DE4211904C2 - The automated method to create a list of different types for a liquid sample - Google Patents

The automated method to create a list of different types for a liquid sample

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DE4211904C2
DE4211904C2 DE19924211904 DE4211904A DE4211904C2 DE 4211904 C2 DE4211904 C2 DE 4211904C2 DE 19924211904 DE19924211904 DE 19924211904 DE 4211904 A DE4211904 A DE 4211904A DE 4211904 C2 DE4211904 C2 DE 4211904C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Verfahren zum Erstellen einer Liste unterschiedlicher Arten für eine flüssige Probe mit Objekten, die form- und/oder ortsveränderlich sein können und sich zT gegenseitig überdecken oder überlappen, zur Ermittlung des ökologischen Zustandes der Probe. The invention relates to an automatic method for generating a list of different types for a liquid sample with objects, which may be positive and / or spatially variable and sometimes overlap each other or overlap, for determining the ecological condition of the sample.

Ein derartiges, allerdings manuell durchgeführtes Verfahren ist aus der Praxis bekannt. Such, however, manually performed procedure is known from practice. Es dient zur Untersuchung von belebten Schlämmen u.ä. It is used etc. for the investigation of activated sludge Biomassen, zur Bestimmung von Gewässergüten und/oder zur Überwachung biologischer Abwasserreinigungssysteme. Biomass, for the determination of water qualities and / or monitoring of biological wastewater treatment systems. Zu diesem Zweck wird das Ökosystem "belebter Schlamm" untersucht, das einen definierten Raum mit generell gleichen Eigenschaften darstellt, der in den Lebensraum, das nicht lebende Biotop, und in die Artengemeinschaften oder die Lebensgemeinschaft, die Biozönose zerfällt. For this purpose, the ecosystem "activated sludge" is investigated, which is a space defined with generally the same properties, which decomposes in the living room, the non-living habitat, and the species communities or cohabitation, the biocenosis.

Die Biozönose setzt sich aus unterschiedlichen Arten zusammmen, die sehr verschiedene Objektdichten aufweisen. The biological community is made up together from different species that have very different object densities. Darüber hinaus reicht die Größe der Objekte, zu denen Algen, Pilze, Protozoen und Metazoen zählen, von 1 µm (Bakterien) bis zu mehreren mm (Kleinstlebewesen). In addition, the size range of the objects to which algae, fungi, protozoa and metazoa are, of 1 micron (bacteria) to several mm (micro-organisms). Pro Probe finden sich bis 100 und mehr Objektarten und je Art von einem Objekt bis zu mehreren tausend Objekten. Per sample found to 100, and more object types and the type of an object to several thousand objects.

Weiterhin finden sich in der Probe nicht nur lebende Objekte, sondern auch sonstige Partikel, wie Flocken, Fasern, Haare etc. Furthermore, not only living objects, but also other particles such as flakes, fibers, hairs found in the sample, etc.

Mit "Art" oder "Arten" werden im folgenden Text sämtliche Objekte des Ökosystems bezeichnet, also beispielsweise sowohl Organismen als auch Flocken, Haare etc. With "Art" or "types" are in the following text, all objects of the ecosystem called, so for example, both organisms and flakes, hair, etc.

Zweck der Untersuchung ist es, Aussagen über Vorgeschichte, Zustand und wahrscheinliche Weiterentwicklung des Ökosystems machen zu können. Purpose of the study is to make statements on history, condition and probable development of the ecosystem. Weiterhin geht es um die Überwachung des Betriebsablaufes und um einen "Gesundheitscheck" des Ökosystems eines biologischen Abwasserreinigungssystems. Furthermore, it comes to monitoring of the operating sequence and to a "health check" of the ecosystem of a biological waste water treatment system. Die im Rahmen der Untersuchung gewonnenen Aussagen werden genutzt, um die betriebstechnischen und die chemisch-physikalischen Daten der Anlage zu bestätigen und/oder zu ergänzen bzw. im Falle eines Störfalles gezielt weitere Untersuchungen zu veranlassen. The statements obtained in this investigation will be used to confirm the operational and physical-chemical data of the plant and / or to supplement or to cause further investigations in the event of an incident specifically. Die Daten werden weiterhin zu einer Langzeituntersuchung der Biozönose der jeweiligen Anlage verwendet. The data continues to be used for a long-term investigation of the biocenosis of the respective plant.

Im Rahmen dieser Untersuchungen ist es erforderlich, eine Artenliste sämtlicher Objekte in einer Probe (z. B. 50 µl) zu erstellen und auszuwerten. During these investigations, it is necessary to create a list of all types of objects in a sample (eg., 50 ul) and analyzed. Das Erstellen der Artenliste wird zur Zeit von Personal mit unterschiedlicher Vorbildung vorge nommen, das dazu ein Mikroskop und ggf. eine CCD-Kamera mit Videorekorder zur Dokumentation der untersuchten Proben ver wendet. Creating the species list is currently on staff with different educational backgrounds laid accepted that applies to a microscope and possibly a CCD camera with video recorder to document the samples examined ver.

Die Einordnung der unterschiedlichen Objekte in die verschiedenen Objektklassen oder Arten ist größtenteils Wissens- und Erfah rungssache, wobei die dabei verwendeten Methoden je nach dem Erfahrungsstand des mit der Untersuchung Beauftragten sehr unter schiedlich sind. The classification of the various objects in the different object classes or types is largely a matter of knowledge and approximately experi, the methods used are depending on the level of experience of the investigators under very different. Naturgemäß ist auf diese Weise nur eine sehr unvollständige Datenerfassung möglich, die lediglich ein Teil der zu untersuchenden Biomasse repräsentiert. Naturally, only a very incomplete data collection is possible in this way, which only represents a part of the biomass to be examined.

Die auf diese Weise erstellte Artenliste wird für eine Fort schreibung der Langzeitüberwachung (Populationswachstum der einzelnen Arten; Flockenbildung und -alter; Komplexität der Biozönose; Sauerstoffgehalt anhand von Indikatororganismen; Saprobien-Stufen als Index für die Wassergüte) in einen Computer eingegeben und zur Erkennung von periodischen Prozessen schon im frühen Stadium verwendet. The species list created in this way is a Fort scription of long-term monitoring (population growth of each type; flocculation and age, complexity of the biological community; oxygen content based on indicator organisms; Saprobien levels as an index of water quality) entered into a computer and to detect periodic processes already used in the early stages. Weiterhin führt der Computer eine Modellerstellung der Biozönose durch, um die spezifischen Abhängigkeiten zwischen den Arten zu bestimmen und um so zwischen normalen/üblichen Veränderungen der Biozönose einerseits und von außen hervorgerufenen Abweichungen andererseits unterscheiden zu können. Furthermore, the computer performs a modeling of the biocenosis, to determine the specific dependencies between species and thus between normal / normal changes in the biocenosis one hand, and from the outside caused deviations on the other hand to be able to distinguish.

Mit dem insoweit beschriebenen Untersuchungsverfahren werden nicht nur Kläranlagen überprüft, auch natürliche Ökosysteme wie Seen, Flüsse, Meere etc. werden damit untersucht/überwacht. By far described examination method not only sewage treatment plants are reviewed, including natural ecosystems such as lakes, rivers, oceans, etc. are investigated / monitored it.

Das vom Menschen durchzuführende Erstellen der Artenliste bedingt nicht nur den limitierenden Zeitfaktor sondern auch eine unerwünscht hohe Fehlerrate. Executed by a people create the list of species requires not only the limiting time factor but also an undesirably high error rate. Darüber hinaus ist die auf diese Weise gewonnene Datenmenge für einen umfassenden Überblick über den Zustand des jeweils untersuchten Ökosystems oft viel zu gering. In addition, the amount of data obtained in this way for a comprehensive overview of the state of each of the investigated ecosystem is often much too low.

Eine umfassende chemische Analyse von Belebtschlämmen ist zwar möglich, dauert aber noch länger als die eingangs beschriebene Bestimmung unter Heranziehung einer vom Menschen erstellten Artenliste. A comprehensive chemical analysis of activated sludge is possible, it takes even longer than the determination described initially by reference to a list of species created by man.

Nun ist es zwar bekannt, Fluoreszenzmikroskope mit Kamerasystemen zu verwenden, die Proben sind hier jedoch fast ausschließlich zweidimensional und trocken. Now it is known to use fluorescence microscope with camera systems, the samples are here, however, almost exclusively two-dimensional and dry. Flüssige Proben mit bewegten Objekten können mit solchen, insbesondere in Forschungslaboratorien zu findenden Systemen, nicht untersucht werden. Liquid samples with moving objects can with those to be found in particular in research laboratories systems are not investigated.

Derartige Systeme suchen aber nach gewünschten Objekten, während es im Falle der Erstellung der Artenliste um ein Identifizieren unbekannter Objekte geht, deren Lage im Raum beliebig sein kann. Such systems are looking but on the desired objects, while in the case of creating the list of species it comes to identifying unknown objects whose position may be anywhere in the room.

Darüber hinaus können die Objekte in den zu untersuchenden flüssigen Proben auch als Clusterobjekte auftreten. In addition, the objects in the liquid samples to be examined can also occur as a cluster objects. Unter Clusterobjekten werden hier mehrere zusammenhängende Objekte verstanden, z. Under Cluster objects several related objects are understood here for. B. können sich an einer Flocke mehrere Mikroorganismen anheften, so daß ein Clusterobjekt entsteht, das aus unbelebten und belebten Objekten ggf. verschiedener Arten besteht. B. can adhere more microorganisms in a flake, so that a cluster object is created, which optionally consists of inanimate and animate objects of different types. Die Objekte eines derartigen Clusterobjektes können sich darüber hinaus gegenseitig bedecken bzw. überlappend vorliegen oder gar miteinander verflochten sein, so daß zunächst eine Trennung des Clusterobjektes in die einzelnen Objekte erforderlich ist. The objects of such a cluster object can also cover each other or are present in an overlapping or even intertwined about it, so that first separation of the cluster object is required in the individual objects. Wie bereits erwähnt, bewegen sich einige der Objekte in der Probe, dh die Objekte sind ggf. orts- und formveränderlich. As already mentioned, some of the objects move in the sample, ie the objects are necessary location and shape vary. Eine Objektart ist darüber hinaus in verschiedenen Entwicklungsstufen anzutreffen, also in verschiedenen Größen. A property can be found in addition in various stages of development, so in different sizes. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß zwischen den Abmaßen der kleinsten und der größten Objekte nahezu vier Größenordnungen liegen können. It should also be borne in mind that can be nearly four orders of magnitude between the dimensions of the smallest and the largest objects.

Wegen der hohen Formverschiedenheit der lebenden Objekte können bei dem angestrebten Verfahren nicht alle möglichen Erscheinungsformen in einer Art Referenzdatenbank gespeichert werden, da deren Zahl astronomisch hoch ist. Because of the high diversity of form living objects all possible manifestations in a kind of reference database can not be saved in the desired method because their number is astronomical.

Mit den bekannten Verfahren und Systemen der Bildverarbeitung ist das Erstellen einer Artenliste bisher nicht in dem gewünschten Umfang und mit der gewünschten Geschwindigkeit möglich. With the known methods and systems for image processing to create a list of types is not yet possible to the desired extent and at the desired speed.

So ist beispielsweise aus der DE 29 03 625 A1 eine Vorrichtung zur automatischen Blutanalyse bekannt. Thus, an apparatus for automated blood analysis is known for example from DE 29 03 625 A1. Diese Vorrichtung verwendet ein digitales Bild- und Mustererkennungssystem mit einer Mikroskopoptik, wobei ein Verschiebetisch und eine Fokuskontrolle zum Einsatz kommen. This device uses a digital image and pattern recognition system with an optical microscope, wherein a slide table and a focus control can be applied. Die zu analysierenden Blutzellen müssen hier räumlich voneinander getrennt in einer einzelligen Schicht vorliegen, wobei nur Objekte in einem bestimmten Größenbereich ausgewertet werden. The blood to be analyzed cells must be spatially separated from each other in a monolayer here, only objects are evaluated in a given size range. Als zusätzliche Kriterien werden Form und Farbe der Objekte bestimmt. As additional criteria the shape and color of the objects are determined.

Die Probe wird in Einzelbilder zerlegt, wobei für jedes Einzelbild anhand in sich geschlossener Umrisse die einzelnen Blutzellen lokalisiert werden. The sample is divided into frames, with the individual blood cells are isolated for each frame based self-contained contours. Für eine derart lokalisierte Blutzelle werden geometrische Parameter wie Rundheit, Sichelförmigkeit etc. sowie andere morphologische Parameter wie Hämoglobingehalt etc. bestimmt. For such localized blood cell parameters such as geometric roundness, Sichelförmigkeit etc. as well as other morphological parameters such as hemoglobin content, etc. are determined. Anhand dieser Parameter wird die Blutzelle einer von mehreren vorgegebenen Subpopulationen zugeordnet, wobei diese Zuordnung anhand der gemessenen und berechneten Parameter erfolgt. the blood cell of a plurality of predetermined subsets is assigned on the basis of these parameters, this assignment is based on the measured and calculated parameters. Für die Gesamtheit der so vermessenen Blutzellen sowie für die einzelnen Subpopulationen werden statistische Daten ermittelt, die dann mit vorgegebenen Standards verglichen werden. For the whole of the so measured blood cells and for the individual subpopulations statistical data are determined, which are then compared with predetermined standards. Aufgrund dieses Vergleiches wird dann entschieden, zu welcher Anämieart das untersuchte Blut gehört. Because of this comparison is then decided, to which Anämieart the tested blood belongs.

