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DE102005045036A1 - Multi-spectral camera e.g. satellite camera, for e.g. microscope, has image processing unit that normalizes intensity of image signals in detected spectral area corresponding to channel according to specific mathematical relationship - Google Patents

Multi-spectral camera e.g. satellite camera, for e.g. microscope, has image processing unit that normalizes intensity of image signals in detected spectral area corresponding to channel according to specific mathematical relationship Download PDF

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DE102005045036A1
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DE
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image signal
spectral
image
detection unit
camera
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Withdrawn
Application number
DE102005045036A
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German (de)
Inventor
Alexander Hinz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
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Abstract

The camera has two image signal detection units (107, 108) detecting image signals in two different narrowband spectral areas and in a panchromatic spectral area, respectively. The units (107, 108) are connected with an image processing unit (109) that provides color information on image signal output channels (112-114), where the information corresponds to the number of narrowband spectral areas detected by the detection units. The unit (109) normalizes intensity of signals in the detected spectral area corresponding to the channel according to a specific mathematical relationship. An independent claim is also included for a method of producing image information with a multi-spectral camera.

Description

Die Erfindung betrifft eine Multispektralkamera nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Erzeugen von Bildinformation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The The invention relates to a multispectral camera according to the preamble of claim 1 and a method for generating image information according to the preamble of claim 8.

Eine Multispektralkamera der eingangs genannten Art, in der das Verarbeiten von Bildinformation mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfolgt, wird als Kamera DMC von der Firma ZI Imaging GmbH angeboten. Diese Kamera ist für Luftbildaufnahmen ausgelegt. In dieser Kamera wird ein hochaufgelöstes panchromatisches Bild eines Objektbereichs generiert, welches von einem CCD-Sensor im Spektralbereich von 350–900 nm aufgenommen wird und auf ca. 101 Mio. Pixeln basiert. Darüber hinaus werden Farbauszüge mittels vier weiterer CCD-Kameraeinheiten mit einer geringeren Auflösung von jeweils 6 Mio. Pixeln aufgenommen. Diese CCD-Kameraeinheiten sind mit Farbfiltern für die Bereiche Rot, Grün, Blau und Infrarot bestückt. Die Kamera hat damit einen hochaufgelösten panchromatischen Bildkanal und 4 niedrig aufgelöste schmalbandige Bildkanäle.A Multispectral camera of the type mentioned in the processing image information is taken with a method of the type mentioned, is offered as camera DMC by ZI Imaging GmbH. These Camera is for Aerial photography designed. In this camera is a high-resolution panchromatic Image of an object area generated by a CCD sensor in the spectral range of 350-900 nm and based on approximately 101 million pixels. Furthermore become color separations by means of four further CCD camera units with a lower resolution of each 6 million pixels recorded. These CCD camera units are equipped with color filters for the Areas Red, Green, Blue and infrared equipped. The camera thus has a high-resolution panchromatic image channel and 4 low-resolution narrowband image channels.

Die Farbauszüge der Multispektralkamera werden jeweils getrennt für die Kanäle „Rot", „Grün", „Blau" (RGB) für den Fall einer Farbdarstellung und die Kanäle „Infrarot", „Rot" und „Grün" (IRG) im Falle einer Falschfarbentastung bestimmt. Hierzu werden die Farbauszüge zunächst in einem niedrig aufgelösten Kanal berechnet und als Farbvektor mit einem bestimmten Helligkeitswert h und zwei Farbkomponenten u, v dargestellt. Mit diesem Farbvektor erfolgt dann ein „Resampling" in die höhere Auflösung des panchromatischen Kanals. Darauf wird Helligkeitsinformation des räumlich niedrig aufgelösten Multispektralraums durch die hochaufgelösten Werte des panchromatischen Kanals ersetzt. Hierdurch ergibt sich ein hochaufgelöstes Farbbild.The color separations The multispectral camera are each separated for the channels "Red", "Green", "Blue" (RGB) for the case a color representation and the channels "infrared", "red" and "green" (IRG) in the case of False-color keying determined. For this, the color separations are first in a low resolution Channel calculated and as a color vector with a specific brightness value h and two color components u, v are shown. With this color vector then "resampling" takes place in the higher resolution of the panchromatic Channel. On it is brightness information of spatially low-resolution multispectral space through the high-resolution Values of the panchromatic channel replaced. This results a high resolution Color.

