DE3732459C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Mehrzahl von Bildern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 18. Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind aus "Proceeding ICASSP 86", Band 3, Seiten 1785 bis 1788 (1986) bekannt.

Bildinformationen, die die verschiedensten Informationen in großer Menge enthalten können, finden immer mehr Anwendung in den vielfältigsten Bereichen.

Bei einer mehrdimensionalen Abbildung bestehend aus mehreren monochromen zweidimensionalen Bildern mit variierender Dichte, die durch entferntes Abtasten von Bildern bzw. Farbbildern dargestellt werden, soll der Fall der Korrelation der Formverteilung in dem aktuellen Feld aller Bilder mit variierender Dichte betrachtet werden. Wenn Bereiche innerhalb dieser Bilder bzw. der drei Primärfarben-Teilbilder für unterschiedliche Abbildungen festzustellen sind, wurde bisher ein Korrelationsvorgang durchgeführt, um den Bereich mit maximaler Korrelation herauszufinden. Ein Beispiel dafür ist ein Phasenkorrelationsverfahren, das in der eingangs erwähnten Druckschrift "Proceeding ICASSP 86", Band 3, Seiten 1785 bis 1788 (1986) beschrieben ist. Sind bei Anwendung dieses Phasenkorrelationsverfahrens auf ein durch die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau geformtes Bild die Positionen entsprechender Bildelemente der entsprechenden Primärfarben- Teilbilder zueinander versetzt, dann wird der jeweils entsprechende Bereich festgestellt, um die Versetzung der Positionen zu korrigieren. Gemäß diesem Phasenkorrelationsverfahren ist es möglich, den entsprechenden Bereich mit hoher Genauigkeit festzustellen. Allerdings müssen bei diesem Phasenkorrelationsverfahren für jeden Arbeitsobjektbereich die Fourier-Transformation und -Rücktransformationen durchgeführt werden, so daß sich ein hoher Rechenaufwand ergibt, der bei Reduzierung der Verarbeitungszeit eine eigene, besonders große Schaltung erfordert. Dies ist in der Praxis ein erhebliches Problem.

Aus der EP 00 04 855 ist eine Schaltungsanordnung zum Aufbereiten von Mustern in einer Einrichtung zur maschinellen Zeichenerkennung bekannt, bei der die Muster mittels einer als zweidimensionale Fotodiodenmatrix ausgebildeten Abtasteinheit abgetastet und in digitalisierte Bildsignale umgewandelt werden. Hierzu wird ein erster Bildspeicher für das jeweils aktuell abgetastete Bildmuster sowie ein zweiter Bildspeicher verwendet, in dem ein jeweils dazu korreliertes Bildmuster gespeichert ist. Die Bildsignale des zweiten Bildspeichers werden mit den aktuellen Bildsignalen verglichen, wobei in einer Zähleinrichtung die Größe der Übereinstimmung beider Bildsignale in Form eines Zählwerts ermittelt wird, der die weitere Verarbeitung der Bildsignale so steuert, daß eine ausreichende Zeichenaufbereitung möglich ist. Diese Aufbereitung erfolgt so, daß bei schwachen Zeichen mit dünnen Strichstärken jeweils die schwarzen Bildelemente, bei kräftigen Zeichen mit breiten Strichstärken die weißen Bildelemente disjunktiv zusammengefaßt werden.

Aus dem Artikel "Erkennungssysteme mit quadratischen Klassifikatoren und optimierter Merkmalextraktion: Konzeption, Eigenschaften, Erkennungsleistung" von Rainer Ott in Wiss. Ber. AEG-Telefunken, 1981, Heft 3, Seiten 115 bis 128 ist es für eine Schriftzeichenerkennung bekannt, Schriftzeichen mittels quadratischer Unterscheidungsfunktionen zu unterscheiden, deren Koeffizienten aus den statistischen Parametern Mittelwert und Kovarianz berechnet werden. Hierzu wird eine Vielzahl von Daten aufgezeichnet und durch Bestimmung der Kovarianz diese Daten in Klassen unterteilt. Anschließend wird geprüft, welcher Klasse andere Daten zugeordnet werden können. Das heißt, die Kovarianz findet lediglich als Merkmal eines Bildes Verwendung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in mehreren Bildern oder Abbildungen anzugeben, bei denen diese Bereiche für eine Vielzahl von Bildern einfach und mit hoher Genauigkeit festgestellt werden können.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 18 gelöst.

Erfindungsgemäß werden entsprechende Arbeitsobjektbereiche für eine Vielzahl von Bildern eingestellt, die Varianz der Dichteverteilung derselben in diesen Arbeitsobjektbereichen wird berechnet und der entsprechende Bereich wird durch Feststellen der Gruppe von Bereichen mit minimalem Varianzwert bestimmt.

Falls Bereiche in einer Vielzahl von Bildern sich entsprechende Bereiche sind, dann wird die Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung minimal. Somit wird der jeweils entsprechende Bereich dadurch festgestellt, daß diejenige Gruppe von Bereichen festgestellt wird, in der die Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung minimal ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltung des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der wechselweisen Dichte- bzw. Konzentrationsverteilung,

Fig. 4 ein funktionales Blockschaltbild des Aufbaus einer im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Steuereinheit,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Schaltung des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselseitigen Dichteverteilung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung eines dritten Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 ein Blockschaltbild des prinzipiellen Aufbaus eines Komponentenanalysators,

Fig. 9 eine Darstellung einer Schaltungsanordnung eines vierten Ausführungsbeispiels,

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Schaltung des fünften Ausführungsbeispiels,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselseitigen Dichteverteilung,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Endoskopeinrichtung, bei dem das sechste Ausführungsbeispiel verwendet wird,

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein Rotationsfilter,

Fig. 14a eine Darstellung eines Grün-Bildes,

Fig. 14b eine Darstellung eines Rot- oder Blau-Bildes,

Fig. 15 eine schematische Darstellung des Schaltungsaufbaus des siebten Ausführungsbeispiels,

Fig. 16 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselseitigen Dichteverteilung,

Fig. 17 ein Schaltbild eines achten Ausführungsbeispiels und

Fig. 18 ein Diagramm zur Erläuterung der wechselseitigen Dichteverteilung.

Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen das erste Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Vielzahl von Bildern.

Gemäß Fig. 1 befinden sich (Teil-)Bilder unterschiedlich starker und schwacher Abbildungen A und B in entsprechenden Bildspeichern 1a und 1b. Arbeitsobjektbereiche X und Y werden mittels einer Steuereinheit 19 entsprechend innerhalb dieser starken und schwachen Abbildungen A und B eingestellt. Die Bildsignale entsprechender eingestellter Arbeitsobjektbereiche X und Y werden an Addierer 2a und 2b für die entsprechenden Bildelemente angelegt, und die Summe der Konzentrations- bzw. Dichtewerte f und h der Bildsignale der vorstehend genannten eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y wird mittels dieser Addierer 2a und 2b und Speichern 3a und 3b gebildet. Dies bedeutet, daß die durch die Addierer 2a und 2b addierten Werte entsprechend in den Speichern 3a und 3b gespeichert werden. Die in diesen Speichern 3a und 3b gespeicherten Werte und die Dichtewerte f und h der Bildsignale entsprechend den nächsten Bildelementen der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y werden entsprechend von den Addierern 2a und 2b hinzuaddiert.

