaften des Objekts abzuleiten.
Claims (34)
1. Verfahren zum Verarbeiten von endoskopischen Abbildern,
die mit einem Endoskop gewonnen werden, das einen Einführungsteil,
an dessen distalem Ende einen abwinkelbaren Abschnitt
und einen Bedienungsteil zum Steuern einer Biegebewegung
des abwinkelbaren Abschnitts umfaßt,
gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsschritte:
- - Eingabe eines ersten endoskopischen Abbildes eines Objektes (4), das mit dem in einer ersten Stellung angeordneten Endoskop gewonnen wurde,
- - Eingabe eines zweiten endoskopischen Abbildes des Objektes (4), das mit dem in einer zweiten Stellung angeordneten Endoskop gewonnen wurde und sich zunehmend zum Teil mit dem ersten endoskopischen Abbild überlappt, und
- - Erkennung einer Stellungsbeziehung zwischen der ersten und der zweiten Stellung des Endoskops.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das erste und das zweite endoskopische Abbild durch Bewegen
des abwinkelbaren Abschnitts (5) des Endoskops gewonnen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der abwinkelbare Abschnitt (5) des Endoskops durch Bewegen eines Betätigungsorgans (20) im Bedienungsteil am proximalen Ende vom Einführungsteil des Endoskops bewegt wird und
- - die Stellungsbeziehung durch Erkennen einer Bewegung des Betätigungsorgans (20) festgestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der abwinkelbare Abschnitt (5) durch Drehen einer Drehhandhabe (20) im Bedienungsteil bewegt wird, die mit dem Abschnitt (5) über einen Drehbetätigungsdraht (17) verbunden ist, und
- - die Stellungsbeziehung durch Erkennen einer Drehbewegung der Drehhandhabe (20) festgestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellungsbeziehung durch Erkennen einer Drehbewegung
einer Musterscheibe (19) festgestellt wird, die mit der
Drehhandhabe (20) gleichachsig verbunden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehbewegung der Musterscheibe (19) durch einen fotoelektrischen
Sensor (21) erkannt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellungsbeziehung durch Erkennen der Bewegung des Drehbetätigungsdrahtes
(17), auf dem ein Muster ausgebildet ist,
festgestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der abwinkelbare Abschnitt (5) an einer einzigen Stelle gebogen
wird, derart, daß die Richtung einer optischen Achse
eines im digitalen Ende des Abschnitts (5) angeordneten Objektivs
(1) in bezug auf das Objekt (4) änderbar ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der abwinkelbare Abschnit (5) an zwei Stellen (W₁, W₂) gebogen
wird, derart, daß die Richtung einer optischen Achse
eines im distalen Ende des Abschnitts (5) angeordneten Objektivs
(1) in bezug auf das Objekt (4) unverändert bleibt.
10. Verfahren zum Verarbeiten von endoskopischen Abbildern,
die mit einem Endoskop gewonnen werden, das einen Einführungsteil,
an dessen distalem Ende einen abwinkelbaren Abschnitt
und einen Bedienungsteil zum Steuern einer Biegebewegung
des abwinkelbaren Abschnitts umfaßt,
gekennzeichnet durch die folgenden Arbeitsschritte:
- - Eingabe eines ersten endoskopischen Abbildes eines Objektes (4), das mit dem Endoskop in einer ersten Stellung gewonnen wurde,
- - Eingabe eines zweiten endoskopischen Abbildes des Objektes (4), die mit dem Endoskop in einer zweiten Stellung gewonnen wurde und sich zumindest zum Teil mit dem ersten endoskopischen Abbild überlappt.
- - Erkennung einer Stellungsbeziehung zwischen dem ersten und dem zweiten endoskopischen Abbild und
- - Verarbeitung des ersten und des zweiten endoskopischen Abbildes in Übereinstimmung mit der Stellungsbeziehung, um geometrische Informationen über das Objekt (4) abzuleiten.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Verarbeitungsschritt der Betrag einer Versetzung abgeleitet
wird, dargestellt durch einen Abstand zwischen zwei entsprechenden
Stellen auf dem ersten und dem zweiten endoskopischen
Abbild.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand durch Ableiten einer Korrelation zwischen kleinen
Bereichen im ersten und im zweiten endoskopischen Abbild
erkannt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Ableiten der Korrelation eine Verzerrung des ersten
und des zweiten endoskopischen Abbildes korrigiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die endoskopischen Abbilder nach Korrektur ihrer Verzerrung
einer Interpolation unterworfen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Interpolation entsprechend einer b-Splinefunktion vorgenommen
wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrelation mit Hilfe eines elektronischen Korrelations-
Rechners erkannt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Arbeitsschritt der Korrelationserkennung folgende
Schritte umfaßt:
- - Ableitung von Korrelationswerten von ersten Bereichen im ersten und im zweiten endoskopischen Abbild,
- - Wahl von ersten Bereichen, deren Korrelationswerte einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigen,
- - Ableitung von Korrelationswerten von zweiten Bereichen, die innerhalb ausgewählter erster Bereiche gelegen und kleiner als diese sind,
- - Erkennung eines zweiten Bereiches, der den größten Korrelationswert besitzt und
- - Ableitung einer Adresse des zweiten Bereiches mit dem größten Korrelationswert.
18. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrelation nach der nachstehenden Gleichung
berechnet wird, worin der Mittelwert eines Produktes
aus erstem und zweitem Abbild f bzw. g ist, · das Produkt
aus je einem Mittelwert von f und g, und σ f und σ g Standardabweichungen
der Abbilder f und g sind.
19. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Ableiten der Korrelation das erste und das zweite
endoskopische Abbild einer Raumfrequenzfilterung unterworfen
werden.
20. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - jedes erste und jedes zweite endoskopische Abbild nacheinander einer Fourier-Transformation und einer Raumfrequenzfilterung unterworfen wird,
- - durch die Raumfrequenzfilterung gewonnene Ausgangssignale multipliziert werden und
- - ein multipliziertes Signal einer inversen Fourier-Transformation unterworfen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Raumfrequenzfilterung durch Ausfiltern von Hochfrequenzkomponenten
des ersten und des zweiten endoskopischen Abbildes
durchgeführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hochfrequenzkomponente mittels eines Laplace-Filters
herausgefiltert werden.
23. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Raumfrequenzfilterung durch Ausfiltern von Niederfrequenzkomponenten
des ersten und des zweiten endoskopischen
Abbildes durchgeführt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Niederfrequenzkomponenten mittels eines Mittelungsfilters
herausgefiltert werden.
25. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Korrelationswert C nach der nachstehenden Gleichung
abgeleitet wird, worin -1 die inverse Fourier-Transformation
darstellt, F und G* Fourier-Transformationen des ersten
und des zweiten endoskopischen Abbildes und |F | und |G | absolute
Werte von F und G* sind.
26. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrelation mittels eines optischen Korrelations-
Rechners erkannt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Arbeitsschritt der Abstandserkennung folgende Schritte
umfaßt:
- - Ausbildung eines holografischen Films (162) vom ersten endoskopischen Abbild,
- - Ausbildung eines überlagerten Bildes von einer Abbildung eines Teils des holografischen Films (162) und
- - Erkennung der Lage einer Stelle mit der maximalen Lichtstärke im überlagerten Bild.
28. Verfahren nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß
der holografische Film (162) durch Projizieren eines Abbildes
eines Teils des auf einem fotografischen Film (160) aufgezeichneten
ersten endoskopischen Abbildes zusammen mit einem
Bezugslicht auf einen fotografischen Rohfilm und durch
Entwickeln des fotografischen Films ausgebildet wird.
29. Verfahren nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß
der holografische Film (162) ausgebildet wird durch
- - Anzeigen eines inkohärenten Abbildes des ersten endoskopischen Abbildes an einem Anzeigegerät,
- - Umwandeln des inkohärenten in ein kohärentes Abbild,
- - Projizieren des kohärenten Abbildes zusammen mit Bezugslicht auf einen fotografischen Rohfilm und
- - Entwickeln des fotografischen Films.
30. Verfahren nach Anspruch 11,
im Verarbeitungsschritt eine Höhe der interessierenden
Stelle des Objektes (4) in Übereinstimmung mit dem Versetzungsbetrag
berechnet wird.
31. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Verarbeitungsschritt der Abstand zwischen zwei Stellen
auf dem Objekt (4) in Übereinstimmung mit dem Versetzungsbetrag
berechnet wird.
32. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einem Arbeitsschritt das erste und das zweite endoskopische
Abbild, ein Vertiefungen und Erhebungen des Objektes
(4 darstellendes Graubild und eine dreidimensionale Abbildung
des Objektes (4) angezeigt werden.
33. Verfahren nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Anzeigeschritt der Abstand zwischen zwei Stellen auf der
angezeigten Abbildung angezeigt wird, wobei diese Stellen
mit Zeigern (CA) markiert sind.
34. Verfahren nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Anzeigeschritt die Höhe einer Stelle auf der angezeigten
Abbildung angezeigt wird, die mit einem Zeiger (CA) markiert
ist.
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