Dieses Verfahren wird auch für die Auswertung der Bildinformation von Satellitenkameras eingesetzt, die mehrere Multispektralkanäle haben können.This Procedure is also for used the evaluation of image information from satellite cameras, the multiple multispectral channels can have.

Bei einer solchen konventionellen Multispektralkamera besteht das Problem, dass beispielsweise Vegetationsszenen mit einem hohen Anteil an Grünpflanzen nur mit geringem Farbkontrast abgebildet werden. Der hohe Anteil von Chlorophyll in den Blättern von Grünpflanzen führt dazu, dass diese normales Sonnenlicht im grünen Spektralbereich vergleichsweise gering reflektieren, dagegen Licht im infraroten Spektralbereich mit einer Wellenlänge oberhalb von 750 nm um den Faktor 3 bis 10 stärker reflektieren. Verfügt bei entsprechenden Kameras der hochauflösende panchromatische Kanal über eine in das Infrarote ausgedehnte spektrale Empfindlichkeit, werden, wenn keine geeignete Bearbeitung der auf den Farbkanälen anliegenden Bildinformation erfolgt, die Vegetationszonen überbetont hell dargestellt. Die Folge ist, dass das erfasste Bild nur einen schlechten Kontrast hat. Zur Vermeidung dieses Problems ist es bekannt, den panchromatischen Kanal mit einem IR-Sperrfilter zu blockieren. Diese Maßnahme führt jedoch zu einem Verlust an räumlicher Auflösung von mit der Multispektralkamera erfasster Bildinformation.at such a conventional multispectral camera has the problem that, for example, vegetation scenes with a high proportion of green plants can only be imaged with low color contrast. The high share of chlorophyll in the leaves of green plants leads to, that this normal sunlight in the green spectral range comparatively low reflectance, while light in the infrared spectral range with one wavelength reflect more strongly by a factor of 3 to 10 above 750 nm. Has appropriate Cameras the high-resolution panchromatic channel over a spectral sensitivity extended to the infrared, if no suitable processing of the voltage applied to the color channels Image information takes place, the vegetation zones over-emphasized brightly represented. The result is that the captured image is only a poor contrast Has. To avoid this problem it is known the panchromatic Channel with an IR cut filter to block. This measure, however, leads to a loss of spatial resolution of image information acquired with the multi-spectral camera.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Multispektralkamera und ein Verfahren zum Erzeugen von Bildinformation bereitzustellen, welche bei geringer Signalintensität in Bildkanälen mit schmalbandigem Spektralbereich und bei hoher Signalintensität in einem Bildkanal mit panchromatischem Spektralbereich eine hochaufgelöste Bilddarstellung mit gutem Kontrast ermöglicht.task The invention is a multi-spectral camera and a method for providing image information which at low signal intensity in image channels narrowband spectral range and high signal intensity in one Image channel with panchromatic spectral range a high-resolution image representation with good contrast.

Diese Aufgabe wird durch eine Multispektralkamera mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Erzeugen von Bildinformation mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Hierbei können eine, zwei oder mehr Bilderfassungseinheiten zur Erfassung eines Bildsignals in zwei, drei oder mehr verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen vorgesehen sein, etwa dem roten, grünen, blauen und infraroten Spektralbereich. Weiter wird das Signal einer Bilderfassungseinheit zur Erfassung von Bildinformation mit hoher räumlicher Auflösung und einer Empfindlichkeit in einem breitbandigen Spektralbereich ausgewertet, der die schmalbandigen Spektralbereiche des oder der anderen Bildsignalerfassungseinheiten abdeckt. Indem ein schmalbandiger Spektralbereich wenigstens teilweise mit dem infraroten Spektralbereich überlappt, ist es möglich, Bildinformationen, deren Licht im nicht sichtbaren Spektralbereich liegt, mit gutem Kontrast sichtbar zu machen.These Task is performed by a multispectral camera with the characteristics of Claim 1 and a method for generating image information with the features of claim 8 solved. Here, one, two or more image capture units for capturing an image signal in two, three or more different narrowband spectral ranges be provided, such as the red, green, blue and infrared Spectral range. Next, the signal of an image acquisition unit for capturing image information with high spatial resolution and evaluated sensitivity in a broadband spectral range, the narrowband spectral regions of the one or more other image signal detection units covers. By a narrowband spectral range at least partially overlapping with the infrared spectral range, it is possible to whose light is in the non-visible spectral range, with good Visualize contrast.

