NO174125B - Apparat for utledning av informasjon fra et bilde - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for utledning av informasjon fra et bilde på et plan ved hjelp av avbildningstransformering. Apparatet ifølge oppfinnelsen kan brukes til å frembringe informasjon vedrørende et bilde, slik som forekomsten av en rett linje, skjæring mellom rette linjer og den tredimensjonale retning av rette linjer eller parallelle linjer. Slik informasjon er nyttig for mønster-gjenkjennelse av et objekt, slik som i tilfellet med mønster-gjenkjennelse av en industrirobot.

For å tilveiebringe mønsterinformasjon om en gjenstand blir det vanligvis tatt et bilde av gjenstanden ved hjelp av en bildedannende anordning, slik som et TV-kamera. Bildet blir så behandlet elektronisk, og informasjon blir utledet fra resultatet av bildebehandlingen.

En av de tidligere kjente fremgangsmåter for utledning av informasjon er ved hjelp av Hough-transformasjonen, hvor sann-synligheten for uttrekking av en rett linje eller et linjesegment i bildet fra gjenstanden blir økt.

I fremgangsmåten med Hough-transformasjonen blir koordinatene for et punkt (x^, y^) i bildeplanets x-y-plan transformert til en avbildningsfunksjon i form av en sinusbølge: p =Xj_ cos9 + y^ sinØ, i parameterplanets 6 - p plan. Sinusbølgene som svarer til punkter på en rett linje i bildeplanet, skjærer hverandre ved to punkter i parameterplanet. Hvis bare den positive verdien av p blir tatt i betraktning, skjærer de ovenfor nevnte sinusbølger hverandre ved et enkelt punkt. Vinkelen 90og høyden<p>0av skjæringspunktet i parameterplanet indikerer lengden av den vertikale linje fra opprinnelsespunktet til den rette linje, og vinkelen for den vertikale linje i bildeplanet. Informasjon om den rette linjen på bildeplanet kan derfor utledes ved å bruke de tilveiebrakte data om vinkelen 00og høyden p0. Det er også mulig å bruke slik utledning av informasjon til å reprodusere en rett linje som har avbrudd eller forvrengninger.

I den tidligere kjente metoden med Hough-transformasjonen er det imidlertid nødvendig å tilveiebringe avbildningsfunksjoner som tilsvarer hvert punkt. Det antall punkter som avbildningsfunksjonene skal oppnås for, er imidlertid ganske stort. Det tar derfor betydelig tid hvis slike avbildnings funksjoner skal tilveiebringes ved hjelp av beregninger på en punkt-for-punkt-måte. Følgelig er det vanskelig å utlede informasjon med stor hastighet.

Tidligere kjent teknologi for tredimensjonal måling av en gjenstand omfatter en fremgangsmåte for detektering av den tredimensjonale retning av en linje eller et plan som befinner seg i rommet, en fremgangsmåte for å bruke forsvinningspunktet og en fremgangsmåte med binokulært syn. Disse tidligere kjente fremgangsmåter kan imidlertid bare brukes under visse begrensede målebetingelser.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret apparat som er i stand til å utlede informasjon fra et bilde med forholdsvis høy hastighet ved å bruke avbildningsprosessen.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret apparat for utledning av informasjon som kan brukes til å detektere den tredimensjonale retning av én enkelt linje eller ett enkelt plan som befinner seg i rommet.

Det er nok et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et forbedret apparat for utledning av informasjon som kan brukes til å detektere eksistensen av et linjesegment, skjæringspunktet mellom linjer og den tredimensjonale retning av parallelle linjer.

I samsvar med det grunnleggende aspekt ved oppfinnelsen, er det tilveiebrakt et apparat for utledning av informasjon fra et bilde på et plan ved hjelp av avbildningstransformering, og apparatet kjennetegnes særskilt ved en anordning for transformering av de digitale koordinatverdier for punkter på det aktuelle plan til digitale koordinatverdier for punkter på en sfærisk overflate som tilsvarer punktene på det aktuelle plan,

videre ved en avbildningsanordning for digital avbildning av punktene på den sfæriske overflate til storsirkler, idet hver av storsirklene defineres ved hjelp av de digitale koordinatverdier for punkter på en sirkel som oppnås ved skjæringen mellom den sfæriske overflate og et plan som er perpendikulært til den radius som forbinder kulens sentrum og

mm mmdet aktuelle punkt på den sfæriske overflate og innbefatter kulens sentrum, og

endelig ved en utledningsanordning for digital utledning av informasjon fra bildet på det aktuelle plan på grunnlag av koordinatverdiene for de punkter som er tilveiebrakt ved hjelp av avbildningsanordningen.

I samsvar med et annet aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for utledning av informasjon med en digital prosesseringsanordning fra et bilde på et aktuelt plan ved hjelp av avbildningstransformering. Denne fremgangsmåten kjennetegnes særskilt ved transformering av de digitale koordinatverdier for punkter på det aktuelle plan til digitale koordinatverdier for punkter på en sfærisk overflate som tilsvarer punktene på det aktuelle plan,

videre ved avbildning av punktene på den sfæriske overflate til storsirkler, idet hver av storsirklene defineres ved hjelp av de digitale koordinatverdier for punkter på en sirkel oppnådd ved skjæringen mellom den sfæriske overflate og et plan som er perpendikulært til den radius som forbinder kulens sentrum og det aktuelle punkt på den sfæriske overflate og innbefatter kulens sentrum, og

endelig ved utledning av informasjon fra bildet på det aktuelle plan på grunnlag av koordinatverdiene for de punkter som er tilveiebrakt i avbildningstrinnet.

Det vises til de vedføyde tegninger, hvor:

Figurene 1 til 8 illustrerer prinsippet med sfærisk eller kuleformet avbildning ved å bruke en kuleformet projeksjon i apparatet for utledning av informasjon ifølge den foreliggende oppfinnelse; Figur 9 viser den grunnleggende prosess for apparatet ved bruk av kuleformet avbildning ifølge oppfinnelsen; Figurene 10 til 13 illustrerer frembringelsen av den avbildningsfunksjon som brukes for utledning av informasjon ifølge den foreliggende oppfinnelse; Figurene 14 til 18 illustrerer genereringen og lagringen av data om avbildningsfunksjonene: Fig. 19 viser et eksempel på den avbildningsprosessor

som brukes i apparatet ifølge oppfinnelsen;

Figur 20 viser et tredimensjonalt målesystem som et

eksempel på det system avbildningsprosessoren anvendes for;

Figurene 21 til 23 illustrerer et televisjonskamera som

brukes i apparatet for utledning av informasjon ifølge oppfinnelsen ;

Figurene 24 til 26 illustrerer en utførelsesform i hvilken

avbildning ved hjelp av Hough-transformasjonen blir brukt;

Figurene 27 og 28 illustrerer genereringen og lagringen av

data for avbildningsfunksjonen ved hjelp av Hough-transformasjonen;

Figur 29 illustrerer problemet med å gi en båndbredde til

en avbildningsfunksjon; Figurene 30 til 37 illustrerer en utførelsesform hvor en båndbredde blir gitt til en avbildningsfunksjon; Figurene 38 til 40 illustrerer en utførelsesform hvor en båndbredde og undertrykkelsesområder blir tillagt en avbildningsfunksjon;

Figurene 41 til 43 illustrerer en prosess for frembringelse

av en avbildningsfunksjon hvor det tilføyes en båndbredde;

Figurene 44 og 45 illustrerer en prosess for frembringelse

av en avbildningsfunksjon hvor en båndbredde og undertrykkelsesområder blir gitt;

Figurene 4 6 og 4 7 viser eksempler på de data som er lagret

i et avbildningsfunksjon-minne;

Figur 48 viser et eksempel på en avbildn ingsfunksjon for

å gi en båndbredde og undertrykkelsesområder til en avbildningsfunksjon;

Figurene 49 til 52 illustrerer et eksempel på tillegging av båndbredden og undertrykkelsesområdene til en avbildnings~

funksjon ved hjelp av Hough-transformasjonen;

Figurene 53 og 54 er skjematiske diagrammer for å forklare

et eksempel"på oppbygningen av en avbildningsprosessor;

Figur 55 illustrerer rekkefølgen av utførelsen av program-

mene for eksemplet med en avbildningsprosessor; og

Figurene 56, 57 og 58 ef flytskjemaer for virkemåten til

en avbildningsprosessor.

Utledningen av informasjon ifølge den foreliggende opp-

finnelse er basert på avbildningstransformasjon.Det blir anvendt to frei

■II I vs

gangsmåter ved avbildningen; sfærisk eller kuleformet projeksjon og Hcugh-transformasjon.

I den sfæriske projeksjonsmetoden blir en storsirkel på kulen brukt som avbildningsfunksjonen, mens en sinusbølge blir brukt som avbildningsfunksjon i forbindelse med Hough-transformasjonen. I hver av fremgangsmåtene blir punkter på det aktuelle plan transformert til avbildningsfunksjoner, idet de tilveie-bragte avbildningsfunksjoner blir skrevet i avbildningsplanet, og den informasjon som inneholdes i hvert av punktene i det aktuelle plan, slik som forekomsten av en rett linje og posisjonen og retningen for den rette linje, blir utledet fra det gjensidige forhold mellom avbildningsfunksjonene, slik som skjæringspunktet for de rette linjer.

Ved prosessen for tilveiebringelse av avbildn ingsfunksjonen er det nødvendig å frembringe en avbildningsfunksjon for hvert av punktene. Frembringelsen av avbildningsfunksjonene utgjør den største del av den tid som er nødvendig for utledning av informasjon ved å bruke avbildning.

Prinsippet med sfærisk avbildning under anvendelse av en sfærisk projeksjon er beskrevet under henvisning til figurene 1 til 4. Den grunnleggende prosess for sfærisk avbildning under anvendelse av en sfærisk projeksjon, er som følger: Et opp-rinnelig bilde blir projisert på overflaten av en kule for å skape en sfærisk projeksjon. Storsirkler blir trukket på overflaten av kulen svarende til hvert av de projiserte punkter.

Hver storsirkel blir definert ved hjelp av skjæringen mellom overflaten av kulen og det plan som er perpendikulært til den radius som forbinder kulens sentrum og det aktuelle punkt på kulens overflate, hvilket plan omfatter kulens sentrum.

Den nødvendige informasjon blir utledet fra det gjensidige forhold mellom de tegnede grupper av storsirkler.

Ved å bruke en grunnleggende prosess for sfærisk

blir den normale vektor på det plan som inneholder punktene i det opprinnelige bildet og kulens sentrum, oppnådd. Samtidig kan det utledes et linjesegment og et avbrutt eller forvrengt linjesegment kan reproduseres. Ved avbildning av informasjonen for den endrende projeksjon til et enkelt punkt på kulens overflate, blir banen for en punktformet gjenstand som utfører lineær bevegelse, utledet. Ved avbildning av

projeksjonen av en rekke linjesegmenter til et enkelt punkt på overflaten av kulen og i påfølgende avbildning av det. tilveie-bragte avbildningspunkt, blir skjæringspunktet mellom rekken med linjesegmenter reprodusert.

På figur 1 blir en kubisk konstruksjon 31 projisert på et flatt plan 32 som en planprojeksjon og på overflaten av en kule 33 som en sfærisk projeksjon. Det antas at et kamera er anbragt ved sentrum for kulen 33. Det fotografi som tas av kameraet ved å bruke en vanlig linse, har den samme form som plan-projeks jonen på planet 32, mens det fotografi som tas av det kamera som bruker en fiskeøye-linse har form av den sfæriske projeksjon på kulens 33 overflate.

I den følgende beskrivelse av den sfæriske projeksjon blir kulens radius antatt å være en lengde-enhet.

Som vist på figur 2 blir rette linjesegmenter 38 på et euklinsk plan 3 5 projisert på overflaten av en kule 33 som deler av storsirkler 37. Storsirklene 37 kan defineres som rette linjer på overflaten av kulen 33. "Punktet" på planet 35 svarer til polen på kulens 33 overflate, hvilken pol kan defineres som et punkt på kulens 3 3 overflate. Ved å bruke den sfæriske projeksjon, den sfæriske geometri, blir spesielt Liemanns elliptiske ikke-euklinske geometri etablert istedenfor å bruke euklinsk geometri .

Med en slik sfærisk projeksjon skjærer projeksjonene av

de parallelle linjer 38 i et euklinsk plan 35 den sfæriske overflate 33 ved punktene 39 som utgjør et endelig lengdeområde. Projeksjonene av de skjærende linjer 40 i det euklinske plan 35 skjærer selvsagt også den sfæriske overflate 33. Med den sfæriske projeksjon blir derfor skæringspunktet for de parallelle linjer ved uendelig avstand målt ved hjelp av breddegraden og lengdegraden på kulen. Denne måling ved hjelp av sfærisk projeksjon er grunnlaget for den tredimensjonale måling ved hjelp av sfærisk avbildning.

Samsvaret mellom et punkt og en linje, dvs. en storsirkel på kulens overflate, er illustrert på figur 3. Et punkt P i rommet blir projisert til et punkt P' på overflaten av kulen 33 ved hjelp av sfærisk projeksjon. Avbildning av punktetP'

til storsirkelen, dvs. linjen L, blir utført ved hjelp av sfærisk avbildning. Som vist på figur 3 eravbildningen av

punktet P' til linjen igitt som den linje på kulens overflate 33 som skjæres av det plan som er perpendikulært til den radius som forbinder punktet P<1>og senteret O til kulen og omfattende senteret 0. Ved hjelp av denne sfæriske avbildning blir for-bindelsen mellom punktet P i rommet og linjen L på kulens 33 overflate oppnådd.

