FR2898234A1 - Procede et dispositif d'elaboration d'images non saturees par une camera a transfert de charge ou equivalente - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'élaboration d'images (Ii, I2, ... Ii) d'un objet, successivement captées pendant des temps d'acquisition (ti, t2, ... ti), par le capteur d'une caméra à transfert de charges ou équivalente. Avec le même capteur que le capteur d'acquisition et pour chaque image, on identifie pendant le début de l'acquisition de l'image les pixels (a, b, c) propres à être saturés avant la fin du temps d'acquisition (ti), dits pixels saturants, on élabore une matrice filtre (Mi) agencée pour ramener la quantité de lumière correspondant aux dits pixels saturants de ladite image en dessous du seuil de saturation Fsat ou un autre seuil significatif de la caméra de façon à obtenir une image visible des parties de l'image correspondante aux dits pixels, et on traite l'image en cours d'acquisition ou l'image consécutive (Ii+1) ou sensiblement consécutive (Ii+k) où k est un entier naturel <= 4, avec ladite matrice filtre, pour obtenir une image complète sans éblouissement à la fin dudit temps d'acquisition (ti+k).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ELABORATION D'IMAGES NON SATUREES PAR UNE CAMERA A

TRANSFERT DE CHARGE OU EQUIVALENTE.

La présente invention concerne un procédé d'élaboration d'images (I1, I2, Ii) d'un objet, captées pendant des temps d'acquisition (t1, t2, ,., ti) par une caméra à transfert de charge ou équivalente, permettant d'obtenir des images de l'objet sans éblouissement. Par caméra à transfert de charge ou équivalente, il faut entendre une caméra munie d'un capteur ou senseur comprenant une matrice d'acquisition des photons avec possibilité de lire et/ou de décharger chaque pixel ou groupe de pixels en fonction de critères déterminés et ce, notamment au cours de leur chargement en photons.

