DE4116054A1 - Vorrichtung zum unterscheiden von teilchenaggregationsmustern - Google Patents
Vorrichtung zum unterscheiden von teilchenaggregationsmusternInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Unterscheiden eines Teilchenaggregationsmusters und, im
speziellen, eine Vorrichtung zum Unterscheiden von Teil
chenaggregationsmustern, die aufgrund eines Mikro
titrierverfahrens geeignet ist, ein Aggregationsmuster
von Blutteilchen zu unterscheiden, das bei der Unter
scheidung von Bluttypen und bei Antigen- und Antikörper
wahrnehmungen verwendet wird.
Bisher war auf dem medizinischen Gebiet ein Verfahren
weit verbreitet, bei dem Aggregationsmuster von Blut
teilchen, Latexteilchen, Karbonteilchen und dgl. unter
schieden wurden und unterschiedliche Komponenten (z. B.
Bluttypen und verschiedene Antikörper, oder verschiedene
Proteine, usw.) im Blut, Viren und dgl. wahrgenommen und
analysiert worden sind. Als ein Verfahren zum Unter
scheiden von Aggregationsmustern wird häufig ein Mikro
titrierverfahren verwendet.
Gemäß dem Mikrotitrierverfahren bei immunologischen Mes
sungen wird das Blut auf einer Prüfplatte durch ein
vorbestimmtes Verfahren angehäuft, und es wird die Anwe
senheit oder Abwesenheit des Ausfalls bzw. der Aggrega
tion untersucht oder eine Fläche oder dgl. eines Aggre
gationsmusters berechnet, wobei eine genaue Messung
einer Immunkomponente ausgeführt wird. Bisher ist die
Anwesenheit oder Abwesenheit von Aggregationen durch
visuelle Beobachtungen unterschieden worden. Jedoch ist
in den letzten Jahren auch die Automatisation von sol
chen Unterscheidungen fortgeschritten.
Bei der Unterscheidung des Aggregationsmusters wird die
An- oder Abwesenheit einer Aggregation künstlich in einer
Art und Weise beurteilt, wie z. B. dadurch, daß eine
Teilchenverteilung in einem Behälter (z. B. Reaktions
gefäß) als eine Fläche der Abschnitte wahrgenommen wird,
deren Helligkeit gleich oder geringer als eine vorbe
stimmte Helligkeit ist oder die mit einem Referenz
muster oder einem Referenzmuster für keine Aggregation
verglichen wird und es werden ferner Reihen von durch
gehenden Zustandsübergängen von Musterproben gebildet
oder dgl.
Die Automatisation der Unterscheidung von Aggregations
mustern wird durch optische Einrichtungen und elektri
sche Prozessoreinrichtungen zum elektrischen Verarbeiten
der Aggregationsmuster, die durch die optischen Einrich
tungen erhalten werden, ausgeführt.
Fig. 9 zeigt ein herkömmliches Beispiel. In dem herkömm
lichen Beispiel, das in Fig. 9 gezeigt wird, wird ein
Aggregationsmuster P in einem Behälter (Reaktionsgefäß)
100 A, das auf einer Prüfplatte 100 ausgebildet ist,
optisch auf einen CCD-Liniensensor 101 projiziert. Einer
der Liniensensoren 101 oder der Prüfplatte 100 wird
schrittweise fein bewegt, bezüglich zu dem anderen Ele
ment in der Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche,
wobei ein (helles und dunkles) zweidimensionales Bild
des Aggregationsbildes P erhalten wird. In Fig. 9 zeigt
das Bezugszeichen 102 eine Lichtquelle, 103 eine Bild
bildende Linse und 104 einen Linsenhalter an.
