FR2565447A1 - Device for digitising a video image and image digitising and displaying system - Google Patents

Device for digitising a video image and image digitising and displaying system Download PDF

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FR2565447A1
FR2565447A1 FR8408772A FR8408772A FR2565447A1 FR 2565447 A1 FR2565447 A1 FR 2565447A1 FR 8408772 A FR8408772 A FR 8408772A FR 8408772 A FR8408772 A FR 8408772A FR 2565447 A1 FR2565447 A1 FR 2565447A1
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region

Abstract

Device for digitising a video image and digitising and displaying system containing the said device. The digitising device comprises a sampling means 10 receiving a video signal and delivering a clock signal at the sampling frequency, this signal being resynchronised with each line synchronising pulse of the video signal, an analog/digital converter 14 delivering a digitised video signal and a means of extraction 46 for extracting a digitised image from the digitised video signal. The system furthermore comprises a digital/analog converter 48, a display means 50 and an image processing calculator 52.

Description

DISPOSITIF DE NUMERISATION D'UNE IMAGE VIDEO ET
SYSTEME DE NUMERISATION ET DE VISUALISATION D'UNE
IMAGE
La présente invention a pour objet un dispositif de numérisation d'une image vidéo. Ce dispositif permet L'acquisition en temps réel d'une image numerique à partir d'un signal vidéo en balayage entrelacé ou non entrelacé.L'invention s' appLique notamment au domaine médical tradiologie numérique, angiographie), en robotique et automatisme industriel (tri automatique de pieces, contr8le de qualité, contrôle de l'insertion de composant) en contrôle non destructif (contrôle des soudures, vieillissement) ou autre
L'invention a également pour objet un système comprenant ledit dispositif de numérisation d'une image video et auquel il est adjoint des moyens en vue de visualiser L'image numérique en cours d'acquisition ou une image mémorisée. Ceci présente des avantages importants notamment en utilisation médicale.
DEVICE FOR DIGITIZING A VIDEO IMAGE AND
SYSTEM FOR SCANNING AND VIEWING A
PICTURE
The present invention relates to a device for digitizing a video image. This device allows real-time acquisition of a digital image from an interlaced or non-interlaced scanning video signal. The invention applies in particular to the medical field of digital tradiology, angiography), in robotics and industrial automation ( automatic sorting of parts, quality control, control of component insertion) in non-destructive control (weld control, aging) or other
The subject of the invention is also a system comprising said device for digitizing a video image and to which it is associated means for viewing the digital image being acquired or a stored image. This has significant advantages, especially in medical use.

Le signal vidéo à numériser est délivré par une caméra vidéo. Dans les dispositifs de numérisation connus, la caméra vidéo est synchronisée par un moyen de synchronisation de balayage qui est asservi au dispositif de numérisation. Ceci permet de simplifier la numérisation du signal vidéo dont le rythme est alors parfaitement connu mais ceci oblige en revanche à utiliser une caméra vidéo synchronisable. The video signal to be digitized is delivered by a video camera. In known digitizing devices, the video camera is synchronized by a scanning synchronization means which is controlled by the digitizing device. This makes it possible to simplify the digitization of the video signal, the rhythm of which is then perfectly known, but this however requires the use of a synchronizable video camera.

Ceci suppose également que le signal de synchronisation de balayage délivré par le dispositif de numérisation soit compatible avec la caméra vidéo utilisée. Il en résulte en pratique un manque de souplesse, une caméra particulière devant être utilisée avec un dispositif de numérisation particulier. This also assumes that the scanning synchronization signal delivered by the digitizing device is compatible with the video camera used. In practice, this results in a lack of flexibility, a particular camera having to be used with a particular digitizing device.

Un but de L'invention est de pouvoir coupler une source d'image vidéo quelconque, synchronisable ou non, à un dispositif de numérisation. La source d'image vidéo peut alors être notamment une camera vidéo non synchronisable ou un magnétoscope. Pour atteindre ce but, l'invention propose un dispositif de numérisation d'une image vidéo ne pilotant pas le moyen de synchronisation de balayage de la source d'image vidéo. An object of the invention is to be able to couple any video image source, synchronizable or not, with a digitizing device. The video image source can then be in particular a non-synchronizable video camera or a video recorder. To achieve this object, the invention provides a device for digitizing a video image which does not control the scanning synchronization means of the video image source.

Il est clair que ceci complique la numérisation du signal vidéo dont la synchronisation est inconnue du dispositif de numérisation. De plus la phase de la composante de synchronisation du signal vidéo peut fluctuer dans le temps. C'est notamment le cas si la source d'image vidéo est un magnétoscope qui a généralement un pleurage non négligeable. It is clear that this complicates the digitization of the video signal whose synchronization is unknown to the digitizing device. In addition, the phase of the video signal synchronization component can fluctuate over time. This is particularly the case if the video image source is a video recorder which generally has significant crying.

Pour numériser le signal vidéo, il est donc nécessaire d'extraire en temps réel le signal de synchronisation du signal vidéo reCu et d'élaborer à partir dudit signal de synchronisation un signal d'échan tillonnage. L'invention a pour objet un tel dispositif de numérisation d'une image de vidéo. To digitize the video signal, it is therefore necessary to extract the synchronization signal from the received video signal in real time and to develop a sampling signal from said synchronization signal. The subject of the invention is such a device for digitizing a video image.

De maniere précise, l'invention a pour ojbet un dispositif de numérisation d'une image vidéo comprenant : - un moyen d'échantillonnage recevant un signal d'image
vidéo et délivrant-un signal d'horloge à la fréquence
d'échantillonnage, ce signaL d'horloge étant resyn
chronisé sur chaque impulsion de synchronisation de
ligne du signal d'image vidéo, - un convertisseur analogique-numérique recevant le
signal d'image vidéo sur son entrée de données et le
signal d'horloge sur son entrée de commande d'échan
tillonnage, ledit convertisseur analogique-numérique
délivrant un signal numérisé du signal vidéo, - un moyen d'extraction pour extraire du signal numéri
sé une image numérisée par élimination des échantil
Ions du signal numérisé correspondant à la synchroni
sation du signal vidéo.
Specifically, the invention has for object a device for digitizing a video image comprising: - a sampling means receiving an image signal
video and delivering a clock signal to the frequency
sampling signal, this clock signal being resyn
chronized on each synchronization pulse of
video image signal line, - an analog-digital converter receiving the
video image signal on its data input and the
clock signal on its sample command input
the said analog-digital converter
delivering a digitized signal from the video signal, - an extraction means for extracting from the digital signal
se a scanned image by eliminating samples
Ions of the digitized signal corresponding to the synchroni
video signal.

Selon un mode de réaLisation preférss, le moyen d'échantl lonnage du dispositif de L'invention comprend en série : - un moyen de séparation recevant le signal video et
délivrant lacomposante de synchronisation dudit si
gnal vidéo, - un moyen de traitement élaborant un signaL d'horloge
à la fréquence de synchronisation de Ligne, - un multiplicateur de fréquence délivrant un signal
d'horloge resynchronisé sur chaque impulsion de syn
chronisation de ligne du signal d'image vidéo.
According to a preferred embodiment, the sampling means of the device of the invention comprises in series: - a separation means receiving the video signal and
delivering the synchronization component of said if
general video, - a processing means producing a clock signal
at the Line synchronization frequency, - a frequency multiplier delivering a signal
clock resynchronized on each syn pulse
video image signal line timing.

Selon un mode de réalisation préféré, le moyen d'extraction du dispositif de l'invention, comprend une mémoire d'image dont L'entrée de donnée est reliée au convertisseur analogique-numérique et un moyen d'acquisition recevant en entrée le signal d'horloge à la fréquence d'échantillonnage et le signal de synchronisation de ligne du signal vidéo et délivrant un signal d'adressage vers la mémoire d'image. According to a preferred embodiment, the extraction means of the device of the invention comprises an image memory, the data input of which is connected to the analog-digital converter and an acquisition means receiving as input the signal d clock at the sampling frequency and the line synchronization signal of the video signal and delivering an addressing signal to the image memory.

