CA2487374C - Installation de tri postal comprenant une tete de lecture couleur a deux cameras - Google Patents
Installation de tri postal comprenant une tete de lecture couleur a deux cameras Download PDFInfo
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Abstract
La tête de lecture (1) pour installation de tri postal est destinée à acquérir une image numérique de chaque objet postal avec une caméra multiniveaux de gris (3) haute résolution. Cette tête de lecture comprend également une caméra d'acquisition couleur (4) basse résolution, les deux caméras (3, 4) étant disposées de manière à acquérir simultanément deux images numériques superposables de chaque objet postal. L'image multiniveaux de gris haute résolution et l'image couleur basse résolution qui sont superposables sont destinées à être combinées pour former une image couleur haute résolution.
Description
Installation de tri postal comprenânt une tëte de lecture couleur à deux caméras L'invention concerne une tête de lecture pour l'acquisition d'images numériques d'objets postaux dans une installation de tri postal, ladite tête de lecture comprenant une caméra multiniveaux de gris haute résolution.
L'invention est plus particulièrement destinée à une installation de tri postal dans laquelle des objets postaux sont traités par vidéocodage pour qu'un opérateur saisisse l'adresse de destinataire à partir de l'image numérique de l'objet qui est affichée sur un écran de son poste de vidéocodage. Les images numériques sont généralement transmises en temps réel depuis un système de gestion informatisé de l'installation de tri vers le poste de vidéocodage à travers un réseau informatique. Compte tenu des débits de traitement, les images numériques doivent avoir un poids faible sans quoi il n'est pas possible de vidéocoder les objets postaux en temps réel.
Généralement, le poids des images est restreint par limitation de leur résolution et/ou de leur palette de couleurs. Classiquement, les images acquises sont des images multiniveaux de gris haute résolution car la taille d'images couleur haute résolution n'est pas compatible avec les débits de transfert des réseaux informatiques actuels. Les images affichées sur l'écran du poste de vidéocodage sont actuellement en multiniveaux de gris, ce qui réduit l'efficacité de l'opérateur et son confort de travail.
Du document US-5912698, on connaît une tête de lecture pour l'acquisition d'images numériques d'objets postaux dans une installation de tri postal, comprenant une caméra multiniveaux de gris haute résolution et une caméra d'acquisition couleur basse résolution. Les deux caméras sont disposées dans la tête de lecture de manière à fournir deux images numériques acquises séparément et superposables de chaque objet postal.
Le but de l'invention est de proposer une tête de lecture comme définie plus haut, avec laquelle on améliore la superposabilité des images numériques acquises séparément.
A cet effet, l'invention a pour objet une tête de lecture pour l'acquisition d'images numériques d'objets postaux dans une installation de tri postal, ladite tête de lecture comprenant une caméra multiniveaux de gris haute résolution et une caméra d'acquisition couleur basse résolution, lesdites caméras étant disposées dans ladite tête de lecture de manière à fournir simultanément deux images numériques acquises séparément et superposables de chaque objet postal, une fenêtre d'observation à travers laquelle les deux caméras saisissent chacune une image de chaque objet ~~LL~ .~ ~~~~~.~.ir~~~~~' ~~~~j
L'invention est plus particulièrement destinée à une installation de tri postal dans laquelle des objets postaux sont traités par vidéocodage pour qu'un opérateur saisisse l'adresse de destinataire à partir de l'image numérique de l'objet qui est affichée sur un écran de son poste de vidéocodage. Les images numériques sont généralement transmises en temps réel depuis un système de gestion informatisé de l'installation de tri vers le poste de vidéocodage à travers un réseau informatique. Compte tenu des débits de traitement, les images numériques doivent avoir un poids faible sans quoi il n'est pas possible de vidéocoder les objets postaux en temps réel.
Généralement, le poids des images est restreint par limitation de leur résolution et/ou de leur palette de couleurs. Classiquement, les images acquises sont des images multiniveaux de gris haute résolution car la taille d'images couleur haute résolution n'est pas compatible avec les débits de transfert des réseaux informatiques actuels. Les images affichées sur l'écran du poste de vidéocodage sont actuellement en multiniveaux de gris, ce qui réduit l'efficacité de l'opérateur et son confort de travail.