Jedoch wird beim herkömmlichen Beispiel der Sensoraus
gang an beiden Endabschnitten E und F eines Fensters der
Breite L ziemlich dunkel, wie er in Fig. 10 gemäß Ab
bildungsfehlern oder dgl. des Linsenhalters 104 und der
Linsen 103 gezeigt wird, und falls solche dunklen Ab
schnitte ausgedehnt sind, tritt eine Unzulänglichkeit
derart auf, daß die Entnahme des Aggregationsmusters im
mittigen Abschnitt behindert wird. Auf der anderen Sei
te, wenn die erhaltenen Daten gesammelt werden und ein
festes Diagramm gebildet wird, das in Fig. 11 gezeigt
ist und nachdem das Aggregationsmuster in dem mittigen
Abschnitt durch einen geeigneten Schwellwert entnommen
wird, tritt oft eine Unzulänglichkeit derartig auf, daß
dunkle Abschnitte groß angezeigt werden wie bei den
gezeigten Flächendaten, z. B. in Fig. 12 (durchgezogene
Linienabschnitte im Diagramm) gemäß den Einflüssen von
Lichtstörung und elektrischem Rauschen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung die Unzulänglichkeiten
des oben genannten herkömmlichen Beispiels zu reduzieren
und im spezielleren eine Vorrichtung zum Unterscheiden
von Teilchenaggregationsmuster vorzusehen, in der Stö
rungsfaktoren wirkungsvoll ausgeschaltet werden können
und Aggregationsmusterdaten wirksam entnommen werden
können, wobei die Zuverlässigkeit der ganzen Vorrichtung
verbessert wird.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im
Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung umfaßt vorzugsweise eine Da
tenspeichereinheit, um schrittweise die Liniendaten
eines Aggregationsmusters zu speichern, die von einem
CCD-Liniensensor zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben
werden, eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung zum
Bestimmen eines vorbestimmten Schwellwertes auf der
Grundlage der Liniendaten, die in der Datenspeicherein
heit gespeichert sind, und eine Musterflächenberech
nungseinrichtung zum Entnehmen bzw. Extrahieren des
Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Daten
speichereinheit auf Grundlage des Schwellwertes, der
durch die Schwellwertbestimmungseinrichtung bestimmt ist
und zum Erhalten einer Form und einer Fläche des Aggre
gationsmusters. Die Schwellwertbestimmungseinrichtung
hat eine Funktion zum Bestimmen des ersten Maximums, um
das Maximum von jedem Satz von Liniendaten in der Daten
speichereinheit zu erhalten, eine Funktion zum Bestimmen
eines zweiten Maximums, um ferner das Maximum aller
vorher genannten Maxima zu erhalten, die durch die Funk
tion zum Bestimmen des ersten Maximums bestimmt sind und
eine Schwellwert-Bestimmungsfunktion zum Bestimmen eines
Schwellwertes von vorbestimmter Größe auf der Grundlage
des Maximums, das durch die Verarbeitung mit der Funk
tion für das zweite Maximum bestimmt ist. Weitere Aus
führungsformen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Ein Blockdiagramm einer ersten
Ausführung der Erfindung;
Fig. 2 ein erklärendes Diagramm mit
einigen der Funktionen der
schwellwertbestimmenden Vorrich
tung in Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Ablaufes
nach Fig. 1;
Fig. 4 ein erläuterndes Diagramm mit
einigen von den Funktionen der
Musterfeldberechnungseinrich
tung aus Fig. 1;
Fig. 5 ein erläuterndes Diagramm eines
anderen Beispiels von Funktionen
einer Musterfeldberechnungsvor
richtung aus Fig. 1;
Fig. 6 ein erläuterndes Diagramm mit
einem anderen Beispiel von Funk
tionen einer Schwellwertbestim
mungsvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 7 ein erläuterndes Blockdiagramm
mit einer zweiten Ausführung der
Erfindung;
Fig. 8 ein erläuterndes Diagramm mit
dem Ablauf aus Fig. 7; und
Fig. 9 bis 12 Erläuternde Diagramme mit Aufbau
und Arbeitsablauf von herkömm
lichen Systemen.
In Fig. 1 ist der CCD-Liniensensor 101 unter der Prüf
platte 100 angeordnet, die ein Reaktionsgefäß hat, und
ein optisches System 103 ist in einer Art und Weise ähn
lich dem oben genannten herkömmlichen Beispiel aus Fig.
