DE4117024C2 - Vorrichtung zum Auswerten von Aggregationsbildern - Google Patents
Vorrichtung zum Auswerten von AggregationsbildernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Bereich der medizinischen Technik ist bislang ein Verfahren
üblich, mit welchem das Aggregationsbild von Blutpartikeln,
Latexpartikeln, Partikel aus dem Bereich der organischen Chemie
usw. untersucht werden und unterschiedliche Komponenten wie im
Fall von Blut unterschiedliche Antikörper, unterschiedliche
Proteine, usw. ermittelt und analysiert werden. Bei derartigen
Untersuchungsverfahren ist das "microtiter"-Verfahren weit
verbreitet.
Bei der Untersuchung der Aggregationsbilder wird das Vorhandensein
oder Fehlen von Aggregation mittel eines Verfahrens untersucht,
bei welchem die Verteilung der Partikel in einer Vertiefung, d. h.
in einen Reaktionsgefäß, durch Bereiche unterschiedlicher
Helligkeit ermittelt wird, wobei diese gleich oder kleiner als
eine vorbestimmte Helligkeit sind oder mit einem Standardbild
verglichen werden, bei welchem keine Aggregation vorhanden ist,
oder weiter wobei eine kontinuierliche Serie von
Intervalluntersuchungen der Proben vorgenommen wird, usw.
Ein bestimmter Schatten repräsentiert ein negatives
Untersuchungsergebnis, d. h. das Fehlen von Aggregation, während im
Gegensatz dazu ein anderer Schatten ein positives
Untersuchungsergebnis repräsentiert, wonach die Aggregation
stattgefunden hat.
Bei einer herkömmlichen Meßvorrichtung wird ein Aggregationsbild
in einer Vertiefung (einem Reaktionsgefäß) auf einer
Objektträgerplatte ausgebildet und optisch auf einen CCD-
Liniensensor projiziert. Entweder der Liniensensor oder die
Objektträgerplatte werden relativ zueinander bewegt, wobei eine
zweidimensionales Aggregationsbild (hell und dunkel) ermittelt
wird. Hierzu finden eine Lichtquelle, eine Abbildungslinse, und
ein Linsenhalter Anwendung.
Die Objektträgerplatte ist mit einer Mehrzahl von konkaven
Reaktionsgefäßen (Vertiefungen) versehen. Entsprechend den
Antigen- und Antikörperreaktionen zwischen den Blutkomponenten und
dem Reaktionsmittel wird das vorerwähnte positive bzw. negative
Aggregationsbild in jeder der Vertiefungen ausgebildet.
Gemäß dem oben dargestellten herkömmlichen Beispiel wird vielfach
die Unterscheidung, ob das Aggregationsbild positiv oder negativ
ist, durch das Bedienpersonal vorgenommen, welches visuell ein
wellenförmiges Bild im Bereich des Maximalwertes beurteilt; oder
es wird aufgrund eines Schwellenwertes eines vorgegebenen Niveaus
ein Bereich ermittelt, der das Vorhandensein oder Fehlen eines
positiven Aggregationsbildes aufgrund der Größe des Bereichs
unterscheidet.
Jedoch führt eine Unterscheidung aufgrund eines solchen Bereichs
häufig zu einem falschen Ergebnis, da es vorkommen kann, daß bei
gleichem Schwellenwert die Bereichsgröße für ein positives
Aggregationsbild genauso groß ist wie die Bereichsgröße für ein
negatives Aggregationsbild und daher fälschlicherweise häufig ein
Aggregationsbild als negativ erkannt wird, welches in Wirklichkeit
positiv ist.
Aus der DE 40 15 930 C2 ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser Vorrich
tung wird eine Intensitätskurvenschar aufgenommen und zunächst
deren Mittelwert gebildet. Unter Bezugnahme auf diesen Mittel
wert werden zwei Prüfpegel durch den Benutzer festgelegt. Die
Flächen der Pseudoebenen, die durch die Schnittpunkte der In
tensitätskurvenschar mit den beiden Prüfpegeln umgrenzt wer
den, werden jeweils bestimmt. Aus dem Verhältnis der beiden
Flächeninhalte zueinander wird dann beurteilt, ob ein Aggrega
tionsbild vorliegt.
