FR2711812A1 - Method and system for automatic control of the diaphragm of an image-formation device - Google Patents

Method and system for automatic control of the diaphragm of an image-formation device Download PDF

Info

Publication number
FR2711812A1
FR2711812A1 FR9312812A FR9312812A FR2711812A1 FR 2711812 A1 FR2711812 A1 FR 2711812A1 FR 9312812 A FR9312812 A FR 9312812A FR 9312812 A FR9312812 A FR 9312812A FR 2711812 A1 FR2711812 A1 FR 2711812A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
image
control signal
diaphragm
coefficients
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9312812A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2711812B1 (en
Inventor
Baina Jamal
Dublet Jacques
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Original Assignee
Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telediffusion de France ets Public de Diffusion filed Critical Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Priority to FR9312812A priority Critical patent/FR2711812B1/en
Publication of FR2711812A1 publication Critical patent/FR2711812A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2711812B1 publication Critical patent/FR2711812B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/71Circuitry for evaluating the brightness variation

Abstract

The invention relates to a method for automatically controlling the diaphragm of an image-formation device, the image-formation device including a lens (15) with variable diaphragm (17), controlled by a control signal (SF, TF, +D, -D), characterised in that it includes the following steps: a) generating digital image data representing at least a part of the image, b) transforming the digital image data using a discrete cosine transform, in order to produce transformed coefficients representing spatial frequencies of the image, c) generating a said control signal (SF, TF, +D, -D) from the said transformed coefficients.

Description

PROCEDE ET SYSTENIE DE CONINIANDE AUTONIATIQUE
DU DiAPHRAGIE DU DISPOSITIF DE FORNIATION D'TRIAGE
La présente invention a pour objet un procédé de commande automatique du diaphragme d'un dispositif de formation d'image, le dispositif de formation d'image comportant une optique à diaphragme variable commandée par un signal de commande.
AUTONIATIC CONINIAND PROCESS AND SYSTEM
DIAPHRAGY OF THE SORTING FORNIATION DEVICE
The present invention relates to a method for automatically controlling the diaphragm of an image forming device, the image forming device comprising a variable diaphragm optics controlled by a control signal.

L'évolution que connaît le domaine de visionique amène de nouvelles contraintes et de nouveaux besoins. En effet, un certain nombre d'applications nécessite le traitement de façon automatique, d'images d'objets émettant ou réfléchissant des quantités de lumière variant au cours du temps. Citons, entre autre, la vidéoconférence, la télésurveillance, le contrôle industriel, etc. The evolution in the field of vision brings new constraints and new needs. Indeed, a certain number of applications require the processing automatically, of images of objects emitting or reflecting quantities of light varying over time. These include, among others, videoconferencing, remote monitoring, industrial control, etc.

D'autres applications nécessitent le traitement d'image présentant notamment de grandes différences de luminosité. Citons entre autre, la visionique spatiale, I'astronomie, etc. Other applications require image processing, notably with large differences in brightness. These include space vision, astronomy, etc.

De telles applications nécessitent en particulier de pouvoir déterminer correctement la meilleure ouverture du diaphragme, en particulier d'une caméra vidéo, de manière à améliorer la qualité de l'image. Such applications require in particular to be able to correctly determine the best aperture of the diaphragm, in particular of a video camera, so as to improve the quality of the image.

On connaît des techniques de commande de l'ouverture du diaphragme (ou auto-iris), mais elles font appel à des calculs mettant en oeuvre un paramétrage ponctuel dans l'image ou des calculs complexes sur la totalité de l'image. Elles mettent en oeuvre des systèmes assez lourds et complexes à concevoir. Techniques are known for controlling the aperture of the diaphragm (or auto-iris), but they call upon calculations implementing a punctual configuration in the image or complex calculations on the whole of the image. They use systems that are quite heavy and complex to design.

La présente invention a pour objet un procédé de commande automatique du diaphragme qui permet d'éviter les inconvénients précités, et qui puisse être mis en oeuvre de manière relativement simple. The present invention relates to an automatic diaphragm control method which makes it possible to avoid the abovementioned drawbacks, and which can be implemented in a relatively simple manner.

L'invention concerne ainsi un procédé de commande automatique du diaphragme d'un dispositif de formation d'images, le dispositif de formation d'images comportant une optique à diaphragme variable commandée à partir d'un signal de commande caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes
a) générer des données numériques d'image représentant au moins une partie de l'image,
b) transformer, par une transformée en cosinus discrète, les données numériques d'image, pour produire des coefficients transformés représentatifs de fréquences spatiales de l'image,
c) générer un dit signal de commande à partir desdits coefficients transformés.
The invention thus relates to a method for automatically controlling the diaphragm of an image forming device, the image forming device comprising a variable diaphragm optic controlled from a control signal characterized in that it includes the following steps
a) generating digital image data representing at least part of the image,
b) transforming, by a discrete cosine transform, the digital image data, to produce transformed coefficients representative of spatial frequencies of the image,
c) generating a said control signal from said transformed coefficients.