Samsvaret mellom en linje og et punkt som defineres av en gruppe linjer ved hjelp av sfærisk avbildning er illustrert

på figur 4. En linje L i rommet blir projisert til en linje L' på kulens 33 overflate ved hjelp av sfærisk avbildninq. Punktene P^, P^'P3••• Pa linjen L blir projisert til punkter P'^/P'2, P'3... på linjenL'. Avbildning av punktene P'-^P"2»P*2 ••• til en gruppe linjer i^, t^, ..., som er en gruppe storsirkler, blir utført. Gruppen med disse storsirkler skjæres ved to punkter på kulens 33 overflate, hvilke punkter er symme-triske i forhold til kulens 33 sentrum. Disse to punkter repre-senteres ved hjelp av ett av disse to punkter. Dette represen-tative punkt blir kalt "punkt S" og blir brukt som et avbildningspunkt.Informasjonen om linjen L kan sies å være konsen-trert ved punktet S ved hjelp av sfærisk avbildning. Punktene Pl'P2' P3"'*'Punktene<p>'i'<p>'2'<p>,3'"'" ' og linjene ^i'

i2'••• kan ansees som kontinuerlige punkter og linjer. I praksis kan imidlertid punktene P^, P^, P3 •■•»punktene P'^»P*2'P'3'...,°g lin3ene ^ 2' ^ 3' *""være diskrete punkter og linjer på grunn av oppbygningen av de lysmottagende sensor-elementer eller billedlagre.

Vektoren fra kulens sentrum til punkt S kan uttrykkes som VEC(S). VEC(S) er den normale vektor på det plan som inneholder linjen L og 0.

Reproduksjon av en avbrutt eller forvrengt linje blir beskrevet under henvisning til figur 5. Når avbildninger av linjesegmenter LS^i rommet blir utført, blir, hvis disse linjesegmenter LS-^ er deler av den samme rette linje bortsett fra forekomsten av avbrudd eller forvrengninger, de sfæriske av-bildningspunkter for disse linjesegmenter samlet i nærheten av et visst punkt S, som vist i den venstre illustrasjon på figur 5. Dvs. at de storsirkler som er avbildn ingsfunksjonene til punktene på linjesegmentet, passerer tett ved punktet S. Reproduksjon av linjesegmenter kan derfor utføres ved å utpeke det topp-punkt hvor storsirklene er samlet mest hyppig, som punktet S og avbildning fra det oppnådd punkt S til linje<L>2.

Deteksjon av bevegelsen til en gjenstand i bevegelse, i dette tilfelle et punkt, blir beskrevet under henvisning til figur 6. Projeksjonsbildene blir f.eks. lagret i rekkefølge ved forutbestemte mellomrom i et bildelager. Etter det blir differansen mellom det foreliggende projeksjonsbilde og det forangående projeksjonsbilde tilveiebragt, forandringen av projeksjonsbildet kan utledes på denne måten.

Når forandringen i projeksjonsbildet på overflaten av kulen 33 er utledet, blir avbildningsfunksjonene for de foran-drede projeksjonspunkter akkumulert i rekkefølge.

Hvis gjenstanden utfører lineær bevegelse, blir verdien av akkumuleringen av signalene som er et resultat av avbildning en ved et visst punkt øket. Topp-posisjonen for slik akkumu-lering blir betegnet som punkt S. Invers avbildning blir så utført som i det tilfelle som er vist i den høyre illustrasjon på figur 5.

Ved slik invers avbildning kan banen til projeksjonspunkt-et for det punktformede objekt i bevegelse på kulens 33 overflate utledes.

Det er også mulig å detektere bevegelsene av flere gjen-stander (punkter) samtidig ved hjelp av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte. Jo lenger distanse gjenstandene (punktene) til-bakelegger, jo større blir verdien av toppen, og således blir signal/støy-forholdet bedre.

Skjæringspunktet for linjer kan reproduseres på lignende måte som vist på figur 7. Punktet S for linjesegmentet P er S(P), mens punktet S på linjesegmentet Q er S(Q). Den storsirkel som passerer gjennom S(P) og S(Q) er Si. Den radius som er normal på det plan som inneholder storsirkelen passerer gjennom skjæringspunktet for linjen P<*>og linjen Q'. Linjene P' og Q' er projeksjoner på overflaten av kulen 33 av linjene

P og Q. Skjæringspunktet mellom linjen P' og linjen Q' kalles punkt S ut fra beskaffenheten av en annen avbildning etter en første avbildning Dvs. at ved den etterfølgende avbildning av punktene S på linjesegmentene, blir skjæringspunktet Sg reprodusert. Informasjonen om punktene på linjesegmentene blir akkumulert ved punktet S. Informasjonen om punktene S på storsirkelen i er akkumulert ved punktet Sg. Det kan antas at informasjonen vedrørende alle de punkter som utgjør det opprinnelige linjesegment er akkumulert ved punktet Sg. Reproduksjon av skjæringspunktet kan således oppnås med et høyt signal/ støy-forhold. Den ovenfor beskrevne teknikk kan også anvendes på det tilfelle hvor tre linjer skjærer hverandre i et punkt.

Tilfellet med parallelle linjer er beskrevet under henvisning til figur 8. Det kan sies at parallelle linjer skjærer hverandre ved et uendelig fjernt punkt. Det er vanskelig å tilveiebringe det uendelige punkt ved ordinære fremgangsmåter.

Det er imidlertid mulig å tilveiebringe skjæringspunktet Sg på overflaten av kulen 33 på samme måte som i tilfellet med to skjærende linjer. Ettersom antall parallelle linjer øker, kan dessuten reproduksjonen av skjæringspunktet utføres med et høyere signal/støy-forhold.

Bestemmelsen av om punktet Sg i virkeligheten indikerer parallelle linjer, utføres på følgende måte. Det kamera som tar bilde av de parallelle linjer, utfører en translatorisk bevegelse. Hvis det til tross for slik translatorisk bevegelse av kameraet, ikke inntreffer noen bevegelse av punktet Sg, blir de linjer som svarer til punktet Sg bedømt å være parallelle. Hvis det inntreffer bevegelse av punktet Sg ved slik translatorisk bevegelse av kameraet, blir de linjer som svarer til punktet Sc bedømt å være ikke parallelle.

Bestemmelsen kan utføres på en lignende måte ved å bruke

to kameraer istedenfor å bevege ett kamera. Hvis de punktene Sg som oppnås fra bildene fra disse to kameraene er det samme punkt, er linjene parallelle.

Den grunnleggende prosess ved sfærisk avbildning som brukes i en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, er beskrevet under henvisning ti figur 9. Et punkt P på overflaten av kulen 33 (i virkeligheten et lager som svarer til kulen 33) blir utledet. Avbildn ingsfunksjonen som er en storsirkel, av punktet P blir tilveiebragt og skrevet inn i overflaten av en annen kule 33' (i virkeligheten et lager som svarer til kulen 33'). Skjæringspunktet S mellom storsirkler og t blir tilveiebragt. Ut fra posisjonen av skjæringspunktet S blir informasjonen om punktene på kulens 33 overflate utledet.

Utledningen og reproduksjonen av et linjesegment blir således utført som illustrert på figurene 4 og 5, og utledningen av skjæringspunktet mellom linjesegmentene og et plan blir utført som illustrert på figurene 7 og 8.

Det er nødvendig å tilveiebringe avbildningsfunksjonene fra punktene P^på kulens overflate for å utføre informasjons utledning ved hjelp av sfærisk avbildning. Avbildningsfunksjonene 1^( 1^, L2>^3••'•) svarer til punktene P^ (P^ P2, P-j ... ) . Det ville ta betydelig tid hvis beregningen blir ut-ført for hvert koordinatsett for de storsriklene som svarer til storsirklene. For å oppnå avbildning ved høy hastighet blir avbild ningsplanet spesielt konstruert for å øke hastigheten

av mindre og tillate bruk av et lager med mindre kapasitet. Frembringelsen av avbildningsfunksjonen blir utført som illustrert på figurene 10 til 15. I illustrasjonen av den sfæriske overflate på figur 10, er avbildn ingsplanet, dvs. kulens overflate 33', inndelt ved hjelp av konsentriske breddegradlinjer

r^, r2... r - Svarende til denne inndelingen i illustrasjonen av avbildningsplanet for lageret på figur 10, blir også lageret for avbildningsplanet inndelt ved hjelp av konsentriske sirkler r^, r2... rn>Dette betyr at avbildningsplanet blir uttrykt ved det polare koordinatsystem med r og 0.

Som vist på figur 11 er i et slikt polarkoordinat-system storsirkelen t for punktet P2, som er anbragt på den samme konsentriske sirkel som punktet P^, den storsirkel som er dreiet omkring senteret 0 for de konsentriske sirkler fra storsirkelen l^. Vinkelen for en slik dreining av storsirkelen er den samme som vinkelen mellom punktet P-j^og punktet P2- De storsirklene som svarer til punktene på den samme konsentriske sirkel blir derfor tilveiebragt ved hjelp av dreiningen eller rotasjonen av en enkelt storsirkel.

Som vist på figur 12 blir en radius LINE(REF) valgt som den referanselinje som inneholder referansepunktene Pma*som er skjæringspunktene med de konsentriske sirkler r . En enkelt storsirkellblir registrert som den referanse-storsirkel som

ma

svarer til referansepunktet P IHo.. Den storsirkel Zsom svarer til punktet P(r, 9) som befinner seg ved vinkelen 8 på den konsentriske sirkel fra punktet P met, tilveiebragt ved rotasjonen 9

av referanse-storsirkelen /, .

rud

Som vist på illustrasjonen av referanselinjen og referanse-storsirkelen på figur 13, blir mønsteret for referanse-storsirkelen Xmaregistrert ved å registrere skjæringspunktene for storsirkelen l med de konsentriske sirkler r,, r_ ... r .

ma 12 n

Som vist på illustrasjonen av mønsteret til referanse-storsirkelen på figur 13, blir mønsteret til referanse-storsirkelen registrert i matrisen med kvantiserte enheter som har r rader (r,, r_, ... r ) og 9 kolonner. De 9 kolonnene er defi-12 n

nert ved like delinger av 360°. De skraverte seksjoner , an-1f

b , a , b i matrisen med kvantiserte enheter svarer til

n-l n n

skjæringspunktene mellom referanse-storsirkelen og de konsentriske sirkler. I det aktuelle minne eller lager blir en bit "1" skrevet inn ved den seksjon som har en skravering i matrisen med kvantiserte enheter. Mønsteret til storsirkelen X som er vist på figur 12, blir tilveiebragt ved å forskyve mønsteret i matrisen med kvantiserte enheter som er vist på figur 13, i 9-retningen.

Som vist på illustrasjonen av registreringen av rekke-følgen av storsirkler på figur 13, har storsirklene forskjellige former i avhengighet av radien til referansepunktet P , dvs.

ma

radien r,, r_ ... r til de konsentriske sirkler. Storsirklene

12 n

f , , i,- ... / blir registrert på samme måte som referanse--a' ^2a ^na ^ r

punktene P, , P„, ... P til de konsentriske sirkler r.., r_

cla 2a na 12

... r .

n

Hvis det antas at antall bildeelementer langs siden av et bilde er "n", som er tilnærmet lik antallet konsentriske sirkler, og antall bit som er nødvendig for å registrere en storsirkel er "q", er kapasiteten til et leselager (ROM) som er nødvendig for registrering av storsirklene, "q x n" bit.

Hvis alle mønsterne til storsirklene for hvert punkt ble registrert, ville det leselager som var nødvendig for å registrere alle mønsterne, måtte være en stor "q multiplisert med antallet av alle punktene".

Derfor er kapasiteten til det lager som brukes i systemet på figur 13 redusert med ^ i forhold til tilfellet med den ovennevnte komplette registrering.

Som vist på illustrasjonen av registreringen ved hjelp av verdier av 9 på figur 13, er det mulig å registrere mønsteret til storsirkelen ved hjelp av verdiene av 9 istedenfor regi- mm II Mmm \

strering ved hjelp av bitmønsteret. Hvis det antas at peri-ferien til en konsentrisk sirkel blir inndelt i 17 bildeelement<

(bit), så blir koordinaten til skjæringspunktet registrert.

På figur 13 er koordinaten 10 for ; r og 13 for rn_j_ og

4 og 14 for r illustrert. I denne forbindelse kan en umulig koordinatverdi, f.eks. "20", som er større enn den maksimale koordinatverdi "17" i den foreliggende utførelsesform, skrives inn for å indikere fraværet av skjæringspunktet, for å forhindre uaktsomhet transformering av koordinatene til en ny eksisterende koordinatverdi.

Et eksempel på systemet for frembringelse og lagring av avbild ningsfunksjoner er forklart under henvisning til figur 14. Systemet som er vist på figur 14, omfatter et leselager (ROM) 40 for storsirkler, en adderer 41 og et lager 42 for avbild ningsfunksjoner. ROM 40 lagrer avbildn ingsfunks jonene i form av mønster S for en storsirkel som svarer til referansepunktene P, , P_ ... P for de konsentriske sirkler, ved

^ la 2a na

hjelp av verdiene av 9 som vist på figur 13. Addereren 41 adderer dreiningsposisjonen 9m til det aktuelle punkt til verdien 9 av den storsirkel som svarer til referansepunktet som utgangen fra ROM 40. Signalet for innskrivingsadressen blir levert og mønsterne for storsirklene blir skrevet inn i lageret 42.

Virkemåten til det systemet som er vist på figur 14, er som følger. Koordinatene til punktet P er gitt i form av det polare koordinatsystem, dvs. i form av posisjonen rmav den konsentriske sirkel og dreiningsposisjonen 9^fra referanse-posisionen P på den konsentriske sirkel r . Signalet for rJmacm

r mblir levert til ROM 40. ROM 40 utfører gjenfinningen av mønsteretLfor den storsirkel som svarer til referansepunkt-ma

et P ma ^ på den konsentriske sirkel r m og leverer signalet for mønsteretLtil storsirkelen og signalet for skjæringspunkt-ma

ene mellom storsirkelmonsteretlog de konsentriske sirkler.

mcL

Addereren 41 som blir tilført den rotasjonsmessige posisjon 9^av punktet P, utfører addisjonen av den rotasjonsmessige posisjon 9^ og posisjonen 8 av skjæringspunktene på de konsentriske sirkler og leverer resultatet av addisjonen. F.eks. blir 9m addert til verdiene av det storsirkelmonsteret som er vist på figur 13.

