FR2546312A1

FR2546312A1 - Dispositif d'imagerie

Info

Publication number: FR2546312A1
Application number: FR8407592A
Authority: FR
Inventors: Ralph Hilary Bagnall-Wild; Herbert Morrison Runciman
Original assignee: Thales Optronics Ltd
Current assignee: Thales Optronics Ltd
Priority date: 1983-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1984-11-23
Also published as: IT8467485A1; FR2546312B1; SE8402148D0; NL8401314A; DE3417666A1; SE8402148L; SE453347B; US4613898A; IT8467485A0; GB8409446D0; IT1179664B; GB2157526A; GB2157526B

Abstract

UN DISPOSITIF D'IMAGERIE10 COMPORTE UN POSTE DE COLLECTE DE DONNEES D'IMAGE11 COMPRENANT UNE CAMERA15 MONTEE SUR UNE PLATE-FORME TOURNANTE13. LES DONNEES D'IMAGE COLLECTEES SONT APPLIQUEES A UN POSTE DE SURVEILLANCE12 EN COMPAGNIE DE DONNEES INDIQUANT LA POSITION ANGULAIRE DE LA PLATE-FORME. LE POSTE DE SURVEILLANCE COMPORTE UN MONITEUR DE VISUALISATION25 ET DES MOYENS26 PERMETTANT A UN OPERATEUR DE SELECTIONNER UNE ZONE DE VISUALISATION PARTICULIERE DANS L'ENSEMBLE DU CHAMP BALAYE PAR LA CAMERA.

Description

25463 12

i

DISPOSITIF D'IMAGERIE

Ia présente invention concerne les dispositifs d'imagerie. Dans un but de sécurité ou dans d'autres buts, il est fréquemment nécessaire de disposer d'un système de sur- veillance utilisable pour examiner un champ à grand angle

(souvent 3600) Un problème qui appara t dans une telle con-

figuration consiste en ce que le volume de données d'image

qui est collecté dans le champ à grand angle lorsqu'on effec-

tue une surveillance pendant un intervalle de temps long, est

souvent grand au point d'entraîner des difficultés importan-

tes dans l'interrogation des données O

L'invention a pour but de procurer une forme per-

fectionnée de dispositif d'imagerie, capable de surveiller un champ à grand angle et qui supprime ou atténue l'inconvénient précité.

L'invention procure un dispositif d'imagerie compre-

nant un poste de collecte de données d'image et un poste de

surveillance d'image, dans lequel le poste de collecte com-

prend des moyens de collecte de données d'image ayant un champ de vision fixe et des moyens destinés à faire tourner ce champ de vision autour d'un axe azimutal, grâce à quoi des données d'image sont collectées continuellement dans un champ à grand angle, des moyens de détection d'angle associés aux moyens de rotation de façon à détecter la position angulaire instantanée du champ de vision fixe dans le champ à grand angle, des moyens d'application de données d'image destinés

à appliquer continuellement au poste de surveillance des don-

nées d'image collectées provenant du poste de collecte, et des moyens d'application de signal de position angulaire, destinés à appliquer continuellement au poste de surveillance

le signal de position angulaire provenant du poste de collec-

te; et dans lequel le poste de surveillance comprend un moniteur de visualisation ayant un champ de visualisation prédéterminé, un sélecteur, manoeuvrable par l'opérateur,

permettant de sélectionner une position angulaire particuliè-

re dans le champ à grand angle, et d'évaluer une plage de po-

sitions angulaires associée dans le champ à grand angle, cor-

respondant au champ de visualisation prédéterminé, des moyens

de capture de données qui peuvent 9 tre actionnés par l'opéra-

teur pour capturer de façon répétée dans les données d'image

appliquées continuellement, que reçoit le poste de surveillan-

ce, les données d'image qui proviennent de la plage de posi-

tions angulairesassociée, des moyens d'enregistrement de don-

nées d'image, connectés de façon à recevoir les données cap-

turées, à chaque capture, et à enregistrer les données captu-

rées jusqu'à la capture de données suivante, le moniteur de visualisation étant connecté à ces moyens d'enregistrement pour visualiser les données d'image qui sont enregistrées à l'intérieur. On notera que dans le dispositif d'imagerie de