9 dazwischen angebracht. Die Prüfplatte 100 wird durch
eine Prüfplattenantriebseinrichtung 110 angetrieben und
schrittweise relativ zum CCD Sensor 101 um einen Mikro
abstand zu einem Zeitpunkt in einer ersten Richtung
senkrecht zu der Abtastrichtung des CCD-Liniensensors
101 und in einer zweiten Richtung, die entgegengesetzt
zu der ersten Richtung ist, bewegt. Das Bezugszeichen
111 zeigt einen Stellungswahrnehmungssensor an. Der
Stellungswahrnehmungssensor 111 entscheidet über ein
Umdrehen der Richtung des Bewegungsabstandes der Prüf
platte 100. Eine Ausgabe des Sensors 111 wird zu einer
ersten Steuereinheit 1A in einem Hauptsteuerabschnitt 1
geschickt. Folglich wird die Stellung der Prüfplatte 100
immer bestimmt und die Prüfplatte 100 wird vorwärts,
rückwärts bewegt oder angehalten, wie es notwendig ist.
Der CCD-Liniensensor 101 wird durch eine Sensorabtast
antriebseinheit 112 angetrieben, die durch die zweite
Steuereinheit 2A gesteuert wird. Der CCD-Liniensensor
101 wird betriebsbereit gemacht und kann schrittweise
die Teilchenaggregationsmuster auf der Prüfplatte 100,
wie oben genannt, in Liniendaten in einem Zustand kon
vertieren, in dem das Muster durch den Sensor 101 bei
eng benachbarten Intervallen abgeschnitten wurde. Im Be
zug auf die Fig. 2, 6 und 11 definiert jeder Satz von
Liniendaten vom CCD-Liniensensor 101 eine Intensitäts
kurve der Helligkeit, die im allgemeinen eine eindimen
sionale Komponente des zweidimensionalen Aggregations
musterbildes darstellt.
Ferner hat die Ausführung aus Fig. 1 eine Datenspeicher
einheit 3, um schrittweise die Liniendaten zu speichern,
die vom CCD-Liniensensor 101 zu vorbestimmten Zeitpunk
ten ausgegeben werden. Andererseits hat die Vorrichtung
eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung 4, um einen vor
bestimmten Schwellwert auf Grundlage der gespeicherten
Daten in der Datenspeichereinheit 3 zu bestimmen und
eine Musterflächen-Berechnungseinrichtung 5 zum Entneh
men des Teilchenaggregationsmusters aus den gespeicher
ten Liniendaten in der Datenspeichereinheit 3 auf Grund
lage des Schwellwertes, der durch die Schwellwert-Be
stimmungseinrichtung 4 bestimmt ist und zum Erhalten
einer Form und einer Fläche des Teilchenaggregationsmu
sters. Das Bezugszeichen 6 zeigt eine Unter
scheidungseinheit und 7 Aufzeichnungseinrichtungen an.
Die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung 4 umfaßt eine
Maximumbestimmungseinheit 4A, um das Maximum jedes Sat
zes von Liniendaten zu erhalten, eine Maximumspeicher
einheit 4B, um das Maximum zu speichern, das durch die
Maximumbestimmungseinheit 4A bestimmt wird und eine
Schwellwertstelleinheit 4C, um einen vorbestimmten
Schwellwert (z. B. ein Wert von der Hälfte des Maximums)
auf Grundlage des Maximums zu bestimmen, der endgültig
durch die Maximumbestimmungseinheit 4A bestimmt wird.
Die Maximumbestimmungseinheit 4A hat eine erste Maxim
umbestimmungsfunktion, um ein Maximum von jedem Satz von
Liniendaten im Datenspeicher 3 zu erhalten und eine
zweite Maximumbestimmungsfunktion, um ein weiteres,
übergeordnetes Maximum aus den Maxima, die durch die
erste Maximumbestimmungsfunktion erhalten wurden, zu er
halten. Folglich ist das übergeordnete Maximum das größ
te der vorher bestimmten Maxima.
Das Maximum jedes Satzes von Liniendaten wird, wie z. B.
in Fig. 2 gezeigt, bestimmt. D. h., eine Helligkeitsin
tensitätskurve der Liniendaten, wie sie von dem CCD-Li
niensensor 101 abgegeben werden, wird durch das Fenster
der Breite L abgeschnitten. Es gibt drei Datenwerte X1,
X2 und X3, die wahrscheinlich das gewünschte Maximum in
dem Bereich von L aus Fig. 2 sind. In diesem Fall arbei
tet die erste Maximumbestimmungsfunktion sofort, wählt
zwei Datenpunkte "a" und "b" aus, die jeweils vor und
nach jedem der Werte X1, X2 und X3 der jeweiligen Daten
linie angeordnet sind. Der Wert Xn, der gleichzeitig die
Bedingungen
Xn < a und Xn < bn,
erfüllt, wird als ein Maximum der Liniendaten bestimmt.