La génération du signal de commande peut être effectuée par comptage des coefficients transformés pris positivement, à l'exception du coefficient représentant la composante continue. The generation of the control signal can be carried out by counting the transformed coefficients taken positively, with the exception of the coefficient representing the continuous component.

Selon un mode de réalisation préféré, le procédé selon est caractérisé en ce que l'étape b) comporte les sous-étapes suivantes
bl) grouper les données numériques d'image pour former des blocs de données numériques représentant chacun une zone de l'image,
b2) transformer chaque bloc de données numériques en un bloc de coefficients transformés en cosinus discrète,
b3) calculer pour au moins certains desdits blocs de coefficients un paramètre as d'activité locale de l'image selon la relation suivante

Figure img00020001
According to a preferred embodiment, the method according to is characterized in that step b) comprises the following substeps
bl) grouping the digital image data to form blocks of digital data each representing an area of the image,
b2) transform each block of digital data into a block of coefficients transformed into a discrete cosine,
b3) calculating for at least some of said blocks of coefficients an ace parameter of local activity of the image according to the following relation
Figure img00020001

où Fu,v est un coefficient dans le bloc de coefficients,
u,v sont les indices du coefficient dans le bloc de coefficients,
N est la dimension du bloc de coefficients (N,N)
et en ce que l'étape c) comporte les sous-étapes suivantes
cl) générer un signal AS d'activité de ladite partie de l'image à partir des paramètres as d'activité locale de l'image selon la relation suivante

Figure img00030001
where Fu, v is a coefficient in the block of coefficients,
u, v are the indices of the coefficient in the block of coefficients,
N is the dimension of the block of coefficients (N, N)
and in that step c) comprises the following substeps
cl) generate an activity signal AS of said part of the image from the parameters local activity of the image according to the following relation
Figure img00030001

où x,y sont les indices des paramètres as affectés aux blocs de coefficients,
L,M sont les dimensions en nombre de blocs de données numériques d'image de ladite partie de l'image,
le diaphragme étant asservi pour obtenir une valeur maximale du signal
AS d'activité globale de l'image, ledit signal AS constituant le signal de commande.
where x, y are the indices of the parameters as assigned to the coefficient blocks,
L, M are the dimensions in number of blocks of digital image data of said part of the image,
the diaphragm being controlled to obtain a maximum value of the signal
AS for overall image activity, said signal AS constituting the control signal.

Le procédé peut comporter, avant l'étape a), une étape de mise au point de l'optique par commande automatique de la focale de l'optique à partir du même signal de commande, de préférence à pleine ouverture du diaphragme. The method may include, before step a), a step of focusing the optics by automatic control of the focal length of the optics from the same control signal, preferably at full aperture of the diaphragm.

Le procédé peut comporter, à titre de deuxième variante, après l'étape c), une étape de mise au point de l'optique par commande automatique de la focale de l'optique à partir du même signal de commande. The method may include, as a second variant, after step c), a step of focusing the optics by automatic control of the focal length of the optics from the same control signal.

L'étape de mise au point peut être effectuée par recherche du maximum de signal de commande. The debugging step can be carried out by searching for the maximum of control signal.

L'invention concerne également un système de formation d'images présentant une caméra ayant une optique à diaphragme variable présentant un dispositif de commande de diaphragme commandé par un signal de commande caractérisé en ce qu'il comporte
- un moyen de numérisation d'au moins une partie de l'image, produisant des données numériques d'image,
- un moyen de traitement réalisant une transformée en cosinus discrète et produisant des coefficients transformés à partir des données numériques d'image,
- un moyen de génération dudit signal de commande à partir desdits coefficients transformés.
The invention also relates to an image forming system having a camera having a variable diaphragm optic having a diaphragm control device controlled by a control signal, characterized in that it comprises
a means of digitizing at least part of the image, producing digital image data,
a processing means carrying out a discrete cosine transform and producing transformed coefficients from the digital image data,
a means for generating said control signal from said transformed coefficients.

Le système peut comporter un dispositif de commande de focale à partir du même signal de commande. The system may include a focal control device based on the same control signal.

Au moins un des dispositifs de commande peut présenter alors un moyen pour rechercher le maximum du signal de commande et pour asservir, selon le cas, le diaphragme ou la focale en maintenant le signal de commande maximal. At least one of the control devices can then present a means for finding the maximum of the control signal and for slaving, as the case may be, the diaphragm or the focal length while maintaining the maximum control signal.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins qui représentent
- la figure 1, une caméra vidéo dont le diaphragme, et éventuellement la focale, sont commandés par ordinateur selon un mode de réalisation préféré de l'invention,
- la figure 2 illustre une opération de transformée en cosinus discrète appliquée à une image,
- la figure 3 illustre le principe du procédé mis en oeuvre selon l'invention, avec numérisation et transformée TCD d'une image 100.
Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the description which follows, given by way of nonlimiting example, in conjunction with the drawings which represent
FIG. 1, a video camera whose diaphragm, and possibly focal length, are controlled by computer according to a preferred embodiment of the invention,
FIG. 2 illustrates a discrete cosine transform operation applied to an image,
FIG. 3 illustrates the principle of the method implemented according to the invention, with digitization and TCD transform of an image 100.