Das bei dieser bekannten Vorrichtung betrachtete Verhältnis
der Flächeninhalte weist jedoch eine empfindliche Abhängigkeit
von der Wahl der Prüfpegel auf, welche wie oben beschrieben
dem Benutzer überlassen bleibt. Da in dieser Vorrichtung das
Verhältnis der Flächeninhalte der Pseudoflächen der einzige
betrachtete Kennwert ist, werden gegebenenfalls ungünstig ge
wählte Prüfpegel nicht ausgeglichen. In solchen Grenzfällen
wird ein tatsächlich positives Aggregationsbild als negatives
betrachtet.
Eine andere Vorrichtung wird in DE 32 46 873 C2 offenbart, wo
bei hier als Kennwert das Verhältnis zwischen der Intensität
am Umfang des zu prüfenden Bildes zu der Intensität in dessen
Zentrum betrachtet und mit festgelegten Schwellenwerten ver
glichen. Zwar kann bei dieser Vorrichtung auch statt des Ver
hältnisses das Produkt der genannten Intensitäten, der Log
arithmus dieses Produkts oder auch der Logarithmus des obenge
nannten Verhältnisses herangezogen werden, jedoch wird auch
hier kein weiterer Kennwert benutz und bleibt es dem Benutzer
überlassen, welcher Kennwert berechnet wird. Eine sichere Ent
scheidung, ob ein Aggregationsbild vorliegt oder nicht, ist
damit insbesondere in den genannten Grenzfällen nicht möglich.
Aus der US PS 4 794 450 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der
die Standardableitungen der Lumineszenz auf allen Richtungen
des zu untersuchenden Bildes berechnet werden, um dann mit
festgelegten Erfahrungswerten verglichen zu werden. Zwar wird
hierdurch der Einfluß des Benutzers gering gehalten, jedoch
obliegt die Beurteilung des Bildes den zuvor festgelegten Er
fahrungswerten. Darüber hinaus ist die Bildung aller denkbaren
Standardableitungen auf dem zu untersuchenden Bild äußerst
aufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrich
tung zum Auswerten von Aggregationsbildern vorzuschlagen, die
bei der Entscheidung, ob ein Aggregationsbild vorliegt oder
nicht, mit möglichst einfachen Mitteln den Einfluß des Benut
zers ausschließt.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Teils der von der
Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführten Arbeitsvorgänge;
Fig. 3 ein Diagramm zum Veranschaulichen von Bereichen, die zur
Auswertung durch einen Auswertungsschaltkreis gemäß Fig. 1
verwendet werden;
Fig. 4(a), 4(b), und 4(c) Diagramme zum Veranschaulichen der
äußeren Bereiche der Schnittflächen einschließlich des maximalen
Werts des Aggregationsbildes, wobei positive und negative
Wellenformen dargestellt sind;
Fig. 5(a) und 5(b) schematische Darstellungen eines positiven
bzw. negativen Aggregationsbilds,
Fig. 6 eine schematische Darstellung zum Veranschaulichen einer
herkömmlichen Anordnung von Reaktionsgefäßen, optischen Systemen
und eines CCD-Liniensensors zum Ermitteln des Aggregationsbildes;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht einer herkömmlichen
Objektträgerplatte mit einer Mehrzahl von Reaktionsgefäßen;
Die Fig. 5(a) zeigt einen Schatten, bei welchem das
Aggregationsbild negativ ist, d. h. wobei keine Aggregation
stattgefunden hat, während in Gegensatz dazu Fig. 5(b) ein
positives Aggregationsbild repräsentiert, d. h. wobei die
Aggregation erfolgt ist.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer herkommlichen Meßvorrichtung,
wobei ein Aggregationsbild P in einer Vertiefung (einem
Reaktionsgefäß) 100A auf einer Objektträgerplatte 100 ausgebildet
wird und optisch auf einen CCD-Liniensensor projiziert wird. Der
Liniensensor 101 oder die Objektträgerplatte 100 werden relativ
zueinander senkrecht zur Zeichenebene bewegt, wobei eine
zweidimensionales Aggregationsbild P (hell und dunkel) ermittelt
wird. Weiter ist in Fig. 6 eine Lichtquelle 102, eine
Abbildungslinse 103, und ein Linsenhalter 104 bezeichnet.