l'invention, alors que le poste de collecte collecte conti-

nuellement des données d'image, le poste de surveillance ne

capture qu'une petite partie des données et c'est cette peti-

te partie des données qui est visualisée sur le moniteur, avec régénération répétée de la visualisation par les données nouvellement capturées De plus, du fait que le sélecteur peut être actionné par l'opérateur, ce dernier peut changer à son gré de temps en temps la position de l'image qui est

visualisée sur le moniteur, de façon à permettre la surveil-

lance de différentes parties du champ à grand angle De plus, le moniteur peut comporter un comparateur d'image, destiné à effectuer une comparaison de données, image par image, et à :3 produire un signal d'alarme pour un opérateur dans le cas ou

la comparaison indique l'absence d'identité entre deux ima-

ges Le champ à grand angle peut avoir une largeur de 3600

et les moyens de rotation peuvent produire une rotation uni-

directionnelle ou une rotation bidirectionnelle ininterrom- pue.

Les moyens de collecte de données d'image peuvent-

fonctionner dans la bande visible ou infrarouge et ils peu-

vent comporter une caméra appropriée (sensible au rayonne-

ment visible ou infrarouge) montée sur une plate-forme tour-

nante Selon une variante, la caméra peut 9 tre montée de fa-

çon fixe et son champ de vision fixe peut être dis en rota-

tion par des moyens optiques tels qu'un réflecteur tournant,

par exemple un miroir ou un prisme avec un dispositif complé-

mentaire supprimant la rotation de l'image avant que la camé-

ra ne la reçoive Le champ fixe de la caméra est de préféren-

ce allongé dans la direction de son axe de rotation et, dans -son format le plus simple, il peut se présenter simplement sous la forme d'une ligne, de façon que les données d'image soient collectées à partir de la ligne pendant sa rotation continuelle dans le champ à grand angle Le champ fixe de la

caméra ne tourne pas.

La direction de pointage de la caméra peut 9 tre or-

thogonale à l'axe de rotation du champ de vision, ou bien

elle peut 4 tre dirigée vers le haut ou vers le bas par rap-

port à la direction orthogonale.

Le poste de surveillance peut comporterun ensemble

de canaux, chacun d'eux étant équipé d'un moniteur de visua-

lisation, d'un sélecteur, de moyens de capture de données et de moyens d'enregistrement de données d'image associés de la

manière décrite précédemment, de façon que plusieurs opéra-

teurs puissent surveiller simultanément différentes parties

(ou plusieurs fois la même partie) du champ à grand angle.

On notera à cet égard que, de préférence, les moyens de cap-

ture de données n'extraient pas les données d'image capturées

des données d'images appliquées de façon continue, mais re-

produisent simplement les données capturées de façon que la totalité des données d'image appliquées de façon continue

soit disponible pour chaque canal.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation,

donné à titre d'exemple non limitatif la suite de la des-

cription se réfère aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente un dispositif d'imagerie conforme à l'invention; et la figure 2 est un schéma qui montre une partie du

champ de 3600 et qui est utile à la compréhension du fonc-

tionnement du dispositif d'imagerie de la figure 1.

On voit sur les dessins un dispositif d'imagerie 10 qui comprend un poste de collecte de données d'image 11 *et un poste de surveillance d'image 12 Le poste 11 comprend une plate-forme 13 qui peut tourner en azimut autour d'un axe 14 et qui porte des moyens de collecte de données d'image , ayant un champ de vision fixe sous la forme d'une ligne

16 parallèle à liaxe 14 la plate-forme 13 est mise en rota-

tion continue par un dispositif d'entraînement (non repré-

senté), à une vitesse qui est connue (par exemple 2 tours/

seconde)' et, par conséquent, la ligne 16 décrit une trajec-

toire circulaire et parcourt un champ 17 d'une largeur de 3600 Un capteur 18 qui peut se présenter sous la forme d'une

synchromachine détecte la position angulaire de la plate-

forme 13, et le capteur 18 applique un signal de position an-

gulaire au poste 12, par le conducteur 19, tandis que des données d'image sont appliquées continuellement au poste 12

par le conducteur 20.

