FR2633405A2 - Dispositif de traitement d'images et d'amelioration de la dynamique d'un capteur par addition de lumiere - Google Patents

Abstract

La présente invention présente : un dispositif de traitement d'images pour le contrôle de la fonction de transfert d'un système optique comportant au moins un capteur d'images 3, un moyen de formation d'images 24 un écran plat de transfert d'images 18, un circuit électronique d'asservissement 9 de l'écran plat de transfert en fonction du signal émis par le capteur 3. L'invention a pour caractéristique que l'écran plat de transfert 18 se trouve sur le chemin optique des rayons lumineux formant une image sur le capteur 3, réalisant ainsi, avec le capteur 3, le circuit électronique 9 une première boucle d'asservissement de l'image captée. Une autre caractéristique du dispositif est de comporter une source lumineuse qui ajoute de la lumière sur le capteur 3 ou sur l'écran plat 18. Dans un second mode de réalisation, la source lumineuse est un écran plat modulant une lumière émise par le dispositif. Enfin l'invention propose différents moyens d'asservissements de tous les paramètres optiques d'un tel dispositif et un circuit de traitement en sortie de ce dispositif permettant de restituer une image proche de l'image initialement formée, le dispositif possédant une dynamique amplifiée et une sensibilité aux faibles éclairements accrue.

Description

Le présent certificat d'addition concerne l'addition de lumière dans un dispositif tel que décrit dans le brevet
PCT nO FR/87/00020.

En effet, l'utilisation de certains écrans plats comportant des Polariseurs, comme par exemple les écran à cristaux liquides ou les écrans à céramique PLZT, possèdent un coefficient de transmission inférieur à 0,5 et, en couleur à 0,2.

L'image résultant se trouve assombrie par l'utilisation même du dispositif.

De plus, dans certaines applications du dispositif, notament en imagerie sous-marine, la lumière reçue est monochromatique et le dispositif objet de l'invention principale ne permet pas la génération de fausses couleurs
Le présent certificat d'addition propose de remédier à ces inconvénients par une addition de lumière sur le capteur et par l'utilisation d'un moyen électronique de traitement des signaux représentatif de l'image et de commande d'un écran plat et/ou de l'addition de lumière.

Le dispositif objet du présent certificat d'addition est donc un dispositif de traitement d'images comportant au moins un capteur d'images, un écran plat, une source lumineuse un calculateur et un moyen de formation d'images caractérisé en ce que ledit moyen de formation d'images est adapté à former une image sur ledit capteur, ladite source lumineuse est adap tée à éclairer ledit capteur, en ce que ledit écran plat se trouve sur le trajet optique de rayons lumineux et en ce que ledit calculateur traite le signal représentatif de l'image issu dudit capteur et commande l'écran plat.

La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés dans un but explicatif et nullement limitatif, permet de mieux comprendre les avantages, buts et caractéristiques de l'invention.

La figure 1 représente une vue partiellement schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif.

La figure 2 représente une vue partiellement schématique d'un deuxième mode de réalisation du dispositif.

La figure 3 représente de traitement des informations de luminance et de chrominance.

La figure 4 représente un circuit électronique réalisant

un traitement de signal vidéo.

La figure 5 représente un circuit électronique réalisant un traitement de signal vidéo.

La figure 6 représente un schéma de circuit électronique réalisant un traitement numérique de signal vidéo.

La figure 7 représente des fonctions de génération de fausses couleurs.

La figure 8 représente un circuit électronique de génération de fausses couleurs.

La figure 9 représente un circuit électronique de contrôle d'une intensité lumineuse moyenne.

Dans la figure 1 sont représentés sur un axe optique A une optique 24, une lame hémi-réfléchissante inclinée 28, un écran plat 18 et un capteur d'image 3. Sur l'axe optique
A', réflexion de l'axe optique A par la lame 28 se trouve une source lumineuse 21. Un circuit électronique 9 est relié au capteur 3/et à l'écran plat 18. Un circuit électronique 99 est relié au capteur 3 et comporte un connecteur de sortie des signaux représentatiX de l'image captée.