En se reportant à la figure 1, ledit système comporte un dispositif de formation d'image 10, par exemple une caméra vidéo pourvue d'un capteur CCD 11 qui fournit un signal vidéo SV représentatif d'une image formée 100, un circuit de numérisation 20 relié à la sortie de la caméra vidéo pour numériser le signal vidéo SV et fournir des données numériques d'image DN (pixels), un ensemble de traitement 25 tel qu'un ordinateur, relié au circuit de numérisation pour réaliser des opérations de traitement sur des données numériques d'image DN, et un circuit d'asservissement désigné par le repère général 30 permettant de faire automatiquement le réglage du diaphragme et/ou de la mise au point de la caméra 10. Des opérations de traitement réalisées dans l'ensemble 25 peuvent être liées à une application particulière telle que la télésurveillance, la robotique industrielle, etc. Referring to FIG. 1, said system comprises an image forming device 10, for example a video camera provided with a CCD sensor 11 which supplies a video signal SV representative of a formed image 100, a digitizing circuit 20 connected to the output of the video camera to digitize the video signal SV and provide digital image data DN (pixels), a processing unit 25 such as a computer, connected to the digitizing circuit to carry out processing operations on digital image data DN, and a control circuit designated by the general reference 30 making it possible to automatically adjust the diaphragm and / or the focus of the camera 10. Processing operations carried out in the all 25 can be linked to a particular application such as remote monitoring, industrial robotics, etc.

Le dispositif de formation d'image comprend une optique 15 à diaphragme variable et éventuellement à focale variable à l'aide d'élément de motorisation 16 permettant un réglage de la focale de l'optique en réponse à un ou plusieurs signaux électriques de commande fournis par le circuit d'asservissement 30 afin d'obtenir automatiquement une image diaphragmée de manière optimale et, éventuellement mise au point automatiquement. Ce signal électrique de commande est représenté par les symboles +D et -D qui sont par exemple des tensions électriques appliquées sélectivement à un élément de commande du diaphragme 17 et ayant pour résultat, le déplacement à l'ouverture ou à la fermeture du diaphragme 17. The image forming device comprises an optic 15 with variable diaphragm and optionally with variable focal length by means of motorization element 16 allowing adjustment of the focal length of the optic in response to one or more electrical control signals supplied. by the servo circuit 30 in order to automatically obtain an optimally diaphragm image and, if necessary, automatically focus. This electrical control signal is represented by the symbols + D and -D which are for example electrical voltages selectively applied to a control element of the diaphragm 17 and resulting in displacement at the opening or closing of the diaphragm 17 .

Les symboles +F, -F désignent les signaux électriques appliqués aux bornes du moteur 16 commandant éventuellement la focale de l'objectif, ayant pour résultat le déplacement dans un sens ou dans l'autre, suivant la tension appliquée du foyer de convergence de l'optique. Une telle commande de focale est décrite dans la demande de brevet européen EP-508 897 déposée par la Demanderesse et publiée le 14.10.92.The symbols + F, -F designate the electrical signals applied to the terminals of the motor 16 optionally controlling the focal length of the objective, resulting in displacement in one direction or the other, according to the applied voltage of the focal point of l 'optical. Such a focal control is described in European patent application EP-508 897 filed by the Applicant and published on October 14, 1992.

Le circuit d'asservissement 30 comprend un processeur câblé 40 recevant en entrée les données numériques d'image DN pour réaliser en temps réel une transformation en cosinus discrète TCD sur ceux-ci et fournir en sortie des coefficients de transformée en cosinus discrète DT. Les coefficients TCD sont fournis à une unité de traitement et de calcul 35 pour déterminer, comme décrit par la suite, L'activité spatiale de l'image formée correspondant aux coefficients TCD et par conséquent, aux données numériques d'image DN. En réponse aux coefficients
TCD, I'unité de calcul de traitement fournit un signal de signe SF et un signal de temporisation TF à une commande d'asservissement 36 qui engendre l'un des signaux de commande +D, -D, et éventuellement +F, -F, en fonction du signal du signe et pendant la durée indiquée par le signal de temporisation, pour que la caméra 10 optimise l'ouverture du diaphragme et éventuellement la focale de l'objectif.
The servo circuit 30 includes a wired processor 40 receiving the digital image data DN as an input in order to carry out a transformation in discrete cosine TCD thereon in real time and supplying the coefficients of transform in discrete cosine DT as output. The TCD coefficients are supplied to a processing and calculation unit 35 to determine, as described below, The spatial activity of the image formed corresponding to the TCD coefficients and therefore to the digital image data DN. In response to the coefficients
TCD, the processing calculation unit supplies a sign signal SF and a timing signal TF to a servo control 36 which generates one of the control signals + D, -D, and possibly + F, -F , as a function of the sign signal and for the duration indicated by the timing signal, so that the camera 10 optimizes the aperture of the diaphragm and possibly the focal length of the lens.

