FR2678125A1 - Procede et appareillage de commande adaptative d'une camera d'imagerie electronique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un appareillage de commande adaptative d'une caméra d'imagerie électronique. Le procédé consiste à éclairer (46) un champ de vision à réflectance (12), capter (18) sélectivement une zone désirée de champ-image à l'intérieur du champ de vision et produire (24) un signal d'image de cette zone, réduire (30) les composantes basse fréquence du signal d'image de zone captée, produire un signal de contraste à partir du signal d'image, produire une signal de valeur moyenne (30) à partir de plusieurs signaux de contraste, comparer (36) le signal de valeur moyenne avec un signal de référence correspondant à un seuil de contraste prédéterminé (38), et ensuite commander le niveau d'éclairage (40, 42, 46) ou l'éloignement (44, 48) de la caméra par rapport au champ-objet.

Description

PROCEDE ET APPAREILLAGE DE COMMANDE ADAPTATIVE D'UNE

CAMERA D'IMAGERIE ELECTRONIQUE.

La présente invention concerne d'une façon générale la commande de caméras d'imagerie optique et plus particulièrement la commande des paramètres

concernant les niveaux de lumière et la distance capteur-

objet pour un système à caméra électronique.

On va maintenant définir l'art antérieur.

Des caméras d'imagerie à dispositifs à coupla-

ge de charge (CCD} sont généralement bien connues et elles permettent d'obtenir un degré relativement élevé de résolution d'image Bien que non limitées à des applications sous-marines, des caméras CCD se sont avérées particulièrement utiles en association avec un système optique sous-marin o la donnée d'imagerie optique n'est pas ou ne peut pas être réexaminée en

temps réel par un opérateur humain.

Dans l'art antérieur existant, on utilise pour le réglage des niveaux d'éclairage pour des systèmes

à caméras optiques intervenant dans les systèmes d'ima-

gerie sous-marine typiquement un instrument qui analyse l'environnement d'imagerie sous-marine, cet instrument

étant appelé un "transmissomètre" et opérant pour déter-

miner seulement le coefficient d'atténuation volumique du milieu aqueux Des transmissomètres actuellement disponibles opèrent jusqu'à une profondeur de quelques

centaines de mètres; cependant, ces instruments néces-

sitent normalement un réétalonnage avant chaque mission

sous-marine de vingt-quatre heures ou moins.

La possibilité de disposer de toutes les informations nécessaires pour faire en sorte que des images de bonne qualité optique soient collectées sans

l'utilisation d'un transmissomètre permettrait de réali-

ser des économies de poids et de réduire les frais associés au développement et en outre on obtiendrait une amélioration importante de production L'élimination d-'lun carter composé de titane ou d'un autre matériau coûteux et lourd, et également du transmissomètre, permettrait également de réaliser un progrès important dans ce domaine On éliminerait également le problème de la stabilité des composants électroniques dans les dispositifs d'éclairage et de réception intervenant dans le transmissomètre et qui ne peuvent pas être efficacement contrôlés ou étalonnés pendant une collecte

de données qui sont nécessaires pour effectuer un contrô-

le précis des opérations de prise d'images.

On ne dispose pas à l'heure actuelle d'un système et/ou d'un procédé pour un réglage adaptatif des niveaux d'éclairage et de la distance entre le capteur de la caméra et un objet, ce qui fait intervenir pour un véhicule sous-marin son altitude au-dessus

du fond de la mer Une telle commande est particulière-

ment souhaitable pour un système optique sous-marin monté sur un véhicule à actionnement autonome o une imagerie en temps réel ne peut pas être réexaminée par un opérateur humain En conséquence, il serait d'une importance vitale de pouvoir commander une caméra électronique CCD in-situ sans la nécessité de faire intervenir un transmissomètre ou une assistance humaine de telle sorte que des influences exercées sur la prise

d'images non seulement par le milieu aqueux mais égale-

ment par des variations des caractéristiques d'éclairage et d'efficacité de la caméra puissent être détectées et modifiées pendant une mission de collecte de données, en éliminant ainsi l'obligation d'un réexamen en temps réel de l'imagerie optique par un opérateur et également en éliminant l'obligation de faire intervenir d'autres

matériels de détection ou de captage.

