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Dokumentenidentifikation DE10004713B4 05.02.2004
Titel Verfahren zum Auffinden und Darstellen der Konturen von sich bewegenden Objekten in Bildsequenzen einer Videokamera, insbesondere einer Wärmebildkamera
Anmelder STN ATLAS Elektronik GmbH, 28309 Bremen, DE
Erfinder Vilmar, Gordian, Dr., 28211 Bremen, DE
Vertreter Thul, H., Dipl.-Phys., 40476 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 03.02.2000
DE-Aktenzeichen 10004713
Offenlegungstag 09.08.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.2004
IPC-Hauptklasse G06K 9/62
IPC-Nebenklasse H04N 7/26   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffinden und Darstellen der Konturen von sich bewegenden Objekten in Bildsequenzen einer Videokamera, insbesondere einer Wärmebildkamera.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (H.-H. Nagel, A. Gehrke: Bildbereichsbasierte Verfolgung von Straßenfahrzeugen durch adaptive Schätzung und Segmentierung von Optischen-Fluss-Feldern, 20. DAGM-Symposium 1998, 314 ff.) werden die Verschiebungsvektoren eines sich bewegenden Objektes als sog. optischer Fluss ermittelt. Die Einhüllende paralleler Vektoren führt zur als konvex angenommenen Objektkontur. Das System wird durch adaptive Schätzung stabilisiert. Durch manuelle Auswahl eines Bildausschnitts wird die Verfolgung eines Fahrzeugs gestartet.

Bei diesem Verfahren ist das Auffinden und Darstellen der Objektkonturen mit einem extrem hohen Rechenaufwand verbunden. Die Objektkonturen werden als konvex angenommen, obwohl gerade partiell konkave Konturen den Bildhintergrund vom Objekt separieren und eine Objektdefinition erleichtern.

Es ist ein Verfahren zur Bildverbesserung von optischen Bildern durch digitale Nachverarbeitung bekannt, bei dem das im digitalisierten Bild vorhandene Bildrauschen durch eine geeignete Verarbeitung in der Fourierebene beseitigt und das Bild wieder rücktransformiert wird (A. Hoyer, M. Schlindwein "Bildverbesserung durch digitale Nachverarbeitung", Philips techn. Rundschau 38, 311–323, 1979, Nr. 11/12, Seiten 3201321). Hierbei werden durch eine inverse Fouriertransformation definierte Fourierkoeffizienten berechnet, deren Gesamtheit das Fourierbild ergibt. Die Bildverarbeitung in der Fourierebene besteht darin, die Fourierkoeffizienten zu modifizieren und anschließend das veränderte "gewöhnliche" Bild mit Hilfe der Fouriertransformation zu berechnen. Die Modifikationen der Fourierkoeffizienten besteht darin, dass alle Fourierkoeffizienten, die einen Schwellwert überschreiten (alternativ einen Schwellwert unterschreiten) auf Null gesetzt werden. Im ersten Fall wird das Bildrauschen unterdrückt. Im alternativen Fall erhält man Bilder, in denen die Konturen – und in einem gewissen Maße auch das Bildrauschen – verstärkt sind.

(hier schließen an: Seite 2–11 der ursprünglich eingereichten Unterlagen)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das mit geringem Rechenaufwand ein Konturenauffindung und -darstellung der Objekte realisiert, in welcher das sich bewegende Objekt sehr gut vom Bildhintergrund separiert ist.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die erzeugte Kontur das Objekt unter Ausschluß des in diesem Bereich vorhandenen Bildhintergrunds umschließt und auch konkave Konturen realisiert, so daß das Objekt sehr deutlich vom Bildhintergrund abgehoben wird. Damit läßt sich das Objekt sehr gut identifizieren. Da die Grobkontur nicht nur das Objekt, sondern auch die gesamte Objekttrajektorie während der Bildsequenz einhüllt, die Feinkontur dagegen nur das Objekt im aktuellen Einzelbild charakterisiert, lassen sich aus den Konturen auch dynamische Eigenschaften des Objekts, wie Geschwindigkeit und Fahrtrichtung, erkennen, die in der zweidimensionalen Bildebene quantitativ berechnet und in der dritten Raumebene qualitativ abgeschätzt werden können. Die Objektverfolgung erfolgt automatisch, eine interaktive Objektverfolgungs-Initialisierung ist nicht erforderlich. Der Hardwareaufwand zur Realisierung des Verfahrens ist gering und erfordert neben der Video- bzw. Wärmebildkamera nur einen handelsüblichen Bilddigitalisierer und einen Büro-PC. Das Verfahren erlaubt Echtzeitverarbeitung von ca. 10 Videobilder pro Sekunde und kann ohne spürbaren Rechenmehraufwand auf die gleichzeitige Erfassung mehrerer Objekte ausgedehnt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist wenig rauschempfindlich und eignet sich daher besonders für Wärmebildkameras, wo bekannte Verfahren wegen ihrer Rauschempfindlichkeit versagen.

Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die sog. Kulisse, d.h. der reale Bildhintergrund ohne dem davor sich bewegenden Objekt, dadurch gewonnen, daß gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in jedem die gleichen Verfahrensschritte enthaltenden Zyklus mit dem Bildinhalt des in der Zeitfolge letzten Einzelbilds, von dem der Bildinhalt des von der Grobstruktur umschlossenen Bildbereichs eliminiert ist, der Bildinhalt des ebenfalls um den Bildinhalt innerhalb der Grobstruktur bereinigten letzten Einzelbildes aus den vorangegangenen Zyklus überschrieben wird. Das so überschriebene Einzelbild wird in dem nachfolgenden Zyklus als Kulisse verwendet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die frequenzbandspezifischen Schwellwerte an das in dem jeweiligen Frequenzband vorhandene Rauschen derart angepaßt, daß sie gerade oberhalb der Rauschleistung liegen. Die Schwellwerte werden dabei automatisch vorgegeben, so daß die durch die FFT erlangte Rauschminimierung laufend selbstkalibrierend ist. Hierzu wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in jedem Zyklus die Rauschleistung als diejenigen Teile des Leistungsspektrums bestimmt, deren Leistung die frequenzbandspezifischen Schwellwerte nicht übersteigt. Mit der den Bildsegmenten zugeordneten Rauschleistung wird die im vorangegangenen Zyklus in Zuordnung zu den Bildsegmenten bestimmte Rauschleistung überschrieben und mit der überschriebenen Rauschleistung werden die frequenzbandabhängigen Schwellwerte für den nachfolgenden Zyklus festgelegt.

Wünscht man eine sehr hohe Ortsauflösung der Objektkontur, so wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Bildsegment jeder Bildpunkt oder Pixel des Einzelbildes verwendet und für jeden Pixel in der beschriebenen Weise die Zeit-FFT durchgeführt. Begnügt man sich dagegen mit einer niedrigeren Ortsauflösung, so können die Einzelbilder auch noch vor der Verarbeitung unterabgetastet werden, indem nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als Bildsegment eine Anzahl von in unterschiedlicher Ordnung benachbarten Bildpunkten des Einzelbilds verwendet wird. Die Bildinhalte dieser Anzahl Bildpunkte werden gemittelt und der Mittelwert als Bildinhalt des Bildsegments herangezogen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein zeitliches Ablaufschema der einzelnen Verfahrensschritte zur Konturenauffindung und -darstellung eines sich bewegenden Objekts innerhalb eines von laufend wiederholten Zyklen,

2 und 3 jeweils einen Ausschnitt eines durch eine FFT gewonnenen Leistungsspektrums einer Bildsequenz für zwei verschiedene Frequenzbänder,

4 ein Einzelbild einer Kamera mit das Objekt bzw. die Objekttrajektorie einhüllender Feinkontur (weiß) und Grobkontur (schwarz),

5 eine den statischen Bildhintergrund darstellende aktualisierte Kulisse,

6 eine schematische Darstellung einer gewonnenen Objektkontur (Grobkontur schwarz, Feinkontur weiß) für vier verschiedene Beispiele einer möglichen Objektbewegung.

