DE4116054A1 - Vorrichtung zum unterscheiden von teilchenaggregationsmustern - Google Patents

Vorrichtung zum unterscheiden von teilchenaggregationsmustern

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterscheiden eines Teilchenaggregationsmusters und, im speziellen, eine Vorrichtung zum Unterscheiden von Teil­ chenaggregationsmustern, die aufgrund eines Mikro­ titrierverfahrens geeignet ist, ein Aggregationsmuster von Blutteilchen zu unterscheiden, das bei der Unter­ scheidung von Bluttypen und bei Antigen- und Antikörper­ wahrnehmungen verwendet wird.
Bisher war auf dem medizinischen Gebiet ein Verfahren weit verbreitet, bei dem Aggregationsmuster von Blut­ teilchen, Latexteilchen, Karbonteilchen und dgl. unter­ schieden wurden und unterschiedliche Komponenten (z. B. Bluttypen und verschiedene Antikörper, oder verschiedene Proteine, usw.) im Blut, Viren und dgl. wahrgenommen und analysiert worden sind. Als ein Verfahren zum Unter­ scheiden von Aggregationsmustern wird häufig ein Mikro­ titrierverfahren verwendet.
Gemäß dem Mikrotitrierverfahren bei immunologischen Mes­ sungen wird das Blut auf einer Prüfplatte durch ein vorbestimmtes Verfahren angehäuft, und es wird die Anwe­ senheit oder Abwesenheit des Ausfalls bzw. der Aggrega­ tion untersucht oder eine Fläche oder dgl. eines Aggre­ gationsmusters berechnet, wobei eine genaue Messung einer Immunkomponente ausgeführt wird. Bisher ist die Anwesenheit oder Abwesenheit von Aggregationen durch visuelle Beobachtungen unterschieden worden. Jedoch ist in den letzten Jahren auch die Automatisation von sol­ chen Unterscheidungen fortgeschritten.
Bei der Unterscheidung des Aggregationsmusters wird die An- oder Abwesenheit einer Aggregation künstlich in einer Art und Weise beurteilt, wie z. B. dadurch, daß eine Teilchenverteilung in einem Behälter (z. B. Reaktions­ gefäß) als eine Fläche der Abschnitte wahrgenommen wird, deren Helligkeit gleich oder geringer als eine vorbe­ stimmte Helligkeit ist oder die mit einem Referenz­ muster oder einem Referenzmuster für keine Aggregation verglichen wird und es werden ferner Reihen von durch­ gehenden Zustandsübergängen von Musterproben gebildet oder dgl.
Die Automatisation der Unterscheidung von Aggregations­ mustern wird durch optische Einrichtungen und elektri­ sche Prozessoreinrichtungen zum elektrischen Verarbeiten der Aggregationsmuster, die durch die optischen Einrich­ tungen erhalten werden, ausgeführt.
Fig. 9 zeigt ein herkömmliches Beispiel. In dem herkömm­ lichen Beispiel, das in Fig. 9 gezeigt wird, wird ein Aggregationsmuster P in einem Behälter (Reaktionsgefäß) 100 A, das auf einer Prüfplatte 100 ausgebildet ist, optisch auf einen CCD-Liniensensor 101 projiziert. Einer der Liniensensoren 101 oder der Prüfplatte 100 wird schrittweise fein bewegt, bezüglich zu dem anderen Ele­ ment in der Richtung senkrecht zu der Papieroberfläche, wobei ein (helles und dunkles) zweidimensionales Bild des Aggregationsbildes P erhalten wird. In Fig. 9 zeigt das Bezugszeichen 102 eine Lichtquelle, 103 eine Bild bildende Linse und 104 einen Linsenhalter an.
