ES2367746A1 - System and methodology for the transmission of images using incoherent fiber bundles. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2367746A1 ES200902072A ES200902072A ES2367746A1 ES 2367746 A1 ES2367746 A1 ES 2367746A1 ES 200902072 A ES200902072 A ES 200902072A ES 200902072 A ES200902072 A ES 200902072A ES 2367746 A1 ES2367746 A1 ES 2367746A1
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Abstract

System and methodology for the transmission of images using incoherent fiber bundles. An opto-electronic system is presented that allows both the calibration of incoherent fiber bundles (iofb) to be able to transmit images with them, as well as the transmission of images. The system consists of an optical measuring bench, an input lens, an iofb, a coupling system between the deck and a high resolution sensor, a calibration screen and a control and processing unit. The methodology that allows reorganizing the information captured by the iofb is described, so that the image present in the entry can be reconstructed later. The methodology includes several processes such as: iofb approach, location of fiber positions, calculation of an image reconstruction table (lut), reconstruction of the image and readjustment of the calibration. Once calibrated the mallet can be used in the exploration of enclosures with risks of explosion, with high temperatures or radiation. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema y metodología para la transmisión de imágenes mediante mazos de fibra incoherentes.System and methodology for the transmission of images using incoherent fiber mallets.

Sector de la técnicaTechnical sector

Esta invención se relaciona con la transmisión de imágenes visuales "encriptadas" mediante mazos de fibra ópticas no coherentes de bajo coste.This invention relates to the transmission of "encrypted" visual images using fiber mallets non-coherent low cost optics.

Estado de la técnicaState of the art

Los sistemas de inspección visual mediante cámaras electrónicas son ampliamente utilizados en la actualidad en sistemas de control de calidad de procesos industriales, sistemas de vigilancia, posicionamiento de robots móviles, entre otras aplicaciones. Sin embargo, en lugares de difícil acceso, con condiciones extremas o a largas distancias, puede que no sea posible o conveniente el uso de señales eléctricas y aparatos electrónicos. Ejemplos de su uso en sitios de difícil acceso, pueden ser en aplicaciones médicas vinculadas a la endoscopia, periscopios y en la inspección de ambientes hostiles expuestos a altas temperaturas y/o presión, radiaciones nucleares, o simplemente recintos con riesgo de explosiones y/o corrosión así como, en sistemas de vigilancia de infraestructuras de transporte (ferroviario o por carretera). Para la transmisión de imágenes bajo estas condiciones, es posible el uso de fibras ópticas agrupadas en mazos que aunque esté acoplado en su terminal de salida a un sensor de array (cámara), ésta se encuentra aislada del medio de interés. El mazo sólo se comporta como un elemento de transporte de imágenes, y si es deseado de encriptación, pero no como un dispositivo de enfoque.Visual inspection systems through Electronic cameras are widely used today in quality control systems of industrial processes, systems of surveillance, positioning of mobile robots, among others Applications. However, in hard to reach places, with extreme conditions or over long distances, it may not be possible or convenient the use of electrical signals and electronic devices. Examples of its use in hard-to-reach sites may be in medical applications linked to endoscopy, periscopes and in the inspection of hostile environments exposed to high temperatures and / or pressure, nuclear radiation, or simply enclosures with a risk of explosions and / or corrosion as well as in surveillance systems of transport infrastructure (rail or road). For the transmission of images under these conditions, it is possible to use of optical fibers grouped in mallets that although it is coupled in their output terminal to an array sensor (camera), this is isolated from the medium of interest. The mallet only behaves like a Image transport element, and if encryption is desired, But not as a focusing device.

Un mazo de fibra óptica para la transmisión de imágenes está compuesto por muchas fibras ópticas (decenas de miles), dispuestas de una manera compacta, de modo que los extremos del mazo pueden modelarse como planos finitos compuestos por varios puntos-fibra. Con esta disposición, cualquier imagen proyectada en el plano de entrada del mazo se descompone en finitos puntos-fibra, y aparecería en el plano de salida como una serie de puntos luminosos. El núcleo de cada fibra capta una porción de la imagen y la entrega al otro extremo del mazo. Los mazos en general se pueden clasificar en cuanto a la forma en que se distribuyen las fibras longitudinalmente, en coherentes e incoherentes.A fiber optic mallet for the transmission of images is made up of many optical fibers (tens of thousands), arranged in a compact manner, so that the ends of the mallet can be modeled as finite planes composed of several fiber points. With this arrangement, any image projected into the mallet's entry plane decomposes into finite fiber-points, and would appear in the output plane as a series of luminous points. The core of each fiber captures a portion of the image and delivery to the other end of the deck. The decks in general can be classified as to the way in which distribute the fibers longitudinally, in coherent and incoherent.

Los mazos coherentes son los más utilizados en el transporte de imágenes mediante fibras y han encontrado gran aplicación en la medicina, en sistemas de inspección de recintos, videoscopios, etc. Estos mazos poseen algunos inconvenientes como que generalmente están diseñados para trabajar con distancias relativamente pequeñas (pocos metros) y resultan más costosos. Sin embargo garantizan una calidad de imagen buena.Consistent mallets are the most used in image transport using fibers and have found great application in medicine, in enclosure inspection systems, videoscopes, etc. These decks have some drawbacks such as which are generally designed to work with distances relatively small (few meters) and are more expensive. Without however they guarantee a good image quality.

Los IOFBs generalmente están diseñados para la distribución de luz por lo que no mantienen la relación espacial de las fibras entre la entrada y la salida, produciendo una especie de codificación natural de la imagen, la cual es específica para cada mazo. No suelen estar sometidos al proceso denominado como fusión, el cual, en los mazos coherentes es el responsable de que a distancias cercanas a 4 metros las interferencias entre las fibras produzcan un efecto borroso en la imagen transmitida. Estas características hacen que si se quieren utilizar en la transmisión de imágenes, los IOFB son dispositivos capaces de transmitir la información a mayores distancias que los coherentes. Además, resultan elementos más flexibles que se pueden utilizar en recintos cerrados y bajo ambientes hostiles siendo más baratos. Sin embargo requieren una mayor complejidad en el tratamiento de la información.IOFBs are generally designed for the distribution of light so they do not maintain the spatial relationship of the fibers between the input and the output, producing a kind of natural coding of the image, which is specific for each mallet. They are not usually subjected to the process known as fusion , which, in the coherent mallets, is responsible for the fact that at distances close to 4 meters the interferences between the fibers produce a blurred effect on the transmitted image. These characteristics mean that if they want to be used in the transmission of images, IOFBs are devices capable of transmitting information at greater distances than coherent ones. In addition, more flexible elements result that can be used in enclosed spaces and under hostile environments being cheaper. However, they require greater complexity in the treatment of information.