Das nachstehend anhand der Zeichnung erläuterte Verfahren zum Auffinden und Darstellen der Konturen von sich bewegenden Objekten in Bildsequenzen einer Laufbildkamera eignet sich sowohl für Bilder von Videokameras als auch wegen seiner relativ geringen Rauschempfindlichkeit besonders für Wärmebilder von Wärmebild- oder Infrarot-Kameras, wo bekannte Verfahren wegen ihrer Rauschempfindlichkeit versagen. Das fortlaufend durchgeführte Verfahren setzt sich aus einer Vielzahl von zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Verarbeitungszyklen zusammen. In jedem Verarbeitungszyklus werden die gleichen Verfahrensschritte in der gleichen Reihenfolge durchgeführt.

In 1 sind die einzelnen Verfahrenschritte für den n-ten Zyklus in zeitlicher Aufeinanderfolge nach einer Art Ablaufschema dargestellt. Dem n-ten Zyklus ist der (n – 1)-te Zyklus vorausgegangen und dem n-ten Zyklus folgt der (n + 1)-te Zyklus nach, ebenso wie dem (n – 1)-ten Zyklus der (n – 2)-te Zyklus vorausgegangen ist und dem (n + 1)-ten Zyklus der (n + 2)-te Zyklus folgt, usw. In jedem Zyklus wird entsprechend dem Ablaufschema in 1 wie folgt vorgegangen: Die Bildinhalte von N zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelbildern werden nach Abspeichern in einem Einzelbildspeicher (Block 10) Fourier-transformiert (Block 11). Die Anzahl N Einzelbilder beträgt mindestens vier, kann aber in einer 2er-Potenz erhöht werden, so daß die Anzahl der Einzelbilder allgemein 2N mit N ≥ 2 gewählt wird.

Die Fourier-Transformation der Bildinhalte über N Einzelbilder, bei welcher zweckmäßiger Weise auf die bekannte Fast-Fourier-Transformation (FFT) zurückgegriffen wird, erfolgt in der Weise, daß für die Bildpunkte oder Pixel von N Einzelbildern mit den gleichen Bildkoordinaten das Leistungsspektrum gebildet wird. Damit steht zur Bildung eines jeden Leistungsspektrums der Anzahl N der Einzelbilder entsprechende Zahl von Stützstellen zur Verfügung. Dieser Vorgang wird laufend wiederholt, bis alle Bildpunkte oder Pixel der Einzelbilder abgearbeitet sind. Als Ergebnis erhält man eine Vielzahl von Leistungsspektren, die durch ihre Bildkoordinaten dem Video- oder Wärmebild zugeordnet werden können. Wird eine weniger hohe Ortsauflösung gefordert, so werden die Einzelbilder unterabgetastet, d.h., das jeweils eine gleiche Anzahl von in unterschiedlicher Ordnung benachbarten Pixeln eines Einzelbildes zu einem Bildsegment zusammengefaßt werden, dessen Bildinhalt gemittelt wird. Die Mittelwerte werden dann als die Bildinhalte der Bildsegmente der Zeit-FFT unterzogen. Die Anzahl die zu einem Bildsegment zusammengefaßten benachbarten Pixel ist entsprechend der gewünschten Ortsauflösung zu wählen. Alle ein Einzelbild ergebende Bildsegmente umfassen aber die gleiche Anzahl von Pixeln oder Bildpunkten.

Die frequenzabhängigen Beträge der Leistungsspektren werden nunmehr mit Schwellwerten verglichen (Block 12), die für Frequenzbänder des Leistungsspektrums spezifisch vorgegeben werden (Block 20). Diese Schwellwerte werden für jedes Frequenzband automatisch so gewählt, daß sie gerade oberhalb des Systemrauschens, d.h. dem Rauschspektrum, in diesem Frequenzband, liegen und werden in jedem Zyklus aktualisiert. Die Schwellwertüberschreitungen der Beträge des Leistungsspektrums pro Frequenzband (Block 13) werden in Zuordnung zu den Bildkoordinaten der Bildsegmente oder Bildpunkte in das in der zeitlichen Folge letzter Einzelbild, also in das N-te Einzelbild eingefügt (Block 14). Die Einhüllende der Schwellwertüberschreitungen ergeben in dem letzten Einzelbild eine sog. Grobkontur. Die Grobkontur umhüllt dabei in der Bildebene nicht nur das Objekt sondern die gesamte Objekttrajektorie.