En conséquence, l'objet principal de cette invention est d'apporter des perfectionnements à la

commande d'un système à caméra électronique.

Un autre objet de l'invention est d'apporter des perfectionnements à la commande d'un système à

caméra électronique à dispositif à couplage de charge.

Encore un autre objet de l'invention est de créer une commande du niveau d'éclairage et de la

distance capteur-objet pour un système à caméra électro-

nique.

Et encore un autre objet de l'invention concer-

ne un appareillage de commande adaptative, sans interven-

tion humaine, d'une caméra électronique sous-marine

de manière à prendre en considération et à régler automa-

tiquement des variations dans l'environnement aqueux ainsi que des changements à la fois des conditions

d'éclairage et des efficacités et instabilités de per-

formances des sous-systèmes de la caméra pendant la

durée d'une mission de prise d'images.

Les objets précités de l'invention et d'autres sont réalisés au moyen d'un procédé et d'un appareillage pour éclairer un champ de vision à réflectance, capter sélectivement une zone désirée de champ-image à l'intérieur du champ de vision et produire un signal

d'image de cette zone, réduire les composantes basse-

fréquence du signal d'image de zone captée, produire un signal de contraste à partir du signal d'image,

produire un signal de valeur moyenne à partir de plu-

sieurs signaux de contraste, comparer le signal de moyenne avec un signal de référence correspondant à un seuil de contraste prédéterminé, et ensuite commander le niveau d'éclairage ou l'éloignement de la caméra

par rapport au champ-objet.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de

la description, donnée à titre d'exemple non limitatif,

en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est un schéma électrique à blocs montrant une réalisation préférée d'un appareillage de commande d'une caméra électronique CCD conformément à cette invention; la Figure 2 est un schéma électronique à blocs d'un type d'appareillage pour une réalisation du processeur d'images représenté sur la Figure 1; la Figure 3 est un schéma à blocs fonctionnels illustrant d'une façon générale des moyens pour constituer un filtre d'un signal homomorphique; la Figure 4 est un organigramme logique du procédé préféré de commande du système à caméra CCD représenté sur la Figure 1; et la Figure 5 est un schéma illustrant un autre procédé

ou appareillage pour réaliser le processeur d'images re-

présenté sur la Figure 1.

L'invention, dont la description détaillée

va suivre, utilise des données électroniques provenant d'une caméra à dispositif à couplage de charge (CCD)

pour commander des aspects critiques d'un système d'ima-

gerie optique o des données d'imagerie sont traitées et utilisées pour établir, comparer et commander des paramètres-clés du processus de prise d'images Les séquences spécifiques de traitement décrites dans la suite font d'abord en sorte que les contrastes d'images observés dans les images soient dûs uniquement aux caractéristiques de réflectance du plan-objet en train d'être pris en image Ce système utilise une fonction de filtrage optimisée dans le domaine de fréquences pour les bords très clairs et réduit des gradients de contraste variant lentement dans l'image ou bien autrement, lorsque cela est souhaitable, une technique d'imagerie soustractive est utilisée Le contraste

d'image mesuré est ensuite comparé avec un seuil prédé-

terminé de façon que les paramètres opérationnels d'éclai-

rage et d'altitude soient établis et maintenus en continu pour faire en sorte qu'on obtienne dans 1 timagerie optique collectée le seuil minimal de contraste d'image. Pour faire en sorte qu'une imagerie de qualité optique acceptacle soit obtenue, il est nécessaire d'opérer, par une commande d'éclairage et d'altitude de la plate-forme supportant la caméra, de manière

que chaque image possède une valeur minimale de contraste.