Eine solche Multispektralkamera kann beispielsweise in ein Mikroskop, ein Operationsmikroskop oder ein Luftbildaufnahmegerät integriert werden.A such a multispectral camera can be placed in a microscope, for example, a surgical microscope or an aerial image recording device integrated become.

Vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand der Zeichnungen nachfolgend beschrieben.advantageous embodiment The invention are set forth in the subclaims and are based on the drawings described below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Mikroskop mit Multispektralkamera; 1 a microscope with multispectral camera;

2 eine Bilderfassungseinheit der Multispektralkamera zur Erfassung von 4 schmalbandigen Spektralbereichen; 2 an image acquisition unit of the multispectral camera for the detection of 4 narrowband spectral regions;

3 eine Bilderfassungseinheit der Multispektralkamera zu Erfassung eines panchromatischen Spektralbereichs; 3 an image acquisition unit of the multi-spectral camera for detecting a panchromatic spectral region;

4 die spektrale Empfindlichkeiten von Bilderfassungseinheiten der Multispektralkamera; und 4 the spectral sensitivities of image acquisition units of the multi-spectral camera; and

5 ein Luftbildaufnahmegerät mit einer Multispektralkamera. 5 an aerial imaging device with a multi-spectral camera.

Das Mikroskop 100 in 1 hat ein Mikroskop-Hauptobjektiv 101, durch welches ein Objekt 102 auf einem Objektträger 103 mittels eines schematisch gezeigten optischen Strahlengangs 104 auf einer ersten Bildsignalerfassungseinheit 107 und einer zweiten Bildsignalerfassungseinheit 108 abgebildet wird. Um die Bildinformation des Objekts 102 der Bildsignalerfassungseinheit 107 und der Bildsignalerfassungseinheit 108 zuzuführen, sind im optischen Strahlengang 104 ein Strahlteiler 105 und ein Umlenkspiegel 106 vorgesehen.The microscope 100 in 1 has a microscope main lens 101 through which an object 102 on a microscope slide 103 by means of a schematically shown optical beam path 104 on a first image signal detection unit 107 and a second image signal detection unit 108 is shown. To the image information of the object 102 the image signal detection unit 107 and the image signal detection unit 108 are in the optical path 104 a beam splitter 105 and a deflecting mirror 106 intended.

Die erste Bildsignalerfassungseinheit 107 ist für Licht in vier schmalbandigen Spektralbereichen empfindlich, welche im grünen, blauen, roten und infraroten Wellenlängenspektrum liegen. Die zweite Bildsignalerfassungseinheit 108 ermöglicht das Detektieren eines Lichtsignals mit hoher räumlicher Auflösung bei einer Lichtempfindlichkeit in einem panchromatischen breitbandigen Spektralbereich.The first image signal acquisition unit 107 is sensitive to light in four narrow-band spectral regions which are in the green, blue, red and infrared wavelength spectrum. The second image signal detection unit 108 enables the detection of a high spatial resolution light signal with photosensitivity in a panchromatic broadband spectral region.

Den Bildsignalerfassungseinheiten 107 und 108 in dem Mikroskop 100 ist eine Bildsignalverarbeitungseinheit 109 zugeordnet, welche ein verarbeitetes Bildsignal mit Bildsignalausgabekanälen 112, 113, 114 und 115, welche die Farbinformation des roten, grünen, blauen und infraroten Spektralbereichs tragen, auf eine Bildsignaldarstellungseinheit 110 abgeben.The image signal acquisition units 107 and 108 in the microscope 100 is an image signal processing unit 109 associated with a processed image signal with image signal output channels 112 . 113 . 114 and 115 , which carry the color information of the red, green, blue and infrared spectral regions, onto an image signal presentation unit 110 submit.