Xn < a und Xn < bn,
erfüllt, wird als ein Maximum der Liniendaten bestimmt.
Im Fall von Fig. 2 werden folgende Relationen erhalten:
"X1 < a1, X1 < b1"; "X2 < a2, X2 < b2";
"X3 < a3, X3 < b3".
"X1 < a1, X1 < b1"; "X2 < a2, X2 < b2";
"X3 < a3, X3 < b3".
Daher wird im Fall von Fig. 2 X2 als Maximum von den
Liniendaten bestimmt, d. h. Xmax = X2.
Infolgedessen werden gemäß der ersten Ausführung nur die
Liniendaten, die im mittigen Abschnitt angeordnet sind,
als Daten relevant für das Teilchenaggregationsmuster
bestimmt. D. h. in der Berechnung des Maximumsbestim
mungsvorganges werden die Störungsfaktoren der Linien
daten wirkungsvoll eliminiert, wie aus dem folgenden
offensichtlich wird.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den Betriebsvorgang der
gesamten Vorrichtung zeigt. Der Unterscheidungsvorgang
eines Teilchenaggregationsmusters wird durch fünf
Schritte ausgeführt, der Datenaufnahme im ersten Schritt
S1 bis zur Unterscheidung im fünften Schritt S5.
Ferner hat die Musterflächen-Berechnungseinrichtung 5
eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion, um ein
Liniensegment in einem Bereich, der beim Maximum von
jeden, der oben genannten Liniendaten beginnt und den
Schwellwert von den Daten zur Berechnung einer Muster
fläche erreicht, und eine Musterflächenberechnungsfunk
tion, um eine Fläche des Aggregationsmusters zu berech
nen auf Grundlage von Daten für die Berechnungen der
Musterflächen von all den Liniendaten, die durch die
Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt
werden. Im Detail erklärt, umfaßt die Musterflächen-Be
rechnungseinrichtung 5 eine Aggregationsmuster-Entnah
meeinheit 5A zum Entnehmen der Linienelemente eines Par
tikelaggregationsmusters aus den Liniendaten aus der
Datenspeichereinheit 3 auf Grundlage des Schwellwertes
eines vorbestimmten Niveaus, das von der oben genannten
Schwellwert-Bestimmungseinheit 4C ausgegeben ist und
eine Flächenberechnungseinheit 5B zum Hinzufügen der
Linienelemente, die durch die Aggregationsmuster-Entnah
meeinheit 5A entnommen wurden und zum Berechnen einer
Fläche des Aggregationsmusters.
Die Aggregationsmuster-Entnahmeeinheit 5A holt nur die
Liniensegmentdaten, die sich zwischen dem Maximum X und
dem Schwellwert S befinden, als Flächenberechnungsdaten,
wie in Fig. 4 gezeigt. Daher sind die, wie in Fig. 4 ge
zeigt, bei E und F angezeigten Flächen, die die Stö
rungsfaktoren darstellen, aktiv aus den Flächenberech
nungsdaten entfernt.
In Bezug auf Fig. 4 wird nur der Abschnitt der Linien
daten zwischen dem Wert X und dem Schwellwert S durch
die Einheit 5A betrachtet, so daß die Einheit 5A ein
Liniensegment mit der Länge l0 begrenzt. Nachdem all die
Liniensegmente (siehe Fig. 6) durch die Einheit 5A be
stimmt worden sind, addiert dann die Einheit 5B die Län
gen der Liniensegmente hinzu. Die sich ergebende Summe
wird verwendet, um die schraffierte Fläche A in Fig. 11
anzunähern.
Wie oben genannt, gibt es gemäß der Ausführungsform ei
nen Vorteil, so daß die Einflüsse durch Störungslicht
und Rauschen beseitigt sind und die Flächendaten, die
nur zum Teilchenaggregationsmuster gehören, berechnet
werden können.