Le contraste d'image C sera défini ici en fonction de l'intensité d'image I, et plus particulièrement sous la forme du rapport entre d'une part la valeur de pixel d'intensité maximale moins la valeur de pixel d'intensité minimale et d'autre part la valeur de pixel d'intensité maximale plus la valeur de pixel d'intensité minimale dans l'image, c'est-à-dire C In I=n ( 1) max+lm^i En relation maintenant avec les dessins et plus particulièrement avec la Figure 1, la référence numérique 10 désigne une source d'énergie optique ou

d'éclairage qui est dirigée sur une surface réfléchis-

sante 12 et qui peut comprendre, par exemple, le fond de la mer et un ou plusieurs objets, non représentés, reposant sur celui-ci La configuration de réflectance r(x,y) pour un faisceau d'éclairage 14 est représentée,

seulement à titre d'illustration, comme une configura-

tion rectangulaire qui est réfléchie vers l'arrière sous forme d'une scène ou d'une image i(x,y) en étant renvoyée par l'intermédiaire d'un faisceau de retour 16 à une caméra électronique CCD 18, qui est installée sur un support 20 monté sur un véhicule sous-marin 22 télécommandé, comme un radeau, remorqué par un second véhicule qui peut être, par exemple, un navire ou un avion, non représenté Egalement le véhicule sous-marin

22 peut être un véhicule actionné d'une manière autonome.

Additionnellement, l'image i(x,y) peut être vue comme une image linéaire i(x,l). La caméra CCD 18 peut être rectangulaire ( et comporter 256 x 256 pixels) ou bien linéaire ( 256 x 1 pixels) et elle comprend un formateur d'image

24 La caméra 18 répond à un champ à réflectance rela-

tivement petit r(x', y') pour produire une image i(x',y') qui est constituée de deux composantes, notamment la réflectance r(x', y') et l'éclairement E(x',y'), qui

se combinent dans un mode multiplicatif Cette combinai-

son peut être exprimée par: i(x',y') = r(x',y') * E(x',y') ( 2) Chaque image ou scène i(x', y') est transmise à un enregistreur 26 Plusieurs (n) échantillons de

scène i'= ni(x',y'), o N = 12, par exemple, sont égale-

ment transmis à un processeur d'images 30 Une réalisa-

tion du processeur d'images 30 est représentée sur la Figure 2 et est composée d'un système de filtrage homomorphique 32 et d'un dispositif 34 pour produire un signal de valeur moyenne de contraste d'image Cv qui m sera appelé dans la suite signal de contraste moyen

d'image Ce signal de sortie est appliqué à un détec-

teur 36 de seuil de contraste moyen qui comprend un comparateur pour comparer le signal Cv_ avec un signal de seuil de contraste prédéterminé Cv m engendré par un v dispositif de réglage de niveau 38 max Le signal de sortie du détecteur-comparateur 36 comprend un signal A Cv_ qui est appliqué à un module de commande 40 qui m produit des signaux appliqués à un bloc 42 de commande d'énergie d'éclairage et à un processeur 44 de données

d'altitude de véhicule Le circuit 42 de commande d'éner-

gie produit un signal de commande pour un dispositif 46 de génération d'éclairage tandis que le processeur de véhicule 44 produit un signal destiné à un circuit 48 de commande d'altitude qui est adapté pour commander L'altitude du véhicule sous-marin 22 afin de varier son altitude présente au-dessus du fond 12 de l'océan.

En référence maintenant à la Figure 3, celle-

ci représente un schéma à blocs illustrant d'une façon générale un système de filtrage homomorphique qui est particulièrement adapté pour le traitement de signaux

correspondants et en relation non linéaire qui se rappor-

tent à des termes tels que r(x',y') et E(x',y') de

l'équation ( 2).

