FR2570912A1

FR2570912A1 - Recepteur photoelectrique avec adaptation locale de la luminosite

Info

Publication number: FR2570912A1
Application number: FR8514131A
Authority: FR
Inventors: Roderich Ruger
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1986-03-28
Also published as: GB8523214D0; GB2165121B; DE3435064A1; GB2165121A; US4694333A

Abstract

RECEPTEUR PHOTOELECTRIQUE POUR UN APPAREIL DE PRISE DE VUE, EN PARTICULIER POUR UN APPAREIL D'IMAGERIE THERMIQUE, AVEC ADAPTATION LOCALE DE LA LUMINOSITE. LE RECEPTEUR PHOTOELECTRIQUE COMPORTE AU MOINS UN PREMIER ELEMENT DETECTEUR 1 POUR LE BALAYAGE PONCTUEL DE L'IMAGE PRODUITE PAR UNE OPTIQUE DE RECEPTION ET AU MOINS UN SECOND ELEMENT DETECTEUR 2 ASSOCIE A UN OU A PLUSIEURS PREMIERS ELEMENTS DETECTEURS, ET PRESENTANT UNE ASSEZ GRANDE SURFACE SENSIBLE AU RAYONNEMENT POUR CAPTER AU MOINS UNE PARTIE DE L'ENVIRONNEMENT D'UN POINT D'IMAGE CAPTE PAR UN PREMIER ELEMENT DETECTEUR.

Description

70912

RECEPTEUR PHOTOELECTRIQUE AVEC ADAPTATION LOCALE DE

LA LUMINOSITE

L'invention se rapporte à un récepteur photoélec-

trique pour un appareil de prise de vue, en particulier pour un appareil d'imagerie thermique,avec adaptation locale de la luminosité,ainsi qu'à un procédé pour cette

adaptation locale de la luminosité.

Par le "Frankfurter Allgemeinen Zeitung" du 18.06.75, N 137, à la page 1 de la rubrique "Natur und Wissenschaft", on connaît un dispositif et un procédé pour l'adaptation

locale de la luminosité pour enregistrementsde télévision.

A cet effet, la prise de vue est faite avec deux caméras

qui balaient l'image en synchronisme. L'une des deux ca-

méras est réglée floue de manière que son signal corres-

ponde à la luminosité moyenne d'un petit disque de l'en-

vironnement du point d'image proprement dit. Dans un ap-

pareil spécial,non décrit en détail ici, les signaux des deux caméras sont comparés électroniquement de telle sorte que l'échelle de luminosité soit adaptée point par point aux conditions d'éclairage à chaque fois existantes. Le contrasteentre deux éléments d'image voisins reste ainsi maintenu sans modification, mais les parties sombres

d'une scène peuvent de cette façon être par exemple dé-

tachées des parties éclairées et rendues plus visibles.

Au total, on obtient donc une augmentation dynamique

lors de la prise de vues.

Comme ce procédé nécessite deux appareils de prise de vue complets (ici: caméra TV), il est par conséquent coûteux. Encore plus onéreux serait le procédé pour des

appareils d'imagerie thermique dont les détecteurs néces-

sitent leurspropresdispositifsde refroidissement.

L'invention a par conséquent pour objet de mettre au point un récepteur photoélectrique pour un appareil de prise de vue, en particulier un appareil d'imagerie thermique avec adaptation locale de la luminosité,qui

puisse fonctionner avec un nombre d'appareils considé-

rablement réduit. Ce résultat est atteint selon l'inven-

tion par le fait que le récepteur photoélectrique com-

porte au moins un premier élément détecteur pour le ba-

layage ponctuel de l'image produite par une optique de

réception et au moins un second élément détecteur asso-

cié à un ou à plusieurs premiers éléments détecteurs et

présentant une assez grande surface sensible au rayon-

nement pour capter au moins une partie de l'environ-

nement d'un point d'image capté par un premier élément détecteur. Le procédé selon l'invention est basé sur le fait que le second élément détecteur détermine un facteur d'amplification avec lequel les-signaux du ou des premiers éléments détecteurs sont amplifiés pour la

formation des signaux vidéo.

