EP1472860A2 - Procede et dispositif pour la detection de defauts tels que souillures et rayures sur un film notamment en vue d'effectuer leur correction lors de la numerisation du film - Google Patents

Procede et dispositif pour la detection de defauts tels que souillures et rayures sur un film notamment en vue d'effectuer leur correction lors de la numerisation du film

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EP1472860A2
EP1472860A2 EP03709921A EP03709921A EP1472860A2 EP 1472860 A2 EP1472860 A2 EP 1472860A2 EP 03709921 A EP03709921 A EP 03709921A EP 03709921 A EP03709921 A EP 03709921A EP 1472860 A2 EP1472860 A2 EP 1472860A2
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EP
European Patent Office
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film
sources
beams
light
defects
Prior art date
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Withdrawn
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EP03709921A
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German (de)
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Inventor
Patrice Lavergne
Jean 204 quartier de la Grande Bastide DELZERS
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KIS
Original Assignee
Kis SAS
Imagus SAS
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Publication date
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    • H04N1/4097—Removing errors due external factors, e.g. dust, scratches

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting defects on a film. It applies in particular, but not exclusively, to the detection of faults such as stains, scratches, dust on a film with a view to correcting these faults when the film is digitized.
  • a light source which illuminates the film in a rectangular area of small width
  • a lens which projects the image of the illuminated area onto a detection device, in principle a charge transfer detector (DTC).
  • DTC charge transfer detector
  • sensors comprising three parallel detection lines sensitive respectively to the three fundamental colors (red, green, blue), each of these lines being constituted by a succession of DTC cells .
  • the invention is based on the observation that an infrared image of the film is transparent except at the level of the diffraction spots created by the surface defects of the film. These same defects also cause spots of diffraction on the GNI images of the three corresponding bars.
  • the comparison of the brightness level, pixel by pixel, of the four infrared and RNB images makes it possible to reconstruct the RNB images without defect, by associating a brightness correction factor with each pixel located at the level of the defect of the film, taking into account the brightness of nearby pixels without defects.
  • the IR image, applied to the DTC bar used for infrared radiation will not be usable
  • the invention therefore more particularly aims to solve these problems and eliminate these drawbacks.
  • this method consists in running the film in an optical arrangement comprising, on one side of the film, at least two light sources, of different wavelengths which illuminate the film in a narrow area, and, on the other side of the film, a lens which projects two images of the area illuminated by the beams emanating from the two sources, on two photosensitive linear elements respectively adapted to the wavelengths of the two sources, and to compare the digital data delivered by the two elements detection, the result of this comparison used to carry out the above detection and the above correction.
  • the result obtained is independent of the optics used in particular for achieving the objective used between the film and the DTC strips. In particular, this eliminates the problems of longitudinal aberration of this objective.
  • a third separate light source may be used for reading by DTC RNB bars of the bar codes present on the film.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device using an RNB light source and an infrared light source
  • Figure 2 is a schematic partial perspective view of an embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 3 is a schematic partial elevational view of an embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic partial sectional view, along AA, of an embodiment of the device according to the invention.
  • the film 1 is carried by two rollers 2a, 2b arranged so that the film 1 is guided at its two lateral edges and that the space between the two rollers 2a, 2b is greater or at least equal to the useful area of film 1.
  • the film 1 has, at the level of the rollers 2a, 2b, a cylindrical path whose generatrices are parallel to the axis O of the rollers 2a, 2b.
  • the film 1 is illuminated by two light sources 3a, 3b:
  • the source 3a generates a beam of white light 4a
  • the source 3b generates an infrared light beam 4b.
  • the two incident beams 4a and 4b are characterized by a cross section to the direction of propagation of rectangular shape.
  • the length of the rectangular section is parallel to the generatrices of the circular path of the film 1 at the level of the rollers 2a, 2b, and of length at least equal to the useful area of the film 1.
  • the width of the rectangular section of the two beams 4a, 4b is defined by the resolution of the film scan 1.
  • the two incident beams 4a, 4b generate, after crossing the film 1, two transmitted beams 5a, 5b containing the useful information respectively in white light, called RNB, and in infrared, called IR, intended for scanning analysis.