Comme indiqué, un signal d'entrée i, qui peut être, par exemple, un signal d'image, est appliqué à un bloc fonctionnel 50 qui effectue une fonction (ln) de transfert logarithmique (naturel) pour produire à la sortie un signal logarithmique i Ce signal est ensuite appliqué à un bloc à circuit fonctionnel 52 qui effectue une transformation de Fourier sur le signal i pour obtenir t à la sortie Le signal résultant de la transformation de Fourier est ensuite soumis à un processus de filtrage homomorphique H dans un bloc fonctionnel 54 qui effectue la fonction H(fl X, fiy) = y ( 3) o A 1 comprend une fonction de filtrage de signal et y est une caractéristique de filtre prédéterminé, par exemple un filtre passe- haut, en résultant Le signal de transformation filtré 3 est ensuite appliqué à un bloc fonctionnel 56 de transformation de Fourier inverse de façon à obtenir à la sortie un siqnal y' qui est ensuite appliqué à un bloc 58 qui

effectue une fonction de transfert exponentielle ou loga-

rithmique inverse de façon à produire un signal de

sortie y filtré de façon homomorphique.

D'autres détails de filtres homomorphiques

sont donnés dans le Chapitre 7 intitulé "Filtres homo-

morphiques " d'un livre intitulé Non-Linear Digital Filters, Principles and Applications, de I Pitas et

al., Kluwer Academic Press Publishers, 1990.

Une fonction logarithmique naturelle est d'abord utilisée dans le bloc de signal 50 du fait qu'elle transforme un processus de multiplication en un processus d'addition en établissant les logarithmes naturels des deux termes r(x', y') et E(x', y') ce qui correspond par conséquent à l'expression: lnti(x', y')l = lnlr(x',yl)l + lnlE(x', y')l ( 4)

Cela conduit maintenant à une autre considé-

ration de la Figure 2, o un système de filtrage homo-

morphique 32 et un générateur de signal moyen 34 sont utilisés pour constituer le processeur d'images 30 représenté sur la Figure 1 Comme indiqué, une image

composite i' formée de plusieurs (n) images i est appli-

quée à une première mémoire 60 qui est adaptée pour mémoriser, par exemple, 256 x 256 octets et qui est couplée bidirectionnellement avec un bloc fonctionnel numérique 62 qui peut traiter la fonction logarithmique naturelle des octets mémorisés dans la mémoire 60 et qui sont renvoyés dans celle-ci de façon à obtenir un signal de sortie i', qui est ensuite transmis à

un processeur 64 de transformation de Fourier bidimen-

sionnelle rapide ( 2 D FFT), qui est couplé bidirection-

nellement avec une mémoire respective 66 Le signal de sortie I' du dispositif 64 de transformation de Fourier rapide est appliqué à une troisième mémoire numérique 68 qui est reliée avec un filtre passe-haut pour un filtrage passe-haut de I' et qui produit un signal de sortie '2 ', appliqué à un processeur 72 de transformation de Fourier rapide bidimensionnelle inverse, qui comporte également une mémoire numérique associée 74, et qui produit à la sortie un signal de transformation inverse y' Le signal y' est appliqué a -encore une autre mémoire numérique 76 qui est couplée bidirectionnellement avec un bloc fonctionnel 78 qui effectue une fonction de transfert exponentionnelle pour

produire à la sortie un signal y' filtré homomorphique-

ment. Le filtre linéaire passe-haut 70 est utilisé

pour enlever les composantes d'éclairement variant lente-

ment de l'image optique i', ce qui modifie la valeur de contraste d'image C v Puisqu'un éclairement non-uniforme affecte sensiblement le contraste d'image, il doit par conséquent être supprimé ou tout au moins être sensiblement réduit dans l'image Cela est dû au fait que des effets d'éclairage non uniforme sont exprimés dans le domaine des basses fréquences spatiales comme

un processus aléatoire variant lentement La transfor-

mation de Fourier bidimensionnelle est utilisée pour obtenir la transformation appropriée dans le domaine de fréquence o un filtrage homomorphique peut être

produit pour supprimer les effets d'éclairement non uni-

forme Dans le domaine de fréquence, le spectre d'éclai-

rement occupe la zone des basses fréquences spatiales

et un spectre de réflectance occupe les zones de fré-

quences supérieures En conséquence, les caractéristi-

ques d'un filtre homomorphique comprenant un filtre passe-haut linéaire produisent une amplification de la composante de réflectance et une atténuation de la composante d'éclairement L'image résultante sera une image ayant un contraste plus fort que celui de l'image non traitée d'origine C'est ce processus ou

cette valeur Cv de contraste d'image filtrée homomor-

phiquement qui sont utilisés pour établir et régler les variations de niveau d'éclairage et d'altitude

du système à caméra optique.

