Extraktion von Konturen aus Verrauschten Bildern

Kurzfassung

Bildwandler verringern durch Rauschvorgänge und Inhomogenitäten der Wandlerflache den Störabstand von Bildmustern. Für eine Bildverarbeitung, die von den Signalen eines Bildwandlers ausgeht, muß das zu analysierende oder zu erkennende Bildmuster daher großen Störabstand und starken Kontrast besitzen, der ggf. im Durchlicht zu schaffen ist. Im industriellen Bereich sind diese Voraussetzungen oft nicht realisierbar.

Bildanalyse und -erkennung stutzen sich auf Musterkonturen. Im hier vorgestellten Kontursensor wird ein geeigneter Bildausschnitt mit optischen Mitteln so vorverarbeitet, daß im Slgnal eines einzigen Fotorezeptors Angaben über Kontrast und Verlauf einer Kontur enthalten sind. Das zu analysierende Bild wird dazu auf eine rotierende Spaltblende mit einseitig radialem, keilförmigen Spalt abgebildet. Der Rezeptor integriert die gesamte durch den Spalt tretende Lichtmenge; das Rezeptorsignal ändert sich, wenn der Spalt über eine Kontur läuft. Das hochpaßgefilterte Signal enthält in der Lage der Maxima Angaben uber Konturrichtungen und, daraus unmittelbar ableitbar, Krümmungen, Ecken und Verzweigungen. Da diese Kontur-Parameter aus dem Signal eines einzigen Rezeptors gewonnen werden und zudem vor der Wandlung uber die Spaltlänge gemittelt wird, ist die Parametermessung nicht beeintrachtigt durch Wandlerinhomogenitäten und Fehlstellen im Bild, die z.B. bei Fernsehabtastung oft storen. Erweitert zu einer linearen, parallelen Bildübertragung mit dem rotierenden Spalt als Gewichtsfunktion komprimiert die optische Vorverarbeitung die umfangreiche Bildinformation in wenige Rezeptorsignale und erleichtert dadurch Wandlung und digitale Verarbeitung erheblich.

Storabstand und Informationskompression sollen anhand von Bildern aus den Bereichen Werkstoff-Bildanalyse und Werkstückerkennung demonstriert werden.