DE3902503C2 - - Google Patents

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DE3902503C2
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Takashi Nishibe
Shotaro Kawasaki Kanagawa Jp Yokoyama
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung eines Berechnungswertes für das Scharfeinstellen eines optischen Systems, wobei zwei denselben Gegenstand betreffende Bilder auf räumlich getrennten Lichtwegen von einer ersten und einer zweiten Sensoranordnung empfangen werden, die Signale liefern, die jeweils die Lichtintensitätsverteilung der empfangenen Bilder anzeigen, wobei aus den Signalen der Sensoranordnungen Korrelationsfunktionswerte zur Bestimmung der Scharfeinstellung gebildet werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Erfassung eines Berechnungswertes für das Scharfeinstellen eines optischen Systems, wobei zwei denselben Gegenstand betreffende Bilder auf räumlich getrennten Lichtwegen auf einer ersten und einer zweiten Sensoranordnung abgebildet werden, die Signale liefern, die jeweils die Lichtintensitätsverteilung der empfangenen Bilder anzeigen, und wobei eine Korrelationsfunktionswerte bildende Einrichtung sowie eine Einrichtung zur Bestimmung des Berechnungswertes für die Scharfeinstellung aus den Korrelationsfunktionswerten vorgesehen ist.
Bei einem Verfahren zum selbsttätigen Fokussieren einer Kamera empfangen zwei als Paar zusammengestellte Sensoranordnungen jeweils das Bild eines Gegenstandes auf räumlich voneinander getrennten Lichtwegen. Die relative Position der Bilder oder die Bildverschiebung gegenüber einem Be­ zugspunkt wird über die beiden Sensoranordnungen ermittelt. Das Fokussieren der Kameralinse wird dadurch bewirkt, daß die relative Position als Maß be­ nutzt wird, das den Abstand und die Richtung zum Gegenstand darstellt, und eine Verschiebung des Linsenbrennpunktes erfolgt. Die Fig. 3 bis 5 zei­ gen zur Anwendung kommende Beispiele für dieses Verfahren zur Ermittlung der relativen Position zweier zusammengehöriger Bilder.
Fig. 3 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Ermittlung eines Abstandes d zu einem Gegenstand 1. Zwei kleine Linsen 2L und 2R, die einen Abstand b voneinander haben, sind an der Kamera angebracht. Das Licht vom Gegenstand 1 wird über unterschiedliche Lichtwege 3L und 3R zu den kleinen Linsen 2L und 2R empfangen. An den Brennpunkten dieser kleinen Linsen 2L und 2R ist jeweils eine optische Sensoranordnung 10L bzw. 10R angebracht, um je ein Bild IL bzw. IR hervorzurufen. Da der Gegenstand 1 von einem Sucher umrahmt ist, wobei sich der Gegenstand 1 links vor der kleinen Linse 2L befindet, wird das Bild IL des Gegenstandes 1 am selben Platz an der optischen Sensoranordnung 10L entworfen. Entsprechend dem Abstand d zum Gegenstand nimmt rechts das Bild IR, wie aus der Figur ersichtlich, unterschiedliche Plätze an der Sensoranordnung 10R ein. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das Bild IR an der optischen Sensoranordnung 10R gegenüber einer Bezugsposition R verschoben, an der das Bild ausgebildet würde, wenn sich der Gegenstand 1 in einem unendlichen Abstand befände. Somit kann der Abstand d aus einer einfachen trigonometrischen Formel: d = b · f/S ermittelt werden, in der S die Verschiebungsgröße der Bildes relativ zur Bezugsposition R ist. Wenn schon zur Fokussierung der Kamera der Abstand d tatsächlich nicht errechnet wird, so wird doch das Maß der Verschiebung S vielmehr zur Fokussierung der Linse direkt benutzt.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel zur Ermittlung eines Abstandes, wenn der Gegenstand 1 weder vor der linken noch rechten kleinen Linse, sondern beispielsweise vor einer Mittelposition zwischen den beiden kleinen Linsen 2L und 2R angeordnet ist. In diesem Fall sind die beiden Bilder IL und IR an den beiden optischen Sensoranordnungen 10L und 10R in der Querrichtung gegenüber der Bezugsposition R verschoben, an der ein Gegenstand in unendlicher Entfernung ein Bild hervorruft. Es sollte einfach bemerkt werden, daß der Abstand d nach der vorher erwähnten Gleichung d = b · f/S unter Benutzung der Summe der Verschiebungen S = SL + SR der betreffenden Bilder IL und IR bestimmt werden kann. Außerdem sollte bemerkt werden, daß bei der Ermittlung des Abstandes bloß die gegenseitige Lage der Bilder IL und IR oder die Verschiebung der Bilder an den optischen Sensoranordnungen 10L und 10R gegenüber ihrer Bezugsposition ermittelt zu werden braucht.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Ermittlung eines außerhalb des Brennpunktes liegenden Zustandes zum Beispiel bei einer Reflexkamera mit einer einzigen Linse. Zwischen einer empfangenden Linse 4 und einem Film 6 ist ein Spiegel 5 gesetzt. Das vom Gegenstand 1 kommende Licht, das vom Spiegel 5 reflektiert wird, entwirft mit Hilfe der beiden kleinen Linsen 2L und 2R an den horizontal gestellten Abschnitten 10L und 10R der optischen Sensoranordnung 10 Bilder. Obgleich diese durch die empfangende Linse 4 aus­ gebildet werden, nehmen die Abschnitte 10L und 10R die Bilder über unter­ schiedliche Teile der Linse 4 und die räumlich getrennten Lichtwege 3L und 3R auf.