In 2 und 3 ist ein Beispiel für Schwellwertüberschreitungen für zwei verschiedene Frequenzbänder innerhalb der Leistungsspektren dargestellt, und zwar einmal eine Grundfrequenz (2) und einmal für die doppelte Grundfrequenz (3), jeweils als Mittenfrequenz eines Frequenzbands.

Die frequenzabhängigen Beträge der Leistungsspektren, die nicht die frequenzbandabhängigen Schwellwerte übersteigen, stellt die Rauschleistungen außerhalb der Grobkontur dar und wird – wie nachstehend noch näher erläutert wird – zur Aktualisierung der Schwellwerte in dem nächsten Zyklus verwendet.

In einem nächsten Verfahrensschritt innerhalb des Zyklusses n wird in dem von der Grobkontur umschlossenen Bildbereich eine den statischen Bildhintergrund bildende adaptive Kulisse, die in dem vorhergehenden Zyklus (n – 1) aktualisiert worden ist, von den Bildinhalt des letzten Einzelbildes, im Ausführungsbeispiel des vierten Teilbildes, subtrahiert (Block 15). Das Ergebnis ist eine in das letzte Einzelbild innerhalb der Grobkontur eingefügte Feinkontur. Der von der Feinkontur umschlossene Bildinhalt charakterisiert das Objekt in seiner aktuellen Position (Block 16 und 17).

In 4 ist ein Beispiel eines aktuellen Einzelbildes mit einer Grobkontur 23 (in 4 schwarz) und einer Feinkontur 24 (in 4 weiß) dargestellt. Da nach dem vorstehend beschriebenen ausschließlich die adaptive Kulisse, also der von sich bewegenden Objekten befreite Bildhintergrund, von dem aktuellen Einzelbild subtrahiert wird, wobei die adaptive Kulisse in einem unmittelbar vorausgegangenen Zyklus aktualisiert worden ist, stellt der Bildinhalt der Feinkontur das Objekt ohne den dahinter liegenden Bildhintergrund dar, so daß das Objekt sich deutlich von dem Hintergrund abhebt. Durch die partiell konkave Kontur wird dieser Effekt verstärkt und die Objektidentifikation erleichtert.

In 5 ist die im vorausgegangenen Zyklus (n – 1) aktualisierte bzw. adaptierte Kulisse in einem Beispiel dargestellt. Da im Beispiel nur ein einziges bewegtes Objekt in einer ansonsten statischen Umgebung angenommen worden ist, zeigt die Kulisse nur den statischen Bildhintergrund. Das in 4 enthaltende, sich bewegende Objekt ist eliminiert. Die Kulisse K(n + 1) für den dem n-ten Zyklus nachfolgenden Zyklus (n + 1) wird in dem n-ten Zyklus aktualisiert bzw. adaptiert, indem mit dem Bildinhalt des in der Zeitfolge letzten Einzelbildes (im Ausführungsbeispiel mit dem Bildinhalt des vierten zur Fourier-Transformation herangezogenen Einzelbildes), aus dem der Bildinhalt des von der Grobstruktur umschlossenen Bildbereichs eliminiert ist (Block 18), der Bildinhalt der im vorangegangenen Zyklus (n – 1) aktualisierten Kulisse K(n) überschrieben wird (Block 19). Das so überschriebene Einzelbild bildet die Kulisse K(n + 1) für die Verarbeitung im nachfolgenden Zyklus (n + 1). In gleicher Weise ist im Zyklus (n – 1) die im Zyklus n herangezogene adaptive Kulisse K(n) gewonnen worden, wobei dort wiederum die aktualisierte Kulisse K(n – 1) aus den vorangegangenen Zyklus (n – 2) überschrieben worden ist. Überschreiben bedeutet, daß alle Pixel oder Bildpunkte der im Vorauszyklus aktualisierten Kulisse durch die Pixel des letzten Einzelbildes ersetzt werden. Da in dem letzten Einzelbild der Bildinhalt des von der Grobkontur umschlossenen Bildbereichs eliminiert ist, bleibt in diesem Bereich der Bildinhalt der aktualisierten Kulisse erhalten.

