FR2548496A1

FR2548496A1 - Procede et dispositif de traitement de signaux video representatifs de courbes

Info

Publication number: FR2548496A1
Application number: FR8310162A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Mathe
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1985-01-04
Also published as: FR2548496B1

Abstract

LE DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE SIGNAUX CONSTITUES PAR DES IMPULSIONS DE LUMINANCE DECALES DANS LE TEMPS PAR RAPPORT A DES SIGNAUX DE CADENCEMENT COMPREND UN GENERATEUR DE RAMPE 32 DECLENCHE EN REPONSE AUX SIGNAUX DE CADENCEMENT. IL COMPORTE EGALEMENT UN CIRCUIT 28 DE DETECTION DES IMPULSIONS DE LUMINANCE ET DE COMMANDE D'UN ECHANTILLONNEUR 30 RELIE A LA SORTIE DU GENERATEUR DE RAMPE, ET DES MOYENS DE MEMORISATION DES ECHANTILLONS. CE DISPOSITIF PERMET DE DISPOSER DES COURBES REPRESENTEES EN MEMOIRE SOUS LA FORME CI-DESSUS OU GENEREES SUR UN ECRAN.

Description

Procédé et dispositif de traitement de signaux vidéo représentatifs de courbes
L'invention concerne le traitement de signaux vidéo représentatifs de courbes, signaux constitués par des impulsions de luminance (éventuellement accompagnées de signaux de chrominance) décalés dans le temps par rapport à des signaux de cadencement. Elle trouve de nombreuses appui cations, notamment chaque fois qu'il est nécessaire. en vue d'une mémorisation ou d'une utilisation, de disposer des courbes repré sentées, soit en mémoire, soit par génération en temps réel, sous la forme ci-dessus définie.

Lorsque par exemple on présente un graphique portant une ou plusieurs courbes à une caméra vidéo, ou lorsqu'on restitue l'enregistrement sur magnétoscope provenant d'une telle lecture, on obtient des signaux électriques constitués d'une suite d'impulsions de luminance dont la position temporelle par rapport aux signaux de cadencement d'image.

c'est-à-dire par rapport aux signaux de synchronisation de trame et aux signaux de synchronisation de ligne dans le cas d'un balayage de type télévision, fournit les coordonnées de chaque point de la courbe ou des courbes.

Le stockage ou la transmission de tels signaux utilisent des moyens importants de mémorisation ou de transmission
L'invention vise notamment a transformer les signaux vidéo en un signal représentatif de la forme de la courbe ou des courbes plus facile à stocker, à transmettre et/ou à utiliser
Dans ce but, l'invention propose notamment un procédé de traitement suivant lequel on échantillonne et mémorise, à chaque impulsion de luminance, la valeur d'une rampe déclenchée à un instant présentant une relation de temps prédéterminée avec chaque signal de cadencement.

Dans le cas d'un balayage de type télévision, souvent désignée par la terminologie anglo-saxonne "raster scan", on déclenche, pour chaque ligne, une rampe en réponse à chaque signal de retour ligne (ainsi éventuellement que d'autres rampes à des instants décalés du signal de retour ligne d'une fraction déterminée de la période ligne ce qui permet de différencier les signaux de luminance correspondant à des courbes n'occupant chacune qu'une fraction déterminée du balayage de ligne).

On voit que l'invention permet d'obtenir, à partir des signaux impulsionnels d'origine, un signal continu, en forme d'échelons,reproduisant la forme de la courbe.

L'invention propose également un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus défini, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur-de rampe déclenché en réponse a chacun des signaux de cadencement, un élément de détection des impulsions de luminance commandant un échantillonneur placé à la sortie du générateur de rampe et des moyens de mémorisation des échantillons successifs.

Ces moyens de mémorisation peuvent être analogiques
Il seront toutefois en général numériques et, notamment dans ce cas, le générateur de rampe peut fournir un signal en échelons etêtre constitué par un compteur binaire alimenté par une horloge locale.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode d'exécution particulier, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma de principe montrant le couplage du dispositif à une installation de prisa d'images vidéo ;
- la figure 2 est un chronogramme faisant apparaître le mode de formation du signal de sortie du dispositif
- la figure 3 est un schéma synoptique de principe du dispositif
- la figure 4 est un chronogramme destiné à faire apparaître la possibilité de traiter simultanément plusieurs courbes.

