DE3820546A1 - Bildverarbeitungsgeraet zum messen der tiefe eines gegebenen punktes bezueglich eines bezugspunktes mittels zwei stereoskopischer bilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät, das zum Messen einer Lage (Tiefe) eines gegebenen Punktes bezüglich eines Bezugspunktes auf einem dreidimensionalen Objekt aufgrund einer Parallaxe von zwei stereoskopischen Bildern des dreidimensionalen Objektes geeignet ist.

Ein Verfahren zum Messen beispielsweise eines Abstandes (Tiefe oder Höhe) eines Punktes P 2 auf einer z-Achse bezüglich eines Punktes P 1 eines in Fig. 1 gezeigten dreidimensionalen Objektes mittels zwei stereoskopischer Bilder ist in "Johoshori Gakkaishi", Band 22, Nr. 9, Seiten 846-847, September 1981, beschrieben. Diese Meßmethode für den Abstand wird im folgenden näher erläutert. Zunächst werden, wenn ein zu messendes dreidimensionales Objekt von verschiedenen Winkeln beobachtet wird, zwei Bilder (stereoskopische Bilder) erhalten. Wenn beispielsweise das in Fig. 1 gezeigte dreidimensionale Objekt aus einer Richtung beobachtet wird, wird ein in Fig. 2A gezeigtes Bild erhalten. Wenn das Objekt aus einer anderen Richtung betrachtet wird, wird ein in Fig. 2B gezeigtes Bild erhalten. Dann werden entsprechende Punkte auf zwei stereoskopischen Bildern erhalten. Ein Abstand von einem Bezugspunkt zu einem gegebenen Punkt auf dem dreidimensionalen Objekt wird berechnet aufgrund einer Abweichung (Parallaxe) von Positionen der entsprechenden Punkte auf den Bildern.

Die entsprechenden Punkte auf den beiden stereoskopischen Bildern werden durch die folgende herkömmliche Methode erhalten. Das heißt, es sei angenommen, daß eines der beiden stereoskopischen Bilder als ein Bezugsbild gegeben ist. Die Ähnlichkeit zwischen Bildern um ein gegebenes Pixel auf dem Bezugsbild und Bildern um jedes Pixel in einem Suchbereich des anderen Bildes wird berechnet. Ein Pixel, das die größte Ähnlichkeit innerhalb des Suchbereiches liefert, wird als ein Pixel entsprechend dem gegebenen Pixel des Bezugsbildes bestimmt.

Wenn bei der obigen Methode die Abstände zu einer großen Anzahl von Punkten auf einem Objekt berechnet werden, muß eine große Anzahl von Berechnungen durchgeführt werden, um entsprechende Punkte auf zwei stereoskopischen Bildern zu erfassen und eine Abweichung von Positionen der entsprechenden Punkte auf den Bildern zu berechnen, was zu einem großen Zeitaufwand führt. In einem herkömmlichen Bildverarbeitungsgerät wird viel Zeit benötigt, um Abstände zu einer großen Anzahl von Punkten auf einem Objekt zu berechnen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bildverarbeitungsgerät zu schaffen, das entsprechende Punkte auf zwei stereoskopischen Bildern mit hoher Geschwindigkeit erfassen und eine Abweichung von Positionen entsprechender Punkte auf den Bildern berechnen kann; außerdem soll ein Bildverarbeitungsgerät angegeben werden, das eine Tiefe oder Höhe eines beliebigen Punktes bezüglich eines Bezugspunktes auf einem dreidimensionalen Objekt mit hoher Geschwindigkeit aufgrund der berechneten Abweichung der Positionen messen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Bildverarbeitungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 5 bzw. 8 erfindungsgemäß durch die in dessen jeweiligem kennzeichnendem Teil erhaltenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung schafft also ein Bildverarbeitungsgerät mit:

einer ersten Vollbildspeichereinrichtung zum Speichern eines ersten Bildes als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten wird, wenn ein zu messendes dreidimensionales Objekt aus einer vorbestimmten Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des ersten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt sind, die durch eine erste Richtung (x) und eine zweite Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x) definiert sind,
einer zweiten Vollbildspeichereinrichtung zum Speichern eines zweiten Bildes als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten wird, wenn das zu messende dreidimensionale Objekt aus einer von der vorbestimmten Richtung verschiedenen Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des zweiten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt wird, die entlang den ersten und zweiten Richtungen (x, y) ausgedrückt sind und eine Abweichung zwischen den ersten und zweiten Bildern in einer Richtung (x) der ersten und zweiten Richtungen (x, y) erzeugt wird,
einer Verschiebungsbild-Generatoreinrichtung zum Verschieben des zweiten Bildes um einen Wert in der einen Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, um ein verschobenes Bild bzw. Verschiebungsbild zu erhalten,
einer dritten Bildgeneratoreinrichtung zum Berechnen von Absolutwerten von Differenzen zwischen Bilddaten der Pixel in identischen Koordinatenpositionen der Verschiebungs- und ersten Bilder und zum Erhalten eines dritten Bildes, das durch die berechneten Absolutwerte als die Bilddaten der Pixel an der entsprechenden Koordinatenposition des dritten Bildes dargestellt ist,
einer Mittelwertfiltereinrichtung zum Durchführen einer Mittelwertfilterverarbeitung für jedes Pixel des dritten Bildes, um ein viertes Bild zu gewinnen,
einer Halteeinrichtung zum Halten eines fünften Bildes, das die gleiche Abmessung wie das vierte Bild hat und bei dem jedes Pixel einen maximalen Graupegel in einem Anfangszustand aufweist,
einer sechsten Bildgeneratoreinrichtung zum Auswählen von Bilddaten mit einem kleineren Wert aus den Bilddaten der Pixel an identischen Positionen des vierten und fünften Bildes und zum Gewinnen eines sechsten Bildes, das durch die gewählten Bilddaten als Bilddaten der Pixel an den entsprechenden Koordinatenpositionen des sechsten Bildes dargestellt ist,
einer siebenten Bildgeneratoreinrichtung zum Berechnen von Absolutwerten der Differenzen zwischen Bilddaten der Pixel an identischen Koordinatenpositionen des sechsten und fünften Bildes und zum Gewinnen eines siebenten Bildes, das durch die berechneten Absolutwerte der Differenzen als Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen hiervon dargestellt ist,
einer Halteeinrichtung zum Halten eines achten Bildes mit der gleichen Abmessung wie diejenige des siebenten Bildes,
einer neunten Bildgeneratoreinrichtung zum Erfassen eines Graupegels von jedem Pixel des siebenten Bildes und, wenn der erfaßte Graupegel den Wert 0 hat, zum Erhalten eines neunten Bildes, das durch die Bilddaten der Pixel an den entsprechenden Koordinatenpositionen als Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen des neunten Bildes dargestellt ist, und, wenn der erfaßte Graupegel einen anderen Wert als 0 hat, zum Erhalten des neunten Bildes, das durch die Bilddaten dargestellt ist, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx als Bilddaten von Pixeln an entsprechenden Koordinatenpositionen des neunten Bildes anzeigen, und
einer Einrichtung, die, nachdem das neunte Bild erhalten ist, das sechste Bild als das fünfte Bild und das neunte Bild als das achte Bild einstellt und den Wert dx fortschreibt, die wiederholt das neunte Bild erhält und die das schließlich erhaltene Bild als ein Parallaxebild bestimmt, das eine Abweichung von entsprechenden Pixeln auf den ersten und zweiten Bildern durch Graupegel darstellt.