2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der ersten Bildsignalerfassungseinheit 200 zur Erfassung von Bildsignalen in vier verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen, welche im roten, blauen, grünen und infraroten Wellenlängenspektrum liegen. 2 shows the basic structure of the first image signal detection unit 200 for capturing image signals in four different narrow-band spectral regions which lie in the red, blue, green and infrared wavelength spectrum.

Die erste Bildsignalerfassungseinheit 200 umfasst einen CCD-Sensor mit 6 Mio. Pixeln 201, 202, 203, 204 ..., welche jeweils mit einem grünen, roten, blauen und infraroten Farbfilter bestückt sind. Ein Ensemble von vier Pixeln dieses CCD-Sensors der Bildsignalerfassungseinheit 200 bildet eine Bildsignalgruppe 210, 220, 230. Die geometrischen Abmessungen der Bildsignalgruppen des CCD-Sensors legen die räumliche Auflösung des mit der Bilderfassungseinheit 200 bestimmbaren Bildinformation fest.The first image signal acquisition unit 200 includes a CCD sensor with 6 million pixels 201 . 202 . 203 . 204 ..., which are each equipped with a green, red, blue and infrared color filter. An ensemble of four pixels of this CCD sensor of the image signal acquisition unit 200 forms a picture signal group 210 . 220 . 230 , The geometric dimensions of the image signal groups of the CCD sensor set the spatial resolution of the image acquisition unit 200 determinable image information.

Die 3 zeigt eine Bildsignalerfassungseinheit 300 zur Erfassung eines Bildsignals im panchromatischen Spektralbereich. Diese Bildsignalerfassungseinheit hat 100 Mio. Detektorpixel 301, 302, 303, ..., welche für Lichtsignale in einem Spektralbereich zwischen 350 nm und 900 nm empfindlich sind.The 3 shows an image signal detection unit 300 for detecting an image signal in the panchromatic spectral range. This image signal detection unit has 100 million detector pixels 301 . 302 . 303 , ..., which are sensitive to light signals in a spectral range between 350 nm and 900 nm.

Anhand von 4 ist die relative spektrale Empfindlichkeit Sr(λ) von Detektorpixeln in den Bildsignalerfassungseinheiten 200 und 300 aus 2 bzw. 3 erläutert.Based on 4 is the relative spectral sensitivity S r (λ) of detector pixels in the image signal detection units 200 and 300 out 2 respectively. 3 explained.

Die relative spektrale Empfindlichkeit des Detektorpixels 301 in 3 entspricht der Kurve 400 in 4. Die relative spektrale Empfindlichkeit der Detektorpixel 201, 202, 203 und 204 in der Bildsignalerfassungseinheit 200 aus 2 entspricht aufgrund der vor den Pixeln angeordneten Filter für den roten, grünen, blauen und infraroten Spektralbereich den Kurven 401, 402, 403 und 404 in 4.The relative spectral sensitivity of the detector pixel 301 in 3 corresponds to the curve 400 in 4 , The relative spectral sensitivity of the detector pixels 201 . 202 . 203 and 204 in the image signal detection unit 200 out 2 corresponds due to the arranged in front of the pixels filter for the red, green, blue and infrared spectral range of the curves 401 . 402 . 403 and 404 in 4 ,

Die Bildsignalverarbeitungseinheit 109 in 1 verarbeitet die Bildsignalinformation der Bildsignalerfassungseinheit 107 und 108 nach folgender Vorschrift:

Figure 00050001
wobei Int (i) die Intensität des Signals in dem i. erfassten Spektralbereich ist, ηpan(λ) und ηMS(i, λ) jeweils für die auf 1.0 normierten spektralen Empfindlichkeitskurven des panchromatischen Kanals und der verschiedenen schmalbandigen Spektralkanäle stehen:
Figure 00050002
und ∫dληpan(λ)·ηMS(i, λ) das Integral über das Produkt von ηpan(λ) und ηMS(i, λ) bedeutet.The image signal processing unit 109 in 1 processes the image signal information of the image signal detection unit 107 and 108 according to the following regulation:
Figure 00050001
where Int (i) is the intensity of the signal in the i. η pan (λ) and η MS (i, λ) are in each case for the spectral sensitivity curves of the panchromatic channel normalized to 1.0 and the various narrow-band spectral channels:
Figure 00050002
and ∫dλη pan (λ) · η MS (i, λ) denotes the integral over the product of η pan (λ) and η MS (i, λ).