Il peut s'agir notamment d'une caméra à injection de charge (CID), d'une caméra utilisant un capteur CMOS, ou encore d'une caméra dont la matrice d'acquisition est une matrice de photodiodes. Elle concerne également une caméra mettant en œuvre un tel procédé. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de la conduite et/ou de l'observation en milieu éblouissant, entraînant une impossibilité de détection de tous les objets et/ou mouvements d'un environnement déterminé et ce avec une grande fiabilité. Cette détection fiable est particulièrement cruciale pour surveiller des zones à risque (zones 2 2898234 militaires, banques...) ou encore des zones situées dans un environnement hostile où il est important de conserver une possibilité d'observation en cas d'éblouissement violent qu'il soit naturel ou créé 5 volontairement ou accidentellement. L'invention est également avantageusement appliquée à la circulation automobile de nuit ou en présence d'un soleil violent contrastant avec un environnement plus sombre. io Elle est aussi particulièrement adaptée à l'observation spatiale pour laquelle il existe un très grand contraste entre un objet très lumineux (une étoile) et son environnement immédiat pratiquement non émetteur de photons (le noir de 15 l'espace interstellaire). On connaît déjà des caméras à couplage de charge agencées pour moduler une ou plusieurs sources intenses captées simultanément. Pour limiter l'éblouissement et indépendamment de 20 l'utilisation d'un diaphragme, il est par exemple connu de capter les photons créateurs de l'image et de générer alternativement entre chaque étape de captation, un filtre optique sélectif qui est interposé entre l'objet émetteur de photons et le 25 senseur à couplage de charge. Un tel système, s'il présente certains avantages, présente également des inconvénients. En particulier, il est lourd à mettre en oeuvre compte tenu de son mode de fonctionnement alternatif 30 entraînant de ce fait une vitesse de réaction limitée ainsi que des pertes d'informations. La présente invention vise à proposer un procédé et un dispositif d'élaboration d'images complètes 3 2898234 même en cas de fort éblouissement, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle propose un procédé et une caméra antiéblouissement simples 5 d'utilisation, présentant un effet exceptionnel car restituant de façon détaillée les parties de l'image suréclairées de façon éblouissante, ce avec un temps de réponse optimisé, et sans perte ou quasiment sans perte d'informations. lo L'intérêt de l'invention ne réside pas seulement dans le temps de réponse, mais aussi dans la qualité de l'image finale. Tous les pixels peuvent être traités par le filtre de manière à obtenir une image la plus harmonieuse possible, y compris donc en 15 traitant des pixels non saturés. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, est également résolu le problème de la saturation d'un ensemble (la boîte optique) et non seulement celle d'un élément (le ou les pixels). 20 En effet, avec les caméras de l'art antérieur, les phénomènes secondaires comme les réflexions parasites, les éclaboussements de la structure contenant les pixels, l'échauffement éventuel, etc., n'étaient pas traités de façon satisfaisante sans 25 perte d'informations. L'invention permet de résoudre de tels problèmes. Dans ce but, elle propose notamment un procédé d'élaboration d'images (I1, I2, ... Ii) d'un objet, successivement captées pendant des temps 30 d'acquisition (t1, t2, ... ti), par le capteur d'une caméra à transfert de charges ou équivalente, caractérisé en ce que il comporte les étapes suivantes : 4 2898234 avec le même capteur que le capteur d'acquisition et pour chaque image. on identifie pendant le début de l'acquisition de l'image les pixels propres à être saturés avant la 5 fin du temps d'acquisition (ti), dits pixels saturants, on élabore une matrice filtre (Mi) agencée pour ramener la quantité de lumière correspondant aux dits pixels saturants de ladite image en dessous du seuil 10 de saturation Fsat ou d'un autre seuil significatif de la caméra, de façon à obtenir une image visible des parties de l'image correspondante aux dits pixels, et on traite l'image en cours d'acquisition ou l'image consécutive (Ii+l) ou sensiblement consécutive 15 (Ii+k), où k est un entier naturel <4, avec ladite matrice filtre, pour obtenir une image complète sans éblouissement à la fin dudit temps d'acquisition ti+k. Les pixels saturants sont donc filtrés même à retardement, tout en continuant image par image, à 20 construire l'image correspondant aux autres pixels. On joue donc sur le fait qu'un éblouissement va pouvoir être corrigé en cours d'acquisition d'image et/ou rattrapé au cours de la ou des images d'après. Un tel procédé permet d'éviter de façon dynamique, 25 image par image, en temps réel et de façon continue ou, si le temps de calcul du filtre de la matrice filtre est supérieur au temps d'acquisition ti, avec un décalage glissant d'une, deux, ou trois images, la saturation de la caméra par des sources de 30 lumière intense et ce, sans moyens de dérivation et/ou de captation spécifique d'au moins une partie des photons utilisés, en tout ou en partie. On calcule ainsi pendant l'élaboration et/ou 5 2898234 l'acquisition de l'image Ii elle-même, un filtre de ladite image I. en utilisant le flux nominal reçu par le capteur de la caméra. Il existe dès lors une concordance optique entre filtre et capteur, dans le 5 cas d'un filtre optique. Cette concordance se fait avantageusement pixel par pixel ou un pixel du capteur correspondant à plusieurs pixels du filtre. Avec le procédé de l'invention, on réalise en io effet le calcul du filtre pendant la captation de l'image, à partir des premiers résultats de captation de cette dernière. En d'autres termes, le procédé utilise un même capteur, pendant un premier temps pour, d'une part 15 détecter les pixels saturants et, d'autre part, commencer à remplir en photons les pixels non saturants, et pendant un deuxième temps, finaliser ou continuer le remplissage des pixels saturants et non saturants de telle façon qu'on obtienne une image 20 visible en totalité y compris pour les parties éblouissantes. Selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici, il n'y a donc pas ou peu de perte d'information puisque toutes les images sont 25 construites et conservées, même en cas de léger décalage du filtre, celui-ci étant constitué en continu en cours d'acquisition sans destruction ou absence de captation. Dans le mode de réalisation plus particulièrement 30 décrit, il a ainsi été défini pour ce faire un seuil de sensibilité FS ,c'est-à-dire un seuil minimum d'énergie requise pour déclencher un signal de la matrice d'acquisition, seuil à partir duquel il 6 2898234 devient possible de lire et/ou de décharger chaque pixel au groupe de pixels et ce dès le franchissement dudit seuil de sensibilité. Dans la pratique et en cas d'utilisation d'un s filtre, le seuil Fs est le seuil de sensibilité de la caméra corrigé par le facteur de transmission maximum du filtre : Fs peut alors être également qualifié de seuil d'identification . Le seuil peut avantageusement être ajustable Io avec comme borne inférieure le seuil de détection de la caméra, qui tient compte du bruit du capteur. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : 15 - pour identifier les pixels saturants, on définit dans un repère ayant le temps t en abscisse et le niveau d'énergie F en ordonnée, une droite D [tio, Fo ; ti, Fsat] avec . tiotemps à l'origine d'acquisition d'une image Ii, 20 ti temps d'acquisition de l'image Ii Fo limite théorique de passage des premiers photons, Fsat limite de saturation ou autre seuil significatif. et on retient comme pixels saturants tous les pixels dont la pente de remplissage en photons est 25 supérieure à la pente de la droite D. Dans le cas général, on a supposé que la source éblouissante était stable pendant le temps d'acquisition, pour que la pente mesurée permette de définir le filtrage nécessaire. 30 Fsat peut également être remplacé par Fbloom, (autre seuil significatif)) c'est-à-dire la limite de blooming , terme anglosaxon utilisé par l'homme du 7 2898234 métier et qualifiant le niveau d'éblouissement du capteur. Même si le fonctionnement du capteur n'est plus linéaire entre Fsat et Fbloom, le principe de s l'invention est en effet applicable. - Fs étant le seuil de sensibilité de la caméra corrigé par le filtre, on définit un temps ts par l'intersection de la droite D avec la ligne horizontale Fs et on applique aux dits pixels io saturants un algorithme de filtration G = f(t)en fonction du résultat visuel que l'on cherche à atteindre. Par exemple, on affiche l'image de la partie éblouie de sorte que le temps théorique le plus court 15 d'atteinte du seuil de sensibilité d'un pixel saturant définisse le premier niveau de gris avant le blanc et le temps ts définisse le dernier niveau gris vers le noir. Il s'agît ici du niveau de gris de l'image 20 obtenue, et non de celui du filtre lui-même ; - on identifie comme pixel saturant tout pixel dont le contenu en photons atteint le seuil de sensibilité avant le temps ts, Par contenu en photons, il convient d'entendre l'énergie 25 correspondant aux photons accumulés par ledit pixel ; - on lit le contenu des pixels saturants dès qu'ils atteignent le seuil de sensibilité et on leur applique ensuite ledit algorithme de filtration G = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective 30 pour terminer leur remplissage telle que les contenus corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat 8 2898234 - on décharge le contenu des pixels saturants dès qu'ils atteignent le seuil de sensibilité et on applique ensuite aux dits pixels saturants à partir de leur valeur déchargée un algorithme de filtration 5 G' = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective pour terminer leur remplissage telle que les contenus corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat Comme indiqué ci-avant, on peut également traiter 10 les pixels non saturants pour améliorer encore la qualité de l'image ; - la répartition entre les valeurs Fs et Fsat est dépendante des valeurs des pentes initiales de remplissage des pixels saturants correspondants. 