Du document US-5912698, on connaît une tête de lecture pour l'acquisition d'images numériques d'objets postaux dans une installation de tri postal, comprenant une caméra multiniveaux de gris haute résolution et une caméra d'acquisition couleur basse résolution. Les deux caméras sont disposées dans la tête de lecture de manière à fournir deux images numériques acquises séparément et superposables de chaque objet postal.
Le but de l'invention est de proposer une tête de lecture comme définie plus haut, avec laquelle on améliore la superposabilité des images numériques acquises séparément.
A cet effet, l'invention a pour objet une tête de lecture pour l'acquisition d'images numériques d'objets postaux dans une installation de tri postal, ladite tête de lecture comprenant une caméra multiniveaux de gris haute résolution et une caméra d'acquisition couleur basse résolution, lesdites caméras étant disposées dans ladite tête de lecture de manière à fournir simultanément deux images numériques acquises séparément et superposables de chaque objet postal, une fenêtre d'observation à travers laquelle les deux caméras saisissent chacune une image de chaque objet ~~LL~ .~ ~~~~~.~.ir~~~~~' ~~~~j
2 postal, caractérisée en ce qu'elle comprend un système optique de séparation du flux lumineux provenant de la fenêtre vers chaque caméra pour que les deux caméras saisissent simultanément les mêmes points objets avec le même angle de vue.
Avec cette construction, une image multiniveaux de gris haute résolution et une image couleur basse résolution sont acquises simultanément avec le même angle de vue pour chaque objet postal. Les deux images sont transmises vers le poste de vidéocodage où une image couleur haute résolution de l'objet postal est affichée après combinaison des deux images 1t~ reçues. L'invention permet ainsi de proposer une image couleur haute résolution en limitant la quantité de données supplémentaires par rapport à
l'acquisition multiniveaux de gris haute résolution habituellement réalisée.
Avantageusement, l'image couleur haute résolution pourra aussi être utilisée pour améliorer la reconnaissance optique de caractères en facilitant la 15 reconnaissance de blocs adresse dans l'image d'un objet postal. Cette image couleur haute résolution pourra également être utilisée pour faciliter la reconnaissance automatique de marques d'affranchissement.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention les caméras sont disposées à angle droit dans la tête de lecture, et une lame séparatrice est 2û disposée sensiblement à quarante-cinq degrés par rapport à chaque caméra, de sorte que les déux caméras saisissent un même point objet. Les deux images peuvent ainsi être acquises simultanément par la même tête de lecture et à travers une même fenêtre d'observation, ce qui améliore leur superposabilité. °
25 L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
La figure 1 est une représentation schématique d'une tête de lecture selon l'invention ;
3t7 La figure 2 est une représentation sous forme d'organigramme de la combinaison de deux images pour former une image couleur haute résolution.
Figure 1, une tête de lecture 1 comprend un boîtier 2 qui est une chambre S~ noire avec une fenêtre d'observation 2' devant laquelle défilent des objets postaux à photographier. Une caméra numérique multiniveaux de gris 3
Avec cette construction, une image multiniveaux de gris haute résolution et une image couleur basse résolution sont acquises simultanément avec le même angle de vue pour chaque objet postal. Les deux images sont transmises vers le poste de vidéocodage où une image couleur haute résolution de l'objet postal est affichée après combinaison des deux images 1t~ reçues. L'invention permet ainsi de proposer une image couleur haute résolution en limitant la quantité de données supplémentaires par rapport à
l'acquisition multiniveaux de gris haute résolution habituellement réalisée.