Fig. 7 zeigt eine Objektträgerplatte 100 mit einer Mehrzahl von
konkaven Reaktionsgefäßen (Vertiefungen) 100A. Das in den Fig. 5
(a) und (b) gezeigte positive bzw. negative Aggregationsbild wird
in jeder der Vertiefungen entsprechend den Antigen- und
Antikörperreaktionen zwischen den Blutkomponenten und dem
Reaktionsmittel ausgebildet.
Der CCD-Liniensensor 101 in Fig. 1 ist unterhalb der mit
Reaktionsgefäßen versehenen Objektträgerplatte 100 angeordnet und
kann Licht durch eine optische Einrichtung wie hier einer
Abbildungslinse 103 ähnlich der in Fig. 6 dargestellten
herkömmlichen Meßvorrichtung empfangen. Die Objektträgerplatte 100
wird durch einen Antrieb 110 angetrieben und Stück für Stück
relativ zu dem CCD-Liniensensor 101 über jeweils kleine
Entfernungen in eine erste Richtung senkrecht zu der
Abtastrichtung des CCD-Liniensensors 101 bewegt sowie in einer
zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt.
Weiter ist ein Lagesensor 111 vorgesehen, der die Entfernung bei
der Hin- und Herbewegung der Objektträgerplatte 100 erfaßt. Ein
Ausgang des Lagesensors 111 führt zu einem ersten
Steuerschaltkreis 1A in einer Hauptsteuereinrichtung 1.
Aufgrunddessen ist die Lage der Objektträgerplatte 100 stets
bekannt und die Objektträgerplatte 100 kann vorwärts oder
rückwärts bewegt oder falls erforderlich angehalten werden.
Der CCD-Liniensensor 101 wird mittels eines Bewegungs-Abtast-
Schaltkreises 112 bewegt, der von einem zweiten Steuerschaltkreis
2A gesteuert wird, wird in Betriebsbereitschaft versetzt und kann
Stück für Stück das Aggregationsbild auf der Objektträgerplatte in
Bildliniendaten umwandeln, wobei das Aggregationsbild in kleinste
Abschnitte unterteilt wird. Dazu wird die Objektträgerplatte 100
Stück für Stück zu einer Mehrzahl von sehr dicht beieinander
liegenden Positionen bewegt. Der CCD-Liniensensor 101 erfaßt einen
Satz von Bildliniendaten für jede Lage der Objektträgerplatte 100.
Jeder Satz von Bildliniendaten legt eine Wellenform oder eine
Kurve fest, wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist. Jede dieser
Kurven stellt eine im wesentlichen eindimensionale Komponente des
zweidimensionalen Aggregationsbildes dar. Die x-Achse stellt die
Abtastrichtung des CCD-Liniensensors 101 dar.