Wenn somit die Addition für alle Bildelemente der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y durchgeführt ist, dann wird die Summe der Dichtewerte f und h in den Speichern 3a und 3b gespeichert.

Die Summe dieser Dichtewerte f und h wird entsprechend durch die Anzahl der Bildelemente der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y mittels Teiler 4a 4b dividiert und die gemittelten Dichtewerte ⟨f ⟩ und ⟨h⟩ der vorgenannten eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y werden berechnet und in den Speichern 5a und 5b gespeichert.

Die Dichtewerte f und h der Bildsignale der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y werden auch Subtrahierern 6a und 6b für die entsprechenden Bildelemente zugeführt. Die gemittelten Dichtewerte ⟨f ⟩ und ⟨h⟩ werden mittels dieser Subtrahierer 6a und 6b subtrahiert und die Arbeitsergebnisse f - ⟨f ⟩ und h - ⟨h⟩ durch Quadrierer 7a und 7b in Form von Aufruftabellenspeichern quadriert. Die sich ergebenden Rechenergebnisse am Ausgang der Quadrierer 7a und 7b werden mittels eines Addierers 8 addiert, so daß sich ergibt

d ² = (f - ⟨f ⟩) ² + (h - ⟨h⟩) ².

Ferner wird das Ergebnis d ² am Ausgang des Addierers 8 zu allen Bildelementen innerhalb der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y durch einen Addierer 9 hinzuaddiert und im Speicher 10 gespeichert und durch die Anzahl der Bildelemente in den eingestellten Arbeitsobjektbereichen X und Y mittels eines Teilers 11 dividiert, so daß sich ein Mittelwert ⟨d ²⟩ ergibt.

Andererseits wird der Ausgangswert d ² des Addierers 8 einem Aufruftabellenspeicher 12 zugeführt und es wird die Quadratwurzel d berechnet, die zu allen Bildelementen innerhalb der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y mittels eines Addierers 13 und eines Speichers 14 addiert wird, worauf eine Division durch die Anzahl der Bildelemente der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y erfolgt, so daß sich ein Mittelwert ⟨d ⟩ von d ergibt. Dieser Mittelwert ⟨d ⟩ von d wird mittels eines Quadrierers 16 quadriert.

Der Ausgangswert ⟨d ²⟩ des Teilers 11 und der Ausgangswert ⟨d ⟩² des Quadrierers 16 werden subtrahiert und das Ergebnis wird im Speicher 18 gespeichert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Varianz-Berechnungseinrichtung 20 durch die Einheiten von den Addierern 2a und 2b bis zum Subtrahierer 17 gebildet. Das Rechenergebnis des Subtrahierers 17 ist

V = ⟨d ²⟩ - ⟨d ⟩²

was die Varianz des Operationsergebnisses d bis zu dem Addierer 8 darstellt.

Diese Varianz V wird bezüglich ihrer Größe mit einer Varianz V einer unterschiedlichen Gruppe von eingestellten Arbeitsobjektbereichen X und Y der Bilder bzw. Abbildungen A und B mittels einer Steuereinheit 19 verglichen, die eine Bereichsübereinstimmungs-Feststelleinrichtung darstellt. Die Gruppe oder Kombination von Arbeitsobjektbereichen X und Y, bei der der vorgenannte Varianzwert V minimal wird, wird zur Anzeige der Bereichsübereinstimmung festgestellt.

Die genannte Steuereinheit 19 ist wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, aufgebaut.

Insbesondere besitzt die Steuereinheit 19 eine Bereichseinstelleinrichtung 101 zum Einstellen von Arbeitsobjektbereichen X und Y für die Bildspeicher 1a und 1b, eine Vergleichseinrichtung 102 zum Vergleichen des Varianzwertes V, der mittels der Varianz-Berechnungseinrichtung 20 berechnet wurde, mit einem Bezugswert V_min, einen Speicher 103 zum Speichern des Bezugswertes V_min und der Adresse beispielsweise des Arbeitsobjektobjektbereichs Y, eine Speichersteuereinrichtung 104 zum Eingeben des Ausgangssignals der Vergleichseinrichtung 102 und zum Steuern des Speichers 103, um den genannten Varianzwert V als einen neuen Bezugswert V_min nur dann zu speichern, wenn der vorgenannte Varianzwert V kleiner als der bisherige Bezugswert V_min ist und die Adresse des Arbeitsobjektbereichs Y als eine neue Adresse zu speichern, und eine Steuereinrichtung 105 zum Vergleichen des Varianzwertes V mit dem Bezugswert V_min durch die Vergleichseinrichtung 102, um den Varianzwert V für unterschiedliche Kombinationen der Arbeitsobjektbereiche X und Y erhalten und dann die Bereichseinstelleinrichtung 101 derart zu steuern, daß nur der Y-Arbeitsobjektbereich geändert wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sei nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert.

Beim Schritt S 1 in Fig. 2 wird zuerst in den Speicher 103 der Steuereinheit 19 ein ausreichend großer Wert als Bezugswert V_min eingesetzt.

Dann wird beim Schritt S 2 ein spezifizierter eingestellter Arbeitsobjektbereich X aus einem einer Vielzahl von Bildern A und B mit variierender Dichte extrahiert, die entsprechend in den Bildspeichern 1a und 1b gespeichert sind. Beim Schritt S 3 wird der eingestellte Arbeitsobjektbereich Y eines anderen Bildes B extrahiert, um denjenigen Arbeitsobjektbereich festzustellen, der dem vorgenannten speziellen eingestellten Arbeitsobjektbereich Bereich X entspricht, nämlich bezüglich der Helligkeit oder Färbung. Die Bilder mit variierender Dichte können kurz hintereinander aufgenommen sein. Ein Beispiel dafür sind die drei Primärfarben-Teilbilder eines Farbbildes, das im Teilbildfolge- Verfahren abgetastet wird.

Beim Schritt S 4 wird die Varianz V der wechselseitigen Dichteverteilung der Arbeitsobjektbereiche X und Y mittels der Varianz-Berechnungseinrichtung 20 berechnet. Dies bedeutet, daß zuerst aus den Dichtewerten f und h der entsprechenden Bildsignale der genannten Arbeitsobjektbereiche X und Y mittels der Addierer 2a und 2b und des Addierers 8 berechnet wird:

d ² = (f - ⟨f ⟩)² + (h - ⟨h⟩) ².

Die Bedeutung des Rechenergebnisses von d ² soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 erläutert werden. Fig. 3 zeigt ein Korrelationsdiagramm (das nachstehend als zweidimensionales Korrelations-Diagramm bezeichnet sei) mit einer wechselseitigen Konzentrations- oder Dichteverteilung, die sich durch Auftragen der Konzentrationen f und h der Bildelemente, die in den eingestellten Arbeitsobjektbereichen X und Y in der gleichen Position angeordnet sind, in einem ebenen rechtwinkeligen Koordinatensystem mit den Koordinaten f und h ergeben. In diesem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm wird der Abstand der Koordinate (f, h) des wechselseitigen Dichtewertes und die Koordinate (⟨f ⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte dargestellt durch

d = {(f - ⟨f ⟩)² + (h - ⟨h⟩)²}^1/2.