På den ovenfor beskrevne måte blir forskyvningen av stor- sirkelmønsteret og innskrivingen av den storsirkel som svarer til punktet P i lageret 42for avbildningsfunksjonene i form av oppdelingen av de konsentriske sirklene, utført. Kartleg-<g>ing blir således utført ved å frembringe storsirkler som svarer til punktet ved hjelp av ROM 40 på grunnlag av referanse-storsirkelen og innskrivning av de frembragte storsirkler i lageret 42.

Et annet eksempel på systemet for frembringelse og lagring av avbildningsfunksjoner er forklart under henvisning til figur 15. Lageret 42 for avbildningen omfatter lageret 42(1), 42(2) ... 42(n), for av de konsentriske sirklene, inndelt i samsvar med de konsentriske sirkler r^, r2... r . Lageret 40 for storsirkler består av lagrene 40(1), 40(2) 40(n) for storsirklene til de konsentriske sirkler, inndelt pr. skjæringspunkt for storsirklene ^ la X 2a ... JL na med de konsentriske sirkler som svarer til referansepunkte<t>P, , P_<...>P.<F>.eks.

^ la 2a na

blir skjæringspunktene mellom storsirklene L , JL ... l, med

ia 2a na

den konsentriske sirkel r^lagret i ROM 40(1). Likeledes blir lagring i ROM 40(2), 40(3) ... 40(n) utført. n enheter med addeirere 40 er tilveiebragt. Det system som er vist på figur 15 kan ansees å tilsvare det system som er vist på figur 14 inndelt pr. konsentrisk sirkel og satt i parallell. Arbeidshastigheten til det system som er vist på figur 15, er n ganger arbeidshastigheten til det system som er vist på figur 14.

Et annet eksempel på systemet for frembringelse og lagring av avbildningsfunksjoner er forklart under henvisning til figurene 16 og 17, hvor en annen deling enn i det ovenfor beskrevne system som bruker konsentriske sirkler og rotasjonsposisjonen,

er brukt. Som illustrert på del 1 på figur 17 blir lengden av buen L langs den konsentriske sirkel fra referanselinjen brukt istedenfor rotasjonsposisjonen 9, og koordinatene (r, L) blir brukt istedenfor koordinatene (r, 9).

Som vist på del 2 på figur 17 er lengden Ax av bilde-elementet den samme i hver konsentrisk sirkel. Når bredden A & av de konsentriske sirkler blir valgt som en konstant verdi, blir arealet av bildeelementet for hver av de konsentriske sirkler uniform slik at en konstant oppløsning blir oppnådd.

Et system for å tilveiebringe avbildningsfunksjonen i samsvar med den måte som er vist på figur 17, fremgår av figur 16. Systemet som er vist på figur 17, benytter parallell beregning. I det system som er vist på figur 16 blir de ovenfor nevnte koordinater for skjæringspunktene registrert ved hjelp av en av-standsverdi hvor L, istedenfor en dreiningsmessig posisjons-verdi, i storsirkel-lagrene 40(1), 40(2), ... 40(n). Koordinatene for punktet P er gitt i form av (r , 9). Dreinings-

m m 3 posisjonen 9m blir transformert til avstanden L^. Addererne 41(1), 41(2) ... 41(n) utfører addisjonen av L og L . istedenfor addisjonen av rotasjonsmessige posisjoner, og tilveiebringer innskrivningsadressen for avbildningsfunksjon-lagrene 42(1), 42(2) ... 42(n). Avbildningsfunksjon-lagrene 42(1), 42(2) ... 42(n) er inndelt for hver av de konsentriske sirkler i overensstemmelse med lengden L. Det er også mulig å bruke serie-beregning istedenfor den ovenfor beskrevne parallelle beregning. Når den konstante &ø" som vist på figur 17, ikke kan realiseres, er det mulig å gjøre arealet av hvert av bilde-elementene konstant ved å forandre lengden av bilde-elementet. Et system for en slik inndeling av lagre er illustrert på figur 18. I illustrasjonen på figur 18 blir arealet av bilde-elementet gjort uniform ved å forandre verdien av lengden av bilde-elementet fra åx. til Ax. i overensstemmelse med konsentriske sirkler,

i D

Et eksempel på en prosessor for avbildningsfunksjonen som brukes i apparatet for utledning av informasjon ifølge den foreliggende oppfinnelse, er vist på figur 19. Det system som er vist på figur 19 omfatter en teller 44 for konsentriske sirkler, et leselager 4 5 for maksimumverdien av de konsentriske sirkler, et storsirkel-leselager 40, et forskyvningsleselager 43, en adderer 41, en normaliseringskrets 46, en krets 47a for detektering av den ikke-eksisterende storsirkel, en skrivestyrings-krets 47b, en låsekrets 48a, en adderer 48b, en koblingskrets 49a og et snitt- eller skive-register 49b.

Telleren 44 for konsentriske sirkler.frembringer en rekke-følge av adresser for de konsentriske sirkler r^, r2... rnog leverer de frembragte adresser til storsirkel-leselagre 40, forskyvnings-leselagre 43 o.l. Leselageret 45 lagrer maksimumverdien av lengden i rotasjonsretningen langs den konsentriske sirkel som svarer til adressen til telleren 44, for koordinatsystemet (r, L) som er vist på figurene 16 og 17. Kretsen 46 utfører normalisering når utgangen fra addereren 41, som er summen av utgangene fra leselager 40 og leselager 43, overstiger 360° fra referansepunktet, uttrykt ved rotasjonsvinkelen. 360° er den maksimale rotasjonsvinkel av den konsentriske sirkel.

Kretsen 47a overvåker utgangen fra storsirkel-leselageret 40 og leverer et innskrivningssperre-signal når utgangen fra leselageret 40 er en umulig verdi, f.eks. 512, noe som overstiger den maksimale verdi 460. Kretsen 47b hindrer innskrivningen av innskrivningsadressen fra normaliseringskretsen 46 i avbildningslageret 42 ved hjelp av innskrivningsforhindrings-signalet fra kretsen 47a, låsekretsen 48a låser datalesningen fra avbildningslageret 42. Addereren 48b utfører addisjon av de verdier som leveres fra koblingskretsen 49a når innholdet av låsekretsen 4 8a er noe annet enn 0 og leverer resultatet av addisjonen gjennom bussen BUS til avbildningslageret 42.

Koblingskretsen 4 9a utfører omkobling for å forsyne addereren 48b selektivt med vekttallet W for punktet fra bussen BUS eller skiveverdien fra skiveregisteret 49b som den verdi som skal adderes. Skiveregisteret 49b registrerer skiveverdien for detektering av topp-punktet for avbildningslageret 42.

Virkemåten til prosessoren for avbildningsfunksjonen som er vist på figur 19, vil nå bli beskrevet. Koordinatene (r m, 9 ) for punktet og vekttallet W for dette punktet er gitt. Koordinaten r mi retning av den konsentriske sirkelen blir levert til leselaq J eret 40 og referanse-storsirkelen i m som svarer til r , blir tilsvarende valgt. Koordinaten 9 i rotasjonsretningen blir levert til leselageret 43 og gruppen av avstandene Lm som svarer til 9 mblir valgt tilsvarende. Telleren 44 leverer i rekkefølge adressen for de konsentriske sirkler, og de leverte adresser blir levert til lageret 45 for maksimumverdien av de konsentriske sirkler, storsirkel-leselageret 40 og forskyvnings-leselageret 43. Maksimumsverdien for den konsentriske sirkel blir levert fra leselageret 45. Koordinatene for skjæringspunktet mellom referanse-storsirkelen og den konsentriske sirkel blir levert fra leselageret 40. Forskyvningsavstanden i den konsentriske sirkelen, blant gruppen av avstander Lm, blir levert fra forskyvnings-leselageret 43.

Addereren 41 adderer koordinatene til skjæringspunktet fra leselageret 40 til forskyvningsavstanden fra leselageret 43, og resultatet av addisjonen blir tilført normaliseringskretsen 46. Normaliseringskretsen 46 utfører en sammenligning mellom maksimumsverdien fra leselageret 4 5 og verdien fra addereren 41. Når verdien fra addereren 41 er mindre enn den maksimale verdi, forsyner normaliseringskretsen 46 avbildr-jingslageret med verdien fra addereren 41 som innskrivningsadressen. Når verdien fra addereren 41 er større enn maksimumsverdien, forsyner normaliseringskretsen 46 avbildningslageret 42 med verdien fra addereren 41 minus den maksimale verdi som innskrivningsadresse.

Koordinatene for skjæringspunktet blir levert fra leselageret 40 til kretsen 47a. Når kretsen 47a detekterer den ovenfor nevnte umulige verdi som koordinatene til skjæringspunktet, blir den bestemmelse utført at utgangen fra leselageret 40 indikerer en referanse-storsirkel som ikke har noe skjæringspunkt med de konsentriske sirkler, og innskrivningssperre-signalet blir levert til skrivestyrings-kretsen 47b slik at innskrivningen i den aktuelle innskrivningsadresse i avbildningslageret 42 blir forhindret. Når ikke noe innskrivningssperre-signal blir levert, blir innskrivning i den aktuelle adresse i avbildningslageret 42 utført.

Innholdet av innskrivningsposisjonen blir lest fra avbildningslageret 42, og det utleste innhold blir levert via bussen BUS til låsekretsen 48a. Koblingskretsen 49a velger et vekttall W fra bussen BUS og leverer det valgte vekttall W til addereren 48b. Addereren 48b adderer vekttallet W til innholdet i låsekretsen 48a, og resultatet av addisjonen blir levert til bussen BUS slik at innskrivningen i den aktuelle posisjon i

ingslageret 42 blir utført. Vekttallet W er selvsagt lik 1 når ikke noe vekttall tilordnes punktene.

De storsirkler som er et resultat av forskyvningen av referanse-storsirkelen blir således skrevet inn i avbildningslageret 42 i henhold til rekkefølgen av de konsentriske sirkler og i henhold til adressene for de konsentriske sirkler som er utgangene fra telleren 44 for konsentriske sirkler, slik at lagringen av storsirklene som bærer vektverdier, blir utført. Etter innskrivning av en storsirkel som svarer til et punkt P

inn i avbildningslageret 42 er utført, blir koordinatene og vektverdien for det neste punkt levert gjennom bussen BUS, og innskrivningen av en storsirkel som svarer til dette neste punkt i avbildningslageret 42 blir utført.

Etter at innskrivningen av de storsirkler som svarer til alle punktene i avbildningslageret 42 er fullført, blir det utført en søking etter topp-punktet fra innholdet i avbildningslageret 42. Topp-punktet er skjæringspunktet for de ovenfor beskrevne storsirkler, og søkingen blir utført på følgende måte.

Koblingskretsen 49a blir koblet til skiveregisteret 49b, og skiveverdien i skiveregisteret 49b blir levert til addereren 48b. Innholdet av avbildningslageret 42 blir lest inn i rekkefølge fra avbildningslageret 42 og blir levert gjennom bussen BUS til låsekretsen 48a.

Addisjonen av den verdi som er låst inn i låsekretsen 48a

og skiveverdien blir utført i addereren 48b. Addereren 48b leverer et bæresignal bare når overflyt inntreffer som resultat av addisjonen. Ingen utgangssignal blir levert bortsett fra ved slik overflyt. Skiveverdien blir valgt slik at ikke noe bæresignal blir levert bortsett fra for topp-punktet. Bæresignalet blir derfor levert svarende bare til topp-punktet. Oppdelings-operasjonen i skiver i addisjonsprosessen blir således utført.

Utgangen fra addereren 48b blir levert gjennom bussen BUS til avbildningslageret 42, og innskrivningen i den aktuelle posisjon i avbildningslageret 42 blir utført. Således blir de er-stattende innskrivninger av data "1" til de adresser som svarer til topp-punktet og av data "0" til de øvrige adresser utført.

Data "1" blir således lagret i den adresse i avbildningslageret 42 som svarer til det punkt S som er vist på figur 4, og data "0" blir lagret i de øvrige adresser i avbildningslageret 42. Ved å tilveiebringe punktet S, blir utledningen av informasjon ved hjelp av avbildning oppnådd.

Et tredimensjonalt målesystem for en gjenstand vil bli beskrevet som en anvendelse av fremgangsmåten for datautledning ved hjelp av avbildning.

Figur 20 er et blokkskjema over et eksempel på et tredimensjonalt målesystem. Referansetall 2 betegner et televisjonskamera slik som et sfærisk kamera, som vil bli beskrevet senere, og 4a, 4b og 4c betegner avbildningsprosessorer. Hver

ingsprosessor har den systemkonfigurasjon som er vist på figur 19. Referansetallet 50 betegner en analog/digital-omformer (A/D-omformer) for omforming av et videosignal som genereres av televisjonskameraet 2 til et flerverdi digitalt

bildesignal, og 51 betegner en kjent konturutlednings-seksjon 51 for utledning av en konturkomponent fra bildesignalet som leveres fra A/D-omformeren 50. Et konturutledet bildesignal blir lagret i et rammelager 52, som vil bli beskrevet senere, og koordinat-

og vekt-data for konturpunktene blir lagret i et originalbilde-lager 54. Rammelageret 52 lagrer det konturutledede bildesignal som beskrevet ovenfor. Referansetallet 53 betegner en tele-vis jonsmonitor for overvåkning av innholdet i rammelageret 52. Originalbilde-lageret 54 lagrer koordinatene og vekttallene for

de punktene i konturkomponenten som er utledet fra ved hjelp av konturutlednings-seksjonen 51, som beskrevet ovenfor. Referansetallene 55, 56 og 57 betegner avbildningslageret for lagring av resultatene av avbildningen ved hjelp av avbildningsprosessorene 4a, 4b og 4c, og 58 betegner et parallelt grensesnitt for sending av kommandoer fra avbildningsprosessorene 4a, 4b og 4c til kon-turutlesnings-seksjonen 51 og får disse prosessorene og utlednings-seksjonen til å utveksle data gjennom en gjenkjennelsesseksjon 60 og en buss, som vil bli beskrevet nedenfor.