15 Par pente initiale, il faut entendre la pente avant correction, qui est donc supérieure à la pente de la droite D ; - l'algorithme de filtration (G ou G')permet le réglage du filtre et est agencé pour agrandir ou 20 réduire la plage de répartition entre Fs et Fsat ; - la matrice filtre est un écran LCD, DMD (initiales anglo saxonnes de Digital Micromirror Device) ou MEMS (initiales anglo saxonnes de Micro-Electro-Mechanical-System) placé devant le capteur de 25 la caméra et, pour obtenir le résultat visuel que l'on cherche à atteindre, on programme ses cellules selon un algorithme de filtration en conséquence. Par exemple, il prévoit que le temps théorique le plus court d'atteinte au seuil de sensibilité d'un 30 pixel saturant définit le noir et le temps ts définit le dernier niveau de gris avant le blanc. Chaque filtre est différent et son intérêt réside dans son temps de réponse et sa capacité de 9 2898234 transmission (ou contraste) qui seront choisis en fonction de l'application. Ici un écran LCD ayant un temps de réponse assez long, peut présenter des inconvénients sauf dans le 5 cas du stroboscope où il y aura lissage de la source qui apparaîtra alors comme source continue ; - on identifie les pixels saturants au moins deux fois pendant le début de l'acquisition de l'image ; - on modifie le temps ts d'identification des 10 pixels saturants pendant la période d'acquisition. Dans ces deux derniers cas, les lumières éblouissantes type flash ou stroboscope vont pouvoir être traitées, si la valeur de ts est élaborée en fonction de leur fréquence d'émission. 15 On notera que plus le temps ts est court, plus la fonction d'atténuation est incertaine pour le reste de l'acquisition, en particulier pour les zones les moins lumineuses. On peut alors décider d'augmenter ce temps ts avec 20 le risque de ne pas pouvoir réaliser certaines fonctions d'atténuations. On peut aussi piloter la caméra de façon à appliquer un gain supérieur lors de la lecture et ce afin d'obtenir une bonne approximation de ce que sera 25 le niveau de gris de chaque pixel à la fin de l'acquisition de l'image, l'inconvénient étant cependant que l'image est alors plus perturbée par le bruit de l'environnement, (ce qui peut être gênant pour la précision du filtrage des niveaux moins 30 lumineux). On notera aussi que le filtrage optique des niveaux de gris étant réalisé par un asservissement, i0 2898234 il n'est pas possible d'anticiper l'apparition de nouveaux niveaux de luminosité. Ceci peut provoquer dans certaines conditions une distorsion importante des niveaux de gris résultants. 5 Cette distorsion peut être limitée soit en augmentant la vitesse du filtrage et/ou en diminuant la valeur de la dérivée de la fonction d'atténuation par rapport à la luminance sur l'ensemble des valeurs de luminance considérées ; Io on compare la valeur d'un signal S(t) fonction des pixels saturants et de leur valeur après filtration à un signal S(t-1) précédent et on ajuste la valeur de l'algorithme de filtration G = f(t) pour rendre la différence S(t) - S(t-1) égale à 0 ou à une 15 valeur déterminée. On notera que le calcul S(t)-S(t-1), peut également être effectué sur la même image pour les sources à intensité variable ou en mouvement. Ceci va permettre d'éviter ou de limiter l'effet 20 Larsen, comme cela va être précisé ci-après ; - on effectue ladite comparaison sur un nombre variable de pixels déterminé de façon aléatoire ; - on corrige le sur-remplissage ou le sous-remplissage des pixels saturants d'une image I. + 1 25 après la filtration d'une image précédente Ii par anticipation en appliquant un facteur correctif K fonction des signaux reçus par la caméra sur chaque pixel i, soit K = f (Sm, Sn), où m est le repère affecté aux pixels i saturants 30 n est le repère affecté aux pixels correspondants après filtration. 11 2898234 Les pixels m étant ceux identifiés entre les temps t=0 et t=ts on peut symboliquement écrire : 0 < m < ts et les pixels n étant ceux identifiés comme 5 adoptant une valeur après filtration entre FS et Fsat, on peut ici encore écrire : Fs < n < Fsat ; - pour des applications basses luminosités, on intensifie la lumière devant le capteur de la caméra ; 10 - on filtre en opacifiant également les pixels adjacents aux pixels saturants. Avec l'invention, il peut ainsi être évité les conséquences habituelles de l'éblouissement, à savoir les éclaboussures des autres pixels, tout en 15 permettant la récupération de scène à contraste élevé, et ce sans fermeture de l'iris de la caméra, ce qui aurait eu pour effet de diminuer l'intensité lumineuse sur l'ensemble de l'objet. L'invention propose également un dispositif et/ou 20 une caméra mettant en ouvre un et/ou plusieurs modes de réalisation du procédé tel (s) que décrit (s) ci-dessus. Plus précisément l'invention propose encore un dispositif d'élaboration d'images (I1, I2, ... Ii) d'un 25 objet, comprenant une caméra à transfert de charge ou équivalente comportant un capteur agencé pour capter lesdites images de l'objet pendant des temps d'acquisition (t1, t2,... ti), caractérisé en ce que le capteur comporte des moyens d'identification 30 pendant le début de l'acquisition de l'image des pixels propres à être saturés avant la fin du temps d'acquisition dits pixels saturants, des moyens d'élaboration d'une matrice filtre (Mi) agencée pour 12 2898234 ramener la quantité de lumière correspondant aux dits pixels saturants en dessous du seuil de saturation Fsat ou autre seuil spécifique de la caméra de façon à obtenir une image visible des parties de l'image 5 correspondante aux dits pixels, et des moyens de traitement algorithmique de l'image (Ii) en cours d'acquisition, ou de l'image consécutive (Ii), ou sensiblement consécutive (Ii+k) avec k entier naturel < 4, avec ladite matrice 10 filtre, pour obtenir une image complète sans éblouissement à la fin dudit temps d'acquisition ti+k). Avantageusement, le dispositif comporte des moyens d'identification comportant des moyens de calcul des 15 pentes de remplissage en photons des pixels saturants, dans un repère ayant le temps t en abscisse et la sensibilité F en ordonnée, des moyens d'élaboration d'une droite D [ti, Fsat, ; tio, Fo] avec : 20 tio temps à l'origine d'acquisition d'une image Ii, ti temps d'acquisition de l'image Ii, Fo limite théorique de passage des premiers photons, Fsat limite de saturation ou équivalent, et des moyens de sélection desdits pixels 25 saturants comme étant tous les pixels dont la pente de remplissage en photons est supérieure à la pente de la droite D. Dans un mode de réalisation avantageux, Fs étant le seuil de sensibilité de la caméra corrigé par le 30 filtre, et un temps ts étant défini par l'intersection de la droite D avec la ligne Fs , le dispositif comporte des moyens pour appliquer aux dits pixels un algorithme de filtration G = f(t) 13 2898234 fonction du résultat visuel que l'on cherche à atteindre. Par exemple, on affiche l'image de la partie éblouie de sorte que le temps théorique le plus court d'atteinte au seuil de sensibilité d'un 5 pixel saturant définisse le premier niveau de gris avant le blanc et le temps ts définisse le dernier niveau de gris avant le noir Avantageusement, les moyens d'identification sont agencés pour identifier comme pixel saturant tout 10 pixel dont le contenu en photons atteint le seuil de sensibilité avant le temps ts. Egalement avantageusement le dispositif comporte des moyens de lecture du contenu des pixels saturants dès qu'ils atteignent le seuil de sensibilité et des 15 moyens d'application dudit algorithme de filtration G = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective pour terminer leur remplissage telle que les contenus corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat. 20 Dans un autre mode de réalisation avantageux le dispositif comporte des moyens de déchargement du contenu des pixels saturants dès qu'ils atteignent le seuil de sensibilité et des moyens agencés pour appliquer ensuite aux dits pixels saturants à partir 25 de leur valeur déchargée un algorithme de filtration G' = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective pour terminer le remplissage telle que les contenus corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat. 30 Avantageusement, la matrice filtre est un écran LCD, DMD ou MEMS placé devant le capteur de la caméra, dont les cellules sont programmées selon un algorithme de filtration (G, G') fonction du résultat 14 2898234 visuel que l'on cherche à atteindre. Par exemple il prévoit que le temps théorique le plus court d'atteinte au seuil de sensibilité d'un pixel saturant définit le noir et le temps ts définit le 5 dernier niveau de gris avant le blanc. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent 10 dans lesquels : La figure 1 montre schématiquement une caméra utilisée selon l'invention. La figure 2 montre une image acquise sans traitement, et une image acquise avec traitement par 15 une caméra selon l'invention. La figure 3 est un schéma bloc d'une caméra selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici. La figure 4 est un organigramme montrant les 20 étapes principales du procédé selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 5 montre schématiquement le principe du procédé mis en oeuvre selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit. 25 Les figures 6 et 7 montrent deux modes de réalisation du processus de comparaison mis en œuvre selon deux modes différents de l'invention. La figure 8 montre schématiquement l'ajustage de la pente suivie algorithmiquement par les photons 30 selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 9 montre schématiquement le principe du procédé mis en oeuvre selon un autre mode de 15 2898234 réalisation de l'invention avec correction sur une image suivante. La figure 10 est un schéma de principe d'un exemple de réalisation partiel du dispositif selon 5 l'invention (au niveau du pixel). La figure 1 montre un dispositif 1 comprenant une caméra 2 d'acquisition d'une image d'un objet 3 dont certains éléments 4 sont source de lumière intense 5, engendrant un éblouissement. 10 La caméra comprend une partie optique 6 connue en elle-même, un diaphragme 7, éventuellement des filtres de type connu (non représentés), une matrice senseur ou capteur 8, par exemple un capteur CID de type connu ou encore un capteur à photodiodes, comme 15 décrit plus particulièrement ci-après en référence à la figure 10, une matrice filtre 9 par exemple formée par un écran LCD fabriquée par la société coréenne Iljin sous la référence LP70ASCO ou un système DMD par exemple produit par la société américaine Texas 20 Instruments, ladite matrice filtre étant interposée entre l'optique 6 et le capteur 8. Cette matrice est commandée par un circuit électronique 10 à partir d'une connexion 11 avec le capteur 8 de façon à restituer (cf. figure 2) à 25 partir d'une image 12 en partie saturée du fait de l'éblouissement 13 une image 14 dans laquelle les éléments 15 correspondant aux pixels saturés de photons sont restitués de façon visible (partie 16). On a représenté sur la figure 3 le schéma bloc de 30 la caméra 17 selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici. La caméra 17 comporte un boîtier 18 (schématisé en traits mixte sur la figure) munie d'un objectif 19, 16 2898234 d'une matrice filtre LCD 20 placée dans le plan focal, ou sensiblement dans le plan focal, de l'objectif 19, d'un dispositif optique 21 intermédiaire par exemple une lentille, permettant de 5 refocaliser la lumière ayant traversé la matrice filtre LCD sur le capteur 22 organisé en matrice xy. La matrice filtre 20 peut être déplacée légèrement parallèlement au plan focal, en avant ou en arrière de ce dernier, afin de diminuer la difficulté de 10 l'association pixel capteur/pixel matrice filtre. En effet, la matrice filtre crée alors une image de masquage floue, plus importante que nécessaire, ce qui corrige de ce fait en partie les défauts d'association. 15 Un tel décalage peut être commis entre + 0,5mm, par exemple l00 , voir l0 , fonction du masquage flan souhaité. Le capteur émet des signaux vers une unité 23 de traitement de signaux elle-même connectée par 20 l'intermédiaire d'une mémoire RAM 24 à un calculateur 25 agencé pour élaborer pixel par pixel, ou groupe de pixels par groupe de pixels la matrice de filtration par le biais d'un circuit 26 qui attaque l'écran LCD 20 via une liaison 27 et qui est par ailleurs 25 également attaqué par le bloc 28 de commande du capteur. Une unité de stockage 29 de filtres successifs est également prévue et va permettre, à partir du calculateur 25, de tenir compte des matrices de 30 filtration précédentes, afin notamment de limiter l'effet Larsen comme cela sera décrit plus avant ci-après. 17 2898234 La caméra 17 comprend également un écran moniteur 30 restituant l'image filtrée et des dispositifs périphériques 31 connus en eux-mêmes. L'unité 23 de traitement des signaux comprend des 5 moyens d'identification, pendant le début de l'acquisition d'image, des pixels propres à être saturés pendant le temps d'acquisition, dits pixels saturants. Ceux-ci, par le biais du calculateur 25, élaborent 10 les pixels de filtration de la matrice filtre, qu'ils ajustent en 26 de façon à ramener la quantité de lumière correspondant aux pixels saturants en-dessous du seuil de saturation Fsat de la caméra, et obtenir ainsi une image visible des parties 15 de l'image 15 correspondant aux pixels saturants. En d'autres termes, grâce aux calculs du calculateur, il est possible de restituer sur l'écran moniteur 30 une image complète sans éblouissement à la fin du temps d'acquisition ti. 20 On va maintenant décrire un procédé d'élaboration d'une image d'un objet capté pendant le temps d'acquisition ti selon l'invention, en référence à l'organigramme de la figure 4. Il comprend une première étape 32 d'identification 25 pendant le début d'acquisition d'images des pixels propres à être saturés avant la fin du temps d'acquisition. Pour ce faire, et par exemple, on identifie les pixels saturants en définissant dans un repère orthonormé ayant le temps en abscisse et la 30 sensibilité F en ordonnée, une droite D et on compare en 33 la pente de remplissage en photons des pixels en xy avec la pente de la droite D. 18 2898234 Si cette pente est plus faible, on continue à remplir en 34 les pixels concernés avec les photons reçus de façon à élaborer en totalité une image sans éblouissement en 35. 5 Par contre, dans le cas où la pente est supérieure, on définit un temps ts par l'intersection de la droite D avec une ligne horizontale FS qui est le seuil de sensibilité et on applique en 36 aux pixels un algorithme de filtration G = f(t), par 10 exemple dans lequel le temps théorique le plus court d'atteinte au seuil de sensibilité d'un pixel saturant définit le premier niveau de gris avant le blanc et le temps ts définit le dernier niveau de gris soit le noir, la répartition entre les deux se 15 faisant par exemple linéairement. On compare en 37 la valeur S (t)des signaux à l'instant t en fonction des pixels saturants et de leur valeur après filtration, à un signal précédent S(t-l), et on ajuste la valeur de l'algorithme de 20 filtration pour rendre la différence S(t)- S/t-1) égale à zéro ou à une valeur déterminée, puis on complète l'image pour obtenir en 35 l'image totale sans éblouissement et sans bagottement (stabilité du système) ni sans effet Larsen (voir ci-après). 25 Enfin, on effectue, s'il y a lieu, un test 38 pour savoir si on arrête alors la prise de vue ou si on redémarre en 39 pour élaborer l'image suivante en suivant le même processus. On va maintenant décrire plus précisément en 30 référence aux figures 5, 6, 7, 8 et 9 la mise en oeuvre du procédé selon les modes de réalisation plus particulièrement envisagés de l'invention. 19 2898234 Sur les figures 5 à 9, les temps t sont portés en abscisse et les niveaux d'énergie F en ordonnés. To est le point de départ correspondant au temps initial to qui est l'instant de départ d'acquisition 5 d'une image I. par la caméra. La limite Fo est la base théorique de passage des premiers photons, en-dessous de laquelle les pixels du capteur n'enregistrent rien. La droite Fs, parallèle à l'axe des x, correspond 10 au seuil de sensibilité de la caméra, c'est-à-dire au seuil d'énergie à partir duquel chaque pixel passant ce seuil peut théoriquement être lu ou déchargé.Fsat est la limite de saturation, ou seuil d'énergie à partir duquel un ou plusieurs pixels sont 15 saturés, ce qui implique un éblouissement. En d'autres termes, plus aucune forme ou aucun mouvement n'est alors détecté si ce n'est une lumière blanche, les caméras plus particulièrement utilisés avec l'invention étant essentiellement en noir et blanc. 20 Mais l'invention peut bien entendu être appliquée aux caméras couleur, qui peut alors nécessiter des filtres intermédiaires supplémentaires de couleur, de façon connue en elle-même. Enfin T1 est le point de l'axe des temps 25 correspondant au temps t1 . Ce temps t1, t2, ... t;,,... tn va donc correspondre à chaque fois à une image successive différente I1, I2, I1, In. Sur les figures, on a représenté la droite D ou 30 AA' qui joint le point TO et le point [t1 ,Fsat]. Cette droite définit la frontière en dessous de laquelle les pixels ne seront pas saturés à l'instant t1 (temps d'élaboration d'image) et par conséquent 20 2898234 normalement lus par la caméra sans intervention de la fonction filtre, et au-dessus de laquelle ils sont au contraire saturés et devront être de ce fait atténués par la fonction de filtrage. 