La patente de Dujon et al., "Visual image Transmission by fibre optic cable" (No. Patente US 5327514, Jul. 5, 1994), describe un método de calibración de IOFB para la transmisión de imágenes, utilizando varias imágenes patrones para determinar la relaciones entrada-salida del mazo. Las imágenes patrones están conformadas por franjas (verticales y horizontales) de diferente anchura cada vez, según una codificación de espacios. Si bien se utilizan pocas imágenes de calibración, la calibración del mazo requiere de un sistema óptico un poco más exigente en cuanto a resolución óptica se refiere.The Dujon et al . Patent, "Visual image Transmission by fiber optic cable" (No. US Patent 5327514, Jul. 5, 1994), describes an IOFB calibration method for image transmission, using several standard images to determine the input-output relations of the deck. The pattern images are made up of strips (vertical and horizontal) of different width each time, according to a coding of spaces. Although few calibration images are used, the calibration of the mallet requires a slightly more demanding optical system in terms of optical resolution.

En la patente de Roberts et al., "Robust incoherent líber optic bundle decoder" (No. Patente US 6587189 B1, Jul. 1, 2003) se describe un aparato y la metodología de calibración de un IOFB. El sistema descrito logra calibrar el mazo de fibra realizando un barrido de imágenes conformadas por líneas (verticales u horizontales) pero a diferencia con el trabajo de Dujon son de ancho fijo. La decodificación resulta más sencilla aunque se requiere procesar un mayor número de imágenes. Buscando para cada fibra en qué posición de la franja se obtiene la máxima excitación (tanto en el barrido horizontal como el vertical), se construye una tabla LUT que permite reconstruir la imagen. Para ello los autores sugieren la localización de las posiciones de las fibras mediante transformaciones morfológicas para facilitar la construcción de la LUT.In the patent of Roberts et al ., "Robust incoherent bast optic bundle decoder" (US Patent No. 6587189 B1, Jul. 1, 2003) an apparatus and the calibration methodology of an IOFB is described. The described system manages to calibrate the fiber mallet by scanning images consisting of lines (vertical or horizontal) but unlike Dujon's work they are fixed width. Decoding is easier although it is necessary to process a larger number of images. Searching for each fiber in which position of the strip the maximum excitation is obtained (both in the horizontal and the vertical scan), a LUT table is constructed that allows the image to be reconstructed. For this, the authors suggest the location of the fiber positions through morphological transformations to facilitate the construction of the LUT.

Explicación de la invenciónExplanation of the invention.

Esta patente describe un sistema de calibración y transmisión de imágenes utilizando IOFBs. También, se detallan los diferentes procedimientos involucrados en el enfoque de la óptica de entrada del IOFB, la calibración, el reajuste de calibración, así como, la reconstrucción de las imágenes capturadas.This patent describes a calibration system and image transmission using IOFBs. Also, the different procedures involved in the optics approach of IOFB input, calibration, calibration reset as well as, the reconstruction of the captured images.

El sistema utiliza un IOFB como elemento de transporte. Si bien estos mazos poseen desventajas notables respecto a los coherentes, permiten mediante un proceso de calibración, la transmisión de imágenes a distancias mayores, así como transmitir totalmente codificada la señal útil. Estas características lo hacen potencialmente interesante en aplicaciones industriales de vídeo-vigilancia en zonas de alto riesgo corrosivo, alta humedad, con peligro de radioactividad o explosión, y en aquellos casos en que se necesite transmitir imágenes de forma óptica a grandes distan-
cias.
The system uses an IOFB as a transport element. Although these mallets have notable disadvantages with respect to the coherent ones, they allow, through a calibration process, the transmission of images over greater distances, as well as transmitting the useful signal fully encoded. These characteristics make it potentially interesting in industrial video surveillance applications in areas of high corrosive risk, high humidity, with danger of radioactivity or explosion, and in those cases where it is necessary to transmit images optically over large distances.
cias.

El sistema que se describe sirve tanto para la calibración del sistema de transmisión como para la reconstrucción de las imágenes transmitidas. En la figura 1 se representa un diagrama general del sistema de calibración. Los diferentes elementos han sido representados separados entre sí para dar una idea más clara. El sistema está constituido fundamentalmente por (Figura 1):The system described serves both for transmission system calibration as for reconstruction of the transmitted images. Figure 1 shows a General diagram of the calibration system. The different elements have been represented separated from each other to give a clearer idea. The system is basically constituted by (Figure 1):

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IOFB (1): Elemento de transporte de imágenes. IOFB (1) : Image transport element.

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Recinto oscuro (2): Permite aislar el sistema de entrada del mazo de cualquier reflejo o efecto externo, durante la calibración. No es necesario para poder reconstruir imágenes reales una vez calibrado el sistema. Dark enclosure (2) : It allows to isolate the system of entrance of the mallet of any reflex or external effect, during the calibration. It is not necessary to be able to reconstruct real images once the system is calibrated.

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Unidad de Control y Proceso (3): Este bloque es el encargado de controlar la calibración del mazo y de todo el control de la cámara. Una vez calibrado el sistema, es el encargado de la captura y almacenamiento de imágenes, de la reconstrucción de éstas y del reajuste de la calibración del sistema cuando se requiere readaptar al sistema a nuevas condiciones. Control and Process Unit (3) : This block is responsible for controlling the calibration of the mallet and the entire camera control. Once the system is calibrated, it is responsible for the capture and storage of images, for the reconstruction of these and for the readjustment of the calibration of the system when it is required to readjust the system to new conditions.

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Adaptadores de fibra (4): Su forma depende de cada mazo específico y permite la conexión de diferentes modelos al sistema. Fiber adapters (4) : Its shape depends on each specific mallet and allows the connection of different models to the system.

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Sistema de sujeción del mazo (5): Permite que ambos extremos del mazo se puedan fijar a la estructura que corresponda. Deck clamping system (5) : Allows both ends of the mallet to be fixed to the corresponding structure.

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Sistema de acople del mazo a la cámara (6 y 9): Acopla el mazo a la cámara mediante un sistema de lentes (6) y permite controlar la profundidad de campo mediante un diafragma o iris (9).Coupling system of the mallet to the camera (6 and 9) : Attaches the mallet to the camera by means of a lens system (6) and allows to control the depth of field by means of a diaphragm or iris (9).

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Pantalla LCD de alta luminosidad y resolución (7): Proyecta imágenes patrones durante el proceso de calibración. Debe ser capaz de emitir suficiente energía para excitar a las fibras. High brightness and resolution LCD screen (7) : Projects standard images during the calibration process. It must be able to emit enough energy to excite the fibers.

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Soporte de pantalla (8): Garantiza que la óptica esté perpendicular a la pantalla y evita errores de perspectiva en la calibración. Screen support (8) : Ensures that the optics are perpendicular to the screen and avoids perspective errors in calibration.

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Cámara o sensor (10): Dispositivo de alta resolución gobernado por la Unidad de Control y Procesamiento. Capta una imagen codificada desde el mazo a través del sistema de acople mazo-cámara. Camera or sensor (10) : High resolution device governed by the Control and Processing Unit . Capture an encoded image from the mallet through the mallet-chamber coupling system .