Les données numériques DN (valeur de luminance de chaque pixel) P1,1,
P1,2, etc, d'une image numérisée formée par la caméra 10 sont groupées pour former des blocs 10 contigus de N/N données numériques d'image avec par exemple N=4.
Digital data DN (luminance value of each pixel) P1,1,
P1,2, etc, of a digitized image formed by the camera 10 are grouped to form contiguous blocks 10 of N / N digital image data with for example N = 4.

Les blocs de données numériques d'image sont transformés par transformée en cosinus discrète TCD en blocs 120 de coefficients FO,O, F0,1, Fi 2, F0,3, F1,0
F3,3 assimilables à des fréquences spatiales de l'image (voir fig.2).
The digital image data blocks are transformed by discrete cosine transform TCD into blocks 120 of coefficients FO, O, F0.1, Fi 2, F0.3, F1.0
F3.3 comparable to spatial frequencies of the image (see fig. 2).

Le procédé selon l'invention met en oeuvre un comptage (sommation) des coefficients, à l'exception de la composante continue (F0,0), pris tous positivement pour générer le signal de commande du diaphragme et éventuellement de la focale de la caméra 10. The method according to the invention implements a counting (summation) of the coefficients, with the exception of the continuous component (F0.0), all taken positively to generate the control signal from the diaphragm and possibly from the focal length of the camera 10.

Chaque élément de la matrice de coefficients TCD pondère une transition primaire, variation horizontale ou verticale, ou une composition de transitions (voir encadré de la fig2). L'image correspondante est composée de toutes ces transitions accentuées plus ou moins par les coefficients qui leur sont indexés. Each element of the matrix of TCD coefficients weights a primary transition, horizontal or vertical variation, or a composition of transitions (see box in fig2). The corresponding image is made up of all these transitions, more or less accentuated by the coefficients which are indexed to them.

Par exemple, un bloc d'image dont les coefficients non nuls sont tous sur la première ligne, sera formé uniquement de transitions verticales.For example, an image block whose non-zero coefficients are all on the first line, will be formed only from vertical transitions.

Vu dans le domaine transformé, un bloc d'image très actif spatialement aura une représentation fréquentielle conséquente, et les coefficients TCD qui lui correspondent seront importants en valeur absolue. Les coefficients se trouvant sur le quart en bas à droite de chaque bloc indiquent les hautes fréquences spatiales et matérialisent les textures de l'image. L'activité spatiale désigne donc dans un bloc d'image l'existence de nombreuses variations de luminance des pixels. Seen in the transformed domain, a very spatially active image block will have a consequent frequency representation, and the TCD coefficients which correspond to it will be significant in absolute value. The coefficients found on the bottom right quarter of each block indicate the high spatial frequencies and materialize the textures of the image. Spatial activity therefore designates in a picture block the existence of numerous variations in pixel luminance.

La figure 3 illustre le concept de l'invention pour le réglage du diaphragme. Figure 3 illustrates the concept of the invention for adjusting the diaphragm.

Une image mal diaphragmée est une image dont les lignes faibles ou les niveaux forts sont écrêtés. A poorly diaphragmed image is an image whose weak lines or strong levels are clipped.

A la figure 3, qui représente en ordonnée, les niveaux de luminance de l'image en sortie NLS, en fonction, en abscisse, du niveau de luminance de l'image d'entrée NLE montre trois courbes. La courbe I correspond à une image bien diaphragmée, et sans écrêtage de luminance. La courbe II, correspond à une image pas assez diaphragmée (iris trop ouvert) dont les niveaux de luminance élevés en entrée sont écrêtés en sortie, ce qui correspond dans l'image à une absence d'activité. In FIG. 3, which shows on the ordinate, the luminance levels of the NLS output image, as a function, on the abscissa, of the luminance level of the NLE input image shows three curves. Curve I corresponds to a well diaphragmed image, and without luminance clipping. Curve II corresponds to an image that is not sufficiently diaphragmed (iris too open) whose high luminance levels at the input are clipped at the output, which corresponds in the image to an absence of activity.

La courbe III correspond à une image trop diaphragmée (iris pas assez ouvert), pour laquelle les faibles niveaux en entrée correspondent à une absence totale de niveau en sortie, c'est-à-dire à une absence d'activité pour ces niveaux.Curve III corresponds to an image that is too diaphragmed (iris not sufficiently open), for which the low input levels correspond to a total absence of output level, that is to say an absence of activity for these levels.

