FR2695734A1 - Procédé et appareil de balayage. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de balayage d'un porteur d'image et de production de données d'image corrigées quant à une distorsion. Ses étapes consistent à: réaliser un élément plan (40 ou 42) pourvu de marques (46) et définissant des points de référence connus sur l'élément; superposer l'élément plan (40, 42) et un porteur d'image (P) de manière à placer les marques (46) en alignement fixe avec l'image sur le porteur, balayer l'élément plan (40, 42) et le porteur d'image (P) superposés afin de produire des données représentant l'image et les marques non corrigées quant à une distorsion résultant de l'opération de balayage, et traiter les données non corrigées de manière à produire des données corrigées selon la distorsion, dans les données non corrigées, des points de référence connus.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil de balayage d'une
image et de génération de données d'image qui reflètent avec précision l'image d'origine En particulier, les données d'image sont corrigées afin d'enlever une distorsion qui résulte de
l'opération de balayage.
Un appareil de balayage d'image qui sert à réduire de telles images à des données qui puissent être ensuite traitées par un ordinateur est connu depuis longtemps dans l'art De plus, de nombreux usages de tels appareils de balayage sont connus Par exemple, des patrons qui définissent les contours d'éléments de vêtements, tels que des éléments de chemises, de robes, de pantalons et d'autres vêtements, sont créés sous forme de patrons à
l'échelle normale par des concepteurs de vêtements.
Les patrons sont typiquement découpés dans un carton fort, un papier lourd ou un carton léger, et les contours des patrons, ainsi que les points critiques de coupe et de couture à l'intérieur du patron sont ensuite numérisés dans un appareil de balayage pour des opérations ultérieures de fabrication La première opération de fabrication consiste habituellement à produire des marqueurs, opération au cours de laquelle des patrons sont positionnés selon un réseau étroitement emboîté correspondant au réseau de patrons à découper à partir d'un empilage à plis multiples d'une matière en feuilles Les brevets US-3 596 068 et
3 803 960 décrivent de tels producteurs de marqueurs.
Dans l'opération suivante de fabrication, les patrons sont réellement découpés dans un empilage de matière en feuilles par une machine automatique de coupe à commande numérique Une telle machine est décrite dans le brevet US-3 495 492 Dans les deux systèmes de production de marqueurs et de machines automatiques de coupe, les contours des patrons sont utilisés sous une forme lisible par une machine, typiquement des données numériques pour le traitement à la reproduction, soit sous une forme d'images visuelles des patrons, soit sous la forme des patrons découpés eux-mêmes Les représentations numériques des patrons doivent par conséquent refléter avec précision les contours des patrons originaux, créés par le concepteur de vêtements. La réduction d'une image visuelle à des données numériques est également nécessaire dans de nombreux domaines autres que l'industrie du vêtement Dans chaque cas, une reproduction précise des contours de l'image est essentielle, ou les données produites sont inutilisables ou conduisent à des erreurs de fabrication, en provoquant des difficultés, des produits de qualité médiocre ou d'autres résultats indésirables. La réduction d'images à des données lisibles par une machine numérique est, comme indiqué ci-dessus, bien connue et produite typiquement par des dispositifs de balayage L'image à réduire est généralement préparée sur une feuille de papier par des marquages visuels ou d'autres marquages détectables, ou bien l'image peut être définie par les contours ou les bords d'un patron Un dispositif typique de balayage peut employer une caméra à dispositif de transfert de charges, ou caméra à CCD, susceptible de balayer l'image dans une configuration de réseau et de détecter les contours de l'image qui
sont convertis en données numériques.
Les dispositifs de balayage introduisent cependant fréquemment dans les données numériques une certaine distorsion de sorte que la reproduction de l'image à partir des données numériques ne reflète pas précisément une image d'origine qui a été balayée De telles erreurs peuvent résulter, par exemple, d'une distorsion optique dans les caméras et le système d'imagerie, d'erreurs mécaniques associées au déplacement, soit de la caméra, soit du support de la feuille portant l'image pendant le balayage, et d'erreurs de traitement de signaux électriques Les erreurs manifestées dans les données balayées ou l'image produite à partir de ces données sont caractérisées par un allongement ou un bombement, un biaisement, un rétrécissement, un agrandissement ou une dislocation d'une partie de l'image par rapport aux autres De telles erreurs provoquent par conséquent des différences de dimensions entre l'image d'origine et l'image reproduite à partir des données
engendrées par le dispositif de balayage.