5 Les pixels susceptibles d'être saturés in fine en cas d'absence de traitement sont appelés comme précisés ci-avant les pixels saturants. Enfin, la droite D et la droite FS définissent un point d'intersection H correspondant au temps que 10 l'on peut qualifier de temps de détection, également indiqué par la suite en utilisant le terme anglo-saxon sensing . On notera d'emblée que tout pixel atteignant FS avant ta est par définition un pixel saturant, ayant 15 une pente de remplissage supérieure à la pente de la droite D. Comme déjà mentionné ci-avant, tout pixel de pente inférieure n'intervient pas dans la période de détection dite de sensing , et continue donc à se 20 remplir normalement jusqu'à la fin d'acquisition t1. Plus précisément, et de façon schématique, on a représenté sur la figure 5 les coordonnées [ta ,F] , [tb, FS] et [tc, Fs] correspondant à trois pixels saturants a,b,c. 25 Ils sont en effet lus et/ou se déchargent au bout des temps ta, tb, tc qui sont tous inférieurs au temps ta ci-dessus défini. Ces temps sont donc pris en compte ainsi que les coordonnées x,y de chacun des pixels a,b,c par le 30 calculateur 40 qui élabore les signaux Sa, Sb, S,, nécessaires à la mise en place sur la matrice 41 filtre(LCD/DMD/MEMS), des pixels filtrés correspondants. 21 2898234 Ces pixels seront donc plus ou moins sombres en fonction des signaux Sa, Sb, Sc et de l'algorithme de calcul G=F (t), qui est par exemple une fonction linéaire dont la pente est fonction des temps 5 initiaux ta, tb, tc ; le temps théorique le plus court définissant le masque maxi (noir) et le temps le plus long (ts)définissant le masque mini (dernier niveau de gris avant le blanc). On a ainsi représenté sur la figure 5 de la 10 matrice filtre 41, en x, y, les pixels a', b', c' correspondant aux pixels a, b, c du capteur 42, devenus g, h, i. Ces éléments de filtre a',b',c' vont donc permettre de ramener la quantité de lumière in fine 15 prise en compte par le capteur 42 en-dessous du seuil de saturation ce qui va autoriser la vision de l'image correspondante. L'algorithme en fonction de niveau du gris G = f(t) utilisé permet d'ajuster la pente de remplissage 20 de a,b,c après déchargement ou après lecture des pixels concernés. Dans le cas d'une lecture, les pixels a,b,c continuent de se remplir selon une pente corrigée par la fonction G = f (t) correspondant par exemple aux 25 droites 43, 44, 45 pour donner des quantités de photons correspondant aux pixels g, h, i, Les corrections de pente doivent être telles que les pixels corrigés sont tous répartis entre Fs et Fsat à l'instant ti. 30 Dans le cas d'un déchargement des pixels a, b, c une autre fonction G' (t) peut être appliquée pour obtenir l'équivalent des pixels g, h, i selon des pentes 46, 47, 48. 22 2898234 Ces fonctions G = f(t) ou G'= f(t) peuvent être ajustables de façon à permettre d'agrandir ou réduire la plage de répartition entre Fs et Fsat et ainsi de décaler si nécessaire cette plage vers le haut Fsat ou 5 vers le bas Fs. Dans le cas où l'éblouissement n'existe pas (cf. pixels d,e,f obtenus in fine sur le capteur de la caméra au temps t1), c'est-à-dire dans le cas où leur pente de remplissage est inférieure à celle de D, 10 ceux-ci ne sont ici pas pris en compte par la fonction filtrage et sont donc vus comme des pixels normaux par la caméra. Dans une formulation spécifique du fonctionnement de la caméra selon l'invention, on pourra dire que 15 tous les pixels tels que a,b,c, sont obtenus et sont propriété de la fonction filtre et que tous les pixels tels que d,e,f sont obtenus directement par la caméra et sont propriétés de la fonction senseur ou sensing . 20 On pourra ainsi considérer qu'avant le temps ts, la caméra emprunte les pixels a,b,c et que c'est la fonction senseur qui décide des changements de propriétaire. Cette notion devient importante à partir de tl 25 quand le système passe à l'image suivante. Si le senseur ne reprend pas possession immédiatement de ces pixels a,b,c, il va les voir décalés en g,h,i et considérer qu'il n'y a plus saturation et ainsi de suite entraînant un risque 30 d'effet Larsen. De plus, il existe un risque dans certains cas, compte tenu de la lenteur éventuelle de réaction du filtre (en cas de matrice LCD notamment) et de la 23 2898234 rapidité de la caméra, d'empêchement de prise de possession instantanée. Compte tenu de ce décalage éventuel, et pour éviter tout risque d'obtention d'une image avec effet 5 parasite, il est prévu dans un mode de réalisation de l'invention de compenser par le calcul en comparant le signal S (t) a un instant t [S (t) = f (Sw, Sghi) ] au signal S (t-n) a l'instant t-n. Le calculateur va donc ajuster la valeur de G pour io la différence S (t) -S (t-n) , de façon qu'elle soit ramenée à zéro ou à une autre valeur préalablement choisie. Si la différence est négative, cela veut dire que l'intensité du signal a diminué et qu'il faut 15 diminuer la valeur de G, c'est-à-dire l'intensité de gris. Inversement si la différence est positive, cela veut dire que l'intensité du signal a augmenté et qu'il faut augmenter la valeur de G, c'est-à-dire 20 l'intensité de gris. Avantageusement, on effectue la fonction précédente de comparaison sur un nombre variable et ajustable de pixels pris de manière aléatoire de façon à alléger la charge du calculateur. 25 On peut également, au contraire, en cas de réserve de puissance de calcul, répéter plusieurs fois la fonction et ce autant de fois que possible dans l'intervalle de to à tl_ Le contrôle du temps de sensing ts va 30 permettre de doser le filtrage. En augmentant ts par exemple, on augmentera la taille de la zone effective de filtration et inversement on la diminuera en diminuant ts. 24 2898234 On a détaillé, pour mieux l'expliciter, le processus de comparaison en référence aux figures 6, 7 et 8. Seul le cas du pixel b a été représenté sur les 5 figures 6 et 7 pour clarté des schémas. Le pixel b étant protégé par le filtre pendant la durée d'acquisition de la première image (pente 50), il devient le pixel non saturant g (pente 51 parallèle à 50). Il convient alors d'en tenir compte (flèche 52). 10 En effet, dès t1, le début du remplissage est affecté d'une erreur ce qui revient à dire que le pixel sera trop rempli en fin de processus. Le pixel b initialement devenu h par exemple, sera maintenant vu en g (cf. figure 6). 15 Cette erreur est corrigée par la fonction de comparaison décrite précédemment (cf. figure 7). Elle peut également être corrigée par anticipation étant donné qu'elle est une fonction directe de t2. Inversement, en cas de lecture du pixel sans 20 déchargement, ce dernier ne sera pas assez rempli en t1. En effet, la cassure de pente en a,b,c (cf.flèche 53 sur la figure 5) n'existera plus puisqu'il n'y a plus de phase saturée de to à ts et le point vu en T1 25 sera plus bas (par exemple en i au lieu de h sur la figure 6)du fait de la pente 54 (par exemple parallèle à la pente 44 précédente). En d'autres termes tb va définir le signal Sb , et Sb le signal Sh. 30 En référence à la figure 7, cela permet, image après image, de maintenir le pixel b en h, en faisant varier les pentes 55, 56, 57 permettant de toujours 25 2898234 obtenir le même point h (ou sensiblement le même point). Il existe donc une relation directe que l'on peut écrire K=f (Sb, Sh) . 5 En généralisant (cf. figure 8) il vient K=f (Sm, Sn) , où m est le repère affecté aux pixels saturants (a,b,c dans l'exemple ci-avant) et n le repère affecté aux pixels correspondants en fin d'élaboration d'image (g,h,i dans l'exemple). 10 La fonction f (Sm, Sn) pourra dès lors avoir diverses formes en fonction des contraintes d'utilisation et performance aisément déterminables pour l'homme du métier, la plus simple étant K=Sm-Sn. Ceci donne pour 15 K=O, Sm max. et Sn max = filtre maximum (et pixel image blanc), Sm min. et Sn min = filtre minimum (et pixel image noir). K>0 correspond alors à un décalage vers le bas de 20 l'exemple précédent (flèche 58) soit un noircissement de l'image et K<0 (flèche 59) correspond à l'inverse. On remarquera en première approximation, que le remplissage des pixels est linéaire, ce qui n'est pas toujours vrai mais reste très proche de la réalité 25 pendant le temps d'élaboration de l'image. La figure 9 montre un autre mode de réalisation de l'invention à filtre déroulant calculé sur l'image I. et qui agit sur l'image d'après (Ii+l). Le pixel b, qui, s'il continuait son remplissage 30 en 60 arriverait à saturation en 61 est déchargé en 62, ce qui permet de lui appliquer un algorithme pour lui affecter une deuxième pente j3 grâce au filtre alors calculé en conséquence. 26 2898234 Dans le cas où ce calcul peut être effectué pendant l'acquisition de l'image Ii, soit par exemple pendant le temps t1 Pour l'image I. (flèche 63) à compter du déchargement (avec t'1 < t1_ts), le pixel 5 peut être rempli à nouveau de façon filtrée selon la droite en trait mixte 64 pour former l'image comme décrit