Dieses System hat also eine Wiederfindungserwartung bezüglich der zu sortierenden Objekte. This system has therefore a recovery expectation with respect to the objects to be sorted. Objekte, die in einer dem Rechner nicht vorbekannten Form vorliegen, die sich also beispielsweise zu Clustern zusammengelagert haben oder die eine nicht vorhergesehene Form angenommen haben, werden als Schmutzeffekt ausgesondert. Objects that exist in a computer is not the previously known form, that is, who, for example assembled into clusters or who have accepted an unanticipated shape are discarded as dirt effect. Formveränderliche oder gar bewegliche Objekte, die sich ggf. zu größeren Clustern zusammengelagert haben, können mit dieser Vorrichtung nicht analysiert werden. Form variable or even moving objects that have possibly assembled into larger clusters that can not be analyzed with this device.

Aus der DE 33 13 789 A1 ist eine mikroskopische Untersuchungseinrichtung bekannt, bei der im Ermittlungsbetrieb kernhaltige Objekte aufgefunden und anhand einer Reihe von Merkmalen, wie beispielsweise Farbe, Größe und Struktur, klassifiziert werden. From DE 33 13 789 A1 a microscopic inspection apparatus is known, found in the nucleated in the detection operation and objects are classified based on a number of characteristics, such as color, size and structure. Auch mit dieser Vorrichtung können nur Objekte klassifiziert werden, für welche eine Wiederfindungserwartung vorhanden ist. Even with this device only objects can be classified, for which a recovery expectation exists. Ferner müssen sich die zu untersuchenden Objekte durch wenige aus den optischen Daten ermittelbare Merkmale eindeutig identifizieren lassen. Furthermore, the objects need to be examined can be clearly identified by a few of the optical data identifiable characteristics.

Damit ist auch dieses Verfahren nicht geeignet, formveränderliche Objekte, die sich ggf. zu Clustern zusammenfinden können, in einer flüssigen Probe aufzufinden, zu identifizieren und zu klassifizieren. Thus, this method is not suitable shape-changing objects that can come together to clusters, if necessary, to locate in a liquid sample to identify and classify.

Weiterhin ist in der DE 38 36 716 A1 ein interaktives Verfahren zur Auswertung von Zellbildern beschrieben, bei dem fachlich geschultes Personal erforderlich ist, um im Dialogbetrieb den Rechner bei der Auswertung zu führen und zu unterstützen. Further, in DE 38 36 716 A1 an interactive method of evaluating cell images described, is required for the trained personnel to run the computer in the evaluation in interactive mode and support. Damit ist dieses Verfahren mit den eingangs bereits erwähnten Nachteilen - limitierender Zeitfaktor, hohe Fehlerrate - von manuellen Verfahren behaftet. Thus, this method with the above disadvantages already mentioned - limiting time factor, high error rate - tainted by manual methods.

Aus der WO 91/02330 ist ein Verfahren zum Differenzieren verschiedener Partikel bekannt. From WO 91/02330 a method for differentiating various particles is well known. Zu diesem Zweck wird ein Bild der zu untersuchenden Probe aufgenommen, woraufhin für jedes der Partikel in diesem Bild ein erster Parameter gemessen wird, welcher die Farbe sein kann. To this end, an image of the sample to be examined is taken, after which a first parameter is measured for each of the particles in this picture, which the color can be. Basierend auf diesem Parameter wird dann eine erste Partikelart anhand eines ersten Schwellwertes identifiziert, woraufhin für die identifizierten Partikel ein von dem ersten Parameter verschiedener zweiter Parameter gemessen wird, um einen zweiten inneren Schwellwert zu bestimmen. a first particle type is based on this parameter then identified by a first threshold value, whereupon a different from the first parameter the second parameter is measured for the identified particle in order to determine a second internal threshold value. Dieser zweite Parameter kann die Partikelgröße sein. This second parameter may be the particle size. Jetzt wird der zweite Parameter für alle noch nicht identifizierten Partikel gemessen, um im Vergleich mit dem soeben bestimmten inneren Schwellwert eine Identifizierung der restlichen Partikel durchzuführen, die nach dem Kriterium größer oder kleiner als die erste Partikelart differenziert werden. the second parameter for all as yet unidentified particles is now measured to perform an identification of the remaining particles in comparison with the just determined inner threshold, the differentiated larger or smaller than the first particle type according to the criterion. Durch das Bestimmen des inneren Schwellwerts kann der Einfluß z. By determining the inner threshold, the influence of such can. B. der Alterung der Probe ausgeschlossen werden, wenn die Beziehung der Partikel zueinander bezüglich dieser Parameter bekannt ist. For example, the aging of the sample are excluded when the relationship of the particles one another is known regarding these parameters.

Die DE 28 23 490 A1 beschreibt ein Verfahren zur Analyse von Organismus-Zellen, bei dem die zu untersuchende Probe ebenfalls optisch erfaßt wird. DE 28 23 490 A1 describes a method for the analysis of the organism cells, wherein the sample to be examined is also detected optically. In einer Art Voruntersuchung mit niedriger Vergrößerung werden zunächst die Objekte markiert, die in einem bestimmten Wellenlängenbereich einen Schwellwert überschreiten. In a kind of preliminary investigation with a low magnification, the first objects are marked which exceed a specific wavelength range a threshold value. Alle anderen Partikel werden von der weiteren Analyse ausgeschlossen. All other particles are excluded from further analysis. Die markierten Zellen werden dann sowohl mit einer geringen Auflösung, in der die ganze Zelle zu sehen ist, bezüglich grober Merkmale wie Farbe, Dichte etc. als auch mit großer Auflösung bezüglich ihrer Feinstrukturen weiter analysiert. The labeled cells are then both at a low resolution, in which the whole cell is seen further analyzed for gross characteristics such as color, density, etc. as well with high resolution with respect to their fine structures. Ein Vergleich mit Referenzobjekten findet hier nicht statt, vielmehr werden die Partikel aufgrund von Grauwerthistogrammen klassifiziert. A comparison with reference objects does not take place here, but the particles are classified based on gray scale histograms.

Aus der US 4 932 044 ist ein interaktives Zählverfahren bekannt, bei dem der Anwender Zellen in einem von dem diskutierten Gerät durchgescannten dreidimensionalen Bereich markiert. From US 4,932,044 an interactive counting method is known in which the user cells marked by the three-dimensional scanned area in a discussion of the device. Das Gerät zählt dann die markierten Zellen, wobei es den Bereich schichtweise abtastet. The device then counts the labeled cells, it scans the area in layers.

Aus der EP 0 136 718 A2 ist ein Mustererkennungsgerät bekannt, welches das zu identifizierende Muster mit einer Grob- und einer Feinanalyse untersucht. From EP 0136718 A2 a pattern recognition device is known which analyzes the identifiable pattern with a coarse and a fine analysis. Der Grobvergleich dient zur Klassifizierung und damit zur Aufwahl von Referenzparametern für die Feinanalyse. The coarse comparison is used to classify and thus AHU reference parameters for detailed analysis. Die Grobanalyse schränkt also den Suchbereich ein, während die Feinanalyse zur endgültigen Identifizierung dient. So the rough analysis restricts the search area, while the detailed analysis for final identification is used. Das zu untersuchende Muster wird dabei als zweidimensionales Array abgespeichert, wobei die Analyse für jedes Arrayelement einzeln erfolgt. The sample to be examined is in this case saved as a two-dimensional array, wherein the analysis for each array element individually.

Aus der WO 90/10273 ist ein Verfahren zur Qualitätsprüfung von Pflanzen bekannt. From WO 90/10273 a method for checking the quality of plants is known. Zu diesem Zweck wird zunächst eine Reihe gleicher Pflanzen in einer interaktiven Lernphase analysiert und damit eine Art Musterpflanze definiert. To this end, many of the same plants is analyzed in an interactive learning phase, thus defining a kind of pattern plant. Die jeweils zu untersuchende Pflanze wird dann durch eine Farbklassifikation nach vorgegebenen Farbklassen segmentiert, dh die farblich zusammengehörenden Bereiche der Pflanze wie Blattwerk, Stiele und Blüten werden für sich genommen ausgewertet und mit den entsprechenden Daten der Musterpflanze zur Qualitätsüberprüfung verglichen. The to be examined each plant is then segmented by a color classification according to predetermined color classes, that is, the color-mating areas of the plant such as leaves, stems and flowers are evaluated by itself and compared with the corresponding data of the pattern plant for quality monitoring. Das optisch abgespeicherte Bild der Pflanze wird dabei nicht verändert, vielmehr werden die unterschiedlich gefärbten Regionen bezüglich ihrer Fläche vermessen. The optically stored image of the plant is not changed, rather the different colored regions are measured with respect to their surface.

Schließlich ist in der US 4 845 765 ein Mustererkennungsverfahren für sich teilweise gegenseitig überdeckende vorbekannte Objekte beschrieben. Finally, in US 4,845,765 a pattern recognition method for partially mutually overlapping objects prior art is described. In einer Lernphase werden die vorgegebenen Objekte so aufgearbeitet, daß unveränderbare Segmente der Umrisse sowie die Verhältnisse dieser Segmente zueinander hierarchisch bestimmt werden. In a learning phase, the predetermined objects are processed so that unchangeable segments of the contours, as well as the ratios of these segments are determined to each other hierarchically. Es wird davon ausgegangen, daß die einzelnen Objekte durch diese unveränderbaren Segmente hinreichend individualisiert sind, so daß auch bei teilweise gegenseitiger Überdeckung der Objekte diese unveränderbaren Segmente erkannt und damit die einzelnen Objekte identifiziert werden können. It is assumed that the individual objects are sufficiently individualized by these invariable segments so that recognized these segments invariable, even with partially mutual overlapping of the objects and the individual objects can be identified. Ein Vergleich mit Referenzobjekten oder eine Bearbeitung des gespeicherten Bildes eines derartigen Clusters erfolgt nicht. A comparison with the reference object or a processing of the stored image of such a cluster does not take place.

Aus den bereits geschilderten Gründen sind alle diese Verfahren zum automatischen Erstellen einer Artenliste bei Proben mit den genannten Merkmalen nicht geeignet. For the reasons already described, all of these methods for automatically creating a list of species for samples with the characteristics mentioned above is not suitable.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erstellen einer Artenliste für eine flüssige Probe zu schaffen, bei dem ein schneller und hoher Datendurchsatz gewährleistet ist, wobei auch zusammenhängende Objekte identifizierbar sein sollen. It is therefore the object of the present invention to provide a method for creating a list of species for a liquid sample, in which a fast and high data throughput is ensured, whereby interrelated objects to be identified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is inventively achieved by a method having the features of claim 1.

Durch das automatische Identifizieren mit Hilfe einer Identifizierungseinrichtung werden Fehler weitgehend ausgeschlossen, da die Hauptfehlerquelle und der Hauptzeitfaktor in dem Identifizieren der Objekte liegt. By automatically identifying with an identification device errors are largely excluded as the main source of error and the main time factor lies in identifying the objects. Das neue Verfahren arbeitet darüber hinaus wesentlich schneller als das auf sich gestellte Personal. about the new process is also working much faster than to be asked staff. Außerdem ist es jetzt nicht mehr unbedingt erforderlich, qualifiziertes Fachpersonal einzusetzen. In addition, it is now no longer absolutely necessary to use qualified personnel.

Da das Verfahren in automatisierte Einzelschritte zerlegt ist, können beispielsweise erst alle Objekte lokalisiert werden, bevor die automatischen Identifizierungsprozesse ablaufen. Because the method is divided into automated single step, all objects can for example first be located before the automatic identification processes run. Andererseits ist es aber auch möglich, wenn die automatische Identifizierungseinrichtung sehr schnell arbeitet, jedes lokalisierte Objekt sofort zu identifizieren. On the other hand, it is also possible if the automatic identification device works very quickly to identify each localized object immediately.

Das Verfahren arbeitet derart, daß zunächst aus den Bilddaten Grobmerkmale der Objekte extrahiert werden, aufgrund welcher dann aus den vorhandenen Referenzobjekten eine enge Gruppe ausgewählt wird, mit der dann die zu identifizierenden Objekte verglichen werden. The method operates to be first extracted from the image data coarse features of the objects, based on which then from the existing reference objects close group is selected, the objects to be identified are compared with the then. Es handelt sich also sozusagen um ein wissensbasiertes Verfahren. So it is, so to speak to a knowledge-based process.

