DE2911375C2

DE2911375C2 - Verfahren zur Herstellung von Schichtbildern eines dreidimensionalen Objektes

Info

Publication number: DE2911375C2
Application number: DE2911375A
Authority: DE
Inventors: William John 2000 Hamburg Dallas
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1983-12-22
Also published as: US4305095A; JPH0115844B2; FR2452130B1; CA1141471A; GB2046468B; JPS55129312A; DE2911375A1; GB2046468A; FR2452130A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schichtbildern eines dreidimensionalen Objektes, das von einer Vielzahl von in einer Ebene liegenden Strahlern zur Aufnahme eines aus einzelnen primären Perspektivbildern bestehenden Überlagerungsbildes durchstrahlt wird, welches anschließend mit Licht bestrahlt und mittels einer Abbildungsmatrix, die entsprechend der Verteilung der Strahlerpositionen angeordnete Abbildungselemente enthält, vervielfacht abgebildet wird. wobei die Abbildungselemenie den primären Perspektivbildern derart zugeordnet sind, daß sich die Zentralstrahlen der die primären Perspektivbilder über die ihnen zugeordneten Abbüdnngselcmente übertragenden Strahlenbündel hinter der Abbildungsmatrix in einem Punkt auf einer senkrecht durc.i die Abbildungsmalrix verlaufenden optischen Achse schneiden, wobei im Überlagerunirsbcreich der Strahlenbündel ein reelles Bild des Objektes entsteht, in den ein Aufzeichnungsträger ,rur Darstellung von Schichtbildern eingeführt wird.

Ein derartiges Verfahren ist bereits in der deutschen Patentanmeldung P 2746035 vorgeschlagen worden. Mit Hilfe einer aus mehreren einzelnen in einer Ebene liegenden Strahlenquellen bestehenden Mehrfachstrahlenquelle wird hierbei ein Objekt gleichzeitig unter verschiedenen Perspektiven durchstrahlt, wobei die einzelnen Perspektivbilder z. B. auf einem gemeinsamen Film zur Aufnahme eines Überlagerungsbildes abgebildet werden. In einem anschließenden Dekodierschritt erfolgt dann mit Hilfe des Überlagerungsbildes die Rekonstruktion einzelner Schichtbilder des dreidimensionalen Objektes.

Die Decodierung kann dabei anschaulich so verstanden werden, daß das Überlagerungsbild zur Erzeugung einer bestimmten, beliebigen und ebenen Schicht des Objektes so oft verschoben und aufsummiert wird wie die Zahl der Quellen bei der Aufnahme des Objektes war. wobei die Verschiebung des I'berlagerungsbildes derart erfolgt, daß alle zu ihm gehörenden primären Perspektivbilder zur Erzeugung eines Scnichtbildes miteinander zur Deckung gebracht werden (DE-OS 24 31700).

Einen derartigen Dekodierschritt kann man nun beispielsweise mit einer Abbildungsmatrix durchführen, die vor dem von hinten beleuchteten Überlagerungsbild angeordnet ist. wobei die Verteilung der ^\bbiidungselemente der Abbildungsmatrix der Verteilung der einzelnen Strahlenquellen der Mehrfachstrahlennuelle entspricht. Jedes einzelne primäre Perspektivbild wird hierbei durch ein ihm zugeordnetes Abbildungselement derart übertragen, daß sich die Zentralstrahlen der die primären Perspektivbilder über die ihnen zugeordneten Abbil-. dungselemente übertragenden Strahlenbündel hinter der Abbildungsmatrix in einem Punkt auf einer senkrecht durch die Abbildungsmatrix verlaufenden optischen Achse schneiden, wobei im Überlagerungsbereich der Strahlenbündel ein reelles Bild des Objek'es entsteht, aus dem durch Einführen einer Mattscheibe Schichtbilder darstellbar sind. Die Zentralstrahlen sind hierbei diejeniv,sn Strahlen, die sowohl durch die Zentren der primären Perspektivbilder als auch d,urch die Zentren der Abbildungselemente hindurch treten. Neba-i der Übertragung der primären Perspektivbilder mittels der ihnen zugeordneten Abbildungselemente erfolgt aber gleichzeitig ihre Übertragung mittels Abbildungselementen, die ihnen nicht zugeordnet sind, so daß diese primären Perspektivbilder als Artefaktbilder gemeinsam mit dem gewünschten Schichtbild in einer Bildebene, die in den Überlagerungsbereich geführt wird, abgebildet werden.

Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Rekonstruktion eines Schichtbildes aus einem Überlagerungsbild mit Hilfe einer Linsenmatrix ist beispielsweise aus der DE-OS 24 42841 bekannt.

Darüber hinaus int auch ein Verfahren zur Verminderung von Bildfehlern in rekonstruierten Schichtbildern aus der DE-OS 2547868 bekannt. Die dort genannten Bildfehler werden bereits bei der Erzeugung (Kodierung'!· der aus einzelnen Terspektivbildern bestehenden Überlagerungsbilder infolge der durch Blenden begrenzten Strahlenbündel hervorgerufen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe die beim Dekodiervorgang entstehenden Artefaktbilder wenigstens im Zentrum des rekonstruieren Schichtbildes vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzeugung von wenigstens in ihrem Zentrum artcfiiktannen Schichtbildern die durch Übertragung

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von primären Perspektivbildern mittels ihnen nicht /ugeordneter Abbildungselementc entstandenen Artefaktbilder mit Hilfe von zusätzliclien Abbildungselementen beseitigt werden, indem mit je einem Arlelaktbild über jeweils ein zusätzliches Abbildungselement ein aus einem primären Perspektivbild abgeleitetes Korrektur-Perspektivbild so zur Deckung gebracht wird, daß das Artefaktbild kompensiert wird.

Die Überlagerung der Artefaktbilder mit Korrektur-Perspektivbildern, die aus den primären Perspektivbildem abgeleitet sind, erfolgt mit zusätzlichen Abbildungselementen, die in die Abbildungsmatrix eingebracht werden und die im Strahlengang zwischen jeweils einem zu kompensierenden Artefaktbild und einem geeigneten primären Perspektivbild liegen. Natürlich werden Korrcktur-Perspektivbilder mit Hilfe sie übertragender Abbildungselemente auch an Stellen übertragen, an denen sich keine zu kompensierenden Artefaktbilder befinden. An diesen Steilen entstehen dann neue Artetäktbilder. die wiederum mit in die Abbildungsmatrix einzubringenden Abbildungselementen und mit als Korrektur-Perspektivbilder dienenden primären Perspektivbildrrn kompensiert werden. Die Größe des Bereichs, in welchem die Artefaktbilder im rekonstruierten Schichtbild kompensiert werden können, ist beliebig wählbar und hängt nur von der Größe der Abbildungsmatrix bzw. von der Anordnung und Anzahl der Abbildungselemente innerhalb der Abbildungsmatrix ab.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden aN Abbildungselementc Linsen und als Abbil- Jo dungsmatrix eine Linsenmatrix verwendet, wobei in den Strahlengang derjenigen Linsen, mit denen die primären Perspektivbilder übertragen werden, ein erstes Filter, und in den Strahlengang derjenigen Linsen, mit denen die Korrektur-Perspektivbilder übertragen werden, ein vom ersten Filter verschiedenes zweites Filter eingeführt

..._A^.,« .u .i:~ ~i:~ tr:t*~.. λ u*._A*-_A~*4<» Ct—.UK.n.*.