L'invention a aussi pour objet un système de numérisation et de visualisation d'une image comprenant - un dispositif de numérisation, - un convertisseur numérique-analogique dont L'entrée
de données est reliée à la sortie du convertisseur
analogique-numérique et dont l'entrée de commande re
çoit le signal de synchronisation du signal vidéo, - un moyen de visualisation recevant le signal vidéo
délivré par le convertisseur numerique-analogique,
L'invention a enfin pour objet un système de traitement d'images comprenant :: - un dispositif de numérisation, - un convertisseur numérique-analogique dont l'entrée
de données est reliée à la sortie du convertisseur
analogique-numérique et dont l'entrée de commande
reçoit le signal de synchronisation du signal vidéo, - un moyen de visualisation recevant le signal vidéo
délivré par le convertisseur numerique-analogique, - un calculateur relié à la mémoire d'image par un ca
nal d'accès direct à la mémoire (ADM ou en anglais DMA)
Les caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais non Limitatif, en référence aux dessins annexes sur lesquels ::
- la figure 1 est un tableau synoptique du dispositif de numérisation d'une image vidéo de L'in- invention,
- la figure 2 illustre un mode de réalisation du moyen d'échantillonnage du dispositif de numérisation d'une image vidéo de l'invention,
- la figure 3 est un chronogramme des signaux produits par chacun des moyens de La figure 2,
- la figure 4 illustre un mode de realisation du moyen d'acquisition,
- les figures 5 et 6 sont des chronogrammes des signaux significatifs du moyen d'acquisition de la figure 4,
- la figure 7 est un tableau synoptique d'un système de traitement d'images comprenant un dispositif de numérisation d'une image vidéo, un dispositif de mémorisation de ladite image, un dispositif de visualisation d'une image vidéo à partir de l'image en cours d'acquisition ou de l'image mémorisée et un dispositif de traitement,
- la figure 8 représente un circuit de commande du mode de fonctionnement du système de la figure 7.
The subject of the invention is also a system for digitizing and displaying an image comprising - a digitizing device, - a digital-analog converter whose input
data is connected to the converter output
analog-digital and whose control input re
receives the video signal synchronization signal, - a display means receiving the video signal
delivered by the digital-analog converter,
The invention finally relates to an image processing system comprising: - a digitization device, - a digital-analog converter whose input
data is connected to the converter output
analog-digital and whose control input
receives the video signal synchronization signal, - a display means receiving the video signal
delivered by the digital-analog converter, - a computer connected to the image memory by an AC
Direct access to memory (ADM or in English DMA)
The characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given by way of illustration but not limitation, with reference to the annexed drawings in which:
FIG. 1 is a block table of the device for digitizing a video image of the invention,
FIG. 2 illustrates an embodiment of the sampling means of the device for digitizing a video image of the invention,
FIG. 3 is a timing diagram of the signals produced by each of the means of FIG. 2,
FIG. 4 illustrates an embodiment of the acquisition means,
FIGS. 5 and 6 are timing diagrams of the significant signals of the acquisition means of FIG. 4,
- Figure 7 is a block table of an image processing system comprising a device for digitizing a video image, a device for storing said image, a device for viewing a video image from the image being acquired or the stored image and a processing device,
FIG. 8 represents a circuit for controlling the operating mode of the system of FIG. 7.

On a représenté sur la figure 1 un tableau synoptique du dispositif de numérisation d'une image vidéo de l'invention. Ce dispositif 2 est associé à un moyen de saisie d'image 4 comprenant une caméra vidéo 6 et un moyen de synchronisation de balayage 8. FIG. 1 shows a synoptic table of the device for digitizing a video image of the invention. This device 2 is associated with an image capture means 4 comprising a video camera 6 and a scanning synchronization means 8.

Le dispositif de numérisation peut utiliser une caméra vidéo non synchronisée. The scanning device may use an unsynchronized video camera.

Toutefois, les opérations mathématiques de traitement mettant en jeu plusieurs images numérisées nécessitent une correspondance point à point entre deux images numerisées quelconques. Cette condition conduit, si on travaille en balayage entrelacé, à n'utiliser que des trames paires ou que des trames impaires, la caméra vidéo fonctionnant alors à une cadence de 25 images par seconde. However, the mathematical processing operations involving several digitized images require a point-to-point correspondence between any two digitized images. This condition leads, if working in interlaced scanning, to use only even frames or only odd frames, the video camera then operating at a rate of 25 frames per second.

Pour ne pas avoir à distinguer entre trames paires et trames impaires, on préfère choisir un fonctionnement en balayage non entrelacé qui offre de plus l'avantage d'une cadence de 50 images par seconde et ne change rien à la définition de L'image numérisée. In order not to have to distinguish between even and odd fields, we prefer to choose a non-interlaced scanning operation which also offers the advantage of a frame rate of 50 images per second and does not change the definition of the scanned image. .

Le balayage non entrelacé à 50 images par seconde est obtenu par la synchronisation de La caméra vidéo 6 au moyen d'une horloge à quartz suivie d'une chaine de diviseur et des circuits de mise en forme des impulsions de synchronisation. The non-interlaced scanning at 50 images per second is obtained by the synchronization of the video camera 6 by means of a quartz clock followed by a divider chain and circuits for shaping the synchronization pulses.

Il est important de noter que cette partie est totalement disjointe du dispositif de numérisation et devient inutile des lors que l'on dispose d'un signal vidéo en balayage non entrelacé ou que l'on accepte de travailler en balayage entrelacé à 25 images par seconde en effectuant la discrimination entre trames paires et trames impaires. It is important to note that this part is completely separate from the digitization device and becomes useless as soon as one has a video signal in non-interlaced scanning or that one accepts to work in interlaced scanning at 25 frames per second. by discriminating between even and odd frames.

Le dispositif 2 de l'invention comprend principalement un moyen d'échantillonnage 10 recevant le signal vidéo 12 délivré par la caméra vidéo 6, un convertisseur analogique numérique 14 recevant ledit signal vidéo et dont l'échantillonnage est commandé par le moyen d'échantillonnage 10 et un moyen d'extraction 46 pour extraire une image numérisée du signal vidéo numérisé délivré par le convertisseur analogique-numérique 14. The device 2 of the invention mainly comprises a sampling means 10 receiving the video signal 12 delivered by the video camera 6, an analog to digital converter 14 receiving said video signal and the sampling of which is controlled by the sampling means 10 and extraction means 46 for extracting a digitized image from the digitized video signal supplied by the analog-digital converter 14.

Selon l'invention, le moyen d'échantillonnage 10 extrait le signal de synchronisation du signal vidéo 12. Il élabore à partir de ce signal un signal d'horloge à la fréquence d'échantilLonnage, ledit signal étant resynhronisé au début de chaque ligne d'image avec le signal de synchronisation extrait du signal vidéo. According to the invention, the sampling means 10 extracts the synchronization signal from the video signal 12. It uses this signal to generate a clock signal at the sampling frequency, said signal being resynhronized at the start of each line d image with the synchronization signal extracted from the video signal.

Selon un mode de réaLisation préféré, le moyen d'échantillonnage 10 comprend en série un moyen de séparation 16 pour extraire le signal de synchronisation du signal vidéo, un moyen de traitement 18 élaborant un signal d'horloge à la fréquence de synchronisation de ligne du signal vidéo et un multiplicateur de fréquence 20 délivrant un signal d'impulsion à ta fréquence d'échantillonnage. According to a preferred embodiment, the sampling means 10 comprises in series a separation means 16 for extracting the synchronization signal from the video signal, a processing means 18 producing a clock signal at the line synchronization frequency of the video signal and a frequency multiplier 20 delivering a pulse signal at the sampling frequency.