Die Recheneinrichtungen beginnend mit den Addierern 2a und 2b bis zum Addierer 8 dienen somit dazu, das Quadrat d ² des Abstandes d zwischen der Koordinate (f, h) jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate (⟨f ⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte zu bestimmen.

Die Varianz V = ⟨d ²⟩ - ⟨d ⟩² wird berechnet und im Speicher 18 abgespeichert. Das Ergebnis V stellt die Varianz des Abstandes d zwischen der Koordinate (f, h) jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate (⟨f ⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm dar.

Beim Schritt S 5 wird der Varianzwert V mittels der Vergleichseinrichtung 102 in seiner Größe mit dem im Speicher 103 gespeicherten Bezugswert V_min verglichen. Nur im Falle, daß der Varianzwert V kleiner ist als der Bezugswert V_min, wird beim Schritt S 6 mittels der Speichersteuereinrichtung 104 der Varianzwert V als neuer Bezugswert V_min und die Adresse des Arbeitsobjektbereichs Y als neue Adresse Y_min im Speicher 103 gespeichert.

Beim Schritt S 7 wird geprüft, ob der Vorgang fortgesetzt werden soll oder nicht. Bejahendenfalls wird beim Schritt S 3 mittels der Steuereinrichtung 105 der Arbeitsobjektbereich X des Bildes A unverändert gehalten und der Arbeitsobjektbereich Y des Bildes B wird verändert. Es folgt dann der Ablauf gemäß dem Schritt S 3 und der folgenden.

Durch Wiederholen des Ablaufs des Schrittes 3 und der folgenden ergibt sich unter Beibehalten des Arbeitsobjektbereichs X des Bildes A und Verändern des Arbeitsobjektbereichs Y des Bildes B schließlich der Minimalwert der Varianz V als Bezugswert V_min und die Adresse des Arbeitsobjektbereichs Y, in dem die Varianz V minimal ist, als Adresse Y_min, die im Speicher 103 abgespeichert wird.

Somit können unter Beibehalten des Arbeitsobjektbereichs X des Bildes A und Verändern des Arbeitsobjektbereichs Y des Bildes B die größeren der Varianzen V der Sätze von entsprechenden Arbeitsobjektbereichen X und Y verglichen und derjenige Arbeitsobjektbereich Y mit der minimalen Varianz V festgestellt werden.

Falls die innerhalb der beiden Bilder A und B eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y als einander entsprechende Bereiche durch Feststellen derjenigen Bereichskombination bestimmt werden, für die die vorgenannte Varianz V ein Minimum ist, so ist die Ausdehnung der Punkte (f, g) der entsprechenden wechselseitigen Dichtewerte im obenerwähnten zweidimensionalen Korrelations-Diagramm am geringsten.

Unabhängig von der Art der Wechsel kann somit beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der entsprechende Bereich durch einfache Berechnung der Varianz des Abstandes d zwischen der Koordinate (f, h) jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate (⟨f⟩, ⟨h⟩) des Mittelwertes der Dichtewerte festgestellt werden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbespiel.

Gemäß Fig. 5 werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Bildsignale der entsprechenden eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y unterschiedlicher starker und dünner Bilder A und B, die in den Bildspeichern 1a und 1b gespeichert sind, an Aufruftabellenspeicher 22a und 22b für die entsprechenden Bildelemente angelegt und mit Hilfe dieser Aufruftabellenspeicher 22a und 22b werden die entsprechenden Dichtewerte f und h mit Konstanten α und β multipliziert und damit zu αf und βh umgewandelt. Die Ausgangssignale αf und βh dieser Aufruftabellenspeicher 22a und 22b werden mittels einer Recheneinrichtung 23 addiert (oder subtrahiert), so daß sich αf + βh ergibt.

Dieser Ausgangswert αf + βh der Recheneinrichtung 23 wird mittels eine Quadrierers 24 quadriert und dann für alle Bildelemente innerhalb der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y mittels eines Addierers 25 und eines Speichers 26 aufaddiert sowie ferner dividiert durch die Anzahl der Bildelemente innerhalb der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y mittels eines Teilers 27, so daß sich der quadrierte Mittelwert ⟨(αf + βh)²⟩ von αf + βh ergibt.

Andererseits wird das Ausgangssignal αf + βh der Recheneinrichtung 23 an einen Addierer 28 gelegt, der diesen Wert für alle Bildelemente innerhalb der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y addiert und in einem Speicher 29 speichert, worauf mittels eines Teilers 30 eine Division durch die Anzahl der Bildelemente in den eingestellten Arbeitsobjektbereichen X und Y und dann eine Quadrierung in einem Quadrierer 31 erfolgt, so daß sich ein Quadrat des Mittelwertes von αf + βh ergibt.

Der Ausgangswert ⟨(αf + βh)⟩ des Teilers 27 und der Ausgangswert ⟨αf + βh⟩² des Quadrierers 31 werden mittels eines Subtrahierers 32 subtrahiert und das Ergebnis wird in einem Speicher 33 gespeichert und stellt die Varianz V dar mit dem Wert

V = ⟨(αf + βh)²⟩ - ⟨αf + βh⟩²

was der Varianz von αf + βh entspricht.

Der vorstehend beschriebene Ablauf wird in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wiederholt, während der Arbeitsobjektbereich X des Bildes A beibehalten und der Arbeitsobjektbereich Y des Bildes B variiert wird. Die Varianzen V der entsprechenden Kombinationen von X-Arbeitsobjektbereichen und Y-Arbeitsobjektbereichen werden bezüglich ihrer Größe miteinander verglichen und der Arbeitsobjektbereich Y mit minimaler Varianz V wird festgestellt.

Somit wird gemäß Fig. 6 im zweidimensionalen Korrelations-Diagramm die wechselseitige Dichteverteilung auf eine Gerade y = αf + βh projiziert und ihre Varianz V berechnet. Durch Feststellen derjenigen Kombination bzw. Gruppe von Arbeitsobjektbereichen X und Y, bei der die Varianz V minimal ist, ermöglicht die Feststellung der einander entsprechenden Bereiche.

Es sei bemerkt, daß der größte Effekt dann erzielt wird, wenn die Gerade y = αf + βh, auf die die wechselseitige Dichteverteilung projiziert wird, als eine Gerade eingestellt wird, die rechtwinklig eine Richtung schneidet (die nachstehend Hauptkomponentenrichtung genannt sei), in der die Dichteverteilung in dem zweidimensionalen Korrelationsdiagramm am größten ist.

Somit wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel bei bekannter Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte (f, h) in dem genannten zweidimensionalen Korrelations-Diagramm durch Einstellen der wirksamsten Geraden y = αf + βh durch eine äußerst einfache Rechnung der entsprechende Bereich festgestellt und der Schaltungsaufwand ist minimal.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Hauptkomponentenrichtung der wechselseitigen Dichteverteilung der in den Bildspeichern 1a und 1b gespeicherten verschiedenen starken und dünnen Bilder A und B mittels eines Hauptkomponentenanalysators 34 festgestellt, so daß eine Gerade y = αf + βh bestimmt wird, die am wirksamsten für die Projizierung der wechselseitigen Dichteverteilung ist. Die Umwandlungskoeffizienten α und β, die durch den Hauptkomponentenanalysator 34 bestimmt werden, werden an entsprechende Umwandler 35a und 35b angelegt, die aus Multiplizierern oder Aufruftabellenspeichern gebildet sind. Die Bildsignale innerhalb der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y der Bilder A und B werden an die Umwandler 35a und 35b für die entsprechenden Bildelemente angelegt und die entsprechenden Dichtewerte f und h werden durch diese Umwandler 35a und 35b zu αf + βh umgewandelt.