An der rechten Seite der Fig. 5 sind in Abhängigkeit vom Brenn­ punkt der Linse 4 drei Möglichkeiten der Bildplätze auf der optischen Sen­ soranordnung gezeigt. Wenn die Linse 4 im Brennpunkt liegt, sind die Bilder durch je eine Spitze I wiedergegeben. Wie aus den Auftragungen ersichtlich ist, bewegen sich die beiden Spitzen If aufeinander zu, falls die Linse 4 Lagen vor dem Brennpunkt einnimmt, und die Spitzen Ib des Bildes entfernen sich voneinander, wenn sich die aufnehmende Linse hinter dem Brennpunkt be­ findet. Somit können die Abweichung vom Brennpunkt und deren Richtung, also nach vorn oder hinten dadurch herausgefunden werden, daß die tatsächlichen Verschiebungen SL und SR der Bildspitzen oder die Summe der Verschiebungen S gegenüber der Bezugsposition R ermittelt werden, in der das Bild im Brenn­ punkt ist. Eine Ermittlung des Maßes der Unschärfe ist daher nur eine Er­ mittlung der gegenseitigen Position der Bilder auf den beiden Lichtsensor­ anordnungen 10L und 10R.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den eingangs erwähnten Merkmalen, wonach zwei Sensoreinrichtungen vorgesehen sind, die zwei denselben Gegenstand betreffende Bilder auf räumlich getrennten Lichtwegen empfangen und Signale liefern, die jeweils die Lichtintensitätsverteilung der empfangenen Bilder anzeigen, und wobei aus den Signalen der Sensoranordnungen Korrelationsfunktionswerte zur Bestimmung der Scharfeinstellung gebildet werden, ist aus der DE 30 41 098 A1 bekannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Erfassung eines Berechnungswertes für das Scharfeinstellen eines optischen Systems zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Paaren von Datensätzen gebildet wird, indem jeweils aus den m Signalen der ersten und der zweiten Sensoranordnung eine Anzahl von n Signalen, die von benachbarten Sensoren der Sensoranordnung geliefert werden, herausgegriffen wird, daß von jedem Datensatzpaar ein Korrelationsfunktionswert für die beiden Datensätze berechnet wird, daß aus der Anzahl der berechneten Korrelationsfunktionswerte ein Extremwert ermittelt wird, daß anhand der Position der Sensoren, die die Signale für das Datensatzpaar geliefert haben, für welches sich der ermittelte Extremwert ergeben hat, die die Scharfeinstellung bestimmende gegenseitige Position der Bilder auf den Sensoranordnungen ermittelt wird, daß jeweils innerhalb der Datensätze jedes Datensatzpaares eine den Kontrast innerhalb des dem Datensatz entsprechenden Teilbildes kennzeichnende Signaldifferenz festgestellt wird, daß diese Signaldifferenz mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird, und daß der Korrelationsfunktionswert des zugehörigen Datensatzpaares bei der Ermittlung des Extremwertes unberücksichtigt bleibt, wenn die Signaldifferenz von wenigstens einem Datensatz des Datensatzpaares kleiner als der vorgegebene Wert ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Herausgreifen von jeweils n Signalen von nebeneinander liegenden Sensoren aus der ersten und der zweiten jeweils m Signale umfassenden Sensoranordnung und zum Überführen solcher Paare von Signalsätzen an die die Korrelationsfunktionswerte bildende Einrichtung vorgesehen sind, daß Einrichtungen zur Bestimmung der Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Signalwert jedes Signalsatzes eines Paares von Signalsätzen vorgesehen sind, daß eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich jedes Differenzwertes mit einem vorbestimmten Wert vorgesehen ist, und daß eine Korrektureinrichtung vorgesehen ist, die jeden einem Paar von Signalsätzen zugeordneten Korrelationsfunktionswert derart aussondert, daß er bei der Bestimmung des Berechnungswertes für die Scharfeinstellung nicht berücksichtigt wird, wenn der Differenzwert wenigstens eines dieser Signalsätze kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
In der Fig. 6 ist als Beispiel ein Verfahren zum Auffinden der gegenseitigen Lage der Bilder an der optischen Sensoranordnung wiedergegeben. Die linken und rechten Bilderdaten DL und DR sind beispielsweise jeweils eine Ansammlung von m Daten, die eine Lichtintensitätsverteilung der Bilder IL und IR anzeigen. Diese sind in einer sehr einfachen Form als Bilder an den optischen Sensoranordnungen 10L und 10R gezeigt, die in diesem Beispiel dieselbe Anzahl Lichtsensoren wie bei jenen der Fig. 4 und 5 aufweisen. Teilbilddaten PL und PR, die aus jeweils n Daten bestehen, werden als Prüfdaten aus den beiden Bilderdaten DL und DR zwecks Prüfung abgegriffen. Die gegenseitige Abhängigkeit zwischen den Prüfdaten wird zur Ermittlung der gegenseitigen Position der Bilderdaten DL und DR geprüft. Natürlich ist die Zahl der m Daten größer als die der n Daten, so daß die Prüfdaten PL und PR in mehrfacher Weise aus den Bilderdaten herausgegriffen und geprüft werden können, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Unterschiedliche Kombinationen Ck (mit k = 1 bis P) dieser abgegriffenen Prüfdaten sind dargestellt. Beim Abgreifen und Prüfen bestehen die beiden Prüfdaten PL und PR aus aufeinanderfolgenden Daten an den optischen Sensoranordnungen. Bei diesen aufeinanderfolgenden Datenkombinationen ist die eine Kombination der Prüfdaten um Eins abwechselnd zu den anderen Prüf­ daten verschoben. Da die Anzahl der betreffenden Bilderdaten DL und DR m beträgt und die der betreffenden Prüfdaten PL und PR n ist, gibt es m-n unterschiedliche Verschiebungen. Daher sind 2(m-n) + 1 = P Kombinationen Ck an Prüfdaten vorhanden. Ein Korrelationsfunktionswert F gibt das Übereinstimmungs­ maß der betreffenden Prüfdaten PL und PR im Hinblick auf die Kombinationen Ck an. Die folgende Gleichung wird z. B. als Funktion zur Errechnung des Korrelationsfunktionswertes F benutzt:
in der i und j Variable zur Angabe aller Daten innerhalb der Prüfdaten PL und PR sind. Beispielsweise läuft i von i = m-n + 1 bis m und j von j = 1 bis n bei der ersten Kombination C 1 bzw. i von i = 1 bis n und j von j = m-n + 1 bis m bei der letzten Kombination CP. Die betreffenden Daten Li und Rj sind z. B. digitale Daten in Form von 8 Bits. Bei Benutzung der oben erwähnten Funktion ist der Korrelationsfunktionswert klein, falls die Prüfdaten eine hohe Korrelation haben, bzw. umgekehrt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß der Korrelationsfunktionswert F = 0 ist, wenn die Anzahl n der Daten Li bzw. Rj unter den beiden Prüfdaten PL und PR total dieselbe ist.
Fig. 7 stellt ein Beispiel dar, bei dem der Wert F auf der Abszisse und die die Kombinationen anzeigende Variable k auf der Ordinate aufgetragen ist. Die Gestalt, also die Hülle der Auftragung des Wertes F ist natürlich von der Form der Intensitätsverteilung der Bilder IL und IR abhängig und kann sehr ungleichmäßig sein. In diesem Beispiel gibt ein niedriger Wert F eine hohe gegenseitige Übereinstimmung an. Der niedrigste Wert bedeutet, daß eine Position gefunden worden ist, in der die Anzahl n der Prüfdaten PL und PR, das heißt, der Bildabschnitte, die in der Nachbarschaft den n Prüfdaten PL und PR entsprechen, fast vollständig untereinander zusammenfallen. Wenn man somit die Kombination km mit einem kleinstmöglichen Wert vornimmt, zeigt diese tatsächlich die gegenseitige Lage der Bilder an den beiden Sensoranordnungen 10L und 10R an. Aus der Differenz zwischen der Kombinationszahl km und der Kombinationszahl kr, die der Bezugsposition in der Figur entspricht, kann die Verschiebung S zwischen den Bildern bestimmt werden.