Avantageusement, l'image couleur haute résolution pourra aussi être utilisée pour améliorer la reconnaissance optique de caractères en facilitant la 15 reconnaissance de blocs adresse dans l'image d'un objet postal. Cette image couleur haute résolution pourra également être utilisée pour faciliter la reconnaissance automatique de marques d'affranchissement.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention les caméras sont disposées à angle droit dans la tête de lecture, et une lame séparatrice est 2û disposée sensiblement à quarante-cinq degrés par rapport à chaque caméra, de sorte que les déux caméras saisissent un même point objet. Les deux images peuvent ainsi être acquises simultanément par la même tête de lecture et à travers une même fenêtre d'observation, ce qui améliore leur superposabilité. °
25 L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
La figure 1 est une représentation schématique d'une tête de lecture selon l'invention ;
3t7 La figure 2 est une représentation sous forme d'organigramme de la combinaison de deux images pour former une image couleur haute résolution.
Figure 1, une tête de lecture 1 comprend un boîtier 2 qui est une chambre S~ noire avec une fenêtre d'observation 2' devant laquelle défilent des objets postaux à photographier. Une caméra numérique multiniveaux de gris 3
3 haute résolution est fixée à ce boîtier en étant disposée face à la fenêtre d'observation 2' pour acquérir une image numérique d'un objet postal visible dans cette fenêtre. Selon l'invention, la tête de lecture 1 comprend une autre caméra 4 qui est une caméra couleur basse résolution. Cette caméra couleur 4 basse résolution est disposée de manière à acquérir simultanément une autre image numérique du pli postal superposable à
l'image acquise par la caméra multiniveaux de gris 3. Ces deux images qui sont acquises séparément sont destinées à étre combinées par exemple au niveau du poste de vidéocodage pour former une image couleur haute 1C1 résolution de l'objet postal, ce qui sera détaillé plus bas. Les deux caméras 3 et 4 pourront par exemple faire face à la fenétre d'observation 2' pour fournir des images sensiblement superposables. Dans le cas où les deux images acquises présentent un décalage trop important, un traitement numérique de l'une des deux images pourra étre mis en oeuvre pour corriger ce décalage.
L'acquisition de deux images superposables dans la tête de lecture avec le méme angle de vue selon l'invention pourra être assurée par utilisation d'un système optique placé entre les caméras et la fenêtre d'observation, ce système étant destiné à séparer en deux le flux lumineux provenant de la fenêtre. Le système optique de séparation utilisé pourra par exemple être un 2û cube séparateur ou bien un anamorphoseur à fibre.
Dans un mode de réalisation préféré, le système optique de séparation choisi est une lame séparatrice 5 disposée sensiblement à quarante-cinq degrés par rapport au plan de la fenêtre d'observation. Le flux lumineux F1 provenant de la fenétre d'observation est séparé par cette lame en deux flux F2 et F3 orientés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Plus particulièrement, une première moitié F2 du flux lumineux traverse la lame séparatrice 5 pour atteindre l'objectif de la caméra multiniveaux de gris 3 haute résolution qui est placée face à la fenêtre d'observation en étant orientée à quarante-cinq degré par rapport à la lame séparatrice. Une 3r~ seconde moitié F3 du flux lumineux est reflétée par la lame séparatrice 5 pour être orientée parallèlement au plan de la fenêtre 2' vers la caméra couleur 4 basse résolution qui est disposée à quarante-cinq degrés par rapport à la lame séparatrice. Comme représenté schématiquement figure 1, la caméra 3 fait face à la fenêtre d'observation 2' et la caméra 4 est disposée parallèlement au plan de cette fenêtre d'observation, la lame séparatrice 5 étant disposée à quarante-cinq degrés par rapport au plan de
l'image acquise par la caméra multiniveaux de gris 3. Ces deux images qui sont acquises séparément sont destinées à étre combinées par exemple au niveau du poste de vidéocodage pour former une image couleur haute 1C1 résolution de l'objet postal, ce qui sera détaillé plus bas. Les deux caméras 3 et 4 pourront par exemple faire face à la fenétre d'observation 2' pour fournir des images sensiblement superposables. Dans le cas où les deux images acquises présentent un décalage trop important, un traitement numérique de l'une des deux images pourra étre mis en oeuvre pour corriger ce décalage.