Jedoch wird beim herkömmlichen Beispiel der Sensoraus­ gang an beiden Endabschnitten E und F eines Fensters der Breite L ziemlich dunkel, wie er in Fig. 10 gemäß Ab­ bildungsfehlern oder dgl. des Linsenhalters 104 und der Linsen 103 gezeigt wird, und falls solche dunklen Ab­ schnitte ausgedehnt sind, tritt eine Unzulänglichkeit derart auf, daß die Entnahme des Aggregationsmusters im mittigen Abschnitt behindert wird. Auf der anderen Sei­ te, wenn die erhaltenen Daten gesammelt werden und ein festes Diagramm gebildet wird, das in Fig. 11 gezeigt ist und nachdem das Aggregationsmuster in dem mittigen Abschnitt durch einen geeigneten Schwellwert entnommen wird, tritt oft eine Unzulänglichkeit derartig auf, daß dunkle Abschnitte groß angezeigt werden wie bei den gezeigten Flächendaten, z. B. in Fig. 12 (durchgezogene Linienabschnitte im Diagramm) gemäß den Einflüssen von Lichtstörung und elektrischem Rauschen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung die Unzulänglichkeiten des oben genannten herkömmlichen Beispiels zu reduzieren und im spezielleren eine Vorrichtung zum Unterscheiden von Teilchenaggregationsmuster vorzusehen, in der Stö­ rungsfaktoren wirkungsvoll ausgeschaltet werden können und Aggregationsmusterdaten wirksam entnommen werden können, wobei die Zuverlässigkeit der ganzen Vorrichtung verbessert wird.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung umfaßt vorzugsweise eine Da­ tenspeichereinheit, um schrittweise die Liniendaten eines Aggregationsmusters zu speichern, die von einem CCD-Liniensensor zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben werden, eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines vorbestimmten Schwellwertes auf der Grundlage der Liniendaten, die in der Datenspeicherein­ heit gespeichert sind, und eine Musterflächenberech­ nungseinrichtung zum Entnehmen bzw. Extrahieren des Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Daten­ speichereinheit auf Grundlage des Schwellwertes, der durch die Schwellwertbestimmungseinrichtung bestimmt ist und zum Erhalten einer Form und einer Fläche des Aggre­ gationsmusters. Die Schwellwertbestimmungseinrichtung hat eine Funktion zum Bestimmen des ersten Maximums, um das Maximum von jedem Satz von Liniendaten in der Daten­ speichereinheit zu erhalten, eine Funktion zum Bestimmen eines zweiten Maximums, um ferner das Maximum aller vorher genannten Maxima zu erhalten, die durch die Funk­ tion zum Bestimmen des ersten Maximums bestimmt sind und eine Schwellwert-Bestimmungsfunktion zum Bestimmen eines Schwellwertes von vorbestimmter Größe auf der Grundlage des Maximums, das durch die Verarbeitung mit der Funk­ tion für das zweite Maximum bestimmt ist. Weitere Aus­ führungsformen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Ein Blockdiagramm einer ersten Ausführung der Erfindung;
Fig. 2 ein erklärendes Diagramm mit einigen der Funktionen der schwellwertbestimmenden Vorrich­ tung in Fig. 1;
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Ablaufes nach Fig. 1;
Fig. 4 ein erläuterndes Diagramm mit einigen von den Funktionen der Musterfeldberechnungseinrich­ tung aus Fig. 1;
Fig. 5 ein erläuterndes Diagramm eines anderen Beispiels von Funktionen einer Musterfeldberechnungsvor­ richtung aus Fig. 1;
Fig. 6 ein erläuterndes Diagramm mit einem anderen Beispiel von Funk­ tionen einer Schwellwertbestim­ mungsvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 7 ein erläuterndes Blockdiagramm mit einer zweiten Ausführung der Erfindung;
Fig. 8 ein erläuterndes Diagramm mit dem Ablauf aus Fig. 7; und
Fig. 9 bis 12 Erläuternde Diagramme mit Aufbau und Arbeitsablauf von herkömm­ lichen Systemen.