  • the two transmitted beams 5a, 5b are then focused on DTC bars 6 and 7-9 respectively thanks to an objective 10.
  • FIG. 2 illustrates various elements of the device fixed on a support, that is: a support comprising side by side the two distinct light sources 3a, 3b,
  • a device for guiding the film a lens 10 for the beams 4a, 4b originating respectively from the sources 3a, 3b,
  • the supports of the sources, guides and DTC strips and the objective extend along the same axis.
  • the film guide device is inserted between the guides and the objective.
  • the structure of the device for guiding the film comprises two parallel metal plates, only one of which is shown 13a, separated by three spacers 14a, 14b, 14c arranged along the upper side of the plates. These various elements constitute a rigid assembly constituting the device for guiding the film 1.
  • the distance which separates the two metal plates 13a, 13b is slightly greater than the width of the film 1 to be analyzed.
  • the film guiding device 1 comprises in a shooting zone two parallel coaxial rollers, only one of which is shown 2a, rotatably mounted by means of ball bearings and held by counter plates, including a pair of counter -plates is represented 15a, 16a.
  • the lateral edges of the film 1 come to bear respectively on the two rollers 2a and 2b, along an arc of a circle so that the film follows a circular trajectory.
  • this circular trajectory has a cylindrical shape, with a straight generator.
  • This position makes it possible to obtain in the shooting zone a rectilinear transverse zone to the right of which is disposed a slot made in a plate 17 integral with the two plates 13a and 13b forming a rectangular space for the routing of the beams 4a, 4b emitted by the light source assemblies 3a, 3b / light guides l ia, 11b located on the outside of the plate 17.
  • the film drive device 1 comprises two parallel belts, only one of which is shown 18a, which run synchronously and which come to bear respectively on the lateral edges of the film 1 at its circular path on the rollers 2a and 2b . There is thus obtained a friction drive of the two lateral edges of the film 1 which eliminates any possibility of speed variation between these two edges.
  • the two belts 18a, 18b have notches on the side opposite the film 1, the drive of the belts being effected by means of two coaxial toothed pulleys 19a and 19b, the common axis 20 of which is driven by an electric motor 21 and two pulleys free notches, only one of which is shown 22a.
  • the tension and positioning of the two belts 18a, 18b are ensured by rollers, of which only one set is shown 23a, 23b, 23c.
  • the film winding device 1 consists of a diabolo-shaped roller 24 rotatably mounted along an axis 25 parallel to the axis of the rollers with spring return. This axis is guided so as to be able to move along an oblong hole as a function of the thickness of the winding of the film 1 on the roller 24.
  • the main axis of the oblong hole is oriented perpendicular to the tangent plane of application of the belts on the edges of the film (application force collinear with the main axis of the oblong hole).
  • Two pairs of arms, of which only one pair is shown 25a and 26a guide the film during its introduction or its extraction around the diabolo-shaped roller 24.
  • the arms 25a and 25b are articulated. It can be seen that the angular speed of the diabolo, which does not have its own drive means, is a function of the level of winding of the film 1.
  • the film introduction zone comprises a light source 27 / detector 28 assembly situated on either side of the film and intended for reading bar codes located at the edge of the film so as, on the one hand, to be able to be identified the film and, on the other hand, to check that it was inserted in the right place.
  • the infrared and white sources do not illuminate the same area of the film at the same time; it is therefore necessary to locate the distance between the two lighting zones and memorize the data for processing.

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Abstract

Le procédé selon l'invention consiste à faire défiler le film (1) dans un montage optique comprenant, d'un côté du film, au moins deux sources de lumière (3a, 3b), de longueurs d'onde différentes qui éclairent le film dans une zone de faible largeur, et, de l'autre côté du film, un objectif (7) qui projette les deux images de la zone éclairée par les faisceaux (4a, 4b) émanant des deux sources, sur deux éléments linéaires photosensibles (6, 7-9) respectivement adaptés aux longueurs d'onde des deux sources, et à comparer les données numériques délivrées par les deux éléments de détection, le résultat de cette comparaison servant à effectuer la susdite détection et la susdite correction. Elle s'applique à la détection de défauts tels que souillures, rayures, poussières sur un film.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA DETECTION DE DEFAUTS TELS QUE SOUILLURES. RAYURES. POUSSIERES SUR UN FILM NOTAMMENT EN VUE D'EFFECTUER LA CORRECTION DE CES DEFAUTS LORS DE LA NUMERISATION DU FILM.