Le capteur 3 et l'écran plat 18 sont conjugués optiquement soit par contact soit par un moyen optique non décrit ici mais dont certains modes de réalisation sont décrits dans le brevet principal.

Le capteur 3 est adapté à émettre un signal électrique représentatif de l'image qu'il capte. L'écran plat 18 est adapté à modull'intensité et les couleurs des rayons lumineux issus de l'optique 24 en chacun de ses points indépendament des autres points de sa surface, lesdits signaux modulés atteignant ensuite le capteur 3. Il est à noter que les positions respectives des éléments du dispositif sur l'axe optique A peuvent être modifiées tout en restant conforme a l'esprit de l'invention, la clarté de la description nécessitant de ne pas les décrire toutes.Il est aussi à noter que la source lumineuse 21 peut être formée d'une ouverture vers l'extérieur du dispositif comportant ou non une optique et n'est pas limite aux sources lumineuses de type ampoule électrique, tube lumineux, tubes électroluminescents, diodes électroluminescentes, et autres moyens générateurs de lumière.

Enfin, la lame 28 peut être remplacée par tout élément réfléchissant ou encore être abandonnée au profit d'un éclaira ge direct du capteur 3, modulé ou non par l'écran plat 18.

Le circuit électronique 9 traite le signal représentatif de l'image émis par le capteur 3 et contrôle la modulation de chacun des points de l'écran plat 18 ainsi que l'intensité lumineuse de la source 21.

Le circuit électronique 99 traite le signal représentatif de l'image émis par le capteur 3 et affiche l'image résultant de ce traitement sur un connecteur de sortie qui lui est incor poré.

Une démonstration mathématique permet de comprendre l'ef- fet de l'addition de lumière produit sur tous les points du capteur 3. Appelons i un point quelconque du capteur d'images 3. Appelons B(i) l'éclairement incident sur, le point conjugué du point i sur l'écran plat 18 en absence de la lame 28 et quand l'intensité lumineuse de la source lumineuse 21 est nulle. Appelons ACi) l'éclairement du même point de l'écran plat 18 quand la lame 28 est un miroir parfait. Appelons C1 le coefficient de réflexion de la lame 28. Appelons Q le coefficient de transmission maximum de l'écran plat 18 et N(i) la modulation du point conjugué du'point i sur l'écran plât 18. Appelons D le gain du capteur 3 et E(i) l'éclairement total du point i.On a la relation suivante E(i) = (B(i) x (1-Cl) + A(i) x C1) x (Q x N(i) x D).

Appelons X l'éclairemnt minimal capté par le capteur 3. Admettons, dans une première étude que A(i) et N(i) soient constants et tels que leur produit est la valeur X/C1 x Q x D.

Tout éclairement non nul B(i) sera, après addition de lumière, perçue par le capteur car E(i) sera alors supérieur à X.

On abaisse ainsi la valeur de l'éclairement minimal perçu par le dispositif.

Dans une deuxième étude, on s'intéresse à la dynamique du capteur 3. Soit F le rapport des éclairements maximal et minimal que peut percevoir simultanément et, correctement, c'est à dire linéairement, le capteur 3. Soit il un point dont l'éclairement B(il) est maximal sur la surface du capteur 3. Par définition de F, l'éclairement minimal qui peut être perçu simultanément et correctement avec B(il) à une valeur de B(il)/F.. Le règlage de D est adapté à la perception correcte et simultanée des valeurs d'éclairement B(il) et B(il)/F.
En réglant la valeur du produit A(i) x N(i), supposés ici aussi constants, à la valeur B(iî)/F x C1 x Q x D tous les éclairements B(i) non nuls sont perçus simultanément à B(il) car ils provoquent E(i) supérieur à X
On obtient ainsi une augmentation de la dynamique du dispositif.

Il est à noter que ces traitements d'images sont particulièrement adaptés à la prise de vues monochromes. Nous verrons plus loin, en regard de la figure 3 certainsA de traitement

d'images en couleur.