Les dispositifs de balayage de précision qui produisent des données d'image dont la précision soit acceptable sont souvent trop onéreux pour de nombreuses applications Les coûts élevés d'un tel équipement résultent des optiques et des mécanismes d'entraînement de précision onéreux qui sont nécessaires pour minimiser les erreurs mécaniques et optiques qui se produisent pendant les opérations de balayage. Une solution à de tels problèmes des dispositifs de balayage est proposée dans le texte intitulé Digital Image Processing, c'est-à-dire Traitement numérique d'images, 2 ème édition, de R C Gonzalez, P Wintz, publié par Addison-Wesley Publishing Company, Copyright 1987 Au chapitre 5 intitulé Image Restoration, c'est-à-dire Restauration d'image, des "marques en réseau" produites par de petits carrés métalliques encastrés directement sur la surface du tube d'imagerie sont utilisés comme points communs qui peuvent relier l'image distordue après balayage avec l'image d'origine au moyen d'une série d'équations ou de transformées En fait, les transformées permettent à des points d'un système de coordonnées distordu par le processus de balayage d'être appliqués spatialement dans un autre système à grille de coordonnées sans distorsion L'application spatiale est possible en raison du fait que les emplacements des marques de réseau encastrées dans le tube d'imagerie de la caméra sont connus avec précision et les images des marques dans les données du dispositif de balayage définissent avec précision l'amplitude et l'emplacement de la distorsion Alors que cette technique permet de corriger les données distordues, elle exige également un appareil de balayage dont la structure spéciale inclut les points de réseau De plus, les points de réseau apparaissent dans les données du dispositif de balayage et peuvent éventuellement obstruer des
particularités importantes de l'image balayée.
C'est par conséquent un but général de la présente invention que de réaliser un procédé et un appareil de balayage qui produisent, sans emploi d'appareil de balayage onéreux et sans les problèmes décrits ci- dessus, des données d'image qui soient corrigées quant à une distorsion résultant de
l'opération de balayage.
Ces buts de l'invention ainsi que d'autres sont atteints grâce au procédé et à l'appareil selon
l'invention qui constituent les deux aspect de celle-
ci. Selon un premier aspect, l'invention réalise un procédé de balayage d'un support d'image et de production de données d'image corrigées quant à une distorsion caractérisé par les étapes consistant à: réaliser un élément plan pourvu de marques et définissant des points de référence connus sur l'élément; superposer l'élément plan et un support d'image (P) de manière à placer les marques en alignement fixe avec l'image sur le support, balayer l'élément plan et le support d'image superposés afin de produire des données représentant l'image et les marques non corrigées quant à une distorsion résultant de l'opération de balayage, et traiter les données non corrigées de manière à produire des données corrigées selon la distorsion, dans les données non corrigées, des points de
référence connus.
Le procédé peut inclure l'établissement de transformées de coordonnées sur la base de la distorsion des points de référence connus dans les
données non corrigées.
L'étape de traitement peut inclure en outre, un établissement d'une série de transformées de coordonnées correspondant respectivement à une série de régions du support d'image et, ensuite, un traitement, au moyen des transformées de coordonnées respectives pour les régions, des données
non corrigées venant des régions de l'images.
D'autres étapes peuvent inclure une différenciation des données d'image vis-à-vis des données de marques dans les données corrigées et un enlèvement des données de marques hors des données d'image afin de produire les données corrigées
définissant l'image seule.
Dans ce cas, les marques sur l'élément plan peuvent être des cercles: l'étape de différenciation peut alors établir les données définissant une configuration dans les données qui doivent être des données de marques lorsque l'expression C 2/4 A est inférieure à un nombre prédéterminé, C étant la longueur de la périphérie de la configuration et A la
surface de la configuration.
Les marques sur les éléments plans peuvent être
des cercles concentriques.
Les marques peuvent être situées le long de la
périphérie de l'élément plan.
Selon un deuxième aspect, l'invention réalise un appareil de balayage d'un support portant une image et de génération de données d'images balayées et corrigées quant à une distorsion caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de balayage d'image pour balayer des images sur un support et engendrer des données d'image non corrigées quant à une distorsion résultant d'une opération de balayage, un élément plan portant des marques positionnées précisément réparties sur la surface de l'élément plan et définissant des points de référence connus sur l'élément grâce à quoi un support portant une image, et l'élément plan peuvent être superposés afin d'aligner l'image par rapport aux marques définissant des points de référence connus dans une opération de balayage, tant l'image que les marques étant inclues dans les données non corrigées engendrées par le dispositif de balayage pendant l'opération de balayage, et un processeur relié au dispositif de balayage de manière à recevoir les données non corrigées tant des images que des marques afin de transformer les données non corrigées d'image en données d'image corrigées quant à une distorsion, selon les données non corrigées définissant les marques de l'élément plan, et afin de corriger des données définies par les
positions connues des marques, sur l'élément plan.
Le processeur peut inclure un programme d'établissement de transformées de coordonnées sur la base des données non corrigées et corrigées définissant la position des marques sur l'élément plan, afin de convertir les données non corrigées de
l'image en données corrigées d'une image.