Erfindungsgemäß weist ein Bildverarbeitungsverfahren die folgenden Schritte auf:

Erhalten eines ersten Bildes als ein zweidimensionales Graupegelbild, wenn ein zu messendes dreidimensionales Objekt aus einer vorbestimmten Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des ersten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch eine erste Richtung (x) und eine zweite Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x) definiert sind,
Erhalten eines zweiten Bildes als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten wird, wenn das zu messende dreidimensionale Objekt aus einer Richtung betrachtet wird, die von der vorbestimmten Richtung verschieden ist, wobei eine Position jedes Pixels des zweiten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch die erste und zweite Richtung definiert sind und wobei eine Abweichung zwischen den ersten und zweiten Bildern in nur einer Richtung (x) der ersten und zweiten Richtungen (x, y) erzeugt wird,
Verschieben des zweiten Bildes um einen Wert in der einen Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, um ein verschobenes bzw. Verschiebungsbild zu erhalten, und Berechnen von Absolutwerten der Differenzen zwischen Bilddaten von Pixeln an identischen Koordinatenpositionen der verschobenen und ersten Bilder, um ein drittes Bild zu erhalten, das durch die berechneten Absolutwerte als die Bilddaten der Pixel an den entsprechenden Koordinatenpositionen des dritten Bildes dargestellt ist,
Durchführen einer Mittelwertfilterverarbeitung für jedes Pixel des dritten Bildes, um ein viertes Bild zu erhalten,
Vorbereiten eines fünften Bildes, das die gleiche Abmessung wie diejenige des vierten Bildes hat und von dem jedes Pixel einen maximalen Graupegel in einem Anfangszustand aufweist,
Auswählen von Bilddaten mit einem kleineren Wert aus Bilddaten von Pixeln an identischen Positionen des vierten und fünften Bildes und Erhalten eines sechsten Bildes, um die gewählten Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen des sechsten Bildes zu haben,
Berechnen von Absolutwerten von Differenzen zwischen Bilddaten von Pixeln an identischen Koordinatenpositionen des sechsten und fünften Bildes und Erhalten eines siebenten Bildes, das durch die berechneten Absolutwerte der Differenzen als Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen des siebenten Bildes dargestellt ist,
Vorbereiten eines achten Bildes mit der gleichen Abmessung wie diejenige des siebenten Bildes,
Erfassen eines Graupegels jedes Pixels des siebenten Bildes und, wenn der erfaßte Graupegel den Wert 0 hat, Erhalten eines neunten Bildes, das durch die Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen als Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen des neunten Bildes dargestellt ist, und, wenn der erfaßte Graupegel einen anderen Wert als 0 hat, Erhalten des neunten Bildes, das durch die Bilddaten dargestellt ist, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx als Bilddaten von Pixeln an den entsprechenden Koordinatenpositionen des neunten Bildes anzeigen, und
nach Erhalten des neunten Bildes Einstellen des sechsten Bildes als das fünfte Bild und des neunten Bildes als das achte Bild, um den Wert dx fortzuschreiben, wiederholtes Erhalten des neunten Bildes und Bestimmen des schließlich erhaltenen neunten Bildes als ein Parallaxebild, das eine Abweichung entsprechender Pixel auf dem ersten und zweiten Bild durch Graupegel darstellt.

Mit dem oben beschriebenen Gerät und dem oben erläuterten Verfahren nach der Erfindung können alle Punkte (Pixel) auf zwei stereoskopischen Bildern einfach mit hoher Geschwindigkeit zugeordnet werden, und Abweichungen (Parallaxe) von Positionen innerhalb der Bilder für alle entsprechenden Punkte können einfach mit hoher Geschwindigkeit berechnet werden. Dann kann der Abstand zu den jeweiligen Punkten einfach aufgrund der berechneten Parallaxe berechnet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 2B Darstellungen zur Erläuterung stereoskopischer Bilder,

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaues eines Bildverarbeitungsgerätes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 ein Format einer Tabelle, die in einem in Fig. 3 gezeigten Tabellenspeicher 14-0 gespeichert ist,

Fig. 5 ein Format einer Tabelle, die in einem in Fig. 3 gezeigten Tabellenspeicher 14-1 gespeichert ist,

Fig. 6 ein Flußdiagramm mit der Datenverarbeitung zusammen mit einer Anordnung zur Erläuterung des Betriebs des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgerätes, und

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einem Graupegel jedes Pixels eines Parallaxebildes WD und einer Abweichung dx.

Der Aufbau eines Bildverarbeitungsgerätes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 3 näher erläutert.

Eine Zentraleinheit 11 steuert das gesamte Bildverarbeitungsgerät. Die Zentraleinheit 11 ist mit einem Steuerbus 23 verbunden. Der Steuerbus 23 überträgt eine Vielzahl von Steuerdaten. Der Steuerbus 23 ist an einen Hauptspeicher 12 angeschlossen. Der Steuerbus 23 ist weiterhin mit Voll- bzw. Halbbildspeichern 13-0 bis 13-9 verbunden. Jeder der Vollbildspeicher 13-0 bis 13-9 hält zweidimensionale Bilder zurück, weist eine Kapazität von beispielsweise 2048 Pixel (x-Achse) × 2048 Pixel (y-Achse) auf und speichert 8-Bit-Bilddaten (Graupegeldaten) für jedes Pixel. Der Steuerbus 23 ist mit Tabellenspeichern 14-0 und 14-1 verbunden. Der Tabellenspeicher 14-0 speichert eine in Fig. 5 gezeigte Datenumsetzungstabelle. Der Tabellenspeicher 14-1 speichert eine Datenumsetzungstabelle, wie diese in Fig. 6 gezeigt ist.

Der Steuerbus 23 ist mit einem Bildprozessor 15 zum Verarbeiten von zweidimensionalen Graupegelbildern verbunden. Der Bildprozessor 15 berechnet einen Absolutwert einer Differenz zwischen Bilddaten entsprechender Pixel auf zwei Bildern und läßt einen Speicher den berechneten Absolutwert speichern. Der Prozessor 15 wird im folgenden als DIF-Prozessor 15 bezeichnet. Der Steuerbus 23 ist mit dem Bildprozessor 16 zum Verarbeiten von zweidimensionalen Graupegelbildern verbunden. Der Prozessor 16 berechnet einen Mittelwert von Graupegeln (Bilddaten) von m × n Pixels um jedes Pixel auf zwei Bildern und liefert den Mittelwert als die Bilddaten eines in dem Speicher zu speichernden zentralen Pixels. Der Prozessor 16 wird im folgenden als AVE-Prozessor 16 bezeichnet. Der Steuerbus 23 ist mit dem Prozessor 17 verbunden, um zweidimensionale Graupegelbilder zu verarbeiten. Der Prozessor 17 vergleicht die Graupegel (Bilddaten) von entsprechenden Pixels von zwei Bildern und wählt und speichert einen kleineren Pegel im Speicher. Der Prozessor 17 wird im folgenden als MIN-Prozessor 17 bezeichnet. Der Steuerbus 23 ist mit dem Prozessor 18 zum Verarbeiten von zweidimensionalen Graupegelbildern verbunden. Der Prozessor 18 führt eine Datenumsetzung mittels den Tabellenspeichern 14-0 und 14-1 aus. Der Prozessor 18 wird im folgenden als DCV-Prozessor 18 bezeichnet. Der DCV-Prozessor 18 hat eine Funktion zum Umsetzen von 8-Bit-Bilddaten, in andere 8-Bit-Bilddaten mittels des Tabellenspeichers 14-0 und eine Funktion zum Koppeln des niederwertigsten Bits der 8-Bit-Bilddaten mit anderen 8-Bit-Bilddaten und zum Umsetzen der gekoppelten 9-Bit-Bilddaten in 8-Bit-Bilddaten mittels des Tabellenspeichers 14-1.

Der Steuerbus 23 ist mit einem Anzeigesteuerglied 19 verbunden.

Der Steuerbus 23 ist mit ITV-Steuergliedern 22-0 und 22-1 verbunden (ITV = Bildfernseh . . . ).