L'acquisition de deux images superposables dans la tête de lecture avec le méme angle de vue selon l'invention pourra être assurée par utilisation d'un système optique placé entre les caméras et la fenêtre d'observation, ce système étant destiné à séparer en deux le flux lumineux provenant de la fenêtre. Le système optique de séparation utilisé pourra par exemple être un 2û cube séparateur ou bien un anamorphoseur à fibre.
Dans un mode de réalisation préféré, le système optique de séparation choisi est une lame séparatrice 5 disposée sensiblement à quarante-cinq degrés par rapport au plan de la fenêtre d'observation. Le flux lumineux F1 provenant de la fenétre d'observation est séparé par cette lame en deux flux F2 et F3 orientés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Plus particulièrement, une première moitié F2 du flux lumineux traverse la lame séparatrice 5 pour atteindre l'objectif de la caméra multiniveaux de gris 3 haute résolution qui est placée face à la fenêtre d'observation en étant orientée à quarante-cinq degré par rapport à la lame séparatrice. Une 3r~ seconde moitié F3 du flux lumineux est reflétée par la lame séparatrice 5 pour être orientée parallèlement au plan de la fenêtre 2' vers la caméra couleur 4 basse résolution qui est disposée à quarante-cinq degrés par rapport à la lame séparatrice. Comme représenté schématiquement figure 1, la caméra 3 fait face à la fenêtre d'observation 2' et la caméra 4 est disposée parallèlement au plan de cette fenêtre d'observation, la lame séparatrice 5 étant disposée à quarante-cinq degrés par rapport au plan de
4 la fenêtre de manière à former un angle de quarante-cinq degrés avec l'axe de chacune des caméras 3 et 4. Les imperfections mécaniques et optiques du point cible que constitue l'objet postal affectent ainsi de manière rigoureusement identique la caméra multiniveaux de gris et la caméra couleur. La superposabilité des images issues de ces caméras est ainsi améliorée, et les deux images peuvent être acquises simultanément. Une telle lame séparatrice qui est connue en soi est généralement faite de verre traité, et présente l'intérêt d'un coût très faible par rapport aux autres systèmes optiques possibles.
1û Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'intensité des flux lumineux F2 et F3 reçus par chaque caméra vaut sensiblement la moitié de l'intensité du flux lumineux F1 sortant de la fenêtre d'observation. Cet abaissement d'intensité lumineuse pourra avantageusement être compensé par une ouverture plus grande du diaphragme de chaque caméra. Une autre façon 1~ de compenser cet abaissement peut consister à augmenter l'éclairage de l'objet postal.
Avantageusement, la résolution de la caméra couleur est très inférieure à
la résolution de la caméra multiniveaux de gris. De cette manière la quantité
de données à transmettre pour former une image couleur haute résolution 2U sur l'écran de vidéo codage est significativement réduite. A titre d'exemple, si la résolution de la caméra couleur (en nombre de points par unité de longueur) est quatre fois moindre que celle de la caméra multiniveaux de gris, le poids de l'image issue de la caméra couleur basse résolution vaut 18% du poids de l'image multiniveaux de gris haute résolution. Comme le 25 montre cet exemple, la quantité de données supplémentaires pour former une image couleur haute résolution sur l'écran de vidéocodage est faible par rapport à l'acquisition haute résolution multiniveaux de gris.
Plus particulièrement, les deux images sont superposables, à un facteur de taille près, ce qui signifie qu'elles représentent une même partie de l'objet 3~ postal à des résolutions différentes. Dans l'exemple ci-dessus, un point de l'image couleur basse résolution correspond à seize points de l'image multiniveaux de gris haute résolution.
Figure 2, un organigramme représentatif du traitement de combinaison de deux images acquises par la tête de lecture pour afficher une image couleur 35 haute résolution sur le poste de vidéocodage est représenté très schématiquement. Ce traitement pourra par exemple être mis en oeuvre par des moyens informatisés au niveau d'un poste de vidéocodage, ou au niveau du système de gestion informatisé de l'installation de tri postal.