Cependant pour obtenir ce résultat, il est prévu conformément à la présente invention dans le processeur d'images 30 également un appareil 34 pour établir un histogramme comportant la valeur moyenne de contraste Cv En ce qui concerne l'établissement d'une valeur maximale de seuil de contraste Cv Max il est à noter que des systèmes d'imagerie optique sont conçus pour satisfaire à des impératifs spécifiques d'imagerie Ces impératifs font en sorte que, pour des objets particuliers, des images puissent être prises avec l'éclairage amplifié ou disponible et avec la

géométrie caméra-objet tenant compte de l'étendue spatia-

le de l'objet, de sa valeur de réflectance ainsi que

de la relation entre la valeur de réflectance et l'envi-

ronnement A partir de ces impératifs, une valeur maxima-

le de contraste est déterminée de telle sorte qu'elle

puisse être utilisée pour une comparaison avec le con-

traste de l'imagerie en temps réel dans le détecteur de seuil 36, en fonction de ce qui est collecté par

la caméra électronique CCD 18.

Il existe un processus relativement direct pour établir une valeur désirée de seuil maximale de contraste d'image postfiltrée Cv Elle peut être établie par une collecte d'une sérieaxd'images en utilisant la caméra CCD dans un environnement contrôlé, c'est-à-dire o: ( 1) l'environnement dans l'eau, ( 2), le niveau d'éclairage, ( 3) l'imagerie obtenue avec la caméra CCD pour un éclairement de la scène-objet et ( 4) des cibles de test réglées avec des valeurs de réflectance connues, peuvent être commandés Ces images préfiltrées et postfiltrées sont réexaminées pour s'assurer sur les images obtenues, ainsi que celles pouvant être obtenues pendant une utilisation réelle in situ, sont d'une qualité prédéterminée sans il

utiliser d'autres processus d'améliora-

tion d'images En variante, un seuil désiré de contraste

de scène-image peut être établi et utilisé.

En fonctionnement et comme le montre l'orga-

nigramme à étapes multiples de la Figure 4, lors d'une immersion, le véhicule 22 portant la caméra manoeuvre jusqu'à une altitude planifiée avant-mission o le niveau maximal d'éclairage est réglé Cela est mis en évidence par l'étape 80 A cette altitude, une ou plusieurs images-échantillons sont prises, comme indiqué dans l'étape 82, en utilisant le système CCD incorporé dans la caméra 18 et on opère par exécution de l'étape 84. Il est important de noter que l'image contient un compte de pixels relativement grand pour produire soit une configuration linéaire longue, par exemple une configuration linéaire de 256 x 1 pixels, soit une configuration surfacique contenant, par exemple, 256 x 256 pixels de façon à obtenir une image ayant un contenu d'arrière-plan suffisamment grand Ensuite le contraste moyen d'image Cv est déterminé en utilisant m plusieurs, typiquement douze, images comme indiqué par l'étape 86 Cela permet d'obtenir une meilleure valeur de contraste moyen d'image Cv t en diminuant par conséquent l'influence de cette valeur par une zone d'objet située à un niveau excessivement haut ou bas Ce processus est suivi par une comparaison entre les valeurs de Cv avec une valeur prédéterminée de contraste maximal e comme indiqué par l'étape v 88 Les étapes 82 à 88 sont définies comme le Processus A Si la valeur moyenne de contraste d'image Cv est supérieure à la valeur maximale prédéterminée dem contraste d'image C comme indiqué par l'étape v max d'interrogation 90, alors un ordre 92 est produit

pour réduire l'altitude par l'intermédiaire du proces-

seur de véhicule 44 et de la commande d'altitude 48.

D'autre part, si le contraste moyen d'image est inférieur au seuil de contraste d'image, alors un ordre 94 est produit pour réduire l'éclairage à la source 10 par l'intermédiaire de la commande d'énergie 42 et de la

lampe 46.