πνινιχ,ΙΙ. OTVirv.1 VItV VtIV I 1ItV-I Vl U I V 113V-1 /Λ. IIVIV. OIIUHIUI15 von Bildaufnahmeröhren, von denen der einen ein dem ersten Filter entsprechendes erstes Eingangsfilter und der anderen ein dem zweiten Filter entsprechendes zweites Eingangsfilter vorgeschaltet ist. detektiert wird, und wobei die Bildsignale der Bildaufnahmeröhren zur Erzeugung von Schichtbildern subtrahiert werden.

Durch die unterschiedlichen Filter in den jeweiligen Strahlengängen wird erreicht, daß nur ein einziges aus primären Perspektivbildern bestehendes Überlagerungsbild angefertigt zu werden braucht. Die Erzeugung eines aus Korrektur-Perspektivbildern bestehenden Überlagerungsbildes kann somit entfallen. Wird das Überlagerungsbild von hinten beispielsweise mit weißem Licht durchstrahlt, so können als Filter zwei unterschiedliche Farbfilter, z. B. Rot- und Blaufilter, verwendet werden. Die Rotfilter liegen dann beispielsweise im Strahlengang der die primären Perspektivbilder übertragenden Linsen, während die Blaufilter im Strahlengang derjenigen Linsen liegen, mit deren Hilfe den Artefaktbildern die Korrektur-Perspektivbilder überlagert werden. Die mit entsprechenden Eingangsfiltern versehenen Bildaufnahmeröhren detektieren dann jeweils nur eine Farbe zur Erzeugung entsprechender Farbbilder, die elektronisch zur Bildung artefaktfreier Schichtbilder voneinander subtrahiert werden.

Die erwähnten Filter bzw. Eingangsfilter können aber auch als andere Filter, z. B. als Polarisationsfilter, ausgebildet sein.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

Es zeigen:

Fig. I die Aufzeichnung eines aus primären Perspektivbildern bestehendes Überlagerungsbildes.

Fig. 2 die Rekonstruktion eines Sehichtbildes aus dem i'berlagerungsbild mittels einer Linsenmatrix sowie die Kompensation von Artefaktbildern.

Fig. 3a —g einen aus zwei Punkten bestehenden Aufnahmekode sowie die schrittweise Erzeugung einer Kompensationsvcrteilung. die mit dem Aufnahmekode korreliert wird.

Fig. 4a —i einen aus drei Punkten bestehenden AuI-nahinekode sowie die schrittweise Erzeugung einer weiteren Kompensationsverteilung, die mit dem Aufnahmekode korreliert wird.

Fig. 5 einen aus drei Punkten bestehenden Aufnahmekode, der mit einer Verteilung, die dem Aufnahmekode entspricht, korreliert wird.

Fig. 6 eine Vorrichtung zur Erzeugung von wenigstens im Zentrum artefaktfreien Schichibildern.

Kig. 7 eine weitere Vorrichtung zur trzeugung von Schichtbildern mit getrennten optischen und elektronischen Kanälen.

Fig. 8 eine Vorrichtung mit getrennten optischen Kanälen und einem gemeinsamen elektronischen Kanal.

Fig. 9 eine Vorrichtung zur holographischen Erzeugung anefaktfreier Sehichtbilder und

Fig. 10 eine Kennziffernlabelle.

Im vorangegangenen wie auch im folgenden wird zur Erläuterung von Röntgenüberlagerungsbildern ausgegangen. Doch lassen sich ohne Einschränkung auch Bilder von Partikelstrahlung, wie auch normale optische oder elektronische Biider nach diesem Verfahren verarbeiten. Künstliche, vom Computer errechnete Bilder können ebenfalls in dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt werden.

Die Fig. I und 2 dienen zur anschaulichen Darstellung

des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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der sich z.B. drei einzelne, in einer Ebene 1« angeordnete Einzelstrahlenquellen 2.3 und 4 befinden, deren Verteilung in der Ebene in durch eine sog. Punktbildfunktion, die die Positionen der Einzelstrahlenquellen angibt, beschrieben wird.

Die Einzelstrahlenquellen 2, 3 und 4, die gleichzeitig geblitzt werden können, senden durch Blenden 5 begrenzte Röntgenstrahlenbündel 6. 7, 8 aus, die sich in einem gemeinsamen Überlagerungsbereich 9 und auf einer senkrecht zur Strahlenquellenebene verlaufenden optischen Achse 10 zur Durchstrahlung eines zu untersuchenden Objektes 11 schneiden. Das Objekt II wird auf diese Weise kodiert aufgezeichnet, indem einze'ne primäre Perspektivbilder 12. 13. 14 z. B. auf einem einzigen Film 15 abgebildet werden.

In Fig.2 ist der Dekodierschritt dargestellt. Die einzelnen auf dem Film 15 vorhandenen primären Perspektivbilder 12. 13. 14 werden mittels eines Leuchtkastens 16. der an seiner Vorderseite z.B. eine ebene Mattglasscheibe 17 besitzt, durchleuchtet und mittels einer Linsenmatrix 18 derart abgebildet, daß sich die Zentralstrahlen 12Λ. 13Λ. Ub der die Primärbilder 12. 13. 14 übertragenden Strahlenbündel hinter der Linsenmatrix 18 in einem Punkt auf einer senkrecht durch die Linsenmatrix 18 hindurchtretenden optischen Achse 18« schneiden, wobei sich die Strahlenbündel in einem Bereich 19 überlagern. Die Abbildung der primären Perspektivbilder 12. 13. 14 erfolgt dabei mit ihnen jeweils zugeordneten Linsen 12«. 13«. 14«. In den Überlagerungsbereich 19 kann nun eine Streuscheibe 21 oder dgl. eingebracht werden, die zur Sichtbarmachung von Schichtbildern 21

des Objektes 11 beliebig positioniert werden kann, so daß auch eine Darstellung von Schrägschichten des Objektes 11 möglich ist.

Ein Artefaktbild in der Abbildungsebene 20 kommt nun dadurch zustande, daß die einzelnen primären Perspektivbilder 12. 13. 14. die z.B. positiv sind, auch durch ihnen j-icht zugeordnete Linsen übertragen werden. Beispielsweise wird das primäre Perspektivbild 12 zusätzlich mittels der Linse 13« entlang eines Strahls 22 übertragen, so daß in der Abbildungsebene 20 ein Ar.efaktbild 23 entsteht, welches dem primären Perspektivbild 12 entspricht. Um dieses Ariefaktbild 23 zu kompensieren, wird eine zusätzliche Linse 24 in die Abbildungsmatrix 18 eingeführt. Über diese zusätzliche Linse 24 wird dann ein Korrektur-Perspektivbild 25 (negativ), das aus dem primären Perspektivbild 14 abgeleitet ist, entlang eines Strahls 26 übertragen und dem Artefaktbild 23 Überlaset!. *O d?.ü S!C sich ⁰C¹¹CnSM!'" '.»US^Srhpn Ο3ς K^orrektur-Perspektivbild 25 kann dabei durch Uinkopierung des primären Perspektivbildes 14 bzw. des ganzen Überlagerungsbildes 15 erzeugt werden.