Darüberhinaus hat das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel
einen Datenspeicher-Schaltkreis 3 zum sequentiellen Speichern
einer Mehrzahl von Liniendaten eines Aggregationsbildes, welche
von dem CCD-Liniensensor 101 mit einer vorbestimmten Frequenz
übermittelt werden; Datenverarbeitungs-Einrichtungen 4 zum
Ermitteln vorbestimmter charakteristischer Werte zum Bestimmen
aufgrund der in dem Speicherschaltkreis 3 gespeicherten Daten, ob
das Aggregationsbild ein positives oder negatives
Untersuchungsergebnis bedeutet; sowie Aufzeichnungs-Anzeigemittel
7. Die Datenverarbeitungs-Einrichtung 4 hat einen Bildniveau-
Ausgabeschaltkreis, nachfolgend als Schnittniveau-
Ausgabeschaltkreis 21 bezeichnet, zur Ausgabe eines niedrigen und
eines hohen Bildniveaus, nachfolgend als Schnittniveau bezeichnet,
entsprechend dem maximalen Bildwert, d. h. dem Maximalwert, der
Liniendaten des Aggregationsbildes; eine Bereichsdifferenz-
Berechnungseinheit 22 zum Ermitteln der Differenz zwischen
Bereichen niedriger und hoher Werte, die das Aggregationsbild
charakterisieren und aufgrund des niedrigen und hohen
Schnittniveaus ermittelt wurden; einen Schnittniveaudifferenz-
Berechnungsschaltkreis 23 zum Ermitteln der Differenz zwischen dem
hohen und niedrigen Schnittniveau, und einer HA-Datenberechnungs-
Einheit 24 zum Berechnen des Verhältnisses der Bereichsdifferenz
zu der Schnittniveaudifferenz. Die Ausgabewerte der
Bereichsdifferenz-Berechnungseinheit 22 und der HA-
Datenberechnungs-Einheit 24 werden zu einem Auswerteschaltkreis 6
als bestimmte charakteristische Werte übermittelt, aufgrund deren
die Unterscheidung eines für ein positives Untersuchungsergebnis
charakteristischen, oben erwähnten Aggregationsbildes erfolgt.
Der Schnittniveau-Ausgabeschaltkreis 21 hat eine erste
Schnittniveau-Ausgabeschaltkreis-Einheit 21A zur Ausgabe
desjenigen Schnittniveaus mit dem höheren Wert und eine zweite
Schnittniveau-Ausgabeschaltkreis-Einheit 21B zur Ausgabe
desjenigen Schnittniveaus mit dem geringeren Wert. Die erste und
zweite Schnittniveau-Ausgabeschaltkreiseinheit 21A bzw. 21B haben
Multiplikationsparameter HQ (z. B. 80%) bzw. LQ (z. B. 20%). Ein
maximaler Bildwert H wird aus den Aggregationsbilddaten mittels
eines Maximalwert-Ermittlungsschaltkreises 200 ermittelt. Die
Schnittniveau-Ausgabeschaltkreis-Einheiten 21A bzw. 21B liefern
Ergebnisse der Multiplikation von HQ und LQ mit dem Maximalwert H
als ein erstes Schnittniveau (d. h. Bildniveau) Ca und zweites
Schnittniveau (d. h. Bildniveau) Cb, wobei gilt:
Ca = H . HQ = erstes Schnittniveau, und
Cb = H . LQ = zweites Schnittniveau.
Die Bereichsdifferenz-Berechnungseinheit 22 hat einen ersten
Bereichs-Berechnungsschaltkreis 22A zum Berechnen eines ersten
Bereichs (Bereich H), der sich bei 80% des Maximalwertes H des
Aggregationsbildes befindet, aufgrund des ersten Schnittniveaus
Ca, und einen zweiten Bereichs-Berechnungsschaltkreis 22B zum
Berechnen eines zweiten Bereichs (Bereich L), der sich bei 20%
des Maximalwertes H des Aggregationsbildes befindet, aufgrund des
zweiten Schnittniveaus Cb. Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem
Bereich H und dem Bereich L. Weiter hat die Bereichsdifferenz-
Berechnungseinheit 22 einen Bereichsdifferenz-
Berechnungsschaltkreis 22C zum Berechnen eines Absolutwertes SA
der Differenz zwischen den Bereichen H und L. Der von dem
Bereichsdifferenz-Berechnungsschaltkreis 22C ausgegebene
Absolutwert SA, nachfolgend als SA-Kennwert bezeichnet, ist einer
der die Aggregation charakterisierenden Kennwerte.
Die HA-Datenberechnungs-Einheit 24 führt folgende oben erwähnte
Berechnungen durch:
HA = | Bereich H - Bereich L | ÷ | Ca - Cb |
Die Ausgangsdaten der HA-Datenberechnungs-Einheit 24, nachfolgend
als HA-Kennwert bezeichnet, werden an den Auswertesschaltkreis 6
übermittelt und stellen einen weiteren die Aggregation
charakterisierenden Kennwert dar, aufgrunddessen die
Unterscheidung eines für ein positives Untersuchungsergebnis
charakteristischen, weiter oben erwähnten Aggregationsbildes
erfolgt.