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Acople de óptica (11): Permite adaptar ópticas con diferentes monturas al sistema de sujeción del mazo. Optical coupling (11) : Allows adapting optics with different frames to the harness clamping system .

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Óptica de entrada al mazo (12): Proyecta las imágenes en la cara de entrada del mazo. Puede ser una óptica de montura estándar y puede requerir de un sistema de acople al sistema de sujeción del mazo. Entry optics to the deck (12) : Projects the images on the entry side of the deck. It can be a standard mount optics and may require a coupling system to the harness clamping system .

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Soporte móvil y riel (13 y 14): Ajusta el sistema, con el fin de que se maximice el área de barrido de la pantalla con influencia en la entrada del IOFB. Esto permite optimizar la resolución de barrido en función del campo de visión de la óptica de entrada. Mobile support and rail (13 and 14) : Adjusts the system, in order to maximize the scanning area of the screen with influence on the input of the IOFB. This allows you to optimize the scanning resolution based on the field of view of the input optics.

El principio de calibración consiste en proyectar mediante una óptica adecuada (12) sobre la cara de entrada del IOFB (1), imágenes provenientes de una pantalla plana (7). Se barre progresivamente la entrada con una línea (de ancho, posición y orientación conocidos) y se verifican a la salida del mazo las fibras sobre las que se logra mayor influencia (17-18). Para ello, se utiliza una cámara de alta resolución (10). El barrido se realiza primero en dirección horizontal y posteriormente en dirección vertical (15-16). Verificando estos resultados y estimando las localizaciones reales de las fibras en la imagen que recibe la cámara, se construye una LUT que una vez depurada es la base de la reconstrucción de cualquier imagen captada por el sensor. En este procedimiento se utilizan técnicas de procesamiento de imágenes que serán descritas posteriormente.The calibration principle consists of project by means of a suitable optic (12) on the entrance face of the IOFB (1), images from a flat screen (7). Be progressively sweep the entrance with a line (width, position and known orientation) and are checked at the exit of the deck fibers on which greater influence is achieved (17-18). For this, a high camera is used resolution (10). The scan is performed first in the direction horizontally and then vertically (15-16). Verifying these results and estimating the actual locations of the fibers in the image that receives the camera, a LUT is built that once purified is the basis of the reconstruction of any image captured by the sensor. In this procedure image processing techniques are used that will be described later.

El mazo es acoplado a la entrada con una determinada montura (12) mediante un adaptador (4), el cual también permite fijarlo a un soporte móvil (13), que puede ser desplazado mediante un riel (14) y así optimizar el campo de visión. Para garantizar un acople correcto a diferentes ópticas estándares se puede requerir un adaptador (11). El extremo de salida del mazo es introducido en un sistema de acople del mazo a la cámara (6) mediante un adaptador (4) y un sistema de sujeción (5). El adaptador (4) es un elemento en forma de anillo, con un diámetro tal que se acople en (5) pero con un agujero interior que depende del mazo. Esto garantiza la adaptación del sistema a diferentes IOFB con solo substituir (5) por otro afín al IOFB de interés.The mallet is coupled to the entrance with a certain mount (12) by means of an adapter (4), which also allows to fix it to a mobile support (13), which can be moved using a rail (14) and thus optimize the field of vision. For ensure correct coupling to different optical standards may require an adapter (11). The exit end of the mallet is introduced in a mallet coupling system to the chamber (6) by means of an adapter (4) and a clamping system (5). The adapter (4) is a ring-shaped element, with a diameter such that it fit in (5) but with an inner hole that depends on the mallet. This guarantees the adaptation of the system to different IOFB with just replace (5) with another related to the IOFB of interest.

El sistema de acople del mazo a la cámara (6), dispone de un iris que permite controlar la profundidad de campo y la energía que se recibe en la cámara, proveniente del mazo (1). Todo el procedimiento de calibración y reconstrucción de imágenes es llevado a cabo mediante una Unidad de Control y Procesamiento (3).The coupling system of the mallet to the chamber (6), It has an iris that allows you to control the depth of field and the energy received in the chamber, coming from the mallet (1). The entire procedure for image calibration and reconstruction is carried out through a Control and Processing Unit (3).

Respecto a las patentes de Dujon et al. y Roberts et. al. (US 5327514-1994 y US 6587189 B1, -2003), si bien se sigue el mismo concepto de decodificar el mazo mediante imágenes patrones conocidas, se utiliza un algoritmo de secuencia y de proyección de imágenes totalmente distintos a los descritos en otras patentes, utilizando una instalación distinta y siendo la metodología de procesamiento totalmente novedosa. Estos trabajos previos se enfocan más en la calibración del mazo, sin embargo la metodología que aquí se expone, incluye toda la metodología necesaria para definir un sistema real de este tipo totalmente funcional. Se añaden algunos procedimientos novedosos como son el enfoque, la corrección o ecualización de las respuestas de las fibras y el reajuste de la calibración del sistema.Regarding the patents of Dujon et al . and Roberts et. al . (US 5327514-1994 and US 6587189 B1, -2003), although the same concept of decoding the mallet by known standard images is followed, a sequence algorithm and image projection totally different from those described in other patents are used, using a different installation and being the totally novel processing methodology. These previous works focus more on the calibration of the mallet, however the methodology presented here includes all the necessary methodology to define a real system of this type fully functional. Some new procedures are added, such as the focus, correction or equalization of the fiber responses and the readjustment of the system calibration.

Para cada IOFB, existe una única LUT patrón y esta es inalterable. Esta característica es aprovechada junto a las características propias de cada IOFB, para que cualquier proceso de reajuste de la calibración pueda ser más rápido. Tan pronto un IOFB está calibrado, puede ser reutilizado en otro sistema similar independiente o se puede readaptar cuando es movido de la posición original durante la calibración, pues cualquier cambio en las posiciones relativas de las fibras respecto a la cámara puede ser fácilmente corregido sin necesidad de volver a realizar una larga calibración.For each IOFB, there is a single standard LUT and This is unchanged. This feature is used together with characteristics of each IOFB, so that any process of Calibration readjustment can be faster. As soon as an IOFB It is calibrated, it can be reused in another similar system independent or can be readjusted when moved from position original during calibration, as any change in relative positions of the fibers relative to the chamber can be easily corrected without having to do a long calibration.

Descripción de los dibujosDescription of the drawings

Las siguientes figuras nos permiten comprender el funcionamiento general del sistema.The following figures allow us to understand the general operation of the system.