Wie bereits eingangs erwähnt ist, sind die Schwellwerte (Block 20) für den Abgleich mit dem Leistungsspektrum (Block 12) für jedes Frequenzband so festgelegt, daß sie gerade oberhalb des Systemrauschens in diesem Frequenzband liegen, wobei die Schwellwerte in jedem Zyklus aktualisiert werden. Hierzu werden im n-ten Zyklus zusätzlich im Leistungsspektrum, also in der Fourier-Transformierten, diejenigen frequenzabhängigen Beträge bestimmt, die die frequenzabhängigen Schwellwerte nicht übersteigen (Block 21). Bezogen auf die Bildkoordinaten ist dies überall dort der Fall, wo der statische Bildhintergrund nicht von dem sich bewegenden Objekt überdeckt wird. Mit dieser Rauschleistung wird die im vorangegangenen Zyklus (n – 1) ermittelte Rauschleistung R(n) überschrieben. Das Ergebnis ist die überschriebene Rauschleistung R(n + 1), die im nachfolgenden Zyklus (n + 1) zur Bildung der aktuellen Schwellwerte herangezogen werden. Zur Festlegung der frequenzabhängigen Schwellwerte (Block 20) für die Bewertung der Fourier-Transformierten (Block 12) wird die im Zyklus (n – 1) überschriebene Rauschleistung R(n) herangezogen, die in gleicher Weise wie für den Zyklus n beschrieben im Zyklus (n – 1) aktualisiert worden ist. Damit ist die durch die FFT erzielte Rauschbewertung selbstkalbrierend.

Aus der in 4 entnehmbaren Relativlage von Grobkontur (23) und Feinkontur (24), kann eine qualitative und quantitative Aussage über das Bewegungsverhalten des detektierten Objektes im Raum getroffen werden. Zur Verdeutlichung sind in 6 für vier verschiedene Beispiele einer möglichen Objektbewegung eine wie beschrieben bestimmte Grobkontur (23) und Feinkontur (24) schematisch dargestellt. Im Beispiel der 6a fährt das Objekt schnell von links nach rechts, weil die die Objekttrajektorie einschließende Grobkontur (23) recht langgestreckt ist. Im Ausführungsbeispiel der 6b fährt das Objekt langsam von rechts nach links, wobei die qualitative Aussage über die Geschwindigkeit durch die wesentlich verkürzte Grobkontur (23) belegt ist. Im Ausführungsbeispiel der 6c entfernt sich das Objekt nach links hinten in die Tiefe der Bildebene und im Ausführungsbeispiel der 6d kommt das Objekt direkt auf den Betrachter zu.

Eine quantitative Aussage über die Objektgeschwindigkeit und die Objektrichtung kann nur in der Bildebene getroffen werden. Hier kann die Objektgeschwindigkeit v2D in der Bildebene mit Betrag und Richtung gemäß |v2D| = 2⋅[(xgrob – xfein)2 + (ygrob – yfein)2]1/2⋅r/N (1)

berechnet werden (Block 23 und 24) , wobei xGrob, yGrob die Bildkoordinaten der Grobkontur und xfein, yfei n die Bildkoordinaten des Schwerpunkts der Feinkontur sind, sowie r die Bildrate und N die Anzahl der FFT-Stützpunkte, also die Anzahl der bei der Fourier-Tranformation verwendeten Einzelbilder, ist.

Die dritte Komponente einer Raumbewegung eines Objekts, die in die Tiefe der Bildebene oder aus dieser heraus gerichtet ist, kann nur wie vorstehend beschrieben qualitativ angegeben werden (Block 25).