Der Auswerteschaltkreis 6 empfängt des SA-Kennwert und den HA-
Kennwert von der Bereichsdifferenz-Berechnungseinheit 22 bzw. von
der HA-Datenberechnungs-Einheit 24 als für die Aggregation
charakteristische Kennwerte, wobei die Auswertung erfolgt, ob
aufgrund des Aggregationsbildes für das untersuchte Objekt ein
positives Untersuchungsergebnis vorliegt. Für den
Auswerteschaltkreis 6 ist auch ein Werte-Festsetzschaltkreis 5
vorgesehen. Der Werte-Festsetzschaltkreis 5 sendet für die
Auswertung Bezugswerte SA0 und HA0 aus, um aufgrund der Beziehung
zwischen den Ausgangs-Kennwerten SA und HA und den Bezugswerten
SA0 und HA0 unterscheiden zu können, ob das untersuchte
Aggregationsbild einem positiven Untersuchungsergebnis zuzuordnen
ist oder nicht. Die Werte SA0 und HA0 werden von dem
Bedienpersonal voreingestellt.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Versuchsergebnis der Analyse.
Aus dem in Fig. 3 dargestellten Experiment kann geschlossen
werden, daß die jeweilige Wellenform der Bereiche TAR1 und TAR3
positiv und die Wellenform gemäß TAR3 negativ ist. In der Fig. 4
sind typische Wellenformen dargestellt, welche den Maximalwert des
Aggregationsbildes enthalten, wobei diese Wellenformen 4(a)-4(c)
durch visuelle Prüfung wahrgenommen werden können. Bei einer
herkömmlichen Auswertung aufgrund der Größe des Bereichs, wird die
Höhe des Schnittniveaus b1 (%) = b2 (%) = b3 (%) zunächst
festgesetzt. Wenn eine merkliche Ausdehnung (d. h. ein großer
Bereich) bei dem Schnittniveau b3 in Fig. 4(c) festgestellt
werden kann, wird dies als eine positive Wellenform bestimmt. Ist
jedoch keine große Ausdehnung vorhanden (d. h. kein großer
Bereich), wie dies bei den Schnittebenen b1 und b2 in den Fig. 4
(a) und 4(b) der Fall ist, werden diese Wellenformen aufgrund
herkömmlicher Technik als negativ bestimmt.
Durch Erforschen typischer Wellenformen konnte jedoch festgestellt
werden, daß die Wellenform entsprechend Fig. 4(b) typisch für ein
positives Aggregationsbild ist. Hier ist ein Widerspruch zu
herkömmlicher Untersuchungstechnik vorhanden.
Im Gegensatz dazu werden die Schnittniveaus Ca und Cb mittels des
anhand von Fig. 2 veranschaulichten Verfahrens festgesetzt und die
charakteristischen HA-Kennwerte werden für die Wellenform gemäß
den Fig. 4(a)-4(c) berechnet. Infolgedessen ist die Wellenform
gemäß Fig. 4(a) in Fig. 3 in TAR2 plaziert, die Wellenform gemäß
Fig. 4(b) in Fig. 3 in TAR1 plaziert, und die Wellenform gemäß
Fig. 4(c) in Fig. 3 in TAR3 plaziert. Deshalb wird ein
Aggregationsbild mit einem HA-Kennwert größer als der Bezugswert
HA0 als positiv erkannt. Infolgedessen können die Nachteile der
herkömmlichen Bereichsgrößen-Untersuchung beseitigt werden und
alle Auswertungen können automatisiert werden, wobei eine
Beurteilung mit bloßem Auge nicht erforderlich ist.