La figura 1 muestra un esquema general de los diferentes elementos empleados en la calibración. Se han representado todos los elementos de forma separada para mayor claridad. Una vez realizada la calibración, el sistema está listo para la captura, transmisión y reconstrucción de las imágenes y los elementos (2), (7), (13) y (14), no se requieren.Figure 1 shows a general scheme of the different elements used in the calibration. They have represented all elements separately for greater clarity. Once the calibration is done, the system is ready for the capture, transmission and reconstruction of images and Elements (2), (7), (13) and (14), are not required.

La figura 2 nos muestra un diagrama en bloques de la metodología a seguir para la localización de las fibras en la imagen de la cara de salida del IOFB, capturada por el sensor (10).Figure 2 shows a block diagram of the methodology to follow for the location of the fibers in the image of the IOFB output face, captured by the sensor (10)

La figura 3 nos muestra la manera en que se realiza la calibración (decodificación del mazo) partiendo de imágenes patrones conformadas por líneas que se desplazan horizontalmente y posteriormente verticalmente.Figure 3 shows us the way in which the calibration is performed ( decoding the mallet ) starting from standard images formed by lines that move horizontally and then vertically.

La figura 4 ilustra un diagrama en bloques de la metodología para la calibración del mazo.Figure 4 illustrates a block diagram of the methodology for gavel calibration.

La figura 5 nos muestra un diagrama del procedimiento de reconstrucción de las imágenes.Figure 5 shows a diagram of the Image reconstruction procedure.

La figura 6 representa un diagrama del método de reajuste de calibración mediante la técnica de registro de imágenes.Figure 6 represents a diagram of the method of calibration readjustment using the recording technique images.

Modo de realizaciónEmbodiment Procedimientos de enfoque y localización de fibrasFiber focus and location procedures

Es importante garantizar el enfoque de la óptica de entrada antes de pasar a calibrar el sistema. Dado que la imagen tomada por la cámara aparece desordenada se requiere de algún método y algoritmo que permita determinar el enfoque correcto. Nótese que no se puede saber si la óptica está enfocada, ya que no se puede reconstruir la imagen antes de calibrar. Para ello se puede representar en la pantalla una pequeña región cuadrada o una línea de tamaño suficiente como para que logre excitar un determinado grupo de fibras. Desde la trama de vídeo se determina en qué fibras se está recibiendo mayor energía. A continuación se ajusta la óptica hasta que este valor de energía promedio de cada una de las fibras detectadas sea máximo. Esta correspondencia entre el nivel de enfoque y nivel de energía (nivel de gris promedio) está dado en que mientras mejor es el enfoque la energía se concentra mejor en las fibras.It is important to ensure the optics approach input before proceeding to calibrate the system. Since the image taken by the camera appears messy some method is required and algorithm that allows to determine the correct approach. Notice that You can't tell if the optics are focused, since you can't Rebuild the image before calibrating. For this you can represent a small square region or line on the screen of sufficient size to be able to excite a certain fiber group From the video frame it is determined in which fibers more energy is being received. Next, the optics are adjusted until this average energy value of each of the fibers detected maximum. This correspondence between the level of focus and energy level (average gray level) is given in that the better the focus the energy is better concentrated on the fibers

El campo de visión está ineludiblemente vinculado a la óptica de entrada. Para garantizar que la óptica captura la mayor zona posible dentro de la pantalla se puede iluminar la pantalla en blanco y verificar en que posición del raíl se garantiza que ninguna fibra se oscurezca. Este proceso va unido al anterior y es posible que se deban repetir indistintamente uno u otro hasta lograr abarcar toda el área activa del monitor LCD con el mejor enfoque posible.The field of vision is inescapably linked to the input optics. To ensure that the optics capture the largest possible area within the screen you can illuminate the blank screen and check in which position of the rail it is guaranteed that no fiber darkens. This process is linked to the previous one and you may have to repeat one or both another to cover the entire active area of the LCD monitor with the Best possible approach.

Como se muestra en la figura 3, un IOFB no mantiene la relación espacial entre las posiciones de las fibras en el terminal de entrada respecto a las del terminal de salida. Si se quiere utilizar un sistema así en la transmisión de imágenes, se requiere localizar de antemano las regiones de la imagen, captadas por la cámara, donde se encuentra la información útil. Para ello se debe realizar una búsqueda o detección de los elementos de transporte: las fibras. Este procedimiento permite además conocer de antemano la función de transferencia de luz de la fibra. Esto es importante puesto que las fibras en general sufren de deficiencias en el pulido y en el acabado trayendo consigo que no todas transmitan por igual, aún cuando se someten por igual a un mismo estímulo, por ejemplo, una fuente extensa de luz homogénea. Cada una de las posiciones de las fibras se almacena en la LUT.As shown in Figure 3, an IOFB does not maintains the spatial relationship between fiber positions in the input terminal with respect to those of the output terminal. Whether want to use such a system in the transmission of images, it requires locating beforehand the regions of the image, captured by the camera, where the useful information is found. To do this you must perform a search or detection of the elements of transport: the fibers. This procedure also allows to know about Beforehand the fiber light transfer function. This is important since the fibers in general suffer from deficiencies in polishing and finishing bringing with it that not all transmit equally, even when submitted equally to the same stimulus, for example, an extensive source of homogeneous light. Each of the fiber positions is stored in the LUT.

La localización de las fibras es también una forma de disminuir de forma efectiva el tiempo de procesamiento. Esta disminución del tiempo de calibración se debe a que se conocen a priori las posiciones reales de los núcleos de las fibras en el sensor, los cuales son los encargados de portar la información útil. Por tanto, durante la calibración solo se verifica un número más reducido de píxeles en cada imagen enfocada en la entrada, reduciéndose así el número de operaciones por segundo, la cantidad de memoria necesaria y los tiempos de cálculo necesarios.The location of the fibers is also a way to effectively reduce the processing time. This decrease in calibration time is due to the fact that the real positions of the fiber cores in the sensor are known a priori , which are responsible for carrying the useful information. Therefore, during calibration only a smaller number of pixels is verified in each image focused on the input, thus reducing the number of operations per second, the amount of memory needed and the necessary calculation times.

Otra ventaja asociada a la detección de las fibras se verifica cuando hay alguna ligera rotación o movimiento del mazo frente a la cámara o se realiza una sustitución de la misma, entonces, las posiciones de las fibras necesitan ser re-localizadas pues físicamente se han modificado. Este movimiento se puede modelar como una combinación de cambios de rotación traslación y escalado (de unos puntos determinados y preestablecidos de cada mazo de fibras -huella-) de las posiciones de fibras en la LUT original. Detectando este cambio se pueden estimar las nuevas posiciones de las fibras y permite el recalibrado del sistema de transmisión o incluso se puede utilizar para encriptar al
sistema.
Another advantage associated with the detection of the fibers is verified when there is some slight rotation or movement of the mallet in front of the chamber or a replacement is made of it, then, the positions of the fibers need to be re-located because they have been physically modified . This movement can be modeled as a combination of translational and scaling rotation changes (of certain pre-established points of each fiber mallet - footprint -) of the fiber positions in the original LUT. Detecting this change can estimate the new positions of the fibers and allows the recalibration of the transmission system or can even be used to encrypt the
system.