Gjenkjennelsesseksjonen 60 styrer systemets totale operasjon og gjenkjenner et tredimensjonalt originalbilde i televisjonskameraet 2 ved å benytte avbildningsresultatene. Gjenkjennelsesseksjonen 60 omfatter komponenter betegnet med referansetall 61 til 66. En prosessor 61 utforer total systemstyring og gjenkjennelse i samsvar med utførelsen av et program. Et hoved-lager 62 omfatter et direktelager RAM for lagring av data eller lignende som er nødvendig for prosessorens drift. Et grensesnitt 63 er forbundet med en ekstern anordning eller et tastatur 68, som vil bli beskrevet senere, gjennom hvilket kommandoer og data blir innført. Et trykke-grensesnitt 64 er forbundet med en trykkanordning 67 som vil bli beskrevet senere, og leverer kommandoer og data til denne. En fleksiplate-styreenhet 65

styrer en drivanordning 66 for fleksiplater som en ekstern lagringsanordning. Trykkeren 67 trykker ut data e.l. etter be-hov.Kommandoer og data blir innført gjennom tastaturet 68. Prosessoren 61 i gjenkjennelsesseksjonen 60 er forbundet medA/D-omformeren 50, rammelageret 52, originalbilde-lageret 54, kartleggingslagrene 55, 56 og 57, det parallelle grensesnitt 58

og fleksiplate-styreenheten 65 gjennom en multibuss 70 og kan sende kommandoer til og utveksle data med disse komponentene

gjennom denne bussen.

Et bilde av en gjenstand som vist på figur 1, blir tilveiebragt ved hjelp av den sfæriske projeksjon ved å bruke et tele-vis jonskamera 2 på figur 20. Denne operasjon vil bli beskrevet under henvisning til figurene 21 til 23.

Figur 21 viser representasjoner for å forklare et sfærisk kamera, figur 22 er et blokkskjema over et sfærisk kamera med styrt koordinat-transformasjon, og figur 23 er et diagram som viser karakteristikkene for en ekvidistant projeksjonslinse.

Televisjonskameraet har en ekvidistant projeksjonslinse og et lysmottagende element med en uniform todimensjonal posisjons-oppløsning. Televisjonskameraet kan ha en normallinse istedenfor den ekvidistante projeksjonslinse, med et plant lysmottagende element med en uniform todimensjonal posisjonsoppløsning, og en elektronisk koordinattransformasjons-seksjon, hvor koordinatdataene for inngangsbildet kan transformeres for hovedsakelig å tilveiebringe de samme resultater som med den ekvidistante projeksj onslinse.

Det sfæriske kamera er hovedsakelig det samme som et hull-kamera 20 og et sfærisk lysmottagende element 21. Siden hullet 20 i praksis ikke kan tilveiebringe en tilstrekkelig mengde lys og ikke kan tilveiebringe tilstrekkelig fokusering, blir det erstattet med et linsesystem 24. Siden et sfærisk lysmottagende element i tillegg ikke er lett å fremstille, blir det brukt et plant lysmottagende element 23. Et ideelt sfærisk plan 22 av-viker av denne grunn som antydet med den prikkede linje, fra den plane overflaten til det lysmottagende element 23. Linsesystemet 24 omfatter en enkelt linse eller en rekke linser.

For eksempel et plant lysmottagende element slik som en metalloksyd halvleder (MOS) eller en ladningskoblet anordning (CCD) har celler anordnet med like avstander i en matriseform. Oppløsningen er konstant uten hensyn til den lysmottagende posisjon. Et kontinuerlig plant lysmottagende element slik som et såkalt vidicon har også en uniform todimensjonal posisjonsopp-løsning. Differansen mellom den plane overflaten av det plane lysmottagende element og det ideelle sfæriske plan 22 som er antydet ved den prikkede linjen, må derfor korrigeres ved hjelp av linsen eller linsesystemet 24.

Anta at høyden av bildet fokusert på fokuseringsplanet ved en posisjon bort fra linsens 24 sentrum ved fokal-avstanden f er y, og at vinkelen for innfallende lys i forhold til den optiske aksen til linsen er ø, ligningen y = ftgø"~ gjelder for en normallinse, for å fokusere det samms bilde som det på det sfæriske lysmottagende element 21 på det plane lysmottagende element 23

må det imidlertid brukes en linse for å tilfredsstille det lineære projeksjonsforhold mellom høyden y og innfallsvinkelen ø, ligning: y = fø". Den linse som tilfredsstiller denne ligningen, er en fiskeøye-linse og er kjent som en ekvidistant projeksjonslinse.

Selv om den spesielle projeksjonslinse som er beskrevet ovenfor, ikke brukes, blir en normallinse eller en annen pro-jeks jonslinse brukt i det følgende sfæriske kamera. Dette sfæriske kamera omfatter et lysmottagende element 26, et bildelager 27, en styrekrets 28 for koordinattransformasjon og en beregningskrets 29, som vist på figur 22.

Det lysmottagende element 26 genererer et signal som tilveiebringes når et todimensjonalt bilde blir sekvensielt avsøkt i en dimensjon. Utgangsbilde-signalet fra det lysmottagende element 26 blir omdannet ved hjelp av en analog/digital-omformer (ikke vist). Det digitale bildesignal blir så midlertidig

lagret i bildelageret 27. Styrekretsen 28 for koordinattransformasjonen styrer beregningskretsen 29 for datainnskrivning/ utlesning med hensyn til bildelageret 27 og beregninger av ut-gangsdata lest ut fra lageret 27.

Når normallinsen brukes, er et bilde y' som skal fokuseres, representert ved y' = ftgø, utledet fra ligningen y = ftgø. Ligningen y' = ftgø blir transformert for å oppnå de karakteri-stikker som er gitt ved ligningen y = fø . Innsettingen av y' = ftgø i y = fø- gir ligningen y = fø = ftg<-1>(y'/f). Styrekretsen 28 for koordinattransformasjonen og beregningskretsen29utfører elektronisk den ovenfor nevnte koordinattransformasjon. Bildelageret 29 lagrer bildedata i en-til-en korres-pondanse med cellene i det lysmottagende element 26, som antydet med små ringer på figur 22. Siden linsekarakteristikkene ikke svarer til ligningen y = fø", er de små ringene ikke inntegnet ved likevinklede mellomrom. Det matrisepunktet som svarer til det likevinklede mellomrom blir bestemt av linseegenskapene,

som antydet med en sort prikk. Posisjonen av den sorte prikken

bestemmes av ligningen y = ftg<-1>(y'/f). Posisjonsdataene for den sorte prikken blir interpolert ved hjelp av et veid gjennom-snitt som svarer til en avstand i samsvar med de tilstøtende fire små ringer. Når en avstand mellom de små ringene er kort, dvs. når oppløsningen til det lysmottagende element 26 er tilstrekkelig høyt, blir en verdi av en liten ring nær en sort prikk tilnærmet som en utgang.

Vinkeloppløsningen til normallinsen og den ekvidistante projeksjonslinse er illustrert på figur 23.

Vinkeloppløsningen til normallinsen blir utledet slik at ligning y = ftgø" blir derivert m.h.p. ø på følgende måte: 2

dy/dø = f/cos ø

Vinkeloppløsningen til den ekvidistante projeksjonslinse blir utledet slik at ligning y = fø blir derivert m.h.p. ø på følgende måte:

dy/dø=f

De verdier som beregnes fra disse to differensialene blir plottet som vist på figur 23. Vinkeloppløsningen (kurve 1) for den ekvidistante projeksjonslinse er konstant uansett innfallsvinkelen 10, og vinkeloppløsningen (kurve 2) for normallinsen avtar når innfallsvinkelen ø avtar.

Det sfæriske kamera har den ekvidistante projeksjonslinse eller en ekvivalent mekanisme for å få uniform vinkeloppløsning uansett innfallsvinkelen og et synsfelt. Når det sfæriske kamera brukes som øye i en robot, blir tredimensjonal måling nøyaktig utført. Siden synsfeltet er stort, kan dessuten visuell vidvinkel-informasjon oppnås. En fjernoperatør kan derfor føla som om han ser på et virkelig bilde.

Tredimensjonal måling ved hjelp av sfærisk kartlegging

blir utført på grunnlag av de bildedata som leveres fra tele-vis jonskameraet 2.

Videosignalet fra televisjonskameraet 2 i form av det sfæriske kamera blir levert til analog/digital-omformeren 50.

Et digitalt bildesignal fra analog/digital-omformeren 50 blir levert til konturutlednings-seksjonen 51. Seksjonen 51 utleder en konturkomponent fra det digitale bildesignal. Det konturutledede bildesignal blir levert til rammelageret 52, og det bilde som detekteres av televisjonskameraet 2 blir fremvist på televisjonsmonitoren 53. Samtidig blir koordinat-data og vekt-data for de utledede punkter levert til originalbilde-lageret 54.

Når koordinat- og vekt-data lagres i originalbilde-lageret 54, leser avbildningsprosessoren 4a ut koordinat- og vekt-dataene fra dette for å generere en storsirkel gitt ved koordinatdataene for de utledede punkter som beskrevet under henvisning til figur 27. Disse koordinat-data blir veid og lagret

i et internt kartleggingslager 42 i avbildningspro sessoren 4a. Avbildningsprosessoren 4a leser sekvensielt ut koordinat- og vekt-dataene for de utledede punkter fra originalbilde-lageret 54 og skriver inn i sitt avbildningsminne 52 koordinatdata som representerer storsirkelen på samme måte som beskrevet ovenfor. Når koordinatdata for alle utledede punkter er lagret i avbildningslageret 42, søker prosessoren 4a etter et topp-punkt S , og avbildningslageret 42 blir oppdatert. Deretter blir innholdet av avbildningslageret 42 overført til avbildningslageret 55. Linjeutledning kan utføres ved hjelp av innholdet i lageret 55.

Når avbildningsresultatene fra avbildningsprosessoren

4a lagras i kartleggingslageret 55, leser avbildningsprosessoren 4b ut koordinatdata for punktet Sg fra lageret 55. De koordinatdata som representerer den tilsvarende storsirkel,

blir sekvensielt skrevet inn i dennes avbildningslager på

samme måte som beskrevet ovenfor. Det skal bemerkes at det bilde som detekteres av televisjonskameraet 2 har en rekke linjer og at en rekke topp-punkter blir lagret som avbildnings-resultater i avbildningslageret 55. Når avbildningsprosessoren 4b skriver en storsirkel plottet ved hjelp av alle topp-punktene S i sitt avbildningslager på samme måte som beskrevet ovenfor, blir topp-punktet Sg avsøkt, og avbildningslageret blir oppdatert. Med andre ord blir avbildning utført ved å bruke koordinatene til punktene S, for derved å bestemme de tredimensjonale retninger av linjer og en skjæring mellom disse. Avbildningsprosessoren 4b overfører innholdet av sitt avbildningslager til avbildningslageret 56. I tillegg er avbildningsprosessoren 4c og avbildningslageret 57 for lagring av avbildningsresultatene tilveiebragt for å tilveiebringe et punktSssi samsvar med innholdet av avbildningsminnet 56,

for derved å utlede planinformasjon.

En rekke operasjoner ved avbildningsprosessorene blir ut-ført slik at prosessoren 61 i gjenkjennelsesseksjonen 60 ut-veksler kommandoer og data med de respektive avbildningsprosessorer gjennom det parallelle grensesnitt 58 og bussen 70.

På denne måten blir linjer, deres skjæring og tredimensjonale retninger, og den polare retning definert av linjene, utledet ved hjelp av de tre avbildningsprosessorene. Avbildningsresultatene fra disse prosessorene blir henholdsvis lagret i avbild ningslagrene, og prosessoren 61 i gjenkjennelsesseksjonen 60 leser ut innholdet av disse tre avbildnings-lagrene gjennom bussen 70 og diskriminerer linjene, deres skjæring, og planet for det bilde som er detektert ved hjelp av televisjonskameraet 2. Gjenstanden blir rekonstruert ved hjelp av linjene og planet. De rekonstruerte data blir sammenlignet med forskjellige gjenstandsdata som er lagret i fleksi-platedrevet 66 og diskriminert for å utgjør en spesiell gjenstand.

Gjenkjennelsesresultatene blir skrevet ut ved trykke-anordningen 67 gjennom trykke-grensesnittet 64. Når en robot-styreanordning er koblet til grensesnittet 63, blir gjenkjennelsesresultatene levert til robot-styreenheten. Robot-styreenheten styrer en robot slik at roboten ikke vil støte mot en hindring eller vil gripe en spesiell gjenstand.

Ut fra beskrivelsen under henvisning til figur 20, vil man forstå at koordinat-transformeringen kan utføres ved å bruke et kamera anbragt ved kulens sentrum. Utledningen av bildeinformasjonen kan f.eks. utføres ved hjelp av en translatorisk bevegelse av kameraet. Målingen av en tredimensjonal retning av en rett linje, parallelle linjer eller et plan i rommet kan utføres ved hjelp av translatorisk bevegelse av kameraet. Deteksjon av parallelle linjer i rommet og måling av den tredimensjonale retning av en rett linje eller et plan i rommet i forhold til de parallelle linjer kan utføres ved hjelp av kameraet anbragt ved en fast posisjon.

Det vil bli gitt et eksempel på den foreliggende oppfinnelse i forbindelse med avbildning ved hjelp avHough-transf ormas jonen . Prinsippet for Hough-transformasjonen er illustrert på figur 24. Figurene 25 og 26 illustrerer et tilfelle hvor den foreliggende oppfinnelse blir anvendt til av-

bildning ved hjelp av Hough-transformasjonen.

