WO1998058242A1 - Verfahren und anordnung zur analyse der beschaffenheit einer oberfläche - Google Patents

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WO1998058242A1
WO1998058242A1 PCT/EP1998/003602 EP9803602W WO9858242A1 WO 1998058242 A1 WO1998058242 A1 WO 1998058242A1 EP 9803602 W EP9803602 W EP 9803602W WO 9858242 A1 WO9858242 A1 WO 9858242A1
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light
lighting
image
images
recording
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PCT/EP1998/003602
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Inventor
Klaus Peter Hoffmann
Ludwig Eckert
Sebastian TÖLG
Marianne Andres
Robert Husemann
Original Assignee
Zentrum Für Neuroinformatik Gmbh
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features

Definitions

  • the invention relates on the one hand to a method and on the other hand to an arrangement for analyzing the nature of a surface.
  • the nature of a surface is analyzed in a variety of medical, biological or technical applications. For example, in dermatology for the detection of skin cancer or in the surface inspection of technical objects.
  • the state of the art includes hand-held microscopes that enable reflected-light microscopy of the surface to be analyzed.
  • This is a hand-held device with microscopic optics that, coupled with a camera, enables inspection and diagnosis of the surface. The images can be viewed enlarged on a monitor.
  • the known video microscopes provide a two-dimensional image of the examined surface. A spatial impression and thus conclusions about the deep structure of the surface and its evaluation is not possible.
  • DE 42 43 863 A1 discloses a method for analyzing the nature of a surface by recording an image scene with a camera, wherein at least two images are recorded when illuminated with directed light, the image information of the individual images is converted into digital signals and then a check of the structure, in particular its regularity, of the surface is determined from this with the aid of a computer.
  • DE 43 12 452 A1 discloses a method for analyzing the nature of a surface by recording an image scene with a camera, wherein at least two images are recorded when illuminated with directed light, the image information of the individual images is converted into digital signals and subsequently quality-determining parameters of the surface structure are determined from it with the aid of a computer.
  • DE 43 13 258 A1 shows a method for analyzing the nature of a surface (texture of the human skin surface or a replica thereof) by recording an image scene with a camera, wherein at least two images are recorded when illuminated with directed light, the image information of the individual images are converted into digital signals and subsequently parameters are determined from them with the aid of a computer.
  • DE 43 12 452 A1 shows a device for analyzing the nature of a surface by recording an image scene with a camera, with an imaging sensor such as a matrix camera and associated lighting fixtures, with directed light-generating light sources arranged in the lighting fixture and from a controller can be controlled electronically, and with a data memory for recording the image information digitized by means of a video recording card.
  • an imaging sensor such as a matrix camera and associated lighting fixtures
  • directed light-generating light sources arranged in the lighting fixture and from a controller can be controlled electronically
  • a data memory for recording the image information digitized by means of a video recording card.
  • the invention is based on the object of creating a method which enables an analysis of the three-dimensional nature and shape of a surface.
  • the key point of the invention is the measure of analyzing the nature of a surface by recording the pictorial scene with a camera, at least two images being recorded with different types of illumination.
  • two pictures are taken with an illumination in which the light falls on the surface to be examined from two different directions, or a picture is taken with a light directed at the surface to be examined at a certain angle and another picture is taken diffused light.
  • the geometric distance between the surface to be examined or the object and the lens is predetermined, so that the object and lens or camera form a rigid unit.
  • the shooting direction i.e. the camera position, remains the same. It is essential that at least two pictures are taken with different types of lighting.
  • the individual images can be recorded at different times from each other. Each captured image is digitized and the information is stored in a memory for further processing.
  • the three-dimensional structure of the surface is determined from the digitized image information. Photometric-spatial computing operations are used here.
  • two light sources When two light sources are arranged, they should preferably be opposite one another. This is possible if they are arranged offset in the circumferential direction on a pitch circle lying transverse to the optical axis. Furthermore, the light sources are aligned at an angle converging to the optical axis.
  • the surface to be examined is then illuminated in the recordings from two different directions, so that there is a sharp contrast on the surface and in the rear region, but a weak contrast or shadow, on the illuminated side and the respective edge regions. Linking operations of the information obtained from the images, such as gray value subtraction, then makes it possible to draw conclusions about the three-dimensional information of a surface irregularity.
  • Special miniaturized light bulbs or light-emitting diodes can be used as light sources.
  • the direction of illumination is expediently achieved by appropriate alignment of the light sources.
  • a logic circuit in cooperation with a control program, ensures a uniform basic brightness and color temperature in all lighting modes. This is achieved by a combined control of the power supply to the illuminants and the shutter speed of the camera.
  • Time-critical color applications require the use of a three-way color camera.
  • the three-chip color camera can be replaced by a cheaper gray value camera.
  • bright light-emitting diodes are used as luminous elements, which depending on the control emit light in the red, green or blue spectral range.
  • the three-dimensional structure and texture of a surface is determined from the images which have been taken with directional light.
  • Structure means the macroscopic shape.
  • the three-dimensional texture is the microscopic structure of the surface.
  • At least one image with directed light and one image with diffuse light is recorded.
  • the data determined from the image recorded in diffuse light serve to determine the texture of the surface with regard to brightness and color. This makes it possible in particular to evaluate the reflectivity of a surface. For this purpose, the lighting must be as uniform as possible and not cast shadows.
  • the determined three-dimensional structure is classified by means of an algorithm after training given combinations of features.
  • This assessment is carried out on a task-specific basis, which means that it depends on the surface examined and the characteristics of interest.
  • Examples of applications for the method according to the invention are dermatology, metallography and material analysis, circuit board inspection or criminalistics.
  • dermatology an inspection and diagnosis of skin discoloration or melanoma is carried out.
  • materials testing the method can be used to test weld seams or to diagnose cracks in metallic structures.
  • forensic science the examination of hair, fibers and similar traces is further improved by the method according to the invention.