La figure 3 montre ainsi que, pour une image bien diaphragmée, ne présentant pas d'écrêtage, L'activité de l'image est maximale. L'idée de base de l'invention consiste à compter les coefficients haute fréquence pris tous positivement en tout ou partie des blocs transformés afin d'identifier l'image la mieux définie ou la partie d'image que l'on souhaite être la mieux définie. On identifie ainsi deux paramètres d'activité spatiale, I'un global AS, et l'autre local as.
as matérialise le comptage pris positivement de tous les coefficients TCD Fu v sauf Fg 0 pour un bloc, FO,O représentant la moyenne des luminances du groupe image de taille N/N.
FIG. 3 thus shows that, for a well diaphragmed image, showing no clipping, the activity of the image is maximum. The basic idea of the invention consists in counting the high frequency coefficients taken all positively in all or part of the transformed blocks in order to identify the best defined image or the part of the image which one wishes to be the best. defined. Two parameters of spatial activity are thus identified, one global AS, and the other local as.
as materializes the count taken positively of all the TCD coefficients Fu v except Fg 0 for a block, FO, O representing the mean of the luminances of the image group of size N / N.

AS est un paramètre de décision affecté à une zone d'images constituée par N/N blocs d'images. La définition maximale de la zone choisie sera obtenue quand le paramètre AS qui lui est affecté sera maximal. AS is a decision parameter assigned to an image area consisting of N / N image blocks. The maximum definition of the chosen zone will be obtained when the AS parameter assigned to it is maximum.

Le paramètre AS, généré sous forme d'un signal électrique dit signal de commande permet de régler l'ouverture du diaphragme de l'optique à partir de l'image entière. Il permet aussi son réglage dans une zone prédéfinie dans l'image dans le cas où une trop grande différence de luminosité dans l'image permettra au capteur 11 placé derrière l'optique de restituer l'ensemble des différents niveaux de luminosité. Ce procédé peut être soit automatique soit commandable par un système de vision interactif. The AS parameter, generated in the form of an electrical signal called the control signal, makes it possible to adjust the aperture of the diaphragm of the optics from the entire image. It also allows its adjustment in a predefined area in the image in the event that too great a difference in brightness in the image will allow the sensor 11 placed behind the optics to restore all of the different levels of brightness. This process can be either automatic or controllable by an interactive vision system.

En effet, I'asservissement de l'optique peut être automatique, par exemple lors du changement de la luminosité ambiante (nuages, lever et coucher du soleil, éclairage artificiel) ou lors de l'apparition d'objets fortement ou faiblement lumineux dans le champs observé. L'opérateur peut éventuellement choisir la zone de l'image à laquelle il porte un certain intérêt et donner l'ordre au système de proposer la meilleure qualité d'image possible. Les paramètres de décision définis ci-dessus permettent en effet de s'approcher de la subjectivité de la vision par l'oeil humain. Indeed, the servo of the optics can be automatic, for example when the ambient light changes (clouds, sunrise and sunset, artificial lighting) or when objects appear strongly or dimly in the fields observed. The operator can optionally choose the image area in which he has a certain interest and order the system to offer the best possible image quality. The decision parameters defined above indeed make it possible to approach the subjectivity of vision by the human eye.

Etant donné que les signaux +D, -D obtenus à partir du signal de commande AS permettent de diaphragmer de manière optimale l'image, et que ce signal de commande AS est le même que celui permettant la mise au point optimale de l'optique selon la demande de brevet européen précitée, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre pour réaliser, à partir de la transformée TCD, à la fois le réglage du diaphragme et le réglage de la focale. Since the signals + D, -D obtained from the control signal AS make it possible to optimally diaphragm the image, and since this control signal AS is the same as that allowing the optimal focusing of the optics according to the aforementioned European patent application, the method according to the invention can be implemented to carry out, from the TCD transform, both the adjustment of the diaphragm and the adjustment of the focal length.

Pour ceci, on procède en deux étapes successives. Un procédé préféré est tout d'abord, de préférence à une ouverture moyenne du diaphragme, de régler la focale en utilisant un paramètre d'activité spatiale sur l'ensemble de l'image ou sur une zone déterminée de celle-ci (premier maximum de paramètre AS). Ensuite, une fois la mise au point obtenue, de régler le diaphragme 17 en utilisant le paramètre AS appliqué à l'ensemble de l'image ou à une zone définie de celle-ci qui peut être différente de celle mise en oeuvre lors de l'étape de mise au point (deuxième maximum du paramètre AS). Il est bien entendu possible de procéder d'abord au réglage de la mise au point, puis ensuite au réglage du diaphragme. For this, we proceed in two successive stages. A preferred method is first of all, preferably at an average aperture of the diaphragm, to adjust the focal length by using a parameter of spatial activity on the whole of the image or on a determined zone of this one (first maximum AS parameter). Then, once the focus has been obtained, adjust the diaphragm 17 using the AS parameter applied to the entire image or to a defined area thereof which may be different from that used during the 'development stage (second maximum of the AS parameter). It is of course possible to first adjust the focus, and then adjust the diaphragm.