Die oben genannte Ausführung ist in Bezug auf den Fall
beschrieben worden, bei dem nur die Liniensegmentdaten,
die zwischen dem Maximum X und dem Schwellwert S liegen,
als Daten für die Flächenberechnung durch die Musterent
nahmeeinheit 5A aufgenommen werden. Jedoch ist es auch
möglich, andere äquivalente Verfahren zu verwenden, wie
z. B. das in Fig. 5 gezeigte in Bezug auf die Linienseg
mentdaten der Datenabschnitte E′ und F′, die an beiden
Enden der Fensterbreite L durchgehend sind, wobei sie
nicht verwendet werden, um einen Flächenwert zu berech
nen, wenn ein ähnliches äquivalentes Verfahren verwendet
wird.
Andererseits ist es in der Ausführungsform auch möglich,
falls Störungselemente unregelmäßig auftreten und das
Maximum Xn jedes Satzes von Liniendaten gemäß Fig. 6
verteilt ist, eine maximumbestimmende Funktion zu ver
wenden, so daß unter den Maxima, die durch die vorherge
hende erste Maximumbestimmungsfunktion bestimmt worden
sind, die Maxima aller Liniendaten ausgewählt werden und
aus einer Vielzahl von Maxima bestimmt werden, die fast
im mittigen Abschnitt des Fensters L liegen und die auf
fast derselben Linie (Linie Y in Fig. 6) vorkommen.
Folglich gibt es, falls das übergeordnete Maximum nur
aus den Maxima nahe an der Linie Y gewählt wird, einen
Vorteil, so daß die Wirkung der Maxima (Störungselemen
te), die von der Maximumlinie Y (siehe X1 bis X4 in Fig.
6) abweichen können, im mittigen Abschnitt des Fensters
L völlig beseitigt werden kann.
Aus der obigen Beschreibung sollte es selbstverständlich
sein, daß die Hauptsteuereinheit 1, der Schwellwert-
Bestimmungseinrichtung 4 und die Musterflächenberech
nungseinrichtung 5 mit einer herkömmlichen Mikroprozes
soreinheit ausgeführt werden können.
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun auf Grundlage
von Fig. 7 beschrieben. Die gleichen Komponenten wie bei
dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 werden durch die
gleichen Bezugszeichen angezeigt.
In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 gezeigt ist,
ist auch eine Minimumentnahmeeinheit 40A in der Schwell
wert-Bestimmungseinheit 40 vorgesehen, und ein Schwell
wert kann auch auf Grundlage einer Ausgabe der Minimu
mentnahmeeinheit 40A bestimmt werden. D. h., ein Aus
gangszustand der Datenspeichereinheit 3 wird in die
Schwellwert-Bestimmungseinheit 40 durch einen Umschalter
14 eingegeben. Die Minimumentnahmeeinheit 40A und die
Maximumbestimmungseinheit 4A sind in der Schwellwertbe
stimmungseinheit 40 vorgesehen. Die Ausgaben der Mini
mumentnahmeeinheit 40A und der Maximumbestimmungseinheit
4A werden an eine Schwellwertsetzeinheit 40C eingegeben,
die an der Ausgangsseite von derselben vorgesehen ist.
Die Bezugszeichen 4B und 40B zeigen Speichereinheiten
an, die für die Maximum-Bestimmungseinheit 4A und die
Minimumentnahmeeinheit 40A jeweils vorgesehen sind.
Die Minimumentnahmeeinheit 40A hat eine erste Minimumbe
stimmungsfunktion, um ein Minimum aus jedem Satz der
Liniendaten mit Hilfe des Speichers 40B in der Speicher
einheit 3 zu erhalten und eine zweite Minimumbestim
mungsfunktion, um ferner ein Minimum aus dem Satz von
Minima zu erhalten, die durch die erste Minimumbestim
mungsfunktion erhalten wurden. Die Schwellwertsetzein
heit 40C hat eine Funktion, die äquivalent zu der
Schwellwertsetzeinheit 4C aus dem oben genannten Ausfüh
rungsbeispiel aus Fig. 1 ist und hat auch eine Schwell
wertbestimmungsfunktion mit einem anderen Verfahren, so
daß ein Schwellwert von einer vorbestimmten Größe be
stimmt wird, auf Grundlage der Minima, die durch den
Vorgang der vorhergehenden zweiten Minimumbestimmungs
funktion erhalten wurden.