Bei dem Verfahren wird ein Clusterobjekt, das automatisch erkannt wird, in Subobjekte zerlegt, die sukzessive mit den zur Verfügung stehenden Referenzobjekten verglichen werden. In the method is decomposed into sub-objects, a cluster object is automatically detected, which are successively compared with the available reference objects.

Da die Zahl der möglichen Clusterobjekte, die sich in einer flüssigen Probe finden können, riesig groß ist, wäre es nicht möglich, alle möglichen Clusterobjekte als Referenzobjekte vorrätig zu halten. Since the number of possible clusters objects that can be found in a liquid sample, is huge in size, it would not be possible to keep all possible cluster objects as reference objects stock. Durch das Zerlegen der Clusterobjekte in Subobjekte wird die Zahl der erforderlichen Referenzobjekte und damit die Zahl der erforderlichen Vergleiche folglich stark reduziert. By breaking down the cluster objects in sub-objects, the number of required reference objects and thus the number of comparisons required is thus greatly reduced. Dies führt zu einem schnelleren Ablauf des Verfahrens. This results in a faster flow of the method.

Dabei bevorzugt das automatische Identifizieren die weiteren Schritte: In this case, preferably automatically identifying the further steps of:

  • - Erzeugen eines modifizierten Clusterobjektes durch Vermindern des Clusterobjektes um das zu einem identifizierten Subobjekt gehörende Referenzobjekt und - generating a modified cluster object by reducing the cluster around the object belonging to an identified sub-object and object reference
  • - Behandeln des modifizierten Clusterobjektes wie ein lokalisiertes Objekt. - treating the modified cluster object, such as an isolated object.

Diese Maßnahme ist insofern vorteilhaft, als bei dem Abspalten des Subobjektes nicht zwangsläufig ein vollständiges Hauptobjekt von dem Clusterobjekt abgespalten wurde. This measure is advantageous in that with the cleavage of the sub-object is not necessarily a complete main object of the cluster object has been cleaved. Es ist möglich, daß das abgespaltene Subobjekt nur ein Teil eines an dem Clusterobjekt hängenden Einzelobjektes ist. It is possible that the split-off sub-object is only a part of a pendant to the cluster object single object. Durch das Auswählen des zu dem Teilobjekt gehörenden Referenzobjektes oder Hauptobjektes wird die Zahl der erforderlichen Zerlegungen eines Clusterobjektes reduziert. By selecting the sub-object associated with the reference object, or the main object, the number of required decompositions a cluster object is reduced. Das Clusterobjekt wird nämlich nicht nur um das Subobjekt, sondern um weitere Teilobjekte des zu dem identifizierten Subobjekt gehörenden Hauptobjektes oder Referenzobjektes reduziert. The cluster object is in fact not only reduces to the sub-object, but further partial objects belonging to the identified sub-object main object or reference object. Das modifizierte Clusterobjekt enthält also ggf. wesentlich weniger Subobjekte, als wenn nur das zuvor angesprochene Subobjekt von dem Clusterobjekt abgezogen worden wäre. The modified cluster object therefore possibly contains far fewer sub-objects, as if only the subobject previously mentioned would have been deducted from the cluster object.

Ferner wird bevorzugt, wenn das automatische Erkennen des Vorliegens eines Clusterobjektes die Schritte umfaßt: It is further preferred if the automatic detection of the presence of a cluster object comprising the steps of:

  • - Bestimmen einer Länge oder maximalen Ausdehnung des lokalisierten Objektes, - determining a length or maximum dimension of the localized object,
  • - Bestimmen von quer zu der Länge verlaufenden Breiten des lokalisierten Objektes und - determining transverse to the length of widths of the localized object, and
  • - Beurteilung der Abweichungen der Breiten untereinander sowie der Lage der Breiten zu der Länge. - Assessment of the deviations of the widths with each other and the position of the width to the length.

Bei diesen Maßnahmen ist von Vorteil, daß aus rein geometrischen Angaben, nämlich der Länge und den quer zu der Länge genommenen Breiten erkannt werden kann, ob ein Objekt oder ein Clusterobjekt vorliegt. With these measures is advantageous in that it can be seen from a purely geometrical data, namely the length and width taken transversely to the length of whether an object or a cluster object is present. Bei einem Clusterobjekt weichen nämlich die Breiten sehr stark voneinander ab, da beispielsweise lange, dünne Objekte und eher kugelförmige Objekte miteinander verbunden sind. A cluster object namely the widths soft very much on each other, as for example, long, thin objects and more spherical objects are interconnected. Weiterhin liegen bei Clusterobjekten, die beliebige geometrische Formen annehmen, zumindest einige der Breiten "außerhalb" der Länge, dh das Clusterobjekt ist dermaßen gewunden, daß die Länge teilweise außerhalb des Umrisses des Clusterobjektes verläuft. Furthermore, will be cluster objects that take any geometrical shape, at least some of the widths "outside" the length, ie the cluster object is so wound that the length extends partially outside the outline of the cluster object.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es bevorzugt, wenn der Schritt des Erkennens und Lokalisierens der Objekte die automatische Überführung eines Objektes in ein Teilbild und danach das automatische Detektieren von in sich geschlossenen Umrissen umfaßt. In a further development of the method, it is preferred when the step of detecting and locating the objects comprises the automatic transfer of an object in a partial image, and then the automatic detection of self-contained contours.

Bei dieser Maßnahme ist von Vorteil, daß durch das Überführen eines Objektes in ein Teilbild zunächst die weiter zu verarbeitenden Daten reduziert werden, es muß nicht das gesamte Bild, sondern nur das ein oder mehrere Objekte umfassende Teilbild weiter verarbeitet werden. This measure has the advantage that the data to be processed further be reduced by the transfer of an object in a field at first, it does not have the whole picture, but only the one or more objects full frame to be processed.

Ferner ist es bevorzugt, wenn das optische Erfassen der Probe das automatische Aufnehmen von Bildfeldern unterschiedlicher Vergrößerung umfaßt, wobei von der Probe je Vergrößerung über ihr Volumen verteilte Bildfelder aufgenommen werden. Further, it is preferable that the optical detection of the sample comprises automatic recording of image frames of different magnification, which distributed from the sample, depending on their volume magnification image frames are added.

Auf diese vorteilhafte Weise kann die Probe sukzessiv mit verschiedenen Vergrößerungsfaktoren abgetastet oder gescannt werden, so daß in Abhängigkeit von der Größe der zu lokalisierenden Objekte das gesamte Volumen der Probe mit einer gewissen Anzahl von Bildfeldern vollständig erfaßt werden kann. In this advantageous manner, the sample can be successively sampled at different magnification factors or scanned, so that the entire volume of the sample with a certain number of frames can be fully recorded in function of the size of the locating objects. Da dieses Abtasten automatisch erfolgt, werden die beim manuellen Durchsuchen einer flüssigen Probe häufig auftretenden Fehler - es werden bestimmte Bereiche der Probe "vergessen" - vermieden. As this sampling is automatic, the common errors when manually searching through a liquid sample - there are certain areas of the sample "forgotten" - avoided. Auch wird die Probe so mit sämtlichen erforderlichen Vergrößerungsfaktoren durchsucht. The sample is then searched with all the necessary magnification factors. Wegen der nahezu vier Größenordnungen überstreichenden verschiedenen Größen der einzelnen Objekte führt dies zu einem hohen Datenaufkommen. Because of the almost four orders of magnitude sweeping various sizes of the individual objects, this leads to heavy traffic. Durch den automatisierten Ablauf ist sichergestellt, daß sämtliche Daten erfaßt und verarbeitet werden. By the automated process ensures that all data is captured and processed.

Hier sei erwähnt, daß unter "Bildfelder" eine Zusammenstellung oder Zusammenfassung von "Bilddaten" verstanden wird, die einen bestimmten Abschnitt der Probe wiedergeben. Here, that a compilation or summary of "image data" is meant by "frames" representing a particular portion of the sample is noted. Bei "Bildfeldern" handelt es sich folglich um "zusammengehörende" Bilddaten. In "frames" it is consequently "belong together" image data.

Bei diesem Verfahren ist es weiterhin bevorzugt, wenn der Schritt des Lokalisierens das Zusammenfassen mehrerer Bildfelder, über die sich ein Objekt erstreckt, zu einem Überlagerungsbild umfaßt. In this process it is further preferred when the step of locating comprises the grouping of multiple frames, over which an object extends to a sub-picture.

Durch diese vorteilhafte und einfache Maßnahme werden Objekte, deren Größe so ist, daß sie sich über mehrere Bildfelder erstrecken, dennoch als ein Objekt lokalisiert und können in einem einzigen Vergleichsablauf einem Referenzobjekt zugeordnet werden. This advantageous and simple measure objects whose size is such that they extend over a plurality of image fields, yet isolated as an object, and can be associated with a reference object in a single comparison expiration be.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es bevorzugt, wenn der Schritt des Erkennens und Lokalisierens der Objekte oder Subobjekte das Detektieren von Bereichen gleicher oder ähnlicher Echtfarbe, Echtfarbmuster oder Echtfarbbereiche umfaßt. In a further development of the method, it is preferred when the step of detecting and locating the objects or sub-objects comprising the detection of areas of equal or similar true color, the true-color pattern or true color areas.

Diese Maßnahme ist insofern vorteilhaft, als es in den Bilddaten typische Farben für Flocken, Algen, Fäden etc. sowie für den Hintergrund gibt. This measure is advantageous in that there are the typical colors of flakes, seaweed, threads, etc., and for the background in the image data. Auf diese Weise können beispielsweise die immer grün erscheinenden Algen oder die jeweils gelblich zu erkennenden Flocken von dem immer andersfarbigen Hintergrund unterschieden werden. In this way, for example, the evergreen appearing algae or each yellowish flakes to be detected can be distinguished from the ever-gray background.

Ferner ist es bevorzugt, wenn der Vergleich zwischen Objekt oder Suchobjekt einerseits und Referenzobjekt andererseits auf der Basis dreidimensionaler virtueller Vektorgraphik erfolgt. Further, it is preferred if the comparison between the object or search object on the one hand and the reference object on the other hand takes place on the basis of three-dimensional virtual vector graphics.

Durch den quasi-optischen virtuellen Vergleich wird gegenüber dem reinen Vergleich von extrahierten Grobmerkmalen der Vorteil erzielt, daß auch Merkmale in die Identifizierung einbezogen werden können, welche sich nicht in Form von beispielsweise Algorhythmen niederlegen lassen. Due to the quasi-optical virtual reference, the advantage is achieved compared to the pure comparison of extracted rough features that also features may be included in the identification, which can not be put down in the form of, for example, algorithms. So können die Referenzobjekte Feinststrukturen aufweisen, anhand derer ein leichtes Identifizieren der Suchobjekte möglich ist, während die Aufspaltung dieser Feinststrukturen in Merkmale, die einem binären Entscheidungsbaum zugrundeliegen würden, nicht möglich erscheint. So the reference objects may have fine structures by which a light Identify the search objects is possible, while the splitting of these fine structures in features that would be based on a binary decision tree that does not seem possible.

Es ist ferner bevorzugt, wenn der Schritt des automatischen Erkennens eines Clusterobjektes das Zerlegen des Clusterobjektes in Bereiche verschiedener Echtfarben, Echtfarbbereiche und/oder Echtfarbkontraste umfaßt. It is further preferred that the step of automatically recognizing a cluster object comprises decomposing the object into regions of different cluster true color, true color areas and / or real-color contrasts.

Diese Maßnahme ist insofern von Vorteil, als sich ein Clusterobjekt immer in Bereiche verschiedener Farben und Farbkontraste aufspalten läßt. This measure is advantageous when a cluster object can always split into areas of different colors and color contrasts. Auf diese Weise ist es möglich, aus den Bilddaten zusätzliche - physikalische Größen betreffende - Aussagen über ein Clusterobjekt zu gewinnen, die eine Zerlegung in Subobjekte ermöglichen. In this way it is possible from the image data extra - physical quantities in question - to obtain information about a cluster object that enable decomposition into sub-objects.

Außerdem ist es bevorzugt, wenn das Clusterobjekt in Bereiche unterschiedlicher Bewegung, geometrischer Form und/oder Größe zerlegt wird. Moreover, it is preferred if the cluster object is divided into regions of different motion, geometrical shape and / or size.

Auch diese Kriterien ermöglichen in vorteilhafter Weise ein automatisches Erkennen von Subobjekten in einem Clusterobjekt. These criteria allow advantageously an automatic detection of sub-objects in a cluster object.

Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. The invention will be explained in more detail with the aid of the following description. Es zeigt It shows

Fig. 1 die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer schematischen Gesamtansicht; Figure 1 shows the device for performing the method in a schematic general view.

Fig. 2 die Steuer- und Auswerteeinheit der Vorrichtung nach Fig. 1 in einem Prinzipschaltbild; Fig. 2, the control and evaluation unit of the apparatus of Figure 1 in a schematic diagram.