Som beskrevet under henvisning til figur 24, transformerer Hough-transformasjonen punkter (X,Y) på X-Y-koordinatsystemet til et sinusbølge-plan i samsvar med ligning r = Xsinø + Ycosø.

De todimensjonale koordinater (X,Y) blir kartlagt i polarkoordinater ( r, gi), dvs.:

Punktene P, og P^som er plottet på den samme konsentriske sirkel med 0 og |r| har forskjellige faser ø. SinusbølgenJL^, til ingsfunksjonen for punktet P^blir forskjøvet som vist på figur 25 på samme måte som vist på figur 11 for å tilveiebringe sinusbølgen 1_ som punktets P^avbildningsfunksjon. Når referanse-sinusbølgen, som som referansepunkter har skjæringene mellom X-aksene og den konsentriske sirkelen, blir tilveiebragt, kan sinusbølgene for punktene på den konsentriske sirkel tilveiebringes ved å forskyve referansesinusbølgen.

Som vist på figur 26 er X-Y-koordinatplanet inndelt ved hjelp av konsentriske sirkler med radier r^til rnog represen-teres av polarkoordinater (r,ø), for derved å generere en avbildningsf unks jon på samme måte som beskrevet i forbindelse med den sfæriske transformasjon.

Figur 26 viser en registreringsmetode for en referanse-sinusbølge for Hough-transformasjonen. På samme måte som vist

på figur 13, blir den langsgående akse i radiell retning av avbild n ingsplanet inndelt i de konsentriske sirkler som har radiene r-^til r , og skjæringene som er antydet med små sirkler, mellom referansesinusbølgen og de respektive konsentriske sirkler blir lagret for å registrere et slikt mønster. Dette mønsteruttrykket kan lages ved å bruke et bitmønster eller verdier, som adresser, på figur 13.

Figur 27 er et blokkskjema over en krets for generering av ingsdata for Hough-transformsjonen. Referansetallet

40A betegner et leselager for referansesinusbølger for lagring av koordinatdata som representerer skjæringene mellom de konsentriske sirkler og deres referansesinusbølger som vist på figur 26.

Henvisningstallet 41A betegner en adderer for addering av en fase ø" for et inngangspunkt med de tilsvarende skjærings-koordinat-data som leses ut fra referansesinusbølge-lageret 40A.

Henvisningstallet 42A betegner et avbildningslager hvis adresse blir tilgjengelig som reaksjon på en utgang fra addereren 41A for å lagre et tilsvarende sinusbølgemønster.

Virkemåten av systemet som er vist på figur 27, vil bli beskrevet i det følgende. Koordinatene til punktet P(x,y) blir transformert til polarkoordinater ved hjelp av den ovenfor beskrevne ligning. Med andre ord blir punktet P(x,y) skrevet med en radius |r| for den tilsvarende konsentriske sirkel og en tilsvarende fase ø". Radiusdataene |r| blir levert til refe-ransesinusbølge-lageret 40A som velger det tilsvarende refe-ransesinusbølge-mønster. Siden addereren 41A også mottar fasedataene ø\blir det valgte referansesinusbølge-mønsteret addert til fasedataene ø\ for derved å fullføre koordinattransformasjonen.

Referansesinusbølge-mønsteret blir forskjøvet med fasen

for å tilveiebringe det sinusbølgemønster som svarer til punktet P. Utgangen fra addereren 41A blir levert som et adresse-signal for å gi tilgang til avbildningslageret 42A, for derved å lagre det sinusbølgemønster som svarer til punktet P i avbildningslageret 42A.

På denne måten blir sinusbølgemønsterne for de respektive punkter generert ved hjelp av leselageret for referansesinus-bølgen 40A på grunnlag av det referansesinusbølge-mønster som er lagret i dette. De resulterende sinusbølgemønstre for de respektive punkter blir lagret i avbildningslageret 42A.

På samme måte som vist på figurene 16 og 17 kan avstands-data lagres istedenfor rotasjonsvinkel-dataene. I dette tilfelle er det tilveiebragt et transformasjons-leselager for transformering av fasen ø" til en avstand. Utgangene fra trans-formasjonsleselageret og referansesinusbølge-lageret 40A blir levert til addereren 41A, og en utgang fra addereren 41A blir brukt som en innskrivningsadresse.

Figur 28 viser en annen utførelsesform av en krets for generering av avbildningsfunksjons-data ved hjelp av Hough-transf ormasjonen, hvor parallell operasjon blir utført.

Som beskrevet ovenfor er avbildningslageret delt i kart leggingslageret 420(1), 420(2), ... og"420(n) svarende til skjæringene mellom referansesinusbølge-mønsteret og de konsentriske sirklene r1 , ... og r n. På samme måte blir referanse-sinusbølge-lageret også inndelt i leselageret 400(1), 400(2), ...og 400(n) svarende til de respektive konsentriske sirkler. Følgelig er addereren delt i adderere 410(1), 410(2),...og 410(n), og transformasjonslageret er delt i transformasjonslageret 430(1), 430(2), ... og 430(n). Med dette arrangement kan generering og lagring av sinusbølgemønsteret som kart-leggingsfunksjon utføres i enheter av konsentriske sirkler med en parallell operasjon, for derved å øke kartleggingshastig-heten.

Datautledningen ved hjelp av avbildning er hovedsakelig basert på det faktum at en kvantiseringsstruktur blir frem-bragt på et avbildningsplan tilordnet kartleggingsfunksjonen, og bare skjæringene mellom rammen for kvantiseringsstrukturen og avbildningsfunksjonen blir lagret. Når f.eks. avbildningsplanet har en kvantiseringsstruktur i form av et ortogonalt koordinatsystem, som vist på figur 29, registrerer avbildningsfunksjoner SF-^og SF^skjæringer med rammen for dette koordinatsystemet. Ifølge denne metoden er det imidlertid vanskelig å registrere skjæringer skikkelig på avbildningsplanet og å utlede skjæringene mellom avbildningsfunksjonene SF^og SF2 på grunn av kvantiseringsfeil på avbildningsplanet, selv om disse avbild ningsfunksjonene skjærer hverandre. Grunnen til at skjæringen ikke utledes korrekt, er at bare ett punkt på hver koordinatsystem-ramme blir registrert for hver avbildningsfunksjon. For å løse dette problemet er det nødvendig med en teknikk slik at en skjæringsdel mellom koordinatsystem-rammen og avbildningsfunksjonen ikke utgjøres av et båndbreddeområde, for derved å forårsake at hver avbildningsfunksjon registrerer en rekke punkter på koordinatrammen.

Som vist på figur 30 blir en båndbredde H gitt avbildningsfunksjonene SF^og SF2som så blir skrevet på avbildningsplanet. Skjæringen CP mellom avbildningsf unksjonene SF-^og SF2er definert ved hjelp av disse funksjonene. Som antydet ved hjelp av en dobbelt sirkel, er vekten ved skjæringen større enn vekttallet ved andre deler, for derved å tillate skjæringen SP

å bli skikkelig utledet.

Det blir også foreslått en annen fremgangsmåte som vist på figur 31, hvor virtuelle bredder H er gitt til rammene. Når avbild ningsfunksjonene SF1og SF2 passer med den ramme som har bredden H^, blir registrering utført innenfor den tilsvarende ramme. På denne måten blir registrering utført mens avbildnings-funksjonen blir tillagt breddetillegget. Skjæringene til avbildningsf unks jonene SF1og SF2er antydet ved hjelp av matrise-punkter CP1og CP2- Matrisepunktene CP1og CP2som henholdsvis er tilordnet avbildningsfunksjonene SF^og SF2, blir registrert på avbildningsplanet, for derved å tillate lett utledning av skjæringene.

Figur 32 viser en registreringstilstand av et slikt kart-leggingsplan. Når avbildningsfunksjonen SF krysser linjene Y.^til Y4i X-Y-koordinatsystemet, blir fire bit som svarer til

ingsfunksjonen SF bredde i X-retning, lagret i hver av koordinatrammene Y, til Y4til Y-aksen i X-Y-koordinatsystem-lageret som. avbildningsplan. På denne måten blir avbildningsfunksjonen med båndbredden lagret i avbildningsplanet. Hver

ingsfunksjon blir registrert med flerheten av punkter

i hver av Y-koordinatrammene Y^til Y^som krysser den tilsvarende avbildningsfunksjon, for derved å muliggjøre lett reprodu-sering av skjæringene.

Når flerheten med punkter blir skrevet inn, blir innskriv-ningstiden forlenget. Registrering av alle breddedata for avbildningsf unks jonen blir ikke foretrukket i betraktning av ut-førelseshastigheten og antall data. Et forbedret system vil bli beskrevet under henvisning til figurene 33, 34 og 35.

Anta som vist r på figur 33 at en koordinatramme Y nsom svarer til en Y-koordinat i X-Y-koordinatsystemet, har en bredde fra X# til X . Når alle breddedata X; til X nblir skrevet inn,

t-n ^ n

er tilsvarende utførelseshastighet og lagerkapasitet nødvendig. For å unngå dette, blir bare endepunkter X^og X^registrert.

Når vekttallet til avbildningsfunksjonen er definert som "1", blir de veide startdata tilordnet som "+1" til startpunktet X^, og de veide endedata blir tilordnet som "-1" til endepunktet X . Verdiene av punktene X« til X blir med andre ord differensi-nvn

ert, og resultatene blir tilordnet start- og endepunktene. På denne måten blir datalagringen begrenset til to punkter uansett rammens bredde. Derfor kan økningen av utførelseshastigheten og lagerkapasiteten minimaliseres. For å reprodusere den bredde som består av punktene X^til Xn, blir verdiene av punktene X£_

og Xnsekvensielt integrert fra venstre, for derved å reprodusere vektnivået som resultatet av integrasjonen.

Figur 34 viser et tilfelle hvor start og endepunktene for en rekke avbildningsfunksjoner er skrevet inn på samme måte som beskrevet ovenfor. Punkter X/, X« ,., X , X , og X på

h li+lm n-1 ' ncavbild ningsf unks jonen SF-^og punkter X£+^» xm°9xn_iPa av~bildningsfunksjonen SF2blir skrevet langs koordinatrammen Yn-Vekten av hvert av punktene X.,,, X og X , er gitt som "2". De to endepunktene X og Xn_^for avbildningsfunksjonen blir henholdsvis betegnet med "+1" og "-1", og de to endepunktene X,^ og X av avbildn ingsfunks jonene SF_ blir henholdsvis be-L+ln 2

tegnet med "+1" og "-1". Når dataene for punktene blir sekvensielt integrert fra de venstre punktene, blir vektnivået reprodusert som resultatet av integrasjonen.

Figur 3 5 viser et tilfelle hvor den ovenfor nevnte operasjon er anvendt på et flerverdi vektnivå. Når en avbildningsfunksjon SF^med en vekt w, skjærer er. avbildningsf unks jon SF2ved koordinatrammen Ynsom vist på del 1 på figur 35, så blir koordinatrammen Yntilstand gitt som vist på del 2 på figur 35. Ved å bruke endepunkt-registrering blir startpunktet for avbildningsf unks jonen SF^, endepunktet for avbildningsfunksjonenSF^, startpunktet for avbildningsfunksjonen SF2»endepunktet for avbildningsfunksjonen SF^og endepunktet for avbildningsfunksjonen SF2henholdsvis tilordnet verdier "+w1", "+w2", "-w1" og "-w2" som vist på del 3 på figur 35.

Istedenfor å skrive inn vektdataene for endepunktene på figurene 33 til 35, kan vektverdien for et område mellom start-og endepunktene og en områdestørrelse, f.eks. antall bit mellom start- og endepunktene skrives inn i startpunktene.

Figur 36 er et blokkskjema over en krets for realisering

av endepunktregistreringen på figurene 33 til 35. Denne kretsen omfatter en genereringskrets for avbildningsfunksjonerFUNC-GEN og et avbildningslager MEM. Genereringskretsen genererer en avbildningsfunksjon som svarer til et utledningspunkt P og lagrer koordinatdata for start- og endepunktene av den ovenfor nevnte bredde av hver avbildningsfunksjon for hver av koordinatrammene Y^til Y .

Virkemåten til den grunnleggende blokk som er vist på figur36, vil bli beskrevet i det følgende. En avbildningsfunksjon som svarer til koordinatene for hvert utledningspunkt P blir lagret i genereringskretsen 11 for avbildn ingsfunksjonen. Når utledningspunktet P innføres, blir den tilsvarende avbildningsfunksjon valgt ut. De koordinater som representerer start- og endepunktene for den valgte avbildningsfunksjon blir i rekke-følge levert til avbildn ingslageret MEM. Start- og endedata blir lagret i det tilsvarende koordinatlager-område i avbildningslageret MEM. Det skal bemerkes at de veide endedata også blir skrevet inn når avbildningsfunksjonen er veid.

Virkningen av det systemet som er vist på figur 36, vil bli beskrevet under henvisning til figur 37. Det vil bli beskrevet et tilfelle hvor tre avbildningsfunksjoner skjærer hverandre i koordinatrammen Y n . Den første illustrasjJonen viser innskriving av en konvensjonell avbildningsfunksjon. Det veide nivå av avbildningsfunksjonen er en forholdsvis glatt kurve når avbild ningsfunksjonen skrives inn i koordinatrammen Y . Det er derfor vanskelig å detektere topp-posisjonen (veiet nivå, tilfelle 1). Når tilleggsbredden blir tillagt denne avbildningsfunksjonen, blir toppnivået øket nær skjæringen i den annen illustrasjon, og helningen er forholdsvis bratt, noe som for-enkler toppnivå-deteksjon (veiet nivå, tilfelle 2). Den tredje illustrasjonen viser en annen toppverdi-deteksjon som skal be-skrives senere (veiet nivå, tilfelle 3).