Le processeur peut inclure un programme formant une grille de références basées sur les points de référence connus des marques, le programme qui établit des transformées de coordonnées établissant une série de transformées correspondant respectivement à une série de régions de
la grille.
Dans ce cas les données d'image venant du dispositif de balayage peuvent définir des points de données de l'image et des marques, le processeur incluant en outre un programme de corrélation entre les points de données de l'image et des régions correspondantes de la grille dans
lesquelles les points sont positionnés.
Le processeur peut alors inclure un programme amenant un point de données de l'image à être traité par la transformée de coordonnées associée à la région de la grille dans laquelle le point de données est positionné. L'élément plan portant les marques peut être un panneau d'une enveloppe à deux panneaux, grâce à quoi le support supportant l'image peut être positionné entre les deux panneaux de l'enveloppe afin
d'être superposé aux marques et à l'image.
Dans ce cas, l'un des deux panneaux de l'enveloppe à deux panneaux peut être transparent et
l'autre panneau peut être opaque.
Les marques définissant des points de référence connus peuvent alors être disposées sur le panneau
opaque de l'enveloppe.
Les marques sur l'élément plan peuvent inclure un cercle. Le processeur peut inclure en outre un programme servant à discriminer, dans les données venant du dispositif de balayage, les données représentant les
marques et les données définissant l'image.
Les marques sur l'élément plan peuvent être situées près de la périphérie de l'élément afin d'éviter un recouvrement avec l'image sur le support. La présente invention offre de nombreux avantages Un avantage principal réside dans la possibilité d'effectuer une opération de balayage et d'obtenir des données précises en dimensions sans utiliser un balayage qui soit spécialement conçu pour
ajuster les données de sortie quant à une distorsion.
EN d'autres termes, il est possible d'employer un dispositif de balayage plus classique et de produire cependant des données précises En outre, avant que l'opération de balayage ne soit réalisée, l'alignement entre les marques définissant les points de référence connus et l'image en cours de numérisation peut être examiné afin d'assurer que des points critiques situés à l'intérieur de l'image ne sont pas obstrués par les marques De cette manière, les données qui en résultent non seulement seront précises en dimensions mais définiront complètement toutes les particularités
critiques de l'image balayée.
Ces buts, particularités et avantages de l'invention ainsi que d'autres ressortiront mieux de
la description qui suit de modes de réalisation
préférés donné à titre d'exemple, prise en liaison avec les dessins annexés dans lesquels: la Fig 1 est une vue en perspective d'un appareil de balayage incorporant la présente invention et incluant un scanner de grand format, la Fig 2 est une vue en élévation de face, en partie arrachée, du dispositif de balayage, afin de représenter les rouleaux d'alimentation et les
caméras.
La Fig 3 illustre une enveloppe et un patron à
balayer par le dispositif de balayage.
La Fig 4 est une représentation graphique des données numériques non corrigées quant à la distorsion, après balayage de l'enveloppe et du patron représentés à la Fig 3 La Fig 5 est un schéma logique du procédé de balayage et de traitement de données effectué par le système de balayage de la Fig 1 La Fig 6 est une représentation graphique d'un polygone et illustre une technique d'analyse des marques circulaires de référence afin d'établir leurs centres et de confirmer leur identité en tant que
marques de référence.
La Fig 7 illustre les expressions algébriques utilisées par le processeur de données pour identifier les centres des marques circulaires de référence
représentées à la Fig 6.
La Fig 1 illustre un système de balayage, désigné généralement par 10, qui inclut un dispositif de balayage 12 d'image à grand format Le dispositif de balayage fait traverser la machine par des supports du type en feuilles portant une image et balaye progressivement les images sur les supports afin d'engendrer des données numériques représentant l'image balayée Les données numériques sont envoyées à un processeur 14 de données qui est un ordinateur personnel, ou PC, classique Selon la présente invention, le dispositif de balayage 12 est un dispositif de balayage classique qui effectue un traitement préliminaire des données numériques dans un but de synchronisation, de normalisation et éventuellement de compression des données, sans tenter de corriger les données quant à une distorsion mécanique, électrique ou optique qui peut se produire pendant une opération de balayage Un dispositif de balayage de ce type est commercialisé par Vidar
Systems Corp de Herndon, Virginie.