Le Processus A, étape 96, est répété en étant suivi par une autre comparaison entre Cv et Cv comme indiqué par l'étape 98 Maintenant une fois que m v a été déterminé comme étant supérieur à Cv t le niveau d'éclairage est réglé à la valeur de réglage du niveau d'éclairage précédent, étape 100, et ensuite une collecte

de données peut commencer en faisant en sorte que l'ima-

gerie collectée contienne les valeurs désirées de contras-

te d'image, étape 102.

Pendant l'opération de collecte de données, il est ou peut être souhaitable de contrôler

de façon intermittente ou continue la série des paramè-

tres opérationnels de prise d'images Cela est indiqué par l'étape 104 Les paramètres devraient être ramenés

à l'état initial dans l'étape 106 si C devient supé-

rieur à C, si Cv diminue de 10 pourcent ou plus max

en valeur, ou si l'affititude est changée Si l'une quel-

conque de ces conditions se produit, la séquence de réglage correct des paramètres opérationnels de prise d'images est à nouveau enclenchée en augmentant le niveau d'éclairage jusqu'à sa valeur maximale de réglage par un retour à l'étape 108, et en réeffectuant le traitement comme auparavant pour évaluer le processus de prise d'images par l'intermédiaire de l'étape 82 et des suivantes S'il n'existe aucune des conditions comme indiqué dans l'étape d'interrogation 106, le niveau d'éclairage en cours et l'altitude en cours

sont maintenus, étape 102.

Il est à noter que de nombreuses techniques peuvent être utilisées pour effectuer un traitement

d'images en vue de capter le contenu d'une scène d'image.

Chaque processus a ses propres impératifs de mise en

oeuvre et sa propre fiabilité pour réduire la contribu-

tion de l'éclairage au contraste de la scène-image. Une technique préférée consiste à utiliser le principe du filtre homomorphique, qui est très efficace pour éliminer l'influence de l'éclairage sur le contraste d'une image de scène mais il peut nécessiter un matériel additionnel ou spécialisé pour de grands formats CCD et/ou lorsque la vitesse de collecte (vitesse de trame)

est grande.

Une autre technique préférée qui permet une mise en oeuvre plus simple et moins coûteuse est une technique de soustraction de lignes qui utilise des informations consécutives d'image le long d'une ou plusieurs lignes à l'intérieur du plan focal CCD Une technique de ce genre utiliserait, entre autres choses,

un matériel tel que celui indiqué sur la Figure 5.

Dans ce cas, les données d'image sont filtrées dans un filtre passe- haut 110 de façon à examiner seulement

la composante haute-fréquence du signal d'image d'entrée.

Ce signal est également filtré dans un filtre passe-bas 112 de façon à produire un signal de normalisation par l'intermédiaire d'un circuit diviseur 114 Le signal normalisé apparaissant à la borne 116 prend une valeur constante pour des examens répétés de l'image dans la même scène, indépendamment du niveau d'éclairement et tant qu'il existe un bon contraste Si la scène était observée avec un éclairage inapproprié, le

signal de sortie diminuerait En conséquence, le proces-

sus recommandé consiste à observer d'abord la scène avec la puissance totale d'éclairage (étape 80) puis

à produire un signal de sortie normalisé (étape 84).

Un signal de sortie inapproprié apparaissant à la borne 116 indiquerait que la puissance totale d'éclairage est inappropriée et que le véhicule doit être descendu en direction du fond de la mer comme indiqué dans l'étape 92 Alors la puissance d'éclairage est diminuée comme indiqué dans l'étape 94 et on effectue une comparaison avec ce qui a été obtenu pour la puissance supérieure,

par une répétition du Processus A dans l'étape 96.

S'il n'existe aucune différence, alors on dispose d'une puissance encore appropriée pour le niveau d'éclairage inférieur Le processus de diminution de la puissance de sortie se poursuivra dans l'étape 94 jusqu'à ce que le signal de sortie diminue, ou bien la puissance

minimale de sortie est déterminée comme étant appropriée.