Pour le produit A(i) x N(i) = C constant sur la surface de l'écran plat 18, la valeur de l'éclairement minimal B(i) perçu diminue jusqu'a la valeur X - C x C1 x Q x D / (1 C1) x Q x D, N(i) étant de plus supposé égal à 1 c'est à dire que l'écran plat 18 est supposé inactif.

De même, pour N(i) = 1 et ACi) P C sur l'ensemble de l'écran plat 18, la dynamique F devient F x C + F - C.

Pour étudier des cas qui, dans la pratique sont intéres sanW et faciles à réaliser, nous allons .présentéS deux cas de traitement d'images à source lumineuse A(i) constante, en regard de la figure 1.

Dans un premier cas, le circuit 9 effectue une amplification avec inversion de telle manière que N(i) = C3 - C2xE(i),
C3 et C2 étant deux constantes et cette relation n'étant valable que dans la limite de la dynamique de l'écran plat 18.

E(i) est alors une fonction parabolique de B(i) sur un certain domaine de définition correspondant aux caractéristiques de l'écran plat 18. Le circuit 99 effectue une amplification logarithmique. En sortie du dispositif, moyennant un réglage des constantes des amplifications, le signal de sortie est une fonction linéaire de B(i).

Dans un deuxième cas, la lame 28 est placée derrière l'écran plat 18 et devant le capteur 3. Le circuit 9. effectue une amplification de même type que dans le premier cas et le circuit 99 effectue une amplification logarithmique de même type que dans le premier cas. Le signal de sortie est alors, selon les règlages des constantes, linéaire en fonction de B(i), sur un domaine de définition déterminé.

Dans un troisième cas, le circuit 9 effectue une amplifi
e cation avec inversion de même type que précédrment puis une amplification logarithmique. Dans ce cas E(i) est en fonction linéaire de B(i). Ce cas est particulièrement intéressant pour les dispositifs à plusieurs capteurs, par exemple tels que ceux présentés dans le brevet principal.

Pour les prises d'images colorées, les traitements présentés ci-dessus peuvent s'appliquer à chacune des couleurs fondamentales indépendament des autres couleurs et produire les memes résultat de linéarité du signal de sortie en fonction de B(i) pour chacune de ces couleurs.

Dans la figure 2 sont représentés, sur un axe optique A, une optique 24, un écran plat 18, une lame hémi-réfléchissante inclinée 28, une optique 34 et un capteur d'images 3. Sur l'axe optique A', réflexion de l'axe optique A par la lame 28 se trouve un écran plat 90. Un circuit 9 est relié au capteur 3 et aux écran plats 18 et 90. Un circuit électronique 99 est relié au capteur 3. Tous les éléments communs à la figure 1 et 2 ne sont redéfinis ici. L'optique 34 est adaptée à conjuguéR l'écran plat 3 et, d'une part, l'écran plat 18 et, d'autre part, après reflexion sur la lame 28, l'écran plat 90. L'écran plat 9à est adapté à moduler une lumière qu'il émet ou transmet, en chaque point de sa surface indépendament des autres points.

Le circuit électronique 9 est adapté à traiter le signal représentatif de l'image issu du capteur 3 et à commander les écrans Plats 18 et 90 ainsi que le gain du capteur 3.

Le capteur 3, le circuit électronique 9, l'écran plat 90 et la lame 28 réalisent une première boucle d'asservissement du capteur 3. Le contrôle du gain du capteur 3 par le circuit 9 réalise une seconde boucle d'asservissement du capteur 3.

Enfin, le capteur 3, le circuit 9 et l'écran plat 18 réalisent une troisième boucle d'asservissement du capteur 3.

Les traitements d'informations représentatives de l'image perçue par le capteur 3 doivent donc être étudiés selon les règles de l'automatique, science des asservissements.

Dans un but de clarté, on n'étudie ici que les cas où les signaux représentatifs des couleurs fondamentales sont séparés, car les matrices de transfert carrées de dimension trois alourdiraient fortement l'exposé.