In Fig. 1 ist der CCD-Liniensensor 101 unter der Prüf­ platte 100 angeordnet, die ein Reaktionsgefäß hat, und ein optisches System 103 ist in einer Art und Weise ähn­ lich dem oben genannten herkömmlichen Beispiel aus Fig. 9 dazwischen angebracht. Die Prüfplatte 100 wird durch eine Prüfplattenantriebseinrichtung 110 angetrieben und schrittweise relativ zum CCD Sensor 101 um einen Mikro­ abstand zu einem Zeitpunkt in einer ersten Richtung senkrecht zu der Abtastrichtung des CCD-Liniensensors 101 und in einer zweiten Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, bewegt. Das Bezugszeichen 111 zeigt einen Stellungswahrnehmungssensor an. Der Stellungswahrnehmungssensor 111 entscheidet über ein Umdrehen der Richtung des Bewegungsabstandes der Prüf­ platte 100. Eine Ausgabe des Sensors 111 wird zu einer ersten Steuereinheit 1A in einem Hauptsteuerabschnitt 1 geschickt. Folglich wird die Stellung der Prüfplatte 100 immer bestimmt und die Prüfplatte 100 wird vorwärts, rückwärts bewegt oder angehalten, wie es notwendig ist.
Der CCD-Liniensensor 101 wird durch eine Sensorabtast­ antriebseinheit 112 angetrieben, die durch die zweite Steuereinheit 2A gesteuert wird. Der CCD-Liniensensor 101 wird betriebsbereit gemacht und kann schrittweise die Teilchenaggregationsmuster auf der Prüfplatte 100, wie oben genannt, in Liniendaten in einem Zustand kon­ vertieren, in dem das Muster durch den Sensor 101 bei eng benachbarten Intervallen abgeschnitten wurde. Im Be­ zug auf die Fig. 2, 6 und 11 definiert jeder Satz von Liniendaten vom CCD-Liniensensor 101 eine Intensitäts­ kurve der Helligkeit, die im allgemeinen eine eindimen­ sionale Komponente des zweidimensionalen Aggregations­ musterbildes darstellt.
Ferner hat die Ausführung aus Fig. 1 eine Datenspeicher­ einheit 3, um schrittweise die Liniendaten zu speichern, die vom CCD-Liniensensor 101 zu vorbestimmten Zeitpunk­ ten ausgegeben werden. Andererseits hat die Vorrichtung eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung 4, um einen vor­ bestimmten Schwellwert auf Grundlage der gespeicherten Daten in der Datenspeichereinheit 3 zu bestimmen und eine Musterflächen-Berechnungseinrichtung 5 zum Entneh­ men des Teilchenaggregationsmusters aus den gespeicher­ ten Liniendaten in der Datenspeichereinheit 3 auf Grund­ lage des Schwellwertes, der durch die Schwellwert-Be­ stimmungseinrichtung 4 bestimmt ist und zum Erhalten einer Form und einer Fläche des Teilchenaggregationsmu­ sters. Das Bezugszeichen 6 zeigt eine Unter­ scheidungseinheit und 7 Aufzeichnungseinrichtungen an.
Die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung 4 umfaßt eine Maximumbestimmungseinheit 4A, um das Maximum jedes Sat­ zes von Liniendaten zu erhalten, eine Maximumspeicher­ einheit 4B, um das Maximum zu speichern, das durch die Maximumbestimmungseinheit 4A bestimmt wird und eine Schwellwertstelleinheit 4C, um einen vorbestimmten Schwellwert (z. B. ein Wert von der Hälfte des Maximums) auf Grundlage des Maximums zu bestimmen, der endgültig durch die Maximumbestimmungseinheit 4A bestimmt wird.
Die Maximumbestimmungseinheit 4A hat eine erste Maxim­ umbestimmungsfunktion, um ein Maximum von jedem Satz von Liniendaten im Datenspeicher 3 zu erhalten und eine zweite Maximumbestimmungsfunktion, um ein weiteres, übergeordnetes Maximum aus den Maxima, die durch die erste Maximumbestimmungsfunktion erhalten wurden, zu er­ halten. Folglich ist das übergeordnete Maximum das größ­ te der vorher bestimmten Maxima.