Les paramètres as et AS peuvent être calculés de la manière suivante
Les données numériques (valeur de luminance de chaque pixel) P1,1,
P1,2 2 . d'une image numérisée 100 formée par la caméra 10 sont groupées pour former des blocs contigus de non données numériques d'image. Sur la figure 2, N est égal à 4. Les blocs de données numériques d'image sont transformés par une transformation en cosinus discrète (TCD) en blocs 120 de coefficients F1,1, F1,2 assimilables à des fréquences spatiales de l'image selon la relation suivante connue en soi:

Figure img00080001

oùCu=Cv=1/W;uouv=0
Cu=Cv=l;u=l ...,
Fu,v est le coefficient transformé TCD dans le bloc 120
Px,y est la valeur de luminance d'un pixel dans le bloc image
u,v sont les indices du coefficient TCD dans le bloc 120
x,y sont les indices du pixel dans le bloc image d'origine.The parameters as and AS can be calculated as follows
Digital data (luminance value of each pixel) P1,1,
P1.2 2. of a digitized image 100 formed by the camera 10 are grouped to form contiguous blocks of non-digital image data. In FIG. 2, N is equal to 4. The blocks of digital image data are transformed by a transformation in discrete cosine (TCD) into blocks 120 of coefficients F1.1, F1.2 which can be assimilated to spatial frequencies of the image according to the following relation known per se:
Figure img00080001

whereCu = Cv = 1 / W; uouv = 0
Cu = Cv = l; u = l ...,
Fu, v is the transformed coefficient TCD in block 120
Px, y is the luminance value of a pixel in the image block
u, v are the indices of the TCD coefficient in block 120
x, y are the pixel indices in the original image block.

Le procédé selon l'invention met en oeuvre un comptage (sommation) des coefficients (à l'exception de la composante continue F0,0), pris tous positionnement pour asservir le signal de commande du diaphragme et éventuellement de la focale jusqu'à obtenir la définition optimale de l'image formée par la caméra 10. The method according to the invention implements a counting (summation) of the coefficients (with the exception of the DC component F0.0), taken all positioning to control the control signal from the diaphragm and possibly from the focal until obtaining the optimal definition of the image formed by the camera 10.

Pour cela et selon un mode de réalisation préféré, on calcule pour chaque bloc 120 de coefficients TCD le paramètre as d'activité locale représentatif du contraste d'une partie de l'image de l'image selon la relation suivante (somme des carrés des coefficients à laquelle on retranche le carré de la composante continue)

Figure img00090001
For this and according to a preferred embodiment, the local activity parameter a representative of the contrast of a part of the image of the image is calculated for each block 120 of TCD coefficients according to the following relationship (sum of the squares of the coefficients to which we subtract the square of the continuous component)
Figure img00090001

où x,y sont ici les indices des paramètres as affectés aux blocs de coefficients,
L,M sont les dimensions en nombre de blocs de données numériques d'image de la zone de l'image sur laquelle on désire régler le diaphragme et éventuellement faire la mise au point.
where x, y are here the indices of the parameters as assigned to the blocks of coefficients,
L, M are the dimensions in number of blocks of digital image data of the area of the image on which it is desired to adjust the diaphragm and possibly to focus.