Sur la figure 1 a été représentoeune scène 10 placée dans le champ de vision d'une caméra 12 fournissant un signal vidéo sur une sortie 14. La scène est constituée de courbes juxtaposées16(1), 16(2), 16(3) dont on supposera tout d'abord qu'elles correspondent à des zones différentes 18(1), 18(2), 18(3) dans la direction de balayage de ligne de la caméra 12. Dans le cas d'un tronçon de courbe présentant l'allure indiquée par la ligne A de la figure 2, l'axe des abscisses étant perpendiculaire à la direction de balayage de ligne, le signal vidéo aura l'allure indiquée par la ligne B. Les signaux de cadencement comprennent alors le signal de synchronisation de trame ST et les signaux de synchronisation de ligne SL.

La courbe apparaissant sur un fond noir, un signal de luminance 20 correspondant à l'emplacement de la courbe apparaîtra après chacun des signaux de synchronisation de lignes SL. On obtiendrait un signal de même nature à la sortie d'un magnétoscope par exemple.

Le dispositif suivant l'invention comporte, après un interface d'adaptation 22,qui peut être de type classique et ne sera donc pas décrit, un générateur de fonction 24 qui peut avoir une constitution montrée en figure 3. L'élément d'entre du générateur est constitué par un circuit séparateur 26 destiné à isoler les ~signaux impulsionnels de luminance 23 des signaux de cadencement d'images ST et SL. Le critère de séparation dépendra évidemment du standard de télévision utilisé, les signaux de synchronisation pouvant,suivant le cas,être du type "plus noir que noir" ou au contraire "plus blanc que blanc". Les signaux impulsionnels de luminance sortant du séparateur 26 sont appliqués à un détecteur à seuil 28 destiné à éliminer les composantes de faible amplitude engendrées par exemple par des réflexions parasites ou par la non uniformité du fond observé.Ce détecteur 28 fournit, en réponse à chaque impulsion de luminance 20, une impulsion de commande, calibrée en amplitude, à un échantillonneur 30. L'entrée de ce dernier est reliée à la sortie d'un générateur de rampe 32 qui, dans le mode de réalisation le plus simple, est remis à O et redéclenché par chaque impulsion de synchronisation de ligne SL.

Le générateur 32 peut notamment être constitué#par un compteur binaire recevant des impulsions en provenance d'unehorloge pour fournir un signal de sortie en échelons.

A chaque impulsion de luminance au cours d'un balayage de ligne, un échantillon est fourni par l'échantillonneur 30 et mémorisé,
Le dispositif montré à titre d'exemple en figure 3 permet d'assurer la lecture simultanée de plusieurs courbes, par exemple les 3 courbes 16(1), 16(2) et 16(3) montrées en figure l, par segmentation de la scène 10 en 3 zones dans le sens de balayage de ligne . Dans ce cas, il y aura à chaque balayage de ligne 3 impulsions de luminance qui doivent être affectées chacune à la courbe correspondante. Pour cela, le dispositif de la figure 3 comporte un dispositif de synchronisation 34 destiné à provoquer la génération de 3 rampes successives correspondant chacune à une bande 18(1), 18(2) ou 18(3).Le dispositif de synchronisation 34 comprend une horloge 36 alimentant un diviseur 38, qui peut être constitué par un compteur, qui reçoit sur une entrée de déclenchement le signal de synchr#onisation de ligne SL. Un comparateur 39 compare en permanence le contenu du compteur 38 et le nombre affiché par une mémoire programmable 40, qui permet de choisir la durée des tronçons 18(1), 18(2) et 18(3).