Le moyen d'extraction 46 comprend une mémoire d'image 42 dont l'accès est commandé par un moyen d'acquisition 44. Le bus de donnée de la mémoire d'image 42 est relié au bus de donnée du convertisseur ana logique-numérique 14 Le moyen d'acquisition réalise l'incrémentation des adresses de la mémoire d'image. Il délivre un signal d'écriture dans La mémoire d'image en fonction du signal d'horloge délivré par le multiplicateur de fréquence 20 et du signal de synchronisation de ligne du signal vidéo délivré par le moyen de séparation 16.Le dernier signal permet d'inhiber le signal d'écriture et de bloquer I 'incrémentation des adresses lorsque l'échantillon numérique délivré par le convertisseur analogique-numérique correspond à une partie de synchronisation du signal vidéo et non pas à une partie utile. The extraction means 46 comprises an image memory 42 the access to which is controlled by an acquisition means 44. The data bus of the image memory 42 is connected to the data bus of the logic-to-digital converter The acquisition means increments the addresses of the image memory. It delivers a write signal to the image memory as a function of the clock signal delivered by the frequency multiplier 20 and the line synchronization signal of the video signal delivered by the separation means 16. The last signal allows 'inhibit the write signal and block the increment of addresses when the digital sample delivered by the analog-digital converter corresponds to a part of the video signal synchronization and not to a useful part.

On a représenté sur la figure 2 un mode de réalisation du moyen d'échantillonnage 10. Le chronogramme de la figure 3 représente les signaux significatifs de ce moyen d'échantillonnage. FIG. 2 shows an embodiment of the sampling means 10. The timing diagram of FIG. 3 represents the significant signals of this sampling means.

Le moyen de séparation 16 reçoit Le signal vidéo S1. Chaque trame d'image comprend un préambule P de synchronisation d'image, un signal-de recalage R et une suite de signaux de ligne L. Chaque signal de ligne comprend une impulsion de synchronisation suivie d'un signal analogique représentatif du niveau de gris de La ligne d'image lue. Le préambule P a une Longueur égale environ cinq lignes et le signal de recalage R une longueur égale environ à vingt Lignes. The separation means 16 receives the video signal S1. Each image frame comprises a preamble P for image synchronization, a registration signal R and a series of line signals L. Each line signal comprises a synchronization pulse followed by an analog signal representative of the gray level of The image line read. The preamble P has a length equal to approximately five lines and the registration signal R a length equal to approximately twenty lines.

Le moyen de séparation 16 extrait La synchronisation du signal vidéo S2. Ce moyen de séparation 16 comprend un amplificateur différentiel 22 monté en inverseur qui forme un tampon et dont la sortie est reliée à l'entrée inverseuse d'un comparateur rapide 24. The separation means 16 extracts the synchronization of the video signal S2. This separation means 16 comprises a differential amplifier 22 mounted as an inverter which forms a buffer and the output of which is connected to the inverting input of a fast comparator 24.

Un potentiel constant est appliqué sur L'entrée non inverseuse du comparateur 24 qui forme ainsi un moyen de seuillage.A constant potential is applied to the non-inverting input of comparator 24 which thus forms a thresholding means.

On a représenté le signal S2 délivré par le moyen de séparation 16 sur le chronogramme de la figure 3. Ce signal est un signal binaire qui contient les impulsions de synchronisation de ligne. Ce signal n'est pas exactement un signal d'horloge car iL manque des impulsions pendant Le préambule. The signal S2 delivered by the separation means 16 is shown on the timing diagram of FIG. 3. This signal is a binary signal which contains the line synchronization pulses. This signal is not exactly a clock signal because iL lacks pulses during the preamble.

Ces impulsions manquantes vont être ajoutées par le moyen de traitement 18 afin d'élaborer un signal d'horloge à partir duquel il sera possible de produire un signal d'échantillonnage. These missing pulses will be added by the processing means 18 in order to develop a clock signal from which it will be possible to produce a sampling signal.

Le moyen de traitement 18 comprend une pre miére bascule monostable 26, une porte OU 28 dont une entrée est reliée à la sortie de la première bascule monostable 26, une deuxième bascule monostable 30 dont l'entrée est reLiée à la sortie de la porte OU 28 et une troisième bascule monostable 32 dont l'entrée est reliée à la sortie de La deuxième bascule monostable 30 et dont la sortie inverseuse est reliée à une seconde entrée de la porte OU 28. The processing means 18 comprises a first monostable flip-flop 26, an OR gate 28 whose input is connected to the output of the first monostable flip-flop 26, a second monostable flip-flop 30 whose input is connected to the output of the OR gate 28 and a third monostable rocker 32 whose input is connected to the output of the second monostable rocker 30 and whose inverting output is connected to a second input of the OR gate 28.

La première bascule monostable 26 a une constante de temps égale à la durée des impulsions de synchronisation de ligne. Cette bascule monostable 26 permet donc de supprimer L'impulsion de synchronisation d'images c'est-à-dire le préambule dans le signal S2.  The first monostable flip-flop 26 has a time constant equal to the duration of the line synchronization pulses. This monostable flip-flop 26 therefore makes it possible to suppress the image synchronization pulse, that is to say the preamble in the signal S2.

La bascule monostable 30 a une constante de temps égale à la durée des impulsions de synchronisation de Ligne et La bascule monostable 32 une constante de temps pratiquement égale à la période des impulsions de synchronisation de ligne. Ces deux bascules monostables 30, 32 constituent donc un multivibrateur ayant une fréquence pratiquement égale à la fréquence des impulsions de synchronisation de Ligne. Ce montage permet de délivrer en sortie de la bascule monostable 30 un signal S3 dans Lequel des impuLsions de synchronisation de ligne ont été rajoutées à La place du préambule du signal S2.  Monostable flip-flop 30 has a time constant equal to the duration of the line synchronization pulses and Monostable flip-flop 32 has a time constant almost equal to the period of line synchronization pulses. These two monostable flip-flops 30, 32 therefore constitute a multivibrator having a frequency practically equal to the frequency of the line synchronization pulses. This arrangement makes it possible to deliver at the output of the monostable flip-flop 30 a signal S3 in which line synchronization pulses have been added in place of the preamble of the signal S2.

Le moyen de traitement 18 fonctionne de la façon suivante. Lorsque le signal S2 présente des impulsions à la fréquence de synchronisation de ligne, la sortie de la bascule monostable 32, dont la constante de temps est légèrement supérieure à la période des impulsions de synchronisation de ligne, est maintenue au niveau bas. Le signal S3 délivré par la bascule monostable 30 est donc égal dans ce cas au signal S2. Au contraire, lorsque le moyen de traitement 18 reçoit la partie préambule du signal S2, la bascule monostable 32 change d'état puisqu'elle n'est pas réactivée après une durée égale à une ligne. Sa sortie passe donc au niveau haut, ce qui active la bascule monostable 30. Ceci ajoute une impulsion dans le signal de sortie S3 et reactive la bascule monostable 32.Le cycle se répète pendant toute la partie préambule du signal S2.  The processing means 18 operates as follows. When the signal S2 has pulses at the line synchronization frequency, the output of the monostable flip-flop 32, whose time constant is slightly greater than the period of the line synchronization pulses, is kept low. The signal S3 delivered by the monostable flip-flop 30 is therefore equal in this case to the signal S2. On the contrary, when the processing means 18 receives the preamble part of the signal S2, the monostable flip-flop 32 changes state since it is not reactivated after a duration equal to one line. Its output therefore goes high, which activates the monostable flip-flop 30. This adds a pulse in the output signal S3 and reactivates the monostable flip-flop 32. The cycle is repeated throughout the preamble part of the signal S2.

Le moyen de traitement 18 délivre donc un signal S3 tel que représenté sur le chronogramme de La figure 3. Dans ce signal, La large impulsion unique du préambule du signal S2 a été remplacee par des impulsions de synchronisation de ligne. The processing means 18 therefore delivers a signal S3 as shown in the timing diagram of FIG. 3. In this signal, the large single pulse of the preamble of the signal S2 has been replaced by line synchronization pulses.

Le signal S3 est reçu par le multiplicateur de fréquence 20. Celui-ci comprend un oscillateur commandable en tension 34 (O.C.T.) qui délivre un signal d'horloge à la fréquence d'échantillonnage choisie. Ce signal est asservi en phase au signal S3. The signal S3 is received by the frequency multiplier 20. This includes a voltage controllable oscillator 34 (O.C.T.) which delivers a clock signal at the selected sampling frequency. This signal is phase locked to signal S3.