Enfin, on asservit le signal de commande pour obtenir la valeur maximale du paramètre AS d'activité globale de l'image, c'est-à-dire que l'unité de calcul et de traitement 35 engendre des signaux SF et TF après chaque prise d'une image et un traitement des coefficients TCD comme décrit précédemment de façon à faire converger le paramètre AS vers une valeur maximale.  Finally, the control signal is controlled to obtain the maximum value of the parameter AS of overall activity of the image, that is to say that the calculation and processing unit 35 generates signals SF and TF after each taking an image and processing the TCD coefficients as described above so as to make the AS parameter converge towards a maximum value.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de commande automatique du diaphragme d'un dispositif de formation d'images, le dispositif de formation d'images comportant un optique à diaphragme variable commandé à partir d'un signal de commande caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes 1. A method for automatically controlling the diaphragm of an image forming device, the image forming device comprising a variable diaphragm optic controlled from a control signal characterized in that it comprises the following steps a) générer des données numériques d'image DN représentant au moins une partie de l'image. a) generating digital image data DN representing at least part of the image. b) transformer, par une transformée en cosinus discrète, les données numériques d'image (DN), pour produire des coefficients transformés (Fu,v) représentatifs de fréquences spatiales de l'image, b) transforming, by a discrete cosine transform, the digital image data (DN), to produce transformed coefficients (Fu, v) representative of spatial frequencies of the image, c) générer un dit signal de commande (AS) à partir desdits coefficients transformés (Fu,v)  c) generating a said control signal (AS) from said transformed coefficients (Fu, v) 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la génération du signal de commande est effectuée par comptage des coefficients transformés (Fu,v) pris positivement, à l'exception du coefficient (FO,O) représentant la composante continue. 2. Method according to claim 1, characterized in that the generation of the control signal is carried out by counting the transformed coefficients (Fu, v) taken positively, with the exception of the coefficient (FO, O) representing the continuous component. 3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape b) comporte les sous-étapes suivantes 3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that step b) comprises the following sub-steps bl) grouper les données numériques d'image (DN)pour former des blocs de données numériques représentant chacun une zone de l'image (100), bl) grouping the digital image data (DN) to form blocks of digital data each representing an area of the image (100), b2) transformer chaque bloc de données numériques en un bloc (120) de coefficients transformés en cosinus discrète, b2) transforming each block of digital data into a block (120) of coefficients transformed into a discrete cosine, b3) calculer pour au moins certains desdits blocs (120) de coefficients un paramètre as d'activité locale de l'image selon la relation suivante  b3) calculating for at least some of said blocks (120) of coefficients an ace parameter of local activity of the image according to the following relation
Figure img00110001
Figure img00110001
Figure img00110002
Figure img00110002
cl) générer un signal AS d'activité de ladite partie de l'image à partir des paramètres as d'activité locale de l'image selon la relation suivante cl) generate an activity signal AS of said part of the image from the parameters local activity of the image according to the following relation et en ce que l'étape c) comporte les sous-étapes suivantes and in that step c) comprises the following substeps N est la dimension du bloc de coefficients (N,N) N is the dimension of the block of coefficients (N, N) u,v sont les indices du coefficient dans le bloc de coefficients, u, v are the indices of the coefficient in the block of coefficients, où Fu,v est un coefficient dans le bloc de coefficients, where Fu, v is a coefficient in the block of coefficients, AS d'activité globale de l'image, ledit signal AS constituant le signal de commande.AS for overall image activity, said signal AS constituting the control signal. le diaphragme étant asservi pour obtenir une valeur maximale du signal the diaphragm being controlled to obtain a maximum value of the signal L,M sont les dimensions en nombre de blocs de données numériques d'image de ladite partie de l'image, L, M are the dimensions in number of blocks of digital image data of said part of the image, où x,y sont les indices des paramètres as affectés aux blocs de coefficients, where x, y are the indices of the parameters as assigned to the coefficient blocks,
4. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, avant l'étape a), une étape de mise au point de l'optique par commande automatique (16) de la focale de l'optique à partir du même signal de commande (AS). 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises, before step a), a step of focusing the optics by automatic control (16) of the focal length of the optics from the same control signal (AS). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape de mise au point est réalisée à une ouverture moyenne du diaphragme (17).  5. Method according to claim 4, characterized in that said focusing step is carried out at an average opening of the diaphragm (17). 6. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, après l'étape c), une étape de mise au point de l'optique par commande automatique de la focale de l'optique à partir du même signal de commande AS. 6. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises, after step c), a step of focusing the optics by automatic control of the focal length of the optics from the same AS control signal. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'étape de mise au point est effectuée par recherche du maximum de signal de commande AS. 7. Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the debugging step is carried out by seeking the maximum control signal AS. 8. Système de formation d'images présentant une caméra ayant une optique à diaphragme variable présentant un dispositif de commande de diaphragme commandé par un signal de commande caractérisé en ce qu'il comporte: 8. Image forming system presenting a camera having a variable diaphragm optic presenting a diaphragm control device controlled by a control signal characterized in that it comprises: - un moyen de numérisation (20) d'au moins une partie de l'image (100), produisant des données numériques d'image (DN), a means of digitizing (20) at least part of the image (100), producing digital image data (DN), - un moyen de traitement (40) réalisant une transformée en cosinus discrète et produisant des coefficients transformés (Fu,v) à partir des données numériques d'image (du),  a processing means (40) carrying out a discrete cosine transform and producing transformed coefficients (Fu, v) from the digital image data (du), - un moyen (35) de génération dudit signal de commande (AS) à partir desdits coefficients transformés. - means (35) for generating said control signal (AS) from said transformed coefficients. 9. Système de formation d'images selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande de focale (16) à partir du même signal de commande. 9. An image forming system according to claim 8, characterized in that it comprises a focal control device (16) from the same control signal. 10. Système de formation d'image selon une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de commande présente un moyen (36) pour rechercher le maximum du signal de commande (AS) et pour asservir, selon le cas, le diaphragme ou la focale en maintenant le signal de commande (AS) maximal.  10. Image forming system according to one of claims 8 or 9, characterized in that at least one control device has means (36) for finding the maximum of the control signal (AS) and for slaving, according to the case, the diaphragm or the focal while maintaining the maximum control signal (AS).
FR9312812A 1993-10-27 1993-10-27 Method and system for automatically controlling the diaphragm of the imaging device. Expired - Lifetime FR2711812B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9312812A FR2711812B1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Method and system for automatically controlling the diaphragm of the imaging device.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9312812A FR2711812B1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Method and system for automatically controlling the diaphragm of the imaging device.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2711812A1 true FR2711812A1 (en) 1995-05-05
FR2711812B1 FR2711812B1 (en) 1996-01-05