Fig. 3 eine mit der Vorrichtung nach Fig. 1 zu untersuchende Probe, mit schematisch angedeuteten Objekten; . Fig. 3 a to be examined with the apparatus of Figure 1 sample with schematically shown objects;

Fig. 4 eine Reihe von mit der Bildaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 aufgenommenen Bildfeldern der Probe nach Fig. 3; Figure 4 is a series of captured by the image pickup apparatus of Figure 1 image frames of the sample of Figure 3...;

Fig. 5 die Lokalisiereinrichtung aus der Steuer- und Aus werteeinheit nach Fig. 2, in einem schematisierten Blockschaltbild; Fig. 5, the locating means of the control and evaluation unit according to Figure 2, in a schematic block diagram.

Fig. 6 in einer detaillierteren Darstellung ein Bildfeld der Probe nach Fig. 3, mit einer Reihe von Objekten; 6 shows a more detailed representation of an image field of the sample of Figure 3, with a number of objects..;

Fig. 7 die Identifizierungseinrichtung der Steuer- und Auswerteeinheit nach Fig. 2, in einem schematisierten Blockschaltbild; Figure 7 shows the identification means of the control and evaluation unit according to Figure 2, in a schematic block diagram..;

Fig. 8 eines der Clusterobjekte aus dem Bildfeld nach Fig. 6, in einer vereinfachten Darstellung; Figure 8 is a cluster of objects from the image frame of Figure 6, in a simplified representation..;

Fig. 9 die Clustererkennungseinrichtung der Identifizie rungseinrichtung nach Fig. 7, in einem schematisierten Blockschaltbild; Fig. 9, the cluster recognizer of identifica inference device of Figure 7, in a schematic block diagram. und and

Fig. 10 die Sucheinrichtung der Identifizierungseinrichtung nach Fig. 7, in einem schematisierten Blockschaltbild. Fig. 10, the searching means of the identification device according to Fig. 7, in a schematic block diagram.

Fig. 1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum Erstellen einer Artenliste für eine zwischen einem Objektträger 11 und einem Deckglas 12 befindliche flüssige Probe 13 . Fig. 1 shows an overall designated 10 apparatus for creating a list of species for between a slide 11 and a cover glass 12 contained liquid sample 13. Die Probe 13 weist ggf. form- und/oder ortsveränderliche Objekte 14 a, 14 b unterschiedlicher Arten auf. The sample 13 has, if necessary, interlocking and / or mobile objects 14 a, 14 b of different species. Die Vorrichtung 10 und das mit ihr durchzuführende Verfahren dienen zum Erstellen einer Artenliste und somit zur Ermittlung des ökologischen Zustandes der Probe 13 , die beispielsweise einer Kläranlage oder einem natürlichen Gewässer entnommen sein kann. The device 10 and with it the procedure being performed are used to create a species list and thus for determining the ecological condition of the sample 13, which may be removed, for example, a sewage treatment plant or a natural body of water.

Zur limnologischen Untersuchung ist häufig eine gesonderte Probennahme erforderlich, um Kleinstlebewesen wie Würmer, Insek ten oder Schnecken (Größenordnung mm bis cm) erfassen und unter suchen zu können. To limnological investigation a separate sampling is often required to ten or micro-organisms such as worms, snails Insek (magnitude mm to cm) to collect and look under. Derartige ebenfalls flüssige Proben werden nicht auf einem Objektträger gehalten, sondern in einer Petri schale oder einem Uhrglas. Such also liquid samples are not held on a slide, but cup in a petri or a watch glass.

Die zu untersuchenden Probenräume sind also flüssig und in der Regel optisch durchsichtig. The test samples rooms are so fluid and optically clear in the rule. Wegen der hohen Formveränderlichkeit der unterschiedlichen Objekte 14 einerseits und der Tatsache, daß die Objekte 14 nicht immer vereinzelt vorliegen, sondern sich überdecken, überlappen und miteinander verflechten können, andererseits, hat die Vorrichtung 10 gegenüber dem Objekt 14 in der konkret vorliegenden Form häufig keine Wiederfindungser wartung, es ist ihr so "nicht bekannt". Due to the high shape variability of the different objects 14 on the one hand, and the fact that the objects 14 does not always occur sporadically, but overlap, overlap and can intertwine with each other, on the other hand, the device 10 towards the object 14 in the concrete present form often no Wiederfindungser maintenance, so it is their "unknown". Das auf der Vorrichtung 10 durchzuführende Verfahren ist daher wissensbasiert und selbst adaptierend. The to be performed on the device 10 and knowledge-based process is therefore self-adapting.

Die Vorrichtung 10 weist eine Bildaufnahmevorrichtung 16 auf, zu der ein Bildaufnahmesystem 17 und eine einstellbare optische Vergrößerungseinrichtung 18 gehören. The device 10 has an image pickup device 16 to which an imaging system 17 and an adjustable optical magnification means 18 include. Weiterhin ist eine Ver fahreinrichtung 19 angedeutet, über welche die Probe 13 relativ zu der Vergrößerungseinrichtung 18 verfahren werden kann. Furthermore, a driving device Ver is indicated 19, through which the sample 13 can be moved relative to the magnifying means 18th Dieses Verfahren erfolgt zumindest in zwei der drei Achsen X, Y und Z eines bei 20 angedeuteten Koordinatensystems. This process takes place at least in two of the three axes X, Y and Z of a coordinate system indicated at 20.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verfahreinrichtung 19 ein Kreuztisch 22 , der in der X/Y-Ebene verfahren werden kann und ggf. eine Hubeinrichtung zur Veränderung seiner Z-Koordinate aufweist. In the illustrated embodiment, the traverser 19 is a cross table 22, which can be moved in the X / Y-plane and, if necessary, has a lifting device to change its Z-coordinate.

Die Vergrößerungseinrichtung 18 umfaßt ein Mikroskop 23 , das verschiedene Vergrößerungsfaktoren einstellen kann. The enlarging means 18 includes a microscope 23 which can set different magnification factors. Durch entsprechendes Fokussieren des Mikroskopes 23 kann gleichfalls die Z-Ebene, welche von dem als CCD-Kamera 24 ausgebildeten Bildaufnahmesystem 17 erfaßt wird, eingestellt bzw. verändert werden. By appropriate focusing of the microscope 23 can also the Z-plane, which is detected by the camera 24 constructed as CCD image pickup system 17, be adjusted or changed.

Bei einer limnologischen Untersuchung von Kleinstlebewesen wird statt des Mikroskopes 23 eine in der Zeichnung nicht dargestellte Stereolupe verwendet, an die ebenfalls eine CCD-Kamera 24 angeschlossen ist. In an investigation of microorganisms limnological a stereo magnifying glass not shown in the drawing, is used instead of the microscope 23 to the likewise a CCD camera 24 is connected. Je nach Größe der zu untersuchenden Objekte kann auch eine Bildaufnahmevorrichtung ohne vorgeschaltete Vergrößerungseinrichtung verwendet werden. Depending on the size of the objects to be examined and an image pickup device can be used without upstream enlarging means.

Weiterhin ist eine Steuer- und Auswerteeinheit 26 vorgesehen, die über eine Datenleitung 27 sowie eine Steuerleitung 28 mit der CCD-Kamera 24 verbunden ist. Further, a control and evaluation unit 26 is provided a control line 28 is connected to the CCD camera 24 via a data line 27 as well. Auf diese Weise erfolgt eine gesteu erte Aufnahme und Übertragung von Bilddaten in die Steuer- und Auswerteeinheit 26 . In this way a gesteu erte recording and transmission of image data in the control and evaluation unit 26 is carried out. Die CCD-Kamera 24 ist außerdem über eine wei tere Datenleitung 29 mit einem Massenspeicher 31 verbunden, der beispielsweise ein Videorekorder ist und zur Videoarchivierung der untersuchten Probe dient. The CCD camera 24 is also connected via a wei tere data line 29 to a mass memory 31, which is for example a VCR and is used for video archiving the sample under investigation. Über eine Datenleitung 32 ist der Massenspeicher 31 ebenfalls mit der Steuer- und Auswerteeinheit 26 verbunden, die somit die Bilddaten entweder direkt von der CCD-Kamera 24 oder von dem Massenspeicher 31 abfragen kann. Via a data line 32 of the mass memory 31 is also connected to the control and evaluation unit 26, which thus can retrieve the image data either directly from the CCD camera 24 or from the mass storage 31st

Über eine Verbindungsleitung 33 ist ein Datenendgerät/Terminal 34 an die Steuer- und Auswerteeinheit 26 angeschlossen, um einem Benutzer Bilddaten von der Probe 13 anzuzeigen und um ihm die Möglichkeit zu geben, in den Auswerteprozeß einzugreifen. Via a connecting line 33, a data terminal / terminal 34 is connected to the control and evaluation unit 26 to display a user image data from the sample 13 and to give him the opportunity to intervene in the evaluation process.

Weiterhin sind zwei Steuerleitungen 35 und 36 gestrichelt angedeutet, über welche die Steuer- und Auswerteeinheit 26 den Kreuztisch 22 sowie das Mikroskop 23 ansteuert. Furthermore, two control lines 35 and 36 are indicated by broken lines, via which the control and evaluation unit 26 drives the XY stage 22 and the microscope 23rd

Mit der insoweit beschriebenen Vorrichtung wird die Probe 13 nacheinander in X-, Y- und Z-Richtung abgetastet (gescannt), so daß am Ende des Abtastvorganges dreidimensionale Bilddaten zur Verfügung stehen. With the device described so far, the sample 13 is scanned one after the other in the X-, Y- and Z-direction so that stand (scanned) at the end of the scanning three-dimensional image data. Einige der Objekte 14 sind - wie erwähnt - beweglich, so daß durch erneutes Scannen auch zusätzlich Informationen auf der Zeitachse gewonnen werden können. Some of the objects 14 are - as mentioned - movable so that information on the timeline can be recovered by rescanning in addition. Die Qualität der Bilder wird dabei wesentlich durch das Objektiv des Mikroskops 23 und durch die Auflösung/Digitalisierung des aufgenommenen Bildes bestimmt. The quality of the images is essentially determined by the microscope objective 23 and through the resolution of the captured image / digitization. Durch die einstellbare Vergrößerung des Mikroskopes 23 können Objekte 14 unterschiedlichster Größen erfaßt werden. The adjustable magnification of the microscope 23 can be detected objects 14 unterschiedlichster sizes. Die Bilddaten repräsentieren dabei Echtfarbbilder. The image data in this case represent true color images. Gleichfalls ist es möglich, die Probe 13 einer Fluoreszenzuntersuchung zu unterziehen, indem sie mit einer in Fig. 1 nicht gezeigten Lichtquelle bestrahlt wird, wobei dieses Anregungslicht durch ein entsprechendes Filter in dem Mikroskop 23 wieder herausgefiltert wird. It is also possible to subject the sample 13 of a fluorescence analysis by being irradiated with a not-shown in Fig. 1 light source, said excitation light is filtered again through a corresponding filter in the microscope 23rd

Die Auswertung der erfaßten Bilddaten erfolgt in der in Fig. 2 detaillierter dargestellten Steuer- und Auswerteeinheit 26 . The evaluation of the acquired image data is performed in the detail in Fig. 2 illustrated control and evaluation unit 26. Über die Datenleitungen 27 bzw. 32 werden Bilddaten entweder direkt von der CCD-Kamera 24 oder von dem Massenspeicher 31 in einen Bilddatenspeicher 38 geladen. Image data are either directly loaded by the CCD camera 24 or from the mass storage 31 in an image data memory 38 via the data lines 27 and 32 respectively. Über dessen Ausgangsleitung 39 gelangen die Bilddaten in eine Lokalisiereinrichtung 40 , die in noch näher zu beschreibender Weise die in den Bildern enthaltenen Objekte "wahrnimmt", dh erkennt und lokalisiert. Via its output line 39, the image data is transferred to a locator 40 shown in more detail to be described, the objects contained in the images "senses" that detects and locates. Die derart lokalisierten Objekte werden über eine Objektdatenleitung 41 in einen Objektdatenspeicher 42 übertragen, von dem sie über seine Ausgangsleitung 43 zu einer Identifizierungseinrichtung 44 gelangen. The thus localized objects are transferred via a data line object 41 in an object data memory 42 from which they pass via its output line 43 to an identification device 44th

Die Identifizierungseinrichtung identifiziert das in dem Objektdatenspeicher 42 anstehende lokalisierte Objekt, dh sie bestimmt dessen Art, indem sie das Objekt 14 einer jeweils übereinstimmenden Art in einem noch zu beschreibenden Referenz objektspeicher als Angehörigen zuordnet. The identification means identifies the upcoming localized object in the object data memory 42, ie it determines the type by the object storage allocates the object 14 a respectively matching type in a still to be described as reference members. Über eine Objekt ausgabeleitung 45 ist die Identifizierungseinrichtung 44 mit einer Zähleinrichtung 46 verbunden, die die identifizierten Objekte zählt und über eine Übergabeleitung 47 in eine bei 48 angedeutete Artenliste einträgt. Via an object output line 45, the identification device 44 is connected to a counter 46 which counts the identified objects and enters in a direction indicated at 48 List of species over a delivery conduit 47th

Ferner ist in Fig. 2 eine Bewertungseinrichtung 49 angedeutet, welche unter Verwendung zielangepaßter Methoden aus Ökologie, Biologie und/oder Etologie eine automatische Bewertung oder Interpretation der in die Artenliste 48 eingetragenen Daten vornimmt. Further, in Fig. 2 an evaluation device is indicated 49 which target matched using methods of ecology, biology and / or Etologie performs an automatic evaluation or interpretation of the types listed in list 48 data. Die Bewertungseinrichtung 49 liefert aufgrund der Interpretation der Artenliste 48 Aussagen über den ökologischen Zustand und ggf. eine Prognose über die Entwicklung der unter suchten Probe 13 . The evaluation device 49 provides 48 statements about the ecological status and possibly a forecast on the development of the studied sample 13 due to the interpretation of the species list.