En annen utførelsesform vil bli beskrevet under henvisning til figurene 38 til 40. Som vist på del 1 og del 2 på figur 38 er det tilveiebragt undertrykkelsesområder SFa og SFb som har en motsatt polaritet av avbildningsfunksjonen SF på begge sider av funksjonen SF. Det tilveiebringes med andre ord en funksjon som er slik at undertrykkelsesområdene SFa og SFb blir addert til den bredde som er gitt til funksjonen SF.

Når en flerhet med avbildningsfunksjoner som hver har den bredde og de undertrykkelsesområder som skjærer hverandre, som vist på del 3 på figur 38, blir virkningen av bredden tilveiebragt ved skjæringen, dvs. krysningspunktet.Avbildnings-funksjonene kansellerer imidlertid hverandre ved hjelp av undertrykkelsesområdene omkring skjæringen CP, for derved å oppnå Avbildningsresultatet med en understreket skjæring. Siden Avbildningsfunksjonen SF har båndbredde og interfererer med en annen avbildningsfunksjon med båndbredde, blir innskriving av en for stor del omkring skjæringen utført. For å forhindre slik for stor innskriving, er undertrykkelsesområdene tilveiebragt. I del 3 på figur 38 blir kansellering utført i de prikkede områder ved hjelp av undertrykkelsesområdene omkring skjæringen CP.

Når undertrykkelsesområdene SFa og SFb som hver har samme bredde som båndbredden av funksjonen, er tilveiebragt som vist på del 1 på figur 38, blir hvert undertrykkelsesområde veiet med -w/2 mens området SF blir veiet med w, for derved å. kansel-lere virkningen av inkrementet av vekten til avbildningsfunk-.sjonen SF.

Som vist i tilfelle 3 på figur 37 minsker ifølge dette systemet undertrykkelsesområdene forskyvningsnivået sammenlignet med den avbildningsfunksjon som bare har båndbredden, og skjæringen blir ytterligere forsterket, for derved å oppnå en steil topp. Derfor kan skjæringen enda lettere utledes.

Innskrivningen av avbildningsfunksjonen med undertrykkelses områdene vil bli beskrevet under henvisning til figur 39. Som vist i det første skrivemønster på figur 39, er det venstre undertrykkelsesområdet SFa som adderes til avbildningsfunksjonen ved koordinatrammen Y n , definert ved punkter X til X m-l ., og^ det høyre undertrykkelsesområde SFb er definert ved punkter Xp+^til X^. Disse punktene i det høyre og venstre undertrykkelsesområde blir veiet med -a. Det opprinnelige område SF av avbildningsf unks jonen er definert ved hjelp av punkter Xntil X^som er veiet med b. Alle punktene blir ikke skrevet inn i betraktning av innskrivningshastigheten og det antall data som skal lagres. I praksis blir som vist i det annet innskrivnings-mønster på figur 39, bare fire punkter registrert ved differensi-ering av det første innskrivningsmønster. Med andre ord blir startpunktet X£for undertrykkelsesområdet SFa veiet med "-a", startp r unktet X mfor avbildningsfunksionen SF blir veiet med "a+b", endepunktet X^ for avbildningsfunksjonen SF blir veiet med "-(a+b)" og endepunktet for undertrykkelsesområdet SFb blir veiet med "a". Det skal bemerkes at siden startpunktet for området SF for avbildningsfunksjonen er lokalisert til endepunktet av undertrykkelsesområdet SF^, blir endepunktet av undertrykkelsesområdet SFa ikke registrert, istedet blir den differensierte verdi av startpunktet for området SF av avbildningsfunksjonen skrevet inn. Det skal også bemerkes at den differ ensierte verdi av endepunktet for området SF blir skrevet inn som startpunktet for undertrykkelsesområdene SFb i overensstemmelse med det samme prinsipp som er beskrevet ovenfor.

For . avbildningsfunksjonen blir start- og endepunktadressene

for breddeområdet SF av avbildningsfunksjonen °9 endepunkt-adressen for undertrykkelsesområdet SFb generert, og de differensierte verdier blir separat levert til og skrevet inn i .avbildningslageret.

Figur 40 ér et blokkskjema som viser et system for realisering av den ovenfor nevnte metode. Dette system omfatter en genereringskrets FUNC-GEN for avbildningsfunksjonen og et avbildningslager MEM. Genereringskretsen FUNC-GEN lagrer kart-leggingsfunksjoner som hver svarer til utledningspunktene P.

Mer spesielt lagrer kretsen FUNC-GEN startadressen X^for undertrykkelsesområdet SFa av avbildningsfunksjonen ved hver av koordinatrammene Yt til Y , startadressen X for breddeområdet,

^ n m

endeadressen X for breddeområdet og endeadressen X for under-

p n trykkelsesområdet SFb.

Virkemåten av den funksjonelle blokk som er vist på figur

40, vil bli beskrevet i det følgende. Når koordinatdataene for utledningspunktet P leveres til genereringskretsen FUNC-GEN

for avbildningsfunksjonen , blir den tilsvarende ' avbildningsfunksjon valgt ut, og startadressen Xj^ , start- og endeadressenXmog Xp og endeadressen Xnblir levert til avbildningslageret MEM, og derved innskrives de differensierte verdier i dette ved de adresser som tilsvarer de ovenfor nevnte adressedata som leveres.

En utførelsesform for tillegning av en båndbredde til prosessen for generering av en avbildningsfunksjon,som samvirker med sfærisk projeksjon i systemet beskrevet under henvisning til figurene 30 til 37, vil bli beskrevet på figurene 41 til 43.

I det system som er beskrevet under henvisning til figurene 30 til 37, blirbåndbredden brukt i avbildningsfunksjonen-'°9 endepunktene blir registrert for å lagre funksjonen i kart-ieggmgsiageret. Derfor må det genereres to avbildningsfunk-sioner R„ og L„ som representerer endepunktene i form av SJuaeiIma^ima^

utledningspunktet på den storsirkel som avbildningsfunksjonen skal genereres på. Med andre ord skal adressene for det geometriske sted for de to endepunktene på hver konsentrisk sirkel

genereres. Referanse- avbildningsf unksjonene som hver viser de to endepunktene som referansepunkter på den tilsvarende konsentriske sirkel, blir lagret. Ref eranse- avbildnings;f unks jonen blir forskjøvet på polarkoordinat-systemet i samsvar med en avstand L mellom referansepunktet og utledningspunktet, for derved å generere de to avbildningsfunksjoner for utledningspunkte

Figur 42 viser representasjoner for å forklare genereringen

av de to avbildningsfunksjonene.

Som vist på del 1 på figur 42 antas det at to avbildnings-funksjoner som svarer til utledningspunktet P er definert som

<L>£maog R^maog at en avstand'dvs. en bredde mellom disse er definert som W.

Som vist på del 2 på figur 36 er samleadresser for av--bildningsfunksjonene R. og L. på den identiske konsentriske Ima 3 £ma

sirkel rmdefinert som XRog XL- Som vist på del 3 på figur 36 er en vinkel for utledningspunktet P mellom en linje OP og horisontalaksen hvor 0 er sentrum for halvkulen, definert som ø,

og vinkelen mellom sirkelen r m og horisontalaksen er definert som a/. Med disse definisjoner er høyden opp til den konsentrisJ sirkel r m i forhold til horisontalaksen, g^itt som en Y-adresse, og adressene for det geometriske sted (X,,, Y) og (XT , Y) blir

K Li

beregnet, hvor

Når vinklene ø og ouoq bredden W av den forutbestemte avbildningsf unksjon er gitt, er adressene for det geometriske sted på hver konsentrisk sirkel kun definert ved hjelp av X-Y-koordinatene som er vel egnet for lagring. De geometriske stedadressene for de to referanse- avbildningsfunksjonene som svarer til referansepunktet, blir beregnet ved hjelp av de ovenfor nevnte ligninger, og de resulterende data blir lagret i avbildningslageret .

Figur 43 er et blckksjema over et system for realisering av metoden ovenfor beskrevet under henvisning til figur 41. I dette systemet betegner referansetallene 4000(1) og 4000(2) leselageret for referanse-storsirkler. Leselageret 4000(1)<l>a<g>rer referanse-, avbildningsfunksjonen R^ma som representerer et endepunkt av referanse-, avbildningsfunksjonen med båndbredden i forhold til referansepunktet for den identiske konsentriske sirkel. Leselageret 4000(2) lagrer referanse- avbildningsfunksjonen L£mt)a som representerer det andre endepunktet. Dataene i leselagrene 4000(1) og 4000(2) blir lagret i form av henholdsvis (XL, Y) og (X , Y). Refer setallene 4100(1) og 4100(2) betegner adderere. Addereren 4100(1) adderer utgangen fra leselageret 4000(1) og utgangen L fra et rotasjons-leselager som vil bli beskrevet i detalj senere. Addereren 4100(2) adderer utgangen fra leselageret 4000(2) og utgangen L fra rotasjons-leselageret. Referansetallet 42 betegner et avbildningslager for lagring av avbildningaf unks jonene i X-Y-koordinatsystemet. Et rotasjons-leselager 43 transformerer den rotasjonsmessige posisjon 9 for utledningspunktet i forhold til referansepunktet til avstanden L.

Virkemåten for det system som er vist på figur 43, vil bli beskrevet i det følgende. Koordinatene for utledningspunktet P er gitt som sirkelen r og vinkelen 9 med hensyn til referansepunktet. Sirkeldataene r for punktet P blir levert til leselagrene 4000(1) og 4000(2) for referanse- avbildningsfunksjonene som henholdvis velger avbildningsf unks jonene R^ma0<3 svarende til referansepunktet på den konsentriske sirkel r. De geometriske stedadressen (XT, Y) og (X_., Y) for hver konsentrisk sirkel blir levert til addererne 4100(1) og 4100(2). Rotasjonsvinkel-data 0 for punktet P blir levert til rotasjons-leselageret 43 og transformeres til avstanden L. Avstandsdataene L blir levert til addererne 4100(1) og 4100(2). Addererne 4100(1) og 4100(2) utfører addisjoner XT+L og Xn+L. Utgangene (XT+L,Y) og

i-tK 1j

(X R+L,Y) fra addererne 4100(1) og 4100(2) blir levert som innskrivningsadresse-data til avbildningslageret 42. I avbildningslageret 42 blir data "+1" og "-1" lagret ved de adresser som gjøres tilgjengelige ved hjelp av innskrivningsadresse-dataene. Likeledes blir de geometriske stedadressene for de respektive konsentriske sirkler forskjøvet på samme måte som beskrevet ovenfor, og de tilsvarende data blir lagret i avbildningslageret 42, for derved å fullføre innskrivningen av stor-

sirkelen for avbildningsfunksjonen til utledningspunktet P

som har båndbredden. Når avbildningsfunksjonen for et utledningspunkt P som har båndbredde er fullstendig innskrevet,

så blir den neste avbildningsfunksjon på det neste utledningspunkt av interesse, skrevet inn på samme måte som beskrevet ovenfor.

En anvendelse av generering av avbildnings funksjoner som bruker sfærisk projeksjon i det system som er beskrevet under henvisning til figurene 38 til 40, vil nå bli beskrevet under henvisning til figurene 44 og 45.

Det vises til figur 44 hvor det er tilveiebragt undertrykkelsesområder ved to sider av avbildnings-funksjonens bredde-område, og endepunktene blir generert å registrere en slik av .-bildningsf unks jon. I tillegg til generering av de to avbildningsfunksjonene R^ma°9L£masom representerer endepunktene for breddeområdet, blir to andre avbildningsf unks joner S^ma og & £ma som representerer endepunktene for undertrykkelsesområdene, generert. Derfor blir de geometriske stedadressene for disse

avbildnings funksjonene som er plottet på hver konsentrisk sirkel, generert. Bare fire referanse-, avbildningsf unks joner med hensyn til referansepunktet på hver konsentrisk sirkel blir lagret og blir forskjøvet i samsvar med en avstand L mellom referansepunktet og utledningspunktet, for derved å generere en avbildningsf unks jon som har bredden ved utledningspunktet og undertrykkelsesområdene. Med andre ord blir de fire funksjonene R^Jna'L„ , S,, og Fr, generert,

ima (ma ^ Ima ^

Figur 45 er et blokkskjema som viser et system for realisering av den metode som er beskrevet under henvisning til figur 44. Det vises til figur 45 hvor referansetallene 4000(3) og 4000(4) betegner leselageret for referanse- avbildningsf unksjoner som henholdsvis lagrer avbildnings funksjonene S( og F. på samme måte som leselagrene 4000(1) og 4000(2) for å styre undertrykkelsesområdene. Henvisningstallene 4100(3) og 4100(4) betegner adderere som svarer til leselagrene 4000(3) og 4000(4).Addererne 4100(3) og 4100(4) er anordnet på samme måte som addererne 4100(1) og 4100(2).

Virkemåten til systemet på figur 45 vil nå bli beskrevet. Koordinatene for utledningspunktet P er gitt som polarkoordinatene (r,9) til leselagrene 4000(1), 4000(2), 4000(3) og 4000(4) for referanse- avbildningsfunksjonene. Rotasjonsvinkelen 8 blir levert til rotasjons-leselageret 43. Endeadressene (XL,Y) og (XR/Y) for breddeområdet tilavbildningsfunksjonen som svarer til referansepunktet for den konsentriske sirkel r, blir lest ut fra leselagrene 4000(3) og 4000(4) f or referanse—. avbildnings — funksjonene. Adresser (Xo e,Y) og (Xr_,Y) for referanse-avbildningsf unks jonene S^jnaog<F>^matil undertrykkelsesområdene blir lest ut fra leselagrene 4000(3) og 4000(4). Addererne 4100(1) til 4100(4) utfører addisjoner av XT+L, XD+L, X_+L og

Li K S

Xp+L. Utgangene (XL+L,Y), (XR+L,Y), (Xg+L,Y) og (Xp+L,Y) fra addererne 4100(1) til 4100(4) blir levert som innskrivningsadresse-data til kartleggingslageret 42. I avbildningslageret 42 blir data "a+b", "-(a+b)", "-a" og "+a" henholdsvis skrevet ved adresser som gjøres tilgjengelige ved hjelp av innskrivnings-adressedata (XT+L,Y), (XD+L,Y), (X„+L,Y) og (X +L,Y).