Der vorstehend genannte Hauptkomponentenanalysator 34 ist beispielsweise, wie in Fig. 8 gezeigt, aufgebaut.

Insbesondere sind die Bildsignale A (r) und B (r) in den entsprechenden eingestellten Arbeitsobjektbereichen der starken und schwachen Bilder A und B, die entsprechend in den Bildspeichern 1a und 1b gespeichert sind, am Eingang eines Tiefpaßfilters 201 angelegt. Mittels dieses Tiefpaßfilters 201 werden geeignete Bereiche mit niedriger Raumfrequenz extrahiert und dann in einen Kovarianzmatrixrechner 202 eingegeben. Dieser Kovarianzmatrixrechner 202 umfaßt einen Quadrierer, einen Multiplizierer, einen Addierer und einen kummulativen Addierer. Die entsprechenden Varianzwerte AA², BB² und AB² werden bezüglich der Komponentenwerte AL (r) und BL (r) der entsprechenden Bereiche mit niedriger Raumfrequenz berechnet.

Die Kovarianzmatrix V wird wie folgt definiert:

N: Anzahl der Bildelemente des Objektbildes.

Das Element der vorgenannten Kovarianzmatrix wird einmal in einem Speicher 203 gespeichert und dann zuerst an einen Eigenwertrechner 204 angelegt um die Eigengleichung zu lösen, die dargestellt wird durch folgende Formel:

V A = γ A (2)

wobei
A = (A1, A2)^t: Eigenvektor
γ: Eigenwert.

Der genannte Eigenwertrechner 204 ist eine Schaltung zur Berechnung nur der maximalen Wurzel der Gleichung (3) zum Bestimmen des Eigenwertes γ und umfaßt einen Multiplizierer, einen Dividierer, einen Addierer und einen Tabellenumwandlungsspeicher:

Als nächstes wird das genannte Kovarianzmatrixelement in dem vorgenannten Speicher 203 aufgezeichnet und der Ausgangswert des Eigenwertrechners 204 wird an einen Eigenvektorrechner 205 angelegt. Die entsprechenden Komponentenwerte (n 1 und n 2) des Eigenvektors n für den vorgenannten Eigenwert, dargestellt durch die nachstehende Formel (4) werden in diesem Eigenvektorrechner 205 errechnet. Die erste Hauptkomponente ergibt sich als eine Verbindungsvariante mit dem Element des vorgenannten Eigenvektors n als Koeffizient.

Aus (V - γE)n = 0, ergibt sich

Der restliche Aufbau die Funktionsweise sind die gleichen wie bei den zweiten Ausführungsbeispielen.

Selbst wenn die Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte (f und h) in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm nicht bekannt ist, kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die wechselseitige Dichteverteilung optimal auf eine Gerade y = αf + βh projiziert werden, um die Varianz abhängig von den Dichteverteilungen der Objekte darstellenden beiden Bildern A und B zu berechnen, so daß die einander entsprechenden Bereiche exakt festgestellt werden können.

Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Dichtewerte f und h der Bildsignale der entsprechenden eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y unterschiedlicher in den Bildspeichern 1a und 1b gespeicherter starker und schwacher Bilder A und B einem Subtrahierer 36 für die entsprechenden Bildelemente zugeführt und es wird die Differenz f-h der Dichtewerte berechnet.

Mittels der gleichen Einheit beginnend mit dem Quadrierer 24 bis zum Subtrahierer 32 des ersten Ausführungsbeispiels wird die Varianz V des Ausgangssignals f-h des Subtrahierers 36 wie folgt berechnet:

V = ⟨(f - h)²⟩ - ⟨f - h⟩²

Der vorgenannte Ablauf wird in der gleichen Weise wiederholt wie beim ersten Ausführungsbeispiel, während der Arbeitsobjektbereich X des Bildes A beibehalten und der Arbeitsobjektbereich Y des Bildes B variiert wird. Die Varianzen V entsprechender Gruppen von Arbeitsobjektbereichen X und Y werden bezüglich ihrer Größe miteinander verglichen und es wird der Arbeitsobjektbereich Y mit minimaler Varianz V festgestellt.

Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm die wechselseitige Dichteverteilung auf eine Gerade y = f-h projiziert, die Varianz V berechnet und der entsprechende Bereich wird durch Feststellen derjenigen Gruppe von Arbeitsobjektbereichen X und Y festgestellt, für die Varianz V ein Minimum ist.

Allgemein kann gesagt werden, daß in den meisten Fällen die Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte (f, h) in der (1,1)- Richtung in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm von zwei Schichten oder Darstellungen von starken und schwachen Bildern A und B, die Objekte darstellen, am größten ist. Somit kann der entsprechende Bereich durch Berechnen der Varianz V unter Projizieren der Dichteverteilung in die (1, -1)-Richtung, die die (1,1)-Richtung rechtwinklig schneidet, also auf die Gerade y = f - h festgestellt werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich somit eine vereinfachte Berechnung und ein einfacher Schaltungsaufbau, wobei der entsprechende Bereich mit einer Genauigkeit festgestellt werden kann, die sehr nahe bei derjenigen des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels liegt.

Die Fig. 10 und 11 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 10 werden die Bildsignale der entsprechenden eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y der verschiedenen in den Bildspeichern 1a und 1b gespeicherten starken und schwachen Bilder A und B einem Teiler 37 für die entsprechenden Bildelemente zugeführt und es wird der Wert h/f (oder f/h) berechnet. Mittels der Einheiten beginnend mit dem Quadrierer 24 bis zum Subtrahierer 32 erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Berechnung der Varianz V für den Ausgangswert h/f des Teilers 37 gemäß der Formel

V = ⟨(h/f)⟩ - ⟨h/f⟩².

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ergibt sich der entsprechende Bereich durch Feststellen derjenigen Gruppe von Bereichen X und Y für die die Varianz V minimal ist.

Wenn in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm gemäß Fig. 11 der Gradient von der f-Achse des wechselseitigen Dichtewertes (f, h) durch R dargestellt wird, kann durch Berechnen der Varianz V von tg R = h/f, was diesen Gradient darstellt, bei diesem Ausführungsbeispiel der entsprechende Bereich festgestellt werden.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich der entsprechende Bereich auf Grund einer äußerst einfachen Berechnung und eines äußerst einfachen Schaltungsaufbaus.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen das sechste Ausführungsbeispiel.

Beim sechsten Ausführungsbeispiel wird die Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in unterschiedlichen Bildern gemäß dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel auf eine Einrichtung zum Korrigieren von Farbversetzungen in Bildern eines elektronischen Endoskops angewandt, das mit Teilbildfolge arbeitet.