Cette synchronisation est réalisée par une boucle à verrouillage de phase comprenant un diviseur de fréquence 36 dont l'entrée est reliée à la sortie de
O.C.T. 34, un comparateur de phase 38 recevant sur une entrée le signal S3 et sur une autre entrée Le signal délivré par le diviseur de frequence 36, et un filtre passe-bas 40 dont L'entrée est reliée à La sortie du comparateur de phase 38 et dont la sortie délivre un signal d'erreur t commandant l'O.C.T. 34. Le rapport de division du diviseur 36 correspond au rapport des frequences du signal d'échantillonnage délivré par l'O.C.T. 34 et du signal S3 L'ensemble diviseur 36 et comparateur de phase 38 peut notamment être réalisé à L'aide d'un seul circuit intégre tel que le circuit
HEF 4750 de ...Ce circuit présente L'avantage d'avoir un rapport de division programmable.
This synchronization is achieved by a phase-locked loop comprising a frequency divider 36 whose input is connected to the output of
OCT 34, a phase comparator 38 receiving on an input the signal S3 and on another input The signal delivered by the frequency divider 36, and a low-pass filter 40 whose input is connected to the output of the phase comparator 38 and whose output delivers an error signal t controlling the OCT 34. The division ratio of the divider 36 corresponds to the ratio of the frequencies of the sampling signal delivered by the OCT 34 and of the signal S3 The divider assembly 36 and phase comparator 38 can in particular be produced using a single integrated circuit such as the circuit
HEF 4750 of ... This circuit has the advantage of having a programmable division ratio.

Le signal d'échantillonnage 54 délivré par le multiplicateur de fréquence 20 est donc un signal qui est synchronisé pour chaque Ligne, avec une impulsion de début de ligne du signal vidéo Ceci est important car les moyens de synchronisation du moyen de saisie de l'image vidéo n'étant pas asservis au dispositif de numérisation, la stabilité en fréquence des impulsions de synchronisation de ligne peut ne pas être très grande. The sampling signal 54 delivered by the frequency multiplier 20 is therefore a signal which is synchronized for each line, with a line start pulse of the video signal. This is important because the means of synchronization of the image capture means Since video is not slaved to the digitizing device, the frequency stability of the line synchronization pulses may not be very great.

Pour que le signal numérisé par le convertisseur analogique-numérique du dispositif de L'invention échantiL- lonne effectivement chaque ligne aux mêmes instants par rapport au début du signal ligne, il faut que les impulsions d'échantillonnage soient recalées sur l'impulsion de synchronisation de cette ligne. Ceci explique l'utilisation d'une boucle à verrouillage de phase dans le multiplicateur de fréquence 20.In order for the signal digitized by the analog-digital converter of the device of the invention to effectively sample each line at the same times relative to the start of the line signal, the sampling pulses must be reset to the synchronization pulse of this line. This explains the use of a phase locked loop in the frequency multiplier 20.

Il faut noter par ailleurs que le moyen d'échantillonnage ne pourrait pas fonctionner si on appliquait directement le signal S2 au multiplicateur de fréquence 20. En effet, dans ce cas, la boucle à verrouillage de phase se déverrouillerait lors du préambule pendant lequel le signal S2 est exempt d'impulsion. It should also be noted that the sampling means could not function if the signal S2 was directly applied to the frequency multiplier 20. In fact, in this case, the phase-locked loop would unlock during the preamble during which the signal S2 is pulse free.

Le reverrouiliage de la boucle demande au mieux 4 ms après la réapparition des impulsions de synchronisation de Ligne. On perd donc dans ce cas au moins 4 ms d'échantillonnage sur une image qui dure environ 20 ms.Relocking the loop requires at best 4 ms after the Line synchronization pulses reappear. In this case, therefore, at least 4 ms of sampling is lost on an image which lasts approximately 20 ms.

Ce défaut n'est pas admissible. Il y est porté remède par le moyen de traitement 18 qui rajoute des impulsions de synchronisation de ligne à la place du préambule du signal S2. This defect is not admissible. This is remedied by the processing means 18 which adds line synchronization pulses in place of the preamble of the signal S2.

On a représenté sur la figure 4 un mode de réalisation du moyen d'acquisition 46. qui réalise la mémorisation de L'image saisie. Ce moyen reçoit en entrée le signal de synchronisation S2 délivré par le moyen de séparation 16 et le signal d'horloge à la fréquence d'échantillonnage S4 délivré par le multiplicateur de fréquence 20. Ce moyen produit un signal de séquencement qui est utilisé après traitement, pour
l'adressage de la mémoire et la validation d'écriture en mémoire.
FIG. 4 shows an embodiment of the acquisition means 46. which stores the captured image. This means receives as input the synchronization signal S2 delivered by the separation means 16 and the clock signal at the sampling frequency S4 delivered by the frequency multiplier 20. This means produces a sequencing signal which is used after processing , for
memory addressing and memory write validation.

Le moyen d'acquisition de La figure 4 permet
La mémorisation d'une image numérique de 256x256 points. Les modifications à apporter à ce circuit pour mémoriser des images numériques de taille différente sont mineures. Elles concernent essentiellement les compteurs 64 à 70 et les signaux d'horloge des bascules 60 et 72. Ces modifications sont aisément réalisabLes par l'homme de l t art.
The acquisition means of Figure 4 allows
The memorization of a digital image of 256x256 points. The modifications to be made to this circuit to memorize digital images of different size are minor. They essentially relate to the counters 64 to 70 and the clock signals of the flip-flops 60 and 72. These modifications are easily achievable by those skilled in the art.

Le moyen d'acquisition 46 comprend en entrée une bascule monostable 48 dont la constante de temps est légèrement supérieure à la durée entre deux impulsions de synchronisation de Ligne. Cette bascule monostable reçoit le signal S2 délivré par Le moyen de sUpa- ration 16 du dispositif de numérisation. La sortie inverseuse de cette bascule monostable 48 est reliée à l'entrée d'horloge H d'une bascule 50 de type D dont
L'entrée est maintenue au niveau haut. La sortie inverseuse Q de cette bascule 50 est reliée à L'entrée de remise à zéro RAZ d'un compteur 50 qui reçoit sur son entrée de comptage CUP le signal 52 Une bascule 54 de type D dont L'entrée de données D est maintenue au niveau haut reçoit sur son entrée d'horloge H le signal de retenue RE du compteur 52.La sortie non inverseuse de cette bascule 54 est reliée à l'une des entrées d'une porte NON ET56.
The acquisition means 46 comprises as input a monostable flip-flop 48 whose time constant is slightly greater than the duration between two line synchronization pulses. This monostable flip-flop receives the signal S2 delivered by the support means 16 of the digitizing device. The inverting output of this monostable flip-flop 48 is connected to the clock input H of a flip-flop 50 of type D, of which
The entrance is kept high. The inverting output Q of this flip-flop 50 is connected to the reset input RESET of a counter 50 which receives on its counting input CUP the signal 52 A flip-flop 54 of type D whose data input D is maintained at the high level receives on its clock input H the retaining signal RE of the counter 52. The non-inverting output of this flip-flop 54 is connected to one of the inputs of a NON ET56 gate.

Cette porte reçoit également le signal S4 délivré par le multiplicateur de fréquence 20, un signal
J de validation de l'échantillonnage sur une ligne de l'image et un signal F de validation d'échantillonnage d'une image. Le signal délivré par la porte NON ET 56 constitue au signe près le signal d'adressage de la mémoire d'image 42 et de commande d'écriture dans cette mémoire. Une porte NON ET 58 montée en inverseur rétablit le signe de ce signal.
This gate also receives the signal S4 delivered by the frequency multiplier 20, a signal
J for validating the sampling on a line of the image and a signal F for validating the sampling of an image. The signal delivered by the NAND gate 56 constitutes, near the sign, the signal for addressing the image memory 42 and for commanding writing to this memory. A NAND gate 58 mounted in inverter restores the sign of this signal.

Le signal J est produit par la sortie inverseuse Q d'une bascule 60 de type D dont l'entrée de
données est maintenue au niveau haut. L'entrée de remise se à zéro RAZ de cette bascule est commandée par la sortie inverseuse d'une bascule monostable 62 dont la constante de temps est de l'ordre de grandeur de la durée d'une impulsion de synchronisation de ligne.
The signal J is produced by the inverting output Q of a flip-flop 60 of type D whose input of
data is kept high. The reset reset input of this flip-flop is controlled by the inverting output of a monostable flip-flop 62 whose time constant is of the order of magnitude of the duration of a line synchronization pulse.