Die Verschiebung S oder die Kombinationszahl km, die der auf diese Weise erhaltenen höchsten gegenseitigen Übereinstimmung entspricht, kann unmittelbar z. B. zur Fokussierung der aufnehmenden Linse einer Kamera verwendet werden. Die Kombinationszahl km und die Verschiebungen sind ganze Zahlen, die jedoch durch eine Interpolation auf der Basis der Gestalt oder der Hülle der Auftragung des Korrelationsfunktionswertes F nahe der Kombinationszahl km in Brüche umgewandelt werden können. Falls die optischen Sensoranordnungen 10L und 10R zusätzlich jeweils eine unterschiedliche Anzahl Lichtsensoren aufweisen, wird z. B. aus den Bilderdaten DL an der linken optischen Sensoranordnung 10L, die über die geringere Zahl von Lichtsensoren verfügen soll, ein fester, aus n Daten bestehender Prüfwert ausgewählt. Der Korrelationsfunktionswert F wird dann für Kombinationen aus den obigen Prüfdaten DL und m-n + 1 Prüfdaten errechnet, die von den Bilderdaten DR herausgegriffen und geprüft sind, die entsprechend der optischen Sensoranordnung 10R an der rechten Seite aus m Daten bestehen. Die die höchste gegenseitige Übereinstimmung angebende Kombinationszahl km kann in genau derselben Weise, wie oben erwähnt, bestimmt werden.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, werden bei dem Verfahren zur Ermittlung der gegenseitigen Lage zweier Bilder mehrere Prüfdaten zumindest einmal aus den Bilderdaten des Gegenstandes an der linken und rechten Lichtsensoranordnung herausgegriffen und geprüft, und dann wird die Kombination gewählt, die die höchste gegenseitige Übereinstimmung aller Kombinationen der Prüfdaten links und rechts zeigt. In vielen Fällen kann die Kombination der höchsten Übereinstimmung auf der Basis des Korrelationsfunktionswertes F oder einer Gestalt oder der Hülle bestimmt werden, die die Auftragung des Wertes F bezüglich der Kombinationszahl bildet. Das Problem liegt nun darin, daß manchmal die Kombination mit der höchsten gegenseitigen Übereinstimmung infolge der ungewöhnlichen Gestalt oder Hülle des Wertes F nicht richtig bestimmt werden kann. Dieses Problem ist häufig vorhanden, wenn der Gegenstand ziemlich einfach ist, demnach wenn die Bilder IL und IR eine sehr einfache Gestalt haben und Änderungen innerhalb des Bildes auf einen einzigen örtlichen Abschnitt ohne bedeutsame Änderungen im restlichen Bild konzentriert sind, wenn beispielsweise bei einem Blick durch den Sucher der Kamera gerade ein elektrischer Strommast vor dem Hintergrund eines blauen Himmels oder einer gleichförmigen Wand steht.
Falls im Hintergrund eines Bildes keine derartigen Änderungen vorhanden sind und die Prüfdaten einschließlich der nur diesem Hintergrund entsprechenden Daten zufällig aus den linken und rechten Bilderdaten herausgegriffen und geprüft werden, können einige Daten im wesentlichen aufeinander fallen, was zu einer Kombination mit einer falschen höchsten gegenseitigen Übereinstimmung führt. An der linken und rechten Seite der Fig. 7 ist diese Situation gezeigt, in der der Wert F für große Kombinationszahlen k an der rechten Seite sehr klein ist, während für kleine Kombinationszahlen der Wert F etwas größer als der für den höchsten Korrelationspunkt km ist, aber einen örtlichen Minimalwert aufweist. Wenn keine wesentliche Änderung im Hintergrund des Gegenstandes auftritt, kann manchmal ein falscher Punkt höchster Korrelation desselben Korrelationsfunktionswertes als wahrer höchster Korrelationspunkt oder dicht neben diesem in Erscheinung treten. Folglich können bei dem Verfahren einige Schwierigkeiten bei der Ermittlung der wahren relativen Position der beiden Bilder auftreten, oder diese Position kann überhaupt nicht ermittelt werden.
Gemäß dem Zweck der Erfindung, deren Ausführungsformen ausführlich beschrieben sind, ist ein Verfahren zur Ermittlung der gegenseitigen Position der Bilder, die auf zwei optische Sensoranordnungen geworfen werden, auf der Basis zweier Bilderdaten geschaffen, die mehrere die Lichtintensitäts-Verteilung in den Bildern angebende Daten enthalten und von den beiden optischen Sensoranordnungen ausgegeben werden, die die Bilder über räumlich getrennte Lichtwege empfangen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, einen Abschnitt mindestens eines der beiden Bilderdaten herauszugreifen und zu prüfen und mehrere Kombinationen von Prüfdaten zu bilden, die an jeder optischen Sensoranordnung eine vorgegebene Anzahl benachbarter Daten enthalten, für jede gebildete Kombination einen Korrelationsfunktionswert zu errechnen, der die gegenseitige Übereinstimmung zwischen den Prüfdaten angibt, das Ausmaß einer Änderung unter den betreffenden Prüfdaten zu ermitteln und zu bestimmen, ob die Daten in einem geringen Kontrast stehen, wenn das Ausmaß der Änderung bei einem der beiden Prüfdaten innerhalb der betreffenden Kombination kleiner als eine vorherbestimmte Grenze ist, den Korrelationsfunktionswert der Kombination der Prüfdaten zu korrigieren, die als niedrigster Kontrast zu einem Wert bestimmt sind, der eine geringe gegenseitige Übereinstimmung angibt, unter Verwendung des korrigierten Korrelationsfunktionswertes eine Kombination auszuwählen, bei der die Prüfdaten die größte gegenseitige Übereinstimmung unter mehreren Kombinationen angeben, wobei die relative Position der Bilder an den optischen Sensoranordnungen auf Grund einer Zahl ermittelt wird, die die gewählte Kombination anzeigt.
Der Schritt zu bestimmen, ob die Daten in einem geringen Kontrast stehen, umfaßt diese Bestimmung nur dann, wenn das Ausmaß der Änderung der beiden Prüfdaten der betreffenden Kombination kleiner als die vorgegebene Grenze ist. Auch der Schritt, eine Kombination auszuwählen, kann die Wahl einer Kombination als Anzeige der höchsten gegenseitigen Übereinstimmung nur dann enthalten, wenn entschieden wird, daß keine der beiden Kombinationen, die der Kombination benachbart ist, einen geringen Kontrast aufweist, oder alternativ, nur wenn ein Korrelationsfunktionswert der Kombination kleiner als derjenige einer der beiden Kombinationen ist, die zur Kombination benachbart sind.