Ein Schwellwert-Bestimmungsverfahren, das auf dem Mini
mum der Liniendaten beruht, wird nun ferner im Detail
beschrieben. Zuerst arbeitet die erste Minimumbestim
mungsfunktion der Minimumentnahmeeinheit 40A für jeden
Satz von Liniendaten. In Bezug zur Fig. 8 werden die
Minimumdatenpunkte, die auf der linken und rechten Seite
des Maximums eines jeden Satzes von Liniendaten liegen,
jeweils als erstes und zweites Minimum bestimmt. Dann
arbeitet die zweite Minimumbestimmungsfunktion und die
Maxima zwischen den ersten und zweiten Minima aller Li
niendaten, bestimmt durch die vorhergegangene erste Mi
nimumbestimmungsfunktion, werden als ein Minimum be
stimmt, betreffend die relevanten Aggregationsmusterda
ten.
Die Schwelle S in Fig. 8 ist nicht hoch genug, um der
Einheit 5A zu erlauben, die geforderten Liniensegmente,
wie sie in Fig. 4 veranschaulicht sind, zu definieren.
Wenn das zweite Minimum in Fig. 8 durch die zweite Mi
nimumbestimmungsfunktion gewählt wird, kann vom Schwell
wert S verlangt werden, mindestens so groß zu sein wie
das zweite Minimum. Dies sichert, daß der Schwellwert S
groß genug sein wird, um der Einheit 5A zu erlauben, die
Liniensegmente, wie in Fig. 4 veranschaulicht, zu defi
nieren.
Deshalb, nachdem der Schwellwert durch die Verwendung
der Minimumentnahmeeinheit 40A in dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel gesetzt wird, kann z. B. eine Unzuläng
lichkeit, wie z. B., daß das Maximum nicht bestimmt wer
den kann, selbst wenn z. B. der Schwellwert S gesetzt
wurde, wie in Fig. 8 angezeigt, völlig beseitigt werden.
Die Meßgenauigkeit und die Zuverlässigkeit der gesamten
Vorrichtung kann bemerkenswert verbessert werden.
Die anderen Aufbauten und Arbeitsvorgänge sind dieselben
wie die in dem oben genannten Ausführungsbeispiel von
Fig. 1.
Wie oben dargelegt, ist es gemäß der Erfindung möglich,
eine außergewöhnliche Teilchenaggregationsmuster-Unter
scheidungsvorrichtung vorzusehen, die es bis jetzt noch
nicht gab und in der das Maximum (oder das Minimum,
falls notwendig) der Teilchenaggregationsmuster-Daten
mit einer hohen Genauigkeit erhalten werden kann, ohne
durch Störungen beeinflußt zu werden. Der Schwellwert
kann willkürlich genau gesetzt werden, ohne durch die
Störungen, die auf den Maxima (Störungen) beruhen, be
einflußt zu werden, und eine Form und eine Fläche, die
notwendig sind, um ein Teilchenaggregationsmuster zu
unterscheiden, können wahrgenommen und mit einer hohen
Genauigkeit bestimmt werden, so daß entgegenwirkende
Einflüsse durch die Störungen beseitigt werden können
und die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung verbes
sert werden kann.
Vorrichtung zum Unterscheiden eines Teilchenaggrega
tionsmusters umfassend eine Speichereinheit zum Spei
chern von Liniendatenausgaben aus einem CCD-Liniensen
sor, wobei die Liniendaten das Aggregationsmuster dar
stellen. Ein Maximum wird für jeden Satz von Liniendaten
erhalten und danach wird ein weiteres Maximum von den
vorher genannten, vorher erhaltenen Maxima erhalten. Ein
Schwellwert wird auf der Grundlage eines weiteren Maxi
mums bestimmt und wird dann auf die Liniendaten zum Ent
nehmen von Informationen daraus angewendet, die die Form
und die Fläche des Aggregationsmusters betreffen. In
einer anderen Ausführungsform wird der Schwellwert auf
der Grundlage von Minimas, die aus den Liniendaten er
halten werden, bestimmt.