Comme représenté aux Fig 1 et 2,le dispositif de balayage 12 est supporté par une paire de montants verticaux 20, 22 et comprend un boîtier 24 contenant deux caméras de balayage de lignes et des ensembles de lentilles 26, 28 Les caméras voient collectivement un document à balayer à travers une fente à ouverture allongée (non visible) ménagée dans la partie supérieure du boîtier Comme représenté à la Fig 2, le champ de vision de la caméra 26 couvre une partie de la fente d'ouverture située sur le côté droit de la machine, et le champ de vision de la caméra 28 couvre une autre partie de la fente, située sur le côté gauche de la machine Les champs de vision de chaque caméra se recouvrent au centre afin d'assurer qu'aucune partie d'un document du dispositif de balayage n'est omise par inadvertance Le dispositif de balayage contient un circuit de traitement servant à éliminer toute duplication des données d'image résultant du recouvrement des champs de vision Les caméras sont de préférence des caméras à dispositifs de transfert de charges, ou caméras à CCD, qui balayent la surface d'un document selon une configuration en réseau à travers la fente d'ouverture, et le circuit de traitement synchronise également les données venant des réseaux de chaque caméra afin de produire des données servant à former une image dans laquelle les parties gauche et droite sont positionnées et reliées correctement Le dispositif de balayage peut également comprendre un autre circuit de traitement servant à la normalisation
des données venant de chaque caméra.
Selon la présente invention, le document ou support supportant l'image à balayer est positionné dans une enveloppe 30 représentée et décrite de façon il plus particulière ci-dessous en liaison avec la Fig. 3, et il est placé sur un plateau d'alimentation 32 sur le côté supérieur du dispositif de balayage 12 afin de traverser le dispositif de balayage, par rapport à la fente d'ouverture, afin d'être balayé par les caméras 26 et 28 Dans ce but, une paire de rouleaux d'avance 34, 36 s'étend entre les montants , 22, et le rouleau inférieur 34 est entraîné à rotation au moyen d'un moteur pas-à-pas 38 la rotation du moteur pas- à-pas et du rouleau 34 est surveillée et envoyée au circuit de traitement du dispositif de balayage 12 afin d'identifier la position de l'enveloppe 30 dans la première direction, appelée la directions de coordonnée X, tandis que les caméras 26, 28 détectent l'image dans l'enveloppe 30 dans la direction orthogonale ou direction de coordonnée Y Ainsi, l'équipement de traitement situé à l'intérieur du dispositif de balayage 20 peut mettre en corrélation, à l'aide des données venant du moteur pas-à-pas et des caméras, les données X et Y des points de données de la sortie du dispositif de balayage. Les rouleaux d'avance 34, 36 sont couverts d'un caoutchouc souple ou d'une matière de mousse afin d'accepter des supports d'image d'épaisseurs différentes Cependant, en raison des revêtements et du fait que un seul des rouleaux 34 est entraîné par le moteur pas-à-pas 38, il peut se produire un biaisement et un glissement du support d'image pendant le processus de balayage, ce qui peut produire une distorsion géométrique de l'image dans les données de sortie. Selon la présente invention, l'enveloppe 30 représentée aux Fig 1, 2 et 3, est composée de deux panneaux plans, 40, 42 qui sont assemblés au moins sur un côté 44 de façon qu'un support supportant l'image, par exemple le patron P coupé selon la configuration d'un élément de chemise, puisse être inséré entre les panneaux pour le balayage Evidemment, les panneaux , 42 pourraient également être assemblés le long de 2, 3 ou 4 côtés tant qu'une fente ou ouverture est prévue pour l'insertion du patron P entre les panneaux. Dans un mode de réalisation de la Fig 3 le panneau 40 qui est situé plus près de l'observateur que le panneau 42 est en une matière transparente, par exemple un vinyle clair, et le panneau 42 est un panneau opaque dont la couleur ou la nuance contrastent avec le patron P Plusieurs marques de référence 46 sont disposées le long de la périphérie du panneau 42; cependant, les marques pourraient
également être placées sur le panneau transparent 40.
Alors que des croix et d'autres types de marques de référence peuvent être utilisés, les marques de référence 46 comprennent une série de cercles
concentriques pour des raisons qui sont expliquées ci-
dessous en liaison avec les Fig 6 et 7 Les cercles sont des marques de points de référence qui sont espacés et agencés pour définir une grille de coordonnées sur le panneau 42 Lorsque le patron P est inséré dans l'enveloppe 30, le patron est effectivement superposé à la grille imaginaire établie par les marques de référence 46, et chaque point du patron est amené en alignement avec la grille Puisque les positions de marques de référence 46 sont connues, et qu'elles sont des références préétablies pour que leurs espacements soient réguliers et correspondent à la grille des coordonnées, chaque position de la périphérie du patron est connue par rapport à la grille de coordonnées Ainsi, toute distorsion qui se produit pendant l'opération de balayage peut être corrigée en fonction des différences entre la grille connue et les distorsions de la grille qui
apparaissent dans les données de l'image.