ci-avant en référence à la figure 5. Par contre, si le temps de calcul t'2 (ou t'3) est supérieur à t1_ts, (doubles flèches 65,66), il ne 10 pourra être suffisant pour calculer et élaborer le filtre à temps pour cette première image. C'est seulement pendant la suivante Ii +1 , (où Ii +2) que le pixel saturant pourra alors être rempli selon la pente p (ligne 67)à partir du déchargement du pixel b 15 de cette dernière image (ligne 68), l'image ayant été déchargé après le temps ti. Dans le cas où les calculs se font avec une image de décalage, on a représenté deux cycles sur la figure 9, à savoir un cycle en trait épais 62, 65, 67 20 et le cycle suivant en trait mixte épais 68, 69, 70, le déroulement s'effectuant de façon répétitive et identique en dynamique pour les images suivantes Ii+l, Ii+2, On a représenté sur la figure 10 un exemple de 25 réalisation partiel d'un dispositif selon l'invention (au niveau du pixel), et plus précisément de la commande de l'opacité d'un pixel 71 de la matrice, dit Pixel modulateur, qui peut correspondre à un micro-miroir ou à la cellule d'un écran LCD, avec un 30 capteur type photodiode, pour lequel le circuit 72 comprenant les éléments 73, 74, 75, 76 et 77 est le circuit équivalent à un pixel dudit capteur.