Es kann auch das Minimum der Maxima zwischen den ersten
und zweiten Minima aller Liniendaten, die durch die
erste Minimumbestimmungsfunktion erhalten werden, als
Schwellwert bestimmt werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Unterscheiden von einem Teil
chenaggregationsmuster, umfassend
eine Datenspeichereinheit (3), um schrittweise Liniendaten eines Aggregationsmusters zu spei chern, die von einem CCD-Liniensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben werden,
eine Schwellwertbestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage der Liniendaten, die in der Datenspeichereinheit (3) gespeichert sind und
eine Musterflächenberechnungseinheit (5) zum Entnehmen eines Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit (3) auf der Grundlage des Schwellwertes und zum Erhalten einer Form und einer Fläche von dem Aggrega tionsmuster, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Bestimmungseinheit (4) eine erste Maximumbestimmungsfunktion hat zum Erhal ten eines Maximums eines jeden Satzes von Li niendaten aus der Datenspeichereinheit (3), wobei eine zweite Maximumbestimmungsfunktion zum Erhalten eines weiteren Maximums aus den Maxima, die durch die erste Maximumbestimmungsfunktion erhalten wurden und eine Einrichtung (4C) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage des weiteren Maximums, das durch den Arbeitsvorgang der zweiten Maximumbestimmungsfunktion erhalten wird.
eine Datenspeichereinheit (3), um schrittweise Liniendaten eines Aggregationsmusters zu spei chern, die von einem CCD-Liniensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben werden,
eine Schwellwertbestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage der Liniendaten, die in der Datenspeichereinheit (3) gespeichert sind und
eine Musterflächenberechnungseinheit (5) zum Entnehmen eines Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit (3) auf der Grundlage des Schwellwertes und zum Erhalten einer Form und einer Fläche von dem Aggrega tionsmuster, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Bestimmungseinheit (4) eine erste Maximumbestimmungsfunktion hat zum Erhal ten eines Maximums eines jeden Satzes von Li niendaten aus der Datenspeichereinheit (3), wobei eine zweite Maximumbestimmungsfunktion zum Erhalten eines weiteren Maximums aus den Maxima, die durch die erste Maximumbestimmungsfunktion erhalten wurden und eine Einrichtung (4C) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage des weiteren Maximums, das durch den Arbeitsvorgang der zweiten Maximumbestimmungsfunktion erhalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Maximumbestimmungsfunktion in
einer Art und Weise arbeitet, so daß, wenn ein
mögliches Maximum X von den Liniendaten bestimmt
wird, zwei Liniendatenpunkte a und b jeweils vor
und nach dem möglichen Maximum X liegend ausge
wählt werden, und falls gleichzeitig die Werte
der Punkte a und b X < a und X < b,
erfüllen, wird X als Maximum des jeweiligen
Satzes von Liniendaten bestimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Musterflächen-Berechnungseinheit (5)
eine Flächenberechnungs-Datenbestimmungsfunktion
zum Setzen von Liniensegmenten hat, die jeweils
einen Abstand darstellen, in einer Abtastrich
tung des CCD-Liniensensors (101) zwischen zwei
Schwellwertpunkten in einem jeweiligen Satz von
Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die
nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen
Maximum darstellen und auf gegenüberliegenden
Seiten davon liegend und die Musterflächen-Be
rechnungseinheit (5) eine Musterflächenberech
nungsfunktion zum Berechnen einer Fläche von
Aggregationsmustern auf der Grundlage der Li
niensegmente hat, die durch die Flächenberech
nungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Maximumbestimmungsfunktion in
einer Art und Weise arbeitet, so daß aus den
Maxima, die durch die erste Maximumbestimmungs
funktion bestimmt sind, falls eine Vielzahl von
Maxima in einem mittigen Abschnitt des Abtast
fensters angeordnet sind, das an den CCD-Linien
sensor (101) gekoppelt ist, und auf fast dersel
ben Linie vorkommen, worauf das weitere Maximum
nur aus der Vielzahl von Maxima bestimmt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5)
eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion
zum Setzen von Liniensegmenten hat, von denen
jedes einen Abstand in Abtastrichtung des CCD-
Liniensensors (101) darstellt, zwischen zwei
Schwellwertpunkten in dem jeweiligen Satz von
Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die
nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen
Maximum sind und auf gegenüberliegenden Seiten
davon liegen und die Musterflächen-Berechnungs
einrichtung (5) eine Musterflächenberechnungs
funktion zum Berechnen einer Fläche des Aggrega
tionsmusters auf der Grundlage der Liniensegmen
te, die durch die Flächenberechnungsdaten-Be
stimmungsfunktion bestimmt sind, hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5)
eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion
hat, um Liniensegmente zu setzen, von denen
jedes einen Abstand darstellt, in einer Abta
strichtung des CCD-Liniensensors (101) zwischen
zwei Schwellwertpunkten in einem jeweiligen Satz
von Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die
nächsten Punkte zu dem jeweiligen Maximum dar
stellen und auf gegenüberliegenden Seiten davon
liegen und die Musterflächen-Berechnungseinrich
tung (5) eine Musterflächen-Berechnungsfunktion
zum Berechnen einer Fläche von Aggregations
mustern auf der Grundlage der Liniensegmente,
die durch die Flächenberechnungsdaten-Bestim
mungsfunktion bestimmt sind, hat.