  • the evaluation is carried out by extracting certain application-specific important features from the determined three-dimensional information. For this purpose, threshold value operations can suffice, for example, during the weld inspection.
  • the evaluation is particularly advantageously carried out in complex applications such as skin cancer diagnosis using a neural network.
  • the information obtained from the 3D image is evaluated in comparison with predetermined information focal points, the network being trained differently from case to case, so that distinctive combinations of features can be selected in each case.
  • the image data are analyzed based on the so-called ABCDE rule with regard to an asymmetrical outline, a blurred boundary, a dark or inhomogeneous color, the diameter and the elevation over the normal skin surface.
  • the image processing can be divided into three main work steps. These are preprocessing, segmentation of the zone of interest, and feature extraction and analysis.
  • Non-linear filters are used for this, as known filters Low-pass filtering adversely affects important information, for example, about a skin field.
  • the zones of interest are segmented by means of edge detectors, contour finders and the combined estimation of local and global color distribution with subsequent evaluation by the self-learning neural network. This limits the image content to the area in which a possible tumor is located. The actual feature analysis can take place in this area. Some characteristics such as size and diameter result directly from the segmentation. This also allows conclusions to be drawn about the asymmetry of the lesion.
  • the features extracted in this way are classified using a trained artificial neural network, in which the histological findings serve as a control.
  • Other external data can be included in the neural network, such as the total number of birthmarks, family history, skin type and the like.
  • the recording device comprises a hand-held device in the form of a video camera with a lighting fixture assigned to this video camera.
  • Light sources which generate directed and diffuse light are arranged in the lighting fixture.
  • the control and activation of the individual light sources in the individual recordings takes place via an electronic control.
  • the control of the lighting is synchronized with the image recording by the video camera so that the entire image sequence can be recorded in a time-optimized manner.
  • a video recording card is integrated in the arrangement according to the invention, which digitizes the images recorded by the video camera.
  • the digitized image information is stored in a data memory.
  • An automatic evaluation can be carried out directly by an evaluation device.
  • the recording device is characterized by a switchable illumination that is synchronized with the camera recording.
  • the lighting fixture is essential to the invention.
  • different lighting effects diffuse lighting, directional lighting from different angles and translucent lighting
  • the lighting fixture is releasably assigned to the video camera as a camera attachment.
  • the lighting fixture enables video recordings with at least two different types of lighting - with otherwise the same or unchanged recording parameters such as camera position or geometric distance and position of the surface to be examined from the lens. In this way, recordings can be made with directional or diffuse lighting, from whose comparison a three-dimensional image can be extracted.
  • Diffuse light can be generated by assigning a part of the light sources arranged in the lighting fixture to a light-scattering device, as provided for in claim 6.
  • a scatter can be, for example, in front of the Apertures set light sources can be achieved so that only light reflected from the inner wall of the tubular lighting body and thereby becoming diffuse hits the object to be recorded. Disturbing highlights can thus be almost completely avoided.
  • a further advantageous embodiment of the receiving device according to the invention is characterized by the features of claim 7.
  • At least two light sources are offset in the circumferential direction on a pitch circle lying transversely to the central longitudinal axis of the lighting fixture and arranged at an angle converging to the central longitudinal axis.
  • the light is directed flat from several sides onto the surface to be examined.
  • An acute angle to the surface of, for example, 10 ° is advantageous here.
  • a plurality of directed light-generating light sources are arranged on the pitch circle in a uniformly distributed manner in the lighting fixture.
  • attachment rings can be placed on the lighting fixture.
  • a standard white balance of the camera can be carried out with an attachment that contains a white disc.
  • an attachment ring can be used, which takes over the function of a spacer from the surface to be examined.
  • a further attachment can also be used for an epiluminescence microscopic image with a coated glass pane which is designed as a filter for polarized light or antireflective.
  • Figure 4 is a side view of a surface diagnostic device
  • Figure 5 shows the surface diagnostic device in a perspective view 11
  • Figure 6 shows the surface diagnostic device in an exploded view.
  • FIGS. 1 to 3 schematically illustrate the arrangement of a video camera 1 above a surface 2 to be analyzed with a surface irregularity 3 in the form of an elevation 4.
  • the position of the video camera 1 remains unchanged during the diagnostic process, so that the geometric distance between the surface 2 and the lens of the camera remains the same.
  • FIGS. 1 and 2 The arrangement of two light sources 5 and 6 can be seen in FIGS. 1 and 2. These project light beams each from a position offset by 180 ° relative to the surface 2 to be analyzed, the light beams 7, 7 ′ being directed obliquely onto the surface 2 are.
  • the light beams diffusely illuminating the surface 2 are designated by 12 in FIG. 12
  • the digitized signals of the three images are computer-aided in linking operations and evaluated with one another, so that three-dimensional information is obtained about the surface to be analyzed.
  • the surface 2 or the surface irregularity 3 can be evaluated in the manner described above.
  • a surface diagnostic device 13 is described with reference to FIGS. 4 to 6. In all three representations corresponding components have the same reference numerals.
  • the surface diagnostic device 13 comprises a video camera 15 accommodated in a housing 14 with a lighting element 16 assigned to it.
  • the lighting element 16 is detachably coupled to the housing 14.
  • the lighting fixture 16 has a camera adapter 17 and a rear lighting tube 18. This receives four light sources 19, 19 ', 19 ", 19'".
  • the light sources 19, 19 ', 19 ", 19'” form a first light system D and are used to generate diffuse light.
  • the rear lighting tube 18 is connected to a central lighting tube 22.
  • the middle lighting fixture 22 receives four further light sources 23, 23 ', 23 ", 23'".
  • the light sources 23, 23 ', 23 ", 23'” form a second light system G for generating directed light.
  • the end of the lighting fixture 16 is formed by a front lighting tube 24. 13
  • a control board 28 which is linked to the two light systems D and G, is plugged onto the video camera 15.