Les données fournies par la tête de lecture 1 comprennent pour chaque objet deux images superposables qui sont soumises à une unité de traitement qui peut être un poste de vidéocodage ou bien le système de gestion informatisé de l'installation de tri postal. Une image couleur basse résolution est acquise par la caméra 4 au format RVB (Rouge Vert Bleu) ce qui correspond au bloc RVB-BR de la figure 2. Simultanément, une image multiniveaux de gris est acquise par la caméra 3 ce qui correspond au bloc 1Ct MNG-HR de la figure 2. Deux options peuvent être alors envisagées. Dans un premier cas, l'image RVB-BR est transmise à une unité de traitement dans laquelle elle est convertie dans une représentation dite TSL (Teinte Saturation Luminance). Dans le deuxième cas, l'image RVB-BR est convertie dans une représentation TSL avant transmission. Dans ce cas, la 1~ couche de luminance de cette image n'est pas transmise, ce qui permet de réduire encore la quantité de données de l'image couleur. L'image couleur convertie dont la couche de luminance n'est pas conservée est représentée par le bloc TS-BR. Comme connu de l'état de la technique, la composante luminance (L) d'un point dans une représentation TSL correspond à la valeur 2t7 de la nuance de gris dans une image multiniveaux de gris. L'image multiniveaux de gris est directement une image en luminance, ce qui est représenté par le bloc L-HR. Les deux images sont alors combinées pour former une image haute résolution dans le format TSL, ce qui est représenté
par le bloc TSL-HR. Plus particulièrement, cette image haute résolution 25 couleur est construite par combinaison de la couche de luminance issue de l'image haute résolution multiniveaux de gris, avec les couches T et S (teinte et saturation) qui sont issues de l'image basse résolution provenant de la caméra 4. Cette combinaison est rendue possible par le fait que les deux images sont superposables.
8tJ Plus particulièrement, il est connu que l'oeil est très sensible à la luminance alors qu'il est moins sensible à la saturation et à la teinte dans une image. Par conséquent, le sous-échantillonage (par acquisition en basse résolution) des couches de saturation et de teinte est sans grande perte pour l'oeil humain.
1û Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'intensité des flux lumineux F2 et F3 reçus par chaque caméra vaut sensiblement la moitié de l'intensité du flux lumineux F1 sortant de la fenêtre d'observation. Cet abaissement d'intensité lumineuse pourra avantageusement être compensé par une ouverture plus grande du diaphragme de chaque caméra. Une autre façon 1~ de compenser cet abaissement peut consister à augmenter l'éclairage de l'objet postal.
Avantageusement, la résolution de la caméra couleur est très inférieure à
la résolution de la caméra multiniveaux de gris. De cette manière la quantité
de données à transmettre pour former une image couleur haute résolution 2U sur l'écran de vidéo codage est significativement réduite. A titre d'exemple, si la résolution de la caméra couleur (en nombre de points par unité de longueur) est quatre fois moindre que celle de la caméra multiniveaux de gris, le poids de l'image issue de la caméra couleur basse résolution vaut 18% du poids de l'image multiniveaux de gris haute résolution. Comme le 25 montre cet exemple, la quantité de données supplémentaires pour former une image couleur haute résolution sur l'écran de vidéocodage est faible par rapport à l'acquisition haute résolution multiniveaux de gris.
Plus particulièrement, les deux images sont superposables, à un facteur de taille près, ce qui signifie qu'elles représentent une même partie de l'objet 3~ postal à des résolutions différentes. Dans l'exemple ci-dessus, un point de l'image couleur basse résolution correspond à seize points de l'image multiniveaux de gris haute résolution.
Figure 2, un organigramme représentatif du traitement de combinaison de deux images acquises par la tête de lecture pour afficher une image couleur 35 haute résolution sur le poste de vidéocodage est représenté très schématiquement. Ce traitement pourra par exemple être mis en oeuvre par des moyens informatisés au niveau d'un poste de vidéocodage, ou au niveau du système de gestion informatisé de l'installation de tri postal.