7. Vorrichtung zum Unterscheiden eines Teilchen
aggregationsmusters, umfassend
eine Datenspeichereinheit (3) zum schrittweisen Speichern der Liniendaten eines Aggregations musters, das von einem CCD-Liniensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben wird,
eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage der Liniendaten, die in die Datenspeichereinheit (3) gespeichert werden, und
eine Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) zum Entnehmen eines Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit (3) auf der Grundlage des Schwellwertes, der durch die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) bestimmt ist und zum Erhalten einer Form und einer Fläche des Aggregationsmusters, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) eine erste Minimumbestimmungsfunktion zum Erhal ten eines Minimums von jedem Satz von Linien daten aus der Datenspeichereinheit, Einrichtun gen zum Auswählen eines der Minima, die durch die erste Minimumbestimmungsfunktion erhalten und Einrichtungen (40C) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage des einen Mini mums hat.
eine Datenspeichereinheit (3) zum schrittweisen Speichern der Liniendaten eines Aggregations musters, das von einem CCD-Liniensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben wird,
eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage der Liniendaten, die in die Datenspeichereinheit (3) gespeichert werden, und
eine Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) zum Entnehmen eines Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit (3) auf der Grundlage des Schwellwertes, der durch die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) bestimmt ist und zum Erhalten einer Form und einer Fläche des Aggregationsmusters, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) eine erste Minimumbestimmungsfunktion zum Erhal ten eines Minimums von jedem Satz von Linien daten aus der Datenspeichereinheit, Einrichtun gen zum Auswählen eines der Minima, die durch die erste Minimumbestimmungsfunktion erhalten und Einrichtungen (40C) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage des einen Mini mums hat.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Minimumbestimmungsfunktion erste
und zweite Minimumdaten bestimmt, die jeweils
auf den linken und rechten Seiten des Maximums
eines jeden Satzes von Liniendaten angeordnet
sind und die Einrichtungen (40C) zum Auswählen
eines Wertes diesen einen Wert durch das Erhal
ten eines Maximums unter den ersten und zweiten
Minimumwerten aller Liniendaten bestimmt, die
durch die erste Minimumbestimmungsfunktion be
stimmt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5)
eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion
zum Setzen von Liniensegmenten hat, die jeweils
einen Abstand darstellen, in einer Abtastrich
tung des CCD-Liniensensors (101), zwischen zwei
Schwellwertpunkten in dem jeweiligen Satz von
Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die
nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen
Maximum darstellen und auf den gegenüberliegen
den Seiten davon liegen, und die Musterflächen-
Berechnungseinrichtung (5) eine
Musterflächen-Berechnungsfunktion zum Berechnen
einer Fläche eines Aggregationsmusters auf der
Grundlage der Liniensegmente hat, die durch die
Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion
bestimmt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5)
eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion
zum Setzen von Liniensegmenten hat, die jeweils
einen Abstand darstellen, in einer Abtastrich
tung des CCD-Liniensensors (101) zwischen zwei
Schwellwertpunkten in dem jeweiligen Satz von
Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die
nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen
Maximum darstellen und auf den gegenüberliegen
den Seiten davon sind, und die Musterflächen-
Berechnungseinrichtung (5) eine Musterflächen
Berechnungsfunktion hat zum Berechnen einer
Fläche eines Aggregationsmusters auf der Grund
lage der Liniensegmente, die durch die Flächen
berechnungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt
werden.
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