La présente invention concerne un procédé pour la détection de défauts sur un film. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à la détection de défauts tels que souillures, rayures, poussières sur un film en vue d'effectuer la correction de ces défauts lors de la numérisation du film.
D'une façon générale, on sait que pour numériser un film par analyse par balayage (« scanérisation ») on fait habituellement défiler le film dans un montage optique comprenant :
- d'un côté, une source lumineuse qui éclaire le film dans une zone rectangulaire de faible largeur, avec
- de l'autre côté, un objectif qui projette l'image de la zone éclairée sur un organe de détection, en principe un détecteur à transfert de charges (DTC).
En fait, dans le cas de la numérisation de films en couleur, on utilise des capteurs comportant trois lignes de détection parallèles sensibles respectivement aux trois couleurs fondamentales (rouge, vert, bleu), chacune de ces lignes étant constituée par une succession de cellules DTC.
L'invention est basée sur la constatation qu'une image infrarouge du film est transparente hormis au niveau des taches de diffraction créées par les défauts de surface du film. Ces mêmes défauts provoquent également des taches de diffraction sur les images RNB des trois barrettes correspondantes. La comparaison du niveau de luminosité, pixel par pixel, des quatre images infrarouge et RNB permet de reconstituer les images RNB sans défaut, en associant un facteur de correction de luminosité à chaque pixel situé au niveau du défaut du film, compte-tenu de la luminosité des pixels proches sans défaut.
Dans le but d'effectuer une telle correction, il a été proposé, notamment par la demande de brevet WO 99 140 729, d'utiliser des moyens de filtrage du faisceau lumineux de manière à bloquer la lumière visible (non infrarouge) qui parvient à l'une des lignes de capteurs DTC et bloquer la lumière infrarouge qui parvient à une seconde ligne de capteurs DTC.
Cette technique présente de nombreux inconvénients. La présence de filtres provoque une atténuation ou une dispersion de la lumière de sorte que la source lumineuse doit être surdimensionnée (étant entendu que le processus de détection de défauts exige des intensités de lumière importantes si ces défauts sont de très faibles dimensions).
En outre, compte tenu des différences de longueur d'onde entre la lumière visible (RNB) et l'infrarouge exploité ainsi que les différents indices de la matière traversée par le rayonnement lumineux, l'image IR, appliquée sur la barrette DTC utilisée pour le rayonnement infrarouge, ne sera pas exploitable
(mauvaise mise au point) si l'optique est réglée de manière à obtenir une bonne mise au point sur les barrettes DTC RNB.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de résoudre ces problèmes et de supprimer ces inconvénients.
Elle propose, à cet effet, un procédé pour la détection de défauts de surface tels que souillures, rayures, poussières sur un film en vue d'effectuer la correction de ces défauts lors de la numérisation du film. Selon l'invention, ce procédé consiste à faire défiler le film dans un montage optique comprenant, d'un côté du film, au moins deux sources de lumière, de longueurs d'onde différentes qui éclairent le film dans une zone de faible largeur, et, de l'autre côté du film, un objectif qui projette deux images de la zone éclairée par les faisceaux émanant des deux sources, sur deux éléments linéaires photosensibles respectivement adaptés aux longueurs d'onde des deux sources, et à comparer les données numériques délivrées par les deux éléments de détection, le résultat de cette comparaison servant à effectuer la susdite détection et la susdite correction.
Grâce à ces dispositions, il devient possible d'obtenir à la fois une mise au point des images RNB sur les détecteurs RNB et de l'image infrarouge sur le détecteur infrarouge sans avoir à déplacer le détecteur.
Par ailleurs, on réduit considérablement les phénomènes d'atténuation et de dispersion de lumière, de sorte que l'on peut réduire considérablement les dimensions des sources lumineuses et de tous leurs accessoires (refroidissement, alimentation...) .
En outre, le résultat obtenu est indépendant de l'optique employée notamment pour la réalisation de l'objectif utilisé entre le film et les barrettes DTC. En particulier, on s'affranchit ainsi des problèmes d'aberration longitudinale de cet objectif.