Family

ID=9452267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9312812A Expired - Lifetime FR2711812B1 (en) 1993-10-27 1993-10-27 Method and system for automatically controlling the diaphragm of the imaging device.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2711812B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000008507A2 (en) * 1998-08-05 2000-02-17 Tuhh-Technologie Gmbh Method and device for automatic focusing and illumination in image-recording systems
CN100399183C (en) * 2006-07-10 2008-07-02 南京邮电大学 Self-adaptive automatic focusing method used in digital camera

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991019262A1 (en) * 1990-05-25 1991-12-12 Axiom Innovation Ltd. An image acquisition system
US5142380A (en) * 1989-10-23 1992-08-25 Ricoh Company, Ltd. Image data processing apparatus
EP0508897A1 (en) * 1991-04-11 1992-10-14 Etablissement Public Télédiffusion de France Method and system for automatic focussing of a CCD camera using a DCT
EP0514167A2 (en) * 1991-05-15 1992-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Image processing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142380A (en) * 1989-10-23 1992-08-25 Ricoh Company, Ltd. Image data processing apparatus
WO1991019262A1 (en) * 1990-05-25 1991-12-12 Axiom Innovation Ltd. An image acquisition system
EP0508897A1 (en) * 1991-04-11 1992-10-14 Etablissement Public Télédiffusion de France Method and system for automatic focussing of a CCD camera using a DCT
EP0514167A2 (en) * 1991-05-15 1992-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Image processing

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000008507A2 (en) * 1998-08-05 2000-02-17 Tuhh-Technologie Gmbh Method and device for automatic focusing and illumination in image-recording systems
WO2000008507A3 (en) * 1998-08-05 2000-05-11 Tuhh Tech Gmbh Method and device for automatic focusing and illumination in image-recording systems
CN100399183C (en) * 2006-07-10 2008-07-02 南京邮电大学 Self-adaptive automatic focusing method used in digital camera

Also Published As

Publication number Publication date
FR2711812B1 (en) 1996-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0912964B1 (en) Method and device for real-time detection, location and determination of the speed and direction of movement of an area of relative movement in a scene
CA3019936C (en) Three-dimensional, 360-degree virtual reality camera exposure control
JP2022509034A (en) Bright spot removal using a neural network
EP0940979A1 (en) Method and apparatus for replacing target panels in a video sequence
WO2003007243A2 (en) Method and system for modifying a digital image taking into account its noise
US9438814B2 (en) Method, lens assembly and camera for reducing stray light
EP2791914A1 (en) System for filming a video movie
FR2659816A1 (en) METHOD OF ADJUSTING STEREOSCOPIC CONVERGENCE IN STEREOSCOPIC VIEWING EQUIPMENT
CN109792492A (en) Video camera controller and method, program and record have the recording medium of the program
FR2838016A1 (en) PROCESS FOR REAL-TIME PROCESSING OF AN IMAGE REPRESENTATIVE SIGNAL
EP3473000B1 (en) Image capture method and system using a virtual sensor
FR2711812A1 (en) Method and system for automatic control of the diaphragm of an image-formation device
FR3057095A1 (en) METHOD FOR CONSTRUCTING A DEPTH MAP OF A SCENE AND / OR A COMPLETELY FOCUSED IMAGE
WO2019171691A1 (en) Image processing device, imaging device, and image processing method
US11758297B2 (en) Systems, methods, and media for high dynamic range imaging using single-photon and conventional image sensor data
EP0508897B1 (en) Method and system for automatic focussing of a CCD camera using a DCT
FR3063409A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING A PTZ CAMERA, COMPUTER PROGRAM PRODUCT, AND DRIVER DEVICE THEREFOR
FR2887347A1 (en) Digital image`s depth map constructing method for e.g. digital photography field, involves evaluating clarity of each block to obtain discrete function, and determining and assigning optimal value of focal distance to map
FR2609817A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SHOOTING WITH A LARGE DEPTH OF FIELD
US20020071612A1 (en) Imaging system for minimizing pixel defects
EP1289274B1 (en) Process for detecting the relative motion between a scene from which a radiation is released and a pixel matrix capting this radiation
WO2024038231A1 (en) Method for processing an infrared image by merging a plurality of infrared image processings
WO2002101645A2 (en) Real time high dynamic range light probe
Crysdian A framework for remote monitoring system
FR3123734A1 (en) Pixel data processing method, device and corresponding program