Der Bildbus 24 zum Übertragen von Bilddaten ist mit Speichern 13-0 bis 13-9, 14-0 und 14-1, Prozessoren 15 bis 18 und Steuergliedern 19, 22-0 und 22-1 verbunden.

Ein Elektronenstrahlröhren-Monitor 20 ist mit dem Anzeige- Steuerglied 19 verbunden. Der Elektronenstrahlröhren-Monitor 20 führt eine vorbestimmte Anzeige unter der Steuerung des Anzeige-Steuergliedes 19 aus.

Eine ITV-Kamera 21-0 ist mit dem ITV-Steuerglied 22-0 verbunden. Die Kamera 21-0 bildet ein dreidimensionales Objekt ab, um ein zweidimensionales Graupegelbild zu erhalten. Die ITV-Kamera 21-1 ist mit dem ITV-Steuerglied 22-1 verbunden. Die Kamera 21-1 bildet auch ein dreidimensionales Objekt ab, um ein zweidimensionales Graupegelbild zu erhalten. Die ITV-Kameras 21-0 und 21-1 sind angeordnet, um die x-Achse in einem dreidimensionalen Raum zu verschieben, um so ein Einzelobjekt 22 abzubilden.

Das Format einer im Tabellenspeicher 14-0 gespeicherten Tabelle wird im folgenden anhand der Fig. 4 erläutert. Die Tabelle hat 256 Eingänge. Eine 8-Bit-Adresse ist jedem Eingang zugewiesen. Von 256 Eingängen werden einen Wert von "0" anzeigenden 8-Bit-Daten in einem Eingang bei einer Adresse "0" gespeichert. In Eingängen von Adressen "1" bis "255" werden jeweils einen Wert "1" anzeigende 8-Bit- Daten gespeichert.

Das Format einer im Tabellenspeicher 14-1 gespeicherten Tabelle wird im folgenden anhand der Fig. 5 erläutert. Die Tabelle hat 512 Eingänge. Eine 9-Bit-Adresse wird jedem Eingang zugewiesen. Von 512 Eingängen werden in jedem Eingang bei einer Adresse mit dem höchstwertigen Bit "0" 8-Bit-Daten, die mit niedrigeren 8-Bits der Adresse zusammenfallen, gespeichert. In jedem Eingang werden bei einer Adresse mit dem höchstwertigen Bit "1" 8-Bit-Daten, die durch Addieren von 128 zu einer Abweichung dx (weiter unten näher erläutert) erhalten sind, gespeichert.

Eine Bildverarbeitungsoperation des in Fig. 3 beschriebenen Bildverarbeitungsgerätes wird im folgenden anhand der Fig. 6 erläutert.

Die Zentraleinheit 11 lädt ein anfängliches Bild eines in einem Hauptspeicher 12 vorgespeicherten Bildes WMIN in den Vollbildspeicher 13-4. Alle Bilddaten (8 Bits) von Pixel des anfänglichen Bildes des Bildes WMIN zeigen einen Höchstwert (255) an. In ähnlicher Weise lädt die Zentraleinheit 11 das anfängliche Bild des Bildes WD (Parallaxebild), das im Hauptspeicher 12 vorgespeichert ist, in den Vollbildspeicher 13-8. Alle Bilddaten (8 Bits) von Pixels des anfänglichen Bildes des Parallaxebildes WD zeigen einen Mindestwert "0" an.

Ein zu messendes dreidimensionales Objekt wird durch 2 ITV- Kameras 21-0 und 21-1 abgebildet, die so befestigt sind, daß sie auf der x-Achse in einem dreidimensionalen Raum verschoben sind, welcher durch x, y und z festgelegt ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Ein durch die ITV-Kamera 21-0 abgebildetes Bild WL wird in einem Vollbildspeicher 13-0 über einen Bildbus 24 unter der Steuerung des ITV- Steuergliedes 22-0 gespeichert. Das durch die ITV-Kamera 21-1 abgebildete Bild WR wird im Vollbildspeicher 13-1 über den Bildbus 24 unter der Steuerung des ITV-Steuergliedes 22-1 abgebildet. Eine Abweichung in den Bildern WL und WR, die in den Vollbildspeichern 13-0 und 13-1 gespeichert sind, wird lediglich auf der x-Achse erzeugt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Parallaxebild WD aufgrund der zwei stereoskopischen Bilder WL und WR erhalten, indem die folgenden Schritte (1) bis (7) wiederholt werden. Das Parallaxebild WD stellt eine Abweichung entsprechender Pixel auf einem Bezugsbild (in diesem Fall Bild WL) und dem anderen Bild (WR) in Einheiten von Graupegeln dar. Es sei in diesem Ausführungsbeispiel angenommen, daß eine Abweichung dx in den Bereich von -128 bis 127 fällt. Um eine Abweichung dx durch einen Graupegel auszudrücken, wird die Abweichung dx in einen der Werte 0 bis 255 umgewandelt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

(1) Die Zentraleinheit 1 startet den DIF-Prozessor 15. Der DIF-Prozessor 15 verschiebt das im Vollbildspeicher 13-1 gespeicherte Bild WR um einen Wert dx (mit einem Vorzeichen) auf der x-Achse innerhalb eines vorbestimmten Parallaxebereiches. Das erhaltene Bild ist gegeben als WR′. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Parallaxebereich durch ein -128- tes Pixel bis ein 127-tes Pixel definiert.

Der DIF-Prozessor 15 berechnet einen Absolutwert einer Differenz zwischen Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen (x, y) (oder Pixelpositionen) auf dem Bild WR′ und dem Bezugsbild WL. Der Prozessor 15 speichert das Berechnungsergebnis in einem Speicherbereich der identischen Koordinatenposition (x, y) im Vollbildspeicher 13-2 als 8-Bit-Bilddaten. Wenn beispielsweise dx einem Pixel entspricht, so wird ein Pixel bei einer Koordinatenposition (x, y) = (2, 3) auf dem Bild WR in ein Pixel bei einer Koordinatenposition (3, 3) auf dem Bild WR′ umgesetzt. Wenn Bilddaten eines Pixels bei einer Koordinatenposition (3, 3) auf dem Bild WL den Wert "00000000" haben und Bilddaten eines Pixels bei einer Koordinatenposition (3, 3) auf dem Bild WR′ den Wert "00000011" aufweisen, so ist der Absolutwert einer Differenz zwischen den beiden Bilddaten gegeben durch "00000011", und Daten "00000011" werden in dem Speicherbereich der Koordinatenposition (3, 3) im Vollbildspeicher (13-2) gespeichert.

Der Prozessor 15 führt die obige Verarbeitung für alle Bereiche der Vollbildspeicher 13-0 und 13-1 (d. h., alle Pixels der Bilder WL und WR′) aus. Als Ergebnis werden Daten, die den Absolutwert der Differenzen der Graupegel der Pixels an identischen Koordinatenpositionen auf den Bildern WL und WR′ anzeigen, im Vollbildspeicher 13-2 gespeichert. Ein zweidimensionales Graupegelbild, das gebildet wird, wenn die im Vollbildspeicher 13-2 gespeicherten Daten als Grauskaladaten angesehen werden, ist als WDIF gegeben.