La Fig 4 est une représentation graphique des données d'image qui sont transmises au processeur 14 de données par le dispositif de balayage 12 A cet instant du processus, les données d'image ne sont pas corrigées quant à une distorsion mécanique, électrique ou optique qui se produit au cours de l'opération de balayage Par exemple l'image de la Fig 4 est allongée dans la direction latérale, ou Y, et est comprimée dans la direction verticale, ou X Dans un but d'illustration, les deux distorsions sont fortement exagérées de sorte que les marques de référence 46 ' ressemblent à des ellipses plutôt qu'à des cercles et que la forme de la périphérie P' du patron est plus carrée En réalité, les distorsions dans les directions X et Y ne sont pas aussi grandes et les cercles sont des approximations proches de cercles De plus, il est peut probable que les distorsions soient linéaires ou uniformes, et les distorsions d'une région de l'image diffèrent de
celles d'une autre région.
La Fig 4 illustre la grille de coordonnées qui est définie par les marques de référence 46 ' sous forme distordue En revanche, la Fig 3 illustre les marques de référence sans distorsion et définit de façon correspondante la grille de référence sous forme non distordue Une telle grille n'est pas en fait réduite à une forme visuelle, ni dans les données d'image, ni sur l'enveloppe de la Fig 3 Par conséquent, aucune partie de l'image du patron n'est obstruée, soit par la grille, soit par les marques de référence, puisque les marques sont positionnées le long de la périphérie de l'image Par conséquent, des contours ou des points de référence importants, situés sur le bord ou à l'intérieur du patron, ne sont pas obstrués, alors qu'ils peuvent l'être dans les
systèmes de l'art antérieur.
Le processeur de données 14 à la Fig 1 est utilisé pour transformer les données d'image non corrigées, représentées à la Fig 4, du patron P' en données d'image corrigées, selon la Fig 3, représentant le patron P La transformation est effectuée par un programme de logiciel situé à l'intérieur du processeur et repose principalement sur des équations ou transformées bien connues de conversion de données d'un système de coordonnées à un autre De telles transformées sont décrites de façon plus explicite dans la référence intitulée Digital Image Processing, c'est-à-dire traitement numérique d'images, citée ci-dessus, au Chapitre 5, intitulé Restauration d'image Dans une transformée élémentaire, les transformées selon chaque axe sont linéaires Puisque les distorsions produites dans une opération de balayage ne sont pas linéaires ou ne sont pas réparties de façon uniforme, il est recommandé de diviser l'image en région et d'établir une transformée séparée pour chaque régions Selon un mode de réalisation de l'invention, les régions sont divisées en triangles, représentés à la Fig 4, dont les pointes coïncident avec les intersections des abscisses et des ordonnées des marques de référence 46 Chaque point situé sur la périphérie P' de patron est ensuite associée à une région particulière et la transformée de coordonnées de cette région est appliquée à chaque point de manière à établir l'emplacement correct de ce point dans une grille de référence sans distorsion En d'autres termes, les données distordues sont corrigées, de façon à éliminer la distorsion, selon les données non corrigées définissant les marques de référence et selon les données correctes définissant les positions connues
des marques de référence.
La Fig 5 illustre le procédé d'ensemble de balayage de génération de données corrigées de l'image Les opérations effectuées dans le processeur
14 de données commencent en 54.
La première étame du procédé, désignée par 50, consiste à balayer l'image et les marques de référence dans le dispositif de balayage 12, le patron P étant inséré dans l'enveloppe 30 En utilisant l'enveloppe, le patron P et le panneau 42 contenant les marques de référence sont superposés en alignement fixe l'un avec l'autre et restent en alignement fixe en raison de la friction entre les panneaux 40, 42 et le patron Le patron P et l'enveloppe passent ainsi ensemble entre les rouleaux d'avance 32, 34 du dispositif de balayage 12 comme représenté à la Fig 2 Le dispositif de balayage 12 balaye de façon classique en réseau l'enveloppe et le patron et engendre des données en réseau qui sont traitées à l'intérieur du dispositif de balayage afin de normaliser les données et d'effectuer des corrections de synchronisation comme décrit ci-dessus Un tel traitement est désigné par 52 à la Fig 5 et il est effectué à l'intérieur du dispositif de balayage Il résulte de ce traitement des données d'image qui ne sont pas corrigées quant à une distorsion qui se
produit pendant le processus de balayage.
Les données venant du dispositif de balayage sont ensuite envoyées au processeur 14 de données o les données en réseau sont converties, selon un mode de réalisation, en données vectorielles comme représenté en 54 En d'autres termes, les données de réseau qui sont essentiellement des données de points, sont converties en vecteurs qui définissent sous forme de polygones les contours fermés du patron P, ainsi que
les cercles concentriques des marques de référence 46.