Cela indiquerait une diminution du contraste, en signa-

lant que le niveau d'éclairage est inapproprié Le réglage suivant d'un niveau d'éclairage supérieur serait alors choisi pour opérer, comme indiqué dans l'étape 100. En conséquence, l'obligation d'opérer en temps réel avec assistance humaine est éliminée Cela permet une opération de prise d'images optiques qui soit autonome et "uniforme" en utilisant une commande réactive en boucle fermée du système Additionnellement, cela permet d'englober tous les paramètres de prise d'images qui comprennent l'éclairage, l'environnement dans l'eau, la lentille de caméra et le capteur et cela permet d'opérer d'une façon active en réponse à des changements ou des variations de l'un quelconque des paramètres précités En outre, la présente invention élimine l'obligation de faire intervenir des matériels pour capteurs de transmissomètres et il en résulte qu'on obtient un ensemble de captage qui est moins massif Cela a directement une influence positive sur la consommation équilibrée d'énergie d'un véhicule télécommandé ou autonome L'élimination de parties matérielles diminue également le volume du boîtier

de capteur et permet efficacement d'améliorer la struc-

ture d'enveloppe de l'ensemble du système de captage.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré- sentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour

cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1 Procédé de réglage adaptatif du niveau d'éclairage d'une caméra et d'une distance entre une caméra et un plan-objet à réflectance de lumière, comprenant un champ de vision à réflectance, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: éclairer ( 46) un champ de vision à réflectance; capter ( 18) un champ-image désiré dans le champ de vision à réflectance; produire ( 24) un signal d'image dudit champ-image; produire ( 30) au moins un signal de contraste à partir du signal d'image; comparer ( 36) ledit signal de contraste au moins produit avec un signal de référence ( 38) correspondant à un niveau de contraste prédéterminé et produire un signal de différence de contraste; et commander le niveau d'éclairage ( 40, 42, 46) ou l'éloignement de la caméra ( 44, 48) par rapport au champ-image en fonction dudit signal de différence de contraste. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de commande consiste à: réduire ( 44, 48) ledit éloignement ou augmenter ( 40, 42, 46) ledit niveau d'éclairage lorsque le signal de contraste moyen est supérieur audit niveau de contraste prédéterminé, et réduire ( 40, 42, 46) ledit niveau d'éclairage lorsque le signal de contraste moyen est inférieur audit

niveau de contraste prédéterminé.

3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite étape de production d'au moins un signal de contraste consiste à: produire ( 32) plusieurs signaux de contraste, produire ( 34) additionnellement un signal de contraste moyen, et dans ladite étape de comparaison, comparer le signal de contraste moyen avec ledit niveau de contraste prédéterminé. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de commande comprend initialement les autres étapes consistant à: réduire l'éclairage de caméra ( 40, 42, 46) lorsque le signal de contraste moyen est inférieur audit niveau de contraste prédéterminé, réduire ladite distance ( 92) entre la caméra et le plan-objet à réflectance de lumière lorsque le signal de contraste moyen est supérieur ( 90) à ladite valeur de contraste prédéterminée, ensuite répéter ladite étape de comparaison ( 96), et à nouveau réduire l'éclairage de caméra ( 94) lorsque le signal de contraste moyen est inférieur ( 90) à ladite valeur de contraste prédéterminée mais augmenter l'éclairage de caméra ( 100) jusqu'à un niveau précédent réglé lorsque le signal de contraste moyen est supérieur ( 98) à ladite valeur de contraste

prédéterminée.

Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que ladite étape de production d'un signal de contraste comprend l'étape de réduction des

composantes basse fréquence dans ledit signal d'image.

6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de réduction des composantes basse fréquence comprend l'étape de filtrage homomorphique

( 32) dudit signal d'image.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite étape de filtrage homomorphique comprend les autres étapes consistant à: convertir les composantes dudit signal d'image en composantes d'image logarithmique ( 60, 62), additionner lesdites composantes d'image pour former une image composite logarithmique, effectuer une transformation de Fourier ( 64, 66) sur ladite image composite, effectuer un filtrage passe-haut ( 68, 70) de l'image composite transformée, effectuer une transformation de Fourier inverse ( 72, 74) sur l'image composite filtrée, et appliquer une fonction de transfert exponentielle ( 76, 78) à l'image composite transformée inverse pour produire une signal d'image de sortie ayant des caractéristiques de réflectance améliorées et des

caractéristiques d'éclairement atténuées.