Seul le gain D est contrôlé en fonction du signal de luminance, mais peut être commandé pour chacune des couleurs fondamentales avec un capteur possèdan

séparé pour chacune de ces couleurs.

De même, on se limite ici aux fonctions d'asservissement d'ordre -2, -1, 0, 1 et 2. Ces limitations ne préjugent en rien des choix effectués pour la réalisation d'un dispositif, les caractéristiques des modes de réalisation présents étant les réalisations de boucles d'asservissement, l'esprit de l'invention ne limitant pas le choix des fonctions de transfert desdites boucles.

Appelons Y, R, V, B les valeurs respectives des signaux de luminance et des chrominances Rouge, Verte et Bleue émis par le capteur 3 et Y', R', V', B' les valeurs des même paramètres émis ou modulés par l'écran plat 90.

Appelons V1, R1, V1, B1 les composantes des mêmes paramètres de B(i) On a, par exemple en standart NTSC, les relations approximatives suivantes
Y = 0,3 R + 0,6 V + 0,1 B et Y' = 0,3 R' + 0,6 V' + 0,1 B'.

En réalisant R' = A x R + C, V' - A x V + C et B' = A x B + C, A et C étant deux constantes numériques, le circuit 9 réalise aussi Y' = A x Y + C. La boucle d'asservissement est une boucle de réaction. Les lois imposent, pour une raison de stabilité de l'asservissement que À soit inférieur à 1/2 x C1 x D. Pour A 5 1/2 x C1 x D, après stabilisation du l'asservissement, R' = 2 R1+ 2 C, V' = 2 Vi+ 2 C, B' = 2 Bi + 2 C. Le circuit 99 est alors adapté à effectuéune amplification logarithmique pour que le dispositif donne une réponse linéaire en fonction des composantes de luminance et de chrominance des B(i),
Si A est négatif le circuit 9 réalise une boucle de contre réaction. Après stabilisation, R = (C + Rl)/(l-A), les mêmes types de relation existant pour Y, V et B. La stabilité de l'asservissement impose .R supérieur à - 1.x C1 x D.

On réalise ainsi une augmentation de la dynamique et de l'éclairement minimal capté par le dispositif.

Il est à noter que les fonctions de type R' = C + A x (1 - 2 R x R) offrent des avantages pour amplifier non linéairement les signaux représentatifs des couleurs.

Les fonctions de l'écran plat 18 ne sont pas rappelets ici, pouvant être les mêmes que dans la description faite en regard de la figure 1.

D'autres traitements d'images pouvant être réalisés par les circuits 9 et 99 sont décrits plus loins.

Il est à noter qu'un mode de réalisation peut cumuler les avantages et caractéristiques des modes de réalisations présentés en regard des figures 1 et 2.

Dans la figure 3 est représenté un mode de traitement des informations représentatives de l'images, lesdites informations étant séparées selon les paramètres de luminance et de chrominance. On ne détaille pas ici le moyen de séparation 91 de ces signaux à partir de signaux vidéo composites ou de signaux codés, ce moyen étant connu par ailleurs.

Le but de ce traitement est de comprimer la dynamique des informations de luminance et d'amplifier linéairement les différences de couleur. Trois parties du traitement sont représentét, entoure en traits pointillés : G est la partie correspondant à la prise d'images par le capteur 3, H est la partie correspondant aux asservissements de la source lumineuse 21 et des écrans plats 18 et 90, et K est la partie correspondant à la correction finale des signaux avant leur sortie du dispositif.

Ce moyen de traitement d'images correspond donc au mode de réalisation cumulant les avantages et caractéristiques des modes de réalisation présentés en regard des figures 1 et 2. Chaque point du capteur 3 est conjugué & un point de chaque écran plat 18 et 90. Par conséquent, l'algoritme représenté ici ne suit que le parcours d'informations correspondant à un point quelconque i du capteur 3, en reprenant les notations et descriptions de composants explicitées plus haut.

peux lames 28 se trouvent donc de part et d'autre de l'écran plat 18, l'une réfléchissant les rayons lumineux issus d'une source lumineuse constante vers l'écran plat 18 et l'au- tre réfléchissant les rayons lumineux issus de l'écran plat 90 vers une optique 34 qui conjugue au capteur 3 les écrans plats 18 et 90.