Les signaux de sortie fournis par le comparateur 39 constituent des signaux de référence temporelle à des instants tO, tl, t2, t3. Ces signaux sont appliqués sur l'entrée de remise à O du compteur binaire 38 formant diviseur. Ces signaux provoquent également la mise à O et le redémarrage du générateur de rampe 32. Ils sont également appliqués à un additionneur 42 dont la sortie est reliée à l'entrée de commande d'un multiplexeur 44 afin de provoquer le transfert, dans une mémoire tampon 46. Les signaux de synchronisation de ligne SL sont également appliqués à une mémoire de masse 48 stockant les données correspondant à chaque courbe sous forme d'un nombre pour chaque ligne.

de balayage. A titre d'exemple, la ligne E de la figure 4 montre ltechelonnement dans le temps de trois impulsions de luminance correspondant à trois courbes distinctes au cours d'une ligne de balayage. La ligne F montre les impulsions après calibrage par le limiteur 28. La ligne G montre l'échelonnement dans le temps des signaux de remise à O élaborés par le comparateur 39. Enfin la ligne H montre les valeurs V1, V2 et V3 atteintes par le générateur de rampe aux instants d'échantillonnage, valeurs mémorisées en 48.

L'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Par exemple, le générateur de rampe 32 peut être de type analogique. L'échantillonneur peut alors être suivi d'un convertisseur analogique/numérique pour permettre un stockage en numérique. Une autre solution consiste à utiliser des mémoires analogiques. Lorsqu'il n'est pas possible d'affecter une bande particulière 18(1), 18(2) ou 18(3) à chaque courbe, par exemple lorque ces dernières risquent de se chevaucher, une solution consiste à affecter à chaque courbe une couleur déterminée, l'affectation de chaque oeuleur à une courbe déterminée s'effectuant en associant un signal ou des signaux de chrominance au signal de luminance.

On a déjà indiqué que le dispositif suivant l'invention est applicable chaque fois qu'il est nécessaire ou utile de disposer de tensionsrepresentativesde graphiques engendrés par un organe générateur d'images, sous forme numérique ou analogique. Les valeurs mémorisées peuvent par exemple être utilisées:
- comme données d'entrée d'un système d'acquisition de données destiné à visualiser un tracé sur un écran ou à caractériser plusieurs courbes enregistrées sur le même support ou divers supports;
- comme signal de commande pour des calculateurs analogiques ou hybrides
- pour commander un processus industriel, par exemple pour conduire automatiquement une chaîne de fabrication, à partir de tracés representant les signaux de commande ;
- pour transmettre des messages optiques en cadençant une émission lumineuse suivant une courbe imprimée.

Le dispositif est d'emploi très souple. Il permet par exemple de commander aussi bien des processus rapides que des processus lents, les valeurs mémorisées pouvant être prélevées à un rythme compatible avec les caractéristiques d'évolution du processus à commander.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement de signaux vidéo représentatifs de courbes, constitués par des impulsions de luminance décalées dans le temps par rapport à des signaux de cadencement (ST,SL), caractérisé en ce qu'on échantillonne et mémorise, à chaque impulsion de luminance (201 , 202 203 ), la valeur d'une rampe déclenchée à un instant présentant une relation de temps prédéterminée avec les signaux de cadencement.

2. Procédé selon la revendication 1 de traitement de signaux obtenus par balayage de télévision, caractérisé en ce que, pour chaque ligne de balayage, on déclenche une rampe en réponse à chaque signal de retour de ligne et éventuellement d'autres rampes à des instants décalés du signal de retour de ligne d'une fraction déterminée de la période de ligne.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque rampe est constituée par une tension variant linéairement dans le temps et en ce que la tension échantillonnée est stockée sous forme analogique ou numérique.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracterisé en ce que la rampe est numérique et fournie par un compteur binaire alimenté par une horloge locale, le stockage s'effectuant en numérique.

Dispositif de traitement de signaux vidéo représentatifs de courbes, constitués par des impulsions de luminance décalés dans le temps par rapport à des signaux de cadencement, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de rampe (32) déclenché en réponse aux signaux de cadencement, un circuit (28) de détection des impulsions de luminance et de commande d'un échantillonneur (30) relié à la sortie du générateur de rampe, et des moyens (46 - 48) de mémorisation des échantillons.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (26) de séparation des signaux de luminance et des signaux de cadencement.

7. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour découper l'intervalle entre deux signaux de cadencement successifs en tranches correspondant chacune å une rampe.