Durch die zusätzliche Linse 24 werden nun weitere in der Abbildungsebene 20 liegende Korrektur-Perspektivbilder 27. /.H. entlang eines Strahls 28. übertragen, die im Zusammenhang mit der Kompensation des Artefaktbildes 23 durch das Korrektur-Perspektivbild 25 entstehen. Das Korrektur-Perspektivbild 25 entstand ja durch Umkopierung des Überlagerungsbildes 15, also auch durch Umkopierung des primären Perspektivbildes 13.

Da Korrektur-Perspektivbild 27 (z.B. negativ) wird nun seinerseits mittels einer weiteren Linse 29. die in die Linsenmatrix 18 eingeführt wird, derart kompensiert, indem entlang eines Strahls 29<; das primäre Perspektivbild 14 (positiv) über die Linse 29 dem Korrektur-Perspektivbild 27 überlagert wird, so daß sich beide Bilder 14 und 27 auslöschen. Es ist selbstverständlich, daß man die Übertragung der primären Perspektivbilder und der Korrektur-Perspektivbilder nicht der Reihe nach vornimmt. Beispielsweise können in einem ersten Schritt alle primären Perspektivbilder 12. 13. 14 über die Linsen 12«. 13</. 14« und 29 gleichzeitig übertragen werden, während die Korrektur-Perspektivbilder 25 und 27 entlang der Strahlen 26 und 28 in einem zweiten Schritt über die Linse 24 übertragen werden. Auch kann beides gleichzeitig geschehen, worauf weiter unten genauer eingegangen wird.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden also innerhalb eines eine bestimmte Objektschicht darstellenden Schichtbildes diejenigen Artefaktbilder kompensiert, die bei der Rekonstruktion durch Übertragung von primären Perspektivbildern aus der entsprechenden Objektschicht erzeugt werden.

In den Fig. 3a —g und 4a —i wird nun genau beschrieben, wie die Positionen der Linsen 24 und 29 in Fig.2 ermittelt werden.

Wie schon erwähnt, sind die Linsen 12«, 13«. 14a entsprechend der Verteilung der Strahlenquellen 2. 3 und 4 in der Strahlenquellenebene 1« angeordnet, d.h., sie sind entsprechend der Punktbildfunktion der Aufnahmegeometrie (Strahlenquellenanordnung) in der Linsenmatrix 18 verteilt.

Fig. 3a zeigt nun einen sog. Aufnahmekode 5', aus dem ein kompensierender Kode (C (Fig. 3f) generierbar ist. der den Aufnahmekode S' enthält, wobei der kompensierende Kode K mit dem Aufnahmekode Ä zur Erzeugung von wenigstens im Zentrum artefaktarmen Schichtbildern korreliert wird (Fig. 3g).

Um die Verhältnisse übersichtlich darstellen zu können, wird angenommen, daß das Objekt 11 nur aus einem Punkt P' (nicht dargestellt) besteht und zur Aufnahme des Objektes 11 zwei Röntgenquellen (nicht dargestellt) verwendet werden, die die gleiche Intensität haben. Das Objekt 11 kann natürlich auch eine andere als eine punktförmig Gestalt haben. Beispielsweise kann es ein Teil eines menschlichen Körpers, z.B. ein menschliches Organ, sein.

Der erste Schritt des Verfahrens besteht nun darin, das Objekt (Punkt) mit den beiden Röntgenquellen auf einem einzigen Aufzeichnungsmaterial aufzunehmen. Es entstehen dann zwei Punkte P\, Pl auf dem Aufzeichnungsmaterial, deren Verteilung der Verteilung der Röntgenquellen entspricht. Fig. 3a zeigt eine solche Verteilung zweier Punkte P1, Pl in einem Koordinatensystem .V. K die die Koordinaten (A", Y) = (-1,0) und (+1,0) und jeweils eine Amplitude (z. B. Schwärzung) von + 1 besitzen. Eine solche Piinktverteilung soll im folgenden Aufnahmekode 5' genannt werden.

Aus diesem Aufnahmekode S' wird nun ein kompensierender Kode A" (Fig. 30 generiert, der in diesem Falle aus einer Zeile von Punkten besteht. Hierzu definiert man einen Generator G', der in Fig. 3b dargestellt ist, und der aus zwei Kreisen ti. b besteht, die die Koordinaten (-1.0) und (1,0) besitzen. Legt man diesen Generator C auf den Aufnahmekode S' und verschiebt ihn in positiver oder negative)· .v-Richtung, bis ein Punkt des Aufnahmekodes 5' in einen Kreis α oder b des Generators C PaIIt, so wird in dem jeweils freien Generatorkreis ein neuer Punkt festgelegt, dessen Amplitude der negativen Amplitude des in dem anderen Generatorkreis liegenden Punktes des Aufnahmekodes S' ist. Eine Überlagerung beider Generatorkreise mit beiden Punkten des Aufnahmekodes S' wird hierbei ausgeschlossen.

In Fig. 3c ist der Generator C in positiver .v-Richtung (rechts) verschoben. In den Generatorkreis h wird somit ein Punkt mit der Amplitude - 1 gesetzt. In Fig. 3d ist der Generator noch einen Schritt weiter nach rechts verschoben. Der Generatorl-.reis α überdeckt jetzt einen Punkt mit der Amplitude — 1, so daß in den Generatorkreis Λ ein Punkt mit der Amplitude +1 gesetzt wird, usw.

In Fig. 3 e ist der Generator C in negativer .v-Richtung verschoben. In den Kreis ti des Generators C. der nur eine Translation ausführt, wird ein Punkt mit der Amplitude - 1 gesetzt, da im Generatorkreis b ein Punkt mit der Amplitude + 1 liegt. Eine weitere Verschiebung des Generators nach links liefert einen zusätzlichen Punkt mit der Amplitude +1 im Generatorkreis α (Fig. 3f).

An dieser Stelle soll die Erzeugung des kompensierenden Kodes K'. der in Fig. 3f dargestellt ist. abgebrochen werden, der in seinem Innern immer noch den Aufnahmekode enthält (die beiden inneren Punkte P3, P4).