Die Bildsignalverarbeitungseinheit 109 führt ein „Resampling" in die höhere Auflösung des panchromatischen Kanals durch um dann die Bildinformation auf die Bilddarstellungseinheit 110 auszugeben.The image signal processing unit 109 performs a "resampling" in the higher resolution of the panchromatic channel by then the image information on the image display unit 110 issue.

Dies bewirkt, dass der Farbbeitrag des i-ten schmalbandigen Farbkanals der Bildsignalerfassungseinheit 107 „Farbbeitrag (i)" auf der Bilddarstellungseinheit 110 den folgenden Wert hat:

Figure 00060001
wobei J der Gesamtanzahl der schmalbandigen Farbkanäle entspricht, welche im vorliegenden Fall 4 beträgt.This causes the color contribution of the ith narrow-band color channel of the image signal acquisition unit 107 "Color contribution (i)" on the image display unit 110 has the following value:
Figure 00060001
where J is the total number of narrowband Color channels corresponds, which in the present case 4 is.

Damit wird gewährleistet, dass sofern ein von Null verschiedenes Signal mit geringer Intensität auf einem schmalbandigen Farbkanal anliegt, dieses auf der Bilddarstellungseinheit 110 mit erhöhter Intensität zu sehen ist, wogegen ein Signal mit hoher Intensität auf einem schmalbandigen Farbkanal etwas abgeschwächt auf der Bilddarstellungseinheit 110 dargestellt wird.This ensures that if a non-zero signal with low intensity is applied to a narrow-band color channel, this on the image display unit 110 with increased intensity, whereas a high intensity signal on a narrow band color channel is somewhat attenuated on the image display unit 110 is pictured.

Die 5 zeigt eine Luftbildaufnahmeeinheit 500 mit einer Multispektralkamera 511, welche eine erste Bildsignalerfassungseinheit 501 für den roten, grünen und blauen Spektralbereich, eine zweite Bildsignalerfassungseinheit 502 für den infraroten Spektralbereich und eine dritte Bildsignalerfassungseinheit 503 für den panchromatischen Spektralbereich aufweist. In der Multispektralkamera 5011 ist weiter eine Bildsignalverarbeitungseinheit 504 vorgesehenen, welche mit einer der oben angegeben Vorschrift entsprechenden Vorschrift die Bildsignale der Bildsignalerfassungseinheiten auswertet und die verarbeiteten Bildsignale einer Bildsignalspeichereinheit 505 zuführt.The 5 shows an aerial photography unit 500 with a multispectral camera 511 , which is a first image signal detection unit 501 for the red, green and blue spectral range, a second image signal detection unit 502 for the infrared spectral range and a third image signal detection unit 503 for the panchromatic spectral range. In the multispectral camera 5011 is further an image signal processing unit 504 provided which evaluates the image signals of the image signal detection units with a rule corresponding to the above specification and the processed image signals of an image signal storage unit 505 supplies.

Claims (10)