Le récepteur photoélectrique et le procédé pour l'adaptation locale de la luminosité n'. exigent qu'une optique de réception et, dans le cas d'un appareil d'imagerie thermique, également qu'un seul dispositif de refroidissement, attendu que les premiers et les seconds éléments détecteurs peuvent être placés dans la même cuve de refroidissement. Par ailleurs, les opérations dites de"Neighbourhood" à effectuer pour l'amélioration de l'image et nécessitant généralement un grand nombre de calculs électroniques, deviennent plus faciles à

réaliser par simple voie optique,en ce sens que le se-

cond élément détecteur est muni d'un masque ou d'un dia-

phragme opaque ou semi-transparent au rayonnement qui

permet de modifier localement la sensibilité au rayon-

nement de la surface des détecteurs.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la

description de modesde réalisation pris comme exemples,

mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente un récepteur photoélectrique avec un montage pour l'adaptation locale de la luminosité;

la figure 2 représente une ligne de premiers élé-

ments détecteurs avec second élément détecteur disposé symétriquement par rapport au centre;

la figure 3 représente une ligne de premiers élé-

ments détecteurs avec second élément détecteur disposé devant dans le sens du balayage; la figure 4 représente un agencement de premiers éléments détecteurs avec second élément détecteur à grande

surface disposé devant dans le sens du balayage.

Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, dans le plan d'image d'une optique d'entrée non représentée et comportant un dispositif de scannage en soi connu et également non représenté, se trouvent l'un à côté de l'autre un premier élément détecteur 1 ainsi qu'un second élément détecteur 2-placé devant dans le sens du balayage, ces détecteurs étant sensibles dans la même zone spectrale intéressante et étant ci-après dénommés 'détecteur" par abréviation. Pour le captage du rayonnement infrarouge, les deux détecteurs réalisés de façon appropriée peuvent être placés l'un à côté de l'autre dans la même cuve de refroidissement. Le premier détecteur 1 sert au balayage point par point de l'image et est le plus petit possible pour produire des images

de haute résolution. Le second détecteur 2 doit de pré-

férence capter intégralement l'environnement du point

d'image capté par le détecteur 1. Les signaux du détec-

teur 2 sont amplifiés dans un préamplificateur 3 et servent éventuellement avec temporisation - à commander le facteur d'amplification d'un amplificateur image 4

qui amplifie les signaux de l'élément détecteur 1. A la-

sortie de.l'amplificateur image 4 apparaissent alors les signaux vidéo pouvant être utilisés pour la visualisation

ou éventuellement pour un traitement ultérieur. La com-

mande du facteur d'amplification se fait au sens d'une adaptation locale de la luminosité, de manière que, par exempleen cas d'un environnement clair d'un point d'image,

donc d'un signal conséquemment haut du détecteur 2, l'am-

plification du signal du détecteur 1 soit diminuée et inversement. La caractéristique avec laquelle le facteur d'amplification est modifié dépend du préamplificateur et de l'amplificateur d'image, et peut par exemple être de nature linéaire, exponentielle ou de toute autre nature appropriée. Par des méthodes d'amélioration d'image au moyen d'opérations dites de "Neighbourhood", il est connu par exemple d'évaluer l'environnement proche d'un point d'image

différemment des zones plus éloignées. Cela peut s'ef-

fectuer très simplement en appliquant sur la surface du détecteur 2 un masque 2.1 qui présente des transparences

localement différentes pour le rayonnement à recevoir.

Dans l'exemple de réalisation représenté, on veut que

les coins du détecteur carré présentent une autre trans-

parence que la zone centrale. D'autres dispositions, par exemple concentriques, peuvent être obtenues de la même façon. A la place du masque à configuration fixe des

différences de transparence locale, on peut aussi dis-

poser devant le détecteur 2 un diaphragme à cristaux liquides, par exemple réalisé en forme de matrice, dont les éléments peuvent être électriquement commutés sur

transmission ou absorption.