Para realizar una detección adecuada de las posiciones de las fibras en la imagen proyectada sobre el sensor, el mazo es iluminado por la entrada con una fuente de luz difusa de modo que todas las fibras se iluminen homogéneamente. Esta fuente de luz es proporcionada por la propia pantalla de calibración. De esta forma se busca diferenciar con claridad las fibras de los espacios intermedios y mediante un algoritmo de localización de patrones circulares, estimar los centros geométricos de las fibras. Para la localización se desarrolló un método basado en transformaciones morfológicas de imágenes binarias y la transformada de la distancia.To make a proper detection of fiber positions in the image projected on the sensor, the mallet is illuminated by the entrance with a diffuse light source of so that all fibers light up homogeneously. This source of Light is provided by the calibration screen itself. This shape seeks to clearly differentiate the fibers of the spaces intermediates and through a pattern localization algorithm circular, estimate the geometric centers of the fibers. For the location a method based on transformations was developed morphological binary images and the transformed of the distance.

La metodología de localización de fibras se puede definir en seis pasos generales (Figura 2):The fiber localization methodology is You can define in six general steps (Figure 2):

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Acondicionar la imagen captada en el sensor: Se aplican filtros que permitan disminuir el ruido y aumentar la relación señal a ruido del sistema. Conditioning the image captured on the sensor : Filters are applied to reduce noise and increase the signal to noise ratio of the system.

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Binarizar la imagen: Obtiene una imagen en blanco y negro donde se separan parcialmente las fibras iluminadas del fondo de la escena. Binarize the image : Obtain a black and white image where the illuminated fibers are partially separated from the background of the scene.

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Erosionar y dilatar: Se erosiona y dilata la imagen en blanco y negro para mejorar la segmentación puesto que después de la binarización pueden existir círculos que se mantienen interconectados. Eroding and dilating : The black and white image is eroded and dilated to improve segmentation since after binarization there may be circles that remain interconnected.

\bullet?
Transformada de la distancia: Aplicar la transformada de la distancia a dicha imagen pero complementada: Como las fibras son pequeñas y redondas la transformada de la distancia da un pico en el centroide de cada fibra. Distance transformation: Apply the distance transform to that image but complemented: Since the fibers are small and round, the distance transformation gives a peak at the centroid of each fiber.

\bullet?
Binarización de la Transformada de la distancia: En función del radio de la fibra en píxeles, se elige un umbral para binarizar la imagen resultante. Binarization of Distance Transformation : Depending on the fiber radius in pixels, a threshold is chosen to binarize the resulting image.

\bullet?
Calcular los centros geométricos de las distintas regiones: Se realiza mediante un método de ponderación de intensidad que nos permite elegir el punto de mejor emisión cercano al centro. Este punto se elige como centroide. Calculate the geometric centers of the different regions : It is done using an intensity weighting method that allows us to choose the best emission point near the center. This point is chosen as centroid.

La transformada de la distancia es una operación que convierte una imagen binaria en una imagen en tonos de gris, donde todos los píxeles tienen un valor correspondiente a la distancia hacia el píxel característico de valor contrario más cercano. Por tanto, para figuras circulares el centro geométrico es aquel que más distancia presenta con respecto al borde.The distance transform is an operation which converts a binary image into an image in shades of gray, where all pixels have a value corresponding to the distance to the characteristic pixel of opposite value plus near. Therefore, for circular figures the geometric center is the one that presents more distance with respect to the edge.

Procedimiento de calibraciónCalibration procedure

El procedimiento de calibración consiste en decodificar la imagen mediante la exposición de diferentes imágenes patrones en la pantalla LCD sobre la entrada del sistema. Las imágenes patrones están conformadas por franjas de determinado ancho y que una vez proyectada en la entrada, son capaces de excitar cada vez un número indeterminado de fibras. Como el interés está dado en imágenes 2D, se necesita excitar en dos dimensiones la entrada del IOFB: horizontalmente y verticalmente (Figura 2).The calibration procedure consists of decode the image by exposing different images patterns on the LCD screen above the system input. The pattern images are made up of strips of a certain width and that once projected at the entrance, they are able to excite each Once an undetermined number of fibers. How interest is given in 2D images, you need to excite the input of the two-dimensional IOFB: horizontally and vertically (Figure 2).

Las franjas son desplazadas primero en una dimensión y luego en otra. De esta manera se barre por completo la cara de entrada del mazo con una resolución definida por el ancho de la franja y por el paso de desplazamiento. Cada vez que se cambia la imagen desde la Unidad de Control y Procesamiento, se captura y almacena la imagen con un nombre seriado. Esto permite a posteriori reconocer con facilidad en cuales posiciones de las franjas se logró excitar notablemente cada fibra.The stripes are first displaced in one dimension and then in another. In this way the entrance face of the mallet is completely swept with a resolution defined by the width of the strip and the displacement step. Each time the image is changed from the Control and Processing Unit, the image is captured and stored with a serial name. This allows a posteriori to easily recognize in which positions of the strips each fiber was significantly excited.

El impacto de la franja sobre la cara de entrada del mazo, debe ser tal que su anchura sea ligeramente menor o como mucho igual al diámetro promedio de las fibras (generalmente decenas de micras). Esto garantiza que la máxima repuesta de la fibra se logre cuando hay una mayor exposición de la franja sobre la fibra. A mayor área de exposición, mayor es la respuesta. El número de pasos necesarios para barrer completamente la cara de entrada del mazo define el tamaño de la imagen final reconstruida y está relacionado con el número de fibras máximo en cada dimensión. Sin embargo no necesariamente significa una mayor resolución de imagen. Por ejemplo, si el paso es excesivamente pequeño, provoca que la imagen reconstruida aumente el número de espacios vacíos a los que no se les puede asignar algún valor de gris.The impact of the strip on the entrance face of the mallet, it should be such that its width is slightly smaller or as much equal to the average diameter of the fibers (usually tens microns) This ensures that the maximum fiber response is Achieve when there is greater exposure of the strip on the fiber. TO The greater the area of exposure, the greater the response. The number of steps necessary to completely sweep the mallet inlet face defines the size of the reconstructed final image and is related with the maximum number of fibers in each dimension. Not however It necessarily means higher image resolution. By example, if the step is too small, it causes the image rebuilt increase the number of empty spaces that are not You can assign some value of gray.