Dans la partie G. on retrouve Bai), N(i) et C et les multiplications et divisions dues aux coefficients de transmis sion des composants optiques et du gain du capteur 3.

On obtient la relation
E(i) = ((B(i) x (1-Cl) + C x Cl) x Q x N(i) x (-l-C1) + A(i) x C1) x D.

A(i) est l'éclairement issus de l'écran plat 90 et C est l'éclairement issu de la source lumineuse 21.

E(i) est ensuite séparé en signaux représentatifs de la luminance Y et des couleurs fondamentales R, V, B, par le moyen de séparation 91.

Ces signaux entrent ensuite dans les parties H et K de
n l'algoritime de traitement. H a pour fonction de règler les valeurs de A(i!, N(i), C et de D.

Soit il un point d'éclairement B(il) maximal sur la surface du capteur 3, et X1 la valeur minimal de B(i) que l'on souhaite capter. Soient A2, A3, C2, C3 des constantes numériques. Le circuit 9 effectue N(i) = A2 x E(i) + C2, A2 étant négatif. Le circuit 9 adapte D à capter, correctement et simul tanémentB(il) x (1-Cl) x Q x (A2 x B(il) + C2) x (1-Cl) et cette valeur divisée par F. Dans la pratique N(i1) est la valeur minimal que peut prendre N(i) du fait des limitations de caractéristiques de l'écran plat 18.

Ces deux règlages qui ne concernent pas l'addition de lumière permettent de capter de grands éclairements et de multiplier la dynamique du dispositif par le contraste maximum entre les N(i). Il est à noter que ces deux règlages peuvent être effectués par le dispositif objet du brevet principal, mais qu'ils ont pour défaut de limiter la valeur de l'éclaire ment minimal capter. L'objet des règlages d'additions de lumières par la source 21 et par l'écran plat 90 est de capter correctement et simultanément B(il) et X1.

En effectuant ACi) = C3 + A3 x E(i) x E(i), l'écran plat 90 est adapté à doubler les éclairements B(i) et à les additionner à un éclairement constant sur le capteur 3, pour les faibles valeurs d'éclairement B(i) et å additionner aux éclairements B(i) élevés un éclairement constant C3 (pour cela
6
A est négatif et régler à la limite de l'instabilité de la boucle d'asservissement comportant l'écran plat 90).

Dans la pratique il est préférable que C3 soit égal à -A3, C3 étant positif. Enfin, C est adapté à ce que la valeur E(i) = (X1 x (l-C1) + C x C1) x Q x (l-C1) x D soit égal à
X x D, c'est à dire la valeur minimal que perçoit le capteur 3. Le lecteur pourra vérifier que cette manière de traiter l'image permet d'augmenter la dynamique du dispositif, de diminuer l'éclairement minimal qu'il peut percevoir tout en ne comprimant pas trop les différences des signaux représentatifs des couleurs fondamentales. En effet, une correction par le circuit 99 en sortie du capteur 3 affecte le rapport signal/bruit plus que des corrections effectuées optiquement par les boucles d'asservissement présentées plus haut.

En fonction des paramètres de ces boucles d'asservissement le circuit 99 effectue cependant une correction dont la fonction ne peut être donnée ici, par sa complexité, mais qui comporte des amplifications linéaires, élévation à une puissance et des amplifications exponentielles et logarytmiques selon principalement la valeur de C et, dans une moindre importance, selon C3 et A3. La partie K de l'algoritme présenté sur la figure 3 réalise cette fonction de correction.

Il est à noter que les fonctions d'asservissement et de correction présentées ici ne sont données qu'à titre d'exemple pouvant servir à la réalisation effective du dispositif mais ne limite en rien les choix finalement retenus pour les réaliser, les caractéristiques de l'invention étant les moyens d'asservissement et d'addition de lumière présentés.