  • the lighting systems D and G or their light sources 19, 19 ', 19 ", 19"' and 23, 23 ', 23 “, 23'” are controlled via the control board 28.
  • the various lighting modes can be calibrated via the control board 28.
  • a base plate of the surface diagnostic device 13 is designated.
  • the surface diagnostic device 13 is held and operated with a handle 30, in which a trigger 31 is integrated.
  • the front light system G consists of four light sources 23, 23 ', 23 ", 23'”. These are each offset by 90 ° in the circumferential direction on a pitch circle T lying transversely to the central longitudinal axis ML of the lighting body 16.
  • the light sources 23, 23 ', 23 “, 23'” are arranged at an angle ⁇ 'converging to the central longitudinal axis ML.
  • Each light source 23, 23 ', 23 ", 23"' can be controlled individually. When switched individually, they provide the directional lighting required for a photometric-spatial calculation process.
  • the lighting system D for generating diffuse light is arranged in the rear lighting tube 18.
  • the light system D also comprises four light sources 19, 19 ', 19 ". 19'".
  • What is achieved via the front anti-glare ring 21 is that only light reflected from the inner wall 32 of the central lighting tube 22 and thereby becoming diffuse hits the surface to be analyzed.
  • the anti-dazzle ring 21 has four anti-dazzle elements 33 projecting over the outer circumference. 14
  • the lighting systems D and G can be used in combination, e.g. for contact dermatoscopic images. Such a diagnostic process is described below.
  • the attachment ring 26 is placed on the lighting fixture 16.
  • the attachment ring 26 is an open ring, which takes on the function of a spacer when taking pictures with diffuse and directed lighting.
  • the surface diagnostic device is placed with the entire surface of the attachment ring 26 on the skin surface to be examined.
  • a diffusely illuminated real image of the surface of the skin then appears on a computer monitor (not shown here).
  • the trigger 31 on the handle 30 By actuating the trigger 31 on the handle 30, the recording of the images with diffuse and directed lighting is started.
  • Image 1 is taken with diffuse lighting. Here, all four light sources 19, 19 ', 19 “, 19'” are activated. Then four pictures are taken with directional lighting. The individual recordings are made with a time delay of 200 ms to one another, with a different light source 23, 23 ', 23 ", 23'” being activated in each case.
  • the individual images taken appear on the screen for checking. If the user is unsatisfied with the quality of a recording, he can repeat the entire recording process. Otherwise he receives the request to replace the attachment 26 with the attachment 27. This contains a coated glass pane, which acts as a filter for polarized light or against unwanted reflections. A contact dermatoscopic image is then taken with the attachment 27. Then there is a quality query. If the quality of this recording is also confirmed positively, the recording process is ended.
  • le serve as a database for a neural network that is trained to distinguish benign pigment marks from malignant ones. With the help of the neural algorithm, a value for the malignancy of the pigment mark is then determined.
  • the surface structure of the skin in the area of the pigment mark serves here as an important feature in the automatic skin cancer diagnosis by means of the hand-held surface diagnostic device 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche durch Aufnahme der bildlichen Szene mit einer Kamera, wobei mindestens zwei Bilder bei einer Beleuchtung mit gerichtetem und/oder diffusem Licht aufgenommen werden, die Bildinformationen der einzelnen Bilder in digitale Signale umgewandelt und anschließend hieraus ein dreidimensionales Abbild rechnergestüzt ermittelt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Aufnahmevorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Videokamera (1, 15) und einem dieser Videokamera zugeorneten Beleuchtungskörper (16), wobei der Beleuchtungskörper (16) ein erstes Lichtsystem (D) zur Erzeugung von diffusem Licht und ein zweites Lichtsystem (G) zur Erzeugung von gerichtetem Licht und eine Steuerung, durch die das erste und das zweite Lichtsystem unabhängig voneinander elektronisch ansteuerbar sind, aufweist. Außerdem betriftt die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung des obengennanten Verfahrens, umfassend die obenbezeichnete Aufnahmevorrichtung, eine Videoaufnahmekarte zum Digitalisieren von mittels der Aufnahmevorrichtung ermittelten Bildinformationen, einen Datenspeicher zum Speichern der digitalisierten Bildinformation, und eine Auswerteeinrichtung zur rechnergestützten Ermittlung eines dreidimensionalen Abbilds aus den gespeicherten Bildinformationen.

Description

Verfahren und Anordnung zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche
Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren und andererseits eine Anordnung zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche.
Jn einer Vielzahl medizinischer, biologischer oder technischer Anwendungen findet eine Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche statt. So beispielsweise in der Dermato- logie zur Erkennung von Hautkrebs oder bei der Oberflächeninspektion technischer Objekte.
Zum Stand der Technik gehören in diesem Zusammenhang Handmikroskope, die eine Auflichtmikroskopie der zu analysierenden Oberfläche ermöglichen. Hierbei handelt es sich um ein handgehaltenes Gerät mit einer mikroskopischen Optik, die mit einer Kamera gekoppelt eine Inspektion und Befundung der Oberfläche ermöglicht. Die Bilder können vergrößert auf einem Monitor betrachtet werden.
Die bekannten Videomikroskope liefern ein zweidimensionales Abbild der untersuchten Oberfläche. Ein räumlicher Eindruck und damit Rückschlüsse auf die Tiefenstruktur der Oberfläche und deren Auswertung ist nicht möglich.
Aus der DE 42 43 863 A1 ist ein Verfahren zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche durch Aufnahme einer bildlichen Szene mit einer Kamera ersichtlich, wobei mindestens zwei Bilder bei einer Beleuchtung mit gerichtetem Licht aufgenommen werden, die Bildinformationen der einzelnen Bilder in digitale Signale umgewandelt werden und anschließend hieraus eine Kontrolle der Struktur, insbesondere ihrer Regelmäßigkeit, der Oberfläche rechnergestützt ermittelt wird.