Korreliert man nun diesen kompensierenden Kode K' mit dem Aufnahmekode S'. wie in Fig. 3g dargestellt, führt man also die Operation

aus, so erhält man ein quasi eindimensionales Bild B des Punktes P' mit der Amplitude 2 und mit zwei weiteren Nebenpunkten PS. Pd mit jeweils der Amplitude +1. die aber relativ weit vom Zentrum des Bildes B entfernt sind. Diese Nebenprodukte stellen die Artefaktbilder dar, die aber durch Vergrößerung des kompensierenden Kodes K leicht weiter nach außen gedrückt werden können. Das Zentrum des Bildes B ist somit artefaktfrei. Die Operation K {§) S' ((§)= Korrelation) bedeutet hierbei nichts anderes, als daß der kompensierende Kode K so

gegen sich selbst verschoben wird, daß jeweils ein innerer Punkt P3. PA mit einem anderen zur Deckung kommt. Danach werden alle dann übereinanderliegenden Punkte addiert und es ergibt sich das Bild B'. Die Zahl der Verschiebungen des kompensierenden Kodes A" bestimmt sich somit nach Jer Zahl η der Punkte im Aufnahmekode S'. im obigen Beispiel werden also /?— 1 Verschiebungen ausgeführt. Es können auch η Verschiebungen ausgeführt wcrdrn. wenn die beiden inneren Punkte P3. P4 des kompensierenden Kodes A" gegeneinander nun jesveils nur die Hälfte ihres gegenseitigen Abstandes voneinander verschoben und dann zur Deckung gebracht werden.

Die Korrelation © braucht nun nicht unbedingt durch Verschiebung eines als Punktebild vorliegenden kompensierenden Kodes A" vorgenommen zu werden. Der kompensierende Kode A" kann auch durch eine eindimensionale Zeile von Linsen, die an den Punkten des Kodes K' liegen. VcfwN'kiiciii weiden, uiiici Bciügimhiiic üüf Fig. 2 würde somit der kompensierende Kode A" in der Linsenmatrix 18 verwirklicht und der Aufnahmekode S' würde dem Überlagerungsbild 15 entsprechen.

In einem weiteren Beispiel wird anhand der Fig.4a — i ein dreipunkt Aufnahmekode S" sowie die Erzeugung eines entsprechenden kompensierenden Kodes A'" beschrieben.

Zur besseren Erläuterung wird anstatt eines Teils eines z. B. menschlichen Körpers wiederum ein punktförmiges Objekt P" ausgewählt. Dieses Objekt P" wird mit in einer Ebene liegenden Röntgenstrahlenquellen (nicht dargestellt) aufgenommen, die in den Eckpunkten eines rechtwinkligen Dreiecks liegen. Nach der Aufnahme des Objektes P" erhält man somit ein auf einem einzigen Aufzeichnungsmaterial liegendes Punktebild, dessen Punkte Pl. P8. P9 entsprechend der Verteilung der Röntgenstrahlenquellen auf dem Aufzeichnungsträger liegen. Die Punkte Pl. PS. P9 liegen beispielsweise an den Koordinaten ( - I. +!).(-!. - 1)und ( + I. - 1) innerhalb des Koordinatensystems .V. >' und besitzen alle die gleiche Amplitude + 1 (z.B. Schwärzung).

Ein entsprechender Generator G" besitzt dann Generatorpunkte </. b. c. die «."benfalls an den Koordinaten (-1.+I). (-1.-1) und (+1.-1) liegen (Fig.4b). Dieser Generator G" wird zur Erzeugung eines kompensierenden Kodes A"' deckungsgleich über den Aufnahmekode S" gelegt und ihm gegenüber durch Translationen verschoben. Eine gleichzeitige Überlagerung der Generatorpunkte it. b. c mit allen Punkten Pl bis P9 des Aufnahmekodes S" ist hierbei wiederum ausgeschlossen.

In welchen Generatorkreis ei. b oder (jeweils ein Punk: zum Aufbau des kompensierenden Kodes A" eingesetzt wird, bestimmt sich aus der Verschiebung des Generators G" relativ zum Aufnahmekode S".

I. Für Verschiebungen des Generators G" nach rechts (+ .v). rechts unten oder unten (— v) wird der Generatorkreis f.

II. für Verschiebungen nach oben (+ r) oder Iinksoben wird der Generatorkreis a.

III. für Verschiebungen nach links (—.v) oder linksunten wird der Generatorkreis b benutzt.

IV. Bei Verschiebungen nach rechts-oben überdeckt der Generator G" keine Punkte des Aufnahmekodes S". so daß in diesem Fall im ersten Quadranten des Koordinatensystems keine Punkte erzeugt werden, die zum Aufbau eines kompensierenden Kodes K" beitragm.

Wie in Fi g. 4c gezeigt, ist der Generator G" in positiver -v-Richtur>g so verschoben, daß sein Generatorpunkt b den Punkt P9 des Aufnahmekodes S" umgibt. In diesem Fall wird festgelegt, daß in den Cicncraiorpunkt ι ein Punkt mit einer Amplitude eingesetzt wird, die der negativen Summe der Amplituden der in den anderen Cjeneratorkreisen α und b liegenden Punkte ist. Der Generatorkreis <· erhält somii einen Punkt mit der Amplitude -1. In Fig.4d ist der Generator nach oben (M) verschoben, so daß in den Generatorkreis u ein Punkt mit der Amplitude — 1 eingesetzt wird, während in dem nach links verschobenen Generator in Fig. 4e in den Generatorkreis b ebenfalls ein Punkt mit der Amplitude - 1 eingesetzt wird. Eine in Fia. 4f gezeigte Verschiebuni; des Generators nach unten ( — i) ergibt im Generatorkreis r einen Punkt mit der Amplitude — I. eine in Fig. 4g dar-

!5 gestellte weitere Verschiebung nach links-oben ergibt im Generatorkreis α einen Punkt mit der Amplitude —'.. Eine Verschiebung nach links-unten (Fig. 4b) ergibt weiterhin einen Punkt mit der Amplitude + 1 im GenefrtiCü'M'ciS O.

In Fig. 4i ist der kompensierende Kode A" noch einmal übersichtlich dargestellt. Er kann natürlich beliebig vergrößert werden, indem man weiter den Generator G" etwa gegen Uhrzeigerichtung in der oben angegebenen Weise verschiebt und somit neue Punkte zum Aufbau eines größeren kompensierenden Kodes findet. Zur Erzeugung von wenigstens in ihrem Zentrum artefaktarmen Schichtbildern B' wird der so ermittelte kompensierende Kode K" mit dem Aufnahmekode S" korreüert. Die Operation K" © S" bedeutet anschaulich, daß jeweils dei gesamte kompensierende Kode A"' so verschoben wird, daß die Punkte PIO und P12 mit dem Punkt PU zur Deckung gebracht und aufsummiert werden. Die bei dieser Verschiebung zur Deckung gebrachten weiteren Punkte des kompensierenden Kodes A'" werden ebenfalls ad-

J5 diert. so daß das Bild B' entsteht. Es besitzt in seinem Innern einen Punkt P" mit der Amplitude +3. während um diesen Punkt F' herum ein artefaktfreier Raum vorhanden ist. Die Nebenpunkte (Artefaktbilder) liegen gewissermaßen am Bildrand und können durch Vergrößerung des kompensierenden Kodes A"' beliebig weit nach außen geschoben werden.

Die Korrelation © braucht auch hier nicht durch Verschiebung eines als Punktebild vorliegenden kompensierenden Kodes A"' vorgenommen zu werden. Die Korrelation kann vielmehr durch eine Linsenmatrix verwirklicht werden, deren Linsen an den Punkten des kompensierenden Kodes A" liegen.