Une troisième source lumineuse séparée pourra être utilisée pour la lecture par les barrettes DTC RNB des codes barre présents sur le film.
Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est la représentation schématique d'un dispositif utilisant une source lumineuse RNB et une source lumineuse infrarouge ;
La figure 2 est une vue en perspective partielle schématique d'un mode d'exécution du dispositif selon l'invention ;
La figure 3 est une vue en élévation partielle schématique d'un mode d'exécution du dispositif selon l'invention ;
La figure 4 est une vue en coupe partielle schématique, selon AA, d'un mode d'exécution du dispositif selon l'invention.
Dans cet exemple, le film 1 est porté par deux galets 2a, 2b disposés de telle sorte que le film 1 soit guidé au niveau de ses deux bords latéraux et que l'espace situé entre les deux galets 2a, 2b soit supérieur ou au moins égal à la zone utile du film 1.
Le film 1 présente au niveau des galets 2a, 2b un trajet cylindrique dont les génératrices sont parallèles à l'axe O des galets 2a, 2b.
Le film 1 est éclairé par deux sources lumineuses 3a, 3b :
- la source 3 a génère un faisceau de lumière blanche 4a,
- la source 3b génère un faisceau de lumière infrarouge 4b.
Les deux faisceaux incidents 4a et 4b sont caractérisés par une section transversale à la direction de propagation de forme rectangulaire. La longueur de la section rectangulaire est parallèle aux génératrices du trajet circulaire du film 1 au niveau des galets 2a, 2b, et de longueur au moins égale à la zone utile du film 1. La largeur de la section rectangulaire des deux faisceaux 4a, 4b est définie par la résolution de l'analyse par balayage du film 1. Les deux faisceaux incidents 4a, 4b engendrent après traversée du film 1 deux faisceaux transmis 5a, 5b contenant les informations utiles respectivement en lumière blanche, dite RNB, et en infrarouge, dite IR, destinées à l'analyse par balayage.
Les deux faisceaux transmis 5a, 5b sont ensuite focalisés sur des barrettes DTC respectivement 6 et 7-9 grâce à un objectif 10.
La figure 2 illustre différents éléments du dispositif fixés sur un support, soit : - un support comportant côte à côte les deux sources lumineuses distinctes 3a, 3b,
- un support pour deux guides/conformateurs de lumière l ia, 11b chacun étant positionné devant une des sources de lumière,
- un dispositif pour le guidage du film, - un objectif 10 pour les faisceaux 4a, 4b issus respectivement des sources 3a, 3b,
- un support comportant les barrettes DTC infrarouge 6 et RNB 7-9.
Les supports des sources, des guides et des barrettes DTC et l'objectif s ' étendent selon un même axe.
Le dispositif de guidage du film s'intercale entre les guides et l'objectif.
La structure du dispositif pour le guidage du film comporte deux platines métalliques parallèles, dont une seule est représentée 13a, séparées par trois entretoises 14a, 14b, 14c disposées le long du côté supérieur des platines. Ces différents éléments constituent un ensemble rigide constitutif du dispositif pour le guidage du film 1. La distance qui sépare les deux platines métalliques 13 a, 13b est légèrement supérieure à la largeur du film 1 à analyser. Le dispositif de guidage du film 1 comprend dans une zone de prise de vue deux galets coaxiaux parallèles, dont un seul est représenté 2a, montés rotatifs à l'aide de roulements à bille et maintenus par des contre-plaques, dont une paire de contre-plaques est représentée 15a, 16a. Les bords latéraux du film 1 viennent respectivement en appui sur les deux galets 2a et 2b, le long d'un arc de cercle de manière à ce que le film suive une trajectoire circulaire. Ainsi, le long de cette trajectoire circulaire, il présente une forme cylindrique, à génératrice rectiligne. Cette position permet d'obtenir dans la zone de prise de vue une zone transversale rectiligne au droit de laquelle est disposée une fente réalisée dans une plaque 17 solidaire des deux platines 13a et 13b formant un espace rectangulaire pour l'acheminement des faisceaux 4a, 4b émis par les ensembles sources lumineuses 3a, 3b / guides de lumière l ia, 11b situés du côté extérieur de la plaque 17.
