ES2284458T3 - Dispositivo de emision de imagenes de video digitales. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de emisión de imágenes de video digitales, que comportan unos medios (2) de toma de vistas y unos medios (6) de utilización de imágenes formadas por estos medios (2) de toma de vistas, caracterizado porque comporta además unos medios (8A, 8B) para formar al menos una señal (S) en el campo visual (CV) de dichos medios (2) de toma de vistas, de modo que dicha señal (S) aparezca en al menos algunas de estas imágenes generadas por dichos medios (2) de toma de vistas y porque dicha señal (S) está formada de manera que varíe temporalmente en dicho campo visual (CV) para permitir la detección de una congelación de imagen en dichos medios (6) de utilización de dichas imágenes en caso de ausencia de variación de dicha señal (S).
Description
Dispositivo de emisión de imágenes de video
digitales.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de emisión de imágenes de video digitales.
Aunque no exclusivamente, dicho dispositivo que
comporta unos medios de toma de vistas del tipo cámara de video
está destinado más particularmente a ser montado en una aeronave, en
particular un avión de transporte civil, para generar unas imágenes
del entorno exterior de la aeronave y en particular del entorno
delantero y/o trasero de esta última, imágenes que son transmitidas
a una pantalla visible por un piloto de la aeronave.
Dicho dispositivo permite, en particular, que el
piloto:
- -
- tenga una visión en tiempo real del posicionamiento de la aeronave en relación con su entorno en tierra; y
- -
- ayudarle a guiar la aeronave, en particular cuando esta última se mueve por una pista de un aeropuerto antes del despegue o después del aterrizaje, lo que permite, a pesar de la maniobrabilidad reducida en tierra de la aeronave, evitar una salida de la pista y en particular una salida de las ruedas traseras.
Es preferible utilizar a este efecto unas
imágenes digitales. En efecto, es sabido que las imágenes digitales
no son sensibles a los parásitos, lo que conlleva una mayor calidad
y fiabilidad en relación con las imágenes analógicas usuales.
Además, las imágenes digitales pueden ser tratadas directamente de
modo mucho más simple que las imágenes analógicas.
Sin embargo, la generación de imágenes de video
digitales presenta un inconveniente importante: el riesgo de
congelación de la imagen, es decir el riesgo de presentación
continua en la pantalla de la misma imagen y no de imágenes
sucesivas no idénticas.
Esta congelación de imagen puede tener como
origen un problema en una de las diferentes etapas (generación,
memorización, visualización,...) de adquisición y de tratamiento de
las imágenes y resulta generalmente de una puesta a cero defectuosa
de una memoria de video. Este riesgo está acentuado por la
complejidad cada vez más importante de los dispositivos de emisión
de imágenes de video, que pueden en particular poner en práctica
unos tratamientos variados y complejos, tales como una compresión de
imágenes o una generación de "mosaicos" a partir de varias
fuentes de video.
Una congelación de imagen puede tener unas
consecuencias nefastas, en particular en el ejemplo anteriormente
citado, referente al guiado de un avión en tierra, ya que, al no
presentar generalmente las imágenes sucesivas diferencias
significativas, el piloto difícilmente realiza la distinción entre
una imagen sin movimiento y una imagen fija, lo que puede llevarle
a cometer errores de guiado.
Se conocen diferentes soluciones para detectar
una congelación de imagen.
Una primera solución consiste en borrar cada vez
las memorias de video entre dos imágenes sucesivas. Esta solución
necesita sin embargo unos métodos de borrado con referencias de
tiempo concretas para que el borrado pueda ser realizado en el
momento apropiado. Además, dichos métodos deben estar previstos para
cada una de las diferentes memorias de video del dispositivo de
emisión de imágenes.
Una segunda solución consiste en comparar cada
vez dos imágenes sucesivas. Esta solución necesita sin embargo
duplicar las memorias de video para poder conservar dos imágenes
sucesivas y prever además un comparador y un método de tratamiento
asociado. Además, en el caso en que la escena filmada esté realmente
inmóvil, es posible tener dos imágenes consecutivas idénticas, de
modo que esta segunda solución conduzca entonces a una detección
errónea de congelación de imagen.
Por consiguiente, ninguna de estas soluciones
conocidas es satisfactoria, sobre todo que en el caso de la
aplicación precitada para el guiado de una aeronave en tierra, con
una restitución visual de la parte delantera y/o de la parte
trasera de la aeronave, estas soluciones usuales convierten al
sistema embarcado más complicado y menos fiable.
Por otra parte, la patente
WO-98/30978 describe un sistema de análisis del
movimiento de un objeto, que comporta una cámara y unos marcadores.