Quand les données en réseau ont été converties en données vectorielles, le processeur 14 explore les données vectorielles afin d'identifier les données qui correspondent aux cercles des marques de référence 46 comme indiqué en 56 Une discrimination entre les marques de référence et les autres données définissant l'image de configuration est importante parce que les marques de référence établissent la quantité, l'emplacement et le degré de la distorsion qui s'est produite pendant l'opération de balayage et deviennent la base de la correction des distorsions des données d'image. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, les marques de référence sont formées par la série de cercles concentriques, représentés à la Fig 3, parce qu'une technique spéciale de traitement de données a été découverte pour discriminer entre des cercles définissant des données et d'autres configurations fermées des données
non corrigées venant du dispositif de balayage 12.
C'est un axiome bien connu qu'un cercle est la configuration géométrique la plus efficace pour entourer une surface donnée En d'autres termes, la circonférence d'un cercle est la plus petite dimension périphérique qui enveloppe une surface donnée En utilisant cet axiome on peut démontrer aveun degré raisonnablement élevé de certitude que, si l'expression C 2/4 A, o C égale la longueur de la périphérie d'une configuration fermée et A égale la surface de la configuration fermée, est égale à r ou au moins inférieure à 3,2, la configuration est un cercle et n'est pas une autre configuration fermée, par exemple le patron P. Par conséquent, en traitant des données vectorielles pour chacune des configurations fermées détectées dans les données venant du dispositif de balayage 12, les marques circulaires de référence peuvent être identifiées dans les données du dispositif de balayage et peuvent être différenciées vis-à-vis des autres données qui définissent les contours du patron P Les calculs réels effectués pour différencier entre les marques circulaires de référence et les autres données peuvent être compris
plus clairement à partir des Fig 6 et 7.
La Fig 6 illustre une configuration fermée ou polygone dont la périphérie consiste en une série de vecteurs définis par les données converties en 54 à la Fig 5 Chaque segment de la périphérie du polygone est un vecteur unique et la longueur d'un tel vecteur peut être établie directement à partir des coordonnées
de chaque extrémité du vecteur.
En outre, lorsque les coordonnées de chaque vecteur sont connues, le polygone peut être divisé en une série de triangles possédant tous un sommet commun désigné par O La surface du polygone est égale à la somme des surfaces de la série des triangles et la surface de chaque triangle peut être déterminée à partir de l'expression générique Ai et des coordonnées de chaque coin du triangle selon la Fig 7 Les surfaces des triangles individuels sont ensuite ajoutées pour déterminer la surface totale du polygone, et la longueur de chaque vecteur est additionnée pour obtenir la périphérie du polygone On substitue ensuite la surface calculée et la périphérie du polygone dans l'expression C 2/4 A afin de déterminer, selon les critères exposés ci-dessus, si
le polygone est ou non un cercle.
Dès lors que les cercles des marques de référence ont été tracés dans les données d'image, le processeur 14 identifie les points de référence des cercles comme indiqué en 58 Les points de référence sont les centres réels des cercles concentriques et définissent de façon correspondante la grille de référence Par exemple, bien que les marques de référence 46 à la Fig 3 ne soient situées que le long de la périphérie d'enveloppe 30, elles identifient non seulement des coordonnées réelles d'une grille de référence, mais
aussi toutes les autres coordonnées de la grille.
Ainsi, la grille *de référence est totalement définie
par les marques de référence périphéries 46.
Pour déterminer précisément les coordonnées des points de référence ou centres des cercles, des marques de référence 46, les coordonnées de chaque centre, Xc, Yc sont calculés à partir des expressions représentées à la Fig 7, dont les paramètres sont illustrés à la Fig 6 On reconnaît que les expressions de Xc et Yc sont en fait des calculs bien connus servant à établir en premier lieu les centres de gravité de chaque triangle et à déterminer ensuite, à partir des centres de gravité des triangles, le centre de gravité du polygone Puisque le polygone est en fait un cercle, les coordonnées du centre de gravité sont aussi les coordonnées du centre du cercle
et le point de référence d'une marque de référence 46.
Alors que des types de marques de référence autres que des cercles peuvent être utilisées, les cercles concentriques sont avantageux parce que 1) ils établissent une distinction entre les marques de référence 46 et à des cercle uniques 48 formant une partie du patron, et 2) ils permettent aux points de
référence d'être déterminés avec une grande précision.
Puisque des caméras à dispositifs de transfert de charge détectent en fait des transitions entre des zones claires et sombres d'une image, chaque cercle de la marque de référence 46 produit deux ensembles de données, l'un représentant le bord intérieur de la ligne définissant le cercle et l'autre représentant le
bord extérieur de la ligne représentant le cercle.
Ainsi, les quatre cercles concentriques de chaque marque de référence 46 fournissent des données d'établissement de huit centres ou points de référence qui devraient tous être identiques dans la situation idéale Cependant, en raison de la résolution finie des caméras, des variations d'épaisseurs de lignes et d'autres facteurs, un certain écart des coordonnées ou des centres peut être prévu Prendre une valeur moyenne des coordonnées des huit ensembles de données minime les effets de ces erreurs et fournit un ensemble de haute précision de coordonnées définissant les centres de points de référence des marques de
référence 46.