(2) Wenn der Prozessor 15 das Bild WDIF im Vollbildspeicher 13-2 erhält, sendet er eine dies anzeigende Nachricht zur Zentraleinheit 11 über den Steuerbus 23. Die Zentraleinheit 11 startet den AVE-Prozessor 16 abhängig von der Nachricht vom Prozessor 15. Der Prozessor 16 filtert das Bild WDIF im Vollbildspeicher 13-2 mittels eines Mittelwertfilters mit einer Abmessung von m × n Pixels. Das heißt, der Prozessor 16 bildet einen Mittelwert von Bilddaten von m × n Pixels um jedes Pixel des Bildes WDIF und speichert den Mittelwert bei der entsprechenden Koordinatenposition im Vollbildspeicher 13-3. Eine derartige Verarbeitung wird als Mittelwertfilterverarbeitung bezeichnet. Für m = 15 und n = 15 berechnet bezüglich des Pixels einer Koordinatenposition (x, y) = (1000, 1000) des Bildes WDIF der Prozessor 16 einen Mittelwert von Bilddaten von 15 × 15 Pixels bei Koordinatenpositionen (993, 993) bis (1007, 993), (993, 994) bis (1007, 994), . . . (993, 1007) bis (1007, 1007) und speichert den berechneten Wert in einem Speicherbereich einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-3. Der Prozessor 16 führt die Mittelwertfilterverarbeitung für alle Bereiche des Vollbildspeichers 13-2 aus. Ein zweidimensionales Graupegelbild, das gebildet ist, wenn die im Vollbildspeicher 13-3 gespeicherten Mittelwerte als Grauskaladaten behandelt werden, wird als Bild WAVE bezeichnet.

Bilddaten jedes Pixels des Bildes WAVE stellen einen Auswertungswert einer Ähnlichkeit zwischen Bildern WL und WR′ dar, wenn die Abweichung zwischen den Bildern WR und WR′ den Wert dx hat. Je kleiner der Auswertungswert ist, desto größer wird die Ähnlichkeit der Bilder um die Pixels.

(3) Wenn der Prozessor 16 das Bild WAVE im Vollbildspeicher 13-3 erhält, sendet er eine dies anzeigende Nachricht zur Zentraleinheit 11. Die Zentraleinheit 11 startet den MIN- Prozessor 17 abhängig von der Nachricht vom Prozessor 16.

Der MIN-Prozessor 17 wählt die kleineren Daten aus den Bilddaten von Pixels bei identischen Koordinatenpositionen (x, y) des im Vollbildspeicher 13-3 gespeicherten Bildes WAVE und des im Vollbildspeicher 13-4 gespeicherten Bildes WMIN. Der Prozessor 17 speichert die gewählten Daten in einem Speicherbereich einer identischen Koordinatenposition im Vollbildspeicher 13-5. Wenn beispielsweise Daten "00000000" bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-3 und Daten "00000011" bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-4 gespeichert werden, wählt der Prozessor 17 die Daten "00000000" und speichert die gewählten Daten "00000000" bei der Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-5. Der Prozessor 17 führt die obige Verarbeitung für alle Pixels der Bilder WAVE und WMIN durch, die in den Vollbildspeichern 13-3 und 13-4 gespeichert sind. Ein zweidimensionales Graupegelbild, das gebildet wird, wenn die im Vollbildspeicher 13-5 gespeicherten Daten als Grauskaladaten angesehen werden, ist als Bild WMIN′ gegeben.

Bilddaten jedes Pixels des Bildes WMIN sind ein Mindestauswertungswert von denjenigen Daten, die eine Ähnlichkeit zwischen den Bildern WL und WR′ bei der vorhergehenden Abweichung dx anzeigen. Im Gegensatz hierzu sind Bilddaten jedes Pixels des Bildes WMIN′ ein Mindestauswertungswert einer Reihe von Abweichungen dx einschließlich einer vorliegenden Abweichung dx.

Wie weiter unten näher beschrieben werden wird, wird das Bild WMIN′ als Bild WMIN bei der nächsten Verarbeitung verwendet. Bilddaten jedes Pixels des Bildes WMIN sind ein Wert, der vom Hauptspeicher 12 in der ersten Verarbeitung (dx = anfänglicher Wert) geladen ist, und sie sind ein Maximalwert (255). In diesem Fall werden Bilddaten des Bildes WAVE für alle Pixels gewählt. Daher fällt das Bild WMIN′ mit dem Bild WAVE zusammen.

(4) Wenn der Prozessor 17 das Bild WMIN′ im Vollbildspeicher 13-5 erhält, sendet er eine dies anzeigende Nachricht an die Zentraleinheit 11. Die Zentraleinheit 11 startet wieder den DIF-Prozessor 15 abhängig von der Nachricht vom Prozessor 17. Der Prozessor 15 berechnet den Absolutwert einer Differenz zwischen Bilddaten der Pixels bei identischen Koordinatenpositionen auf dem Bild WMIN im Vollbildspeicher 13-14 und auf dem Bild WMIN′ im Vollbildspeicher 13-5 und speichert das Rechenergebnis in einem Speicherbereich bei der identischen Koordinatenposition (x, y) im Vollbildspeicher 13-6 als 8-Bit-Daten. Wenn beispielsweise Daten "00000011" bei einer Koordinatenposition (1000, 10000) im Vollbildspeicher 13-4 und Daten "00000000" bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-5 gespeichert werden, speichert der Prozessor 15 Daten "00000011" bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-6. Der Prozessor 15 führt diese Verarbeitung für alle Speicherbereiche der Vollbildspeicher 13-4 und 13-5 aus. Ein zweidimensionales Graupegelbild, das gebildet wird, wenn die im Vollbildspeicher 13-6 gespeicherten Daten als Grauskaladaten angesehen werden, ist als ein Bild WW gegeben.

Wie oben beschrieben wurde, besteht das Bild WMIN′ aus den kleineren Bilddaten der Bilddaten der Pixels bei den identischen Koordinatenpositionen (x, y) der Bilder WAVE und WMIN. Aus diesem Grund werden Bilddaten jedes Pixels des Bildes WW ein positiver Wert bei einem Pixel, wo die Bilddaten des Bildes WAVE kleiner als diejenigen des Bildes WMIN sind, und sie werden 0 bei einem Pixel, wo die Bilddaten des Bildes WAVE gleich oder größer als diejenigen des Bildes WMIN sind. Das heißt, die Bilddaten jedes Pixels des Bildes WW werden ein positiver Wert bei einem Pixel, wo ein Auswertungswert bei einer Reihe von "dx" s einschließlich des vorliegenden dx kleiner als derjenige bei einem vorhergehenden dx ist, und sie werden 0 bei einem Pixel, wo der Auswertungswert bei einer Reihe von "dx"s einschließlich des vorliegenden dx gleich oder größer als derjenige beim vorangehenden dx ist.

(5) Wenn der DIF-Prozessor 15 das Bild WW im Vollbildspeicher 13-6 erhält, sendet er eine dies darstellende Nachricht zur Zentraleinheit 11. Die Zentraleinheit 11 lädt eine Datenumsetztabelle vom Hauptspeicher 12 in den Tabellenspeicher 14-0 abhängig von der Nachricht vom Prozessor 15. Nach Abschluß des Ladens startet die Zentraleinheit 11 den DCV-Prozessor 18. Der Inhalt der Datenumsetzungstabelle, die in den Tabellenspeicher 14-0 geladen ist, ist in Fig. 4 gezeigt.

Der Prozessor 18 adressiert die Datenumsetzungstabelle im Tabellenspeicher 14-0, wobei er als Adresse Bilddaten jedes Pixels bei einer Koordinatenposition (x, y) des Bildes WW verwendet, das im Vollbildspeicher 13-6 gespeichert ist. Der Prozessor 18 liest den Inhalt eines bezeichneten Einganges aus und speichert den ausgelesenen Inhalt in einem Speicherbereich bei der identischen Koordinatenposition (x, y) im Vollbildspeicher 13-7. Das heißt, der Prozessor 18 setzt die Bilddaten jedes Pixels des Bildes WW in Daten um, die in dem entsprechenden Datenbereich der Datenumsetzungstabelle aufgezeichnet sind. Beispielsweise sind die bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-6 gespeicherten Daten "00000000", während Daten "00000000" bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-7 gespeichert sind. Wenn die bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-6 gespeicherten Daten den Wert "00000000" oder mehr haben, werden Daten "00000001" bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) im Vollbildspeicher 13-7 gespeichert. Der Prozessor 18 führt diese Verarbeitung für alle Speicherbereiche des Vollbildspeichers 13-6 durch. Ein zweidimensionales Graupegelbild, das gebildet wird, wenn die im Vollbildspeicher 13-7 gespeicherten Daten als Grauskaladaten betrachtet werden, wird als Bild WNEW bezeichnet. Bilddaten jedes Pixels des Bildes WNEW werden "1" bei einem Pixel, wo ein Auswertungswert einer Ähnlichkeit in der vorliegenden Abweichung dx kleiner als ein Mindestauswertungswert einer Ähnlichkeit einer vorangehenden Abweichung dx ist (d. h., ein Pixel, bei dem eine Ähnlichkeit in der vorliegenden Abweichung dx größer als eine Ähnlichkeit in der vorangehenden Abweichung dx ist); sonst nehmen sie den Wert 0 an.