Die insoweit beschriebene Vorrichtung 10 und das auf ihr durchzuführende Verfahren sollen jetzt anhand der Fig. 3 bis 10 näher erläutert werden: The apparatus described thus far and 10 are now to be explained in more detail with reference to Figures 3 to 10 of their process to be performed.:

In Fig. 3 ist die Probe 13 aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. In Fig. 3, the sample is shown in Fig. 1 in an enlarged scale. 13 Durch gedachte Trennlinien 50 ist die Probe 13 in ein Raster von Bildfeldern 51 unterteilt, die nacheinander von der Bildaufnahmevorrichtung 16 aus Fig. 1 abgetastet werden. By imaginary parting lines 50, the sample is divided into a grid of frames 51 13 which are scanned in succession by the image pickup apparatus 16 in FIG. 1. Zu diesem Zweck wird der Kreuztisch 22 an eine bestimmte X/Y-Koordinate gefahren und dann werden nacheinander in Z-Richtung übereinanderliegende Bildfelder 51 eines Stapels 52 von der CCD-Kamera 24 erfaßt, digitalisiert und als Bilddaten auf die Datenleitungen 27 , 29 gegeben. For this purpose, the XY stage 22 is driven to a particular X / Y coordinate and then superimposed image fields 51 of a stack 52 of the CCD camera be detected 24, digitized and added as image data to the data lines 27, 29 one after the other in the Z direction. Die Größe der einzelnen Bildfelder 51 richtet sich nach dem Vergrößerungsfaktor, auf den das Mikroskop 23 eingestellt ist. The size of each image frame 51 is determined by the magnification factor to which the microscope is set 23rd Der Abstand zwischen zwei übereinanderliegenden Bildfeldern 51 a, 51 d wird bestimmt durch die Schärfentiefe des Mikroskopes; The distance between the two superposed frames 51 a, 51 d is determined by the depth of field of the microscope; je geringer dessen Schärfentiefe nämlich ist, desto mehr Bildfelder 51 in einem Stapel 52 müssen erfaßt werden, um die ganze Dicke der Probe 13 durchzumustern. the smaller the depth of field is namely, the more image frames 51 in a stack 52 must be detected to screen the whole thickness of the sample. 13

Wenn auf diese Weise ein Stapel 52 "abgearbeitet" wurde, verfährt der Kreuztisch 22 entweder in X- oder in Y-Richtung um die Breite/Länge eines Bildfeldes, und das sukzessive Verfahren in Z-Richtung beginnt von neuem. When a stack 52 is in this way "processed", the XY stage 22 moves either in the X or in the Y direction by the width / length of a picture field and the successive process in the Z direction starts again. Auf diese Weise wird die Probe 13 sozusagen mäanderförmig abgetastet. In this way, the sample 13 is scanned so to speak, a meandering shape. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Bildfelder 51 in verschiedenen Z-Ebenen nicht in Form eines Stapels 52 anzuordnen, sondern jeweils um einen kleinen Betrag gegeneinander zu versetzen, so daß über alles gesehen eine Zick-Zack-Verfahrlinie entsteht. Of course it is also possible not to arrange the frames 51 in different Z-levels in a stack 52, but in each case by a small amount to offset against each other so that everything seen a zigzag line of travel is created. Gegenüber dem mäanderförmigen Scannen müssen dann weniger Verfahrschritte unternommen werden, um die gesamte Probe 13 abzutasten. Opposite the meandering scanning less Verfahrschritte must then be made to scan the entire specimen. 13

Selbstverständlich wird eine Probe 13 für unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren des Mikroskopes 23 jeweils erneut abgetastet. Of course, a sample 13 for different magnification factors the microscope 23 is scanned again in each case. Auf diese Weise werden zunächst die großen Objekte 14 mit geringem Vergrößerungsfaktor und dann mit steigender Vergrößerung immer kleinere Objekte 14 erkannt, lokalisiert und identifiziert werden, so daß sie in die Artenliste 48 eingetragen werden können. In this way, the large objects are initially 14, localized low magnification and then detected with increasing magnification ever smaller objects 14 and identified so that they can be added to the list of species 48th

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß die Objekte 14 beliebige Lagen im Raum einnehmen können, so daß sie sich über mehrere Bildfelder 51 erstrecken können. In Fig. 3 it can be seen that the objects can occupy any positions in space 14, so that they can extend over a plurality of image panels 51.

Wie in Fig. 4 zu sehen ist, erzeugt ein Objekt 14 , das sich in einem Stapel 52 über mehrere übereinanderliegende Bildfelder 51 c, 51 d und 51 e erstreckt, in jedem Bildfeld 51 ein anderes Muster 14 ′, 14 ′′ bzw. 14 ′′′. As can be seen in Fig. 4, creates an object 14, which in a stack 52 by a plurality of superimposed image fields 51 c, 51 d and 51 e extending in each frame 51, a different pattern 14 ', 14' 'and 14 '' '. Um das Objekt 14 identifizieren zu können, ist es zunächst erforderlich, zu entscheiden, über wieviele Bildfelder 51 sich ein Objekt 14 erstreckt. In order to identify the object 14, it is first necessary to decide on how many frames 51 an object 14 extends. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel erstreckt sich das Objekt 14 über die Bildfelder 51 c- 51 e. In the example shown in FIG. 4, the object 14 via the image fields 51 c 51 e extends. Bedingt durch die Schärfentiefe des Mikroskopes 23 sind jeweils bestimmte Abschnitte des Objektes 14 in der Ebene des Bildfeldes 51 scharf abgebildet, wie dies in Fig. 4 mittels durchgezogener Linien angedeutet ist, während andere Abschnitte des Objektes 14 lediglich verschwommen zu sehen sind. Due to the depth of field of the microscope 23 are certain sections of the object 14 in the plane of the image field 51 are imaged in focus, as is indicated in Fig. 4 by solid lines, while other portions of the object 14 are merely blurred visible. Dies ist in Fig. 4 durch gestrichelte Linien angedeutet. This is indicated in Fig. 4 by dotted lines.

Um die einzelnen Bildfelder lagerichtig übereinander legen zu können, müssen die Bildfelder 51 zunächst ggf. gedreht und in X-, Y- und/oder Z-Richtung verschoben werden, um die Bewegung des jeweils betrachteten Objektes 14 zu berücksichtigen. To put each image frame in the correct position over the other, the frames have to be 51 initially possibly rotated and moved in X, Y and / or Z direction to allow for the movement of each object in view 14th Um zu erkennen, ob es sich in verschiedenen Bildfeldern 51 a, 51 e um ein Objekt 14 handelt, das sich zwischen den Aufnahmen der aufeinanderfolgenden Bildfelder 51 weiter bewegt hat, oder ob verschiedene Objekte 14 , 14 b betrachtet werden, können zusätzlich Informationen herangezogen werden, die aus Bilddaten stammen, die mit einem geringeren Vergrößerungsfaktor des Bildaufnahme systems gewonnen wurden. In order to detect whether it whether different objects 14, 14 b are viewed in different image frames 51 a, 51 e is an object 14, which has moved between the images of the successive image frames 51 or information can be used in addition derived from image data obtained with a smaller magnification factor of the imaging system. Bei einem geringeren Vergrößerungs faktor, also bei anderer Schärfentiefe, läßt sich nämlich leichter unterscheiden, ob es sich um zwei übereinanderliegende Objekte 14 b, 14 oder um ein einziges, sich bewegendes Objekt 14 handelt. At a lower magnification factor, ie, at the other depth of field, can be in fact easily distinguish whether it is two overlapping objects 14 b, 14, or to a single moving object fourteenth Bei dieser Überlagerung der einzelnen Bildfelder 51 fällt sozusagen nebenbei bereits eine Information darüber ab, ob es sich um ein sich bewegendes Objekt 14 handelt. In this superposition of each image frame 51, so to speak, information about whether it is a moving object 14 falls way off already.

Da zwischen den einzelnen Aufnahmen der Bilder 51 c- 51 e eine gewisse Zeitspanne vergeht, kann sich das Objekt 14 unterdessen bewegt haben, was jedoch anhand der Abweichung zwischen scharfen Konturen und verwischten Konturen in unterschiedlichen Z-Ebenen erkannt und ausgeglichen werden kann. Since between shots of images 51 c 51 e passes a period of time, the object 14 may meanwhile have moved, but that can be detected on the basis of the difference between sharp contours and blurred contours in different Z-levels and balanced. Bei 53 b ist ein weiteres Stapelbild des Objektes 14 b angedeutet. 53 b is a further image of the object stack 14 is indicated b.

Legt man die einzelnen Bildfelder 51 c- 51 e also lagerichtig übereinander, so gelangt man zu einem Stapelbild 53 , das eine Art Höhenlinienbild 54 des Objektes 14 wiedergibt. Thus Taking the individual image frames 51 c 51 e in the correct position above the other, one obtains a stack image 53, which represents a kind of contour image 54 of the object fourteenth Durch dieses Stapelbild 53 liegen die Objekte 14 jetzt in Form von dreidimen sionalen Bilddaten vor, so daß sie in der Lokalisiereinrichtung 40 erkannt und in der automatischen Identifizierungseinrichtung 44 identifiziert werden können. By this stack image 53, the objects 14 are now available in the form of three-dimen sional image data so that they can be recognized in the locator 40, and identified in the automatic identification device 44th Dazu werden sie als Vektor graphikobjekte abgelegt. For this they are saved as vector graphic objects.

Selbstverständlich erstrecken sich die Objekte nicht nur in Z-Richtung durch mehrere Bildfelder 51 hindurch, es ist durchaus möglich, in gleicher Weise, wie in Fig. 4 für die Z-Richtung gezeigt, auch in X- und/oder Y-Richtung eine derartige Erkennung eines Objektes 14 durchzuführen. Of course, the objects extend not only in the Z direction by a plurality of image fields 51 through it, it is entirely possible, as shown in the same manner as in Fig. 4 for the Z-direction, also in X and / or Y direction such to perform detection of an object fourteenth

In Fig. 5 ist die zuständige Lokalisiereinrichtung 40 detail lierter dargestellt. In Fig. 5 the relevant locating detail is shown profiled 40th Die nacheinander auf der Ausgangsleitung 39 anstehenden Daten der einzelnen Bildfelder 51 gelangen zunächst in einen Umrißdetektor 56 , der die Bilddaten nach in sich geschlossenen Umrissen und/oder Bereichen gleicher Farbe durchsucht, und so zu den scharfen (durchgezogenen) Konturen in den Bildfeldern 51 a- 51 b aus Fig. 4 kommt. The forthcoming succession on the output line 39 data of the individual image frames 51 first reach a Umrißdetektor 56 searches self-contained contours and / or areas of the same color, the image data after, and thus the sharp (solid) contours in the image fields 51 a- b is 51 in FIG. 4. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Objekte 14 immer andersfarbig sind als der Hintergrund, diese sich also nicht nur durch den Kontrast sondern auch durch die Farbgebung von dem Hintergrund unter scheiden. The fact is exploited that the objects 14 are always in a different color than the background, this is so divorced not only by the contrast but also the color of the background below. Außerdem erkennt der Umrißdetektor 56 die verschwomme nen Konturen der Objekte 14 . In addition, the Umrißdetektor 56 recognizes the verschwomme nen contours of the objects 14th

Der Umrißdetektor 56 legt zu diesem Zweck wie folgt ein Overlay- Fenster über die jeweiligen Objekte: Zunächst wird Punkt für Punkt eines jeden Bildfeldes 51 daraufhin abgefragt, ob seine Echtfarbe zu dem Hintergrundfarbbereich gehört, oder sich von diesem abhebt. The Umrißdetektor 56 applies for this purpose as follows overlay window on the respective objects: First, is then queried whether its true color is part of the background color range, or stands out from this point by point of each frame 51st Ist ein Bildpunkt (Pixel) gefunden, der nicht zum Hintergrund gehört, damit also Teil eines Objektes 14 ist, so wird dieser Punkt von einem virtuellen viereckigen Fenster überdeckt. Is found a picture element (pixel), which does not belong to the background, so therefore is part of an object 14, this point is covered by a virtual square windows. Die Kanten des Fensters werden jetzt solange iterativ in alle vier Koordinatenrichtungen voneinander weggerichtet verschoben, bis die Kanten nur noch über Pixel liegen, die dem Hintergrundfarbbereich zuzuordnen sind. The edges of the window are now iteratively shifted directed away in all four coordinate directions from each other until the edges just above pixels that are assigned to the background color range. Da das Ausgangspixel ein Objekt-Pixel war, ist auf diese Weise sichergestellt, daß in dem so erzeugten Overlay-Fenster zumindest ein Objekt eingegrenzt ist. Since the output pixel was an object pixel, it is ensured in this way that, in the so-generated overlay window at least one object is limited.