LiR S r

De geometriske stedadressene blir forskjøvet for hver konsentrisk sirkel og skrives inn i avbildningslageret 42, for derved å skrive inn den avbildnings funksjon som svarer til utledningspunktet P og som har båndbredden og undertrykkelsesområdene .

Når den avbildnings funksjon som svarer til ett utledningspunkt og som har båndbredden og undertrykkelsesområdet, er fullstendig innskrevet, vil avbildningsfunksjonen for det neste utledningspunkt av interesse blir skrevet inn på samme måte som

beskrevet ovenfor.

Figur 46 viser tilstanden i avbildnings lageret for lagring av avbildningsfunksjonene ved hjelp av systemet på figur 43. Figur 47 viser tilstanden i avbildnings lageret for lagring av

avbildningsfunksjonen ved hjelp av det system som er vist på figur 45.

Topp-punktet kan lett utledes som skjæringen CP med et tilstrekkelig høyt vektnivå, som vist på figur 46. I tilfelle på figur 46 blir toppverdien ytterligere fremhevet og laget steil, for derved å muliggjøre lett utledning av skjæringen CP. Et eksempel på en avbildnings prosessor for realisering av den ovenfor nevnte metode er vist på figur 48. Henvisningstall 44 betegner en teller for konsentriske sirkler for sekvensiell aenererinq av adresser Y, til Y for de konsentriske sirkler med ^ ^ I m

radi<e>r r1til<r>m. Adressedataene fra telleren 44 blir levert

til et storsirkel-leselager 40, et forskyvningsverdi-leselager 43 eller lignende. Henvisningstallet 45 betegner et. leselager for lagring av en maksimumsverdi av de konsentriske sirkler langs rotasjonsretningen siden antallet konsentriske sirkler varierer under den antagelse at polarkoordinatene er gitt i form av (r,L). En maksimumsverdi blir lest ut fra leselageret 45 for maksimumsverdien av de konsentriske sirkler som reaksjon på adressedataene fra telleren 44 for konsentriske sirkler. Henvisningstallet 46 betegner en normaliseringskrets for normalisering av en utgang fra en adderer 41 som beregner en sum av utgangene fra leselagrene 40 for storsirklene og forskyvnings-leselageret 4 3 når summen overstiger 3 60°, dvs. maksimumsverdien for den konsentriske verdi med hensyn til referansepunktet. Maksimumsverdien for dataene fra leselageret 45 blir normalisert som rotasjonsvinkelen på 360°. Henvisningstallet 47a betegner en deteksjonskrets for ikke-eksistens. Siden en ikke-eksisterende verdi slik som "512" som overstiger maksimumsverdien, f.eks. "460" for den konsentriske kretsen som ikke har noen skjæringer med referanse-storsirkelen, blir skrevet inn i storsirkel-leselageret 40, overvåker deteksjonskretsen 47a utgangen fra storsirkel-leselageret 40. Når utgangen fra leselageret 40 representerer den ikke-eksisterende verdi, genererer kretsen 47a et innskrivningssperre-signal siden den tilsvarende konsentriske krets ikke har skjæringer. Referansetallet 47b betegner en innskrivningsstyrekrets for å forhindre innskrivning i avbildningslageret 4 2 som utpekes ved hjelp av innskrivningsadresse-data fra normaliseringskretsen 46 som reaksjon på innskrivningssperre-signalet som genereres fra deteksjonskretsn 47a. Referansetallet 48a betegner en låsekrets for låsing av det innholdet som leses ut fra avbildningslageret 42. Henvisningstallet 48b betegner en adderer for addering av innholdet av låsekretsen 48a og en sum som genereres fra en koblingskrets som vil bli beskrevet nedenfor. Den resulterende sum blirlagret i avbildnings lageret 42 gjennom en buss BUS. En koblingskrets 49a som selektivt leverer vekttallet W for punktet P fra bussen BUS eller den verdi som genereres fra et integrasjons-register 49b, som vil bli beskrevet nedenunder, til addereren 48b. Integrasjonsregisteret 49b integrerer de differensierte endepunktdata. Henvisningstallet 49c betegner en undertrykk-elsesteller for generering av de ovenfor nevnte fire adresser for å generere undertrykkelsesområdene SFa og SFb. Henvisningstallet 49b betegner en multipliserer for å multiplisere vekttallet W fra bussen BUS med -1/2, 3/2, -3/2 eller 1/2 som reaksjon på utgangen fra undertrykkelsestelleren 49c.

Virkemåten for det systemet som er vist på figur 48 vil bli beskrevet i det følgende. Koordinater (r , 9 ) og et vekt-m m

tall W for hvert utledningspunkt blir generert fra et lager (ikke vist). Storsirkel-leselageret 40 er det samme lageret som utgjøres av leselagrene 4000(1) til 4000(4) (figur 45). Leselageret 40 lagrer den avbildningsfunksjonen som har båndbredden og undertrykkelsesområdet. Mer spesielt lagrer leselageret 40 de fire adressedatene. Disse fire adressedataene blir sekvensielt lest ut fra leselageret 40 som en reaksjon på utgangen fra telleren 49c. Koordinaten r langs retningen for den konsentriske sirkel blir levert til storsirkel-leselageret 40, og de fire referanse-storsirklene S* , R, , L. og F(

£maÅma Å.ma3Lmasom svarer til koordinaten r m , blir valg' t. Koordinaten 9 m lang^s rotasjonsretningen blir levert til forskyvningsleselageret 43, og forsky J vning3 savstandene L m som svarer til koordinaten 9 m, blir valgt. Telleren 44 for konsentriske sirkler genererer i rekkefølge adressedata for hver konsentrisk sirkel. Disse adressedataer blir levert til leselageret 45 for de konsentriske sirklers maksimumsverdi, storsirkel-leselageret 40 og forskyvnings-leselageret 43. Maksimumsverdien av den tilsvarende konsentriske sirkel blir generert fra leselageret 45. Adressedataene som skjæringene mellom den konsentriske sirkel og de fire referanse-storsirkler t mblir i rekkefølge lest ut fra storsirkel-leselageret 40 som reaksjon på utgangene fra undertrykkelsestelleren 49. Forskyvningsavstanden langs avstanden L som svarer til den konsentriske sirkelen, blir lest ut fra

m

forskyvningsleselageret 43. Derfor adderer addereren 41 de fire skjæringskoordinater som genereres fra storsirkel-leselageret 40 og forskyvningsavstanden som genereres fra forskyvningsleselageret 43. En sum fra addereren 41 blir levert til normaliseringskretsen 46. Kretsen 46 sammenligner den maksimumsverdi som leses ut fra leselageret 45 for storsirklenes maksimumsverdi med den sum som genereres fra addereren 41.

Når summen er mindre enn maksimumsverdien, blir summen levert som innskrivningsadresse-data til avbildnings lageret 42. Når imidlertid sumverdien er større enn den maksimale verdi, blir en verdi "sumverdi - maksimumsverdi" levert som innskrivningsadresse-data til avbildningslageret 42. De fire skjæringskoordinatene fra leselageret 40 blir også levert til deteksjonskretsen 47a for ikke-eksistens. Når kretsen 47a detekterer en ikke-eksisterende verdi blant skjæringskoordinatene, bestemmer kretsen 47a at den tilsvarende konsentriske sirkel ikke har noen skjæringspunkter. Innskrivningssperre-signalet blir levert fra deteksjonskretsen 47a til innskrivningsstyre-kretsen 47b. Kretsen 47b forhindrer innskrivning i avbildnings lageret 42 ved den utpekte adresse. Når imidlertid innskrivningssperre-signalet ikke genereres, blir de tilsvarende data lagret ved den adresse i avbildningslageret 42 som utpekes ved hjelp av adressedataene.

For å veie lagringen blir innholdet ved de utpekte innskrivningsadresser lest ut fra avbildningslageret 42. De utleste data blir låst ved hjelp av låsekretsen 48a gjennom bussen BUS. Multiplisereren 49d leverer -w/2, 3w/2, -3w/2 og w/2 til koblingskretsen 4 9a for å veie endepunktene X^, Xm, X^ og Xnsom vist på figur 39, i overensstemmelse med utgangene fra undertrykkelsestelleren 49c. Koblingskretsen 49a blir drevet for å levere utgangene fra multiplisereren 49d til addereren 48b. Addereren 48b adderer innholdet av låsekretsen 48a og utgangene fra multiplisereren 49d, og addisjonsresultatene blir sendt ut på bussen BUS og lagret i det tilsvarende lagerområde i avbildningslageret 42. Multiplisereren 49d genererer sekvensielt utgangen -w/2, 3w/2, -3w/2 og w/2 til undertrykkelsestelleren 49c som reaksjon på utgangen fra undertrykkelsestelleren 49c. Adressedataene for hvert endepunkt for storsirkel-leselageret 40 blir sekvensielt oppdatert som reaksjon på utgangen fra undertrykkelsestelleren 49c. Utgangene fra addererne 41 blir så sekvensielt lagret i avbildningslageret 42 og blir samtidig lagret i låsekretsen 48a og synkroniseres således sekvensielt med de utganger som genereres fra multiplisereren 49d. Derfor beregner addereren 48b en sum av innholdet av punktet X£som startpunktet for undertrykkelsesområdet, og utgangen -w/2, og den resulterende sum blir skrevet ved en adresse i avbildningslageret 42 som svarer til startpunktet X^. Addereren 48b adderer innholdet av punktet Xmsom startpunktet for breddeområdet og utgangen 3w/2, og den resulterende sum blir skrevet ved en adresse i avbildningslageret 42 som svarer til startpunktet X . Likeledes blir innholdet av punktet X som

m p endepunktet for breddeområdet, addert til utgangen -3w/2, og den resulterende sum blir lagret ved en adresse i avbildnings - lageret 4 2 som svarer til endepunktet X^. Endelig blir innholdet av punktet Xmaddert til utgangen w/2, og den resulterende sum blir lagret ved en adresse i avbildningslageret 42 som svarer til endepunktet Xn-

Når disse fire endepunktene av en konsentrisk sirkel er skrevet inn i avbildningslageret 42, blir tellingen i telleren 44 for konsentriske sirkler oppdatert for sekvensielt å generere de neste fire endeadresse-data fra storsirkel-leselageret 40. Disse fire data blir forskjøvet og veiet ved hjelp av addereren 41, og de resulterende data blir lagret i avbildnings lageret 42.

Når lagring av storsirkler for ett punkt P i avbildnings --lageret 42 er fullført, blir de neste punktkoordinater og vekttall levert gjennom bussen BUS. Storsirklene blir skrevet inn i avbildningslageret 42 på samme måte som beskrevet ovenfor.

Når alle storsirklene for alle punktene av interesse er skrevet inn i avbildningslageret 42, er det samme lagrings-innholdet som er beskrevet under henvisning til figur 39, tilveiebragt. Deretter blir topp-punktet ettersøkt blant innholdet i avbildningslageret 42. Topp-punktet blir generert som skjæringen mellom storsirklene.

Av denne grunn blir innholdet i avbildnings lageret 42 integrert for å oppnå den opprinnelige nivåfordeling som vist på figurene 33 og 34.

Koblingskretsen 49a blir koblet om til et integrasjons-register 49b for å levere innholdet av integreringsregisteret 49b til addereren 48a. Innholdet av avbildningslageret 42

blir avsøkt langs Y- og X-aksene og lest ut fra dette. De utleste data blir levert til låsekretsen 48a og blir addert ved hjelp av addereren 48b til innholdet av integrasjonsregistret 49b. Summen blir lagret i det tilsvarende lagringsområde i avbildningslageret 42 gjennom bussen BUS og blir også satt inn

i integrasjonsregisteret 49b. Når avsøkning av avbildningslageret 42 blir gjentatt langs X-retningen, blir utgangene fra addereren 48b integrert. Integrasjonen av vekttallene ved ende-

punktene, dvs. de originale nivåfordelings-innholdene som er vist på figurene 46 og 47, blir med andre ord lagret i avbildningslageret 42.

For å detektere topp-punktet fra den nevnte nivåfordeling, blir utgangen fra avbildningslageret 42 snittet eller delt opp ved en forutbestemt skiveverdi. Skiveverdien blir innstilt i integrasjonsregisteret 49b.

Deretter blir innholdet av avbildningslageret 42 lest ut og låst ved hjelp av låsekretsen 48a gjennom bussen BUS. Addereren 48b adderer de låste innhold og skiveverdien. Når summen overflyter, genererer addereren 48b et bæresignal. Ellers genererer addereren 48b ikke noe bæresignal. Når skiveverdien er innstilt slik at det ikke genereres et bæresignal for et punkt bortsett fra topp-punktet, blir bæresignalet ikke generert ved noe punkt bortsett fra bæresignalet. Derfor blir bæresignalet generert bare ved topp-punktet. Med andre blir opp-deling ved hjelp av addisjon utført. En utgang fra addereren 48b blir lagret ved den umiddelbart forutgående leste adresse i avbildnings lageret 42 gjennom bussen BUS, og registeret 49b blir ikke oppdatert. Når den nevnte operasjon utføres for alle adresser i avbildningslageret 42, blir dataene ved den adresse som svarer til topp-punktet, satt ved logisk "1" i avbildnings - lageret, og dataene ved andre adresser blir satt ved logisk "0".

På denne måten blir dataene "1" lagret for topp-punktet

S i avbildningslageret og data "0" blir lagret i andre adresser. Ved detektering av topp-punktet S er utledningen av data ved hjelp av avbildningen fullført.