Cada uno de estos marcadores está dispuesto en un órgano móvil del
objeto y comporta:
- \bullet
- un sensor susceptible de detectar una señal luminosa emitida por una fuente luminosa que equipe la cámara;
- \bullet
- unos medios de emisión de señales, tales como unos diodos electroluminiscentes; y
- \bullet
- una unidad de mando que controle los medios de emisión de modo que generen una señal de respuesta, cuando dicho sensor detecte una señal luminosa. Cada señal de respuesta puede comportar uno de los dos valores: un valor 1 (cuando una señal es emitida) o un valor 0 (cuando ninguna señal es emitida).
Además, la unidad de mando de cada marcador
comporta un código de identificación particular que permite
identificar este marcador, que está formado por una serie de dichos
valores 0 y/o 1 y acciona dichos medios de emisión de modo que
emitan una serie de señales de respuesta que restituyan este código
de identificación. Por consiguiente, es posible identificar en una
imagen formada por la cámara cada uno de los diferentes marcadores y
así seguir el desplazamiento de los órganos móviles respectivos,
que llevan estos marcadores.
Además, la patente US-4 483 599
se refiere a un dispositivo destinado a proporcionar simultáneamente
unas señales visuales y unas señales de audio. Este dispositivo
usual comporta en particular unas fuentes de luz que generan
señales luminosas susceptibles de ser registradas.
En cuanto a la patente US-4 816
288, describe un sistema de vigilancia de la aeronave, que comporta
unos medios fotográficos para generar unas imágenes de partes
exteriores de la aeronave y una pantalla para presentar estas
imágenes a la tripulación.
La presente invención tiene por objeto remediar
los inconvenientes anteriormente citados. Se refiere a un
dispositivo de emisión de imágenes de video digitales que permiten
detectar de modo simple y fiable cualquier congelación de
imagen.
A este efecto, según la invención, dicho
dispositivo de emisión de imágenes de video digitales, que comportan
unos medios de toma de vistas y unos medios de utilización de
las imágenes formadas por estos medios de toma de vistas es notable
porque comporta además unos medios para formar al menos una señal en
el campo visual de dichos medios de toma de vistas, de modo que
dicha señal aparezca en al menos algunas de las imágenes generadas
por dichos medios de toma de vistas, y porque dicha señal está
formada de manera que varíe temporalmente para permitir la
detección de una congelación de imagen en dichos medios de
utilización de dichas imágenes en caso de ausencia de variación de
dicha señal.
Así, gracias a la invención, mientras la señal
varíe en las imágenes restituidas, es sabido que se está en
presencia de un deslizamiento normal de imágenes de video sucesivas.
Por el contrario, en cuanto dicha señal quede idéntica (y
eventualmente ausente) durante un tiempo determinado, se detecta la
existencia de una imagen fija.
El dispositivo según la invención permite así
detectar visualmente, de modo simple y fiable, cualquier congelación
de la imagen.
Además, de modo ventajoso:
- -
- dicha señal es una señal intermitente, es decir una señal que desaparece y reaparece por intervalos de tiempo regulares; y/o
- -
- dicha señal está formada de manera que aparezca en unos lugares y/o bajo unas formas variables en unas imágenes sucesivas generadas por dichos medios de toma de vistas.
Además, ventajosamente, dicha señal está formada
de manera que aparezca cada vez, en una zona de la imagen, por
ejemplo en un ángulo de la imagen, donde no moleste la restitución
visual de la escena representada en dicha imagen.
Dichos medios para formar al menos una señal
pueden ser incorporados a dichos medios de toma de vistas. En este
caso, son preferentemente miniaturizados.
No obstante, de preferencia, por seguridad,
dichos medios para formar al menos una señal son externos a dichos
medios de toma de vistas e independientes de estos últimos. Así,
están completamente desconectados de dichos medios de toma de
vistas.
En un ejemplo de realización, dichos medios para
formar al menos una señal pueden entonces comportar:
- -
- un generador de impulsos luminosos; y
- -
- una fibra óptica conectada a dicho generador de impulsos luminosos y dispuesta de manera que transmita en el campo visual de dichos medios de toma de vistas los impulsos luminosos emitidos por dicho generador de impulsos luminosos y que representen dicha señal.
Pueden igualmente, en una variante,
comportar:
- -
- un elemento susceptible de ser desplazado en el campo visual de los medios de toma de vistas; y
- -
- un medio de desplazamiento de dicho elemento, siendo dicho elemento desplazado de manera que aparezca de modo intermitente y eventualmente en unos lugares variables, en unas imágenes sucesivas generadas por dichos medios de toma de vistas y para representar dicha señal.
\global\parskip0.940000\baselineskip
Las figuras del dibujo anexo harán comprender
como puede realizarse la invención. En estas figuras, referencias
idénticas designan elementos semejantes.