Dès lors que les points de référence des marques 46 ont été établis, les coordonnées de grille en un point quelconque à l'intérieur des marques de référence sont déterminés de la même manière De tels points de référence établissent l'emplacement réel de chaque intersection de la configuration en mailles triangulaires présentées à la Fig 3 A partir des emplacements réels des intersections et des emplacements corrects connus des intersections dans la grille de référence, une transformée de coordonnée est établie par le processeur de données en 60 pour chaque région triangulaire Une série de transformées est ainsi établie pour la série de régions situées à l'intérieur de la grille de coordonnées parce que la distorsion d'une région peut être différente des distorsions d'autres régions Dès lors que de telles transformées sont établies, chaque point des données définissant le patron P' à la Fig 4 peut être appliqué spécialement dans la grille de référence ou système de coordonnées pour produire des données qui sont corrigées quant à la distorsion qui résulte du
processus de balayage.
Par conséquent, le processeur 14 de données examine les données non corrigées par le dispositif de balayage 12 et détermine initialement à la branche 62 si les données représentent une marque de référence ou des données du patron P' Si les données correspondent à un point de référence, le programme passe vers une autre branche 70 et enlève toutes les données de référence produites en 72 Si les données ne correspondent pas à une marque de référence et représentent donc un point de vecteur du polygone définissant le patron, le programme passe en 64 o ce point est examiné et associé à une région particulière ou triangle de la grille de coordonnées Dès lors qu'une association est effectuée, le point de vecteur est appliqué spatialement dans la grille de référence par la transformée correspondant à la région triangulaire identifiée en 66 A cet instant, par conséquent, les données définissant le point de vecteur ont été transformées de données non corrigées en données corrigées et les données sont ensuite mémorisées dans la mémoire en 68 Le programme passe ensuite à la branche 70 afin de déterminer si d'autres points doivent être traités S'il existe d'autres points, le programme revient à la branche 72 et le processus est répété Lorsque le dernier point de donné a été traité, le processeur 14 produit en 74 les données d'image qui définissent la périphérie du
patron P sans distorsion.
Ainsi, l'invention décrite ci-dessus permet d'utiliser un dispositif classique de balayage pour réduire des images de patron et d'autres images à des données qui ont été corrigées afin d'enlever les distorsions qui se produisent pendant le processus de balayage. Alors que la présente invention a été décrite selon un mode de réalisation préféré, il faut comprendre que de nombreuses modifications et substitutions peuvent être effectuées sans s'écarter de l'esprit de l'invention Par exemple, alors que l'élément support d'image décrit dans l'invention est un patron P, l'invention peut être employée pour réduire d'autres types d'images, soit visuelles soit autres, tant que les images peuvent être détectées par le dispositif de balayage Le dispositif de balayage 12 utilise un mécanisme d'avance pour faire traverser le dispositif de balayage par le support supportant l'image pendant une opération de balayage; cependant, des dispositifs de balayage dits à plat qui maintiennent stationnaires le support pendant une
opération de balayage peuvent également être employés.
Les transformées servant à l'application spatiale des données d'un système de coordonnées à un autre peuvent être, soit linéaires, soit non linéaires, et la grille de référence peut être rectiligne, polaire, ou d'un autre type de grille, tant qu'une transformée appropriée est utilisée L'enveloppe portant les marques de référence peut prendre de nombreuses autres formes différentes Par exemple, les marques de référence peuvent être positionnées sur le panneau transparent et non sur le panneau opaque, si l'on prend soin de positionner l'image de configuration de façon que les points critiques ne soient pas recouverts En variante, le traitement des données non corrigées peut inclure des sous-programmes servant à une analyse additionnelle des données, afin de séparer, des données d'image, les données représentant les marques de référence De plus, l'invention peut être employée avec une simple superposition, le support portant l'image étant fixé sans employer de structure d'enveloppe Par conséquent, la présente invention est décrite selon plusieurs modes de réalisation à titre d'illustration et non à titre limitatif.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1 Procédé de balayage d'un support d'image et de production de données d'image corrigées quant à une distorsion caractérisé par les étapes consistant à: réaliser un élément plan ( 40 ou 42) pourvu de marques ( 46) et définissant des points de référence connus sur l'élément; superposer l'élément plan ( 40, 42) et un support d'image (P) de manière à placer les marques ( 46) en alignement fixe avec l'image sur le support, balayer l'élément plan ( 40, 42) et le support d'image (P) superposés afin de produire des données représentant l'image et les marques non corrigées quant à une distorsion résultant de l'opération de balayage, et traiter les données non corrigées de manière à produire des données corrigées selon la distorsion, dans les données non corrigées, des points de
référence connus.