Diejenigen Linsen, die an den Punkten mit positiver Amplitude eines kompensierenden Kodes liegen, übertragen somit die primären Perspektivbilder, während diejenigen Linsen, die an den Punkten mit negativer Amplitude des kompensierenden Kodes liegen, die Korrektur-Perspektivbilder übertragen, die den Artefaktbildern überlagert werden.

Selbstverständlich ist es möglich, daß ein kompensierender Kode auch Punkte mit einer von 1 abweichenden Amplitude besitzt. z.B. +2. In diesem Fall muß die an diesem Punkt anzuordnende Linse so groß gewählt werden, daß eine entsprechende Lichtmenge zur Kompensation der Artefaktbilder durch sie hindurchtreten kann, in Fig. 5 ist zum Vergleich eine Autokorrelation des Aufnahmekodes S" dargestellt. Die Verschiebung und Aufsummierung der einzelnen Punkte (bzw. Bilder) ergibt einen Hauptpunkt P". umgeben von weitere;! Arteiaktbilder darstellenden Punkten, die wesentlich näher am Zentrum des Bildes B" liegen als die Artefaktbilder im Bild BT der Fig.4i.

Im folgenden soll beschrieben werden, wie ein korn-

pensierender Kode A' bei vorgegebenem Aufnahmekode 5 mathematisch ermittelt wird.

Zunächst werden allgemein als Matrizen definiert: a) Smn = Aufnahmekode (S'. S").

Kmn = Rekonstruktionskode (kompensierender Kode

Γ/Ji/i = Kmn-Smn = Kompensationsteil des Rekonstruktionr.kodes.

Amn = Σ Σ Sm+ j. n + k Sjk = S ® S = Autokorrelation des Aufnahmekodes (1). Bmn= Σ Σ Sm + j. n + k KIj=S © A'= Kreuz-

korrelation von Aufnahme- und Rekonstruktionskode (2).

Cmn - Σ Σ Sm+ j. n + k Tfj=S® 7 = Kreuz-Die Matrix Bmn besieht deswegen auch aus zwei Teilen: Bnm = Σ Σ Sm + j. η 4 k SJk +

j=-T A = - χ.

+ Σ Σ Sm+j. n + k TjI: (5)

;= - ι *=- χ
= Amn + Cmn = S ® S+ S ® T (siehe Gleichung 1 - 3).

Die Matrix Amn enthält die Lage und Stärke der ungestört rekonstruierten Punkte aber auch die Lage und Stärke von Artefakten (vgl. z.B. Fig. 5). Die Matrix Cmn enthält dagegen nur Artefakte mit umgekehrten Vorzeichen. Addiert man Amn und Cmn, so erlöschen die Artefakte in dem vorgewählten Bereich. Es wird also angestrebt, das

Cmn = - Amn ist mit //H/ < /H₀, jnl < /I₀ und (m, /ι) Φ (0,0). vors Aufnahmekode und dem Diese Forderun." kann erfüllt werden ekeeb pine.

KoiPpensationsteil des Rekonstruktionskodes

Die Kennziffern in und /i sind hierbei ganze Zahlen (/η,/1 = 0, + 1. +2. ...). während durch den * jeweils konjugiert komplexe Größen gekennzeichnet sind.

b) Die benutzten Kodes (Smn. Kmn. Tmn) werden als ebene Punktverteilung dargestellt, wobei die Punkte der Punktverteilung Elemente einer Matrix sind.

Die Lage der Punkte innerhalb der Matrix wird dabei durch die Kennziffern »ι. η bestimmt, die sich aus den Koordinaten der Punkte, geteilt durch den Gitterabstand der Matrix, ergeben. Die Größe der Matrixelemente legt z.B. die Intensität der Punkte fest. Zur näheren Erläuterung sei als Beispiel eine einen Aufnahmekode Smn darstellende Punktverteilung angenommen, die aus zwei Punkten besteht. Beide Punkte besitzen den Wert bzw. die Intensität +1, während ihre Koordinaten (γ, = +0.1 mm. r, =0 mm) und (y,= -0.I mm. V₇ = 0 mm) sind. Diese Koordinaten entsprechen den Ortskoordinaten der Strahlenquellen, mit denen ein Objekt durchstrahlt wird. Sie sind lediglich um einen gleichen Faktor verkleinert. Wählt man für die Matrix einen geeigneten Gitterabstand, z. B. 0.1 mm. und bestimmt den Nullpunkt der Matrix mit (.Y₃ = O_-O mm. r_o = 0.0 mm), so kann man die beiden Punkte als Matrixpunkte S₁₀= 1 und S__IO=1 angeben. Alle anderen Elemente der Matrix besitzen den Wert 0.

c) Das Zentrum des ungestörten Rekonstruktionsbildes liegt im Punkt m = 0. /ι = 0. Die Stärke (Intensität) dieses Punktes ist durch das Matrixelement B₀₀ gegeben. Alle anderen Elemente Bmn. die nicht Null sind, stellen Artefakte dar. d.h.. Bmn ist die Stärke eines Artefaktes auf dem Gitterpunkt (nun) (vgl. hierzu Fig. 3g und 4i).

Ziel ist es. mittels eines Kompensationskodes einen anefaktarmen Raum um ein ungestörtes Rekonstruktionszentrum herum zu schaffen. In diesem Raum dürfen keine Artefakte entstehen. Als Beispie; wird ein quadratischer Raum der Seitenlänge 2 m₀ gewählt. Die Gitterkonstanten in der .γ- und r-Richtung sind gleich. Alle Matrixelemente Bmn sollen in diesem Raum Null sein, d.h. Bmn = Q für alle hi/</Ji₀ oder InI <m₀. Ausgenommen ist das Element B₀₀. für das gilt

S_0-0 Φ 0.

d) Der Rekonstruktionskode A>ji/i (kompensierender Kode) besteht aus zwei Teilen, dem Aufnahmekode Smn und dem Kompensationsteil 7>h/i des Rekonstruktionskodes Kmn.