Es wird auch ein Verfahren zur Ermittlung der gegenseitigen Position der Bilder, die auf zwei optische Sensoranordnungen geworfen werden, auf der Basis zweier Bilderdaten geschaffen, die mehrere die Lichtintensitäts- Verteilung der Bilder anzeigende Daten enthalten und von den beiden optischen Sensoranordnungen ausgegeben werden, die die Bilder auf räumlich getrennten Lichtwegen empfangen; dieses System enthält kombinierende Mittel zum Abgreifen und Prüfen eines Teiles zumindest eines der beiden Bilderdaten und zur Bildung mehrerer Kombinationen von Prüfdaten, zu denen eine vorherbestimmte Anzahl benachbarter Daten an jeder optischen Sensoranordnung gehört, ferner Rechenhilfsmittel zur Errechnung eines Korrelationsfunktionswertes, der für jede gebildete Kombination die gegenseitige Übereinstimmung zwischen den Prüfdaten angibt, weiterhin Entscheidungen treffende Mittel zur Ermittlung des Ausmaßes der Änderung unter den betreffenden Prüfdaten und zur Feststellung, ob die Daten einen geringen Kontrast beinhalten, wenn das Ausmaß der Änderung bei mindestens einem der beiden Prüfdaten innerhalb der betreffenden Kombination kleiner als eine vorherbestimmte Grenze ist, fernerhin Korrekturmittel zur Korrektur des Korrelations­ funktionswertes der Kombination von Prüfdaten, die als geringer Kontrast zu einem eine kleine gegenseitige Übereinstimmung angebenden Wert bestimmt worden ist, und schließlich Wählmittel zur Wahl einer Kombination, bei der die Prüfdaten unter Verwendung des korrigierten Korrelationsfunktionswertes die größte Korrektur gegenüber mehreren Kombinationen von Prüfdaten angeben, wobei die gegenseitige Position der Bilder an den optischen Sensoranordnungen auf Grund einer Zahl ermittelt wird, die die gewählte Kombination anzeigt.
Die die Entscheidung treffenden Mittel können zur Feststellung geeignet sein, daß die Daten nur einen kleinen Kontrast beinhalten, wenn das Ausmaß der Änderung der beiden Prüfdaten in den betreffenden Kombinationen kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist. Auch die Wählmittel können zur Auswahl einer Kombination als Anzeige der größten gegenseitigen Übereinstimmung nur geeignet sein, wenn keine der beiden Kombinationen, die der Kombination benachbart sind, durch die die Entscheidung treffenden Mittel, als mit einem geringen Kontrast versehen, bestimmt werden, oder alternativ, nur wenn der Korrelationsfunktionswert der Kombination kleiner als der einer der beiden Kombinationen ist, die der Kombination benachbart sind.
Die beiliegenden Zeichnungen, die in dieser Beschreibung enthalten sind und einen Teil von ihr bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform dieser Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung der Erläuterung der Grundlagen der Erfindung. Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, in dem eine Ausführungsart des Verfahrens und Systems zur Ermittlung der relativen Position eines Bildpaares veranschaulicht wird;
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
die Fig. 3 bis 5 sind Schaubilder, die verschiedene Anwendungen des Verfahrens und des Systems gemäß der Erfindung darstellen;
Fig. 6 ist ein Schaubild, das eine Kombination der Prüfdaten gemäß der Erfindung darstellt, und
Fig. 7 ist eine Auftragung, durch die der von den Korrekturmitteln korrigierte Korrelationsfunktionswert mit einem unkorrigierten Wert verglichen wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun in bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Das Abgreifen der Prüfdaten aus zwei Bilderdaten wird bei dieser Ausführungsform in ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 6 gezeigten durchgeführt. Bei der hier erläuterten Ausführungsform werden alle Prüfoperationen innerhalb elektrischer Schaltungen ausgeführt. Alle oder ein Teil dieser Operationen können gemäß der Erfindung jedoch innerhalb eines programmierten Mikrocomputers oder einer gleichwertigen Rechenvorrichtung durchgeführt werden, die die beiden Bilderdaten abliest.
Im Oberteil der Fig. 1 sind zwei optische Sensoranordnungen 10L und 10R gezeigt, die jeweils aus m optischen Sensoren bestehen. Die Bilderdaten DL und DR, die die Verteilung der Lichtintensität in jedem der beiden an den optischen Sensoranordnungen entstehenden Bildern angeben, werden in Gruppen 12L und 12R aus je m Speicherstufen gespeichert. Die Zahl m ist beispielsweise 64, und die betreffenden Speicherstufen sind z. B. für je 8 Bits ausgelegt. Von einem Analog/Digital-Umsetzer werden die photoelektrischen Signale aus den jeweiligen optischen Sensoren der optischen Sensoranordnungen 10L und 10R in die betreffenden Datensignale der Bilddaten umgewandelt. Bei dieser Ausführungsform ist je eine Gruppe Umsetzer 11L bzw. 11R, die mit einer Ladungsspeicherung arbeiten, zwischen den optischen Sensoranordnungen und den Gruppen der Speicherstufen vorgesehen, und die digitalen Daten, die durch die Umsetzung entstanden sind, werden in den Speicherstufen der Gruppen 12L und 12R aufgenommen.
Gemäß der Erfindung sind linke und rechte kombinierende Mittel paarweise zum Abgreifen und Prüfen zumindest der einen Art Bilderdaten und zur Bildung mehrerer Kombinationen von Prüfdaten vorhanden. Bei dieser Ausführungsform enthalten die kombinierenden Mittel Zähler 20L und 20R und Adressenleitungen 21L und 21R. Die Zähler 20L und 20R nehmen synchronisierte Taktpulse CPL bzw. CPR auf, die von einer Zeitgabe- oder Steuerschaltung 90 kommen. Vom Zählwert werden der Reihe nach die gewünschten Speicherstufen in den Gruppen 12L und 12R über die Adressenleitungen 21L und 21R adressiert, damit nacheinander jede Speicherstufe zur Ausgabe ihrer gespeicherten Daten auf 8 Bitleitungen 13L bzw. 13R veranlaßt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Taktpulse CPL und CPR aus der Steuerschaltung 90 den Zählern 20L und 20R zugeleitet, damit die n Daten, die entsprechend den in Fig. 6 gezeigten, betreffenden Kombinationen Ck die linken und rechten Prüfdaten PL und PR bilden, einzeln auf den Bitleitungen 13L und 13R ausgegeben werden. Beispielsweise ist der tatsächliche Wert von n = 42.