Cette bascule monostable 62 reçoit en entrée le signal et et se déclenche sur Le front montant de ce signat. This monostable flip-flop 62 receives the signal as an input and is triggered on the rising edge of this sign.

Le signal délivré par la sortie inverseuse de la porte 56 constitue un signal d'horloge pour incrémenter quatre compteurs 64, 66, 68 et 70. Chacun de ces compteurs est un compteur à quatre bits. Ils sont reliés entre eux de manière connue de manière à constituer un compteur à seize bits. Ces seize sorties permettent de définir les 256x256 adresses de La mémoire d'image. Notons que le signal d'horloge de la bascule 60 est constitué par Le signal de retenue RE du compteur 66. The signal delivered by the inverting output of gate 56 constitutes a clock signal to increment four counters 64, 66, 68 and 70. Each of these counters is a four-bit counter. They are interconnected in a known manner so as to constitute a counter with sixteen bits. These sixteen outputs make it possible to define the 256 × 256 addresses of the image memory. Note that the clock signal of the flip-flop 60 is constituted by the retaining signal RE of the counter 66.

Le signal de retenue RE du compteur 70 constitue d'autre part Le signal d'horloge d'une bascule 72 de type D dont L'entrée est maintenue au niveau haut. On the other hand, the retaining signal RE of the counter 70 constitutes the clock signal of a flip-flop 72 of type D, the input of which is kept high.

La sortie inverseuse Q de cette bascule délivre Le signal F, d'une part à la porte ET 56, et d'autre part, à une bascule monostable 74 dont la constante de temps est de l'ordre de grandeur de la durée d'une impulsion de synchronisation de ligne. La sortie inverseuse de cette bascule monostable 74 est reliée aux entrées de remise à zéro RAZ des bascules 50 et 54.The inverting output Q of this flip-flop delivers the signal F, on the one hand to the AND gate 56, and on the other hand, to a monostable flip-flop 74 whose time constant is of the order of magnitude of the duration of a line synchronization pulse. The inverting output of this monostable flip-flop 74 is connected to the reset reset inputs of flip-flops 50 and 54.

Le circuit de la figure 4 comprend enfin une bascule 76 de type D dont l'entrée de données est maintenue à L'état haut. L'entrée de remise à zéro RAZ de cette bascule est reliée à la sortie non inverseuse de la bascule monostable 48. Cette bascule reçoit sur son entrée d'horl-oge H le signal délivré par ta porte 56. The circuit of FIG. 4 finally comprises a flip-flop 76 of type D whose data entry is maintained in the high state. The reset input RESET of this flip-flop is connected to the non-inverting output of the monostable flip-flop 48. This flip-flop receives on its clock input H the signal delivered by your gate 56.

Sa sortie non inverseuse Q est reliée aux entrées de
remise à zéro RAZ des compteurs 64, 66, 68 et 70.
Its non-inverting output Q is connected to the inputs of
reset to zero of counters 64, 66, 68 and 70.

On va maintenant expliquer le fonctionnement de ce circuit en se référant aux figures 5 et 6 qui représentent respectivement des signaux au niveau image et des signaux au niveau ligne du signal vidéo. We will now explain the operation of this circuit with reference to FIGS. 5 and 6 which respectively represent signals at the image level and signals at the line level of the video signal.

On a représenté sur la figure 5 le signal de synchronisation S2 produit par le moyen de séparation 16 du dispositif de numérisation. On a indiqué le numéro des impulsions de synchronisation de ligne pour une image de ce signal. Il y a 313 impulsions de synchronisation de ligne dans une image parmi lesquelles environ 290 correspondent effectivement à une ligne de l'image vidéo, les 20 premières impulsions de synchronisation de ligne n'étant pas suivies d'un signal analogique, mais servant uniquement à la synchronisation du signal. FIG. 5 shows the synchronization signal S2 produced by the separation means 16 of the digitizing device. The number of line synchronization pulses has been given for an image of this signal. There are 313 line synchronization pulses in an image of which approximately 290 actually correspond to a line of the video image, the first 20 line synchronization pulses not being followed by an analog signal, but only used for signal synchronization.

Une première fonction du circuit de la figure 4 est donc de sélectionner 256 lignes parmi les 290 lignes d'image du signal vidéo. La solution suivie ici consiste à numériser les 256 lignes centrales, soit environ les lignes 32 à 288. A first function of the circuit of FIG. 4 is therefore to select 256 lines from the 290 image lines of the video signal. The solution followed here is to digitize the 256 central lines, approximately lines 32 to 288.

Ceci est obtenu de la manière suivante. Le debut d'image dans le signal S2 est détecté par la bascule monostable 48 dont la constante de temps est légèrement supérieure à la durée entre deux impulsions de synchronisation de ligne. Cette bascule monostable délivre sur sa sortie inverseuse le signal A représenté sur la figure 5. La bascule 50 reçoit ce signal A sur son entrée d'horloge et délivre donc un signal B qui bloque la remise à zéro du compteur 52. Ce dernier commence alors le comptage des impulsions du signal S2 et délivre un signal de retenue C qui passe au niveau haut lorsque le nombre d'impulsions reçues atteint une valeur prédéterminée, égale à 32 sur la figure 5.Pendant ce comptage, la sortie non inverseuse de la bascule 54 est au niveau bas (elle a été remise à zéro à la fin de
la numérisation de la dernière image selon un procédé qui sera décrit dans La suite). Ce signal, noté D, repasse au niveau haut lorsqu'il y a une retenue dans le compteur. IL est remis à L'état bas Lorsque 256 lignes d'image ont été mémorisées.
This is achieved in the following manner. The start of image in the signal S2 is detected by the monostable flip-flop 48 whose time constant is slightly greater than the duration between two line synchronization pulses. This monostable flip-flop delivers on its inverting output the signal A shown in FIG. 5. The flip-flop 50 receives this signal A on its clock input and therefore delivers a signal B which blocks the resetting of the counter 52. The latter then begins counting the pulses of signal S2 and deliver a carry signal C which goes high when the number of pulses received reaches a predetermined value, equal to 32 in FIG. 5. During this counting, the non-inverting output of the flip-flop 54 is at low level (it was reset at the end of
the digitization of the last image according to a process which will be described in the following). This signal, denoted D, returns to the high level when there is a hold in the counter. It is reset to Low when 256 image lines have been stored.

Le comptage des Lignes mémorisées se fait de la manière suivante. Lorsqu'un début d'image est detec- té par La bascule monostable 48, La bascule 76 remet à zero les compteurs 64, 66, 68 et 70 d'adressage des mémoires ainsi que La bascule 72. Pour chaque nouveau point d'image mémorisé, Les compteurs sont incrémentés.  The counting of stored lines is done as follows. When an image start is detected by monostable flip-flop 48, flip-flop 76 resets the memory addressing counters 64, 66, 68 and 70 as well as flip-flop 72. For each new image point memorized, The counters are incremented.

Le signal E relié à la broche RE de retenue du compteur 70 passe donc au niveau haut lorsque 256x256 points d'image ont été mémorisés. Le front montant de ce signal E indique donc que 256 Lignes d'image ont été me- morisées. Ce changement d'état du signal E fait bascu 1er au niveau bas le signal F qui vient donc, d'une part, fermer la porte 56 et d'autre part, remettre à zéro Les bascules 50 et 54 par L'intermédiaire de La bascule monostable 74.The signal E connected to the retaining pin RE of the counter 70 therefore goes high when 256 × 256 dots of image have been stored. The rising edge of this signal E therefore indicates that 256 image lines have been stored. This change of state of the signal E switches the signal F to the 1st level low, which therefore comes, on the one hand, to close the door 56 and on the other hand, to reset the flip-flops 50 and 54 by means of monostable scale 74.

Sur te chronogramme de la figure 5, le front montant du signal E se traduit par le basculement du signal F qui induit lui-même une impulsion au niveau bas du signal G de sortie de La bascule monostable 74 qui commande la remise à zéro des signaux B et D. On the timing diagram of FIG. 5, the rising edge of the signal E results in the switching of the signal F which itself induces a pulse at the low level of the output signal G of the monostable flip-flop 74 which controls the resetting of the signals B and D.