Toujours à titre d'exemples explicatifs et nullement limitatif, les figures suivantes, 4, 5 6 et 9 donnent des schémas électroniques de réalisation de parties des circuit électroniques 9 et 99.

La figure 4 représente un circuit de traitement de signaux vidéo composites. en effet, ces signaux sont le plus communément les signaux représentatifs issus d'un capteur et de son circuit électronique de contrôle et de commande incorporé.

Ce circuit peut servir à la commande des écrans plats 18 et 90. Il possède quatre partie, Z1, Z2, Z3 et Z4 qui réalisent respectivement les fonctions suivantes
- séparation des signaux de synchronisation des signaux d'éclairement,
- amplification logarithmique avec inversion des signaux vidéo composites.

- amplification linéaire des signaux issus de Z2,
- mélange des signaux issus de Z1 et de Z3 et restitution d'un signal vidéo composite.

La compréhension par un électronicien de ce schéma ne présente aucune difficulté, aussi aucune valeur de composant n'est donnée ici.

En sortie, une amplification logarythmique avec inversion du signal d'entrée représentatif des éclairements a été produite par ce circuit.

La figure 5 représente un circuit d'amplification logarithmique qui peut être utilisé pour la constitution, avec les sous ensembles Z1 et Z4 du circuit présenté en figure 4, du circuit 99.

Ces deux circuits peuvent être utilisés pour le traitement de signaux vidéo composites représentatif d'une couleur fondamentale ou pour le traitement de signaux vidéo composites représentatif de la luminance et des chrominances de l'image, moyennant que la bande passante des composants utilisés soient suffisante.

Il est à noter que des circuits intégrés spécialisés pour le traitement de signaux vidéo peuvent être utilisés pour réaliser des circuits 9 et 99 plus efficaces que ceux présentés ici. En particuliers certains circuits réalisent une séparation des signaux de synchronisation et des salves de couleur.

La figure 6 représente un mode de réalisation numérique des circuits 9 et 99 Ce circuit utilise des adresses d'une mémoire électronique pour le traitement d'images. C'est un exemple de réalisation connue sous le nom de "look up" qui fait correspondre à chaque niveau d'amplitude d'un . signal d'entrée une valeur contenue dans une mémoire électronique de type mémoire d'ordinateur. Sa mise en oeuvre nécessite plus de moyens techniques que les modes de réalisations présentés en figure 4, 5, 8 et 9 mais il est d'utilisation plus souple et offre la possibilité de modifier la fonction de transfert par simple chargement de la mémoire électronique par un ordinateur.
Sur la figure

sont représentés un séparateur de signaux 100 relié à trois convertisseurs analogiques-numériques 101 et à un circuit de traitement de signaux de synchronisation 103.Trois contrôleurs de bus 102 sont reliés chacuns à un des convertisseurs 101 et à une mémoire électronique 105.

Le circuit de synchronisation à horloge 104 est relié aux convertisseurs 101, aux contrôleurs 102, à la mémoire 105 et au circuit de traitement 103. Le circuit de traitement 103 et un ordinateur 106 sont, par ailleurs, reliés à la mémoire 105. Un circuit de mélange des signaux optionnel 107 peut être relié à la mémoire 105.

Le lecteur pourra valablement se reporter aux notes d'application du circuit de marque INMOS dont la référence est
IMS 6170 pour connaître le fonctionnement d'une mémoire électronique utilisée en "look up". Ledit circuit, 105 sur la figure 6, est adapté à recevoir des informations numériques et à émettre des signaux vidéo composites analogiques de chacune des couleurs fondamentales.

Le circuit 100 réalise une fonction de séparation des signaux représentatifs des trlois couleurs fondamentales et des signaux de synchronisation à partir d'un signal vidéo composite portant les informations de luminance et de chrominances. En standart NTSC, par exemple, le circuit 100 effectue une démodulation de fréquence.