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Auffinden und Darstellen der Konturen von sich bewegenden Objekten in Bildsequenzen einer Videokamera, insbesondere einer Wärmebildkamera, mit folgenden, innerhalb eines Zyklusses von mehreren, nacheinander durchgeführten Zyklen jeweils vorgenommenen Verfahrensschritten:

    – die Bildinhalte einer Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelbildern werden Fouriertransformiert, indem die Bildinhalte pro Einzelbild in gleiche, in ihrer Gesamtheit das Einzelbild ergebende Bildsegmente unterteilt und für die Bildsegmente der Einzelbilder mit den gleichen Bildkoordinaten jeweils die Leistungsspektren der Bildinhalte bestimmt werden,

    – die Leistungsspektren werden mit frequenzbandspezifischen Schwellwerten verglichen und die Schwellwertüberschreitungen in Zuordnung zu den Bildsegmentkoordinaten in das in der zeitlichen Folge letzte Einzelbild eingefügt, deren Umhüllende eine Grobkontur ergibt, und

    – durch Subtraktion einer den statischen Bildhintergrund bildenden adaptiven Kulisse von dem Bildinhalt des in der zeitlichen Folge letzten Einzelbildes innerhalb des von der Grobkontur umschlossenen Bildbereichs wird eine das Objekt umschließende Feinkontur in das in der zeitlichen Folge letzte Einzelbild eingefügt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklus mit dem Bildinhalt des in der Zeitfolge letzten Einzelbildes, von dem der Bildinhalt des von der Grobkontur umschlossenen Bildbereichs eliminiert ist, der Bildinhalt des ebenfalls um den Bildinhalt innerhalb der Grobstruktur bereinigten letzten Einzelbildes aus dem vorangegangenen Zyklus überschrieben wird und daß das überschriebene Einzelbild als aktualisierte Kulisse in dem nachfolgenden Zyklus verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzbandspezifischen Schwellwerte so gewählt werden, daß sie gerade oberhalb der Rauschleistung in dem jeweils zugeordneten Frequenzband liegen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Zyklus die Rauschleistung als diejenigen Teile des Leistungsspektrums bestimmt wird, deren Leistung die frequenzbandspezifischen Schwellwerte nicht übersteigt, daß mit der den Bildsegmenten zugeordneten Rauschleistung die im vorangegangenen Zyklus in Zuordnung zu den Bildsegmenten bestimmte Rauschleistung überschrieben wird und daß mit der überschriebenen Rauschleistung die aktualisierten frequenzabhängigen Schwellwerte in dem nachfolgenden Zyklus festgelegt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Fourier-Transformation von zeitlich aufeinander folgenden Einzelbildern benutzte Anzahl von Einzelbildern 2N mit N ≥ 2 beträgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildsegment ein Bildpunkt des Einzelbildes verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildsegment eine Anzahl von in unterschiedlicher Ordnung benachbarten Bildpunkten des Einzelbildes verwendet wird und daß die Bildinhalte dieser Anzahl Bildpunkte Bemittelt und als Bildinhalt des Bildsegments herangezogen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Relativlage von Grob- und Feinkontur eine Aussage über die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts getroffen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Lagedifferenz von Grob- und Feinkontur der Betrag und die Richtung der Winkelgeschwindigkeit des Objekts in der Bildebene berechnet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Winkelgeschwindigkeit gemäß |v2D| = 2⋅[(xgrob – xfein)2 + (ygrob – yfein)2]1/2⋅r/N (1) berechnet wird, wobei xgrob, ygrob die Bildkoordinaten des Schwerpunkts der Grobkontur und xfei n, yfe in die Bildkoordinaten des Schwerpunkts der Feinkontur sind, sowie r die Bildrate und N die Anzahl der für die Fourier-Transformation verwendeten Einzelbilder ist.
  11. Verfahren nach 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Winkelgeschwindigkeit gemäß
    berechnet wird, wobei xgrob, ygrob die Bildkoordinaten des Schwerpunkts der Grobkontur und xfei n, yfe in die Bildkoordinaten des Schwerpunkts der Feinkontur sind.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Lageverhältnis von Feinkontur zu Grobkontur die Richtung und die Geschwindigkeit der Objektbewegung rechtwinklig zur Bildebene geschätzt wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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