Eine Rechnerschaltung 30 ist zur Errechnung eines Korrelationsfunktionswertes vorgesehen, der für jede gebildete Kombination die gegenseitige Übereinstimmung zwischen den Prüfdaten angibt. Bei der vorliegenden Ausführungsform empfängt die Rechnerschaltung 30 nacheinander die Daten, die die Prüfdaten PL und PR bilden, die auf Leitungen 80L und 80R ausgegeben werden, und errechnet den Wert F auf Grund der in der Gleichung (1) angegebenen Korrelationsfunktion. Die Rechnerschaltung 30 gibt den Wert F z. B. in Form von 14 Bits aus.
Zum Beispiel kann die Rechnerschaltung 30 durch die Kombination eines Differenzbildners, der die Differenz zwischen den beiden auf den linken und rechten Bitleitungen 13L und 13R empfangenen Daten nimmt, mit einem Additionsregister erhalten werden, um das Ergebnis der Subtraktion in Übereinstimmung mit dem positiven oder negativen Vorzeichen zu addieren. Die Rechnerschaltung 30 wird in Abhängigkeit von einem Taktpuls CP zurückgestellt oder in Gang gesetzt (nicht gezeigt), dessen Periode länger als der von der Steuerschaltung 90 zugeführte Taktpuls CPL bzw. CPR ist.
Eine Entscheidungen treffende Schaltung 40 zur Ermittlung des Ausmaßes der Änderung bzw. Unterschiede der betreffenden Prüfdaten untereinander und zur Entscheidung, ob die Daten einen geringen Kontrast beinhalten, ist ebenfalls vorgesehen. Diese Schaltung 40, die durch eine strichpunktierte Linie umschlossen ist, arbeitet synchron mit den Taktpulsen CP in ähnlicher Weise wie die Rechnerschaltung 30. Diese die Entscheidungen treffende Schaltung 40 ermittelt aus n Daten der Prüfdaten PL und PR mit Hilfe von Maximalwertschaltungen 41L und 41R einen Maximalwert und mit Hilfe von Minimalwertschaltungen 42L und 42R einen Minimalwert nach dem Datenempfang über die linke bzw. rechte Bitleitung 13L bzw. 13R. Die Maximal- und Minimalwertschaltungen können z. B. von einem Maximalwert- bzw. einem Minimalwert-Register und einem Komparator zum Vergleich der Inhalte dieser Register mit den Daten auf den Bitleitungen 13L und 13R gebildet sein. Wenn die Inhalte der Register kleiner oder größer als die Daten auf den Bitleitungen sind, erneuern die Maximal- und Minimalwertschaltungen die Inhalte der Register. Entscheidungsschaltungen 43L und 43R werden von einer Subtraktionsschaltung zur Errechnung der Differenz zwischen dem Prüfresultat aus den Maximalwert-Schaltungen 41L und 41R und dem Prüfresultat aus den Minimalwert-Schaltungen 42L und 42R und von einem Komparator zum Vergleich des absoluten Wertes dieser Differenz mit einem festen Grenzwert gebildet, um Kontrastsignale LCL und LCR auf tiefem Niveau auf Eins einzustellen, wenn die Differenz kleiner als der Grenzwert ist. Wenn die betreffenden Prüfdaten PL und PR einen geringen Kontrast beinhalten, setzen die Entscheidungsschaltungen 43L und 43R das Kontrastsignal von tiefem Niveau auf Eins.
Man zieht es vor, den zuvor erwähnten Grenzwert, der in den Komparator eingelassen wird, auf 10% bis 15% des Maximalwertes, den die betreffenden Daten erreichen können, oder auf 25 bis 38 einzustellen, wenn die Daten durch 8 Bits ausgedrückt werden. Eine logische Verknüpfungsschaltung 44 der die Entscheidungen treffenden Schaltung 40 nimmt aus den beiden Entscheidungsschaltungen 43L und 43R die Kontrastsignale LCL und LCR auf tiefem Niveau auf, um sie zu einem einzigen Kontrastsignal LC auf tiefem Niveau zusammenzusetzen. Als Verknüpfungsschaltung 44 wird ein ODER-Glied benutzt, um das Kontrastsignal LC auf Eins einzustellen, wenn eines der beiden Prüfdaten PL oder PR einen geringen Kontrast beinhaltet. Diese Verknüpfungsschaltung 44 kann mit einem UND-Glied ausgeführt werden, um das Kontrastsignal auf tiefem Niveau nur dann auf Eins einzustellen, wenn die beiden Prüfdaten PL und PR gemeinsam einen geringen Kontrast beinhalten.
Ferner ist eine Korrekturschaltung 50 vorgesehen, um den Korrelationsfunktions­ wert der kombinierten Prüfdaten zu korrigieren, die nach einer Entscheidung einen geringen Kontrast zu einem Wert haben, der eine geringe gegenseitige Übereinstimmung (Korrelation) angibt. Bei dieser Ausführungsform wird die Korrekturschaltung 50 aus 14 ODER-Gliedern gebildet und korrigiert alle Bits des Wertes F aus der Rechnerschaltung 30 unabhängig von ihrem laufenden Wert nach Eins. Somit korrigiert die Korrekturschaltung 50 den Korrelationsfunktionswert auf einen Maximalwert, der die geringste gegenseitige Übereinstimmung (Korrelation) angibt. Wenn die die Entscheidungen treffende Schaltung 40 bezüglich einer Kombination feststellt, daß eines oder beide Prüfdaten PL und/oder PR der Kombination einen geringen Kontrast beinhalten, wird der Wert F für die Kombination von der Korrekturschaltung 50 auf einen Wert korrigiert, der eine kleinste gegenseitige Übereinstimmung angibt. Diese besondere Kombination kann dann im wesentlichen aus einer Gruppe Daten herausgenommen werden, aus der eine die höchste gegenseitige Übereinstimmung angebende Kombination von einer anschließenden Wählschaltung 60 ausgewählt wird. Natürlich wird zur Ausschaltung dieser besonderen Kombination die Korrektur des Wertes F auf ein Maximum nicht in jedem Fall erforderlich. Dasselbe Ergebnis kann auch durch eine Korrektur allein des bedeutsamsten Bit des Wertes F auf Eins erhalten werden, wobei für die Korrekturschaltung 50 nur ein ODER-Glied verwendet wird.