Les convertisseurs analogique-numérique 101 reçoivent chacun un signal correspondant à une des couleurs fondamentale, les numérisent, et les transmettent aux contrôleur de bus 102 qui les transmettent tour à tour au bus d'adresse de la mémoire électronique 105. Cette mémoire 105 est préalablement chargée par l'ordinateur 106 par son bus de données. Les horloges du circuit de synchronisation 104 contrôlent la synchronisation des fonctionnements des convertisseurs 101, des contrd- leurs 102 et de la mémoire 105 et se synchronisent ellesmêmes par référence aux signaux de synchronisations vidéo traités et fournis par le circuit de traitement 103.

La fonction de transfert qui gouverne le rapport entre les signaux d'entrée et les signaux de sortie peuvent, grace à ce circuit, être non linéaires, non continues et non bijectives. On peut donc réaliser avec ce circuit, outre les fonctions d'amplification linéaires, logarithmiques, d'inversion ou d'élévation à une puissance, des fonctions de traitement d'images plus complexes.

La figure 7 représente des fonctions de correspondance

entre une échelle de luminance, en absysse, et des niveaux représentatifs de couleurs fondamentale. Ces fonctions peuvent servir à la génération de fausses couleurs sur au moins un des écrans plat 18 et 90.

L'écran plat 18 est particulièrement adapté à un filtrage sélectif des couleurs transmises en fonction des valeurs de BCi) et de C. L'écran plat 90 est plus particulièrement adapté à l'addition d'une image comportant un traitement des couleurs, communément appelés traitement de fausses couleurs.

VI, V2 et V3 sont des niveaux de seuil de génération de fausses couleurs. Ve et Vs sont respectivement les signaux d'entrée et de sortie du traitement de fausses couleurs. Vr,
Vv et Vb sont respectivement les signaux représentatifs des couleurs Rouge, Verte et Bleue qui sortent du traitement de fausses couleurs. Dans cet exemple, sur la figure 7, les plus basses luminances correspondent a une couleur rouge, puis, au fur et à mesure que la luminance croit, à une couleur qui passe de rouge au vert puis du vert au bleu, progressivement.

Ces valeurs peuvent ensuite être multipliées par des fonctions de traitement adaptés à la réduction ou à l'amplification de la dynamique du dispositif, ou à l'augmentation de 'éclairement minimal perçu par ce dispositif ou par tout autre traitement d'image pouvant être effectué par les moyens caractéristiques du dispositif objet du présent certificat d'addition ou objet du brevet principal
La figure

représente un circuit analogique simple réalisant les fonctions de correspondances décrites en regard de la figure 7. Sa compréhension est simple et par conséquent aucune valeur de composant n'est donnée ici.

I1 est à noter que ce circuit est adapté â réaliser une fonction proche d'une fonction parabolique par association au circuit présenté en figure 4, en connectant la sortie du module Z3 en entrée du circuit figure 8 et en connectant la sortie Vv de ce circuit à l'entrée du module Z4. On peut aussi réaliser une fonction proche d'une fonction parabolique en connectant la sortie/du circuit présenté en figure 8 avec l'entrée du circuit représenté en figure 4, le module Z2 étant remplacé par le circuit présenté en figure 5, Ces deux moyens de réalisation de fonctions pseudo-paraboliques peuvent permet tre de réaliser la fonction de transfert de la boucle d'asservissement comportant l'écran plat 90, la dite fonction étant présentée en regard de la figure 3.

La figure 9 représente un circuit de contrôle de la luminosité de la source 21, c'est à dire du facteur C de la théorie mathématiquet et de contrôle du gain D du capteur 3. Il est à noter que le gain D doit évoluer de manière inverse à l'évolution du facteur C. Un circuit d'inversion est donc nécessaire entre le circuit présenté ici et la commande du gain. De tels circuits sont connus. Le circuit représenté en figure 9 donne un signal de commande du facteur C et comporte successivement un circuit détecteur de valeur de crête, un circuit comparateur de cette valeur avec une valeur règlable, et un circuit d'intègration du signai. La remise à zéro de la valeur de crète régulièrement en fonction du temps de réponse de la source 21.

