DE4112714C2 - Bildverarbeitungssystem zum Vergleich von Bildrastern - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Bildverarbeitungssystem zum Vergleich von Bildrastern, insbesondere
zum Messen des
Zwischenfahrzeugabstandes oder zum Verfolgen eines
bewegten Objekts mit Hilfe von Echtzeitverarbeitung von
Bildelementsignalen.
Optische Entfernungsmesser sind bekannt, die elektrisch
zwei Bildraster eines Objekts vergleichen, um den Abstand
zu diesem festzustellen. Ferner gibt es optische Geräte
zum Verfolgen eines Objekts, durch die zwei
aufeinanderfolgend aufgenommenen Bildraster eines
bestimmten bewegten Objekts miteinander verglichen werden,
um die Bewegung des Objekts zu verfolgen. Die Fig. 4a
und 4b zeigen herkömmliche Bildverarbeitungssysteme
derartiger optischer Geräte.
Im Fall des Bildverarbeitungssystems gemäß Fig. 4a werden
digitalisierte Bildelementsignale für zwei Raster der
Bilder in den Bildspeichereinrichtungen 1 und 2
abgespeichert. Der Mikrocomputer 3 liest diese Daten
sukzessive aus den Bildspeichereinrichtungen 1 und 2 aus,
bewirkt Berechnungen mit korrespondierenden
Bildelementsignalen und trägt die Ergebnisse der
Berechnung im Speicher 4 zusammen. Im Fall des
Bildverarbeitungssystems gemäß Fig. 4b werden
Bildelementsignale für zwei Raster von Bildern,
digitalisiert und
in den
Bildspeichereinrichtungen 1 und 2 gespeichert,
Berechnungen mittels
eines integrierten Schaltkreises 5 unterzogen. Der
Mikrocomputer 3 führt den Befehl zum Auslesen von Daten
aus den Bildspeichereinrichtungen 1 und 2 zu und trifft
Beurteilungen auf der Basis der Ergebnisse der
Berechnungen, die durch den integrierten Schaltkreis 5 bewirkt
werden.
Herkömmliche Bildverarbeitungssysteme haben den folgenden
Nachteil.
Im Fall der herkömmlichen Bildverarbeitungssysteme, bei
denen Berechnungen und Beurteilungen
mittels eines Mehrzweckrechners durchgeführt werden,
nimmt es eine lange Zeit
für die Durchführung der Berechnungen und der Beurteilung in
Anspruch, falls ein allgemeiner Computer mit relativ
geringer Geschwindigkeit verwendet wird. Andererseits sind
Computer mit hohen Geschwindigkeiten teuer und unterliegen
dem Einfluß von Umgebungsfaktoren, wie z. B. hoher
Temperatur, und sind demnach nicht sehr praktikabel für übliche
Anwendungen. Im Fall der integrierten Schaltkreise für
Spezialzwecke, wie z. B. digitale Signalprozessoren sind
die integrierten Schaltkreise andererseits teuer und die
Gesamtabmessungen des Geräts einschließlich peripherer
integrierter Schaltkreise wird groß.
Die US-A-4,479,236 beschreibt eine Einrichtung zum Bestimmen
der Übereinstimmung von zwei in zwei
Bildspeichereinrichtungen gespeicherten Mustern. Dabei
speichern die zwei Speichereinrichtungen einen Vektor, der
einem kontinuierlich gesprochenen Wort entspricht. Die
Muster-Übereinstimmungseinrichtung beabsichtigt, einen Wert
für die Ähnlichkeit der ersten und zweiten Muster zu
bestimmen, die durch die ersten und zweiten in den
Speichereinrichtungen gespeicherten Vektoren dargestellt
sind.
Die DE-AS 15 49 902 betrifft eine Zeichenerkennung, wobei die
Zeichen abgetastet werden und die entsprechenden Signale
einem Widerstandsnetzwerk zugeführt werden, das für jedes
mögliche Zeichen vorgesehen ist. Die jeweiligen Netzwerke
sind in zwei Abschnitte aufgeteilt, nämlich einen Abschnitt
für "weiße Signale" und einen Abschnitt für "schwarze
Signale". Die jeweiligen Spannungen werden an eine Einheit
zum Bilden einer Differenz angelegt. Die resultierende
Differenz wird einer Einheit zum Bestimmen eines Extremwertes
zugeführt, der zum Unterscheiden verschiedener Zeichen
verwendet wird.