2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de traitement inclut l'établissement de transformées ( 60) de coordonnées sur la base de la distorsion des points de
référence connus dans les données non corrigées.
3 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape de traitement inclut en outre, un établissement d'une série de transformées ( 60) de coordonnées correspondant respectivement à une série de régions du support d'image (P) et, ensuite, un traitement ( 62 à 64), au moyen des transformées de coordonnées respectives pour les régions, des données non corrigées venant des régions
de l'images.
4 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que d'autres étapes incluent
une différenciation ( 62) des données d'image vis-
à-vis des données de marques dans les données corrigées et un enlèvement ( 72) des données de marques hors des données d'image afin de produire les données
corrigées définissant l'image seule.
Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que les marques ( 46) sur l'élément plan sont des
cercles.
6 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'étape de différenciation ( 60) établit les données définissant une configuration dans les données qui doivent être des données de marques lorsque l'expression C 2/4 Aest inférieure à un nombre prédéterminé, C étant la longueur de la périphérie de
la configuration et A la surface de la configuration.
7 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les marques ( 46) sur les éléments plans sont des
cercles concentriques.
s Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les marques ( 46) sont situées le long de la
périphérie de l'élément plan.
9 Appareil de balayage d'un support portant une image et de génération de données d'images balayées et corrigées quant à une distorsion caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de balayage ( 12) d'image pour balayer des images sur un support (P) et engendrer des données d'image non corrigées quant à une distorsion résultant d'une opération de balayage, un élément plan ( 40 ou 42) portant des marques positionnées précisément ( 46) réparties sur la surface de l'élément plan et définissant des points de référence connus sur l'élément grâce à quoi un support (P) portant une image et l'élément plan ( 40, 42) peuvent être superposés afin d'aligner l'image par rapport aux marques ( 46) définissant des points de référence connus dans une opération de balayage, tant l'image que les marques étant incluses dans les données non corrigées engendrées par le dispositif de balayage ( 12) pendant l'opération de balayage, et un processeur ( 14) relié au dispositif de balayage ( 12) de manière à recevoir les données non corrigées tant des images que des marques afin de transformer les données non corrigées d'image en données d'image corrigées quant à une distorsion, selon les données non corrigées définissant les marques de l'élément plan ( 40, 42), et afin de corriger des données définies par les positions
connues des marques ( 46), sur l'élément plan ( 40, 42).
Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que le processeur ( 14) inclut un programme ( 60) d'établissement de transformées de coordonnées sur la base des données non corrigées et corrigées définissant la position des marques sur l'élément plan, afin de convertir les données non corrigées de
l'image en données corrigées d'une image.
11 Appareil selon la revendication 10 caractérisé en ce que le processeur inclut un programme ( 58) formant une grille de références basées sur les points de référence connus des marques et le programme ( 60) qui établit des transformées de coordonnées établit une série de transformées correspondant respectivement à une série de régions de
la grille.
12 Appareil selon la revendication il caractérisé en ce que les données d'image venant du dispositif de balayage ( 12) définissent des points de données de l'image et des marques, et le processeur ( 14) inclut en outre un programme ( 60) de corrélation entre les points de données de l'image et des régions correspondantes de la grille
dans lesquelles les points sont positionnés.
13 Appareil selon la revendication 12 caractérisé en ce que le processeur ( 14) inclut un programme ( 66) amenant un point de données de l'image à être traité par la transformée de coordonnées associée à la région de la grille dans laquelle le point de données est positionné. 14 Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'élément plan ( 40 ou 42) portant les marques ( 46) est un panneau d'une enveloppe ( 30) à deux panneaux, grâce à quoi le support supportant l'image peut être positionné entre les deux panneaux de l'enveloppe afin
d'être superposé aux marques et à l'image.
15 Appareil selon la revendication 14 caractérisé en ce que l'un des deux panneaux de l'enveloppe ( 30) à deux panneaux est transparent et l'autre ( 42) panneau est opaque. 16 Appareil selon la revendication 15 caractérisé en ce que les marques ( 46) définissant des points de référence connus sont disposées sur le panneau opaque
( 42) de l'enveloppe.
17 Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que les marques ( 46) sur l'élément plan ( 40 ou 42)
incluent un cercle.
18 Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que le processeur ( 14) inclut en outre un programme ( 62) servant à discriminer, dans les données venant du dispositif de balayage ( 12), les données représentant
les marques ( 46) et les données définissant l'image.
19 Appareil selon la revendication 9 caractérisé en ce que les marques ( 46) sur l'élément plan ( 40 ou 42) sont situées près de la périphérie de l'élément afin d'éviter un recouvrement avec l'image sur le support (P).
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