Fig. 12 zeigt den Aufbau der Einrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Ein elektronisches Endoskopgerät 43 umfaßt im wesentlichen ein Endoskop 44, eine Bildaufnahmeeinrichtung 46, eine Farbversetzungs-Korrektureinrichtung 47 und eine Bilddarstellungseinrichtung 48.

In der Spitze des Endoskops 44 ist eine monochrome Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 49, etwa eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) angeordnet, so daß ein Bild mittels einer Objektivlinse 51 auf die Bildaufnahmeebene geworfen werden kann. Eine Weißlichtquelle 53, etwa eine Xenonlampe ist in der Bildaufnahmeeinrichtung 46 angeordnet und gibt Beleuchtungslicht ab, das durch ein Rotationsfilter 52 und dann durch einen Lichtleiter 54 in Form eines optischen Faserbündels, das in dem Endoskop 44 eingesetzt ist, und wird an der Spitze des Einführteils des Endoskops abgestrahlt.

Wie Fig. 13 zeigt, ist das Rotationsfilter 52 scheibenförmig und umfaßt Farbdurchlaßfilter 54R, 54G und 54B, die Spektren der Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) durchlassen und in Umfangsrichtung angeordnet sind. Wird das Rotationsfilter 52 mit einer Drehzahl von 30 U/s mittels eines Motors 54 angetrieben, der sich in der Bildaufnahmeeinrichtung 46 befindet, dann wird das weiße Licht zeitlich nacheinander umgewandelt in R-, G- und B- Licht und die Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 49 erzeugt jeweils ein monochromes Bild eines mit den farbigen Lichtbündeln R, G und B bestrahlten Objekts.

Das Bildsignal von der Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 49 wird mittels eines A/D-Wandlers 56 in der Bildaufnahmeeinrichtung 46 in ein Digitalsignal umgewandelt und in einem vorbestimmten Farbbereich über einen Selektor 57 in einem Teilbildspeicher 58 gespeichert.

Eine Bildaufnahmesteuereinheit 59 in der Bildaufnahmeeinrichtung 46 ist mit dem A/D-Wandler 56, dem Selektor 57, dem Teilbildspeicher 58 und dem Motor 55 verbunden und steuert das Bildsignal vom mit den Farblichtbündeln R, G und B bestrahlten Objekt, so daß die Bildsignale in den entsprechenden Teilbildspeichern 58 gespeichert werden können.

Die entsprechenden Primärfarben-Teilbilder werden somit schrittweise in den Teilbildspeichern 58 aufgebaut und an einen Selektor 61 in der Farbversetzungs-Korrektureinrichtung 47 angelegt. Das R-Bild und das G-Bild oder das G-Bild und das B-Bild der R-, G- und B- Primärfarben-Teilbilder werden durch eine Farbversetzungskorrektursteuereinheit 64 ausgewählt.

Das Ausgangssignal vom Selektor 61 wird an eine Bereichsübereinstimmungs-Feststelleinrichtung 62 angelegt, um einander entsprechende Primärfarben-Teilbilder festzustellen, wobei die Feststelleinrichtung 62 gebildet wird durch eine Einrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in unterschiedlichen Bildern gemäß dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel. Die Versetzung des R-Bildes oder B-Bildes bezüglich des G-Bildes wird festgestellt und als Verschiebeausmaß 76 in einem mehrdimensionalen Schiebespeicher 63 in Form eines Landkartenschiebespeichers abgespeichert.

Der genannte Farbversetzungs-Feststellvorgang wird durch eine Farbversetzungs-Korrektursteuereinheit 64 gesteuert, die in der Farbversetzungs-Korrektureinrichtung 47 angeordnet ist.

In einem Adressengenerator 66 wird auf der Basis des Verschiebeausmaßes 76, das in dem mehrdimensionalen Schiebespeicher 63 aufgezeichnet ist, eine R- und B-Bilder korrigierende Korrekturadresse erzeugt und in den Teilbildspeicher 58 eingespeichert.

Auf der Basis der Korrekturadresse gibt der Teilbildspeicher 58 ein R-Bildsignal oder ein B-Bildsignal an den Teilbildspeicher 67 in der Bilddarstellungseinrichtung 48 unter Steuerung durch die Farbversetzungskorrektursteuereinheit 64. Das G-Signal in dem Teilbildspeicher 58 und die R- und B-Signale in dem Teilbildspeicher 67 werden in einem D/A-Wandler 68 in Analogsignale umgewandelt und auf einem TV-Monitor 69 als Farbsignale dargestellt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Farbversetzung des R- Bildes und die Farbversetzung des B-Bildes nacheinander durch eine Gruppe von Farbversetzungs-Korrektureinrichtungen in Form der Teilbildspeicher 67 korrigiert. Es können jedoch auch zwei Gruppen von Farbversetzungskorrektureinrichtungen für das R-Bild und das B- Bild vorgesehen sein, die zur Reduzierung der Verarbeitungszeit parallel geschaltet werden.

Nun wird bei einem Teilbildfolgesystem, wie es bei dem elektronischen Endoskop gemäß der vorstehenden Beschreibung verwendet wird, Beleuchtungslicht für Rot, Grün und Blau innerhalb von 1/30 s geändert. Die in der Dichte variierenden Bilder der entsprechenden Farben werden nacheinander eingegeben und die drei Primärfarben-Teilbilder werden gleichzeitig ausgegeben und zur Anzeige gebracht, so daß sich ein Gesamtfarbbild ergibt. Bei diesem System ergeben sich jedoch unterschiedliche Primärfarben- Teilbilder, wenn das Objekt bzw. das Endoskop relativ zueinander rasch bewegt werden. Das wiedergegebene Farbbild ist dann verschwommen oder besitzt einen farbigen Rand, das heißt, es tritt eine sogenannte Farbversetzung auf. Um eine derartige Farbversetzung zu korrigieren, wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 62 zum Feststellen einander entsprechender Bereiche der Primärfarben-Teilbilder verwendet, die gemäß einem der fünf vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet ist.

Gemäß den Fig. 14a und 14b wird die Farbversetzung durch das zuvor beschriebene Eingabeverfahren korrigiert.

Bei der genannten Vorrichtung 62 zum Feststellen einander entsprechender Bereiche der Primärfarben-Teilbilder wird die Verschiebung 76 des R-Bildes und des B-Bildes für die entsprechenden Bildelemente mit dem G-Bild 71 als Bezugsbild bestimmt. Dies bedeutet, daß ein kleiner Bereich 74 der gleichen Größe innerhalb eines R- oder B-Bildes 72 für jeden kleinen Bereich 73 eingestellt wird, für dessen Mitte jedes Bildelement 70 des G-Bildes als Bezugsbild gewählt wird. Die Varianz V der wechselseitigen Dichteverteilung wird berechnet, während die Position des kleinen Bereichs 74 innerhalb des bestimmten Bereichs 75 bewegt wird. Die Einstellung des kleinen Bereichs 73 des G- Bildes 71 und der kleine Bereich 74 des R-Bildes oder des B-Bildes 72, in dem die Varianz V minimal ist, wird bestimmt und das Verschiebeausmaß 76 wird dann in den Schiebespeicher 63 ausgegeben.