Die DE-AS 12 14 453 betrifft das Erkennen von Zeichen
(insbesondere Zahlen). Es ist eine Vorrichtung beschrieben,
durch die Zeichen in Form von Rastern abgetastet werden
können. Nach der Abtastoperation werden empfangene
Digitalsignale in ein Schieberegister eingegeben, in dem sie
weitergeschoben werden, bis sie durch eine Erkennungslogik
erkannt werden können. Diese Logik besteht aus
Spannungsteilernetzwerken zum vektoriellen Addieren der
Spannungswerte, die ein abgetastetes Zeichen kennzeichnen.
Die größte Amplitude des Summensignals wird in dem Netzwerk
erzeugt, das zu dem zu erkennenden Netzwerk gehört.
Weiterhin betrifft die DE-AS 12 14 453 eine Fehlerdetektion
im Falle eines Erkennens von Zeichen und zeigt eine
Abtastvorrichtung zum Abtasten von Zeichen oder Zahlen, wobei
die durch die erhaltenen Signale einem Schieberegister und
darauffolgend einer Korrelationsmatrix zugeführt werden. Der
Ausgang der Matrix ist mit einer Vergleichseinrichtung
verbunden, der eine Ausgangsschaltung folgt, der wiederum ein
Schwellwertdetektor folgt. Wenn ein (Spannungs-)Signal den
Schwellwert erreicht, wird das Signal in einen Analogspeicher
gespeichert, und nach einer Verzögerung triggert der Detektor
einen Spannungsgenerator, der die Spannung erhöht, bis einer
der Speicher eine Spannung erreicht, die ausreicht, seine
Ausgangsschaltung zu aktivieren. Diese Aktivierung zeigt an,
daß ein mögliches lesbares Zeichen in dem Schieberegister
vorhanden ist, und daß versucht werden sollte, dieses Zeichen
zu lesen.
Die DE-OS 23 00 725 betrifft eine Schaltung zum Auswählen von
Extremwerten, und insbesondere ein Identifizieren und Ordnen
von Signalen entsprechend ihrer Amplituden (im Fall einer
Sprach- oder Mustererkennung). Einzelne Signale werden
gleichzeitig gemäß ihrer Amplituden identifiziert und
geordnet, und zwar durch Erzeugen eines Kennzeichnungssignals
durch die Amplitudendifferenz zwischen zwei Einzelsignalen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Bildverarbeitungssystem zum Vergleich von Bildrastern
zu schaffen, welches preiswert und
klein ist und welches die Auswertung von Bildsignaldaten mit
hoher Geschwindigkeit durchführen kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Bildverarbeitungssystem gemäß
Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen
vorteilhafte Weiterbildungen dieses Bildverarbeitungssystems.
Das
Bildverarbeitungssystem weist beispielsweise folgendes auf: zwei
Bildspeichereinrichtungen, die jeweils ein Bildraster
abspeichern, das aus einem Feld von Bildelementsignalen
besteht; eine Leseeinrichtung zum sukzessiven Auslesen
der Bildelementsignale der entsprechenden Bildraster, die
in den Bildspeichereinrichtungen abgespeichert sind, aus
den Bildspeichereinrichtungen; eine
Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines absoluten Wertes der Differenz von jedem Paar korrespondierender Bildelementsignale der Bildraster, die aus den Bildspeichereinrichtungen ausgelesen wurden; eine Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung der absoluten Werte der Differenzen korrespondierender Bildelementsignale in korrespondierende Mengen elektrischer Ladungen; eine
Speicherschaltkreiselementeinrichtung für elektrische Ladungen bzw. Ladungsakkumulationseinrichtung zum Ansammeln und Speichern der Mengen elektrischer Ladungen; wobei die elektrischen Ladungen, die in der Speicherschaltkreiselementeinrichtung für elektrische Ladungen gespeichert werden, eine Spannung entwickeln, die dem kumulativen Absolutwert der Differenzen der korrespondierenden Bildelementsignale der beiden Bildraster entsprechen, die in den Bildspeichereinrichtungen abgespeichert sind.
Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines absoluten Wertes der Differenz von jedem Paar korrespondierender Bildelementsignale der Bildraster, die aus den Bildspeichereinrichtungen ausgelesen wurden; eine Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung der absoluten Werte der Differenzen korrespondierender Bildelementsignale in korrespondierende Mengen elektrischer Ladungen; eine
Speicherschaltkreiselementeinrichtung für elektrische Ladungen bzw. Ladungsakkumulationseinrichtung zum Ansammeln und Speichern der Mengen elektrischer Ladungen; wobei die elektrischen Ladungen, die in der Speicherschaltkreiselementeinrichtung für elektrische Ladungen gespeichert werden, eine Spannung entwickeln, die dem kumulativen Absolutwert der Differenzen der korrespondierenden Bildelementsignale der beiden Bildraster entsprechen, die in den Bildspeichereinrichtungen abgespeichert sind.
Vorzugsweise liest die Leseeinrichtung die
Bildelementsignale, die in entsprechenden Bildunterrastern
in den Bildrastern enthalten sind, die in den
Bildspeichereinrichtungen abgespeichert sind, aus den
Bildspeichereinrichtungen aus, wobei die Leseeinrichtung
des Bildverarbeitungssystems folgendes aufweist: eine
Verschiebeeinrichtung zur sukzessiven Verschiebung von
zumindest eines Unterrasters relativ zum anderen
Unterraster, wenn alle Bildelementsignale der Unterraster
ausgelesen sind; wobei das Bildverarbeitungssystem ferner
folgendes aufweist: eine
Entladeeinrichtung zum Entladen der
Speicherschaltkreiselementeinrichtung für elektrische
Ladung jedesmal, nachdem alle Bildelementsignale der
Unterraster aus den Bildspeichereinrichtungen ausgelesen
sind und die elektrische Ladung, die dem kumulativen
Absolutwert der Differenzen der Bildelementsignale der
Unterraster entspricht, in der
Speicherschaltkreiselementeinrichtung für elektrische
Ladung abgespeichert ist.
Der Aufbau und die Betriebsweise der Erfindung wird im
folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen genauer beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungssystems
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Tabelle oder ein Feld absoluter Werte von
Differenzen von Bildelementsignalen, die in
einer Tabelleneinrichtung innerhalb des
Bildverarbeitungssystems gemäß Fig. 1
abgespeichert sind;
Fig. 3 ein Schaltkreisdiagramm des Schaltkreisaufbaus
einer exemplarischen Implementierung des
Bildverarbeitungssystems gem. Fig. 1; und
Fig. 4a und 4b
Blockdiagramme der Struktur herkömmlicher
Bildverarbeitungssysteme.
In den Zeichnungen kennzeichnen gleiche Bezugszeichen
ähnliche oder korrespondierende Teile oder Abschnitte.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines
Bildverarbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung.
In Fig. 1 umfaßt das Bildverarbeitungssystem
Bildspeichereinrichtungen 1 und 2 zum Abspeichern der
digitalisierten Bildelementsignale von jeweils zwei
Rastern von Bildern, einen Mikrocomputer 3, eine Tabelle
6, in der vorberechnete Absolutwerte der Differenzen von
Bildelementsignalen der beiden Raster der Bilder
abgespeichert sind, einen Digital/Analog-Wandler 7, einen
Spannung/Strom-Wandler 8, ein Speicherschaltkreiselement
für elektrische Ladung
bzw. eine Ladungsakkumulationseinrichtung
9 und einen Analog/Digital-Wandler
10.
Das erste Raster des Bildes, das in der
Bildspeichereinrichtung 1 abgespeichert ist, besteht aus
einem Feld oder einer Matrix von Bildelementsignalen
(Sÿ), die in N Zeilen und M Spalten angeordnet sind,
wobei Sÿ den Wert in der i-ten Zeile und j-ten Spalte
der N, M-Matrix repräsentiert. Auf ähnliche Weise setzt
sich das zweite Raster des Bildes, das in der
Bildspeichereinrichtung 2 abgespeichert ist, aus einem
Feld oder einer Matrix von Bildelementsignalen (S′ÿ)
zusammen, die in N Zeilen und M Spalten angeordnet sind,
wobei S′ÿ den Wert in der i-ten Zeile und j-ten Spalte
der N,M-Matrix repräsentiert. Die Indizes i und j der
Matrizen (Sÿ) und (S′ÿ) reichen von 0 bis N bzw. von
0 bis M.