I beskrivelsen ovenfor blir avbildningsfunksjonen som har tilleggsbredden og undertrykkelsesområdene generert og lagret ved hjelp av systemet (figur 45) for å få undertrykkelsestelleren 49c til å generere fire endepunkt-adressedata. Når imidlertid avbildningsfunksjonen bare har tilleggsbredde og genereres ved hjelp av det system som er vist på figur 43, ut-gjøres leselageret 40 av leselagrene 4000(1) og 4000(2) som vist på figur 37, og den fire-bits undertrykkelsestelleren 49c blir erstattet med en to-bits breddeteller for derved å generere og skrive inn en slik avbildningsfunksjon.

Figurene 49 til 52 viser et eksempel når den foreliggende oppfinnelse blir anvendt på Hough-transformasjon. Hough- transformasjon blir brukt som en teknikk for å konsentrere en sannsynlighet når en linje eller et segment i inngangsbildet skal utledes. Som vist i X-Y-koordinatsystemet på figur 49, blir et punkt P (X,Y) på X-Y-koordinatsystemet transformert til et punkt som er plottet på et sinusbølgeplan i samsvar med ligningen r = Xsinø<->+ Ycosø-. Med andre ord blir de to-dimen-sjonale koordinatene (X,Y) kartlagt til polarkoordinater (r,ø). Når sinusbølger som svarer til de respektive punkter langs en rett linje på X,Y-koordinatsystemet plottes på sinusbølge-planet, skjærer disse sinusbølgene hverandre ved to punkter i dette planet. Når bare absolutt-verdien av r tas i betraktning, skjærer de to sinusbølgene hverandre ved et punkt. Siden en rotasjonsvinkel 9q og en høyde r^for dette punktet representerer rotasjonsvinkelen og høyden av en vertikal linje når den vertikale linje er trukket fra origo til den rette linje som utgjøres av punktene, kan linjedata for de respektive punkter utledes. Med andre ord kan utledning av en rett linje eller et linjesegment eller reproduksjon av en prikket linje eller en kurve utføres.

Når en båndbredde SF gis til sinusbølgene som avbildnings-funks jonene for et punkt, kan skjæringen lett utledes. Hvis i tillegg båndbredden SF og undertrykkelsesområdene SFa og SFb gis til sinusbølgene, kan det oppnås et steilere topp-punkt. Derfor kan topp-punktet, dvs. skjæringen, lett og nøyaktig detekteres. Den samme generering av avbildningsfunksjoner som ved sfærisk transformasjon kan brukes i Hough-transformasjonen.

Figur 52 er et eksempel på en avbildningsprosessor hvor den foreliggende oppfinnelse anvendes i forbindelse med Hough-transf ormas jon . Henvisningstall 4000A(1) og 4000A(2) betegner leselageret for referanse-sinusbølger for lagring av koordinater for skjæringer mellom referanse-sinusbølgen og de konsentriske sirkler. Leselageret 4000A{1) lagrer referansé-sinusbølgen som representerer startpunktet for breddeområdet, og leselageret 4000A(2) lagrer referanse-sinusbølgen for dettes endepunkt. Henvisningstallene 4100A(1) og 4100A(2) betegner adderere, og

42 betegner et avbildningslager. Innskrivningsadressene for leselagrene 4000A(1) og 4000A(2) blir tilgjengelige som reaksjon på utgangene fra addererne 4100A(1) og 4100A(2) for derved å lagre sinusbølgemønsterne. Avbildningsprosessoren som er vist på figur 42, blir tilveiebragt ved å erstatte leselagrene for referanse-storsirklene med leselagrene 4000A(1) og 4000A(2)

for referanse-sinusbølgene.

Virkemåten til avbildningsprosessoren på figur 52 vil

nå bli beskrevet. Koordinatene for punktet (X,Y) blir transformert til polarkoordinater bestående av sirkelen |r| og fasen

>p. Sirkeldataene |r| blir levert til leselagrene 4000A(1) og 4000A(2) for referansesinusbølger som genererer referansesinus-bølge-mønsteret som svarer til den konsentriske sirkelradius |r|. Fasen v blir levert til rotasjons-leselageret 43 som transformerer fasen v til avstanden L. Addererne 4100A(1) og 4100A(2) adderer de valgte referansesinusbølge-mønstere og avstanden L.

Referansesinusbølge-mønsterne blir forskjøvet med fasen som svarer til avstanden L, for derved å oppnå de referanse-bølgemønstre som svarer til punktet P. Utgangene fra addererne 4100A(1) og 4100A(2) blir brukt som innskrivningsadresser for derved å lagre de sinusbølger som svarer til punktet Pi avbildningslageret 42. Sinusbølgene for de respektive punkter blir lagret i leselageret 4000A for referansesinusbølgene i samsvar med referansesinusbølgene.

Utledningen av skjæringspunktene kan utføres på samme måte som beskrevet ovenfor.

Oppbygningen og virkemåten til avbildnings.prosessoren på figur 52 er den samme som de illustrert på figurene 3 0 til 37. En modifikasjon kan gjøres på grunnlag av figurene 38 til 40. Som vist på figur 45 er det tilveiebragt fire leselagre for referanse-sinusbølgen som leselageret for referanse- avbildnings-funks joner. Endepunktregistrering kan også anvendes for kartleggingsfunksjonen på figur 52.

Et eksempel på oppbygningen og virkemåten til den avbildningsprosessoren som er vist på figur 48, er ytterligere forklart under henvisning til figurene 53 til 58. På figurene 53 og 54 er det vist skjemaer for å forklare oppbygningen av av - bildningsprosessoren. På figur 55 er rekkefølgen av utførelsen av programmene illustrert. På figurene 56, 57 og 58 er vist flytskjemaer over virkemåten til avbildningsprosessoren.

på figur 53 er systemet for innskrivning av storsirkler illustrert. Avbildningsplan-adressen blir levert til avbildningsplanet i et første trinn. I multiplisereren blir multi-plikasjonen av de opprinnelige data med de differensierte data

utført. Resultatet av addisjonen av utgangen fra multiplisereren og de data som leses ut fra avbildningsplanet, blir skrevet inn i avbildningsplanet i et annet trinn.

Kombinasjonen av innskrivningsdelen av storsirkelen og in-struks jonsdelen er illustrert på figur 54. Instruksjonsdelen omfatter en pulssynkronisator, en sekvensiell styrekrets, et mikroprogram-leselager, et rørregister og en dekoder. Storsirkel-innskrivningsdelen omfatter en aritmetisk og logisk enhet, en databuss, et storsirkel-leselager, et multipliserer-leselager, et avbildningsplan-leselager, et forskyvningsleselager, en kvitterings-krets og en koblingsanordning.

Utførelsen av programene ved hjelp av avbildnings"-prosessoren under styring av vertsdatamaskinen er illustrert på figur 55. En sekvens av et program "klargjør" et program "avbild " og et program "integrer" er illustrert. Flytskjemaet for utførelsen av programmet "klargjør", programmet "avbild " og programmet "integrer" er vist på figurene 56, 57 og 58.

Claims (23)

1. Apparat for utledning av informasjon fra et bilde på et plan ved hjelp av avbildningstransformering,karakterisert veden anordning for transformering av de digitale koordinatverdier for punkter(P1, P2, P3...) på det aktuelle plan til digitale koordinatverdier for punkter (P-^i P2' ' P3' •••) på en sfærisk overflate (33) som tilsvarer punktene på det aktuelle plan, en avbildningsanordning (40) for digital avbildning av punktene (P1', P2', P3'...) på den sfæriske overflate (33) til storsirkler (1^ 12, 13...), idet hver av storsirklene defineres ved hjelp av de digitale koordinatverdier for punkter på en sirkel som oppnås ved skjæringen mellom den sfæriske overflate og et plan som er perpendikulært til den radius som forbinder kulens sentrum (O) og det aktuelle punkt på den sfæriske overflate og innbefatter kulens sentrum, og en utledningsanordning for digital utledning av informasjon fra bildet på det aktuelle plan på grunnlag av koordinatverdiene for de punkter som er tilveiebrakt ved hjelp av avbildningsanordningen.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert veden ytterligere avbildningsanordning for avbildning av den storsirkel som er tilveiebrakt ved avbildningen fra punktene på den sfæriske overflate til et punkt for å utføre en dobbel transformasjon, dvs. en polar resiprok-transformasjon.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat innskrivning av en avbildningsfunksjon i avbildningsplanet blir utført i form av innskrivning av en avbildningsfunksjon (SF1, SF2) med en viss båndbredde (H).

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert vedat innskrivningen blir utført i form av innskrivning i adresser for endepunkter (X,, X , X ) av båndbredden.

1 m p

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert vedat differensieringsverdiene blir innskrevet i adressene for endepunktene av båndbredden (H).

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert vedat differensieringsverdiene som er innskrevet i avbildningsplanet, blir integrert og at den integrerte verdi igjen blir skrevet inn i avbildningsplanet.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert vedat innskrivning av en avbildningsfunksjon i avbildningsplanet blir utført i form av innskrivningen av den avbildningsfunksjon som har en båndbredde (H) og undertrykkelsesområder på begge sider av båndbredden.

8. Apparat ifølge krav 7, karakterisert vedat innskrivningen av avbildningsfunksjonen som har båndbredden (H) og undertrykkelsesområdene, blir utført i form av innskrivning i adressene for endepunktene (X^, X^, Xp) for båndbredden (H) og undertrykkelsesområdene.

9. Apparat ifølge krav 8, karakterisert vedat differensieringsverdiene blir innskrevet i adressene for endepunktene (X^, X^, X^) for båndbredden (H) og undertrykkelsesområdene .

10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert vedat differensieringsverdiene som er innskrevet i avbildningsplanet, blir integrert, og at den integrerte verdi igjen blir skrevet inn i avbildningsplanet.

11. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat anordningen for koordinattransformasjon omfatter et kamera (2) anordnet ved kulens sentrum.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert vedat utledning av bildeinformasjon blir utført ved hjelp av en translatorisk bevegelse av kameraet (2).

13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert vedat en måling av en tredimensjonal retning av en rett linje, parallelle linjer eller et plan i rommet blir utført ved hjelp av kameraets (2) translatoriske bevegelse.

14. Apparat ifølge krav 11, karakterisert vedat en deteksjon av parallelle linjer i rommet og en måling av den tredimensjonale retning av en rett linje eller et plan i rommet med hensyn til de parallelle linjer, blir utført ved hjelp av kameraet (2) som er anbragt ved en fast posisjon.

15. Fremgangsmåte for utledning av informasjon med en digital prosesseringsanordning fra et bilde på et aktuelt plan ved hjelp av avbildningstransformering,karakterisert ved transformering av de digitale koordinatverdier for punkter (P1/<p>2'P3...) pa det aktuelle plan til digitale koordinatverdier for punkter (P1'/P2 ' ' P3 ' Pa en sfærisk overflate (33) som tilsvarer punktene på det aktuelle plan, avbildning av punktene (P-^', P2 ' ' P3 ' ...) & a den sfæriske overflate til storsirkler (11>12, 1 ), idet hver av storsirklene defineres ved hjelp av de digitale koordinatverdier for punkter på en sirkel oppnådd ved skjæringen mellom den sfæriske overflate og et plan som er perpendikulært til den radius som forbinder kulens sentrum (0) og det aktuelle punkt på den sfæriske overflate og innbefatter kulens sentrum, og utledning av informasjon fra bildet på det aktuelle plan på grunnlag av koordinatverdiene for de punkter som er tilveiebragt i avbildningstrinnet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15,karakterisert ved innsetting av referansepunkter (<p>ma/fig. 12) på det aktuelle plan, tilveiebringelse og lagring av de avbildede koordinatverdier (lma) ved å avbilde de avsatte referansepunkter, tilveiebringelse av data for relative posisjoner (r, G) av punkter (P) på det aktuelle plan i forhold til referansepunktene , forskyvning av de avbildede koordinatverdier for referansepunktene ved hjelp av de tilveiebrakte relative posisjonsdata for punkter på det aktuelle plan, og tilveiebringelse av avbildede koordinatverdier (1) for punkter (P) på det aktuelle plan ut fra resultatet av forskyvningen av referansepunktenes avbildede koordinatverdier.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16,karakterisert vedat koordinatverdiene for hvert av punktene i det aktuelle plan blir uttrykt ved hjelp av polarkoordinater, idet hvert av referansepunktene blir avsatt med hensyn til den tilsvarende konsentriske sirkel for koordinatsystemet, og de avbildede koordinatverdier for referansepunktene blir lagret i et lager.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17,karakterisert vedat koordinatverdien for hvert av punktene i det aktuelle plan blir uttrykt ved hjelp av den radielle posisjon av den konsentriske sirkel for punktet og den rotasjonsmessige posisjon av punktet langs den konsentriske sirkel, idet de tilsvarende avbildede koordinatverdier blir valgt ved hjelp av posisjonen av den konsentriske sirkel og de avbildede koordinatverdier for hvert av punktene blir tilveiebrakt ved å forskyve de valgte avbildede koordinatverdier på grunnlag av punktets rotasjonsmessige posisjon.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert vedat de avbildede koordinatverdier blir lagret for hver av de konsentriske sirkler.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert vedat avbildningsplanet er anordnet separat for hver av de konsentriske sirkler, at de avbildede koordinatverdier blir tilveiebrakt i parallell for hver av de konsentriske sirkler, at forskyvningen av de avbildede koordinatverdier blir utført og at de forskjøvne avbildede koordinatverdier blir lagret i avbildningsplanet for hver av de konsentriske sirkler.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert vedat koordinatverdiene for skjæringen mellom de avbildede koordinatverdier og hver av de konsentriske sirkler blir lagret i et lager som de aktuelle avbildede koordinatverdier.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert vedat forskyvningen av de avbildede koordinatverdier blir utført etter transformasjonen av punktets rotasjonsmessige posisjon til avstanden fra referansepunktet langs den konsentriske sirkel og forskyvning.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisertvedat avbildningsplanet blir inndelt ved hjelp av konsentriske sirkler som breddegradsirkler.