Das Maximum jedes Satzes von Liniendaten wird, wie z. B. in Fig. 2 gezeigt, bestimmt. D. h., eine Helligkeitsin­ tensitätskurve der Liniendaten, wie sie von dem CCD-Li­ niensensor 101 abgegeben werden, wird durch das Fenster der Breite L abgeschnitten. Es gibt drei Datenwerte X1, X2 und X3, die wahrscheinlich das gewünschte Maximum in dem Bereich von L aus Fig. 2 sind. In diesem Fall arbei­ tet die erste Maximumbestimmungsfunktion sofort, wählt zwei Datenpunkte "a" und "b" aus, die jeweils vor und nach jedem der Werte X1, X2 und X3 der jeweiligen Daten­ linie angeordnet sind. Der Wert Xn, der gleichzeitig die Bedingungen
Xn < a und Xn < bn,
erfüllt, wird als ein Maximum der Liniendaten bestimmt.
Im Fall von Fig. 2 werden folgende Relationen erhalten:
"X1 < a1, X1 < b1"; "X2 < a2, X2 < b2";
"X3 < a3, X3 < b3".
Daher wird im Fall von Fig. 2 X2 als Maximum von den Liniendaten bestimmt, d. h. Xmax = X2.
Infolgedessen werden gemäß der ersten Ausführung nur die Liniendaten, die im mittigen Abschnitt angeordnet sind, als Daten relevant für das Teilchenaggregationsmuster bestimmt. D. h. in der Berechnung des Maximumsbestim­ mungsvorganges werden die Störungsfaktoren der Linien­ daten wirkungsvoll eliminiert, wie aus dem folgenden offensichtlich wird.
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den Betriebsvorgang der gesamten Vorrichtung zeigt. Der Unterscheidungsvorgang eines Teilchenaggregationsmusters wird durch fünf Schritte ausgeführt, der Datenaufnahme im ersten Schritt S1 bis zur Unterscheidung im fünften Schritt S5.
Ferner hat die Musterflächen-Berechnungseinrichtung 5 eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion, um ein Liniensegment in einem Bereich, der beim Maximum von jeden, der oben genannten Liniendaten beginnt und den Schwellwert von den Daten zur Berechnung einer Muster­ fläche erreicht, und eine Musterflächenberechnungsfunk­ tion, um eine Fläche des Aggregationsmusters zu berech­ nen auf Grundlage von Daten für die Berechnungen der Musterflächen von all den Liniendaten, die durch die Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt werden. Im Detail erklärt, umfaßt die Musterflächen-Be­ rechnungseinrichtung 5 eine Aggregationsmuster-Entnah­ meeinheit 5A zum Entnehmen der Linienelemente eines Par­ tikelaggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit 3 auf Grundlage des Schwellwertes eines vorbestimmten Niveaus, das von der oben genannten Schwellwert-Bestimmungseinheit 4C ausgegeben ist und eine Flächenberechnungseinheit 5B zum Hinzufügen der Linienelemente, die durch die Aggregationsmuster-Entnah­ meeinheit 5A entnommen wurden und zum Berechnen einer Fläche des Aggregationsmusters.
Die Aggregationsmuster-Entnahmeeinheit 5A holt nur die Liniensegmentdaten, die sich zwischen dem Maximum X und dem Schwellwert S befinden, als Flächenberechnungsdaten, wie in Fig. 4 gezeigt. Daher sind die, wie in Fig. 4 ge­ zeigt, bei E und F angezeigten Flächen, die die Stö­ rungsfaktoren darstellen, aktiv aus den Flächenberech­ nungsdaten entfernt.
In Bezug auf Fig. 4 wird nur der Abschnitt der Linien­ daten zwischen dem Wert X und dem Schwellwert S durch die Einheit 5A betrachtet, so daß die Einheit 5A ein Liniensegment mit der Länge l0 begrenzt. Nachdem all die Liniensegmente (siehe Fig. 6) durch die Einheit 5A be­ stimmt worden sind, addiert dann die Einheit 5B die Län­ gen der Liniensegmente hinzu. Die sich ergebende Summe wird verwendet, um die schraffierte Fläche A in Fig. 11 anzunähern.