Die DE 43 12 452 A1 offenbart ein Verfahren zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche durch Aufnahme einer bildlichen Szene mit einer Kamera, wobei mindestens zwei Bilder bei einer Beleuchtung mit gerichtetem Licht aufgenommen werden, die Bildinformationen der einzelnen Bilder in digitale Signale umgewandelt werden und anschließend hieraus qualitätsbestimmende Parameter der Oberflächenstruktur rechnergestützt ermittelt werden.
Die DE 43 13 258 A1 zeigt ein Verfahren zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche (Textur der menschlichen Hautoberfläche oder einer Replica davon) durch Aufnahme einer bildlichen Szene mit einer Kamera, wobei mindestens zwei Bilder bei einer Beleuchtung mit gerichtetem Licht aufgenommen werden, die Bildinformationen der einzelnen Bilder in digitale Signale umgewandelt werden und anschließend hieraus Kenngrößen rechnergestützt ermittelt.
Weiterhin zeigt die DE 43 12 452 A1 eine Vorrichtung zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche durch Aufnahme einer bildlichen Szene mit einer Kamera entnehmbar, mit einem bildgebendem Sensor wie einer Matrix-Kamera und diesem zugeordneten Beleuchtungskörpern, wobei im Beleuchtungskörper gerichtetes Licht erzeugende Lichtquellen angeordnet und von einer Steuerung elektronisch ansteuerbar sind , sowie mit einem Datenspeicher zur Aufnahme der mittels einer Videoaufnahmekarte digitalisierten Bildinformationen.
Eine ähnliche Vorrichtung ist ebenfalls aus der DE 42 43 863 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine Analyse der dreidimensionalen Beschaffenheit und Form einer Oberfläche ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängi gen Ansprüchen 2 bis 4 charakterisiert. Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, die Beschaffenheit einer Oberfläche durch Aufnahme der bildlichen Szene mit einer Kamera zu analysieren, wobei mindestens zwei Bilder mit unterschiedlichen Beleuchtungsarten aufgenommen werden. Hierbei werden entweder zwei Bilder aufgenommen mit einer Beleuchtung, bei der das Licht aus zwei verschiedenen Richtungen auf die zu untersuchende Oberfläche fällt, oder es wird eine Aufnahme angefertigt mit einem unter einem bestimmten Winkel auf die zu untersuchende Oberfläche gerichteten Licht und ein weiteres Bild wird bei diffusem Licht aufgenommen.
Bei der Aufnahme der Bilder ist eine einheitliche Grundhelligkeit und Farbtemperatur bei allen Beleuchtungsarten wichtig. Dies wird durch eine kombinierte Steuerung der Stromversorgung der Lichtquellen und der Verschlußgeschwindigkeit der Kamera erreicht.
Der geometrische Abstand zwischen der zu untersuchenden Oberfläche bzw. dem Objekt und dem Objektiv ist vorgegeben, so daß Objekt und Objektiv bzw. Kamera eine starre Einheit bilden. Die Aufnahmerichtung, das heißt die Kameraposition, bleibt gleich. Wesentlich ist, daß eine Aufnahme von mindestens zwei Bildern bei unterschiedlichen Beleuchtungsarten erfolgt. Die Aufnahme der einzelnen Bilder kann zeitlich versetzt zueinander erfolgen. Jedes aufgenommene Bild wird digitalisiert und die Informationen in einem Speicher zur weiteren Verarbeitung abgelegt.
Aus den digitalisierten Bildinformationen wird die dreidimensionale Struktur der Oberfläche ermittelt. Hierbei finden photometrisch-räumliche Rechenoperationen Anwendung.
Zur Ermittlung der dreidimensionalen Struktur und Textur reicht es aus, wenigstens zwei Aufnahmen mit gerichteter Beleuchtung durchzuführen, wie dies Anspruch 2 vorsieht. Hierbei werden Bilder mit Beleuchtungen aus jeweils unterschiedlichen Richtungen aufgenommen. Auch wenn grundsätzlich die Aufnahme von zwei Bildern genügt, wird die Analyse und das Ergebnis durch die Aufnahme weiterer Bilder mit jeweils einer Beleuchtung aus einer anderen Richtung verbessert.
Bei der Anordnung von zwei Lichtquellen sollen diese vorzugsweise einander gegenüberliegen. Dies ist möglich, wenn man sie auf einem quer zur optischen Achse liegenden Teilkreis in Umfangsrichtung versetzt anordnet. Ferner werden die Lichtquellen in einem zur optischen Achse konvergierenden Winkel ausrichtet. Die zu untersuchende Oberfläche wird dann bei den Aufnahmen aus zwei unterschiedlichen Richtungen angeleuchtet, so daß jeweils an der angeleuchteten Seite und den jeweiligen Randbereichen ein scharfer Kontrast an der Oberfläche und im rückwärtigen Bereich, jedoch ein schwacher Kontrast bzw. ein Schatten entsteht. Durch Verknüpfungsoperationen der aus den Bildern gewonnenen Informationen, wie der Grauwertsubtraktion, werden dann Rückschlüsse auf die dreidimensionale Information einer Oberflächenunregelmäßigkeit möglich.
Bei dieser Untersuchung ist es wichtig, daß wenigstens zwei, jedoch vorzugsweise mehr Bilder mit unterschiedlichen Beleuchtungsrichtungen aufgenommen werden. Je mehr Bildinformationen aus den einzelnen Bildern vorliegen, um so genauer kann die dreidimensionale Struktur bestimmt werden.
Als Lichtquellen können spezielle miniaturisierte Glühlampen oder Leuchtdioden zum Einsatz gelangen. Die Beleuchtungsrichtung wird zweckmäßigerweise durch entsprechende Ausrichtung der Lichtquellen erreicht.