Le signal d'horloge S4 traverse donc la porte 56 uniquement lorsque le signal D est à l'état haut. The clock signal S4 therefore crosses the gate 56 only when the signal D is in the high state.

Ceci autorise L'échantillonnage pendant 256 Lignes de l'image vidéo. Cependant, pendant cet intervalle, le signal vidéo comporte une partie utile, qui est à numériser et à mémoriser, et une partie inutile constituée par les impulsions de synchronisation de ligne. Le signal J est justement produit de manière à bloquer le signal S4 pendant la partie inutile du signal vidéo.This allows sampling for 256 lines of the video image. However, during this interval, the video signal comprises a useful part, which is to be digitized and stored, and a useless part constituted by the line synchronization pulses. The signal J is precisely produced so as to block the signal S4 during the useless part of the video signal.

On va indiquer le mode de production de ce signal J en référence à la figure 4 et en référence au chronogramme d ta figure 6. The mode of production of this signal J will be indicated with reference to FIG. 4 and with reference to the timing diagram of FIG. 6.

Sur La figure 6, on a représenté le signal vidéo S3 à numériser et le signal de synchronisation de
Ligne S2 extrait de ce signal S3.
FIG. 6 shows the video signal S3 to be digitized and the synchronization signal of
Line S2 extracted from this signal S3.

Pour que L'image numérique obtenue par Le dispositif de numérisation corresponde à L'image analogique du signal S3, il ne faut échantillonner que la partie utile (analogique) du signal S3, Dans Les dispositifs de numérisation connus, cette précaution n' est pas toujours prise et L'échantiLLonnage ne mémorise pas uniquement Le signal d'image mais également Les signaux de synchronisation. Le moyen d'acquisition de la figure 4 permet au contraire de n'échantillonner que la partie utile du signal vidéo. Pour cela, on va produire un signal J qui valide le signal d'échantillonnage uniquement dans la partie analogiq-ue du signal vidéo, ceci 256 fois par ligne vidéo.Ces 256 impulsions d'echantillonnage sont équidistantes et sont de préférence centrées sur une Ligne de L'inage vidéo. In order for the digital image obtained by the digitizing device to correspond to the analog image of the signal S3, it is only necessary to sample the useful part (analog) of the signal S3. In known digitizing devices, this precaution is not always taken and Sampling does not memorize not only the image signal but also the synchronization signals. The acquisition means of FIG. 4 on the contrary makes it possible to sample only the useful part of the video signal. For this, we will produce a signal J which validates the sampling signal only in the analog part of the video signal, this 256 times per video line. These 256 sampling pulses are equidistant and are preferably centered on a Line from Inage video.

Ce signat de validation est Le signal J. Pour l'obtenir, on décale le signal S2 au moyen de La bascule monostable 62. La constante de temps de cette bascule est choisie de manière à ce que le début de l'échantillonnage ait lieu à un instant tel que L'échantillonnage est centré sur la partie analogique d'une ligne du signal vidéo. Le signal I délivré par la bascule monostable 62 est appliqué sur l'entrée de remise à zéro RAZ de la bascule 60 dont la sortie inverseuse délivre le signal J. Celui-ci passe donc au niveau haut à La fin de l'impulsion délivrée par la bascule monostable 62
L'échcntillonnage de la ligne du signal vidéo commence alors.Lorsque 256 points d'image ont été mémorisés, Le signal de retenue RE du compteur 66 passe au niveau haut, ce qui induit un basculement du signal
J et termine L'-rhantillonnage de la Ligne.
This validation signal is the signal J. To obtain it, the signal S2 is shifted by means of the monostable flip-flop 62. The time constant of this flip-flop is chosen so that the start of sampling takes place at an instant such that Sampling is centered on the analog part of a line of the video signal. The signal I delivered by the monostable flip-flop 62 is applied to the reset input RESET of flip-flop 60 whose inverting output delivers the signal J. This therefore goes high at the end of the pulse delivered by monostable scale 62
The sampling of the video signal line then begins. When 256 image points have been memorized, The retaining signal RE of the counter 66 goes high, which induces a signal switching
J and finish sampling the line.

Sur les figures 5 et 6 Les signaux H et SE représentent respectivement le signal d'ehantillonna- ge au niveau d'une image et au niveau d'une ligne du signal vidéo. In FIGS. 5 and 6 The signals H and SE respectively represent the sampling signal at the level of an image and at the level of a line of the video signal.

On a représenté sur La figure 7 un tableau synoptique d'un système de traitement d'image permet tant la numérisation d'une image vidéo, La visuaLisa- tion d'une image en cours d'acquisition ou La visuali- sation d'une image numérique traitée par un calcula teur.- Le dispositif de numérisation d'une image vidéo incLus dans ce système est conforme a L'invention. FIG. 7 shows a synoptic table of an image processing system which allows both the digitization of a video image, the visualization of an image in the course of acquisition or the visualization of a digital image processed by a computer. The device for digitizing a video image included in this system is in accordance with the invention.

Ce système comprend un moyen de saisie d'image 4 constitué d'une caméra vidéo 6 et eventuellexent d'un moyen de synchronisation de balayage 8. Le signal délivre par ce moyen de saisie d'image est reçu dans un dispositif de numérisation 2 conforme à L'invention. This system comprises an image capture means 4 consisting of a video camera 6 and possibly a scan synchronization means 8. The signal delivered by this image capture means is received in a conforming digitizing device 2 to the invention.

Ce dispositif comprend en série un moyen de séparation 16 pour extraire Le signal de synchronisation du signal vidéo, un moyen de traitement 18 pour élaborer un signal d'horloge à la fréquence de synchronisation de ligne, un muLtipLicateur de fréquence 20 élaborant un signal d'horLoge à ta fréquence d'echan titlonnage, Ledit signal étant resynchronisé sur chaque impulsion de synchronisation de Ligne du signal vidéo. This device comprises in series a separation means 16 for extracting the synchronization signal from the video signal, a processing means 18 for producing a clock signal at the line synchronization frequency, a frequency multiplier 20 producing a signal clock at your standardization frequency, said signal being resynchronized on each line synchronization pulse of the video signal.

Ce signal d'horloge est appliqué sur L'entrée de commande du convertisseur anaLogique-numérique 14 qui re çoit sur son entrée de données Le signal vidéo. Le convertisseur analogique-numerique 14 délivre en sortie un signal vidéo numérisé.This clock signal is applied to the control input of the analog-digital converter 14 which receives the video signal on its data input. The analog-digital converter 14 outputs a digitized video signal.

Une mémoire d'image 42 dont l'adressage est commandé par un moyen d'acquisition 44 recevant en entrée Le signal d'horloge déLivré par le multiplicateur de fréquence 20 et le signal de synchronisation de ligne délivré par le moyen de séparation 16 permet de charger dans la mémoire d'image 42 une image numérique extraite du signal vidéo numérisé délivre par le convertisseur analogique-numérique 14. An image memory 42, the addressing of which is controlled by an acquisition means 44 receiving as input the clock signal delivered by the frequency multiplier 20 and the line synchronization signal delivered by the separation means 16 makes it possible to load into the image memory 42 a digital image extracted from the digitized video signal delivered by the analog-digital converter 14.

Ce dispositif de numérisation de L'invention, dont les figures 1 à 6 illustrent un mode de réalisation, cosntitue L'une des trois fonctions du systeme de la figure 7. This digitizing device of the invention, of which FIGS. 1 to 6 illustrate an embodiment, constitutes one of the three functions of the system of FIG. 7.

Une autre fonction intéressante réalisée par ce système est la visualisation de L'image en cours d'acquisition par le dispositif de numérisation. Cette fonction est obtenue par l'utilisation d'un convertisseur numérique-analgoique 48 dont L'entrée de données est reliée à la sortie du convertisseur analogique numérique 14 et dont l'entrée de commande reçoit le signal de synchronisation de ligne délivré par Le moyen de séparation 16. Le signal analogique délivré par ce convertisseur analogique-numérique 48 est appliqué à un moyen de visualisation 50. Another interesting function performed by this system is the visualization of the image being acquired by the digitizing device. This function is obtained by the use of a digital-analog converter 48 whose data input is connected to the output of the analog-digital converter 14 and whose control input receives the line synchronization signal delivered by the means separation device 16. The analog signal delivered by this analog-digital converter 48 is applied to a display means 50.