Wie oben genannt, gibt es gemäß der Ausführungsform ei­ nen Vorteil, so daß die Einflüsse durch Störungslicht und Rauschen beseitigt sind und die Flächendaten, die nur zum Teilchenaggregationsmuster gehören, berechnet werden können.
Die oben genannte Ausführung ist in Bezug auf den Fall beschrieben worden, bei dem nur die Liniensegmentdaten, die zwischen dem Maximum X und dem Schwellwert S liegen, als Daten für die Flächenberechnung durch die Musterent­ nahmeeinheit 5A aufgenommen werden. Jedoch ist es auch möglich, andere äquivalente Verfahren zu verwenden, wie z. B. das in Fig. 5 gezeigte in Bezug auf die Linienseg­ mentdaten der Datenabschnitte E′ und F′, die an beiden Enden der Fensterbreite L durchgehend sind, wobei sie nicht verwendet werden, um einen Flächenwert zu berech­ nen, wenn ein ähnliches äquivalentes Verfahren verwendet wird.
Andererseits ist es in der Ausführungsform auch möglich, falls Störungselemente unregelmäßig auftreten und das Maximum Xn jedes Satzes von Liniendaten gemäß Fig. 6 verteilt ist, eine maximumbestimmende Funktion zu ver­ wenden, so daß unter den Maxima, die durch die vorherge­ hende erste Maximumbestimmungsfunktion bestimmt worden sind, die Maxima aller Liniendaten ausgewählt werden und aus einer Vielzahl von Maxima bestimmt werden, die fast im mittigen Abschnitt des Fensters L liegen und die auf fast derselben Linie (Linie Y in Fig. 6) vorkommen.
Folglich gibt es, falls das übergeordnete Maximum nur aus den Maxima nahe an der Linie Y gewählt wird, einen Vorteil, so daß die Wirkung der Maxima (Störungselemen­ te), die von der Maximumlinie Y (siehe X1 bis X4 in Fig. 6) abweichen können, im mittigen Abschnitt des Fensters L völlig beseitigt werden kann.
Aus der obigen Beschreibung sollte es selbstverständlich sein, daß die Hauptsteuereinheit 1, der Schwellwert- Bestimmungseinrichtung 4 und die Musterflächenberech­ nungseinrichtung 5 mit einer herkömmlichen Mikroprozes­ soreinheit ausgeführt werden können.
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun auf Grundlage von Fig. 7 beschrieben. Die gleichen Komponenten wie bei dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 werden durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt.
In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 gezeigt ist, ist auch eine Minimumentnahmeeinheit 40A in der Schwell­ wert-Bestimmungseinheit 40 vorgesehen, und ein Schwell­ wert kann auch auf Grundlage einer Ausgabe der Minimu­ mentnahmeeinheit 40A bestimmt werden. D. h., ein Aus­ gangszustand der Datenspeichereinheit 3 wird in die Schwellwert-Bestimmungseinheit 40 durch einen Umschalter 14 eingegeben. Die Minimumentnahmeeinheit 40A und die Maximumbestimmungseinheit 4A sind in der Schwellwertbe­ stimmungseinheit 40 vorgesehen. Die Ausgaben der Mini­ mumentnahmeeinheit 40A und der Maximumbestimmungseinheit 4A werden an eine Schwellwertsetzeinheit 40C eingegeben, die an der Ausgangsseite von derselben vorgesehen ist. Die Bezugszeichen 4B und 40B zeigen Speichereinheiten an, die für die Maximum-Bestimmungseinheit 4A und die Minimumentnahmeeinheit 40A jeweils vorgesehen sind.