Das so eingegrenzte Objekt 14 wird in ein Teilbild umkopiert, so daß die weiterhin zu bearbeitenden Daten deutlich reduziert worden sind. The thus localized object 14 is copied in one frame, so that the data continues to be processed have been significantly reduced. Nach dem Umkopieren wird das so in dem Original- Bilddatensatz erkannte Objekt (die Objekte) dadurch "gelöscht", daß die erkannten Objekt-Pixel in Hintergrund-Pixel umgewandelt werden. After copying the object recognized as in the original image data set (the objects) thereby "deleted" means that the detected object pixel are converted into background pixels. In den Original-Bilddaten sind somit nur noch "nicht wahrgenommene" Objekte enthalten, die auf gleiche Weise erkannt und umkopiert werden. In the original image data only "not perceived" thus contains objects that are recognized in the same way and copied.

Während des Verschiebens der Overlay-Fensterkanten hat der Umrißdetektor 56 gleichzeitig jedes Objekt-Pixel als ein solches markiert und zusätzlich auf folgende Weise Pixel erkannt, die zum Umriß des jeweiligen Objektes 14 gehören: Jedes Pixel, das zumindest an einer seiner vier Seiten an ein Pixel mit Hinter grundfarbe grenzt, "gehört" zum Umriß des Objektes, während allseitig von Objekt-Pixeln umgebene Pixel "im Inneren" des Objektes liegen. During the displacement of the overlay window edges of Umrißdetektor 56 has at the same time each object pixel marked as such and in addition detected pixels in the following manner, which belongs to the contour of the respective object 14: Each pixel, the at least one of its four sides to a pixel with adjacent background color "belongs" to the contour of the object, while all sides surrounded by object pixels of pixels "inside" of the object are. Wegen des soeben beschriebenen Verfahrens ist außerdem gewährleistet, daß jede Kante des Overlay-Fensters zumindest an einer Stelle an das umschlossene Objekt angrenzt. Because of the just-described method is also ensures that each edge of the overlay window at least adjacent to a location on the enclosed object.

Nachdem die einzelnen Objekte in den unterschiedlichen Bildfeldern 51 so erkannt worden sind, gelangen die reduzierten Daten in einen Stapelbildüberlagerer 57 , der die einzelnen Bildfelder 51 - wie anhand von Fig. 4 bereits beschrieben - so übereinander legt, daß die verschwommenen und die scharfen Konturen unterschiedlicher Bildfelder 51 übereinstimmen. After the individual objects have been detected in the different frames 51 so that the reduced data access in a stack image combiner 57, which the individual image frames 51 - as already described with reference to FIG. 4 - so superimposes that the blurry and sharp outlines of different frames 51 match. Die derart zueinander ausgerichteten einzelnen Stapelbilder 51 a- 51 e werden in dem Objektlokalisierer 58 als dreidimensionale Vektorgraphikdarstellungen abgelegt. The thus aligned individual stack images 51 a-51 e are stored in the object locator 58 as three-dimensional vector graphics representations. Die Daten gelangen von hier in einen Bewegungsdetektor 59 , der anhand der um zu einem Objekt 14 zu gelangenden erforderlich gewesenen Verschiebung der einzelnen Bildfelder 51 ermittelt, ob es sich um ein sich bewegendes Objekt handelt. The data arrives from here in a motion detector 59, which determines on the basis of an object 14 to be reaching what has been required displacement of each image frame 51, whether it is a moving object. Über die Ausgangsleitungen 60 und 61 werden die Daten des Stapelbildes 53 sowie die Bewegungsinformation einer Verknüpfungsschaltung 62 zugeführt, die diese Daten über die Objektdatenleitung 41 in den Objektdatenspeicher 42 gibt. Via the output lines 60 and 61 the data of the stack image 53 and the motion information to a gate circuit 62 are supplied to the outputs this data on the data line object 41 in the object data memory 42nd

In Fig. 6 ist ausschnittsweise die Projektion eines von der Lokalisiereinrichtung 40 erzeugten Stapelbildes 53 dargestellt, wie es typischerweise für eine Probe 13 eines Belebtschlammes gefunden wird. In FIG. 6, the projection of a stack image 53 generated by the locator 40 is shown fragmentary, such as is typically found for a sample 13 of an activated sludge. Das Stapelbild 53 gibt eine kleine Flocke 64 , eine Protozoe 65 sowie eine Fadenbakterie 66 mit zusätzlichem bakteriellem Aufwuchs 67 wieder. The Stack 53 is a small flake 64, a protozoan and a 65 Fadenbakterie 66 with additional bacterial regrowth 67 again. Weiterhin ist eine große Flocke 68 zu erkennen, an der eine weitere Fadenbakterie 69 sitzt. Furthermore, a large flake 68 can be seen at another Fadenbakterie sits 69th Ferner weist Fig. 6 eine Kolonie von drei Glockentierchen 70 a, 70 b, 70 c auf, die einen gemeinsamen Stiel 71 haben, der mit seinem Fußpunkt 72 an der großen Flocke 68 sitzt. Further, Fig. 6 a colony of three vorticella 70 a, 70 b, 70 c, which have a common shaft 71, which sits with its base 72 on the large flake 68th Während die Objekte 64 und 65 Einzelobjekte sind, die in der Identifizierungseinrichtung 44 problemlos identifiziert werden können, stellen die Objekte 66 , 67 sowie 68 , 69 , 70 , 71 ein Clusterobjekt 73 a, 73 dar. Die Zahl der möglichen Clusterobjekte ist so astronomisch hoch, daß es nicht möglich ist, für diese Clusterobjekte Referenzdatenobjekte zu erzeugen. While the objects 64 and 65 are individual objects, which can be easily identified in the identifying means 44, 69, 70, 71 represent the objects 66, 67 and 68, a cluster object 73 a, 73. The number of possible cluster objects is astronomical that it is not possible to generate reference data objects for this cluster objects. Die Identifizierungseinrichtung 44 muß daher jedes beliebige Clusterobjekt 73 so weiterverarbeiten können, daß es mit einer begrenzten Anzahl von vorgegebenen Referenzdaten eindeutig identifiziert werden kann. The identification device 44 must, therefore, any cluster object 73 can further process so that it can be uniquely identified with a limited number of predetermined reference data. Hier ist noch zu bedenken, daß die Teilobjekte eines Clusterobjektes 73 sich zumindest teilweise gegenseitig überdecken bzw. überlappen können und ggf. auch miteinander verflochten sind. Here is to be considered that the partial objects of a cluster object 73 can at least partly cover or overlap each other and are optionally also intertwined.

In Fig. 7 ist gezeigt, daß die Identifizierungseinrichtung 44 aus diesem Grunde eine Clusterzerlegungseinrichtung 74 sowie eine Objekterkennungseinrichtung 75 aufweist. In Fig. 7 it is shown that the identification device 44 comprises for this reason, a cluster decomposing means 74 as well as an object detection device 75. Die Daten eines lokalisierten Objektes gelangen über die Ausgangsleitung 43 in eine Clustererkennungseinrichtung 76 , die jedes neu anstehende Objekt daraufhin überprüft, ob es ein Einzelobjekt oder ein Clusterobjekt 73 ist. The data of a localized object go through the output line 43 in a Cluster Recognizer 76, which then checks each newly upcoming object, whether it is a single object or a cluster object 73rd Wie dies geschieht, wird noch erläutert. How this is done will be discussed.

Handelt es sich bei dem auf der Ausgangsleitung 43 anstehenden Objekt um ein Einzelobjekt, so überträgt die Clustererkennungseinrichtung 76 die Daten über seine Ausgangsleitung 77 in einen Vergleichsspeicher 78 der Objekterkennungseinrichtung 75 . If it is in the pending on the output line 43 object is a single object, then 76 transmits the cluster detecting means the data on its output line 77 to a comparison memory 78 of the object recognition device 75 miles. Handelt es sich dagegen um ein Clusterobjekt 73 , so werden die Daten von der Clustererkennungseinrichtung 76 über seine Ausgangsleitung 79 in einen Clusterspeicher 80 geladen. If, however a cluster object 73, the data from the cluster detection device 76 via its output line 79 are loaded into a cluster storage 80th Von dem Clusterspeicher 80 gelangen die Daten über eine Clusterdatenleitung 81 in eine Subobjekterkennungseinrichtung 82 , die ein Clusterobjekt 73 in eine Reihe von Subobjekten zerlegt. From the cluster memory 80 the data on a cluster line 81 pass into a Subobjekterkennungseinrichtung 82 which decomposes a cluster object 73 in a series of sub-objects. Diese Zerlegung in Subobjekte erfolgt anhand weiterer Daten, die beispielsweise Aussagen über die geometrische Form bestimmter Bereiche des Clusters machen. This decomposition into sub-objects is based more data that make, for example, statements about the geometric shape of certain areas of the cluster. Weiterhin werden die Farben der Clusterbereiche und/oder die unterschiedlichen Kontraste dazu herangezogen, das in Fig. 6 gezeigte Clusterobjekt 73 in einzelne Subobjekte zu zerlegen. Furthermore, the colors of the cluster areas and / or the different contrasts are used to decompose the cluster object 73 shown in Fig. 6 into individual sub-objects. Zurückkehrend zu Fig. 6 ist zu erkennen, daß beispielsweise die Glockentierchen 70 und ihre Stiele 71 unterschiedlich schraffiert sind, wodurch eine unterschiedliche Farbe angedeutet ist. Returning to FIG. 6 it can be seen that for example the vorticella 70 and their stems are shaded differently 71, whereby a different color is indicated. Die Subobjekterkennungseinrichtung 82 spaltet jetzt beispielsweise das Glockentierchen 70 a von dem Cluster 73 ab und übermittelt die Daten des Glockentierchens 70 a über eine Subobjekt-Datenleitung 83 in den Vergleichsspeicher 78 . The Subobjekterkennungseinrichtung 82 now split off, for example, the vorticella 70 a of the cluster 73 and transmits the data of the bell 70 a little animal over a sub-object data line 83 in the comparison memory 78th

Der Vergleichsspeicher 78 enthält jetzt entweder die Daten eines Einzelobjektes 14 oder die Daten eines Subobjektes. The comparison memory 78 now contains either the data of a single object 14 or the data of a sub-object. Diese als "Suchobjekt" bezeichneten Daten gelangen über eine Suchobjekt- Datenleitung 84 in eine Sucheinrichtung 85 , die ihrerseits über eine Referenzobjekt-Datenleitung 86 mit einem Referenzdaten speicher 87 in Verbindung steht. These data are referred to as "search object" pass via a Suchobjekt- data line 84 in search means 85, which in turn communicates via a reference object data line 86 with a reference data memory 87 in connection. In dem Referenzdatenspeicher 87 sind in vektorieller, dreidimensionaler Darstellung sämtliche Objekte 14 enthalten, die in einer Probe 13 auftreten können. In the reference data memory 87, all objects are in a vectorial, three-dimensional representation contained 14 that may occur in a sample. 13

Da viele der Objekte 14 formveränderlich sind, also beispiels weise eine andere geometrische Gestalt aufweisen, wenn sie ruhen oder sich bewegen, muß dies bei den Referenzobjektdaten berück sichtigt werden. Since many of the objects are dimensionally changeable 14, so example, have a different geometric shape when they rest or move, this must at the reference object data taken into into account are. Die Zahl der möglichen Formen, die ein einziges bewegliches Objekt 14 annehmen kann, ist jedoch so groß, daß diese nicht sämtlichst vorhergesehen und abgespeichert werden können. However, the number of possible forms, which may take a single moving object 14 is so large that they can not be foreseen sämtlichst and stored. Aus diesem Grunde erfolgt der Aufbau des Referenzdaten speichers 87 derart, daß die Referenzobjekte in einer oder mehreren geometrischen Grundformen abgelegt werden. For this reason, the construction of the reference data memory 87 is performed such that the reference objects are stored in one or more geometric shapes. Zusätzlich zu dieser Grundform sind Freiheitsgrade abgespeichert, die die möglichen und zulässigen Bewegungen und Formveränderungen des jeweiligen Objektes berücksichtigen. In addition to this basic form of freedom are stored taking into account the possible and permissible movements and deformations of the respective object. Beim Vergleich zwischen dem Suchobjekt und den verschiedenen Referenzobjekten werden jetzt die Referenzobjekte im Hinblick auf das Suchobjekt solange verändert (im Rahmen ihrer zulässigen Freiheitsgrade) bis sie entweder zu dem Suchobjekt "passen", oder aber bis sich ergibt, daß keine Übereinstimmung zu erzielen ist. When comparing the search object and the various reference objects that reference objects in terms of the search object are now while changing (within their allowable degrees of freedom) either until they "fit" to the search object, or until there is that no agreement can be achieved. Dieser Vergleich ist ein virtuell-optischer Vorgang, bei dem aufgrund eines wissensbasierten Verfahrens (die zulässigen Freiheitsgrade eines Referenzobjektes sind abgespeichert) die Vektorgraphikdarstellung eines Objektes/Subobjektes mit einer zweidimensionalen Projektion eines virtuellen dreidimensionalen Vektorflächengraphikmodells des jeweils zu vergleichenden Referenzobjektes verglichen wird. This comparison is a virtual-optical process in which due to a knowledge-based method (the permitted degrees of freedom of a reference object are stored), the vector graphics representation of an object / subobject with a two-dimensional projection of a virtual three-dimensional vector space graphic model of comparing each to compare the reference object.