27 2898234 Le circuit 72 comporte une photodiode 73 qui attaque un circuit amplificateur transimpédance 75 (conversion courant/tension) utilisant une résistance 74. Il est connecté à un puits de charge 76 relié 5 d'un côté à un circuit échantilloneur-bloqueur 77 via un contacteur 78 et de l'autre à un double circuit 79 de comparaison qui attaque une porte ET 80 de commande via un circuit driver 81 de l'opacité du pixel.

10 Au début de chaque image (t=0), le puits de charge 76 est vide, et le pixel modulateur 71 est blanc. La photodiode 73 reçoit les photons 82, les convertit en courant, et l'amplificateur transimpédance 75 charge alors le puits, puisque le circuit échantilloneur- 15 bloqueur 77 est ouvert. Si la charge est supérieure à un seuil Fs, et si le temps t est inférieur à ts, alors on considère que la photodiode sera éblouie et le pixel modulateur 71 devient bloquant.

20 A la fin de l'image (t=t1), le circuit échantilloneur-bloqueur 77 se ferme et la charge du puits se vide en étant transférée vers la sortie 83. Avantageusement et comme on l'a vu, l'ensemble calculateur 79, 80 est remplacé par des circuits plus 25 complexes réalisant les fonctions G ou G', tels que décrits dans la présente invention, et ce en mettant en oeuvre des moyens de façon connue en elle-même. Il est également possible, avec un capteur muni d'au moins deux registres de sortie, de prévoir le 30 transfert du contenu du capteur dans un premier registre après un temps déterminé t1 et dans le deuxième registre après un deuxième temps déterminé t2, par exemple correspondant au temps d'acquisition 28 2898234 total de l'image recherchée, ce qui autorise deux sorties vidéo séparées, la deuxième correspondant à l'image filtrée par un filtre par exemple DMD, dont les caractéristiques sont déterminées par calcul 5 comme décrit ci-avant, à partir des informations issues du chargement/déchargement du premier registre. Ce type de capteur est par exemple un capteur à couplage de charge CCD à deux registres, permettant 10 une double lecture des images ( double scan en langage anglosaxon), et dès lors d'obtenir simultanément une identification des pixels saturant par le biais d'un déchargement du premier registre ce qui va permettre de calculer le filtre DMD, et une 15 obtention de l'image filtrée& par le deuxième registre. Bien entendu, si le calcul et l'asservissement du filtre utilisant les informations obtenues par le premier registre sont trop lents, le filtrage optique 20 peut se faire sur une image suivante. Comme il va de soi et comme il résulte également de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au 25 contraire toutes les variantes et notamment celles où l'optique interne de la caméra comporte un simple jeu de lentille sans refocalisation vers le capteur, où les limites utilisées sont celles du blooming où les pixels non saturants sont eux-mêmes traités via 30 le filtre ou non, pour améliorer la qualité de l'image, où le calculateur de la matrice filtre est plus complexe. 29