Die Minimumentnahmeeinheit 40A hat eine erste Minimumbe­ stimmungsfunktion, um ein Minimum aus jedem Satz der Liniendaten mit Hilfe des Speichers 40B in der Speicher­ einheit 3 zu erhalten und eine zweite Minimumbestim­ mungsfunktion, um ferner ein Minimum aus dem Satz von Minima zu erhalten, die durch die erste Minimumbestim­ mungsfunktion erhalten wurden. Die Schwellwertsetzein­ heit 40C hat eine Funktion, die äquivalent zu der Schwellwertsetzeinheit 4C aus dem oben genannten Ausfüh­ rungsbeispiel aus Fig. 1 ist und hat auch eine Schwell­ wertbestimmungsfunktion mit einem anderen Verfahren, so daß ein Schwellwert von einer vorbestimmten Größe be­ stimmt wird, auf Grundlage der Minima, die durch den Vorgang der vorhergehenden zweiten Minimumbestimmungs­ funktion erhalten wurden.
Ein Schwellwert-Bestimmungsverfahren, das auf dem Mini­ mum der Liniendaten beruht, wird nun ferner im Detail beschrieben. Zuerst arbeitet die erste Minimumbestim­ mungsfunktion der Minimumentnahmeeinheit 40A für jeden Satz von Liniendaten. In Bezug zur Fig. 8 werden die Minimumdatenpunkte, die auf der linken und rechten Seite des Maximums eines jeden Satzes von Liniendaten liegen, jeweils als erstes und zweites Minimum bestimmt. Dann arbeitet die zweite Minimumbestimmungsfunktion und die Maxima zwischen den ersten und zweiten Minima aller Li­ niendaten, bestimmt durch die vorhergegangene erste Mi­ nimumbestimmungsfunktion, werden als ein Minimum be­ stimmt, betreffend die relevanten Aggregationsmusterda­ ten.
Die Schwelle S in Fig. 8 ist nicht hoch genug, um der Einheit 5A zu erlauben, die geforderten Liniensegmente, wie sie in Fig. 4 veranschaulicht sind, zu definieren. Wenn das zweite Minimum in Fig. 8 durch die zweite Mi­ nimumbestimmungsfunktion gewählt wird, kann vom Schwell­ wert S verlangt werden, mindestens so groß zu sein wie das zweite Minimum. Dies sichert, daß der Schwellwert S groß genug sein wird, um der Einheit 5A zu erlauben, die Liniensegmente, wie in Fig. 4 veranschaulicht, zu defi­ nieren.
Deshalb, nachdem der Schwellwert durch die Verwendung der Minimumentnahmeeinheit 40A in dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel gesetzt wird, kann z. B. eine Unzuläng­ lichkeit, wie z. B., daß das Maximum nicht bestimmt wer­ den kann, selbst wenn z. B. der Schwellwert S gesetzt wurde, wie in Fig. 8 angezeigt, völlig beseitigt werden. Die Meßgenauigkeit und die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung kann bemerkenswert verbessert werden.
Die anderen Aufbauten und Arbeitsvorgänge sind dieselben wie die in dem oben genannten Ausführungsbeispiel von Fig. 1.
Wie oben dargelegt, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine außergewöhnliche Teilchenaggregationsmuster-Unter­ scheidungsvorrichtung vorzusehen, die es bis jetzt noch nicht gab und in der das Maximum (oder das Minimum, falls notwendig) der Teilchenaggregationsmuster-Daten mit einer hohen Genauigkeit erhalten werden kann, ohne durch Störungen beeinflußt zu werden. Der Schwellwert kann willkürlich genau gesetzt werden, ohne durch die Störungen, die auf den Maxima (Störungen) beruhen, be­ einflußt zu werden, und eine Form und eine Fläche, die notwendig sind, um ein Teilchenaggregationsmuster zu unterscheiden, können wahrgenommen und mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden, so daß entgegenwirkende Einflüsse durch die Störungen beseitigt werden können und die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung verbes­ sert werden kann.