Il est à noter que les modes de réalisation du dispositif objet du présent certificat d'addition peuvent faire partie d'un dispositif à plusieurs capteurs, tels que décrits dans le brevet principal. En particulier, une lame hémirEfléchissan- te, éventuellement confondue avec l'une des lames 28 peut séparéR l'image se formant sur la capteur 3 en deux images se formant sur le capteur 3 et sur un capteur secondaire, chimique, magnétique, biologique, électronique ou autre.

De ce fait, le dispositif objet du présent certificat d'addition peut s'adapter à tout système de prise, de traitement optique, ou de restitution d'images et à des lunettes pour la vision.

Le capteur secondaire peut avoir une sensibilité ou un gain règlable par le dispositif de la même manière que le capteur 3, particulièrement au cas où cette sensibilité est règlée par une iris placée sur l'axe optique A.

Il est aussi à noter que les lames hémi-réfléchissantes 28 peuvent avoir des coefficients de réflexion et de transmission de toute valeurs comprises entre zéro et un.

La réalisation du dispositif peut se faire selon tout standart, particulièrement selon le standarts de télévision
Pal, Sécam et NTSC, ce dernier ayant set adopté pour la présentation des circuits électroniques 9 et 99.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications du brevet principal comportant au moins un capteur d'image (3), un moyen de formation d'images (24), un moyen d'asservissement (9), aussi nommé calculateur dans le brevet principal, un écran plat de transfert d'images (18) et une source lumineuse (21,90) caractérisé en ce que ledit moyen de formation d'images est adapté à former une image sur ledit capteur, en ce que ledit capteur est adapté à fournir un signal représentatif de l'image qu'il perçoit, en ce que ledit écran plat est placé sur le trajet optique des rayons lumineux formant l'image, en ce que le moyen d'asservissement traite le signal issu du capteur d'image et contrôle l'état de l'écran plat de transfert d'images, et en ce que ladite source lumineuse est adaptée à éclairer ledit capteur d'images et à ajouter à la lumière formant l'image une lumière constante ou réglable point par point sur le capteur.

2i Dispositif selon la revendication précédente comportant au moins une source lumineuse constante (21) caractérisé en ce que ladite source lumineuse fournit un éclairement constant sur la surface du capteur.

3/ Dispositif selon la première revendication comportant au moins une source lumineuse fixe (21) caractérisé en ce que la source lumineuse fournit un éclairement constant sur la surface de l'écran plat de transfert (18).

4.' Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un écran plat d'addition de lumière (90) caractérisé en ce que ledit écran plat éclaire

le capteur et additionne à la lumière provenant de l'écran " " , plat de transfert (18) une lumière variable sur la surface

capteur, ledit écran plat/étant contrôlé par le moyen d'asservissement ().

5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 comportant au moins un écran plat d'addition de lumière (90) caractérisé en ce que ledit écran plat d'addition de lumière éclaire l'écran plat de transfert (18) et additionne à la lumière provenant du moyen de formation d'images, une lumière règlable point par point sur la surface de l'écran plat de transfert, ledit écran plat d'addition étant contrôlé par le moyen d'asservissement (9).

6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précedentes caractérisé en ce qu'au moins un écran plat (18, 90) est conjugué optiquement au capteur (3) soit par contact soit par un moyen optique (34,28).

7/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins une source lumineuse fixe (21) caractérisé en ce que le moyen d'asservissement (9) est adapté à contrôler l'intensité lumineuse émise par ladite source.

8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en -ce que le moyen d'asservissement (9) est adapté à contrôler la valeur de l'éclairement minimal perçu par le capteur 3.

9/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins deux capteurs d'images caractérisé en ce que les deux capteurs d'images perçoivent les mêmes images et en ce que le moyen d'asservissement (9) contrôle l'éclairement minimal perçu par lesdits capteurs.

10/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un moyen de traitement final du signal (99) issu du capteur (3) caractérisé en ce que ledit moyen de traitement comporte un connecteur de sortie et y établisse un signal représentatif de l'image formée par le moyen de formation d'image (24) et en ce que le traitement d'image effectué par le dispositif est linéaire en fonction de l'image formée par le moyen de formation d'images (24).