Multispektralkamera (111, 511) – mit einer ersten Bildsignalerfassungseinheit (107, 501,502) zur Erfassung eines Bildsignals in wenigstens zwei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen; – mit einer zweiten Bildsignalerfassungseinheit (108, 503) zur Erfassung des Bildsignals in einem panchromatischen Spektralbereich, welcher die wenigstens zwei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereiche abdeckt; und – mit einer Bildsignalverarbeitungseinheit (109, 504), die mit der Bildsignalerfassungseinheit (107, 501, 502) zur Erfassung des Bildsignals in wenigstens zwei verschiedenen Spektralbereichen und mit der Bildsignalerfassungseinheit (108, 503) zur Erfassung des Bildsignals in dem panchromatischen Spektralbereich verbunden ist; – wobei die Bildsignalverarbeitungseinheit (109, 504) auf einer Anzahl von Bildsignalausgabekanälen (112, 113, 114, 115, 512, 513, 514, 515) Farbinformation abgibt, welche der Anzahl der mittels der Bildsignalerfassungseinheiten (107, 501, 502) erfassten schmalbandigen Spektralbereich (401, 402, 403, 404) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass – die Bildsignalverarbeitungseinheit (109, 504) die Intensität Int (i) des Signals in dem Kanal, welche dem i-ten erfassten Spektralbereich entspricht nach folgender Vorschrift normiert:
Figure 00080001
ηpan(λ) die auf 1 normierte spektrale Empfindlichkeit des panchromatischen Signals ist; ηMS (i, λ) die auf 1 normierte spektrale Empfindlichkeit des dem i-ten erfassten Spektralbereich entsprechenden Kanals ist; und ∫dλ Ipan(λ)·ηMS(i, λ) das Integral über das Produkt von ηpan(λ) und ηMS(i, λ) ist.Multispectral camera ( 111 . 511 ) - with a first image signal detection unit ( 107 . 501 . 502 ) for detecting an image signal in at least two different narrowband spectral regions; With a second image signal acquisition unit ( 108 . 503 ) for detecting the image signal in a panchromatic spectral region covering the at least two different narrowband spectral regions; and with an image signal processing unit ( 109 . 504 ) connected to the image signal acquisition unit ( 107 . 501 . 502 ) for detecting the image signal in at least two different spectral regions and with the image signal detection unit ( 108 . 503 ) is connected to detect the image signal in the panchromatic spectral region; - wherein the image signal processing unit ( 109 . 504 ) on a number of image signal output channels ( 112 . 113 . 114 . 115 . 512 . 513 . 514 . 515 ) Outputs color information indicating the number of times by means of the image signal acquisition units ( 107 . 501 . 502 ) narrowband spectral range ( 401 . 402 . 403 . 404 ), characterized in that - the image signal processing unit ( 109 . 504 ) the intensity Int (i) of the signal in the channel which corresponds to the i-th detected spectral range is normalized according to the following rule:
Figure 00080001
η pan (λ) is the normalized to 1 spectral sensitivity of the panchromatic signal; η MS (i, λ) is the spectral sensitivity normalized to 1 of the channel corresponding to the i-th detected spectral range; and ∫dλ I pan (λ) · η MS (i, λ) is the integral over the product of η pan (λ) and η MS (i, λ). Multispektralkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildsignalerfassungseinheit (501) zur Erfassung eines Bildsignals in drei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen (401, 402, 403) vorgesehen ist.Multispectral camera according to claim 1, characterized in that an image signal detection unit ( 501 ) for detecting an image signal in three different narrowband spectral regions ( 401 . 402 . 403 ) is provided. Multispektralkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildsignalerfassungseinheit (107) zur Erfassung eines Bildsignals in vier verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen (404, 401, 402, 403) vorgesehen ist.Multispectral camera according to claim 1, characterized in that an image signal detection unit ( 107 ) for capturing an image signal in four different narrowband spectral regions ( 404 . 401 . 402 . 403 ) is provided. Multispektralkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drei verschiedenen Spektralbereiche (401, 402, 403) den blauen, grünen und roten Spektralbereich abdecken.Multispectral camera according to claim 2, characterized in that the three different spectral ranges ( 401 . 402 . 