Para el análisis es importante tener en cuenta la respuesta de cada fibra para darles a todas y cada una de ellas la misma importancia durante el análisis. Es por ello que durante el proceso de calibración se debe calcular un factor multiplicativo \alpha_{i} para cada fibra i tal que si son expuestas todas a un mismo nivel de gris en la pantalla correspondiente al blanco, todos los niveles de gris promedio de los centroides (NG) multiplicados por dicho factor, resulten en el máximo valor de gris posible (Ej. 255 para 8 bits de resolución).For the analysis it is important to take into account the response of each fiber to give each and every one of them the same importance during the analysis. That is why during the calibration process a multiplicative factor α_ {i} must be calculated for each fiber i such that if they are all exposed to the same level of gray in the screen corresponding to the target, all average gray levels of centroids (NG) multiplied by this factor, result in the maximum possible gray value (Ex. 255 for 8 bits of resolution).

255 = \alpha_{i} NG255 = α_ {i} NG

El parámetro \alpha_{i} de cada fibra debe ser recalculado una vez terminada esta fase. Esto se realiza utilizando una imagen no saturada formada desde una imagen patrón en blanco. Teniendo en cuenta los centroides y los niveles de gris promedio en un área circundante a estas coordenadas, se recalculan los valores de \alpha_{i}. Este método proporcional es ideal si no existen alinealidades en las respuestas del sistema. Si no fuese así, la metodología cambia. Esto quiere decir, en vez de almacenar un único valor proporcional \alpha_{i} se deben almacenar los coeficientes de un polinomio que aproxime la respuesta de las fibras para diferentes niveles de gris. Esto significa que el valor \alpha_{i} que se utiliza para reconstruir una imagen, se obtiene de dicha respuesta verificando el nivel de gris promedio en la fibra y el valor al que debe aproximarse. En caso de que el sistema manipule imágenes en color RGB, la tabla debe almacenar los valores análogos de \alpha_{Ri}, \alpha_{Gi}, \alpha_{Bi} o los coeficientes de los polinomios antes mencionados pero para cada canal de
color.
The parameter α of each fiber must be recalculated once this phase is over. This is done using an unsaturated image formed from a blank standard image. Taking into account the centroids and average gray levels in an area surrounding these coordinates, the values of α_ {i} are recalculated. This proportional method is ideal if there are no alignments in the system responses. If not, the methodology changes. This means that instead of storing a single proportional value [alpha], the coefficients of a polynomial that approximates the fiber response for different levels of gray should be stored. This means that the value α_ {i} that is used to reconstruct an image is obtained from said response by verifying the average gray level in the fiber and the value to which it should approximate. In case the system manipulates RGB color images, the table must store the analogous values of \ alpha_ {Ri}, \ alpha_ {Gi}, \ alpha_ {Bi} or the coefficients of the aforementioned polynomials but for each channel of
color.

Como las imágenes patrones son intencionadamente en blanco y negro, a cada cambio de la imagen patrón se verifica si cada fibra cambió su estado (se iluminó) y si este cambio fue el más importante de los recibidos con anterioridad.How pattern images are intentionally in black and white, each change of the pattern image is verified if each fiber changed its state (lit up) and if this change was the most important of those received previously.

Mediante los procedimientos anteriores se construye una tabla de reorganización o LUT. Dicha tabla es almacenada en la Unidad de Control y Procesamiento. En ella se almacenan:Through the above procedures a reorganization table or LUT is constructed. This table is stored in the Control and Processing Unit . It stores:

\bullet?
Las posiciones de las fibras (coordenadas).Fiber positions (coordinates)

\bullet?
Para cada imagen del barrido, se verifican en cada posición de fibras si alguna resulta lo suficientemente iluminada. Si es así, se almacena en la LUT en cual fila y columna se alcanzó dicha condición. Si dicha fibra ya ha sido notablemente excitada, se verifica si la posición nueva permite una mayor excitación. Si es así se actualiza la Tabla.For each scan image, it check each fiber position if any result bright enough If so, it is stored in the LUT in which row and column said condition was reached. If that fiber has already been remarkably excited, it is verified if the new position allows a more excitement If so, the Table is updated.

\bullet?
Factor de compensación de la función de transferencia de la fibra i (\alpha_{i}).Compensation factor of the fiber transfer function i (? {I}).

Por todo esto la estructura de la LUT resulta:For all this the structure of the LUT result:

1one

Una vez construida la LUT, se debe verificar si existen posiciones registradas que se repitan o simplemente de las que se tenga un valor para una dimensión y ninguno para la otra. En tales casos se eliminan o simplemente se redistribuye a posiciones próximas y que no estén contempladas en la LUT.Once the LUT is built, it should be verified if there are registered positions that are repeated or simply of the that there is a value for one dimension and none for the other. In such cases are eliminated or simply redistributed to positions next and not included in the LUT.

Proceso de reajuste de la calibraciónCalibration reset process

Cada proceso de calibración es solo válido para un mazo específico. Si este es remplazado por otro nuevo, es necesario indicarle al sistema la nueva ley de correspondencia (LUT). Es significativo que el proceso de calibración solo es necesario hacerlo una vez y por tanto, a cada mazo de fibras se le asocia una LUT propia. Sin embargo cualquier mínimo movimiento del mazo frente a la cámara debido, por ejemplo, a un cambio del sensor o un mal ajuste en el soporte que recibe al mazo, provoca que la imagen a reconstruir no se forme correctamente.Each calibration process is only valid for A specific deck. If this is replaced by a new one, it is it is necessary to indicate to the system the new correspondence law (LUT). It is significant that the calibration process is only it is necessary to do it once and therefore, each fiber mallet is Associates an own LUT. However, any minimal movement of the deck in front of the camera due, for example, to a sensor change or a bad adjustment in the support that receives the mallet, causes the Image to rebuild does not form correctly.

Esto se debe a que el proceso de reconstrucción intenta reubicar la información desde posiciones que ya no corresponden a las originales. Sin embargo, el conjunto de las localizaciones de fibras, se han movido de sus posiciones originales bajo una ley de transformaciones geométricas que incluyen la rotación, la traslación y en menor medida el escalado.This is because the reconstruction process try to relocate information from positions that are no longer They correspond to the originals. However, the set of fiber locations, have moved from their original positions under a law of geometric transformations that include the rotation, translation and to a lesser extent scaling.

Para lograr una recuperación de la LUT, se debe deducir en qué medida se han producido estos movimientos de las fibras para así corregirlos. Llamamos huella al conjunto de regiones características más distinguibles de cada mazo. Por ejemplo, el conjunto de regiones cerradas del interior del mazo que estén vacías de fibras. Estas regiones se deben a defectos en la construcción y nunca cambian, siendo específicas de cada mazo. Partiendo de la LUT original y de la información común entre la huella del mazo original y la nueva huella presente en el mazo, se recalcula la LUT ya adaptada a las nuevas condiciones.To achieve a recovery of the LUT, it must be deduced to what extent these movements of the fibers have occurred in order to correct them. We call footprint the set of most distinguishable characteristic regions of each deck. For example, the set of closed regions inside the mallet that are empty of fibers. These regions are due to defects in construction and never change, being specific to each deck. Starting from the original LUT and the common information between the original mallet footprint and the new footprint present in the mallet, the LUT already adapted to the new conditions is recalculated.