Eine Logikschaltung sichert in Zusammenarbeit mit einem Steuerprogramm eine einheitliche Grundhelligkeit und Farbtemperatur bei allen Beleuchtungsmodi. Dies wird durch eine kombinierte Steuerung der Stromversorgung der Leuchtkörper und der Verschlußgeschwindigkeit der Kamera erreicht. Zeitkritische Farbanwendungen erfordern den Einsatz einer Dreichip-Farbkamera. Bei nicht zeitkritischen Farbanwendun- gen kann die Dreichip-Farbkamera durch eine kostengünstigere Grauwertkamera ersetzt werden. In diesem Fall kommen als Leuchtkörper lichtstarke Leuchtdioden zum Einsatz, die je nach Ansteuerung Licht im roten, grünen oder blauen Spektralbereich emittieren.
Hier werden jeweils drei Aufnahmen mit den verschiedenfarbigen Beleuchtungen benötigt, um eine RGB-Aufnahme der Dreichip-Farbkamera zu ersetzen.
Wie bereits beschrieben, wird aus den Bildern, die mit gerichtetem Licht aufgenommen worden sind, die dreidimensionale Struktur und Textur einer Oberfläche ermittelt. Hierbei ist es wichtig, mit möglichst gerichteter Beleuchtung zu arbeiten. Unter Struktur ist die makroskopische Form zu verstehen. Bei der dreidimensionalen Textur handelt es sich um die mikroskopische Struktur der Oberfläche.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 wird mindestens ein Bild mit gerichtetem Licht und ein Bild bei diffusem Licht aufgenommen.
Die aus dem bei diffusem Licht aufgenommenen Bild ermittelten Daten dienen zur Ermittlung der Textur der Oberfläche bezüglich Helligkeit und Farbe. Hierdurch ist insbesondere eine Auswertung des Reflektionsvermögens einer Oberfläche möglich. Zu diesem Zweck muß die Beleuchtung möglichst gleichmäßig sein und keine Schatten werfen.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 4 wird die ermittelte dreidimensionale Struktur mittels eines Algorithmus nach Training vorgegebener Merkmalskombinationen klassifiziert.
Diese Bewertung wird aufgabenspezifisch vorgenommen, das heißt, sie ist abhängig von der jeweils untersuchten Oberfläche und den jeweils interessieren Merkmalen. Einsatzbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren sind die Dermatologie, die Metal- lografie und Werkstoffuntersuchung, die Leiterplatteninspektion oder die Kriminalistik. Bei der Dermatologie erfolgt eine Inspektion und die Diagnose von Hautverfärbungen oder Melanomen. In der Werkstoffuntersuchung kann das Verfahren zur Prüfung von Schweißnähten oder zur Diagnose von Rissen in metallischen Gefügen eingesetzt werden. In der Kriminalistik wird die Untersuchung von Haaren, Fasern und ähnlichen Spuren durch das erfindungsgemäße Verfahren weiter verbessert.
Die Bewertung erfolgt durch Extraktion bestimmter anwendungsspezifisch wichtiger Merkmale aus den ermittelten dreidimensionalen Informationen. Hierzu können beispielsweise bei der Schweißnahtuntersuchung Schwellwertoperationen genügen. Besonders vorteilhaft erfolgt die Bewertung in komplexen Anwendungsfällen wie der Hautkrebsdiagnose mittels eines neuronalen Netzes.
Es werden die vom 3D-Bild erhaltenen Informationen im Vergleich zu vorgegebenen Informationsschwerpunkten bewertet, wobei das Netz von Anwendungsfall zu Anwendungsfall unterschiedlich trainiert ist, so daß jeweils markante Merkmalskombinationen selektiert werden können.
Bei der Hautkrebsdiagnose werden die Bilddaten in Anlehnung an die sogenannte ABCDE-Regel hinsichtlich einer asymmetrischen Umrandung, einer unscharfen Begrenzung, eines dunklen oder inhomogenen Colorits, des Durchmessers sowie der Erhebung über die normale Hautoberfläche analysiert.
Die Bildverarbeitung läßt sich dabei in drei Hauptarbeitsschritte einteilen. Diese sind die Vorverarbeitung, die Segmentierung der interessierenden Zone und die Merkmalsextraktion und -analyse.
In der Vorverarbeitung werden Sensorartefakte im digitalen Bild wie Reflektionen, Rauschen usw. beseitigt. Hierzu kommen nicht-lineare Filter zum Einsatz, da bekannte Tiefpaßfilterungen wichtige Informationen, beispielsweise über eine Hautfelderung nachteilig beeinflussen.
Die Segmentierung der interessierenden Zonen erfolgt mittels Kantendetektoren, Konturfinder und der kombinierten Abschätzung von lokaler und globaler Farbverteilung mit nachgeschalteter Auswertung durch das selbstlernende neuronale Netz. Hierdurch wird der Bildinhalt auf den Bereich, in dem sich ein möglicher Tumor befindet, eingeschränkt. In diesem Bereich kann die eigentliche Merkmalsanalyse stattfinden. Einige Merkmale wie Größe und Durchmesser ergeben sich direkt aus der Segmentierung. Diese läßt auch Rückschlüsse auf die Asymmetrie der Läsion zu.
Die so extrahierten Merkmale werden mittels eines trainierten künstlichen neuronalen Netzes klassifiziert, bei dem der histologische Befund als Kontrolle dient. In das neuronale Netz können weitere externe Daten einbezogen werden, wie beispielsweise die Gesamtzahl von Muttermalen, der Familienanamnese, Hauttyp und ähnliches.
Auf diese Weise ist eine dermatologische Untersuchung mit hoher Untersuchungs- und Diagnosegenauigkeit möglich.
Weiterhin ist es eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Aufnahmevorrichtung zu schaffen, die Aufnahmen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind, bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch eine Aufnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
Darüberhinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung bereitzustellen, die eine Durchführung des Verfahrens ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung, wie sie in Anspruch 9 dargelegt ist, gelöst. Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung umfaßt ein Handgerät in Form einer Videokamera mit einem dieser Videokamera zugeordneten Beleuchtungskörper. Im Beleuchtungskörper sind Lichtquellen angeordnet, welche gerichtetes und diffuses Licht erzeugen. Die Ansteuerung und Aktivierung der einzelnen Lichtquellen bei den einzelnen Aufnahmen erfolgt über eine elektronische Steuerung. Die Ansteuerung der Beleuchtung ist mit der Bildaufnahme durch die Videokamera so synchronisiert, daß die gesamte Bildfolge zeitoptimiert aufgenommen werden kann.