Les données fournies par la tête de lecture 1 comprennent pour chaque objet deux images superposables qui sont soumises à une unité de traitement qui peut être un poste de vidéocodage ou bien le système de gestion informatisé de l'installation de tri postal. Une image couleur basse résolution est acquise par la caméra 4 au format RVB (Rouge Vert Bleu) ce qui correspond au bloc RVB-BR de la figure 2. Simultanément, une image multiniveaux de gris est acquise par la caméra 3 ce qui correspond au bloc 1Ct MNG-HR de la figure 2. Deux options peuvent être alors envisagées. Dans un premier cas, l'image RVB-BR est transmise à une unité de traitement dans laquelle elle est convertie dans une représentation dite TSL (Teinte Saturation Luminance). Dans le deuxième cas, l'image RVB-BR est convertie dans une représentation TSL avant transmission. Dans ce cas, la 1~ couche de luminance de cette image n'est pas transmise, ce qui permet de réduire encore la quantité de données de l'image couleur. L'image couleur convertie dont la couche de luminance n'est pas conservée est représentée par le bloc TS-BR. Comme connu de l'état de la technique, la composante luminance (L) d'un point dans une représentation TSL correspond à la valeur 2t7 de la nuance de gris dans une image multiniveaux de gris. L'image multiniveaux de gris est directement une image en luminance, ce qui est représenté par le bloc L-HR. Les deux images sont alors combinées pour former une image haute résolution dans le format TSL, ce qui est représenté
par le bloc TSL-HR. Plus particulièrement, cette image haute résolution 25 couleur est construite par combinaison de la couche de luminance issue de l'image haute résolution multiniveaux de gris, avec les couches T et S (teinte et saturation) qui sont issues de l'image basse résolution provenant de la caméra 4. Cette combinaison est rendue possible par le fait que les deux images sont superposables.
8tJ Plus particulièrement, il est connu que l'oeil est très sensible à la luminance alors qu'il est moins sensible à la saturation et à la teinte dans une image. Par conséquent, le sous-échantillonage (par acquisition en basse résolution) des couches de saturation et de teinte est sans grande perte pour l'oeil humain.
Claims (5)
1/ Tête de lecture (1) pour l'acquisition d'images numériques d'objets postaux dans une installation de tri postal, ladite tête de lecture comprenant une caméra multiniveaux de gris haute résolution (3) et une caméra d'acquisition couleur basse résolution (4), la résolution de ladite caméra couleur étant inférieure à la résolution de ladite caméra à niveaux de gris, lesdites caméras (3, 4) étant disposées dans ladite tête de lecture (1) de manière à fournir simultanément deux images numériques acquises séparément et superposables de chaque objet postal, une fenêtre d'observation (2) à travers laquelle les deux caméras (3, 4) saisissent chacune une image de chaque objet postal, caractérisée en ce qu'elle comprend un système optique (5) de séparation du flux lumineux provenant de la fenêtre vers chaque caméra pour que les deux caméras saisissent simultanément les mêmes points objets avec le même angle de vue.
2/ Tête de lecture selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif séparateur est une lame séparatrice (5) en verre traité.
3/ Tête de lecture selon la revendication 2, dans laquelle ladite lame séparatrice est disposée à 45° par rapport au plan de la fenêtre (2') et dans lequel chaque caméra (3, 4) est disposée sensiblement à 45° par rapport à
ladite lame séparatrice (5).
ladite lame séparatrice (5).
4/ Installation de tri postal comprenant une tête de lecture selon l'une des revendications 1 à 3, et une unité de traitement qui combine pour chaque objet postal l'image multiniveaux de gris haute résolution avec l'image couleur basse résolution issues de la tête de lecture (1) pour former une image couleur haute résolution.
5/ Utilisation d'une représentation dite TSL dans une installation selon la revendication 4 pour transmettre lesdites images depuis ladite tête de lecture vers ladite unité de traitement.
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- 2003-07-10 ES ES03753634T patent/ES2271632T3/es not_active Expired - Lifetime
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