(6) Wenn der DCV-Prozessor 18 das Bild WNEW im Vollbildspeicher 13-7 erhält, sendet er eine dies darstellende Nachricht zu der Zentraleinheit 11. Abhängig von dieser Nachricht lädt die Zentraleinheit 1 die Datenumsetzungstabelle vom Hauptspeicher 12 in den Tabellenspeicher 14-1. Danach startet die Zentraleinheit 11 den DCV-Prozessor 18 wieder. Wie oben erläutert wurde, werden in einem Eingang, der einer Adresse mit dem höchstwertigen Bit einer logischen "0" zugewiesen ist, 8-Bit-Daten gleich niedrigeren 8 Bits der Adresse gespeichert. In einem Eingang, der einer Adresse mit dem höchstwertigen Bit einer logischen "1" zugewiesen ist, werden 8-Bit-Bilddaten gesetzt, die einen Graupegel entsprechend einer Abweichung dx zu jener Zeit darstellen. Wie oben beschrieben wurde, kann in diesem Ausführungsbeispiel die Abweichung dx innerhalb des Bereiches von -128 bis 127 schwanken, und sie wird als ein Graupegel verarbeitet. Daher wird 128 zur Abweichung dx addiert, und der Graupegel wird als eine positive ganze Zahl ausgedrückt, die in den Bereich von 0 bis 255 fällt. Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen Abweichungen dx und Graupegeln.

Wenn der Prozessor 18 durch die Zentraleinheit 11 erneut startet, erzeugt er 9-Bit-Adreßdaten, die als eine obere Adresse das niederwertigste Bit der Daten haben, welche einen Graupegel (0 oder 1) jedes Pixels bei einer Koordinatenposition (x, y) des Bildes WNEW darstellen, das im Vollbildspeicher 13-7 gespeichert ist, und als untere Adresse 8-Bit-Bilddaten eines Pixels bei der identischen Koordinatenposition (x, y) des Bildes WD (erhalten als Parallaxebild) aufweisen. Der Prozessor 18 adressiert die Datenumsetzungstabelle im Tabellenspeicher 14-1 mittels der erzeugten 9-Bit- Adreßdaten. Der Prozessor 18 schreibt die in einem bezeichneten Eingang gespeicherten Daten in einen Speicherbereich bei der identischen Koordinatenposition (x, y) im Rahmenspeicher 13-9.

Der Prozessor 18 führt die obige Verarbeitung für alle Koordinatenpositionen (x, y) der Vollbildspeicher 13-7 und 13-8 aus. Wie oben beschrieben wurde, bedeuten Bilddaten mit dem niederwertigsten Bit einer logischen "1" des Bildes WNEW, daß das Pixel die höchste Ähnlichkeit aufweist und ein Graupegel (dx + 128) entsprechend der vorliegenden Abweichung dx wird in einem entsprechenden Speicherbereich des Vollbildspeichers 13-9 gespeichert. Bilddaten mit dem niederwertigsten Bit einer logischen "0" des Bildes WNEW haben eine geringere Ähnlichkeit in der vorliegenden Abweichung dx als diejenige in der vorangehenden Ähnlichkeit dx. Aus diesem Grund wird der bereits gespeicherte Graupegel in dem entsprechenden Speicherbereich des Vollbildspeichers 13-9 gespeichert. Als Ergebnis kann ein Parallaxebild WD′ mit der höheren Ähnlichkeit als das Bild WD im Vollbildspeicher 13-9 erhalten werden.

(7) Wenn ein Bild WD′ im Vollbildspeicher 13-9 erhalten wird, werden Bilddaten vom Vollbildspeicher 13-5 zum Vollbildspeicher 13-4 übertragen, und Bilddaten werden vom Vollbildspeicher 13-9 zum Vollbildspeicher 13-8 übertragen. Somit wird ein Bild WMIN′, das im Vollbildspeicher 13-5 durch die Verarbeitung im Schritt (3) erhalten ist, ein neues Bild WMIN anstelle des alten Bildes WMIN, und das im Vollbildspeicher 13-9 durch die Verarbeitung im Schritt (6) erhaltene Bild WD′ wird ein neues Bild WD anstelle des alten Bildes WD.

Wenn die Operationen von (1) bis (7) für eine gegebene Abweichung dx abgeschlossen sind, wird dx fortgeschrieben (beispielsweise um +1 erhöht oder inkrementiert), und die Operationen von (1) bis (7) werden erneut durchgeführt. In diesem Fall wird dx im Tabellenspeicher 14-1 ebenfalls fortgeschrieben. Wenn die Operationen von (1) bis (7) für alle "dx" s in dem vorbestimmten Parallaxebereich abgeschlossen sind (in diesem Ausführungsbeispiel -128 bis 127), so wird die Operation zum Gewinnen des Parallaxebildes WD abgeschlossen.

Ein Wert, der durch Subtrahieren von 128 von den Bilddaten eines gegebenen Pixels eines schließlich erhaltenen Parallaxebildes WD erhalten ist, stellt eine Parallaxe dieses Pixels dar. Wenn beispielsweise Bilddaten eines Pixels bei einer Koordinatenposition (1000, 1000) den Wert 130 haben, beträgt eine Parallaxe 2 nach Fig. 7, und ein Pixel eines Bildes WR entsprechend dem Pixel bei der Koordinatenposition (1000, 1000) des Bildes WL beträgt (1002, 1000).

Ein Verfahren zum Erhalten einer Entfernung zu einem gegebenen Punkt auf einem dreidimensionalen Bild bezüglich eines gegebenen Bezugspunktes mittels eines Parallaxebildes WD wird im folgenden beschrieben:

Wenn beispielsweise Entfernungen zu Bezugspunkten P 1 von den linken Enden von zwei in Fig. 2A und 2B gezeigten stereoskopischen Bildern durch L 1 A und Entfernungen von den linken Enden der Bilder zu Punkten P 2 durch L 2 A und L 2 B gegeben sind und wenn ein durch die Augenpunkte von zwei ITV-Kameras definierter Winkel durch R festgelegt ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, so wird der Abstand H des Punktes P 2 bezüglich des Punktes P 1 durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

H = (L 1 A/tanR- (L 1 B/sinR )
- [(L 2 A/tanR ) - (L 2 B)sinR )]

Wenn daher eine Koordinatenposition (x, y) eines Punktes P 1 auf einem Bezugspunkt durch (x 1, y 1) und Bilddaten eines Pixels bei der Koordinatenposition (x 1, y 1) des Bildes WD durch D 1 gegeben sind, hat L 1 A den Wert x 1, die Parallaxe dx 1 beträgt (D 1 - 128), und der Abstand L 1 B zu dem Punkt P 1 von dem linken Ende des Bildes WR ist festgelegt durch (x 1 + D 1 - 128).