In die erfindungsgemäße Anordnung ist eine Videoaufnahmekarte eingebunden, welche die von der Videokamera aufgenommenen Bilder digitalisiert. Die Ablage der digitalisierten Bildinformationen erfolgt in einem Datenspeicher. Eine automatische Auswertung kann unmittelbar durch eine Auswerteeinrichtung erfolgen.
Die Aufnahmevorrichtung zeichnet sich durch eine mit der Kameraaufnahme synchronisierte umschaltbare Beleuchtung aus.
Erfindungswesentlich ist der Beleuchtungskörper. Durch den Einsatz miniaturisierter Lichtquellen können verschiedene Beleuchtungseffekte (diffuse Beleuchtung, gerichtete Beleuchtung aus unterschiedlichen Winkeln und durchscheinende Beleuchtung) im Beleuchtungskörper integriert werden. Der Beleuchtungskörper ist der Videokamera als Kameravorsatz lösbar zugeordnet. Durch den Beleuchtungskörper werden Videoaufnahmen mit mindestens zwei unterschiedlichen Beleuchtungsarten ermöglicht - und zwar bei ansonsten gleichbleibenden bzw. unveränderten Aufnahmeparametern wie Kameraposition oder geometrischer Abstand und Lage der zu untersuchenden Oberfläche zum Objektiv. So können Aufnahmen mit gerichteter oder diffuser Beleuchtung durchgeführt werden, aus deren Vergleich sich ein dreidimensionales Abbild extrahieren läßt.
Diffuses Licht kann erzeugt werden, indem einem Teil der im Beleuchtungskörper angeordneten Lichtquellen eine das Licht zerstreuende Einrichtung zugeordnet wird, wie dies Anspruch 6 vorsieht. Eine solche Streuung kann beispielsweise durch vor die Lichtquellen gesetzte Blenden erreicht werden, so daß nur von der Innenwand des tubusförmigen Beleuchtungskörpers reflektiertes und hierdurch diffus gewordenes Licht auf das aufzunehmende Objekt trifft. Störende Glanzlichter können so nahezu vollständig vermieden werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung ist durch die Merkmalen des Anspruchs 7 charakterisiert.
Danach sind mindestens zwei Lichtquellen auf einem quer zur Mittellängsachse des Beleuchtungskörpers liegenden Teilkreis in Umfangsrichtung versetzt und in einem zur Mittellängsachse konvergierenden Winkel angeordnet.
Hierdurch ist die Aufnahme von mindestens zwei Bildern bei einer Beleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen möglich. Die Kameraposition bleibt hierbei unverändert.
Durch die Beleuchtung des Objekts aus unterschiedlichen Richtungen ist die Aufnahme von Bildern mit voneinander verschiedenen Kontrast- und Schattenzonen möglich. Dies erlaubt Rückschlüsse auf die dreidimensionale Unregelmäßigkeit der Oberfläche durch Subtraktion der Grauwerte.
Bei der Anordnung von zwei Lichtquellen für die gerichtete Beleuchtung ist es zweckmäßig, diese auf dem Teilkreis um 180° versetzt anzuordnen. Hinsichtlich des Projektionswinkels wird eine Einstellung zwischen 5° und 45° als zweckmäßig angesehen - bezogen jeweils auf die optische Achse der Lichtquelle zur zu untersuchenden Oberfläche. Die Anordnung der Lichtkörper mit einer Winkelstellung von 45° konvergierend zur Mittellängsachse erlaubt aus technischer Sicht eine universelle Anwendung. Hiermit können sowohl Erhebungen als auch Vertiefungen und die Textur einer Oberflächenunregelmäßigkeit erfaßt werden.
Grundsätzlich ist es für eine Erfassung der Kontur einer Oberflächenunregelmäßigkeit von Vorteil, wenn die zu untersuchende Oberfläche streifend angeleuchtet wird. Für die 10
einzelnen Aufnahmen wird das Licht von mehreren Seiten flach auf die zu untersuchende Oberfläche gerichtet. Hier ist ein spitzer Winkel zur Oberfläche von beispielsweise 10° von Vorteil.
Um Rückschlüsse auf die dreidimensionale Unregelmäßigkeit einer Oberfläche zu gewinnen, genügen grundsätzlich zwei Aufnahmen mit einer Beleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen. Das Ergebnis wird jedoch verbessert, wenn mehr als zwei, vorzugsweise drei bis sechs Aufnahmen bei jeweils unterschiedlicher Beleuchtungsrichtung erfolgen. Dementsprechend sind bei einer vorteilhaften Ausführungsform im Beleuchtungskörper mehrere gerichtetes Licht erzeugende Lichtquellen auf dem Teilkreis gleichmäßig verteilt angeordnet.
Als zweckmäßige Ausgestaltung ist nach den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgesehen, daß sich auf dem Beleuchtungskörper verschiedene Vorsatzringe aufstecken lassen. So kann beispielsweise mit einem Vorsatz, der eine weiße Scheibe enthält, ein standardisierter Weißabgleich der Kamera erfolgen. Ferner kann ein Vorsatzring Verwendung finden, der die Funktion eines Abstandshalters zur zu untersuchenden Oberfläche übernimmt. In der Kontaktdermatoskopie kann ferner für eine epilumineszenz- mikroskopische Aufnahme ein weiterer Vorsatz eingesetzt werden mit einer beschichteten Glasscheibe, die als Filter für polarisiertes Licht oder antireflektierend ausgelegt ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
Figuren
1 bis 3 im Schema die Zuordnung einer Kamera und verschiedener Lichtquellen zu einer zu analysierenden Oberfläche;
Figur 4 in der Seitenansicht ein Oberflächendiagnosegerät;
Figur 5 das Oberflächendiagnosegerät in einer perspektivischen Darstellung und 11
Figur 6 das Oberflächendiagnosegerät in einer Explosionsdarstellung.