Die Sucheinrichtung 85 vergleicht also jetzt die Daten, die auf der Suchobjekt-Datenleitung 84 anstehen, mit den vorhandenen Daten des Referenzdatenspeichers 87 , bis das mit dem Suchobjekt übereinstimmende Referenzobjekt gefunden ist. The search means 85 so now compares the data present on the search object data line 84, until the matching with the search object reference object is found with the available data of the reference data memory 87th Bei der Abspaltung in der Subobjekterkennungseinrichtung 82 kann es nun vorkommen, daß kein ganzes Objekt 14 von dem Cluster 73 abgespalten wird, sondern nur ein Teilobjekt. In the cleavage in the Subobjekterkennungseinrichtung 82, it may happen now that no entire object 14 is cleaved from the cluster 73, but only a part object. In dem Beispiel der Fig. 6 wird nicht ein aus Stiel 71 a und Glockenteil 70 a bestehendes Glocken tierchen abgespaltet, sondern nur das Teilobjekt 70 a. In the example of Fig. 6 is not cleaved from stem 71 and a bell portion 70 a existing vorticella one, but only the part of object 70 a.

In dem Referenzdatenspeicher 87 findet sich jedoch zu dem Teilobjekt 70 a ein Hauptobjekt 14 , bestehend aus Teilobjekt 70 a und Teilobjekt 71 a. In the reference data memory 87, however, is to the part of object 70 a a main object 14, consisting of part of object 70 and a portion of object 71 a. Dieses Hauptobjekt wird jetzt über eine Hauptobjekt-Datenleitung 88 an einen virtuell-optisch arbeitenden Differenzbildner 89 gegeben, der über eine Leitung 90 ebenfalls mit dem Clusterspeicher 80 in Verbindung steht. This main object is now given of a main object data line 88 to a virtual-optically operating difference former 89, which is connected via a line 90 also connected to the cluster storage 80 in connection. Die Differenz bildnereinheit 89 modifiziert jetzt das ursprünglich in dem Cluster speicher 80 befindliche Clusterobjekt derart, daß es um das bereits erkannte Hauptobjekt reduziert wird. The difference bildnereinheit 89 now modifies the original memory in the cluster 80 cluster object located such that it is reduced by the already detected main object.

Das modifizierte Clusterobjekt gelangt über die Leitung 91 zurück in die Clustererkennungseinrichtung 76 , wo die nun anstehenden Bilddaten entweder erneut als Cluster erkannt werden und in den Clusterspeicher 80 eingeschrieben werden oder aber als Einzelobjekt erkannt werden und somit unmittelbar in den Vergleichsspeicher 78 gegeben werden. The modified cluster object passes via the line 91 back into the cluster recognizer 76, where the now pending image data is either re-recognized as a cluster and is written into the cluster memory 80 or can be recognized as a single object and be thus immediately placed in the comparison memory 78th

Selbstverständlich wird jedes erkannte Hauptobjekt über die Objektausgabeleitung 45 an die Zähleinrichtung 46 gemeldet. Of course, the counter 46 is signaled to each detected main object in the object output line 45th

Hier sei erwähnt, daß die in dem Referenzdatenspeicher 87 vorhandenen Referenzobjekte von Fall zu Fall um weitere neu auftretende oder neu zu bestimmende Objekte erweitert werden, die Vorrichtung 10 ist also selbstadaptierend. It should be mentioned that the present in the reference data memory 87 reference objects on a case by another new or re-determining objects to be extended, the device 10 is therefore self-adapting.

Anhand von Fig. 8 wird jetzt beschrieben, nach welchen Kriterien die Clustererkennungseinrichtung 76 ermittelt, ob es sich bei den auf der Ausgangsleitung 43 anstehenden Daten um ein einzelnes Objekt 14 oder um ein Clusterobjekt 73 handelt. Referring to Fig. 8 will now be described, according to which criteria determine the cluster recognizer 76, whether it is in the forthcoming on the data output line 43 to a single object 14 or a cluster object 73rd

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden in Fig. 8 die Glockentierchen 70 b und 70 c aus Fig. 6 weggelassen. For the sake of clarity, the vorticella, 70 b and 70 c are omitted from Fig. 6 in Fig. 8. Die Farben und der Kontrast der einzelnen Elemente des Clusters 73 ′ aus Fig. 8 spielen in diesem Beispiel für die Erkennung, ob es sich um ein Cluster handelt, ebenfalls keine Rolle. The colors and contrast of the individual elements of the cluster 73 'of FIG. 8 play in this example, for detecting whether there is a cluster, also not matter. Das Clusterobjekt 73 ist in Fig. 8 lediglich durch seinen bei 92 angedeuteten Umriß repräsentiert. The cluster object 73 is represented in Fig. 8 only by its indicated at 92 outline. Dieser Umriß des Clusterobjektes 73 wurde bereits mit Hilfe des Umrißdetektors 56 - siehe Fig. 5 - ermittelt. This outline of the cluster object 73 has already been using the Umrißdetektors 56 - determined - see Fig. 5.

Die Clustererkennungseinrichtung 76 legt jetzt einen Umkreis um das Clusterobjekt und bestimmt so seine bei 93 angedeutete Länge, seine maximale Ausdehnung in der X/Y-Ebene. The cluster recognizer 76 now defines a radius around the cluster object and thus determines its indicated at 93 length, its maximum extent in the X / Y plane. Dies geschieht beispielsweise, indem zwischen sämtlichen Koordinatenpaaren (X/Y) der Abstand bestimmt wird und dann der maximale Abstand als Länge 93 in die Bilddaten aufgenommen wird. This is done for example by changing the distance is determined between all the pairs of coordinates (X / Y), then the maximum distance as the length is added to the image data of the 93rd

Als nächstes wird die Breite des Clusterobjektes 73 bzw. des Objektes 14 senkrecht zu der Länge 93 bestimmt. Next, the width of the cluster object 73 and the object 14 is determined perpendicular to the length 93rd Dies geschieht ebenfalls durch eine Abstandsbestimmung zwischen den entspre chenden Koordinaten, einige Breiten sind bei 94 a, 94 b in Fig. 8 angedeutet. This is also done by determining the distance between the entspre sponding coordinates, some widths are at 94 a, b indicated in FIG. 8 94. Es ist zu erkennen, daß das Clusterobjekt 73 teilweise Breiten 94 c aufweist, die keinen Schnittpunkt mit der Länge 93 aufweisen. It can be seen that the object has cluster 73 partially widths 94 c, which have no intersection with the length 93rd Dies ist ein Indiz für eine unregelmäßige Form des Objektes 14 bzw. des Clusterobjektes 73 . This is an indication of an irregular shape of the object 14 and the object clusters 73rd Nach jeweils festzulegenden Kriterien ermittelt die Clustererkennungsein richtung 76 aus der Variation der verschiedenen Breiten 94 a- 94 c sowie aus der Tatsache, wie oft die Länge 93 "außerhalb" des Objektes 14 bzw. des Clusterobjektes 73 liegt, ob es sich bei dem vorliegenden Datensatz um ein Clusterobjekt 73 handelt. After each of the criteria to the Clustererkennungsein determined direction 76 from the variation of various widths 94 a- 94 c as well as the fact how many times the length 93 'outside' of the object 14 or the cluster object 73 is located, whether it is in the present data set a cluster object 73 is.

Die Clustererkennungseinrichtung 76 ist in Fig. 9 detaillierter dargestellt. Cluster Recognizer 76 is shown in Fig. 9 in detail. Die auf der Ausgangsleitung 43 anstehenden Objekt daten eines lokalisierten Objektes werden über eine innere Datenverzweigung 95 einzelnen Baugruppen der Clustererkennungs einrichtung 76 zugeführt. The pending on the output line 43 of a localized object data object are means via an internal data branch 95 individual modules of the cluster detection 76, respectively. Über einen Umschalter 96 wird dabei entweder die Ausgangsleitung 43 , die von dem Objektdatenspeicher 42 kommt, oder die Leitung 91 , die Informationen eines modifi zierten Clusterobjektes 73 enthält, auf die innere Datenver zweigung 95 geschaltet. This is via a switch 96 to either the output line 43 that comes from the object data memory 42, or the line 91 that contains information of a modifi ed cluster object 73, to the inner movement of such data branching 95 connected.

Diese Daten gelangen in eine Vorrichtung 97 zur Längenbestimmung, eine Vorrichtung 98 zur Breitenbestimmung und eine Qualifizie rungseinrichtung 99 , die z. This information will be in an apparatus 97 for determining the length, a device 98 for determining the width and a device Qualifications to be 99, the z. B. aus dem Verhältnis Länge zu Breite ermittelt, ob es sich bei dem zu bewertenden Objekt 14 um ein einzelnes Objekt 14 oder um ein Clusterobjekt 73 handelt. As determined from the ratio of length to width, whether it is for the object 14 to be evaluated to a single object 14 or a cluster object 73rd Die Funktionsweise der Vorrichtungen 97 , 98 und der Qualifizierungs einrichtung 99 wurde bereits anhand von Fig. 8 erläutert. The operation of the devices 97, 98 and the Qualification device 99 has already been explained with reference to Fig. 8.

Die Qualifizierungseinrichtung 99 gibt die anstehenden Daten entweder auf die Ausgangsleitung 77 , wenn es sich um ein einzelnes Objekt 14 handelt, oder auf die Ausgangsleitung 79 , wenn es sich um ein Clusterobjekt 73 handelt. The training device 99 gives the pending data either the output line 77 when it is a single object 14, or to the output line 79, if there is a cluster object 73rd

Die Clustererkennungseinrichtung 76 weist weiterhin eine Vorrichtung 100 auf, die anhand von Bewegungsvorgängen in Teilbereichen eines Clusters und/oder von zusammenhängenden Bereichen gleicher Echtfarben erkennt, ob das lokalisierte Objekt 14 ein Clusterobjekt 73 ist. The cluster recognizer 76 further includes a device 100 that detects movement based on operations in some areas of one cluster and / or the same of contiguous areas of real colors whether the localized object 14 is a cluster object 73rd

Als letztes soll erläutert werden, wie die Sucheinrichtung 85 die auf der Suchobjekt-Datenleitung 84 anstehenden Suchobjekte mit den auf der Referenzdatenleitung 86 zugänglichen Referenz daten des Referenzdatenspeichers 87 vergleicht. Is explained as a last resort, as the search means 85 compares the pending on the search object data line 84 search objects with access to the reference data line 86 reference data of the reference data memory 87th Dies geschieht anhand von Fig. 10. This is done based on Fig. 10.

Die Sucheinrichtung 85 weist zu diesem Zweck eine virtuell optisch arbeitende Vergleichereinrichtung 101 auf, die nachein ander die zur Verfügung stehenden Daten des Referenzdaten speichers 87 abfragt und mit den Suchobjektdaten auf der Suchob jekt-Datenleitung 84 vergleicht. The search means 85 for this purpose has a virtually optically operating comparing means 101, one after the other queries the data available to the reference data memory 87 and compares them with the search object data on the Suchob ject data line 84, the. Damit nicht bei jedem Suchobjekt sämtliche Referenzobjekte durchgemustert werden müssen, umfaßt die Sucheinrichtung 85 beispielsweise vier Bewertungseinheiten 102 , 103 , 104 und 105 , welche die Suchobjekte nach Farbe, Bewe gung, Größe und geometrischer Form bzw. Formveränderlichkeit qualifizieren. Thus, not all the reference objects must be screened each time search object, the search means comprises, for example 85 four measurement units 102, 103, 104 and 105, which qualify the search objects by color, BEWE supply, size and geometrical form or shape variability. Diese Informationen führen zu Entscheidungskri terien, die es der Vergleichereinrichtung 101 ermöglichen, nur einen kleinen Satz der gesamten zur Verfügung stehenden Referenz objekte tatsächlich mit dem jeweiligen Suchobjekt zu vergleichen. This information leads to Entscheidungskri criteria that allow the comparison means 101, only a small set of all the available reference actually objects to the respective search object to compare.