Primero se localizan y verifican las regiones de mayor área y se establece una correspondencia entre las regiones más características de la imagen original y la actual. Con esta información se obtiene una matriz de transformación que permite realizar una correspondencia entre imágenes transformadas (matching). Esta matriz de transformación permite relocalizar todas y cada una de las fibras del mazo y por tanto directamente se obtiene la LUT que permitirá reconstruir las imágenes.First the regions of greater area are located and verified and a correspondence between the most characteristic regions of the original image and the current one is established. With this information a transformation matrix is obtained that allows to make a correspondence between transformed images ( matching ). This transformation matrix allows to relocate each and every one of the mallet fibers and therefore the LUT is obtained directly, which will allow the reconstruction of images.

El proceso de localización de las huellas procesa la imagen capturada por el sensor con todas las fibras iluminadas. De la primera calibración de un determinado IOFB, se extraen las centroides de las mayores regiones del mazo con ausencia de fibras los cuales son utilizados como puntos de control. De dichas regiones también se almacenan algún descriptor de cada contorno de la región (Ej. Descriptores de Fourier). Esta última característica es la que nos permite buscar en cualquier otra imagen, las regiones que corresponden, independientemente de haber sufrido de manera global en la imagen, alguna rotación, traslación o escalado.The process of locating the tracks process the image captured by the sensor with all the fibers illuminated From the first calibration of a given IOFB, they extract the centroids of the largest regions of the mallet with absence of fibers which are used as control points. From such regions are also stored some descriptor of each contour of the region (eg Fourier descriptors). This last feature is what allows us to search any other image, the corresponding regions, regardless of having suffered globally in the image, some rotation, translation or scaled up

Las regiones se obtienen mediante un proceso de binarización mediante un determinado umbral y un posterior etiquetado de la imagen. Para localizar en otra huella del mazo las mismas regiones, se debe buscar el umbral óptimo de binarización que permita establecer la correspondencia entre regiones. Esto se implementa mediante un proceso iterativo que verifica dentro de las regiones de mayor área cuándo existe una correspondencia de regiones según el descriptor de contorno. Una vez determinadas las regiones que corresponden, se calcula la matriz de transformación que permite recalcular las nuevas posiciones de todos los centro de fibra y con ello actualizar la LUT (Figura 6).Regions are obtained through a process of binarization through a certain threshold and a subsequent Image tagging. To locate in another footprint of the deck the same regions, you should look for the optimal binarization threshold that allow correspondence between regions. This is implemented through an iterative process that verifies within the regions of greater area when there is a correspondence of regions according to the contour descriptor. Once the regions are determined that correspond, the transformation matrix that allows recalculate the new positions of all fiber centers and with this update the LUT (Figure 6).

Proceso de reconstrucción de imágenesImage reconstruction process

Una vez calibrado el sistema se pueden transmitir y posteriormente reconstruir o decodificar las imágenes captadas desde el sensor. Lo primero es construir una imagen primitiva que se obtiene reorganizando la información obtenida de la imagen capturada, según la LUT. El proceso se realiza de la siguiente manera:Once the system is calibrated, the images captured from the sensor can be transmitted and subsequently reconstructed or decoded. The first thing is to build a primitive image that is obtained by reorganizing the information obtained from the captured image, according to the LUT. The process is carried out as follows:

1.one.
Captura de la imagen.Image capture

2.2.
Creamos un array bidimensional de tamaño p x p, donde p es el número de posiciones utilizadas en el barrido o paso.We create a two-dimensional array of size p x p , where p is the number of positions used in the sweep or step.

3.3.
Para cada posición de fibra, se toma el nivel de gris promedio de la cercanía de dicho centroide. Este nivel de gris, multiplicado por el valor de compensación \alpha_{i} propio de la fibra, es almacenado sobre el array 2D (imagen primitiva) en aquellas posiciones de fila y columna declaradas en la LUT.For each fiber position, the average gray level of the proximity of said centroid. This level of gray, multiplied by the compensation value \ alpha_ {i} proper to the fiber, is stored on the 2D array (primitive image) in those row and column positions declared in the LUT.

La imagen primitiva, si bien es una imagen que guarda relación con la imagen de entrada, posee una serie de puntos a los que no se le ha asigna ningún valor de gris. Esto se debe a la no uniformidad del mazo en cuanto a la distribución de las fibras. Es por ello que se necesita un algoritmo que complete o rellene estas regiones indeterminadas del espacio imagen. Para solventar esto, se utiliza un filtro, el cual se convoluciona iterativamente n veces con la imagen sólo en aquellas posiciones vacías de la imagen primitiva. A cada paso se restituyen los valores de gris conocidos en la imagen primitiva, sin embargo los "huecos" se van progresivamente rellenando con niveles de gris que guardan relación con la vecindad. Se puede utilizar un filtro como el siguiente u otro similar:The primitive image, although it is an image that is related to the input image, has a series of points to which no gray value has been assigned. This is due to the non-uniformity of the mallet in terms of fiber distribution. That is why an algorithm is needed that completes or fills these undetermined regions of the image space. To solve this, a filter is used, which is iteratively convolved n times with the image only in those empty positions of the primitive image. With each step the gray values known in the primitive image are restored, however the "gaps" are gradually filled with gray levels that are related to the neighborhood. You can use a filter like the following or similar:

22

Si el número de regiones vacías en la primitiva es menor, mejor es la reconstrucción y menor es el tiempo empleado en la reconstrucción (inpainting) de la imagen final.If the number of empty regions in the primitive is smaller, the reconstruction is better and the time spent in the reconstruction ( inpainting ) of the final image is less.

Claims (5)