Kmn = Sinn + Tmn (41

tielle Lösung für den Kompensationsteil des Rekonstruktionskcdes Tmn.

e) Um diese Lösung zu erhalten, werden als erstes die Eckpunkte des Aufnahmekodes S/h/i definiert. Die Eckpunkte erhalten die Indices (μι.ν,) für unten links, (μ₂, Vj) für unten rechts, (μ₃.ν₃) für oben rechts und (/'4-V₄.) Tür oben links. Bewegung nach rechts bedeutet somit zunehmendes /Ji, während eine Bewegung nach oben zunehmendes /i bedeutet. Das Matrixelement Sß_t, v, repräsentiert somit den Punkt, der am weitesten links-unten liegt.

f) Als nächstes wird eine Verknüpfung zwischen den Kennziffern der Matrix Amn und den Eckpunkten des Aufnahmekodes Smn gefordert. Diese Verknüpfung ist nötig, weil für eine sequentielle Lösung für den Kompensationsteil des Rekonstruktionskodes 7V)i/i Matrixelemente aus Smn gewählt werden, die wiederum von den Kennziffern der Matrixelemente Amn abhängen. Zu diesem Zweck wird eine Abbildung definiert:

ο ν (M₂, V₂) für/II <0 /I >0

(■xmn.ßmn)= '^{2 2}' ~

{μ_}. V₃) für/H <0 n<0

(μ*. v₄)für/ü>0 n<0 Beispiel:
/Ji=I, /i = 2. Daraus folgt: /Ji>0, /i>0 und also

g) Ferner müssen die Matrixelemente Amn angeordnet werden. In Fig. 10 sind Ziffern der Reihe nach auf Schnittpunkte eines quadratischen Rasters gesetzt, beginnend im Zentrum (0) und gegen den Uhrzeigersinn. Nach jedem Umlauf erfolgt ein Neubeginn auf einem Punkt mit m > 0. /i = 0. Diese Anordnung ermöglicht die Feststellung eines einzelnen Kennziffernpaares (in. n) durch eine Nummer N und somit eines Matrixelementes Amn.
Beispiel:

Es sei (/Ji, /i) = (2.1), dann ist N=N(m. /ΐ)=Λ'(2.1)= 10.

Mittels dieser Anordnung nach Fig. 10 kann die Matrix Μ Amn durch einen Index „V bestimmt werden. A (N) = Amn. h) Zuletzt werden die Matrixelemente Tmn angeordnet. Hierzu wird definiert, daß

T(N)= T^_n-m. T_tmm-n ist. Beispiel:

(m, w) = (1.2). Daraus folgt (St_1-2./V₂) = (μ,, ν,) sowie N=(u, — 1. v, — 2)

13

und Γ(Λ^Γ)=Γ(/_ί,-1,ν,-2) i) Die zu lösende Gleichung war:

Cmn=Y χ Sm+j.n+k1jk=-Amn für im j <m₀, jni <n₀ und (m. n)4=0.

j) Eine sequentielle Lösung ist T(O) = T(JV)= - [,4Aw₊ Σ Sm+j.n+k T(N')\;S*_mn__ß

mit TJk=T(N') für /V'<<V.

Für den Aufnahmekode Smn gilt S_{1 0} = 1 und .SL_1-0=I, sonst Smn=Q.

Dann ergibt sich A₀₀=X A₂₀= 1, A_₂₀=i (T) 5 -. "(Gleichung 1).

Fur einen artefaktfreien Raum mit — 3 <m <3.
-3 <n <3 ergibt sich 0 <Λ'<24 (siehe Fig. 10).
Die Eckpunkte der Matrix Smn sind

(Zi₁. ν,) = (-1.0)
(μ,.ν,)= (1.0)
(^-V₃)= (1.0)

(μ*. v₄) = (-i.0)

(9)

k) Als Beispiel sei eine Zweipunktverteilung betrachtet !5 Die Lösung der Gleichung (8) kann nun, wie in folwie sie unter Fig. 3a — g beschrieben is.t. gender Tabelle dargestellt, ermittelt werden:

i. n)

{x-m.ß-n) T(N)

(1.0) (1.1) (0.1) (-ld

<ι.-ι> (2.0) (2.1) (2.2) (1.2) (0.2) (-1.2) (-2.2) (-2.1) (-2.0)

"/(18) bis T(48) 49 (4,0) T(50) bis T(64) 65 (-4.0)

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

(-1.0)

(1.0)

(-1.0)

(1.0)

=

(-1.0) 0 (1.0)

T(O) =

T(2) = T(3) = T(4) = T(5) = T(6) = T(7) = T(8) = T(9)= -(/ T(IO)=-( T(II) =

(-5.0) Γ(49)=-(

(5.0) 7(65)=-(

r.y₀S*_Ki)iS*_K0=Q

2.0 + T- }.oS-i.o)IS*.0 — ' — Tj.O

J-T C* j. T V* VC* — -l- I — T O^ '-J.O°*I.O⁺ 'J.O⁰T-O"⁰-I.O^- ^ ' — '-5.0

-I- T 9* -I- T K* Λ.Τ C* VC*

1.0 ^T '-.1.0°-7.0 ^ ' J.O^J- 1.O^ ^/-5.O^J-9.O''-⁾1.0

= + I = T₅

50

55

Die Werte (r. ß) bzw. (ocmn. ßinn) erhält man aus Gleichung 6 in Verbindung mit Gleichung 9. Bei vorgegebenen (/)/. n) werden mittels Gleichung 6 die zugehörigen (//. v) aufgesucht, denen die Werte in Gleichung 9 zugeordnet werden.

Der Kompensalionskodc ist dann

Kinn = Sinn + Tmii Für dieses Beispiel also:

',_„= 1 { Vorgegeben von Smn. der Kompensationskode Knut enthält ja den Aufnahmekode Smn. ermittelt aus Tmii

ermiiielt aus Tnin

Dieser Kompensationskode Kinn ist dargestellt in Fig. 3g als kompensierender Kode K.

Für andere Aufnahmeverteilungen. z.B. der Drei- b5 punktvertcilung in Fig. 4a oder höheren Punklverteilungen (z.B. 24 Punkte), lassen sich in entsprechender Weise Kompensationskodcs Kinn ermitteln.

Die Lösungsschriuc sind immer:

1. Aufnahmeverteilung Smn wählen und in Matrixform umwandeln.

2. Eckpunkte der Aufnahmeverteilung Smn festlegen und indizieren.

3. Der Reihe nach mit Hilfe von Fig. IO die Lösungsformel 8 anwenden.

Während der Berechnung von T(/V) werden

ii) *«,„· Am, und ^_n-Hi.ß_m„-n ermittelt.

b) (»ι + /./> + k) berechnet für alle (j.k). wobei
TJk=T(N') für N'<N ist.

In den Fig. 6 bis 9 sind verschiedene Vorrichtungen zur Erzeugung von wenigstens in ihrem Zentrum artefaktarmen Schichtbildern mit Hilfe des erfindungsgemä-Qen Verfahrens dargestellt,

In Fig. 6 beleuchtet ein Lichtkasten 30 ein Überiagcrungsbild 31 mit z.B. weißem Licht. Eine Linsenmatrix 32. durch die senkrecht eine optische Systemachse 33 verläuft, erzeugt ein reelles dreidimensionale;· Bild 34 innerhalb des Übcrlagerungsbercichs 35. Mit Hilfe einer Mattscheibe 36. die innerhalb des Bildes 34 beliebig bewegt werden kann (37). wird eine interessierende Schicht des Objektes. /.. B. eine Schrägschicht dar-

gestellt. Die Mattscheibe 36 kann ferner mit einer als Feldlinse wirkenden Fresnel-Linse 36o zur Aufhellung des Schichtbildes verbunden sein.