Le poste de surveillance 12 comprend un ensemble de canaux 1, 2, 3, etc, parmi lesquels seul le canal 1 est représenté, dans un but de clarté, mais il faut noter que les

autres canaux sont similaires Le canal 1 comprend un moni-

teur de visualisation 25 ayant un champ de visualisation pré-

déterminé dont les caractéristiques sont donc connues et sont représentées par le paramètre O a 1 Un sélecteur manoeuvrable

manuellement, 26, désigne un angle 81, par rapport à une di-

rection de référence 27 (voir la figure 2), à partir duquel l'opérateur désire qu'une image soit visualisée sur le moni- teur 25, O 1 désignant une position particulière dans le champ de 360 , 17 o Le sélecteur 26 combine les paramètres O 1 et & 1

pour déterminer une plage de positions angulaires, c'est-à-

dire une plage allant de ( 01 ( 1) à (a 1 + 1), et cette plage est appliquée à un dispositif 28 ayant la fonction

d'une porte, dans le but de capturer la tranche correspondan-

te de données d'image provenant du conducteur 20;, les données capturées étant appliquées à une mémoire de données 29 dont

la sortie fournit les données d'image à visualiser sur le mo-

niteur 25 Le champ 50 qui est visualisé sur le moniteur 25

représente donc une partie du champ 17 se trouvant à une po-

sition désignée par le paramètre e 1 et dont l'étendue angu-

laire est déterminée par le paramètre 1 On notera qu'un second canal, par exemple le canal 2, peut visualiser simultanément un champ 32 situé à 02 et

ayant une étendue O ( 2, comme le montre la figure 2.

La caméra 15 peut avoir une configuration quelcon-

que parmi un certain nombre de configurations possibles Elle peut consister par exemple en un ou plusieurs éléments de détection de rayonnement et en un analyseur linéaire effect

tuant une analyse par une ligne verticale, sur environ 30 .

Selon une variante, elle peut consister en un réseau d'élé-

ments détecteurs disposés selon un ensemble de lignes, de façon à fournir un ensemble de signaux de sortie simultanéss, chacun d'eux représentant une ligne, auquel cas la vitesse de rotation du champ de vision et les vitesses d'analyse par les lignes verticales sont coordonnées de façon à assurer la contiguïté des données d'image sur le champ de 360 o A titre d'exemple, les données d'image peuvent être appliquées à un

dispositif à couplage de charge ayant des cellules d'enregis-

treerent sensibles au rayonnement, de façon que des éléments

successifs des données d'image fournis par le passage de li-

gnes de détecteur successives sur une ligne fixe dans le

champ de 3600 produisent une intégration du signal.

la mémoire de données 29 peut également prendre diverses configurations et, en particulier, elle peut 4 tre du type dans lequel les données sont émises vers le moniteur

sous l'effet d'un signal d'horloge, à une cadence compati-

ble avec un balayage par trame de télévision, indépendamment de la cadence d'horloge d'entrée des données dans la mémoire, qui est déterminée par les caractéristiques de la caméra 15 et par la vitesse de rotation de la ligne 16 dais le champ 17,

c'est-à-dire qu'on réalise une conversion de balayage.

le champ visualisé qu'on voit sur le moniteur 25 peut avoir une étendue verticale inférieure à celle du champ analysé, sous l'action d'un traitement du signal effectué dans la mémoire 29, de façon que, par exemple, la hauteur de l'image visualisée ne soit que la moitié de celle de l'image analysée, ceci étant obtenu en ne visualisant qu'un élément

des données d'irmage sur deux le long de la ligne 16 la mé-

moire 29 peut en outre 9 tre conçue de façon à enregistrer un

nombre d'éléments de données supérieur à celui que le moni-

teur 25 est capable de visualisera la sélection des éléments de données à visualiser étant commandée par des signaux de détection selon trois axes perpendiculaires, obtenus à partir du support sur lequel la caméra 15 est montée, pour assurer

la stabilisation de l'image.