1. Sistema para la transmisión de imágenes remotas utilizando mazos de fibras ópticas incoherentes (IOFBs) y para la calibración del mazo, caracterizado por estar constituido por: una cámara (10) que captura la información transmitida por un IOFB (1) mediante los elementos ópticos (6, 9 y 12); una Unidad de Control y Procesamiento (3) que gobierna un monitor (7) y procesa las imágenes capturadas por la cámara (10); dos accesorios (4 y 5) que permiten la sujeción y el acoplamiento de diferentes IOFBs al sistema; un accesorio (11) para acoplar diferentes monturas de óptica en la entrada y un banco de calibración necesario para la calibración del sistema y que está formado por un recinto oscuro (2) y unos soportes (8, 13 y 14).1. System for the transmission of remote images using incoherent optical fiber mallets (IOFBs) and for the calibration of the mallet, characterized by being: a camera (10) that captures the information transmitted by an IOFB (1) through the elements optical (6, 9 and 12); a Control and Processing Unit (3) that governs a monitor (7) and processes the images captured by the camera (10); two accessories (4 and 5) that allow the fastening and coupling of different IOFBs to the system; an accessory (11) for coupling different optical frames at the entrance and a calibration bench necessary for the calibration of the system and consisting of a dark enclosure (2) and supports (8, 13 and 14). 2. Método para la configuración óptima de un sistema para la transmisión de imágenes remotas utilizando IOFBs, según la reivindicación 1, que comprende los siguientes procedimientos:2. Method for optimal configuration of a system for transmitting remote images using IOFBs, according to claim 1, comprising the following procedures:
a)to)
calibración del sistema para calcular la función de transferencia, entre la entrada y la salida, necesaria para recuperar y corregir cualquier imagen transmitida. System calibration to calculate the transfer function, between input and output, necessary to recover and correct any transmitted image.
b)b)
reajuste de la calibración del sistema cuando el mazo (1) se sitúa en una posición distinta a la que tenía durante la calibración original, se sustituye por otro diferente o se cambia la cámara (10). readjustment of the system calibration when the mallet (1) is placed in a different position from the one it had during the original calibration, it is replaced by a different one or the camera (10) is changed.
c)C)
reconstrucción de la imagen final captada por la cámara (10) mediante los resultados de la calibración previa. reconstruction of the final image captured by the camera (10) using the results of the previous calibration.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
3. Método para la configuración óptima de un sistema para la transmisión de imágenes remotas utilizando IOFBs, según la reivindicación 2, caracterizado porque el procedimiento de calibración del sistema comprende las siguientes etapas:3. Method for the optimal configuration of a system for the transmission of remote images using IOFBs, according to claim 2, characterized in that the system calibration procedure comprises the following steps:
a)to)
Una etapa de preparación del sistema para la calibración basado en el siguiente conjunto no separable de acciones:A System preparation stage for calibration based on the following non-separable set of actions:
i.i.
Enfoque de la óptica de entrada (12) del IOFB (1) midiendo el nivel de energía que es capaz de transportar un grupo localizado de fibras y que es necesaria para obtener una buena calidad de calibración.Focus on the input optics (12) of the IOFB (1) measuring the level of energy that a group is capable of transporting located of fibers and that is necessary to obtain a good calibration quality
ii.ii.
Localización de las posiciones de las fibras en la imagen captada por la cámara (10).Location of fiber positions in the image captured by the camera (10).
iii.iii.
Cálculo de los factores de corrección de intensidades o de ecualización de las respuestas de cada fibra (\alpha_{i}) para igualar las funciones de transferencia de las fibras.Calculation of correction factors for intensities or equalization of the responses of each fiber (\ alpha_ {i}) to match the transfer functions of the fibers
b)b)
Una etapa de cálculo de la tabla de reconstrucción o LUT basado en el siguiente conjunto no separable de acciones:A Calculation stage of the reconstruction table or LUT based on the following non-separable set of actions:
i.i.
Barrido de la entrada del IOFB (1) utilizando una serie de imágenes formadas por franjas luminosas proyectadas desde un monitor (7) sobre la entrada del mazo. Las franjas deben iluminar de manera única y en dos dimensiones a todas las fibras del IOFB.IOFB input sweep (1) using a series of images formed by light strips projected from a monitor (7) on the entrance of the deck. The stripes should illuminate uniquely and in two dimensions to all the fibers of the IOFB
ii.ii.
Análisis de cada imagen resultante en la salida del mazo para determinar en qué posiciones de la entrada, cada una de las fibras alcanzó su mejor grado de excitación. Estos resultados se almacenan en una LUT o tabla de reconstrucción.Analysis of each image resulting in the output of deck to determine in which positions of the entry, each of The fibers reached their best degree of excitation. These results are stored in a LUT or rebuild table.
iii.iii.
Depuración de los resultados obtenidos en la tabla de reconstrucción con la intención de eliminar posibles redundancias y errores.Debugging the results obtained in the table reconstruction with the intention of eliminating possible redundancies and mistakes
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
4. Método para la configuración óptima de un sistema para la transmisión de imágenes remotas utilizando IOFBs, según la reivindicación 2, caracterizado porque el procedimiento de reajuste de la calibración del sistema comprende las siguientes etapas:4. Method for the optimal configuration of a system for the transmission of remote images using IOFBs, according to claim 2, characterized in that the system calibration readjustment process comprises the following steps:
a)to)
Identificar las regiones que correspondan en ambas imágenes (al menos 4 regiones) mediante descriptores de formas partiendo de una huella original del mazo y la nueva huella captada por el sensor.Identify the regions that correspond in both images (at least 4 regions) by shape descriptors based on an original footprint of the mallet and the new fingerprint captured by the sensor.
b)b)
Calcular la matriz de transformación geométrica que permitiría la correspondencia entre las posiciones de las fibras anteriores y actuales.Calculate the transformation matrix geometric that would allow correspondence between the positions of the previous and current fibers.
c)C)
Mediante la matriz de transformación se recalculan y actualizan las posiciones de las fibras en la LUT.Through the transformation matrix you recalculate and update the fiber positions in the LUT
         \newpage\ newpage
      
5. Método para la configuración óptima de un sistema para la transmisión de imágenes remotas utilizando IOFBs, según la reivindicación 2, caracterizado porque en el procedimiento de reconstrucción de la imagen final se realiza el siguiente conjunto no separable de acciones:5. Method for the optimal configuration of a system for the transmission of remote images using IOFBs, according to claim 2, characterized in that the following non-separable set of actions is performed in the reconstruction procedure of the final image :
a)to)
reorganizar la información de la imagen desordenada captada en la cámara (10) a través de una tabla de reconstrucción (LUT) obtenida del procedimiento de calibración, según la reivindicación 2, y que consiste en reubicar y corregir los niveles de gris aportados por cada fibra en el sensor hacia las posiciones indicadas en cada registro de la LUT formándose una imagen primitiva.rearrange image information messy shot in the camera (10) through a table of reconstruction (LUT) obtained from the calibration procedure, according to claim 2, and which consists in relocating and correcting the gray levels contributed by each fiber in the sensor towards the positions indicated in each record of the LUT forming a primitive image.
b)b)
reconstrucción de la imagen final que consiste en convolucionar la imagen primitiva, de forma iterativa, con un filtro digital conocido sobre las posiciones vacías y posteriormente restaurando a su estado original los píxeles inicialmente conocidos. Esta acción rellena progresivamente los espacios vacíos presentes en la imagen primitiva con niveles de gris que guardan relación con su vecindad.reconstruction of the final image that consists in convolving the primitive image, iteratively, with a known digital filter on empty positions and subsequently restoring the pixels to their original state initially known. This action progressively fills the empty spaces present in the primitive image with gray levels that are related to your neighborhood.
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US5327514A (en) * 1989-11-03 1994-07-05 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northen Ireland Visual image transmission by fibre optic cable
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Fernández, Lázaro, Gardel, Esteban, Cano y Revenga, "Location of Optical Fibers for the Calibration of Incoherent Optical Fiber Bundles for Image Transmission".IEEE TRANSACTION ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, VOL. 58, NO. 9. 30/09/2009 *

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