Fig. 2 zeigt ein Feld von Absolutwerten der Differenzen
von Bildelementsignalen, die in der Tabelle 6 in Fig. 1
gespeichert sind. Wie in Fig. 2 dargestellt sind die
Absolutwerte der Differenzen korrespondierender
Bildelemente bereits im voraus in einer tabellarischen
Form in der Tabelle 6 abgespeichert. Es wird angenommen,
daß jedes der Bildelementsignale Sÿ und S′ÿ eine
Auflösung von 8 Bit hat (d. h. aus 8 Bit besteht), so daß
jedes Sÿ und S′ÿ von 00H bis FFH in hexadezimaler
Darstellung (von 0 bis 255 in dezimaler Darstellung)
reicht und demnach 256 Stufungen von Signalpegeln besitzt.
Die Kombination der Werte der beiden Bildelementsignale
umfaßt demnach ein Feld von 256 × 256, oder 65536, Fällen.
Die Kombination der Werte von 2 Bildelementsignalen werden
durch eine Matrix aus 256 Zeilen (von der 00H-ten bis zur
FFH-ten Zeile) der Werte von S′ÿ und 256 Spalten (von
der 00H-ten bis zur FFH-ten Spalte) der Werte von Sÿ
repräsentiert. Demnach werden die Werte der absoluten
Differenz |Sÿ-S′ÿ| von jeder Kombination der Werte
von S′ÿ und Sÿ in einer tabellarischen oder
Matrix-Form in der Tabelle 6 gespeichert. Die Einträge der
Tabelle 6 sind adressierbar über eine 16-Bit-Adresse
Sÿ/S′ÿ. Die Einträge der Tabelle 6 entlang der von
der linken oberen zur rechten unteren Ecke verlaufenden
Diagonale, die die Absolutwerte der Differenz von zwei
gleichen Werten repräsentieren, sind alle gleich 0 (00H in
hexadezimaler Darstellung). Die Einträge um 1 oberhalb
oder unterhalb der Diagonalen sind gleich 1 (01H in
hexadezimaler Darstellung). Die Einträge um 2 über oder
unter der Diagonalen sind gleich zwei (02H in
hexadezimaler Darstellung). Die Einträge um k über oder
unter der Diagonalen sind gleich k. Die Tabelle 6 ist
demnach symmetrisch in Bezug auf die Diagonale.
Wie zuvor beschrieben, speichern die
Bildspeichereinrichtungen 1 und 2 jeweils Bildraster, die
aus (N, M)-Matrizen (Sÿ) bzw. (S′ÿ) bestehen. Auf
Steuersignale vom Mikrocomputer 3 hin werden
Bildelementsignale aus den Bildspeichereinrichtungen 1 und
2 ausgelesen und kumulative Vergleichswerte Tkl (im
einzelnen weiter unten beschrieben) der beiden Bildraster
werden mit Hilfe der Tabelle 6 berechnet.
Es wird angenommen, daß die Unterraster aus n Zeilen und m
Spalten (wobei n und m ganze Zahlen kleiner als N bzw. M
sind) der beiden Bildraster miteinander verglichen werden.
Demnach wird zuerst T₀₀ entsprechend der folgenden
Gleichung berechnet:
Die Berechnung von T₀₀ wird wie folgt durchgeführt. Der
Mikrocomputer 3 gibt Befehle zum Auslesen der
Bildelementsignale Sÿ und S′ÿ aus der
Bildspeichereinrichtung 1 und der Bildspeichereinrichtung
2 ab, beginnend bei S₁₁ und S′₁₁ und endend mit Snm
und S′nm. Jedesmal, wenn die Bildelementsignale aus der
Bildspeichereinrichtung 1 und der Bildspeichereinrichtung
2 ausgelesen werden, werden die beiden Bildelementsignale
Sÿ und S′ÿ der Tabelle 6 zugeführt und der absolute
Wert der Differenz der beiden Bildelementsignale
|Sÿ - S′ÿ| wird sofort und ohne Verzögerung aus der
Tabelle 6 ausgegeben.