Vorrichtung zum Unterscheiden eines Teilchenaggrega­ tionsmusters umfassend eine Speichereinheit zum Spei­ chern von Liniendatenausgaben aus einem CCD-Liniensen­ sor, wobei die Liniendaten das Aggregationsmuster dar­ stellen. Ein Maximum wird für jeden Satz von Liniendaten erhalten und danach wird ein weiteres Maximum von den vorher genannten, vorher erhaltenen Maxima erhalten. Ein Schwellwert wird auf der Grundlage eines weiteren Maxi­ mums bestimmt und wird dann auf die Liniendaten zum Ent­ nehmen von Informationen daraus angewendet, die die Form und die Fläche des Aggregationsmusters betreffen. In einer anderen Ausführungsform wird der Schwellwert auf der Grundlage von Minimas, die aus den Liniendaten er­ halten werden, bestimmt.
Es kann auch das Minimum der Maxima zwischen den ersten und zweiten Minima aller Liniendaten, die durch die erste Minimumbestimmungsfunktion erhalten werden, als Schwellwert bestimmt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Unterscheiden von einem Teil­ chenaggregationsmuster, umfassend
eine Datenspeichereinheit (3), um schrittweise Liniendaten eines Aggregationsmusters zu spei­ chern, die von einem CCD-Liniensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben werden,
eine Schwellwertbestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage der Liniendaten, die in der Datenspeichereinheit (3) gespeichert sind und
eine Musterflächenberechnungseinheit (5) zum Entnehmen eines Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit (3) auf der Grundlage des Schwellwertes und zum Erhalten einer Form und einer Fläche von dem Aggrega­ tionsmuster, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Bestimmungseinheit (4) eine erste Maximumbestimmungsfunktion hat zum Erhal­ ten eines Maximums eines jeden Satzes von Li­ niendaten aus der Datenspeichereinheit (3), wobei eine zweite Maximumbestimmungsfunktion zum Erhalten eines weiteren Maximums aus den Maxima, die durch die erste Maximumbestimmungsfunktion erhalten wurden und eine Einrichtung (4C) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage des weiteren Maximums, das durch den Arbeitsvorgang der zweiten Maximumbestimmungsfunktion erhalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Maximumbestimmungsfunktion in einer Art und Weise arbeitet, so daß, wenn ein mögliches Maximum X von den Liniendaten bestimmt wird, zwei Liniendatenpunkte a und b jeweils vor und nach dem möglichen Maximum X liegend ausge­ wählt werden, und falls gleichzeitig die Werte der Punkte a und b X < a und X < b, erfüllen, wird X als Maximum des jeweiligen Satzes von Liniendaten bestimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterflächen-Berechnungseinheit (5) eine Flächenberechnungs-Datenbestimmungsfunktion zum Setzen von Liniensegmenten hat, die jeweils einen Abstand darstellen, in einer Abtastrich­ tung des CCD-Liniensensors (101) zwischen zwei Schwellwertpunkten in einem jeweiligen Satz von Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen Maximum darstellen und auf gegenüberliegenden Seiten davon liegend und die Musterflächen-Be­ rechnungseinheit (5) eine Musterflächenberech­ nungsfunktion zum Berechnen einer Fläche von Aggregationsmustern auf der Grundlage der Li­ niensegmente hat, die durch die Flächenberech­ nungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Maximumbestimmungsfunktion in einer Art und Weise arbeitet, so daß aus den Maxima, die durch die erste Maximumbestimmungs­ funktion bestimmt sind, falls eine Vielzahl von Maxima in einem mittigen Abschnitt des Abtast­ fensters angeordnet sind, das an den CCD-Linien­ sensor (101) gekoppelt ist, und auf fast dersel­ ben Linie vorkommen, worauf das weitere Maximum nur aus der Vielzahl von Maxima bestimmt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion zum Setzen von Liniensegmenten hat, von denen jedes einen Abstand in Abtastrichtung des CCD- Liniensensors (101) darstellt, zwischen zwei Schwellwertpunkten in dem jeweiligen Satz von Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen Maximum sind und auf gegenüberliegenden Seiten davon liegen und die Musterflächen-Berechnungs­ einrichtung (5) eine Musterflächenberechnungs­ funktion zum Berechnen einer Fläche des Aggrega­ tionsmusters auf der Grundlage der Liniensegmen­ te, die durch die Flächenberechnungsdaten-Be­ stimmungsfunktion bestimmt sind, hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion hat, um Liniensegmente zu setzen, von denen jedes einen Abstand darstellt, in einer Abta­ strichtung des CCD-Liniensensors (101) zwischen zwei Schwellwertpunkten in einem jeweiligen Satz von Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die nächsten Punkte zu dem jeweiligen Maximum dar­ stellen und auf gegenüberliegenden Seiten davon liegen und die Musterflächen-Berechnungseinrich­ tung (5) eine Musterflächen-Berechnungsfunktion zum Berechnen einer Fläche von Aggregations­ mustern auf der Grundlage der Liniensegmente, die durch die Flächenberechnungsdaten-Bestim­ mungsfunktion bestimmt sind, hat.