Das R- und B-Bild 72 werden dann auf der Basis des derart bestimmten Verschiebeausmaßes 76 in jedem Bildelement 77 des R- und B-Bildes 72 neu formiert und das bezüglich der Farbsetzung korrigierte Farbbild wird ausgegeben und dargestellt.

Es sei bemerkt, daß das Verschiebeausmaß 76 in jedem Bildelement 77 des R- und B-Bildes 72 mit einem Verfahren für alle Bildelemente bestimmt wird, wie es zuvor beschrieben wurde. Der Rechenaufwand ist jedoch bei einem derartigen Verfahren reduziert, bei dem das Verschiebeausmaß für die repräsentativen Bildelemente bestimmt wird, die in festen Intervallen ausgewählt werden. Unter Verwendung einer Kompensationsmethode kann aus diesen repräsentativen Bildelementen auf das Verschiebeausmaß der anderen Bildelemente geschlossen werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein äußerst einfacher Schaltungsaufbau für die Korrektur der Farbversetzung bei einem elektronischen Endoskop mit Teilbildfolge, was außerdem eine kurze Verarbeitungszeit zur Folge hat.

Die Fig. 15 und 16 zeigen ein siebentes Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 15 werden die Bildsignale der entsprechenden eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y der verschiedenen Bilder A und B mit variierender Dichte, die in den Bildspeichern 1a und 1b gespeichert sind, einem Addierer 38 für die entsprechenden Bildelemente zugeführt. Im Addierer 38 wird der Wert f + h bestimmt.

Die Dichtwerte f und h der Bildsignale für die vorgenannten eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y werden auch an Teiler 39a und 39b für die entsprechenden Bildelemente angelegt und durch das Ausgangssignal des Addierers 38, nämlich durch f + h mit Hilfe dieser Teiler 39a und 39b geteilt, so daß sich normierte Werte f′ = f/(f + h) und h′ = h/(f + h) ergeben. Die Ausgangswerte f′ und h′ dieser Teiler 39 und 39b werden im Subtrahierer 40 voneinander subtrahiert, so daß man f′ - h′ erhält.

Mittels der Einheiten beginnend mit dem Quadrierer 24 bis zum Subtrahierer 32 des ersten Ausführungsbeispiels wird die Varianz V des Ausgangswertes f′ - h′ wie folgt berechnet:

V = ⟨(f′ - h′)²⟩ - ⟨f′ - h′⟩²

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann durch Feststellen derjenigen Arbeitsobjektbereiche X und Y, für die die Varianz V minimal ist, der entsprechende Bereich bestimmt werden.

Somit werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Dichtewerte f und h für die entsprechenden Bildelemente der eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y der Bilder A und B mit variierender Dichte durch die Summe f + h dieser Dichtewerte geteilt und normiert zu f′ und h′. Durch Teilen der genannten Dichtewerte f und h durch die Summe f + h der Dichtewerte ergibt sich eine Umwandlung der entsprechenden wechselseitigen Dichtewerte (f und h) zu Punkten (f′, h′) als Projektion von den entsprechenden Punkten (f, h) in Richtung des Ursprungs (0,0) auf die Gerade Z, die (1,0) und (0,1) in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm nach Fig. 16 verbindet. Die Varianz V der Punkte (f′, h′) wird nach der Umwandlung berechnet.

Werden beispielsweise die Bilder A und B mit variierender Dichte als Originalbilder der entsprechenden Dimensionen der zweidimensional gebildeten Bilder betrachtet, dann kann die Summe f + h der genannten Dichtewerte angesehen werden als Darstellung der Helligkeit des zweidimensionalen Bildes. Wenn somit die Dichtewerte f und h durch f + h dividiert werden, was die Helligkeit darstellt, und normiert werden, dann wird der Einfluß der Helligkeit etwa in Form von Helligkeitsschwankungen und Schattenbildungen vermieden, die die Genauigkeit bei der Berechnung der Varianz reduzieren. Somit wird die Genauigkeit der Feststellung des entsprechenden Bereichs verbessert.

Die Fig. 17 und 18 zeigen ein achtes Ausführungsbeispiel.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 17 werden die Bildsignale der entsprechenden eingestellten Arbeitsobjektbereiche X und Y der Bilder A und B mit unterschiedlicher Dichte, die in den Bildspeichern 1a und 1b gespeichert sind, für die entsprechenden Bildelemente an den Addierer 38 angelegt, der die Summe f + h abgibt.

Der Dichtewert f des Bildsignals des eingestellten Arbeitsobjektbereichs X wird für die entsprechende Bildelemente auch einem Teiler 41 zugeführt, und durch diesen durch den Ausgangswert f + h des Addierers 38 geteilt, so daß sich der normierte Wert f′ = f/(f + h) ergibt.

Mit den Einheiten beginnend beim Quadrierer 24 bis zum Subtrahierer 32 wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Varianz V für den Ausgangswert f′ des Teilers 41 wie folgt bestimmt.

V = ⟨f′²⟩ - ⟨f′⟩².

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann der entsprechende Bereich durch Feststellen der Gruppe von Bereichen X und Y mit minimaler Varianz V bestimmt werden.

Wie Fig. 18 in dem zweidimensionalen Korrelations-Diagramm dieses Ausführungsbeispiels zeigt (das das gleiche ist wie beim 7. Ausführungsbeispiel), wird jeder wechselseitige Dichtwert (f, h) zum Punkt (f′, g′) in Richtung des Ursprungs (0,0) auf der geraden Linie Z, die die Punkte (1,0) und (0,1) verbindet, umgewandelt und es wird die Varianz der f-Achsenkomponente der Verteilung dieses Punktes (f′, g′) berechnet.

Wie bei dem siebten Ausführungsbeispiel kann somit der Einfluß von Beleuchtungsschwankungen und Schattenbildung auf die Helligkeit reduziert werden, so daß die Genauigkeit verbessert wird und die Berechnung und der Schaltungsaufbau einfacher werden.

Es sei bemerkt, daß die Erfindung nicht nur in dem Falle zum Feststellen entsprechender Bereiche in einer Vielzahl von Bildern verwendet werden kann, die bezüglich der Formverteilung in dem aktuellen Feld korreliert sind, sondern beispielsweise auch zum Feststellen, ob ein spezielles Objekt in dem Bild vorhanden ist oder nicht und in welcher Position des Bildes sich ein vorhandener spezieller Gegenstand befindet.

Wie zuvor beschrieben, kann bei der vorliegenden Erfindung ein entsprechender Bereich durch Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung in den Arbeitsobjektbereichen einer Vielzahl von Bildern festgestellt werden. Diese Feststellung ist äußerst einfach und erfordert nur eine einfache Berechnung und einen geringen Schaltungsaufwand.