Andere Beispiele für Unterscheidungskriterien, ob das
Aggregationsbild positiv ist, sind (1) SA < SA0; oder (2) SA < SA0
und HA < HA0. Es wird damit ermöglicht, eine ausgezeichnetes
Verfahren und eine ausgezeichnete Vorrichtung zum Auswerten eines
Aggregationsbildes zu schaffen, welche durch herkömmliche
Techniken nicht erreicht werden und welche es ermöglichen, die
Unterscheidung ob ein Aggregationsbild positiv ist, zu
automatisieren. Aus diesem Grund läßt sich eine Vielzahl von
Auswertevorgängen in einem kurzen Zeitraum durchführen und auch
Aggregationsbilder mit einem kleinen Diffusionsbereich, die nach
dem herkömmlichen Verfahren der Auswertung der Bereichsgröße als
negativ beurteilt wurden, werden gegebenenfalls zu Recht als
positiv erkannt, so daß die Auswertegenauigkeit der gesamten
Vorrichtung merklich verbessert wird.
Aus dem weiter oben Erwähnten kann gefolgert werden, daß die
Hauptsteuereinrichtung 1 und die Datenverarbeitungs-Einrichtungen
4 mit herkömmlichen Mikroprozessor-Schaltkreisen versehen sein
können.
Obgleich zur Veranschaulichung ein spezielles Ausführungsbeispiel
detailliert beschrieben wurde, sind viele Variationen und
Modifikationen einschließlich einer anderen Anordnung der
einzelnen Teile der Meßvorrichtung möglich.
Claims (1)
1. Vorrichtung aufweisend:
Eine Lichtquelle (102), die Licht auf ein ausgewähltes Muster richtet, um ein optisches Abbild des ausgewähl ten Musters zu erzeugen,
einen CCD-Zeilensensor (101),
eine Einrichtung (112) zum Bewegen des CCD-Zeilensen sors (101) relativ zu dem optischen Abbild, wobei der CCD-Zeilensensor (101) Bildzeilendaten an vorbestimmten Punkten im Zeitraum während der Relativbewegung aus gibt,
gekennzeichnet durch:
eine Datenspeicherschaltung (3), die mit dem CCD-Zei lensensor (101) verbunden ist und die Bildzeilendaten sequentiell speichert, die durch den CCD-Zeilensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben werden, eine Datenverarbeitungseinrichtung (4), die mit der Da tenspeicherschaltung (3) zusammenwirkt, um erste und zweite Kennwerte auf Grundlage der Bildzeilendaten zu erzeugen, und
eine Auswerteeinrichtung (6) zum Auswerten, ob oder ob nicht das ausgewählte Muster ein Aggregationsmuster ist, und zwar auf Grundlage der ersten und zweiten Kennwerte, die von der Datenverarbeitungseinrichtung (4) ausgegeben werden,
wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (4) eine Maxi malwertgewinnungseinrichtung (200) aufweist, die auf die Datenspeicherschaltung (3) anspricht, um einen Ma ximalbildwert der Bildzeilendaten zu ermitteln, eine Bildpegelausgangeinrichtung (21), die auf die Maximal wertgewinnungseinrichtung (200) anspricht, um einen ho hen Bildpegel auszugeben, bei welchem es sich um einen Wert handelt, der niedriger ist als der maximale Bild wert, und um einen niedrigen Bildpegel auszugeben, bei dem es sich um einen Wert handelt, der niedriger ist als der hohe Bildpegel, eine Bereichsermittlungsein richtung (24), die auf die Datenspeicherschaltung (3) und die Bildpegelausgabeeinrichtung (21) anspricht, um aus den Bildzeilendaten in der Datenspeicherschaltung (3) erste und zweite Bereiche der ausgewählten Muster zu ermitteln, welche lediglich Bildwerte aufweisen, die zumindest so groß sind, wie der hohe Bildpegel bzw. der niedrige Bildpegel, wobei der erste Bereich einen Teil des zweiten Bereichs bildet, eine Bereichsdifferenzbe rechnungseinrichtung (22), die auf die Bereichsermitt lungseinrichtung (24) anspricht, um eine Bereichsdiffe renz zwischen den ersten und zweiten Bereichen auszuge ben, eine Pegeldifferenzberechnungseinrichtung (23), die auf die Bildpegelausgabeeinrichtung (21) anspricht, um eine Pegeldifferenz zwischen den hohen und niedrigen Bildpegeln auszugeben, eine Datenberechnungseinrich tung, die auf die Bereichsdifferenzberechnungseinrich tung (22) und die Pegeldifferenzberechnungseinrichtung (23) anspricht, um ein Verhältnis der Bereichsdifferenz zu der Pegeldifferenz auszugeben, und eine Einrichtung zum jeweiligen Auswählen der Ausgangssignale der Be reichsdifferenzberechnungseinrichtung (22) und der Da tenberechnungseinrichtung, um dadurch die ersten und zweiten Kennwerte festzulegen, die der Auswerteeinrich tung zugeführt werden.