Demnach werden zuerst S₁₁ und S′₁₁ aus der
Bildspeichereinrichtung 1 und der Bildspeichereinrichtung
2 ausgelesen und der Tabelle 6 zugeführt. Die absolute
Differenz |S₁₁ - S′₁₁| der beiden Bildelementsignale
wird sofort aus der Tabelle 6
ausgegeben. Danach werden S₁₂ und S′₁₂ aus der
Bildspeichereinrichtung 1 und der Bildspeichereinrichtung
2 ausgelesen und der Tabelle 6 zugeführt. Die
absolute Differenz |S₁₂ - S′₁₂| der beiden
Bildelementsignale wird sofort aus der Tabelle 6
ausgegeben. Auf ähnliche Weise werden die Absolutwerte der
Differenzen |S₁₃ - S′₁₃|, |S₁₄ - S′₁₄|, ---,
|S₂₁ - S′₂₁|, |S₂₂ - S′₂₂|, ---, |Snm - S′nm|
berechnet.
Die Absolutwerte der Differenzen |S₁₁ - S′₁₁|,
|S₁₂ - S′₁₂|, |S₁₃ - S′₁₃|, |S₁₄ - S′₁₄|, ---,
|S₂₁ - S′₂₁|, |S₂₂ - S′₂₂|, ---,
|Snm - S′nm| werden sukzessive dem
Speicherschaltkreiselement 9 für elektrische Ladungen über
den Digital/Analog-Wandler 7 und den
Spannung/Stromwandler 8 zugeführt, um darin in Form einer
elektrischen Ladung gespeichert zu werden. Die
Absolutwerte der Differenzen werden nämlich zuerst in
einen korrespondierenden Analogwert (Spannungspegel)
mittels des Digital/Analogwandlers 7 umgewandelt und dann
in zu den Spannungspegeln proportionale Ströme mittels des
Spannung/Strom-Wandlers 8 umgewandelt, um als kumulativer
Betrag elektrischer Ladung in dem
Speicherschaltkreiselement 9 für elektrische Ladungen
gespeichert zu werden. Wenn alle Werte Sÿ und S′ÿ
der Bildelementsignale der beiden Unterraster aus den
Bildspeichereinrichtung 1 und 2 ausgelesen sind, ist
demnach eine Ladungsmenge entsprechend der Summe der
Absolutwerte der Differenzen (kumulativer Absolutwert der
Differenzen) T₀₀ korrespondierender Bildelementsignale
der beiden Unterraster in dem Speicherschaltkreiselement 9
für elektrische Ladung abgespeichert. Das
Speicherschaltkreiselement 9 für elektrische Ladung
entwickelt demnach eine Spannung, die dem Wert von T₀₀
entspricht. Der Spannungspegel über dem
Speicherschaltkreiselement 9 für elektrische Ladung wird
mittels Analog/Digital-Wandler 10 in ein
korrespondierendes Digitalsignal umgewandelt, um dem
Computer 3 zugeführt zu werden. Die Berechnung von T₀₀
ist demnach in Reaktion auf die
Auslesesignale des Mikrocomputers 3′ mit Hilfe der Tabelle
6, des Digital/Analog-Wandlers 7, des
Spannung/Strom-Wandlers, des Speicherschaltkreiselements 9
für elektrische Ladung und des Analog/Digital-Wandlers 10 abgeschlossen.
Danach wird das Vergleichsunterraster innerhalb der Matrix
der Bildelementsignale S′ÿ der Bildspeichereinrichtung
2 um eine Spalte nach rechts verschoben, um den nächsten
kumulativen Absolutwert der Differenzen T₀₁ zu erhalten.