Ist das Suchobjekt beispielsweise in seiner längsten Ausdehnung kleiner als zwei µm, werden nur die in dem Referenzdatenspeicher 87 gespeicherten Bakterien mit dem Suchobjekt verglichen. Is the search object is less than two microns, for example, in its longest dimension, stored in the reference data memory 87 with the search object bacteria only be compared. Hat das Suchobjekt dagegen eine ausgefallene, seltene Farbgebung, so werden nur die mit dem entsprechenden Farbcode identifizierten Referenzobjekte mit dem Suchobjekt verglichen. If, however, the search object an unusual, rare color, so identified with the corresponding color code reference objects with the search object are only compared. Entsprechende Überlegungen lassen sich auch für Bewegung und geometrische Form anstellen. Corresponding considerations apply also for exercise and geometric shape.

Je nachdem, welches der hier beispielhaft angeführten vier Kriterien Farbe, Bewegung, Größe und geometrische Form sich als am relevantesten erweist, durchsucht die Vergleichereinrichtung 101 bestimmte Bereiche des Referenzdatenspeichers 87 . Depending on what turns out as most relevant to the exemplified herein four criteria color, movement, size and geometrical shape, the comparison means 101 scans certain areas of reference data memory 87th Auf diese Weise läßt sich eine sehr viel schnellere Identifizierung des Objektes und in rekursiver Weise damit eines Clusters 73 durchführen. In this way, a much faster identification of the object and recursively so that a cluster 73 can be carried out.

Die Bewertungseinrichtungen 102-105 stellen sozusagen einen Merkmalssatzvergleicher dar, welcher aufgrund von aus den Bilddaten extrahierter Merkmalen eine Art morphologische Klassifizierung der Objekte durchführt. The evaluation means 102-105 provide, so to speak constitutes a feature set comparator which performs a sort of morphological classification of objects based on extracted features from the image data. Wegen der hohen Formverschiedenheit der einzelnen Objekte ein- und derselben Art ist eine derartige morphologische Klassifizierung aufgrund von Grobmerkmalen jedoch nur bis zu einem bestimmten Grad möglich. Because of the high diversity of form of the individual objects one and the same kind, such a morphological classification but only up to a certain degree possible due to coarse features. Danach erfolgt - wie bereits oben beschrieben - in der Vergleichereinrichtung 101 ein quasi-visueller Vergleich, ein Vergleich auf der Basis virtueller dreidimensionaler Vektorgraphik. After that is done - as described above - in the comparator 101, a quasi-visual comparison, a comparison based on virtual three-dimensional vector graphics. Dabei werden die Vektoren von Such- und Referenzobjekt hinsichtlich Betrag (Länge) und Raumwinkel (Orientierung im Raum) miteinander verglichen. The vectors of search and reference object with respect to amount (length) and solid angle are compared (orientation in space) with each other. Die Referenzobjekte sind dabei formveränderlich angelegt, sie werden also im Hinblick auf das jeweilige Suchobjekt solange verändert, bis sie "passen". The reference objects are created form variable, so they will change as long as with regard to the respective search object until they "fit". Auf diese Weise können alle nicht ohne weiteres beschreibbaren Merkmale dennoch berücksichtigt werden, da sie in der feinstspezifischen Struktur des Referenzobjektes implementiert sind. In this way, all of which can still be considered not readily describable features as they are implemented in the feinstspezifischen structure of the reference object. Eine vollständige Objektidentifizierung anhand beschreibender Merkmale ist auch deshalb nicht möglich, weil sich die unterschiedlichen Arten zum Teil durch Merkmalssätze voneinander unterscheiden, die nur schwer in Algorithmen, sei es auf Hardware- oder auf Software-Ebene, erfassen lassen. A complete object identification using descriptive terms is not possible because the different species differ in part by feature sets from each other, which can be difficult in algorithms, either let on hardware or software level, collect.

Ist das Suchobjekt als Teil eines Hauptobjektes erkannt worden, so wird das entsprechende Hauptobjekt von der Vergleichereinrichtung 101 in einen Hauptobjektspeicher 106 geladen, der über die Hauptobjekt-Datenleitung 88 mit dem Differenzbildner 89 in Verbindung steht. Is the search object has been recognized as part of a main object, then the corresponding main object of the comparator 101 is loaded into a main object memory 106 which projects beyond the main object data line 88 to the subtractor 89 in connection.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die in den Fig. 2, 4, 5, 7, 9 und 10 angedeuteten Baugruppen in beliebiger Kombination ganz oder auch zum Teil entweder durch reine Hardware-Schaltungen/Mikroprogrammsteuerwerke, Rechenschaltungen oder programmgesteuerte Datenverarbeitungseinheiten realisiert sein können. For completeness, it is noted that the directions indicated in Figs. 2, 4, 5, 7, 9 and 10 modules can be realized by a pure hardware circuits / microprogram control art, arithmetic circuits or program-controlled data processing units in any combination, in whole or in part, either. Weiterhin ist es selbstverständlich, daß die einzelnen Speicher entweder getrennte Speicher sein können oder aber teilweise überlappende Bereiche eines einzigen Speichers sein können. Furthermore, it is understood that the individual memory may be either separate memories, or may be partially overlapping areas of a single memory.

Claims (9)

  1. 1. Automatisches Verfahren zum Erstellen einer Liste ( 48 ) unterschiedlicher Arten für eine flüssige Probe ( 13 ) mit Objekten ( 14 ), die form- und/oder ortsveränderlich sein können und sich zT gegenseitig überdeckend oder überlappen, zur Ermittlung des ökologischen Zustandes der Probe ( 13 ), wobei die Probe ( 13 ) zumindest zweidimensional als Folge von Bilddaten optisch erfaßt und die Bilddaten abgespeichert werden und wobei daraufhin folgende Schritte automatisch durchgeführt werden: 1. Automatic method for creating a list (48) of different types for a liquid sample (13) with objects (14), which may be positive and / or spatially variable and overlap partly mutually overlapping or to determine the ecological condition of the sample (13), wherein the sample (13) at least two-dimensionally optically detected as a sequence of image data and the image data are stored, and wherein subsequently the following steps are carried out automatically:
    • - Erkennen des Vorhandenseins der Objekte ( 14 ) und Lokalisieren der Objekte ( 14 ) in den erfaßten Bilddaten mittels einer Lokalisiereinrichtung ( 40 ), - detecting the presence of objects (14) and locating the objects (14) in the acquired image data by means of a locator (40)
    • - Identifizieren der lokalisierten Objekte ( 14 ) mittels einer Identifizierungseinrichtung ( 44 ), die eine Clusterzerlegungseinrichtung ( 74 ) und eine Objekterkennungseinrichtung ( 75 ) umfaßt, wobei - identifying the located objects (14) by means of an identification means (44) which comprises a cluster decomposition means (74) and an object recognition means (75), wherein
    • - in der Clusterzerlegungseinrichtung ( 74 ) ein automatisches Erkennen des Vorliegens eines aus mehreren zusammenhängenden Objekten ( 14 ) bestehenden Clusterobjektes ( 73 ) mittels einer Clustererkennungseinrichtung ( 76 ) und ein automatisches Abspalten eines Subobjektes von dem Clusterobjekt ( 73 ) mittels einer Differenzbildnereinheit ( 89 ) erfolgt, und wobei - by means of a cluster recognizer (76) is carried out in the cluster separation means (74) automatically detecting the presence of a of a plurality of interrelated objects (14) existing cluster object (73) and an automatic splitting off a sub-object from the cluster object (73) by means of a Differenzbildnereinheit (89) and wherein
    • - in der Objekterkennungseinrichtung ( 75 ) die Daten der Objekte ( 14 ) und/oder Subobjekte mittels einer Sucheinrichtung ( 85 ) mit Daten von Referenzobjekten verglichen und dadurch identifiziert werden, Be in the object recognition device (75) the data of the objects (14) and / or sub-objects by means of a searching means (85) is compared with data of reference objects and identified by -
    • - wobei der Vergleich so erfolgt, daß aus den Bilddaten zu identifizierender Objekte ( 14 ) oder Subobjekte durch zumindest eine Bewertungseinheit ( 102, 103, 104, 105 ) zumindest ein Grobmerkmal ermittelt wird, aufgrund dessen dann aus den vorhandenen Referenzobjekten nur eine bestimmte Gruppe von Referenzobjekten zum Vergleich ausgewählt wird, der mittels Vektorgraphik durchgeführt wird, - wherein the comparison is performed so that at least one coarse feature is determined from the image data to be identified objects (14) or sub-objects by at least one evaluation unit (102, 103, 104, 105), the basis of which then from the existing reference objects only a specific group of which is carried out by means of vector graphics is selected reference objects for comparison,
    • - Zählen der identifizierten Objekte ( 14 ) nach den unterschiedlichen Arten und - counting the identified objects (14) according to the various types and
    • - Eintragen der gezählten Objekte ( 14 ) in die Liste ( 48 ) unterschiedlicher Arten. - Enter the counted objects (14) in the list (48) of different types.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den weiteren Schritten: 2. The method of claim 1 comprising the further steps:
    • - Erzeugen eines modifizierten Clusterobjektes ( 73 ) durch Vermindern des Clusterobjektes ( 73 ) um das zu einem identifizierenden Subobjekt gehörende Referenzobjekt und - generating a modified cluster object (73) by reducing the cluster object (73) to the a-identifying sub-object associated with the reference object and
    • - Behandeln des modifizierten Clusterobjektes ( 73 ) wie ein lokalisiertes Objekt ( 14 ). - treating the modified cluster object (73) as an isolated object (14).
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das automatische Erkennen des Vorliegens eines Clusterobjektes ( 73 ) die Schritte umfaßt: 3. A method according to any one of claims 1 or 2, wherein automatically detecting the presence of a cluster object (73) comprising the steps of:
    • - Bestimmen einer Länge ( 93 ) oder maximalen Ausdehnung des lokalisierten Objektes ( 14 ), - determining a length (93) or maximum dimension of the localized object (14),
    • - Bestimmen von quer zu der Länge ( 93 ) verlaufenden Breiten ( 94 ) des lokalisierten Objektes ( 14 ) und - determining transverse to the length (93) extending widths (94) of the located object (14) and
    • - Bewerten der Abweichungen der Breiten ( 94 a, 94 b, 94 c) untereinander sowie der Lage der Breiten ( 94 ) zu der Länge ( 93 ). - evaluating the deviations of the widths (94 a, 94 b, 94 c) with each other and the position of the widths (94) to the length (93).
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Erkennens und Lokalisierens der Objekte ( 14 ) die automatische Überführung eines Objektes ( 14 ) in ein Teilbild und danach das automatische Detektieren von in sich geschlossenen Umrissen ( 92 ) umfaßt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of detecting and locating comprises the objects (14), the automatic transfer of an object (14) in one field and then the automatic detection of self-contained contours (92).
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das optische Erfassen der Probe ( 13 ) das automatische Aufnehmen von Bildfeldern ( 51 ) unterschiedlicher Vergrößerung umfaßt, wobei von der Probe ( 13 ) je Vergrößerung über ihr Volumen verteilte Bildfelder ( 51 ) aufgenommen werden. Added 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical detecting of the sample (13) automatic recording of image frames (51) of different magnification, where the sample (13) depending magnification over its volume distributed image fields (51) become.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, wobei der Schritt des Lokalisierens das Zusammenfassen mehrerer Bildfelder ( 51 ), über die sich ein Objekt ( 14 ) erstreckt, zu einem Überlagerungsbild ( 53 ) umfaßt. 6. The method according to claims 4 and 5, wherein the step of locating comprises combining a plurality of image fields (51) through which an object (14) extends to an overlay image (53).
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt des Lokalisierens der Objekte ( 14 ) oder Subobjekte das Detektieren von Bereichen gleicher oder ähnlicher Echtfarbe, Echtfarbmuster oder Echtfarbbereiche umfaßt. 7. A method according to any one of claims 1 to 6, wherein the step of locating the objects (14) or sub-objects comprising the detection of areas of equal or similar true color, the true-color pattern or true color areas.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Vergleich zwischen Objekt ( 14 ) oder Subobjekt einerseits und Referenzobjekt andererseits auf der Basis dreidimensionaler virtueller Vektorgraphik erfolgt. 8. A method according to any one of claims 1 to 7, wherein the comparison between the object (14) or sub-object the one hand and the reference object on the other hand takes place on the basis of three-dimensional virtual vector graphics.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Clusterobjekt ( 73 ) in Bereiche unterschiedlicher Bewegung, geometrischer Form und Größe zerlegt wird. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the cluster object (73) is divided into regions of different motion, geometrical shape and size.
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