La figure 2 représente une ligne de premiers élé-

ments détecteurs 1 pour le balayage de l'image, un second élément détecteur 2 pour la commande de la luminosité de l'ensemble de la ligne étant disposé symétriquement par rapport au centre de celle-ci. Cette disposition peut par exemple être obtenue en installant derrière l'optique de réception ou le dispositif de scannage, un diviseur de rayons dans les trajets des rayons de sortie duquel on

place séparément l'un à côté de l'autre la ligne de dé-

tecteux et le second détecteur 2 à grande surface symé-

triquement par rapport à l'axe optique à chaque fois considéré. Une autre disposition d'une ligne de détecteurs, constituée de premiers éléments détecteurs 1, et d'un second élément détecteur 2, disposé devant dans le sens du balayage d'un dispositif descannage non représenté, est illustréeà la figure 3. Les signaux de commande pro- venant de l'élément détecteur 2 pour la commande de la luminosité de la ligne de détecteurs arriveraient alors

décalés dans le temps par rapport aux signaux vidéo cor-

respondants de la ligne de détecteurs. En cas de vitesse de balayage élevée en conséquence et de faible distance entre les premier et les second éléments détecteurs, cela peut ne pas être important; au moyen d'organes de

temporisation pour les signaux de commande, on peut tou-

tefois ici aussi réaliser une correction en temps réel

pour la commande de la luminosité.

Une autre disposition de premielset de seconds éléments détecteurs est illustrée à la figure 4. Ici, les premiers éléments détecteurs 1 forment un agencement de par exemple 5 x 6 éléments qui balaie une image au moyen d'un dispositif de scannage non représenté. (dit " scannage parallèlesérie"). Les éléments détecteurs 1 de l'ensemble de l'agencement sont commandés de la façon décrite à la figure 1 par un second élémént détecteur 2 placé devant

dans le sens du balayage.

Claims

REVENDICATIONS

1. Récepteur photoélectrique pour un appareil de prise de vue, en particulier pour un appareil d'imagerie

thermique, avec adaptation locale de la luminosité, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte au moins un premier élément détecteur(l)pour le balayage ponctuel de l'image produite par une optique de réception et au moins un second élément détecteur(2)associé à un ou à plusieurs premiers éléments détecteurs et présentant une assez grande surface sensible au rayonnement pour capter au moins une partie de l'environnement d'un point d'image

capté par un premier élément détecteur.

2. Récepteur photoélectrique selon la revendica-

tion 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une ligne ou un agencement de premiers éléments détecteurs(l)pour le balayage section par section d'une image ("scannage parallèle-série") et un second élément détecteur(2) pour capter au moins une partie de la section d'image captée

dans son ensemble par la ligne ou l'agencement.

3. Récepteur photoélectrique selon la revendica-

tion 1 ou 2, caractérisé par le fait que le second élé-

ment détecteur(2)comporte un masque ou diaphragme(2.1)

opaque au rayonnement permettant de modifier la sur-

face sensible au rayonnement du détecteur.

4. Récepteur photoélectrique selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le

second élément détecteur(2)comporte au moins un masque ou diaphragme(2.1) à transmission prédéterminée de façon que la sensibilité au rayonnement de la surface du

détecteur puisse être modifiée localement.

5. Récepteur photoélectrique selon la revendication

3 ou 4, caractérisé par le fait que le masque ou dia-

phragme est un cristal liquide commandé électriquement.

6. Procédé pour l'adaptation locale de la luminosité

avec un dispositif selon l'une quelconques des revendi-

cations 1 à 5, caractérisé par le fait que le second élé-

ment détecteur détermine un facteur d'amplification avec

lequel les signaux du ou des premiers éléments détec-

teurs sont amplifies pour la formation des signaux vidéo.