In den Figuren 1 bis 3 ist schematisch die Anordnung einer Videokamera 1 oberhalb einer zu analysierenden Oberfläche 2 mit einer Oberflächenunregelmäßigkeit 3 in Form einer Erhebung 4 veranschaulicht.
Zur Analyse der Beschaffenheit der Oberfläche 2 werden zwei Bilder bei einer Beleuchtung mit gerichtetem Licht (Figuren 1 und 2) und ein Bild bei einer Beleuchtung mit diffusem Licht (Figur 3) aufgenommen. Die Bildinformationen werden dann in digitale Signale umgewandelt, aus denen ein dreidimensionales Abbild der Erhebung 4 rechnergestützt ermittelt wird.
Die Position der Videokamera 1 bleibt während des Diagnosevorgangs unverändert, so daß der geometrische Abstand zwischen der Oberfläche 2 und dem Objektiv der Kamera gleich bleibt.
In den Figuren 1 und 2 erkennt man die Anordnung von zwei Lichtquellen 5 bzw. 6. Diese projizieren Lichtstrahlen jeweils aus einer um 180° zueinander versetzten Position auf die zu analysierende Oberfläche 2, wobei die Lichtstrahlen 7, 7' schräg auf die Oberfläche 2 gerichtet sind. Hierzu sind die Lichtquellen 5, 6 unter einem Winkel α zur Oberfläche 2 gerichtet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Winkel α = 45°. Infolge der Beleuchtung der Oberfläche 2 aus unterschiedlichen Richtungen ist die Aufnahme von zwei Bildern mit voneinander verschiedenen Konstrastzonen 8, 9 und Schattenzonen 10, 11 möglich.
Desweiteren erfolgt die Aufnahme eines Bildes bei diffuser Beleuchtung. Die die Oberfläche 2 diffus ausleuchtenden Lichtstrahlen sind in der Figur 3 mit 12 bezeichnet. 12
Die digitalisierten Signale der drei Bilder werden rechnergestützt in Verknüpfungsoperationen miteinander verrechnet und ausgewertet, so daß man eine dreidimensionale Information über die zu analysierende Oberfläche erhält.
In einem nächsten Schritt kann dann die Auswertung der in vorbeschriebener Weise erfaßten Oberfläche 2 bzw. der Oberflächenunregelmäßigkeit 3 erfolgen.
Anhand der Figuren 4 bis 6 ist ein Oberflächendiagnosegerät 13 beschrieben. In allen drei Darstellungen tragen einander entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen.
Das Oberflächendiagnosegerät 13 umfaßt eine in einem Gehäuse 14 untergebrachte Videokamera 15 mit einem dieser zugeordneten Beleuchtungskörper 16. Der Beleuchtungskörper 16 ist lösbar mit dem Gehäuse 14 gekoppelt.
Der Beleuchtungskörper 16 weist einen Kameraadapter 17 und einen hinteren Beleuchtungstubus 18 auf. Dieser nimmt vier Lichtquellen 19, 19', 19", 19'" auf. Die Lichtquellen 19, 19', 19", 19'" bilden ein erstes Lichtsystem D und dienen zur Erzeugung von diffusem Licht.
Unter Zwischenschaltung eines Distanzstücks 20 und eines Abblendrings 21 ist der hintere Beleuchtungstubus 18 mit einem mittleren Beleuchtungstubus 22 verbunden.
Der mittlere Beleuchtungskörper 22 nimmt vier weitere Lichtquellen 23, 23', 23", 23'" auf. Die Lichtquellen 23, 23', 23", 23'" bilden ein zweites Lichtsystem G zur Erzeugung von gerichtetem Licht.
Der Abschluß des Beleuchtungskörpers 16 wird durch einen vorderen Beleuchtungstubus 24 gebildet. 13
Mit 25, 26, 27 sind in der Figur 6 drei verschiedene Vorsatzringe bezeichnet, welche auf den Beleuchtungskörper 16 gesteckt werden können.
Auf die Videokamera 15 ist eine Steuerplatine 28 gesteckt, welche mit den beiden Lichtsystemen D und G verknüpft ist. Über die Steuerplatine 28 werden die Lichtsysteme D und G bzw. deren Lichtquellen 19, 19', 19", 19"' und 23, 23', 23", 23'" angesteuert. Ferner wird über die Steuerplatine 28 eine Kalibrierung der verschiedenen Beleuchtungsmodi ermöglicht.
Mit 29 ist eine Bodenplatte des Oberflächendiagnosegeräts 13 bezeichnet. Gehalten und bedient wird das Oberflächendiagnosegerät 13 mit einem Handgriff 30, in den ein Auslöser 31 integriert ist.
Das vordere Lichtsystem G besteht aus vier Lichtquellen 23, 23', 23", 23'". Diese sind auf einem quer zur Mittellängsachse ML des Beleuchtungskörpers 16 liegenden Teilkreis T in Umfangsrichtung jeweils um 90° versetzt.
Ferner sind die Lichtquellen 23, 23', 23", 23'" in einem zur Mittellängsachse ML konvergierenden Winkel α' angeordnet. Jede Lichtquelle 23, 23', 23", 23"' ist einzeln ansteuerbar. Einzeln geschaltet liefern sie die für einen photometrisch-räumlichen Rechenvorgang notwendige gerichtete Beleuchtung.