Claims (36)

1. Verfahren zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Mehrzahl von Bildern, wobei von Signalen der Bereiche abgeleitete Werte korreliert werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Einstellen eines Arbeitsobjektbereiches in einem ersten Bild und in mindestens einem weiteren Bild der Vielzahl von Bildern,
• b) Feststellen der wechselseitigen Dichteverteilung in den eingestellten Arbeitsobjektbereichen,
• c) Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung,
• d) Einstellen eines neuen Arbeitsobjektbereiches in mindestens einem weiteren Bild der Vielzahl von Bildern und
• e) Wiederholen der Schritte b), c) und d), bis diejenige Gruppe von Bereichen festgestellt wird, in der der berechnete Varianzwert minimal ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Bildern in einer Bildspeichereinrichtung gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
Berechnen der Varianz des Abstandes zwischen der Koordinate jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate des Mittelwertes der Dichtewerte in einem Korrelations- Diagramm, in dem entsprechende Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in der gleichen Position in den entsprechenden Arbeitsobjektbereichen liegen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen:
ein Projizieren der der Verteilung der wechelseitigen Dichtewerte auf irgendeine Gerade und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte, die auf diese Gerade in einem Korrelations-Diagramm projiziert werden, in dem entsprechende Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Multiplizieren mit einer Konstanten und Addieren der entsprechenden Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und Berechnen der Varianz der Verteilung dieses addierten Wertes.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Projizieren der Verteilung der wechelseitigen Dichteverhältnisse auf eine Gerade, die die Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte rechtwinklig schneidet, und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte, die auf die Gerade in einem Korrelations-Diagramm projiziert werden, in dem entsprechende Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die den gleichen Positionen der Verarbeitungsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Feststellen der Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte, Projizieren der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte auf eine Gerade, die die Hauptkomponentenrichtung rechtwinklig schneidet, und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Korrelations-Diagramm, in dem die entsprechenden Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Projizieren der Verteilung der wechelseitigen Dichtewerte auf eine Gerade in (1, -1)-Richtung und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Korrelations-Diagramm, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche zweier Bilder angeordnet sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Berechnen der Varianz der Verteilungen der Differenzen der entsprechenden Konzentrationen oder Dichten derjenigen Bildelemente, die in den gleichen Positionen in den Arbeitsobjektbereichen von zwei Bildern angeordnet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Berechnen der Varianz der Verteilung der Mengen, die die Gradienten von einer Koordinatenachse der Koordinaten der entsprechenden wechselseitigen Dichteverteilungen in einem Korrelations-Diagramm darstellen, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichteverteilungen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen den Verarbeitungsobjektbereichen von zwei Bildern angeordnet sind.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Berechnen der Varianz der Verteilung des Verhältnisses der Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen in den Arbeitsobjektbereichen zweier Bilder angeordnet sind.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Projizieren der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte in Richtung des Ursprungs (0, 0) auf eine Gerade, die die Punkte (1, 0) und (0, 1) verbindet, und Berechnen der Varianz der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Korrelations-Diagramm, in dem die entsprechenden Dichten oder Konzentrationen der Bildelemente variabel gemacht werden, die in der gleichen Position der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind und in dem die zwei Achsen sich rechtwinklig schneiden und die Frequenz dargestellt wird durch die Dichten oder dergleichen.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Dividieren der entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, durch die Summe der entsprechenden Dichtewerte und damit Normieren derselben und Berechnen der Varianz der Verteilung der Differenzen der normierten entsprechenden Dichtewerte.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Projizieren der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte in Richtung des Ursprungs (0, 0) auf eine Gerade, die die Punkte (1, 0) und (0, 1) verbindet, und Berechnen der Varianz einer Koordinatenkomponente der Verteilung der Dichtewerte projiziert auf die Gerade in einem Korrelations-Diagramm, in dem die entsprechenden Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und in dem sich zwei Achsen rechtwinklig schneiden und in dem die Frequenz durch die Dichten oder dergleichen dargestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in den Arbeitsobjektbereichen einschließt:
ein Dividieren der entsprechenden Dichtewerte, der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche zweier Bilder angeordnet sind, durch die Summe dieser entsprechenden Dichtewerte und Normieren der Dichtewerte der entsprechenden Bildelemente eines Bereichs der Arbeitsobjektbereiche zweier Bilder und Berechnen der Varianz der Verteilung der normierten Dichtewerte.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vielzahl von Bildern die Primärfarben-Teilbilder bei einem nach dem Teilbildfolgeverfahren arbeitenden elektronischen Endoskop sind,
daß entsprechende Arbeitsobjektbereiche für zwei der drei Primärfarben-Teilbilder eingestellt werden,
daß anhand des berechneten minimalen Varianzwertes die Versetzung zwischen den Bereichen festgestellt wird, in denen der Varianzwert ein Minimum ist, und
daß auf der Basis dieser Versetzung die Adresse eines der Bilder korrigiert wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vielzahl von Bildern die drei Primärfarben-Teilbilder darstellen,
daß ein erster Arbeitsobjektbereich für jedes Bildelement mit dem Bildelement als Mittelpunkt für ein Teilbild der drei Primärfarben-Teilbilder eingestellt wird,
daß ein zweiter Arbeitsobjektbereich zum Feststellen desjenigen Bereichs eingestellt wird, der mit dem ersten Arbeitsobjektbereich für die zwei anderen Teilbilder der drei Primärfarben-Teilbilder korrespondiert,
daß die Varianz der wechselseitigen Dichteverteilungen in dem ersten und zweiten Arbeitsobjektbereich berechnet wird,
daß der zweite Arbeitsobjektbereich wiederholt geändert wird,
daß die entsprechenden Varianzwerte in der Vielzahl von Gruppen von Arbeitsobjektbereichen, die durch diese Änderung erhalten wurden, verglichen und diejenige Gruppe von Arbeitsobjektbereichen, in der der Varianzwert minimal ist, festgestellt wird,
daß die Versetzung zwischen den Bereichen, für die der Varianzwert ein Minimum ist, festgestellt wird und daß die Adresse des Bildelements im Mittelpunkt des zweiten Arbeitsobjektbereichs, für den der Varianzwert ein Minimum ist, auf der Basis dieser Versetzung korrigiert wird.

18. Vorrichtung zum Feststellen einander entsprechender Bereiche in einer Vielzahl von Bildern, durch Korrelation von Werten, die von Signalen der entsprechenden Bereiche abgeleitet sind, gekennzeichnet durch eine Varianz-Berechnungseinrichtung (20) zum Berechnen der Varianz der wechselseitigen Dichteverteilung in den Arbeitsobjektbereichen der Vielzahl von Bildern und eine Bereichsübereinstimmungs-Feststelleinrichtung (19) zum Feststellen derjenigen Gruppe von Bereichen, in der der berechnete Varianzwert ein Minimum ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Bildspeichereinrichtung (1a, 1b) zum Speichern der Vielzahl von Bildern vorgesehen ist,
• - daß eine Bereichseinstelleinrichtung (101) zum Einstellen von Arbeitsobjektbereichen für die in der Bildspeichereinrichtung gespeicherten Bilder vorgesehen ist,
• - daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) die Varianz für die durch die Bereichseinstelleinrichtung (101) eingestellten Bilder berechnet und
• - daß die Bereichsübereinstimmungs-Feststelleinrichtung (19) aufweist:
  eine Vergleichseinrichtung (102) zum Vergleichen des berechneten Varianzwertes mit einem Bezugswert,
  eine Speichereinrichtung (103) zum Speichern des Bezugswertes und der Adresse des Arbeitsobjektbereichs,
  eine Speichersteuereinrichtung (104) zum Steuern der Speichereinrichtung (103), damit diese den Varianzwert als neuen Bezugswert nur dann speichert, wenn die Vergleichseinrichtung (102) feststellt, daß der Varianzwert kleiner als der Bezugswert ist, und zum Speichern der Adresse des Arbeitsobjektbereichs als neue Adresse und
  eine Steuereinrichtung (105) zum Steuern der Bereichseinstelleinrichtung (101), um einen der Arbeitsobjektbereiche nach Vergleich des Varianzwertes mit dem Bezugswert zu ändern, um einen Varianzwert in einer unterschiedlichen Gruppe von Arbeitsobjektbereichen zu bestimmen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung zum Berechnen der Varianz des Abstands zwischen der Koordinate jedes wechselseitigen Dichtewertes und der Koordinate des Mittelwertes der Dichtewerte in einem Korrelations-Diagramm aufweist, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht werden, die in der gleichen Position in den entsprechenden Arbeitsobjektbereichen angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) aufweist:
eine erste Recheneinrichtung (7a, 7b) zum Berechnen des Quadrats der Abweichung zwischen der Dichte jedes Bildelements und dem Mittelwert der Dichten der Bildelemente für jeden Arbeitsobjektbereich,
eine zweite Recheneinrichtung (8) zum Addieren der Rechenergebnisse der ersten Recheneinrichtung (7a, 7b) für beide Arbeitsobjektbereiche für die entsprechenden Bildelemente, die in den gleichen Positionen in beiden Arbeitsobjektbereichen angeordnet sind, und
eine dritte Recheneinrichtung (9 bis 18) zum Berechnen der Varianz der Quadratwurzel des Rechenergebnisses der zweiten Recheneinrichtung (8).