Selon une variante, la caméra 15 peut comporterun dispositif à couplage de charge de transfert d'image, ayant une zone d'image sensible au rayonnement sur laquelle le rayonnement est projeté pendant une période de trame afin

d'accumuler une charge aux sites photosensibles correspon-

dants Pendant la période d'effacement correspondant au re-

tour de trame du moniteur 29, dans le cas du fonctionnement avec un format de balayage par trame de télévision, la charge est transférée dans le dispositif à couplage de charge de la

zone d'image à la zone de mémoire non sensible au rayonne-

ment, et pendant la période de trame suivante, ces données

enregistrées sont émises à la fréquence de ligne, sous l'ef-

fet d'un signal d'horloge, vers un registre de sortie, au

cours de l'effacement de retour de ligne, pendant que de nou-

velles données sont collectées dans la zone dimage Dans cette configuration, le transfert des données sous l'effet d'un signal d'horloge dans la zone d'image et dans la zone de mémoire du dispositif à couplage de charge, est effectué à une cadence égale à celle à laquelle l'image (et non les données d'image) est déplacée dans la zone d'image, ce qui

fait que l'intégration de l'information de ligne est effec-

tuée avec un facteur égal à N, en désignant-par N le nombre de lignes contenues dans la zone d'image du dispositif à

couplage de charge.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent 4 tre apportées au dispositif décrit et représenté, sans

sortir du cadre de l'invention.

REVEIDICATIONS

1 Système d'imagerie ( 10)comprenant un poste de col-

lecte de données d'image ( 11) et un poste de surveillance d'image ( 12), caractérisé en ce que le poste de collecte ( 11) comprend des moyens de collecte de données d'image ( 15) ayant un champ de vision fixe ( 16) et des moyens ( 13) destinés à produire une rotation du champ de vision ( 16) autour d'un axe azimutal ( 14), grâce à quoi des données d'image sont collectées continuellement à partir d'un champ à grand angle ( 17), des

moyens de détection d'angle ( 18) associés aux moyens de rota-

tion ( 13) pour détecter la position angulaire instantanée du

champ de vision fixe ( 16) à l'intérieur du champ à grand an-

gle ( 17), des moyens d'application de données d'image ( 20) destinés à appliquer continuellement au poste de-surveillance ( 12) des données d'image collectées provenant du poste de

collecte ( 11), et des moyens d'application de signal de posi-

tion angulaire ( 19), destinés à appliquer continuellement au poste de surveillance ( 12) le signal de position angulaire qui provient du poste de collecte ( 11); et en ce que le poste de collecte ( 12) comprend un moniteur de visualisation ( 25) ayant un champ de visualisation prédéterminé ( 30, CX) un sélecteur ( 26) pouvant être actionné par un opérateur pour

sélectionner une position angulaire particulière ( 81) à l'in-

térieur du champ à grand angle ( 17), et pour évaluer une pla-

ge associée de positions angulaires ( ( 1 i o 1) a ( 91 + O%)) à l'intérieur du champ à grand angle ( 17), correspondant au champ de visualisation prédéterminé ( 30, oj), des moyens de

capture de données ( 28) pouvant être actionnés par le sélec-

teur ( 26) pour capturer de façon répétée dans les données d'image appliquées de façon continue et reçues par le poste de surveillance ( 12), les données d'image provenant de la plage associée de positions angulaires ( ( 1 O ( 1) à (G 1 + " 1)), des moyens d'enregistrement de données d'image ( 29) connectés de façon à recevoir les données capturées à

chaque capture, et à enregistrer les données capturées jus-

qu'à la capture de données suivante, le moniteur de visuali-

sation ( 25) étant connecté à ces moyens d'enregistrement

( 29) pour visualiser les données d'image qui sont enregis-

trées à l'intérieur.

2 Dispositif d'imagerie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poste de surveillance ( 12) comprend

un ensemble de canaux, ayant chacun un moniteur de visuali-

sation ( 25), un sélecteur ( 26), des moyens de capture de

données ( 28) et des moyens d'enregistrement de données d'ima-

ge ( 29), grace à quoi plusieurs opérateurs peuvent surveiller simultanément des parties ( 30, 32) du champ à grand angle

( 17).

3 Dispositif d'imagerie selon l'une quelconque

des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le champ à

grand angle ( 17) a une largeur de 360 et les moyens de ro-

tation ( 13) produisent une rotation unidirectionnelle conti-

nue 4 Dispositif d'imagerie selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de

collecte de données d'image ( 15) fonctionnent dans la bande

du rayonnement visible.

Dispositif d'imagerie selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de

collecte de données d'image ( 15) fonctionnent dans la bande

du rayonnement infrarouge.

6 Dispositif d'imagerie selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le champ de vision

fixe ( 16) est allongé dans la direction de l'axe de rotation

( 14).