Das Lichtsystem D zur Erzeugung von diffusem Licht ist im hinteren Beleuchtungstubus 18 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt auch das Lichtsystem D vier Lichtquellen 19, 19', 19". 19'". Über den vorgesetzten Abblendring 21 wird erreicht, daß nur von der Innenwand 32 des mittleren Beleuchtungstubus 22 reflektiertes und hierdurch diffus gewordenes Licht auf die zu analysierende Oberfläche trifft. Hierzu weist der Abblendring 21 vier über den äußeren Umfang abstehende Abblendkörper 33 auf. 14
Die Lichtsysteme D und G können kombiniert eingesetzt werden, z.B. bei kontaktder- matoskopischen Aufnahmen. Ein solcher Diagnosevorgang ist nachfolgend beschrieben.
Zu Beginn der Diagnose ist der Vorsatzring 26 auf den Beleuchtungskörper 16 gesteckt. Der Vorsatzring 26 ist ein offener Ring, der die Funktion eines Abstandshalters bei den Aufnahmen mit diffuser und gerichteter Beleuchtung übernimmt.
Das Oberflächendiagnosegerät wird mit der Fläche des Vorsatzrings 26 vollflächig auf die zu untersuchende Hautfläche gesetzt. Auf einem hier nicht dargestellten Monitor eines Computers erscheint dann zunächst ein diffus beleuchtetes Realbild der Hautoberfläche. Durch Betätigen des Auslösers 31 am Handgriff 30 wird die Aufnahme der Bilder mit diffuser und gerichteter Beleuchtung gestartet.
Bild 1 wird mit diffuser Beleuchtung aufgenommen. Hierbei sind alle vier Lichtquellen 19, 19', 19", 19'" aktiviert. Anschließend werden vier Bilder mit gerichteter Beleuchtung aufgenommen. Die einzelnen Aufnahmen erfolgen zueinander um 200 ms zeitversetzt, wobei jeweils eine andere Lichtquelle 23, 23', 23", 23'" aktiviert ist.
Nach etwa einer Sekunde erscheinen die einzelnen aufgenommenen Bilder zur Kontrolle am Bildschirm. Sollte der Benutzer mit der Qualität einer Aufnahme unzufrieden sein, kann er den gesamten Aufnahmevorgang wiederholen. Ansonsten erhält er die Aufforderung, den Vorsatz 26 gegen den Vorsatz 27 auszutauschen. Dieser enthält eine beschichtete Glasscheibe, welche als Filter für polarisiertes Licht oder gegen ungewollte Reflektionen wirkt. Mit dem Vorsatz 27 erfolgt dann eine kontaktdermatoskopi- sche Aufnahme. Anschließend erfolgt eine Qualitätsabfrage. Wird die Qualität dieser Aufnahme ebenfalls positiv bestätigt, wird der Aufnahmevorgang beendet.
Alle sechs aufgenommenen Bilder werden nun digitalisiert und in einer Datenbank abgelegt, in der zusätzliche Risikodaten des Patienten erfaßt sind. Aus den Aufnahmen werden dann mittels Bildverarbeitungsalgorithmen Merkmale extrahiert. Diese Merkma- 15
le dienen zusammen mit den Risikodaten als Datenbasis für ein neuronales Netz, welches darauf trainiert ist, benigne Pigmentmale von malignen zu unterscheiden. Mit Hilfe des neuronalen Algorithmus wird dann ein Wert für die Bösartigkeit des Pigmentmals ermittelt. Die Oberflächenstruktur der Haut im Bereich des Pigmentmals dient hier als wichtiges Merkmal bei der automatischen Hautkrebsdiagnose durch das handgeführte Oberflächendiagnosegerät 13.

Claims

16Patentansprüche
1. Verfahren zur Analyse der Beschaffenheit einer Oberfläche durch Aufnahme der bildlichen Szene mit einer Kamera, wobei mindestens zwei Bilder bei einer Beleuchtung mit gerichtetem und/oder diffusem Licht aufgenommen werden, die Bildinformationen der einzelnen Bilder in digitale Signale umgewandelt und anschließend hieraus ein dreidimensionales Abbild rechnergestützt ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , in welchem mindestens zwei Bilder mit aus unterschiedlichen Richtungen auf die Oberfläche gerichtetem Licht aufgenommen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , in welchem mindestens ein Bild mit schräg zur Vertikalen auf die Oberfläche gerichtetem Licht und ein Bild bei diffusem Licht aufgenommen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem die dreidimensionale Struktur mittels eines Algorithmus nach Training vorgegebener Merkmalskombinationen klassifiziert wird.
5. Aufnahmevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Videokamera (1 , 15) und einem dieser Videokamera zugeordnetem Beleuchtungskörper (16), wobei der Beleuchtungskörper (16) ein erstes Lichtsystem (D) zur Erzeugung von diffusem Licht und ein zweites Lichtsystem (G) zur Erzeugung von gerichtetem Licht und eine Steuerung (28), durch die das erste und das zweite Lichtsystem unabhängig voneinander elektronisch ansteuerbar sind, aufweist. 17
6. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, in welcher das erste Lichtsystem (D) Lichtquellen (19, 19', 19", 19'") und eine das Licht dieser Lichtquellen streuende Einrichtung (21 , 33) aufweist.
7. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, in welcher das zweite Lichtsystem (G) mindestens zwei Lichtquellen (23, 23', 23", 23'") aufweist, die auf einem quer zur Mittellängsachse (ML) des Beleuchtungskörpers (16) liegenden Teilkreis (T) in Umfangsrichtung versetzt sind und in einem zur Mittellängsachse (ML) konvergierenden Winkel (α, ') angeordnet sind.
8. Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, in welcher dem Beleuchtungskörper (16) Vorsatzringe (25, 26, 27) zuordbar sind.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit
einer Aufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
einer Videoaufnahmekarte zum Digitalisieren von mittels der Aufnahmevorrichtung ermittelten Biidinformationen,
einem Datenspeicher zum Speichern der digitalisierten Bildinformation, und
einer Auswerteeinrichtung zur rechnergestützten Ermittlung eines dreidimensionalen Abbilds aus den gespeicherten Bildinformationen.
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