Wenn eine Koordinatenposition (x, y) eines Punktes P 2 auf einem Bezugsbild durch (x 2, y 2) gegeben ist und Bilddaten eines Pixels bei der Koordinatenposition (x 2, y 2) des Bildes WD den Wert D 2 haben, hat L 2 A den Wert x 2, die Parallaxe dx 2 ist gegeben durch (D 2 - 128) und der Abstand L 2 B zu dem Punkt P 2 von dem linken Ende des Bildes WR ist festgelegt durch (x 2 + D 2 - 128). Daher beträgt der Abstand H zwischen den Punkten P 2 und P 1:

H = x 1/tanR- (x 1 + D 1 - 128)/sinR - [x 2/tanR
- (x 2 + D 2 - 128)/sinR]

Wenn daher eine tatsächliche Entfernung auf dem dreidimensionalen Objekt 22 entsprechend einer Koordinatenposition eines Bildes (ein Abstand zwischen 2 Pixels) zuvor berechnet wird, kann die Höhe H berechnet werden. Zum einfacheren Verständnis wird der Abstand zwischen den Punkten P 2 und P 1 berechnet. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Eine Berechnung kann auch mittels anderer Gleichungen ausgeführt werden.

In dem obigen Ausführungsbeispiel haben die in jedem Vollbildspeicher gespeicherten Bilddaten 8 Bits, und der Parallaxebereich ist definiert durch -128 bis 127. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Werte beschränkt. Wenn beispielsweise der Parallaxebereich geändert wird, werden auch die in Fig. 7 gezeigten Graupegel geändert.

Um in dem obigen Ausführungsbeispiel stereoskopische Bilder einzugeben, werden zwei ITV-Kameras verwendet. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise wird eine zu beobachtende Probe gedreht, so daß stereoskopische Bilder von einem einzigen Elektronenmikroskop eingegeben werden können. Die vorliegende Erfindung kann auf die automatische Schaffung einer Konturlandkarte aus zwei Luftphotographien abgestellt werden. Weiterhin kann ein dreidimensionales Festkörperanzeigemodell durch das Parallaxebild gebildet werden, das entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten ist.

In dem obigen Ausführungsbeispiel werden die Operationen zum Speichern der Datenumsetzungstabellen in den Tabellenspeichern 14-0 und 14-1 durchgeführt, sooft die Schritte (5) und (6) gestartet bzw. begonnen werden. Jedoch sind die Speicheroperationen nach den zweiten und folgenden Verarbeitungsoperationen nicht erforderlich. Eine entsprechende Tabelle kann in einem einzigen Tabellenspeicher gespeichert werden, sooft die Schritte (5) und (6) begonnen werden. Eine Datenumsetzungstabelle mit einem Festwertspeicher (ROM) kann verwendet werden.

In dem obigen Ausführungsbeispiel wurde als Beispiel eines Filterns ein Pfeil mit m = n = 15 veranschaulicht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Die Größen n und m können voneinander verschieden sein. Ein Mittelwert von Bilddaten von Pixels in einem kreisförmigen oder ovalen Bereich, der ein gegebenes Pixel umgibt, kann berechnet werden. Weiterhin kann nicht nur die Mittelwertfiltermethode, sondern auch jede andere bekannte Ähnlichkeitsberechnungsmethode eingesetzt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät, das oben erläutert wurde, können alle Punkte (Pixels) von zwei stereoskopischen Bildern in einfacher Weise mit hoher Geschwindigkeit zugeordnet bzw. in Übereinstimmung gebracht werden, und eine Abweichung (Parallaxe) von Positionen innerhalb der Bilder kann auf einfache Weise mit hoher Geschwindigkeit berechnet werden, indem ein zweidimensionales Graupegelbild unabhängig von Vorliegen/Abwesenheit eines Merkmalpunktes (Rand oder Kante) auf den Bildern verarbeitet wird. Dann kann eine Entfernung zu einem beliebigen Punkt bezüglich eines Bezugspunktes (Höhe oder Tiefe) einfach aufgrund der berechneten Parallaxe berechnet werden.

Claims (11)

1. Bildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch:
eine erste Vollbildspeichereinrichtung (13-0) zum Speichern eines ersten Bildes (WL) als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten ist, wenn ein zu messendes dreidimensionales Objekt (22) aus einer vorbestimmten Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des ersten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch eine erste Richtung (x) und eine zur ersten Richtung (x) senkrechte zweite Richtung (y) definiert sind,
eine zweite Vollbildspeichereinrichtung (13-1) zum Speichern eines zweiten Bildes (WR) als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten ist, wenn das zu messende dreidimensionale Objekt (22) aus einer von der vorbestimmten Richtung verschiedenen Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des zweiten Bildes (WR) durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch die ersten und zweiten Richtungen (x, y) definiert sind und wobei eine Abweichung zwischen den ersten und zweiten Bildern (WL, WR) in einer Richtung (x) der ersten und zweiten Richtungen (x, y) erzeugt wird,
eine Verschiebungsbild-Generatoreinrichtung (15) um das zweite Bild (WR) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in der einen Richtung um einen Wert zu verschieben, so daß ein Verschiebungsbild (WR′) erhalten wird,
eine dritte Bildgeneratoreinrichtung (15) zum Berechnen der Absolutwerte, die Differenzen zwischen Bilddaten von Pixeln darstellen, welche an identischen Koordinatenpositionen im Verschiebungsbild und im ersten Bild (WR′, WL) liegen, um so ein drittes Bild (WDIF) zu erhalten, wobei die Absolutwerte Bilddaten sind, welche Graupegel der Pixels darstellen, die im dritten Bild an Koordinatenpositionen liegen, die den Pixelpositionen des ersten Bildes und des Verschiebungsbildes (WL, WR′) entsprechen,
eine Mittelwertfiltereinrichtung (16) zum Durchführen einer Mittelwertfilterung für jedes Pixel des dritten Bildes (WDIF) um ein viertes Bild (WAVE) zu erhalten,
eine Halteeinrichtung zum Halten eines fünften Bildes (WMIN) mit der gleichen Abmessung wie das vierte Bild (WAVE), wobei jedes Pixel des fünften Bildes einen maximalen Graupegel in einem anfänglichen Zustand hat,
eine sechste Bildgeneratoreinrichtung (17) zum Auswählen von Bilddaten aus Daten, die einen kleineren Graupegel darstellen, aus Bilddaten von Pixels bei identischen Koordinatenpositionen des vierten und fünften Bildes (WAVE, WMIN), um so ein sechstes Bild (WMIN′) zu erhalten, wobei die gewählten Bilddaten Bilddaten sind, die Graupegel der Pixels in dem sechsten Bild darstellen, das bei Koordinatenpositionen liegt, die den Pixelpositionen des vierten und fünften Bildes entsprechen,
eine siebente Bildgeneratoreinrichtung (15) zum Berechnen der Absolutwerte von Differenzen zwischen Bilddaten der Pixels bei identischen Koordinatenpositionen im sechsten und fünften Bild (WMIN′, WMIN) und zum Verarbeiten des Absolutwertes, um so ein siebentes Bild (WW) zu erhalten, wobei die Absolutwerte Bilddaten sind, die Graupegel von Pixels im siebenten Bild darstellen, die an Koordinatenpositionen liegen, welche den Pixelpositionen im fünften und sechsten Bild entsprechen,
eine Einrichtung zum Halten eines achten Bildes (WD) mit der gleichen Abmessung wie diejenige des siebenten Bildes (WW),
eine neunte Bildgeneratoreinrichtung (18) zum Erfassen eines Graupegels jedes Pixels des siebenten Bildes (WW) und zum Erhalten eines neunten Bildes (WD′), wenn der erfaßte Graupegel den Wert 0 hat, aus den Bilddaten des Pixels, das an der entsprechenden Koordinatenposition im achten Bild liegt, welches als Bilddaten verwendet wird, die einen Graupegel eines Pixels darstellen, das an der entsprechenden Koordinatenposition im neunten Bild liegt, und wenn der erfaßte Graupegel einen anderen Wert als 0 hat, aus Bilddaten, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx darstellen, der als Bilddaten verwendet wird, welche einen Graupegel eines Pixels darstellen, das an der entsprechenden Koordinatenposition im neunten Bild liegt, und
eine Fortschreibeinrichtung (11), die, nachdem das neunte Bild (WD′) erhalten ist, das sechste Bild (WMIN′) als das fünfte Bild (WMIN) und das neunte Bild (WD′) als das achte Bild (WD) einstellt, den Wert dx fortschreibt, um wiederholt das neunte Bild (WD′) zu erhalten, und die das schließlich erhaltene neunte Bild (WD′) als ein Parallaxebild bestimmt, das durch Graupegel eine Abweichung entsprechender Pixels im ersten und im zweiten Bild (WL, WR) darstellt.

2. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die neunte Bildgeneratoreinrichtung aufweist:
eine erste Tabelle (14-0) zum Speichern erster Daten (0) in einem Eingang bei einer Adresse "0" und zum Speichern zweiter Daten in anderen Eingängen,
eine Einrichtung (18) zum Adressieren der ersten Tabelle (14-0) mittels der Bilddaten jedes Pixels des siebenten Bildes (WW),
eine Einrichtung zum Erhalten eines zehnten Bildes (WNEW) das durch Werte adressierter Eingänge der ersten Tabelle (14-0) dargestellt ist, welche als Bilddaten von Pixels im zehnten Bild verwendet werden, die an entsprechenden Koordinatenpositionen liegen, die den Pixelpositionen im siebenten Bild entsprechen,
eine Einrichtung (18) zum Koppeln von Bilddaten von Pixels mit identischen Koordinatenpositionen im zehnten und im achten Bild (WNEW, WD) derart, daß Bilddaten des zehnten Bildes (WNEW) als obere Adreßsteile und Bilddaten des achten Bildes (WD) als untere Adreßteile dienen,
eine zweite Tabelle (14-1) mit einer Vielzahl von Eingängen, um in jedem Eingang, von dem eine obere Adresse die ersten Daten (0) aufweist, einen Wert identisch zu demjenigen des unteren Adreßteiles zu speichern, und um in einem Eingang, dessen obere Adresse die zweiten Daten (1) hat, Bilddaten (dx + 128) zu speichern, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx darstellen, und
eine Einrichtung zum Adressieren der zweiten Tabelle (14-1) mittels der durch die Kopplungseinrichtung (18) gekoppelten Adressen und zum Erhalten des neunten Bildes (WD′), das durch die Inhalte der bezeichneten Eingänge dargestellt ist, welche als Bilddaten der entsprechenden Pixels im neunten Bild verwendet werden.

3. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelwertfiltereinrichtung (16) einen Mittelwert der Graupegel der vorbestimmten Pixels um jedes Pixel des zweiten Bildes (WDIF) berechnet und den Mittelwert als Bilddaten bestimmt, die einen Graupegel eines Pixels im dritten Bild (WAVE) darstellen, das eine Koordinatenposition aufweist, die identisch zu dem Pixel im zweiten Bild ist.

4. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (11) zum Gewinnen eines Abstandes zu einem beliebigen Punkt bezüglich eines gegebenen Bezugspunktes auf einer Abweichung von Positionen der entsprechenden Pixels auf den durch das Parallaxebild (WD) wiedergegebenen ersten und zweiten Bildern (WL, WR).

5. Bildverarbeitungsgerät, gekennzeichnet durch
eine erste Vollbildspeichereinrichtung (13-0) zum Speichern eines ersten Bildes (WL) als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten ist, wenn ein zu messendes dreidimensionales Objekt aus einer vorbestimmten Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des ersten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch eine erste Richtung (x) und eine zweite Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x) definiert sind,
eine zweite Vollbildspeichereinrichtung (13-1) zum Speichern eines zweiten Bildes (WR) als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten ist, wenn das zu messende dreidimensionale Objekt (22) aus einer von der vorbestimmten Richtung verschiedenen Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des zweiten Bildes (WR) durch Koordinaten ausgedrückt wird, die entlang den ersten und zweiten Richtungen (x, y) festgelegt sind, und wobei eine Abweichung zwischen den ersten und zweiten Bildern (WL, WR) in lediglich einer Richtung von den ersten und zweiten Richtungen (x, y) erzeugt wird,
eine Einrichtung (15), um das zweite Bild (WR) innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in der einen Richtung zu verschieben, so daß ein Verschiebungsbild (WR′) erhalten wird,
eine dritte Bildgeneratoreinrichtung (15, 16) zum Berechnen von Ähnlichkeiten eines Bildes innerhalb eines vorbestimmten Bereiches um die an identischen Koordinatenpositionen im Verschiebungsbild und im ersten Bild (WR′, WL) liegenden Pixels und zum Erhalten eines dritten Bildes (WAVE), das durch Daten wiedergegeben ist, die die Ähnlichkeiten anzeigen, die als Bilddaten der Pixels verwendet werden, welche an den entsprechenden Koordinatenpositionen des dritten Bildes liegen,
eine Einrichtung (13-4) zum Halten eines vierten Bildes (WMIN), wobei das vierte Bild (WMIN) im wesentlichen die gleiche Abmessung wie diejenige des dritten Bildes hat und durch Bilddaten wiedergegeben ist, die Mindestähnlichkeiten in einem anfänglichen Zustand zeigen,
eine fünfte Bildgeneratoreinrichtung (17) zum Vergleichen von Bilddaten von Pixels, die an identischen Koordinatenpositionen im dritten und im vierten Bild (WAVE, WMIN) liegen, um, wenn die durch die Bilddaten des dritten Bildes (WAVE) angezeigte Ähnlichkeit größer als diejenige des vierten Bildes (WMIN) ist, ein fünftes Bild (WMIN′) zu erhalten, das durch die Bilddaten im dritten Bild (WAVE) als Bilddaten von Pixels bei den entsprechenden Koordinatenpositionen des fünften Bildes wiedergegeben ist, und um, wenn die durch die Bilddaten des dritten Bildes (WAVE) angezeigte Ähnlichkeit kleiner als diejenige des vierten Bildes (WMIN) ist, das fünfte Bild (WMIN′) zu erhalten, das durch die Bilddaten des vierten Bildes (WMIN) als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des fünften Bildes wiedergegeben ist,
eine Einrichtung zum Halten eines sechsten Bildes (WD) mit im wesentlichen der gleichen Abmessung wie diejenige des fünften Bildes (WMIN′),
eine siebente Bildgeneratoreinrichtung (18) zum Erhalten eines siebenten Bildes (WD′) das durch Daten wiedergegeben ist, die einen Graupegel entsprechend einem vorliegenden Wert dx als Bilddaten des siebenten Bildes von Pixels an identischen Koordinatenpositionen zu den Pixels anzeigen, für die die siebente Bildgeneratoreinrichtung (18) bestimmt, daß die durch die Bilddaten des dritten Bildes (WAVE) wiedergegebene Ähnlichkeit größer ist als diejenige der vierten Bilddaten (WMIN), und zum Erhalten des siebenten Bildes (WD′) mit den Bilddaten des sechsten Bildes (WD) als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des siebenten Bildes für Pixels bei den identischen Koordinatenpositionen zu den Pixels, für die die siebente Bildgeneratoreinrichtung (18) bestimmt, daß die durch die Bilddaten des dritten Bildes (WAVE) wiedergegebene Ähnlichkeit kleiner als diejenige der vierten Bilddaten (WMIN) ist, und
eine Einrichtung (11), die, nachdem das siebente Bild (WD′) erhalten ist, das fünfte Bild (WMIN′) als das vierte Bild (WMIN) und das siebente Bild (WD′) als das sechste Bild (WD) einstellt und den Wert dx fortschreibt, um wiederholt das siebente Bild (WD′) zu erhalten, und die das schließlich erhaltene siebente Bild (WD′) als ein Parallaxebild bestimmt, das eine Abweichung der entsprechenden Pixels auf dem ersten und dem zweiten Bild (WL, WR) durch Graupegel darstellt.

6. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Bildgeneratoreinrichtung (15, 16) aufweist:
eine Einrichtung zum Berechnen von Absolutwerten von Differenzen zwischen Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen des Verschiebungsbildes und ersten Bildes (WR′, WL) und zum Erhalten eines zehnten Bildes (WDIF), um die berechneten Absolutwerte als Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen hiervon zu haben, und
eine Mittelwertfiltereinrichtung (16) zum Durchführen einer Mittelwertfilterverarbeitung für jedes Pixel des zehnten Bildes (WDIF), um das dritte Bild (WAVE) zu erhalten, wobei die Ähnlichkeit um so größer wird, je kleiner Bilddaten jedes Pixels des dritten Bildes (WAVE) werden.

7. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die siebente Bildgeneratoreinrichtung aufweist:
eine elfte Bildgeneratoreinrichtung (15) zum Berechnen von Absolutwerten von Differenzen zwischen Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen des fünften und vierten Bildes (WMIN′, WMIN) und zum Erhalten eines elften Bildes (WW), um die berechneten Absolutwerte als Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen hiervon zu haben, und
eine Einrichtung, die einen Graupegel jedes Pixels des elften Bildes (WW) erfaßt und die, wenn der erfaßte Graupegel den Wert 0 hat, das siebte Bild (WD′) erhält, um die Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des sechsten Bildes (WD) als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen hiervon zu haben, und, wenn der erfaßte Graupegel eines gegebenen Pixels des elften Bildes (WW) einen anderen Wert als 0 hat, das siebente Bild (WD′) erhält, um die Bilddaten, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx darstellen, als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen hiervon zu haben.

8. Bildverarbeitungsverfahren, gekennzeichnet durch:
Erhalten eines ersten Bildes (WL) als ein zweidimensionales Graupegelbild, wenn ein zu messendes dreidimensionales Objekt (22) aus einer vorbestimmten Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des ersten Bildes durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch eine erste Richtung (x) und eine zweite Richtung (y) senkrecht zur ersten Richtung (x) definiert sind,
Erhalten eines zweiten Bildes (WR) als ein zweidimensionales Graupegelbild, das erhalten ist, wenn das zu messende dreidimensionale Objekt (22) aus einer von der vorbestimmten Richtung verschiedenen Richtung betrachtet wird, wobei eine Position jedes Pixels des zweiten Bildes (WR) durch Koordinaten ausgedrückt wird, die durch die ersten und zweiten Richtungen (x, y) definiert sind, und wobei eine Abweichung zwischen den ersten und zweiten Bildern (WL, WR) in einer (x) der ersten und zweiten Richtungen (x, y) erzeugt wird,
Verschieben des zweiten Bildes (WR) um einen Wert in der einen Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, um ein Bild (WR′) zu erhalten, und Berechnen von Absolutwerten von Differenzen zwischen Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen des Verschiebungsbildes und des ersten Bildes (WR′, WL), um ein drittes Bild (WDIF) zu erhalten, das durch die Absolutwerte als die Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des dritten Bildes dargestellt ist,
Durchführen einer Mittelwertfilterverarbeitung für jedes Pixel des dritten Bildes (WDIF), um ein viertes Bild (WAVE) zu erhalten,
Vorbereiten eines fünften Bildes (WMIN), das die gleiche Abmessung wie diejenige des vierten Bildes (WAVE) hat und von dem jedes Pixel einen maximalen Graupegel in einem Anfangszustand aufweist,
Auswählen von Bilddaten mit einem kleineren Wert aus Bilddaten von Pixels an identischen Positionen des vierten und fünften Bildes (WAVE, WMIN) und Erhalten eines sechsten Bildes (WMIN′), das durch die gewählten Bilddaten als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des sechsten Bildes wiedergegeben ist,
Berechnen von Absolutwerten von Differenzen zwischen Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen des sechsten und des fünften Bildes (WMIN′, WMIN) und Erhalten eines siebenten Bildes (WW), das durch die Absolutwerte als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des siebenten Bildes wiedergegeben ist,
Vorbereiten eines achten Bildes (WD) mit der gleichen Abmessung wie diejenige des siebenten Bildes (WW),
Erfassen eines Graupegels jedes Pixels des siebenten Bildes (WW) und, wenn der erfaßte Graupegel den Wert 0 hat, Erhalten eines neunten Bildes (WD′) mit den Bilddaten von Pixels, die an den entsprechenden Koordinatenpositionen im achten Bild (WD) liegen, als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des achten Bildes, und, wenn der erfaßte Graupegel einen anderen Wert als 0 hat, Erhalten des neunten Bildes (WD′) mit Daten, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx darstellen, als Bilddaten von Pixels an den entsprechenden Koordinatenpositionen des achten Bildes (WD) und
nachdem das neunte Bild (WD′) erhalten ist, Einstellen des sechsten Bildes (WMIN′) als das fünfte Bild (WMIN) und des neunten Bildes (WD′) als das achte Bild (WD) und Fortschreiben des Wertes dx, wiederholtes Erhalten des neunten Bildes (WD′) und Bestimmen des schließlich erhaltenen neunten Bildes (WD′) als ein Parallaxebild, das eine Abweichung von entsprechenden Pixels auf den ersten und zweiten Bildern (WL, WR) durch Graupegel darstellt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erhalten des neunten Bildes (WD′) aufweist:
Vorbereiten einer ersten Tabelle (14-0) zum Speichern erster Daten (0) in einem Eingang einer Adresse "0" und Speichern zweiter Daten (1) in anderen Eingängen,
Adressieren der ersten Tabelle (14-0) mittels der Bilddaten jedes Pixels des siebenten Bildes (WW),
Erhalten eines zehnten Bildes (WNEW), das Werte von adressierten Eingängen der ersten Tabelle (14-0) als Bilddaten von Pixels an entsprechenden Koordinatenpositionen hat,
Koppeln von Bilddaten von Pixels an identischen Koordinatenpositionen des zehnten und des achten Bildes (WNEW, WD), derart, daß Bilddaten des zehnten Bildes (WNEW) als obere Adreßteile und Bilddaten des achten Bildes (WD) als untere Adreßteile dienen,
Vorbereiten einer zweiten Tabelle (14-0), um in einem Eingang, von dem eine obere Adresse die ersten Daten (0) hat, einen Wert identisch zu demjenigen des unteren Adreßteiles zu speichern, und um in einem Eingang, von dem eine obere Adresse die zweiten Daten (1) hat, Bilddaten (dx + 128) zu speichern, die einen Graupegel entsprechend dem Wert dx darstellen, und
Adressieren der zweiten Tabelle (14-1) mittels der Adressen, die durch den Kopplungsschritt der Bilddaten gekoppelt sind, und Erhalten des neunten Bildes (WD′), um die Inhalte der bezeichneten Eingänge als Bilddaten der entsprechenden Pixels hiervon zu haben.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt zur Durchführung der Mittelwertfilterverarbeitung ein Mittelwert von Bilddaten von vorbestimmten m × n Pixels um jedes Pixel des zweiten Bildes (WDIF) berechnet und der Mittelwert als Bilddaten eines Pixels des dritten Bildes (WAVE) bei der identischen Koordinatenposition zu den Pixels des zweiten Bildes bestimmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Erhalten einer Entfernung zu einem beliebigen Punkt bezüglich eines gegebenen Bezugspunktes aufgrund einer Abweichung von Positionen entsprechender Pixels auf den durch das Parallaxebild (WD) wiedergegebenen ersten und zweiten Bildern (WL, WR).