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Recheneinrichtung (9 bis 18) eine vierte Recheneinrichtung (9 bis 11) zum Berechnen des Mittelwertes der Rechenergebnisse der zweiten Recheneinrichtung (8),
eine fünfte Recheneinrichtung (12 bis 16) zum Berechnen des Quadrats des Mittelwerts der Quadratwurzel des Rechenergebnisses der zweiten Recheneinrichtung (8) und
eine sechste Recheneinrichtung (17) zum Subtrahieren des Ergebnisses der fünften Recheneinrichtung (12 bis 16) von dem Ergebnis der vierten Recheneinrichtung (9 bis 11) und zum Berechnen der Varianz der Quadratwurzeln des Rechenergebnisses der zweiten Recheneinrichtung (8) aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung (22 bis 32) zum Berechnen der Varianz der Dichte der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade in einem Korrelations-Diagramm aufweist, in dem entsprechende Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche der beiden Bilder angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Recheneinrichtung (22a, 22b, 23) zum Multiplizieren mit einer Konstanten und Addieren der entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche der beiden Bilder angeordnet sind, und eine Recheneinrichtung (24 bis 32) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der durch die genannte Recheneinrichtung (22a, 22b, 23) addierten Werte aufweist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung (23 bis 32, 34, 35a, 35b) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade aufweist, die rechtwinklig die Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte in einem Korrelations-Diagramm schneidet, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Arbeitsobjektbereichen der beiden Bilder angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung einen Hauptkomponenten-Analysator (34) zum Feststellen der Hauptkomponentenrichtung der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte in einem Korrelationsdiagramm, in dem die entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche der beiden Bilder angordnet sind, variabel gemacht sind, eine Recheneinrichtung (35a, 35b, 23) zum Multiplizieren mit einer Konstanten, die auf der Basis der festgestellten Hauptkomponentenrichtung bestimmt ist, und zum Addieren der entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche in zwei Bildern angeordnet sind, und eine Recheneinrichtung (24 bis 32) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der durch die Recheneinrichtung (35a, 35b, 23) addierten Werte aufweist.

27. Vorrichtng nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung (24 bis 32, 36) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade in der (1, -1)-Richtung in einem Korrelations- Diagramm aufweist, in dem die entsprechenden Konzentrationen oder Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Recheneinrichtung (36) zum Berechnen der Differenz der entsprechenden Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und eine Recheneinrichtung (24 bis 32) zum Berechnen der Varianz des Verteilung der Differenzen der entsprechenden Dichten aufweist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung (24 bis 32, 37) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Mengen, die die Gradienten von einer Koordinatenachse der Koordinaten der entsprechenden wechselseitigen Dichtewerte in einem Korrelations-Diagramm aufweist, in dem die entsprechenden Dichten der Bildelemente variabel gemacht sind, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Recheneinrichtung (37) zum Berechnen der Verhältnisse der Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, und eine Recheneinrichtung (24 bis 32) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Verhältnisse aufweist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung (24 bis 32, 38 bis 40) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der wechselseitigen Dichtewerte projiziert auf eine Gerade, die den Punkt (1, 0) mit (0, 1) verbindet, in Richtung des Ursprungs (0, 0) in einem Korrelations-Diagramm aufweist, in dem entsprechende Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, variabel gemacht sind und in dem sich zwei Achsen rechtwinklig schneiden und die Frequenz durch die Dichten oder dergleichen dargestellt wird.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Recheneinrichtung (39a, 39b) zum Teilen der entsprechenden Dichtewerte, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, durch die Summe der entsprechenden Dichtewerte und Normieren derselben und eine Recheneinrichtung (24 bis 32) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der Differenzen der entsprechenden normierten Dichtwerte aufweist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Varianz-Berechnungseinrichtung (20) eine Rechenvorrichtung (24 bis 32, 38, 41) zum Berechnen der Varianz einer Koordinatenachsenkomponente der Verteilung der wechselseitigen Dichtwerte projiziert auf eine die Punkte (1, 0) und (0, 1) verbindende Gerade in Richtung des Ursprungs (0, 0) in einem Korrelations-Diagramm aufweist, in dem entsprechende Dichten der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche von zwei Bildern angeordnet sind, variabel gemacht sind, wobei zwei Achsen sich rechtwinklig schneiden und die Frequenz durch die Dichten oder dergleichen dargestellt ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenvorrichtung eine Recheneinrichtung (41) zum Teilen der entsprechenden Dichtewerte der Bildelemente, die in den gleichen Positionen der Arbeitsobjektbereiche zweier Bilder angeordnet sind, durch die Summe der entsprechenden Dichtewerte und Normieren der entsprechenden Dichtewerte der entsprechenden Bildelemente eines Bereichs der Arbeitsobjektbereiche zweier Bilder und eine Recheneinrichtung (24 bis 32) zum Berechnen der Varianz der Verteilung der normierten Dichtewerte aufweist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Bildern die drei Primärfarben-Teilbilder eines mit Teilbildfolge arbeitenden, elektronischen Endoskops sind, und daß die Adressen und die Farbversetzung der drei Primärfarben-Teilbilder auf der Basis des Wertes der Versetzung zwischen den entsprechenden Bereichen korrigiert werden, in denen der berechnete Varianzwert ein Minimum ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Primärfarben-Teilbilder mittels einer Beleuchtungseinrichtung (52, 53) zum Bestrahlen eines abzubildenden Gegenstandes mit Licht unterschiedlicher Farben und einer Abbildungseinrichtung (51, 49) zum Abbilden des Gegenstandes entsprechend der von der Beleuchtungseinrichtung (52, 53) vorgesehenen Beleuchtung mit unterschiedlichen Farben erzeugt werden.