Cette fonction permet de visualiser L'image numérique en cours d'acquisition dans la mémoire d'image 42 et non pas seulement L'image vidéo délivrée par la caméra 6. Ce contrôle de L'image en cours d'acquisition n'est pas possible avec les dispositifs connus. This function allows viewing the digital image being acquired in the image memory 42 and not only the video image delivered by the camera 6. This control of the image being acquired is not possible with known devices.

Dans ceux-ci, l'image ne peut être visualisée qu'après son acquisition. Les grandeurs caractéristiques de l'image (luminosite, contraste) sont donc réglées par tâtonnements en mémorisant et visualisant successivement plusieurs images jusqu a L'obtention d'une image numérique correcte. Avec Le système de L'invention, au contraire, Le résultat d'une modification du réglage de
La luminosité ou du contraste apparat en temps réel, ce qui simplifie considérabLement la saisie d'une image.
In these, the image can only be viewed after its acquisition. The characteristic magnitudes of the image (brightness, contrast) are therefore adjusted by trial and error by memorizing and viewing successively several images until a correct digital image is obtained. With the system of the invention, on the contrary, the result of a modification of the setting of
The brightness or contrast appears in real time, which considerably simplifies the capture of an image.

La troisième fonction réalisée par le système de la figure 7 est une fonction de traitement d'une image numérique. Cette fonction est réalisée par un calculateur 52 relie à La mémoire 42 par un canal DMA. The third function performed by the system of FIG. 7 is a function for processing a digital image. This function is performed by a computer 52 connected to the memory 42 by a DMA channel.

Le calculateur peut notamment effectuer les traitements suivants : - incrustation de texte à l'image, - copie de L'image sur une imprimante graphique, - histogramme, - renforcement de contraste, - suivi automatique de contour, - transformation de L'image en pseudo-couleurs. The calculator can in particular carry out the following treatments: - text overlay in the image, - copy of the image on a graphic printer, - histogram, - contrast enhancement, - automatic contour tracking, - transformation of the image into pseudo-colors.

Le système peut fonctionner sous trois modes : sans mémoire, en écriture et en Lecture. The system can operate in three modes: memoryless, write and read.

Dans le mode sans mémoire, les entrées et les sorties de toutes Les mémoires sont en haute impédance. In the memoryless mode, the inputs and outputs of all the memories are at high impedance.

Le convertisseur numérique-analogique 48 reçoit Le signal vidéo numérisé du convertisseur analogique-nuse- rique 14 et y mélange te signal de synchronisation de
Livré par le moyen de séparation 16. Ceci permet donc la visualisation de L'image filnée en temps réel.
The digital-to-analog converter 48 receives the digitized video signal from the analog-to-digital converter 14 and mixes there the synchronization signal of
Delivered by the separation means 16. This therefore allows the visualization of the spun image in real time.

Dans le fonctionnement en écriture, le fonctionnement est identique au fonctionnement précédent mais de plus La mémoire d'image 42 reçoit Les impulsions d'écriture WR et de sélection CS. In the write operation, the operation is identical to the previous operation but moreover the image memory 42 receives the write and selection pulses WR and CS.

Dans le fonctionnement en lecture, la sortie du convertisseur analogique-numérique 14 est mise en haute impédance et La mémoire d'image 42 est validée en
Lecture. L'image visualisée par le moyen de visualisation 50 provient de la mémoire d'image 42.
In read operation, the output of the analog-digital converter 14 is set to high impedance and the image memory 42 is validated in
Reading. The image displayed by the display means 50 comes from the image memory 42.

On a représenté sur La figure 8 te schéma d'un circuit permettant de choisir L'un des trois modes de fonctionnement du système. FIG. 8 represents a diagram of a circuit making it possible to choose one of the three operating modes of the system.

Ce circuit comprend un inverseur 76 recevant en entrée le signaL d'échantillonnage SEs une porte
NON ET 78 à trois entrées, L'une reliée à La sortie de
l'inverseur 76, une autre reliée à la masse à travers un interrupteur 80, une troisième reLiée à ta sortie inverseuse Q d'une bascule 82 de type D.
This circuit includes an inverter 76 receiving as input the sampling signal SEs a door
NO AND 78 with three inputs, one connected to the output of
the inverter 76, another connected to ground through a switch 80, a third connected to the inverting output Q of a flip-flop 82 of type D.

L'entrée de données D de cette bascule est maintenue au niveau haut ; son entrée d'horloge H re çoit le signal A qui presente un front montant sur chaque debut d'image du signal vidéo. Ce signal est déli- vré par la bascule monostable 48 du circuit de ta figure 4. L'entrée de remise à zéro RAZ de cette bascuLe 82 est commandée par la sortie non inverseuse Q d'une bascule 84 de type J-K. Les entres J et K de cette bascule sont maintenues au niveau haut. L'entrée d'horloge H de cette bascule 84 est reliée à un bouton poussoir 86. Le signal reçu sur L'entrée d'horloge H de La bascule 84 est au niveau haut ; il passe au niveau bas Lorsque le bouton poussoir 86 est activé. The data entry D of this flip-flop is kept high; its clock input H receives the signal A which presents a rising edge at each start of image of the video signal. This signal is delivered by the monostable flip-flop 48 of the circuit of FIG. 4. The reset input RAZ of this flip-flop 82 is controlled by the non-inverting output Q of a flip-flop 84 of type J-K. Entries J and K of this rocker are maintained at the high level. The clock input H of this flip-flop 84 is connected to a push button 86. The signal received on the clock input H of flip-flop 84 is at the high level; it goes low When the push button 86 is activated.

Les signaux produits par ce circuit sont - un signal STROMBE de validation du convertisseur numé
rique-analogique, - un signal WR qui positionne La mémoire d'image 42 en
écriture lorsqu'il est au niveau bas et en Lecture
lorsqu'il est au niveau haut, - un signal de validation OE (en anglais "output ena
ble") de sortie de données de la mémoire d'image 42, - et un signal CE (en anglais "chip enable") d'activa
tion dd convertisseur analogique numérique.
The signals produced by this circuit are - a STROMBE validation signal from the digital converter
rique-analog, - a signal WR which positions the image memory 42 in
write when low and read
when it is high, - an OE validation signal (in English "output ena
ble ") of data output from the image memory 42, - and a CE signal (in English" chip enable ")
dd analog to digital converter.

Le circuit fonctionne de la façon suivante. The circuit works as follows.

L'interrupteur 80 permet la sauvegarde du contenu de la mémoire d'image 42. Lorsqu'il est ouvert, le signal 7R est au niveau haut et il est impossible d'écrire dans la mémoire d'image 42. L'image mémorisée est donc conserrée.The switch 80 allows the contents of the image memory 42 to be saved. When it is open, the signal 7R is at the high level and it is impossible to write to the image memory 42. The stored image is therefore confined.

D'autre part, le bouton poussoir 86 et la bascule 84 associés constituent une bascule bistable. On the other hand, the associated push button 86 and the rocker 84 constitute a bistable rocker.

Le signal de sortie Q de la bascule 84 change donc d'état à chaque activation du bouton poussoir 86. The output signal Q of the flip-flop 84 therefore changes state at each activation of the push button 86.

Dans un état, le convertisseur analogiquenumérique est actif (signal CE au niveau bas) et L'ima- ge reconstituée sur Le moyen de visuatisation 50 provient alors de La caméra vidéo. Dans cet état, la mé- moire d'image 42 est chargée ou non avec l'image numérisée selon L'état de L'interrupteur 80. In one state, the analog-to-digital converter is active (signal CE at the low level) and the image reconstructed on the viewing means 50 then comes from the video camera. In this state, the image memory 42 is loaded or not with the image scanned according to the state of the switch 80.

Dans L'autre état, Le convertisseur analogique numérique est au repos. En revanche, le signaL de validation de sortie des mémoires (signaL Xt) est actif et Les impuLsions d'écriture WR sont inhibées. Le sys tème Lit donc Le contenu de La mémoire damage 42 et en restitue L'image sur Le moyen de visualisation 50. In the other state, the analog to digital converter is at rest. On the other hand, the signal for validation of memory output (signaL Xt) is active and the write impulses WR are inhibited. The system therefore reads the content of the damage memory 42 and restores the image on the display means 50.