Gemäß der Erfindung ist schließlich die Wählschaltung 60 zur Auswahl einer Kombination vorgesehen, in der unter Benutzung des korrigierten Wertes F die Prüfdaten die höchste gegenseitige Übereinstimmung anzeigen. Die Wählschaltung 60, die in diesem Beispiel über 14 Bitleitungen 80 den Wert F empfängt, weist ein Minimalwert-Register 61, einen Komparator 62, einen Zähler 63 und ein Ausgabe-Register 64 auf, von dem ermittelte Daten DS ausgegeben werden, die das Ermittlungsergebnis gemäß der vorliegenden Erfindung angeben. Das Minimalwert-Register 61 umfaßt 14 Bitstufen, die alle von einem Rückstellimpuls RP aus einer Steuerschaltung 90 auf Eins eingestellt werden, wenn die Ermittlungsvorgänge eingeleitet werden. Der Komparator 62 vergleicht den gespeicherten Inhalt des Minimalwert-Registers 61 mit allen Korrelationsfunktionswerten F auf den Bitleitungen 80. Wenn dieser Korrelationsfunktions­ wert kleiner als der Inhalt des Minimalwert-Registers 61 ist, sendet der Komparator 62 einen Erneuerungsbefehl US aus, der das Minimalwert-Register 61 mit dem Wert auf den Bitleitungen 80 beladet. Der Zähler 63 ist beispielsweise ein 6-Bitzähler zur Speicherung einer Kombinationszahl und zählt nach seiner Ingangsetzung die Taktpulse CP genauso wie oder synchron mit denen für die Rechnerschaltung 30 und die die Entscheidungen treffende Schaltung 40. Folglich speichert der Zähler 63 stets die Kombinationszahl, die dem Wert F auf den Bitleitungen 80 entspricht.
Das Ausgabe-Register 64 ist z. B. ein 6-Bitregister, dessen Inhalt in Abhängigkeit vom Erneuerungsbefehl US aus dem Komparator 62 durch den Inhalt des Zählers 63, also die Kombinationszahl ersetzt wird. Daher wird die Kombinationszahl, die dem Minimum des Wertes F entspricht, der im Minimalwert-Register 61 gespeichert ist, stets in diesem Ausgabe-Register 64 aufgenommen. Wenn die Operationen gemäß der vorliegenden Erfindung für alle in der Fig. 6 gezeigten Kombinationen, also 45 verschiedene Kombinationen in diesem Beispiel beendet sind, befindet sich eine Kombinationszahl, die den minimalen Wert F oder die höchste gegenseitige Über­ einstimmung (Korrelation) angibt, in diesem Ausgabe-Register. So braucht lediglich ein äußeres Gerät den gespeicherten Inhalt des Ausgabe-Registers 64 auszulesen, um die Daten zu erhalten, die das Ermittlungsergebnis anzeigen. Wie zuvor beschrieben, können diese Daten direkt für eine selbsttätige Einstellung einer Kamera verwendet werden.
Der Wert F ist nach seiner Korrektur durch die Korrekturschaltung 50 dieser Ausführungsform in der Fig. 7 durch gestrichelte Linien dargestellt. Bei dem bekannten Verfahren ergab sich ein sehr kleiner Wert F in einem Bereich, in dem die Kombinationszahl k groß ist. Als Ergebnis der Korrekturen dieser Ausführungsform wird jedoch der Wert F vergrößert, wie durch eine Linie A gezeigt ist, da sowohl die Prüfdaten PL als auch die Prüfdaten PR einen niedrigen Kontrast beinhalten. Folglich gibt es keine Möglichkeit, daß der Wert F in diesem Bereich als Kombinationszahl km, als Kombination der höchsten gegenseitigen Übereinstimmung (Korrelation) mißverstanden werden kann.
Bei dem Verfahren ist der Wert F auch in einem Bereich erheblich klein, in dem die Kombinationszahl km gering ist. Bei dieser Ausführungsform hat ein Satz der Prüfdaten PL oder PR einen kleinen Kontrast, und der Korrelationsfunktionswert wird als Ergebnis der Korrektur ähnlich der Linie A vergrößert, wie als Linie B gezeigt ist. Da in diesem Bereich nur einer der beiden Prüfdatensätze einen geringen Kontrast beinhaltet, gibt es einen seltenen Fall, in dem die Prüfdaten einen geringen Kontrast für eine unbedeutende Differenz haben und die in Fig. 7 gezeigte Korrektur nicht ausgeführt wird. In diesem besonderen, in Fig. 7 dargestellten Fall ist der Korrelationsfunktionswert, der nicht korrigiert worden ist, etwas größer als der Korrelationsfunktionswert, der der höchsten gegenseitigen Übereinstimmung (Korrelation) entspricht. Somit kann die höchste gegenseitige Übereinstimmung noch ermittelt werden; aber ein derart zweideutiger Fall sollte vorzugsweise vermieden werden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der dieser Nachteil außerdem überwunden wird. In Fig. 2 ist nur der Teil der Schaltung wiedergegeben, der der Rechnerschaltung 30 und der Verknüpfungsschaltung 44 der Korrekturschaltung nachfolgt. Der Wert F, der von der Rechnerschaltung 30 errechnet und vom ODER-Glied 51 der Korrekturschaltung korrigiert ist, wird bei dieser Ausführungsform in ein Register 71 mit z. B. 14 Bitstufen synchron mit dem Taktpuls CP aus der Steuerschaltung 90 eingelesen. In ähnlicher Weise wird der Inhalt des Registers 71 durch Bitleitungen 81 zu einem nächsten Register 72 und dann durch Bitleitungen 82 zu einem weiteren Register 73 übertragen. Wenn ein einer bestimmten Kombination entsprechender Wert F im Register 71 aufgenommen wird, ist der Wert F, der der unmittelbar vorausgehenden Kombination entspricht, im Register 72 aufbewahrt, und der Wert F für die zweifach vorhergehende Kombination befindet sich im Register 73. Rechts von diesen drei Registern ist ein dreistufiges Schieberegister 74 angeordnet. Das geringe Kontrastsignal LC aus der Verknüpfungsschaltung 44 wird der Dateneingangsklemme D des Schieberegisters 74 zugeführt. Vom Taktpuls CP, der als Schiebepuls dient, wird das geringe Kontrastsignal durch die Stufen des Schieberegisters 74 übertragen. In jeder Stufe des Schieberegisters 74 ist ein logisches 1- oder 0- Signal gespeichert, um anzuzeigen, ob das entsprechende Prüfdatum als geringer Kontakt festgestellt wird oder nicht. Das Ausgangssignal aus den betreffenden Stufen des Schieberegisters 74 wird von einem NOR-Glied 75 empfangen. Folglich ist das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 75 nur dann einen 1- Signal, wenn der gespeicherte Inhalt aller drei Stufen eine Null ist.