7. Vorrichtung zum Unterscheiden eines Teilchen­ aggregationsmusters, umfassend
eine Datenspeichereinheit (3) zum schrittweisen Speichern der Liniendaten eines Aggregations­ musters, das von einem CCD-Liniensensor (101) zu vorbestimmten Zeitpunkten ausgegeben wird,
eine Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage der Liniendaten, die in die Datenspeichereinheit (3) gespeichert werden, und
eine Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) zum Entnehmen eines Aggregationsmusters aus den Liniendaten aus der Datenspeichereinheit (3) auf der Grundlage des Schwellwertes, der durch die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) bestimmt ist und zum Erhalten einer Form und einer Fläche des Aggregationsmusters, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwert-Bestimmungseinrichtung (4) eine erste Minimumbestimmungsfunktion zum Erhal­ ten eines Minimums von jedem Satz von Linien­ daten aus der Datenspeichereinheit, Einrichtun­ gen zum Auswählen eines der Minima, die durch die erste Minimumbestimmungsfunktion erhalten und Einrichtungen (40C) zum Bestimmen eines Schwellwertes auf Grundlage des einen Mini­ mums hat.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Minimumbestimmungsfunktion erste und zweite Minimumdaten bestimmt, die jeweils auf den linken und rechten Seiten des Maximums eines jeden Satzes von Liniendaten angeordnet sind und die Einrichtungen (40C) zum Auswählen eines Wertes diesen einen Wert durch das Erhal­ ten eines Maximums unter den ersten und zweiten Minimumwerten aller Liniendaten bestimmt, die durch die erste Minimumbestimmungsfunktion be­ stimmt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion zum Setzen von Liniensegmenten hat, die jeweils einen Abstand darstellen, in einer Abtastrich­ tung des CCD-Liniensensors (101), zwischen zwei Schwellwertpunkten in dem jeweiligen Satz von Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen Maximum darstellen und auf den gegenüberliegen­ den Seiten davon liegen, und die Musterflächen- Berechnungseinrichtung (5) eine Musterflächen-Berechnungsfunktion zum Berechnen einer Fläche eines Aggregationsmusters auf der Grundlage der Liniensegmente hat, die durch die Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Musterflächen-Berechnungseinrichtung (5) eine Flächenberechnungsdaten-Bestimmungsfunktion zum Setzen von Liniensegmenten hat, die jeweils einen Abstand darstellen, in einer Abtastrich­ tung des CCD-Liniensensors (101) zwischen zwei Schwellwertpunkten in dem jeweiligen Satz von Liniendaten, wobei die Schwellwertpunkte die nächsten Schwellwertpunkte zu dem jeweiligen Maximum darstellen und auf den gegenüberliegen­ den Seiten davon sind, und die Musterflächen- Berechnungseinrichtung (5) eine Musterflächen­ Berechnungsfunktion hat zum Berechnen einer Fläche eines Aggregationsmusters auf der Grund­ lage der Liniensegmente, die durch die Flächen­ berechnungsdaten-Bestimmungsfunktion bestimmt werden.
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