Lors du passage du premier état dans L'autre,
La mémorisation de L'image en cours est poursuivie jusqu'à La fin de cette image, Le changement d'état étant synchronisé avec le début d'une image vidéo par le signal A appliqué sur L'entrée d'horloge H de La bascu
Le 82.
When passing from the first state to the other,
The memorization of the current image is continued until the end of this image, the change of state being synchronized with the start of a video image by the signal A applied to the clock input H of La bascu
The 82.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de numérisation d'une image vidéo caractérisé en ce qu'il comprend : - un moyen d'échantiLLonnage (10) recevant un signal 1. Device for digitizing a video image, characterized in that it comprises: - a sampling means (10) receiving a signal d'image vidéo et délivrant un signaL d'horloge à la video image and delivering a clock signal to the frequence d'échantillonnage, ce signal d'horloge sampling frequency, this clock signal étant resynchronisé sur chaque impulsion de synchro being resynchronized on each sync pulse nisation de Ligne du signal d'image vidéo, - un convertisseur analogique-numérique (14) recevant Line definition of the video image signal, - an analog-digital converter (14) receiving Le signal d'image vidéo sur son entrée de données et The video image signal on its data input and Le signaL d'horloge sur son entrée de commande The clock signal on its control input d'échantillonnage, Ledit convertisseur analogiquenu sampling, said analog converter merdique (14) dé Livrant un signal numérisé du signal shit (14) dice Delivering a digitized signal vidéo, - un moyen d'extraction (46) pour extraire du signaL video, - an extraction means (46) for extracting the signal numérisé une image numérisée par élimination des scanned a scanned image by eliminating échantillons du signal numérisé correspondant à la samples of the digitized signal corresponding to the synchronisation du signal vidéo. video signal synchronization. 2. Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que Le moyen d'échantillonnage (10) comprend en série : - un moyen de séparation (16) recevant Le signal vidéo 2. Device according to claim 1, characterized in that the sampling means (10) comprises in series: - a separation means (16) receiving the video signal et délivrant la composante de synchronisation dudit and delivering the synchronization component of said signal vidéo, - un moyen de traitement (18) élaborant un signal video signal, - a processing means (18) generating a signal d'horloge à La fréquence de synchronisation de Ligne, - un multiplicateur de fréquence (20) dé livrant un si clock at Line synchronization frequency, - a frequency multiplier (20) delivering if signal d'horloge resynchronisé sur chaque impulsion de clock signal resynchronized on each pulse of synchronisation de Ligne du signal d'image vidéo. Line synchronization of the video image signal. 3. Dispositif selon la revendication 2, ca racterisé en ce que le moyen de séparation (16) comprend un moyen de seuillage (24). 3. Device according to claim 2, ca racterized in that the separation means (16) comprises a thresholding means (24). 4. Dispositif selon la revendication 2, ca racterisé en ce que le moyen de traitement (18) comprend une première bascule monostable (26), délivrant des impulsions dont la constante de temps est égale à la durée des impulsions de synchronisation de ligne du signal vidéo, une porte OU (28) dont une entrée est reliée à la sortie de ladite première bascule monostable, une deuxième bascule monostable (30) semblable à la première bascule monostabLe, et dont L'entrée est reLiée à la sortie de la porte OU, et une troisième bascule monostable (32) dont L'entrée est reliée à la sortie de la deuxième bascule monostable et la sortie inverseuse à une autre entrée de la porte OU, ladite troisième bascule monostable ayant une constante de temps égale à la durée entre deux impulsions consécutives de synchronisation de ligne du signal vidéo. 4. Device according to claim 2, ca racterized in that the processing means (18) comprises a first monostable flip-flop (26), delivering pulses whose time constant is equal to the duration of the signal line synchronization pulses video, an OR gate (28) whose input is connected to the output of said first monostable flip-flop, a second monostable flip-flop (30) similar to the first monostable flip-flop, and whose input is linked to the output of the OR gate , and a third monostable flip-flop (32) whose input is connected to the output of the second monostable flip-flop and the inverting output to another input of the OR gate, said third monostable flip-flop having a time constant equal to the duration between two consecutive line synchronization pulses of the video signal. 5. Dispositif selon la revendication 2, ca ractérisé en ce que le multiplicateur de fréquence (20) comprend un oscillateur commandable en tension (34) délivrant un signal d'horloge à la fréquence d'échantillonnage, un diviseur (36) recevant le signal d'horloge et délivrant un signal à La fréquence de synchronisation de ligne, un comparateur de phase (38) recevant le signal délivré par le diviseur et le signal délivré par le moyen de traitement et délivrant à travers un filtre passe-bas (40) un signal d'erreur () pour commander l'oscillateur (34). 5. Device according to claim 2, ca characterized in that the frequency multiplier (20) comprises a voltage controllable oscillator (34) delivering a clock signal at the sampling frequency, a divider (36) receiving the signal clock and delivering a signal at the line synchronization frequency, a phase comparator (38) receiving the signal delivered by the divider and the signal delivered by the processing means and delivering through a low-pass filter (40) an error signal () for controlling the oscillator (34). 6. Dispositif selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que Le moyen d'extraction (46) comprend une mémoire (42) dont L'entrée de donnée est reliée au convertisseur analogique-numérique (14) et un moyen d'acquisition (44) recevant en entrée le signal d'hor 6. Device according to claim 1, ca characterized in that the extraction means (46) comprises a memory (42), the data input of which is connected to the analog-digital converter (14) and an acquisition means ( 44) receiving the clock signal as input Loge à la fréquence d'échantillonnage et le signal de synchronisation de ligne du signal vidéo et dé Livrant un signal d'adressage vers la mémoire (42).Houses the sampling frequency and the line synchronization signal of the video signal and delivers an addressing signal to the memory (42). 7. Dispositif selon la revendication 6, ca ractérisé en ce que le moyen d'acquisition (44) comprend des moyens pour sélectionner N tignes consécutives parmi Les F Lignes d'une image vidéo < N < P), et des moyens pour échantiLLonner Q points par Ligne sélec tionnée.  7. Device according to claim 6, ca characterized in that the acquisition means (44) comprises means for selecting N consecutive tignes from among the F lines of a video image <N <P), and means for sampling Q points per Line selected. 8. Dispositif selon La revendication 7, ca ractérisé en ce que Le moyen d'acquisition (44) comprend en outre-des moyens pour Limiter l'échantíLlonna- ge de chaque Ligne à la partie utiLe du signal vidéo. 8. Device according to claim 7, characterized in that the acquisition means (44) further comprises means for limiting the sampling of each line to the useful part of the video signal. 9. Système de numérisation et de visualisation d'une image caractérisé en ce.qu'il comprend : - un dispositif de numérisation, - un convertisseur numérique-anaLogique (48) dont 9. An image digitization and display system characterized in that it comprises: - a digitizing device, - a digital-to-analog converter (48) including L'entrée de commande reçoit Le signal de synchronisa The control input receives the synchronization signal tion du signal vidéo, - un moyen pour relier Le bus de données du convertis tion of the video signal, - a means of connecting the convertor's data bus seur numérique-analogique (48) au bus de données du digital-analog sor (48) to the data bus of the convertisseur analogique-numérique (14) ou au bus de analog-to-digital converter (14) or to the bus données de la mémoire d'image (42), - un moyen de visualisation (50) recevant le signal vi image memory data (42), a display means (50) receiving the signal vi deo délivré par Le convertisseur numérique-analogi-  deo delivered by the digital-analog converter que, le dispositif de numérisation étant conforme à L'une quelconque des revendications 1 à 8. that, the digitizing device being in accordance with any one of claims 1 to 8. 10. Système de numérisation et de visualisation d'une image selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un calcuLateur (52) de traitement d'image relié à la mémoire d'image (42) par un canal d'accès direct à la mémoire.  10. An image digitization and display system according to claim 9, characterized in that it further comprises an image processing calculator (52) connected to the image memory (42) by a channel d 'direct access to memory.
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