Le dispositif d'entraînement du film 1 comprend deux courroies parallèles, dont une seule est représentée 18a, qui défilent de façon synchrone et qui viennent respectivement en appui sur les bords latéraux du film 1 au niveau de sa trajectoire circulaire sur les galets 2a et 2b. On obtient ainsi un entraînement par friction des deux bords latéraux du film 1 qui supprime toute possibilité de variation de vitesse entre ces deux bords. Les deux courroies 18a, 18b présentent du côté opposé au film 1 des crantages, l'entraînement des courroies s 'effectuant au moyen de deux poulies crantées 19a et 19b coaxiales dont l'axe commun 20 est entraîné par un moteur électrique 21 et deux poulies crantées libres, dont une seule est représentée 22a. La tension et le positionnement des deux courroies 18a, 18b sont assurés par des galets, dont un seul jeu est représenté 23a, 23b, 23c.
Le dispositif d'enroulement du film 1 est constitué d'un galet en forme de diabolo 24 monté rotatif suivant un axe 25 parallèle à l'axe des galets avec rappel par ressort. Cet axe est guidé de manière à pouvoir se déplacer le long d'un perçage oblong en fonction de l'épaisseur de l'enroulement du film 1 sur le galet 24. L'axe principal du perçage oblong est orienté perpendiculairement au plan tangent d'application des courroies sur les bords du film (force d'application colinéaire à l'axe principal du trou oblong). Deux paires de bras, dont une seule paire est représentée 25a et 26a, guident le film lors de son introduction ou de son extraction autour du galet en forme de diabolo 24. Les bras 25a et 25b sont articulés. On constate que la vitesse angulaire du diabolo, celui-ci ne disposant pas de moyen propre d'entraînement, est fonction du niveau d'enroulement du film 1.
La zone d'introduction du film comprend un ensemble source de lumière 27/ détecteur 28 situé de part et d'autre du film et destiné à une lecture de codes barre situés en bordure du film de manière, d'une part, à pouvoir identifié le film et, d'autre part, à vérifier qu'il a été inséré à l'endroit.
II est à noter que les sources infrarouge et blanches n'éclairent pas au même instant la même zone du film ; il est donc nécessaire d'effectuer le repérage de la distance entre les deux zones d'éclairage et la mémorisation des données en vue de leur traitement.

Claims

Revendications.
1. Procédé pour la détection et la correction des défauts de surface d'un film caractérisé en ce qu'il consiste à faire défiler le film (1) dans un montage optique comprenant, d'un côté du film, au moins deux sources de lumière (3 a,
3b), de longueurs d'onde différentes qui éclairent le film dans une zone de faible largeur, et, de l'autre côté du film, un objectif (10) qui projette les deux images de la zone éclairée par les faisceaux (4a, 4b) émanant des deux sources, sur deux éléments linéaires photosensibles respectivement adaptés aux longueurs d'onde des deux sources, et à comparer les données numériques délivrées par les deux éléments de détection, le résultat de cette comparaison servant à effectuer la susdite détection et la susdite correction.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des sources (3a) émet un faisceau de lumière blanche (4a), tandis que l'autre source (3b) émet un faisceau de lumière infrarouge (4b).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de détection consistent respectivement en des barrettes DTC (6-9).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit faisceau de lumière blanche (4a) est appliqué sur trois barrettes DTC sensibles respectivement aux trois couleurs fondamentales rouge, vert, bleu (7-9), tandis que ledit faisceau de lumière infrarouge (4b) est appliqué sur une barrette DTC sensible à l'infrarouge (6).
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la projection de ladite zone éclairée du film se fait par focalisation au moyen de l'objectif (10) commun aux deux faisceaux.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits faisceaux ont une section de forme rectangulaire transversale à la direction de propagation.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits faisceaux ont une largeur de section définie par la résolution de l'analyse par balayage du film.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble source de lumière (27)/ détecteur (28) pour la lecture des codes barre situés sur le film.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit ensemble est situé dans une zone d'introduction du film.
EP03709921A 2002-02-05 2003-02-05 Procede et dispositif pour la detection de defauts tels que souillures et rayures sur un film notamment en vue d'effectuer leur correction lors de la numerisation du film Withdrawn EP1472860A2 (fr)

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