Die einzelnen Linsen der Linsenmatrix, die entsprechend der Punkt verteilung eines kompensierenden Kodes, z.B. des in Fig.4i beschriebenen Kodes IC, angeordnet sind, sind hierbei mit unterschiedlichen Farbfiltern 32«. b abgedeckt. Beispielsweise sind diejenigen Linsen, die an Punkten des Kodes K" mit der Amplitude +1 angeordnet sind, mit Rotfiltern abgedeckt, während diejenigen Linsen, die an Punkten des Kodes K" mit der Amplitude — 1 angeordnet sind, mit Blaufiltern abgedeckt sind. Ein in Richtung der optischen Achse 33 verschiebbarer Strahlteiler 38. der hinter der Mattscheibe 36 angeordnet ist, teilt das Licht in zwei Strahlenbündel auf. von denen das eine parallel und das andere senkrecht zur optischen Achse 33 verläuft. Mit Hilfe zweier Objektive 39 und 40 wird das Mauscheibenbild auf jeweils eine TV-Kamera 41, 42 projiziert, von der die eine mit einem Rotfilter 43 und die andere mit einem BlaufiUer 44 als F.ineangsfilter versehen ist.

Die Kamera 41 empfangt also nur rote Strahlung, während die Kamera 42 nur blaue Strahlung empfängt. Durch synchrone Abtastung beider Bilder sowie durch Subtraktion der Bildausgangssignale beider Kameras 41, 42 mittels eines Subtrahierers 45, lassen sich dann wenigstens in ihrem Zentrum artefaktarme Schichtbilder herstellen, die beispielsweise auf einem Monitor 46 sichtbar gemacht werden können.

In Fig. 7 und 8 ist jeweils ein Zweikanalaufbau dargestellt. Auf zwei parallel zueinander verlaufenden optischen Achsen 47. 48 sind zwei Lichtkästen 30 mit davor befirKilichen Überlagerungsbildern 31 und negativen Überlagerungsbildern 31« angeordnet. Eine Linsenmatrix 49 enthält jetzt nur noch diejenigen Linsen, die an Punkten mit positiver Amplitude +1 eines kompensierenden Kodes. z.B. dem Kode K". angeordnet sind. Eine zweite Linsenmatrix 50 besitzt dann nur noch diejenigen Linsen, die an Punkten mit negativer Amplitude - 1 liegen. Die mit Hilfe der beliebig aber synchron bewegbaren Mattscheiben 36 erzeugten Bilder werden in Fig. 7 über als Feldlinsen wirkende Fresnel-Linsen 36t/. die mit den Mattscheiben 36 fest verbunden sind, und über Objektive 51. 52 auf jeweils eine TV-Kamera 53, 54 projiziert. Die bildsynchronen Ausgangssignale beider Kameras 51. 52 werden dann zur Erzeugung artefaktfreier Schichtbilder in einem Addierer 55 addiert und auf einem Monitor 56 sichtbar gemacht.

In Fig. 8 werden die von den Mattscheiben 36 erzeugten Bilder mittels eines Planspiegels 57 und einer halbdurchlässigcn Platte 58, die in Richtung der optischen Achse 47 bzw. 48 verschiebbar sind, über ein einziges Objektiv 59 auf eine TV-Kamera 60 projiziert, die mit einem Monitor 61 zur Darstellung und mit einem Speicher 62 zur Speicherung der Schichtbilder verbunden ist.

Fig. 9 zeigt einen holographischen Aufbau zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Auf einer optischen Achse 63 befindet sich eine Linse 64, die ein paralleles, monochromatisches Strahlenbündel 65 in ein konvergentes Strahlenbündel umwandelt. Im Konvergenzpunkt befindet sich ein Fourier-Hologramm H, in welchem sich die Fouriertransformierte eines kompensierenden Kodes, z. B. die des Kodes K". befindet. Zwischen dem Hologramm H und der Linse 64 befindet sich das Überlagemngsbild 31, das über eine zweite, hinter dem Hologramm H liegende Linse 66 in eine Abbildungsebene 67 projiziert wird. Überlagerungsbild 31, Linse 66 und Abbildungsebene 67 sind über ein Gestänge 68 mechanisch miteinander verbunden und -können zur Darstellung unterschiedlicher Schichtbilder parallel zur optisehen Achse 63 verschoben werden (Pfeil 69).

Das Hologramm H kann dabei mittels einer von hinten mit kohärentem Licht beleuchteten Lochblende und einem Referenzstrahl hergestellt werden, wobei die Verteilung der Löcher in der Lochblende der Verteilung der Punkte eines kompensierenden Kodes (bzw. der Verteilung der Abbildungselemente) entspricht. Bei der Aufnahme des Hologramms sind dann diejenigen Löcher, die die Abbildungselemente erzeugen, mit denen den Artefaktbildern Korrektur-Perspektivbilder überlagert werden, mit transparenten Platten zur Bildung eines Phasenunterschiedes von einem ungradzahlig Vielfachen der halben Wellenlänge /. des kohärenten Lichtes bedeckt. Die Dicke der Platten ergibt sich also 7U ti= (a/2) · η mit n= 1, 3,5 Die durch die abgedeckten Löcher

«o im Hologramm erzeugten Abbildungselemente entsprechen dann Abbildungselementen, z. B. Linsen, die an den Punkten mit negativer Amplitude eines kompensierenden Kodes. z.B. des Kodes K" in Fig.4i, angeordnet sind.
Natürlich kann das Hologramm H auch mit einem Computer hergestellt werden, der es aus einem vorgegebenen kompensierenden Kode errechnet.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Schichtbildern eines dreidimensionalen Objektes (II). das von einer Vielzahl von in einer Ebene (1«) liegenden Strahlern (2. 3. 4) zur Aufnahme eines aus einzelnen primären Perspektivbildern (12. 13. 14) bestehenden Überlagerungsbildes (15) durchstrahlt wird, welches anschließend mit Licht bestrahlt und mittels einer Abbildungsmatrix (18). die entsprechend der Verteilung der Strahlerpositionen angeordnete Abbildungselemente (12«. 13«. 14a) enthält, vervielfacht abgebildet wird, wobei die Abbildungselemente den primären Perspektivbildern (12/>. 13Λ. Ι4Λ) derart zugeordnet !5 sind, daß sich die Zentralstrahlen der die primären Perspektivbilder über die ihnen zugeordneten Abbildungselemente übertragenden Strahlenbündel hinter der Abbildungsmatrix in einem Punkt auf einer senkrecht «3 ta"ch die Abbildungsmatrix verlaufenden optischen Achse (18«) schneiden, wobei im Überlagemngsbereich (19) der Strahlenbündel ein reelles Bild des Objektes entsteht, in den ein Aufzeichnungsträger zur Darstellung von Schichtbildern eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von wenigstens in ihreai Zentrum artefaktarmen Schichtbildern (12. 13. 14) die durch Übertragung \on primären Perspektivbildern mittels ihnen nicht zugeordneter Abbildungselemente entstandenen Artefaksbilder mit Hilfe von zusätzlichen Abbil- M dungselemenwn beseitigt werden, indem mit je einem Artefaktbild iiberjeweiU ein zu'atZliches Abbildungselement ein aus einem primären Perspektivbild abgeleitetes Korrektur-Perspektivb^:'-d so zur Deckung gebracht wird, daß das Artefaktbild kompensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß als Abbildungsclemcntc Linsen und als Abbildungsmatrix eine Linsenmatrix verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang derjenigeir Linsen, mit denen die primären Perspektivbilder (12. 13.14) übertragen werden, ein erstes Filter (32«). und in den Strahlengang derjenigen Linsen, mit denen die Korrektur-Pcrspektivbilder übertragen werden, ein vom ersten Filter verschiedenes zweites Filter (32Λ) eingeführt werden, und daß die die Filter durchsetzende Strahlung von Bildaufnahmeröhren (41.42). von denen der einen ein dem ersten Filter cntsprcchendes erstes Eingangsfilter (43) und der anderen ein dem zweiten Filter entsprechendes zweites Eingangsfilter (44) vorgeschaltet ist. detektiert wird, wobei die Bildsignale der Bildaufnahmeröhre zur Erzeugung von Schichtbildern subtrahiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß als erstes und zweites Filter bzw. Eingangsfiltcr Farbfilter verwendet werden, und daß das Überlagerungsbild mit weißem Licht beleuchtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch ge- so kennzeichnet, daß eine erste Linsenmatrix (49) verwendet wird, in der sich nur diejenigen Linsen befinden, die die primären Perspektivbilder übertragen, daß eine zweite Linsenmatrix (50) verwendet wird.