Auf die Befehle des Mikrocomputers 3 hin werden demnach
Bildelementsignale aus den Bildspeichereinrichtungen 1 und
2 beginnend bei S₁₁ und S′₁₂ und endend
mit Snm und S′nm+1 ausgelesen. Ferner werden in der Art der
obigen Berechnung von T₀₀ die Absolutwerte der
Differenzen |S₁₁ - S′₁₂|, |S₁₂ - S′₁₃|, ---,
|S1m - S1,m+1|, |S₂₁ - S′₂₂|, |S₂₂ - S′₂₃|,
---, |Snm - S′n,m+1| mittels der Tabelle 6
berechnet, und der kumulative Absolutwert der Differenzen
T₀₁ wird als Ladungsmenge im Speicherschaltkreiselement
9 für elektrische Ladung erhalten. Der kumulative
Absolutwert der Differenzen T₀₁ wird durch die folgende
Gleichung repräsentiert:
Ferner wird das Unterraster innerhalb der Matrix der
Bildelementsignale S′ÿ der Bildspeichereinrichtung 2
sukzessiv um eine Spalte oder um eine Zeile (d. h.
horizontal oder vertikal) verschoben, um
aufeinanderfolgende kumulative Absolutwerte der
Differenzen Tkl zu erhalten, die gegeben sind durch:
Die kumulativen Absolutwerte der Differenzen, die derart
in dem Speicherschaltkreiselement 9 für elektrische Ladung
erhalten werden, werden durch den Analog/Digital-Wandler 10 sukzessive in korrespondierende
Digitalwerte
umgewandelt und dem Mikrocomputer 3 zugeführt. Nachdem
alle Werte von Tkl erhalten sind, bestimmt der
Mikrocomputer 3 den kumulativen Absolutwert der
Differenzen Tab, der der kleinste unter den Tkl
ist.
Demnach beurteilt der Mikrocomputer 3, daß die beiden
Bezugsunterraster der Bildelementsignale, die in den
Bildspeichereinrichtungen 1 und 2 abgespeichert sind, am
besten miteinander übereinstimmen, wenn das Unterraster
der Bildspeichereinrichtung 2 um "b" Spalten horizontal
und um "a" Zeilen vertikal verschoben wird.
Fig. 3 ist ein Schaltkreisdiagramm, das den
Schaltkreisaufbau einer exemplarischen Realisierung des
Bildverarbeitungssystems aus Fig. 1 darstellt. In Fig. 3
bildet der Transistor Q₁ den Spannung/Strom-Wandler 8.
Demnach wird der Transistor Q₁ angesteuert durch das
Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers 7, um einen
Strom durchzulassen, dessen Größe proportional dem
Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers 7 ist. Der
somit durch den Transistor Q₁ fließende Strom lädt den
Kondensator C₁, der das Speicherschaltkreiselement 9 für
elektrische Ladung darstellt. Eine Spannung, die zu dem
kumulativen Betrag des durch Q₁ fließenden Stromes
korrespondiert, wird über dem Kondensator C₁ aufgebaut.
Diese über C₁ aufgebaute Spannung wird über Verstärker
A₁ und A₂ dem Analog/Digital-Wandler 10 zugeführt. Der
Transistor Q₂ wird durch den Mikrocomputer 3 über einen
Basiswiderstand R₁ gesteuert. Wenn ein Vergleich eines
Paares von Unterrastern der Bildspeichereinrichtungen 1
und 2 abgeschlossen ist, wird nämlich der Transistor Q₂
durchgesteuert, um den Kondensator C₁ zu entladen.
Claims (15)
1. Bildverarbeitungssystem
zum Vergleich von Bildrastern,
umfassend:
- a) zwei Bildspeichereinrichtungen (1, 2), von denen jede ein Bildraster speichert, das jeweils aus einer Matrix (N×M) von Bildelementsignalen (Sÿ; S′ÿ) besteht;
- b) eine Leseeinrichtung zum sukzessiven Auslesen jeweils der Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ) aus den Bildspeichereinrichtungen (1, 2);
- c) eine Berechnungseinrichtung (6) zur Berechnung eines Absolutwertes der Differenz eines jeden Paares korrespondierender Bildelementsignale (Sÿ-S′ÿ) der jeweiligen Bildraster;
- d) eine Umwandlungseinrichtung (7, 8) zur Umwandlung der Absolutwerte der Differenzen (Sÿ-S′ÿ) in jeweils korrespondierende Beträge elektrischer Ladungen; und
- e) eine Ladungsakkumulationseinrichtung (9) zur Ansammlung und Speicherung der jeweiligen Beträge elektrischer Ladungen;
wobei die elektrische Ladung, die in der
Ladungsakkumulationseinrichtung (9) angesammelt ist,
eine Spannung aufbaut, die dem Summenwert aller
Differenzwerte (Sÿ-S′ÿ) aller korrespondierender
Bildelementsignale (Sÿ, S′ÿ) der beiden Bildraster
entspricht.
2. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) die Leseeinrichtung (1, 2) eine Zugriffsadresse (SÿS′ÿ) entsprechend den jeweiligen Werten der beiden Bildelementsignale (Sÿ, S′ÿ) bildet; und
- b) die Berechnungseinrichtung (6) folgendes aufweist:
- - eine Tabelle, in der die Absolutwerte der Differenzen (Sÿ-S′ÿ) aller möglichen Kombinationen der Werte der Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ) der beiden Bildspeichereinrichtungen (1, 2) aufgezeichnet sind; und
- - eine Berechnungseinheit zur Ermittlung des Absolutwerts der Differenz eines jeden Paares korrespondierender Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ) durch Zugriff auf einen entsprechenden Differenzwert (Sÿ-S′ÿ) mittels der Zugriffsadresse (SÿS′ÿ).
3. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ)
und die Differenzwerte (Sÿ-S′ÿ) in der Tabelle (6) 8-
Bit-Werte sind und die Zugriffsadresse (SÿS′ÿ) eine
16-Bit-Adresse ist.
4. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Adressenabschnitt der
Zugriffsadresse (Sÿ) dem Wert eines Bildelementsignals
(Sÿ) aus einer Bildspeichereinrichtung (1) entspricht,
ein anderer Adressenabschnitt der Zugriffsadresse
(S′ÿ) dem Wert eines Bildsignalelements (S′ÿ) in der
anderen Bildspeichereinrichtung (2) entspricht, und der
ermittelte Absolutwert (Sÿ-S′ÿ) der Differenz der
Werte der beiden Adressenabschnitte entspricht.
5. Bildverarbeitungssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine
Entladeeinrichtung, die die
Ladungsakkumulationseinrichtung (9) jedesmal entlädt,
nachdem alle Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ) der
Bildunterraster aus den Bildspeichereinrichtungen (1,
2) ausgelesen sind und die elektrische Ladung
entsprechend dem kumulativen Absolutwert der Differenzen
von Bildelementsignalen der Bildunterraster in der
Ladungsakkumulationseinrichtung (9) gespeichert ist.
6. Bildverarbeitungssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ) in jeweiligen
Bildunterrastern der in den Bildspeichereinrichtungen
(1, 2) gespeicherten Bildraster enthalten sind, wobei
eine Verarbeitung der Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ)
für jeweilige bestimmte Bildunterraster erfolgt.
7. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung eine
Verschiebeeinrichtung aufweist, die zumindest eines der
Bildunterraster relativ zum anderen Bildunterraster
verschiebt, wenn alle Bildelementsignale (Sÿ; S′ÿ)
der Bildunterraster ausgelesen sind.
8. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Bestimmungseinrichtung eine
Verschiebung des einen der Bildunterraster zum
Minimieren des kumulativen Absolutwerts der Differenzen
der Bildelementsignale der beiden Bildunterraster
bestimmt.
9. Bildverarbeitungssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umwandlungseinrichtung (7, 8) folgendes aufweist: einen
Digital/Analog-Wandler (7) zur Umwandlung eines
digitalen Ausgangssignals von der
Berechnungseinrichtung (6) in korrespondierende analoge
Spannungssignale und einen Spannung/Strom-Wandler (8)
zur Umwandlung der Spannungssignale vom Digital/Analog-
Wandler (7) in korrespondierende Ströme.
10. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spannung/Strom-Wandler (8)
einen Transistor (Q₁) aufweist, der durch ein
Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers (7)
gesteuert wird.
11. Bildverarbeitungssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ladungsakkumulationseinrichtung (9) einen Kondensator
(C₁) aufweist.
12. Bildverarbeitungssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leseeinrichtung einen Mikrocomputer (3) aufweist.
13. Bildverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestimmungseinrichtung einen Mikrocomputer (3)
aufweist.
14. Bildverarbeitungssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Entladeeinrichtung einen Transistor (Q₂) aufweist, der
über der Ladungsakkumulationseinrichtung (9)
angeschlossen ist.
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