Das Minimalwert-Register 61, der Komparator 62, der Zähler 63 der Kombinationszahlen und das Ausgabe-Register 64 haben dieselbe bereits erläuterte Anordnung. Der Inhalt des zweiten Registers 72 wird als Wert F durch die Bitleitungen 82 zu den zuvor aufgezählten Schaltungselementen 61, 62 und 63 übertragen. Falls der Wert F in den Bitleitungen 82 kleiner als der gespeicherte Wert im Minimalwert-Register 61 ist, gibt der Komparator 62 einen Erneuerungsbefehl aus. Bei dieser Ausführungsform werden die Ausgangssignale eines UND-Gliedes 76, das den Erneuerungsbefehl aus dem Komparator 62 und das Ausgangssignal aus dem zuvor erwähnten NOR-Glied 75 aufnimmt, als Erneuerungsbefehl US zum Ersatz des Inhaltes des Minimalwert- Registers 61 durch den Inhalt des Ausgabe-Registers 64 verwendet. Außerdem empfängt das UND-Glied 76 die Ausgangssignale eines weiteren UND- Gliedes 79, das später beschrieben sei.
Nur wenn alle einzelnen Stufen des Schieberegisters 74 eine Null speichern, wenn also keine der Kombinationen, die in den Registern 71 bis 73 als Korrelationsfunktionswerte untergebracht und von geringem Kontrast festgestellt sind, wird, wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, der Inhalt des Minimalwert- Registers 61 durch den Wert F erneuert, der im Register 72 der zweiten Stufe untergebracht ist. Der im Ausgabe-Register 64 enthaltene Wert F wird dann auch für die Kombinationszahl erneuert, die dem erneuerten Wert des Registers 72 entspricht. Da bei dem in Fig. 7 gezeigten Fall C die Kombinationen zu beiden Seiten von C als von geringem Kontrast festgestellt sind, wird daher der geringe Wert F für C im Laufe der Ermittlung der höchsten gegenseitigen Übereinstimmung (Korrelation) weggelassen, wodurch jede Möglichkeit für einen Fehler ausgeschaltet wird.
Ferner sind bei der Ausführungsform der Fig. 2 Komparatoren 77 und 78 und das UND-Glied 79 hinzugesetzt, um den Inhalt des Ausgabe-Registers 64 und des Minimalwert-Registers 61 nur dann zu erneuern, wenn der Korrelationsfunktionswert einen örtlichen Minimalwert einnimmt. Der Komparator 77 vergleicht die Werte F in den beiden Registern 71 und 72 und gibt ein logisches 1-Signal an das UND-Glied 79 aus, wenn der Wert F im Register 72 der zweiten Stufe kleiner als der in dem Register 71 der ersten Stufe ist. In ähnlicher Weise vergleicht der Komparator 78 den Wert F im Register 73 der letzten Stufe mit dem Wert F im Register 72 der zweiten Stufe. Wenn der Wert F der zweiten Stufe kleiner als der der letzten Stufe ist, gibt dieser Komparator ein logisches 1-Signal an das UND-Glied 79 aus. Nur wenn der Wert F im Register 72 der zweiten Stufe kleiner als der in den Registern der ersten und letzten Stufe ist, also ein örtlicher Minimalwert vorliegt, wird der Inhalt des Minimalwert-Registers durch den Erneuerungsbefehl US erneuert.
Wenn gemäß Fig. 7 die Kombinationszahl k allmählich größer wird, findet die Erneuerung nur bei der dem Wert D und der Kombinationszahl km entsprechenden Kombination statt. Örtliche Minimalwerte sind an den Punkten X und Y der Fig. 7 vorhanden, aber der jenen Punkten entsprechende Korrelationsfunktionswert ist nicht kleiner als der Wert F im Minimalwert-Register 61. Eine Erneuerung des Wertes F der Kombination, die die höchste gegenseitige Übereinstimmung angibt, ist nur dann, wenn der Wert F einen örtlichen Minimalwert einnimmt, nicht unbedingt bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung notwendig, aber doch bei der Sicherstellung effektiv, wenn die höchste gegenseitige Übereinstimmung (Korrelation) durch die Wählmittel bestimmt wird.
Wie aus den soweit erläuterten Ausführungsformen erkennbar ist, stellen sie nur Beispiele dar, und Abänderungen können natürlich vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können im wesentlichen alle Mittel der Erfindung innerhalb der Rechnerschaltung in Form eines Programmes eingeführt werden. Im Falle, daß diese Mittel durch Gegenstände verwirklicht werden, sind sie nicht auf die gezeigten Schaltungsanordnungen beschränkt, sondern können auch durch eine Kombination bekannter Hilfsmittel passend angeordnet werden.
Wenn auf Grund der soweit beschriebenen Anordnung von den Kombinationsmitteln hergestellte Kombinationen entsprechend einem Bildabschnitt mit geringem Kontrast und monotonem Hintergrund Prüfdaten enthalten, und wenn die Kombination durch die eine Entscheidung treffenden Hilfsmittel, als mit einem geringen Kontrast versehen, festgestellt ist, wird der Korrelationsfunktionswert F für jene besondere Kombination, die von den Rechnerhilfsmitteln errechnet wird, durch die Korrektur-Hilfsmittel auf einen Wert korrigiert, der eine geringe gegenseitige Übereinstimmung angibt. Infolge eines geringen Kontrastes besteht somit keine Möglichkeit für eine falsche hohe gegenseitige Übereinstimmung, wenn von den Wählmitteln eine Kombination bestimmt wird, die die höchste gegenseitige Übereinstimmung angibt. Auch kann eine Kombination, die eine wahre, höchste gegenseitige Übereinstimmung angibt, direkt ausgewählt werden, so daß die relative Position zweier Bilder an der optischen Sensoranordnung zuverlässig ohne Fehler ermittelt werden kann. Daher besteht keine Möglichkeit, daß in die Ermittlung der relativen Position zweier Bilder durch einen Bildabschnitt mit geringem Kontrast Verwechselungen eingeführt werden, wodurch eine unbestimmte oder fehlerhafte Ermittlung veranlaßt wird. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere zur selbsttätigen Einstellung optischer Einrichtungen, z. B. Kameras brauchbar. Bei einer Anwendung der Erfindung können die Genauigkeit der Fokussierung und die Zuverlässigkeit der selbsttätigen Einstellung wesentlich verbessert werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Erfassung eines Berechnungswertes für das Scharfeinstellen eines optischen Systems, wobei zwei denselben Gegenstand betreffende Bilder auf räumlich getrennten Lichtwegen von einer ersten und einer zweiten Sensoranordnung empfangen werden, die Signale liefern, die jeweils die Lichtintensitätsverteilung der empfangenen Bilder anzeigen, wobei aus den Signalen der Sensoranordnungen Korrelationsfunktionswerte zur Bestimmung der Scharfeinstellung gebildet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Anzahl von Paaren von Datensätzen gebildet wird, indem jeweils aus den m Signalen der ersten und der zweiten Sensoranordnung eine Anzahl von n Signalen, die von benachbarten Sensoren der Sensoranordnung geliefert werden, herausgegriffen wird,