Eine Lichtquelle (102), die Licht auf ein ausgewähltes Muster richtet, um ein optisches Abbild des ausgewähl ten Musters zu erzeugen,
einen CCD-Zeilensensor (101),
eine Einrichtung (112) zum Bewegen des CCD-Zeilensen sors (101) relativ zu dem optischen Abbild, wobei der CCD-Zeilensensor (101) Bildzeilendaten an vorbestimmten Punkten im Zeitraum während der Relativbewegung aus gibt,
gekennzeichnet durch:
eine Datenspeicherschaltung (3), die mit dem CCD-Zei lensensor (101) verbunden ist und die Bildzeilendaten sequentiell speichert, die durch den CCD-Zeilensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben werden, eine Datenverarbeitungseinrichtung (4), die mit der Da tenspeicherschaltung (3) zusammenwirkt, um erste und zweite Kennwerte auf Grundlage der Bildzeilendaten zu erzeugen, und
eine Auswerteeinrichtung (6) zum Auswerten, ob oder ob nicht das ausgewählte Muster ein Aggregationsmuster ist, und zwar auf Grundlage der ersten und zweiten Kennwerte, die von der Datenverarbeitungseinrichtung (4) ausgegeben werden,
wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (4) eine Maxi malwertgewinnungseinrichtung (200) aufweist, die auf die Datenspeicherschaltung (3) anspricht, um einen Ma ximalbildwert der Bildzeilendaten zu ermitteln, eine Bildpegelausgangeinrichtung (21), die auf die Maximal wertgewinnungseinrichtung (200) anspricht, um einen ho hen Bildpegel auszugeben, bei welchem es sich um einen Wert handelt, der niedriger ist als der maximale Bild wert, und um einen niedrigen Bildpegel auszugeben, bei dem es sich um einen Wert handelt, der niedriger ist als der hohe Bildpegel, eine Bereichsermittlungsein richtung (24), die auf die Datenspeicherschaltung (3) und die Bildpegelausgabeeinrichtung (21) anspricht, um aus den Bildzeilendaten in der Datenspeicherschaltung (3) erste und zweite Bereiche der ausgewählten Muster zu ermitteln, welche lediglich Bildwerte aufweisen, die zumindest so groß sind, wie der hohe Bildpegel bzw. der niedrige Bildpegel, wobei der erste Bereich einen Teil des zweiten Bereichs bildet, eine Bereichsdifferenzbe rechnungseinrichtung (22), die auf die Bereichsermitt lungseinrichtung (24) anspricht, um eine Bereichsdiffe renz zwischen den ersten und zweiten Bereichen auszuge ben, eine Pegeldifferenzberechnungseinrichtung (23), die auf die Bildpegelausgabeeinrichtung (21) anspricht, um eine Pegeldifferenz zwischen den hohen und niedrigen Bildpegeln auszugeben, eine Datenberechnungseinrich tung, die auf die Bereichsdifferenzberechnungseinrich tung (22) und die Pegeldifferenzberechnungseinrichtung (23) anspricht, um ein Verhältnis der Bereichsdifferenz zu der Pegeldifferenz auszugeben, und eine Einrichtung zum jeweiligen Auswählen der Ausgangssignale der Be reichsdifferenzberechnungseinrichtung (22) und der Da tenberechnungseinrichtung, um dadurch die ersten und zweiten Kennwerte festzulegen, die der Auswerteeinrich tung zugeführt werden.
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