403 ) cover the blue, green and red spectral range. Multispektralkamera nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein schmalbandiger Spektralbereich (404) wenigstens teilweise mit dem infraroten Spektralbereich überlappt.Multispectral camera according to one of claims 1 to 3, characterized in that a narrowband spectral range ( 404 ) overlaps at least partially with the infrared spectral range. Mikroskop (100), insbesondere Operationsmikroskop mit einer Multispektralkamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Microscope ( 100 ), in particular surgical microscope with a multi-spectral camera according to one of claims 1 to 5. Luftbildaufnahmegerät (500) mit einer Multispektralkamera (511) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Aerial imaging device ( 500 ) with a multispectral camera ( 511 ) according to one of claims 1 to 5. Verfahren zum Erzeugen von Bildinformation mit einer Multispektralkamera umfassend folgende Verfahrensschritte: – Bereitstellen einer ersten Bildsignalerfassungseinheit (107, 501, 502) zur Erfassung eines Bildsignals in wenigstens zwei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen; – Bereitstellen einer zweiten Bildsignalerfassungseinheit (108, 503) zur Erfassung des Bildsignals in einem panchromatischen Spektralbereich, welcher die wenigstens zwei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereiche abdeckt, – Ausgeben von Farbinformation auf einer Anzahl von Bildsignalausgabekanälen (112, 113, 114, 115, 512, 513, 514, 515) welche der Anzahl der mit der ersten Bildsignalerfassungseinheit (107, 501, 502) erfassten wenigstens zwei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereiche entspricht. dadurch gekennzeichnet, dass – die Intensität Int (i) des im i-ten schmalbandigen Spektralbereich nach folgender Vorschrift normiert wird:
Figure 00090001
ηpan(λ) die auf 1 normierte spektrale Empfindlichkeit des panchromatischen Signals ist; ηMS (i, λ) die auf 1 normierte spektrale Empfindlichkeit des dem i-ten erfassten Spektralbereich entsprechenden Kanals ist; und ∫dλ ηpan(λ)·ηMS(i, λ) das Integral über das Produkt von ηpan(λ) und ηMS(i, λ) ist.Method for generating image information with a multi-spectral camera comprising the following method steps: - providing a first image signal detection unit ( 107 . 501 . 502 ) for detecting an image signal in at least two different narrowband spectral regions; Providing a second image signal detection unit ( 108 . 503 ) for detecting the image signal in a panchromatic spectral region covering the at least two different narrowband spectral regions, outputting color information on a number of image signal output channels ( 112 . 113 . 114 . 115 . 512 . 513 . 514 . 515 ) which is the number of times the first image signal acquisition unit ( 107 . 501 . 502 ) detected at least two different narrow-band spectral ranges corresponds. characterized in that - the intensity Int (i) of the i-th narrow-band spectral range is normalized according to the following rule:
Figure 00090001
η pan (λ) is the normalized to 1 spectral sensitivity of the panchromatic signal; η MS (i, λ) is the spectral sensitivity normalized to 1 of the channel corresponding to the i-th detected spectral range; and ∫dλ η pan (λ) · η MS (i, λ) is the integral over the product of η pan (λ) and η MS (i, λ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Bildsignalerfassungseinheit (107, 501, 502) Bildsignale in drei verschiedenen schmalbandigen Spektralbereichen (401, 402, 403) erfasst werden.A method according to claim 8, characterized in that with the first image signal detection unit ( 107 . 501 . 502 ) Image signals in three different narrow-band spectral ranges ( 401 . 402 . 403 ). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Bildsignalerfassungseinheit (107) Bildsignale in vier verschiedenen schmalbandigen Spektralbereich (404, 401, 402, 403) erfasst werden.A method according to claim 8, characterized in that with the image signal detection unit ( 107 ) Image signals in four different narrowband spectral range ( 404 . 401 . 402 . 403 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041569A1 (en) 2010-09-28 2012-03-29 Z/I Imaging Ltd. Digital camera system, with at least two independent digital cameras
CN107843341A (en) * 2017-11-16 2018-03-27 中国科学院西安光学精密机械研究所 Space-based space target high-resolution multispectral imaging method and system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041569A1 (en) 2010-09-28 2012-03-29 Z/I Imaging Ltd. Digital camera system, with at least two independent digital cameras
WO2012041553A1 (en) 2010-09-28 2012-04-05 Leica Geosystems Ag Digital multi-spectral camera system having at least two independent digital cameras
CN103201602A (en) * 2010-09-28 2013-07-10 莱卡地球系统公开股份有限公司 Digital multispectral camera system with at least two independent digital cameras
US8786741B2 (en) 2010-09-28 2014-07-22 Leica Geosystems Ag Digital multi-spectral camera system having at least two independent digital cameras
CN103201602B (en) * 2010-09-28 2015-04-29 莱卡地球系统公开股份有限公司 Digital multispectral camera system with at least two independent digital cameras
DE102010041569B4 (en) * 2010-09-28 2017-04-06 Leica Geosystems Ag Digital camera system, color filter element for digital camera system, method for determining deviations between the cameras of a digital camera system and image processing unit for digital camera system
CN107843341A (en) * 2017-11-16 2018-03-27 中国科学院西安光学精密机械研究所 Space-based space target high-resolution multispectral imaging method and system

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