Las figuras 1 y 2 muestran respectivamente, de
modo esquemático, dos modos de realización diferentes de un
dispositivo de emisión de imágenes de video digitales, según la
invención.
El dispositivo según la invención y representado
según dos modos de realización 1A y 1B diferentes, respectivamente
en las figuras 1 y 2, es susceptible de emitir unas imágenes de
video digitales.
De modo conocido, dicho dispositivo 1A o 1B
comporta:
- -
- unos medios 2 de toma de vistas, por ejemplo del tipo cámara de video digital, dispuestos en una caja 3 y susceptibles de tomar unas vistas de un campo visual CV, a través de una abertura 4 prevista en dicha caja 3. Dichos medios 2 comportan, a este efecto, de modo conocido una superficie de detección 5 provista, por ejemplo, de una matriz de diodos fotosensibles o de un detector matricial con dispositivo de transferencia de carga; y
- -
- unos medios 6 de utilización de las imágenes formadas por los medios 2 y recibidas por una conexión 7, por ejemplo eléctrica o radioeléctrica.
En lo referente a dichos medios 6, puede
tratarse de una pantalla susceptible de presentar en tiempo real a
un operador la escena vista en dicho campo visual CV. No obstante,
dichos medios 6 pueden igualmente ser unos medios de registro,
tales como un mini control de video por ejemplo, pudiendo la
imágenes registradas por estos medios ser restituidas de modo
diferido en unos medios apropiados no representados. Dicha solución
presenta la ventaja, en el caso de que se prevean dos conjuntos de
medios de tomas de vistas 2, de permitir representar un mosaico de
imágenes constituidas por vistas tomadas por dichos conjuntos.
En una aplicación preferida, los medios 2 están
dispuestos de manera que tomen vistas del entorno delante y/o
detrás de una aeronave y los medios 6 representan una pantalla
montada en el puesto de pilotaje de la aeronave. En este caso,
dicho dispositivo 1A, 1B permite ayudar al guiado de la aeronave, en
particular un avión de transporte civil, en especial con ocasión
de un desplazamiento en tierra sobre una pista de un aeropuerto.
Según la invención, para permitir una detección
simple y fiable de cualquier congelación de imagen, dicho
dispositivo 1A, 1B comporta además unos medios 8A, 8B para formar al
menos una señal S en el campo visual CV de dichos medios 2 de toma
de vistas, de modo que dicha señal S aparezca en al menos algunas de
las imágenes generadas por dichos medios 2 de toma de vistas,
siendo dicha señal S formada de manera que varíe temporalmente.
Así, si se ve permanentemente la misma señal en
la pantalla 6, se sabe que la imagen está fija, lo que permite
detectar fácilmente y de modo fiable cualquier congelación de
imagen. Naturalmente, mientras la señal S varíe, no existe ninguna
congelación de imagen.
En el modo de realización 1A representado en la
figura 1, los medios 8A comportan:
- -
- un generador 9 de impulsos luminosos, por ejemplo un diodo electroluminiscente; y
- -
- una fibra óptica 10 conectada a dicho generador 9 de impulsos luminosos y dispuesta de manera que transmita en el campo visual CV de dichos medios 2 de toma de vistas los impulsos luminosos, por ejemplo unos impulsos láser, emitidos por dicho generador 9 de impulsos luminosos y que representen dicha señal S.
Las duraciones de emisión de los impulsos y las
duraciones entre dos impulsos sucesivos pueden ser reguladas de
manera que permitan una detección visual, la más fácil y fiable
posible.
A este efecto, los impulsos luminosos pueden
naturalmente ser generados según una frecuencia determinada
fija.
Por otra parte, en el modo de realización 1B
representado en la figura 2, los medios 8B comportan:
- -
- un elemento 11, por ejemplo un tabique, susceptible de ser desplazado, por ejemplo de modo rotativo u oscilatorio, en el campo visual CV de los medios 2; y
- -
- un medio 12, por ejemplo un motor eléctrico, para desplazar dicho elemento 11.
El elemento 11 es desplazado de manera que
aparezca de forma intermitente (y llegado el caso eventualmente en
unos lugares variables) en dicho campo visual CV y por lo tanto
también en las imágenes formadas por los medios 2.
Así, una congelación de imagen es detectada
cuando, durante un tiempo determinado, por ejemplo algunos
segundos, el elemento 11 aparece en permanencia (en el mismo lugar)
en la restitución de imágenes, realizada por la pantalla 6, o ya no
aparece más. Naturalmente, la velocidad y la amplitud de
desplazamiento son regulables y son regulados de manera que
permitan una detección visual eficaz.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En un modo de puesta en práctica particular del
dispositivo 1B, puede preverse que el elemento 11 sea desplazado de
manera que se encuentre siempre en el campo visual CV y por lo tanto
que no desaparezca nunca de las imágenes sucesivas formadas, sino
simplemente que se desplace en estas últimas, de modo que una
congelación de imagen se traduzca por una inmovilización de dicho
elemento 11.