daß von jedem Datensatzpaar ein Korrelationsfunktionswert für die beiden Datensätze berechnet wird,
daß aus der Anzahl der berechneten Korrelationsfunktionswerte ein Extremwert ermittelt wird,
daß anhand der Position der Sensoren, die die Signale für das Datensatzpaar geliefert haben, für welches sich der ermittelte Extremwert ergeben hat, die die Scharfeinstellung bestimmende gegenseitige Position der Bilder auf den Sensoranordnungen ermittelt wird,
daß jeweils innerhalb der Datensätze jedes Datensatzpaares eine den Kontrast innerhalb des dem Datensatz entsprechenden Teilbildes kennzeichnende Signaldifferenz festgestellt wird,
daß diese Signaldifferenz mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird, und
daß der Korrelationsfunktionswert des zugehörigen Datensatzpaares bei der Ermittlung des Extremwertes unberücksichtigt bleibt, wenn die Signaldifferenz von wenigstens einem Datensatz des Datensatzpaares kleiner als der vorgegebene Wert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrelationsfunktionswert des zugehörigen Datensatzpaares bei der Ermittlung des Extremwertes unberücksichtigt bleibt, wenn die Signaldifferenz von beiden Datensätzen des Datensatzpaares kleiner als der vorgegebene Wert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein für eine Folge von Datensatzpaaren ermittelter Extremwert zur Verwendung bei der Scharfeinstellung ausscheidet, wenn für wenigstens ein Datensatzpaar, das dem Datensatzpaar, für welches der Extremwert ermittelt wurde, benachbart ist, wenigstens eine Signaldifferenz, die kleiner als der vorgegebene Wert ist, ermittelt wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des zur Scharfeinstellung verwendbaren Extremwertes einer Folge von Korrelationsfunktionswerten die Korrelationsfunktionswerte der Reihe nach mit einem in einem Minimalwertregister gespeicherten vorläufigen Minimalwert der Folge verglichen werden, und der vorläufige Minimalwert dann gegen einen Korrelationsfunktionswert ausgetauscht wird, wenn dieser Korrelationsfunktionswert sowohl kleiner als der vorläufige Minimalwert als auch kleiner als jeder der beiden diesem Korrelationsfunktionswert in der Folge benachbarten Korrelationsfunktionswerte ist.
5. Vorrichtung zur Erfassung eines Berechnungswertes für das Scharfeinstellen eines optischen Systems, wobei zwei denselben Gegenstand betreffende Bilder (IL, IR) auf räumlich getrennten Lichtwegen auf einer ersten und einer zweiten Sensoranordnung (10L, 10R) abgebildet werden, die Signale liefern, die jeweils die Lichtintensitätsverteilung der empfangenen Bilder anzeigen, und wobei eine Korrelationsfunktionswerte bildende Einrichtung sowie eine Einrichtung zur Bestimmung des Berechnungswertes für die Scharfeinstellung aus den Korrelationsfunktionswerten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß Einrichtungen zum Herausgreifen von jeweils n Signalen von nebeneinander liegenden Sensoren aus der ersten und der zweiten jeweils wenigstens m Signale (DL, DR) umfassenden Sensoranordnung und zum Überführen solcher Paare von Signalsätzen (PL, PR) an die die Korrelationsfunktionswerte bildende Einrichtung vorgesehen sind,
daß Einrichtungen zur Bestimmung der Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Signalwert jedes Signalsatzes eines Paares von Signalsätzen (PL, PR) vorgesehen sind,
daß eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich jedes Differenzwertes mit einem vorbestimmten Wert vorgesehen ist, und
daß eine Korrektureinrichtung vorgesehen ist, die jeden einem Paar von Signalsätzen zugeordneten Korrelationsfunktionswert derart aussondert, daß er bei der Bestimmung des Berechnungswertes für die Scharfeinstellung nicht berücksichtigt wird, wenn der Differenzwert wenigstens eines dieser Signalsätze kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung den Korrelationsfunktionswert nur dann aussondert, wenn der Differenzwert von beiden Signalsätzen des Paares kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung auch einen für eine Folge (Ck) von Signalsatzpaaren (PL, PR) ermittelten Extremwert des Korrelationsfunktionswertes aussondert, wenn sich für wenigstens ein Signalsatzpaar, das dem dem Extremwert zugehörigen Signalsatzpaar benachbart ist, wenigstens ein Differenzwert ergibt, der kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des zur Scharfeinstellung verwendbaren Extremwertes einer Folge (Ck) von Korrelationsfunktionswerten ein Minimalwertregister (61) derart vorgesehen ist, daß die Korrelationsfunktionswerte der Reihe nach mit einem in dem Register gespeicherten vorläufigen Minimalwert vergleichbar sind, und der vorläufige Minimalwert dann gegen einen Korrelationsfunktionswert austauschbar ist, wenn dieser Korrelationsfunktionswert sowohl kleiner als der vorläufige Minimalwert als auch kleiner als jeder der beiden diesem Korrelationsfunktionswert in der Folge benachbarten Korrelationsfunktionswerte ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2676985B2 (ja) * 1990-06-26 1997-11-17 富士電機株式会社 光学器械の対象検出方式
JP2881995B2 (ja) * 1990-08-01 1999-04-12 富士電機株式会社 光学器械の対象検出装置
KR960028223A (ko) * 1994-12-15 1996-07-22 나카사토 요시히코 영상쌍간의 위상차 검출 방법
JP3847390B2 (ja) * 1996-11-25 2006-11-22 オリンパス株式会社 測距装置
WO2006044815A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-27 Authentec, Inc. Finger sensing device for navigation and related methods
US8463037B2 (en) * 2011-03-31 2013-06-11 Sony Corporation Detection of low contrast for image processing

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4387975A (en) * 1979-10-31 1983-06-14 Ricoh Company, Ltd. Automatic focusing position detection apparatus
JPS5740212A (en) * 1980-08-22 1982-03-05 Canon Inc Automatic focusing apparatus
US4358675A (en) * 1980-12-05 1982-11-09 Honeywell Inc. Low contrast default for auto focus system
EP0298725A3 (de) * 1987-07-07 1989-10-18 Konica Corporation Scharfeinstellgerät für Kamera
JPH0795140B2 (ja) * 1987-07-15 1995-10-11 富士電機株式会社 光学機器の合焦化用評価値検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4904855A (en) 1990-02-27
DE3902503A1 (de) 1989-08-10
JPH0715533B2 (ja) 1995-02-22
JPH01191111A (ja) 1989-08-01

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