in der sich nur diejenigen Linsen befinden, die die Korreklur-Pcrspektivbilder übertragen, und daß die mittels der ersten bzw. zweiten Linsenmatrix übertragenen primären bzw. Korrektur-PerspektMiilder

zur Erzeugung eines Schichtbildes überlagert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Perspektivbilder positive und die Korrektur-Perspektivbilder negative oder daß die primären Perspektivbilder negative und die Korrektur-Perspektivbilder positive Perspektivbilder sind.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6. dadurch gekennzeichnet, daß die primären Perspektivbilder bzw. die Korrektur-Perspektivbilder auf Filmen aufgezeichnet werden, die zur Erzeugung von Schichtbildern aufeinander gelegt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 5 und 6. dadurch gekennzeichnet, daß die primären Perspektivbilder bzw. die Korrektur-Perspektivbilder jeweils mit Hilfe von Bildaufnahmeröhren (53. 54) aufgezeichnet werden, deren Ausgangssignale zur Erzeugung von Schichtbildern überlagert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 5 und 6. dadurch gekennzeichnet, daß die primären Perspektivbilder bzw. die Korrektur-Perspektivbiider mit Hilfe von Spiegelelementen (57. 58) überlagert und mittels einer Bildaufnahmeröhre (60) oder Mattscheibe gemeinsam detektiert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Abbildunasmatrix ein mittels einer von hinten mit kohärentem Licht beleuchteten Lochblende und einem Referenzstrahl hergestelltes Hologramm (H) verwendet wird, wobei die Verteilung der Löcher in der Lochblende der Verteilung der die primären Perspektivbilder und die Korrektur-Perspektivbilder übertragenden Abbildungselemente entspricht, und wobei zusätzlich diejenigen Löcher, die die Abbildungselemente erzeugen, mit denen die Korrektur-Perspcktivbilder übertragen weiden, mit transparenten Platten zur Bildung eines Phasenunterschiedes von einem ungradzahlig Vielfachen der halben Wellenlänge gegenüber dem einfallenden kohärenten Licht bedeckt werden.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I bis 4. bestehend aus einer senkrecht zu einer optischen Achse (33) angeordneten Linsenmatrix (32). vor der eine ebene, parallel zur Linsenmalrix liegende Lichtquelle (30) zur Durchleuchtung der primären Pcrspektivbilder angeordnet ist und hinter der sich parallel zur optischen Achse verschiebbare Bildaufzcichnungselemente zur Aufnahme und Darstellung der die Linsenmatrix durchsetzenden Strahlung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen zur Übertragung der primären Perspektivbilder mit einem ersten Farbfilter (32«) und die Linsen zur Übertragung der Korrektur-Perspektivbilder mit einem zweiten, vom ersten Farbfilter verschiedenen Farbfilter (2Hb) bedeckt sind, daß hinter der Linsenmatrix ein parallel zur optischen Achse verschiebbarer Strahlteiler (38) angeordnet ist. der die Strahlung in ein parallel und in ein senkrecht zur optischen Achse verlaufendes Strahlenbündel aufteilt, und daß in jeweils einem Strahlenbündel eine Bildaufnahmeröhre (41. 42) angeordnet ist, von der die eine ein dem ersten Filter entsprechendes erstes Eingangsfilter (43) und die andere ein dem zweiien Filter entsprechendes zweites Eingangsfilter (44) besitzt, und daß ferner beide Bildaufnahmeröhren mit einem Subtrahierer (45) zum Subtrahieren ihrer Ausgangssignale verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1. 2 und 5 bis 9. bestehend aus wenigstens einer senkrecht /u einer

optischen Achse angeordneten Linsenmatrix, vor der eine ebene, parallel zur Linsenmatrix liegende Lichtquelle zur Durchleuchtung der primären Perspektivbilder angeordnet ist und hinter der sich parallel zur optischen Achse verschiebbare Bildaufzeichnungselemente zur Aufnahme und Darstellung der die Linsenmatrix durchsetzenden Strahlung befinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Linsenmatrix

(49) zu einer senkrecht durch sie hindurchtretenden ersten optischen Achse (47) und eine zweite Linsenmatrix (50) zu einer senkrecht durch sie hindurchtretenden zweiten optischen Achse (48), die parallel zur ersten optischen Achse verläuft, angeordnet ist. und daß die erste Linsenmatrix nur die die primären Perspektivbilder übertragenden Linsen und die zweite Linsenmatrix nur die die Korrektur-Perspektivbilder übertragenden Linsen enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden optischen Achsen (47, 48) ebene Aufzeichnungsträger, z.3. Füme. zur Aufnähme der durch die erste bzw. zweite Lksenmatrix (49. 50) hindurchtretenden Strahlung angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden optischen Achsen (47. 48) Bildaufnahmeröhren (53, 54) zur Aufnahme der durch die Linsenmatrizen (49, 50' hindurchtretenden Strahlung angeordnet sind, wobei die Bildaufnahmeröhren mit einer elektronischen Einheit (55) zur Addition ihrer Bildausgangssignale verbunden sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen optischen Achse (47) hinter der Linsenmatrix (49) in Strahlrichtung gesehen ein halbdurchlässiger, parallel zur optischen Achse verschiebbarer Spiegel (58) und dahinter eine Bild- J5 aufnahmeröhre (60) oder eine Mattscheibe angeordnet sind, und daß auf der anderen optischen Achse (48) hinter der auf ihr angeordneten Linsenmatrix

(50) ein parallel zur anderen optischen Achse verschiebbarer Planspiegel (57) zur Ablenkung der Strahlung auf den haibdurchlässigen Spiegel angeordnet ist, mit welchem die mittels des Planspiegels abgelenkte Strahlung in Richtung auf die Bildaufnahmeröhre ablenkbar ist.

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