Además, en otro modo de realización no
representado, puede preverse, no ya un elemento que se desplace como
el elemento 1 1 representado en la figura 2, sino un elemento que
se deforme temporalmente, es decir cuya forma y/o tamaño varíen de
modo que una congelación de imagen sea detectada con ocasión de una
ausencia de deformación durante un tiempo determinado.
Por otra parte, según la invención, la fibra
óptica 10 y el elemento 11 están dispuestos de modo que, cada vez,
la señal generada en una imagen se encuentre en un lugar de la
imagen, por ejemplo en un ángulo, donde moleste lo menos posible la
restitución visual del entorno filmado por los medios 2.
Para la seguridad del dispositivo según la
presente invención, es particularmente ventajoso - como se
representa en las figuras 1 y 2 - que los medios 8A y 8B sean
externos a los medios de toma de vistas 2 e independientes de
éstos. Por lo tanto no puede haber interferencias entre dichos
medios 8A y 8B y la electrónica de las cámaras, de las pantallas o
del control. Además, dichos medios 8A y 8B pueden comportar un
dispositivo de ayuda a la focalización de las imágenes con el fin
de mejorar la calidad y la nitidez de éstas.
No obstante, es evidente que dichos medios 8A y
8B pueden estar integrados en dichos medios de toma de vistas 2,
por ejemplo con fines de compacidad del dispositivo de la invención.
Son entonces de preferencia miniaturizados para permitir una
ganancia de peso y de volumen.
Los medios 8A y 8B pueden además llevar
informaciones útiles, tales como la hora por ejemplo.
Claims (11)
1. Dispositivo de emisión de imágenes de video
digitales, que comportan unos medios (2) de toma de vistas y unos
medios (6) de utilización de imágenes formadas por estos medios (2)
de toma de vistas,
caracterizado porque comporta además unos
medios (8A, 8B) para formar al menos una señal (S) en el campo
visual (CV) de dichos medios (2) de toma de vistas, de modo que
dicha señal (S) aparezca en al menos algunas de estas imágenes
generadas por dichos medios (2) de toma de vistas y porque dicha
señal (S) está formada de manera que varíe temporalmente en dicho
campo visual (CV) para permitir la detección de una congelación de
imagen en dichos medios (6) de utilización de dichas imágenes en
caso de ausencia de variación de dicha señal
(S).
(S).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha señal (S) es
una señal intermitente.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2,
caracterizado porque dicha señal está
formada de manera que aparezca en lugares variables en unas imágenes
sucesivas generadas por dichos medios (2) de toma de vistas.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3,
caracterizado porque dicha señal está
formada de manera que aparezca bajo unas formas variables en unas
imágenes sucesivas generadas por dichos medios (2) de toma de
vistas.
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque dicha señal (S) está
formada de manera que aparezca, cada vez, en una zona de la imagen
donde no moleste la restitución visual de la escena representada en
dicha imagen.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicha zona
corresponde a un ángulo de la imagen.
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque dichos medios (8A,
8B) son externos a dichos medios de toma de vistas (2) e
independientes de éstos.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque dichos medios (8A)
para formar al menos una señal (S) comportan:
- -
- un generador (9) de impulsos luminosos; y
- -
- una fibra óptica (10) unida a dicho generador (9) de impulsos luminosos y dispuesta de manera que transmita en el campo visual (CV) de dichos medios (2) de toma de vistas los impulsos luminosos emitidos por dicho generador (9) de impulsos luminosos y que representan dicha señal (S).
9. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque dichos medios (8B)
para formar al menos una señal comportan:
- -
- un elemento (11) susceptible de ser desplazado en el campo visual (CV) de los medios (2) de toma de vistas; y
- -
- un medio (12) de desplazamiento de dicho elemento (11), siendo dicho elemento (11) desplazado de manera que aparezca de modo intermitente en unas imágenes sucesivas generadas por dichos medios (2) de toma de vistas y para representar dicha señal.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque dicho elemento (11)
es desplazado de manera que aparezca en unos lugares variables en
unas imágenes sucesivas.
\newpage
11. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, aplicado a una aeronave,
caracterizado porque dichos medios (2) de
toma de vistas están dispuestos de manera que tomen vistas del
entorno de la aeronave, y dicho dispositivo (1A, 1B) comporta
además una pantalla que está montada en el puesto de pilotaje de la
aeronave y que es susceptible de presentar en tiempo real a un
operador la escena vista en el campo visual (CV) de dichos medios
(2) de toma de vistas.
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