8 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de réduction des composantes basse fréquence comprend l'étape de filtrage passe-haut ( 110)

dudit signal d'image.

9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend additionnellement l'étape de filtrage passe-bas ( 112) dudit signal d'image et de division

( 114) du signal d'image ayant subi un filtrage passe-

haut ( 110) par le signal d'image ayant subi un filtrage passe-bas, et de génération d'un signal d'image

normalisé ( 116).

Procédé selon l'une des revendications 1 à 9,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de montage de ladite caméra ( 18) sur un véhicule aquatique

( 22).

11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit véhicule aquatique ( 22) comprend un véhicule sous-marin et ladite zone d'image est située sur ou au

voisinage du fond de la mer ( 12).

12 Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite caméra ( 18) comprend une caméra électronique. 13 Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite caméra électronique comprend une caméra

électronique à dispositif à couplage de charge (CCD).

14 Appareillage pour le réglage adaptatif du niveau d'éclairage d'une caméra ( 18) et de la distance entre cette caméra ( 18) et un plan- objet ( 12) à réflectance de lumière, comprenant un champ de vision à réflectance, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen ( 46) pour éclairer un champ de vision à réflectance; un moyen ( 18) pour capter un champ-image désiré à l'intérieur du champ de vision à réflectance; un moyen ( 24) pour produire un signal d'image dudit champ d'image; un moyen ( 30) pour produire au moins un signal de contraste à partir du signal d'image; un moyen ( 36, 38) pour comparer ledit signal de contraste au moins produit avec un signal de référence correspondant à un niveau de contraste prédéterminé et pour produire un signal de différence de contraste; et un moyen pour commander le niveau d'éclairage ( 40, 42, 46) ou l'espacement de la caméra par rapport au champ-image ( 44, 48) en fonction dudit signal de

différence de contraste.

15 Appareillage selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit moyen de génération d'au moins un signal de contraste comprend: un moyen ( 32) pour produire plusieurs signaux de contraste, un moyen ( 34) pour produire un signal de contraste moyen; et en ce que ledit moyen de comparaison comprend un moyen ( 36) pour comparer le signal de contraste moyen avec ledit niveau de contraste prédéterminé. 16 Appareillage selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit niveau de contraste prédéterminé

comprend un niveau de contraste minimal.

17 Appareillage selon la revendication 14, 15 ou 16 caractérisé en ce que ledit moyen de production d'un signal de contraste comprend un moyen ( 32, 110) pour réduire les composantes basse fréquence dans ledit

signal d'image.

18 Appareillage selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction des composantes basse fréquence comprend un moyen de filtrage homomorphique

( 32) dudit signal d'image.

19 Appareillage selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit moyen de réduction des composantes basse fréquence comprend un moyen de filtrage passe-haut ( 110)

dudit signal d'image.

Appareillage selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un moyen de filtrage passe-bas ( 112) dudit signal d'image, et un moyen ( 114) pour diviser le signal d'image soumis au filtrage passe-haut par le signal d'image soumis au filtrage passe-bas de façon à produire un signal

d'image normalisé.

21 Appareillage selon l'une des revendications 14 à 20,

caractérisé en ce qu'il comprend additionnellement un moyen pour monter ladite caméra sur un véhicule

aquatique ( 22).

22 Appareillage selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit véhicule aquatique ( 22) comprend un véhicule sous-marin et ladite zone d'image ( 12) est située sur ou au voisinage du fond de la mer. 23 Appareillage selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce que ladite caméra ( 18) comprend une caméra électronique. 24 Appareillage selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite caméra électronique comprend une caméra

électronique à dispositif à couplage de charge (CCD).