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'élaboration d'images (I1, I2,... Ii) s d'un objet, successivement captées pendant des temps d'acquisition (tl, t2,... ti), par le capteur (8, 22) d'une caméra (2, 17) à transfert de charges ou équivalente, caractérisé en ce que il comporte les étapes suivantes : 10 avec le même capteur (8, 22) que le capteur d'acquisition et pour chaque image, on identifie pendant le début de l'acquisition de l'image les pixels (a,b,c) propres à être saturés avant la fin du temps d'acquisition (ti), dits pixels saturants, 15 on élabore une matrice filtre (Mi) agencée pour ramener la quantité de lumière correspondant aux dits pixels saturants de ladite image en dessous du seuil de saturation Fsat ou un autre seuil significatif de la caméra de façon à obtenir une image visible des 20 parties de l'image correspondante aux dits pixels, et on traite l'image en cours d'acquisition ou l'image consécutive (Ii+1) ou sensiblement consécutive (Ii+k) où k est un entier naturel < 4, avec ladite matrice filtre, pour obtenir une image complète sans 25 éblouissement à la fin dudit temps d'acquisition (ti+k)

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour identifier les pixels saturants, on définit dans un repère ayant le temps t en abscisse 30 et le niveau d'énergie F en ordonnée, une droite D [tic), Fo ; ti, Fsat] avec : tio point d'origine d'acquisition d'une image Ii, ti temps d'acquisition de l'image Ii, 30 2898234 Fo limite théorique de passage des premiers photons, et Fsat limite de saturation ou autre seuil significatif, et on retient comme pixels saturants tous les pixels dont la pente de remplissage en photons est supérieure à la pente de la droite D.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, Fs étant le seuil de sensibilité de la caméra corrigé par le filtre, on définit un temps ts par l'intersection de la droite D avec la ligne horizontale Fs et on applique aux dits pixels un algorithme de filtration G = f(t) en fonction du résultat visuel que l'on cherche à atteindre.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que on identifie comme pixel saturant tout pixel dont le contenu en photons atteint le seuil de sensibilité avant le temps ts.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que on lit le contenu des pixels saturants dès qu'ils atteignent le seuil de sensibilité et on leur applique ensuite ledit algorithme de filtration G = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective pour terminer leur remplissage telle que les contenus corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que on décharge le contenu des pixels saturants dès qu'il atteignent le seuil de sensibilité et on applique ensuite aux dits pixels saturants à partir de leur valeur déchargée un algorithme de filtration G' = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective de remplissage telle que les contenus 31 2898234 corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs FS et Fsat.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la 5 répartition entre les valeurs FS et Fsat est dépendante des valeurs des pentes de remplissage des pixels saturants correspondants.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que 10 l'algorithme de filtration est tel que le temps théorique le plus court d'atteinte du seuil de sensibilité d'un pixel saturant définit le premier niveau de gris avant le blanc et le temps ts définit le dernier niveau de gris avant le noir. 15

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'algorithme de filtration (G, G') est réglable et agencé pour agrandir ou réduire la plage de répartition entre FS et Fsat. 20

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matrice filtre est un écran LCD, DMD ou MEMS (9, 20) placé devant le capteur (8, 22) de la caméra dont les cellules sont programmées en ce que, pour appliquer 25 l'algorithme de filtration aux pixels saturants, on programme les cellules de la matrice filtres en conséquence pour obtenir le résultat visuel recherché.

11. Procédé selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que on identifie les pixels saturants au moins deux fois pendant le début de l'acquisition de l'image. 32 2898234

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que on modifie le temps ts d'identification des pixels saturants pendant la période d'acquisition. 5

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que on compare la valeur d'un signal S(t) fonction des pixels saturants et de leur valeur après filtration à un signal S(t-1) précédent et on ajuste la valeur de 10 l'algorithme de filtration G = f(t) pour rendre la différence S(t) - S(t-l) égale à 0 ou à une valeur déterminée.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que on effectue ladite comparaison 15 sur un nombre variable de pixels déterminé de façon aléatoire.

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que on corrige le sur remplissage ou le sous remplissage des pixels 20 saturants après une filtration précédente par anticipation en appliquant un facteur correctif K fonction des signaux reçus par la caméra sur chaque pixel i, soit K = f (Sm, Sn), où m est le repère affecté aux pixels i saturants et 25 n est le repère affecté aux pixels correspondants après filtration.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, en ce qu'on traite également les pixels non saturants. 30

17. Dispositif d'élaboration d'images (I1, I2r ... Ii) d'un objet, comprenant une caméra (2, 17) à transfert de charge ou équivalente comportant un capteur (8, 22) agencé pour capter lesdites images de 33 2898234 l'objet pendant des temps d'acquisition (ta., t2r.. . ti), caractérisé en ce que le capteur comporte des moyens (23, 24, 25) d'identification pendant le début de l'acquisition de l'image des pixels propres à être 5 saturés avant la fin du temps d'acquisition (tl, t2, ti), dits pixels saturants, des moyens (25, 26, 27, 28) d'élaboration d'une matrice filtre (Mi) agencée pour ramener la quantité de lumière correspondant aux dits pixels saturants en 10 dessous du seuil de saturation Fsat ou autre seuil significatif de la caméra de façon à obtenir une image visible des parties de l'image correspondante aux dits pixels, et des moyens (25, 26, 28, 29) de traitement 15 algorithmique de l'image (Ii) en cours d'acquisition ou de l'image consécutive (Ii+l) ou sensiblement consécutive (Ii+k) avec k entier naturel <4, avec ladite matrice filtre, pour obtenir une image complète sans éblouissement à la fin dudit temps 20 d'acquisition ti+k.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens (25) d'identification comportent des moyens de calcul des pentes de remplissage en photons des pixels 25 saturants, dans un repère ayant le temps t en abscisse et la sensibilité F en ordonnée, des moyens d'élaboration d'une droite D [ti , Fo ; ti, Fsat] avec : tio point d'origine d'acquisition d'une image Ii, 30 ti temps d'acquisition de l'image Ii, Fo limite théorique de passage des premiers photons, Fs seuil de sensibilité corrigé par le filtre et Fsat limite de saturation ou autre seuil significatif, 34 2898234 des moyens de sélection desdits pixels saturants comme étant tous les pixels dont la pente de remplissage en photons est supérieure à la pente de la droite D. 5

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que, un temps ts étant défini par l'intersection de la droite D avec la ligne horizontale Fs, il comporte des moyens pour appliquer aux dits pixels un algorithme 10 de filtration G = f(t) fonction du résultat visuel que l'on cherche à atteindre.

20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens (23, 25) d'identification sont agencés pour identifier comme 15 pixel saturant tout pixel dont le contenu en photons atteint le seuil de sensibilité avant le temps ts.

21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que il comporte des moyens (23, 24, 25) de lecture du 20 contenu des pixels saturants dès qu'ils atteignent le seuil de sensibilité et des moyens d'application dudit algorithme de filtration G = f(t) en leur affectant à chacun une pente respective pour terminer leur remplissage telle que les contenus corrigés des 25 pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat

22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que il comporte des moyens (77) de déchargement du contenu 30 des pixels saturants dès qu'il atteignent le seuil de sensibilité et on applique ensuite aux dits pixels saturants à partir de leur valeur déchargée un algorithme de filtration G'=f(t) en leur affectant à 2898234 chacun une pente respective de remplissage telle que les contenus corrigés des pixels saturants soient répartis entre les valeurs Fs et Fsat

23. Dispositif selon l'une quelconque des 5 revendications 17 à 27, caractérisé en ce que la matrice filtre (9, 20) est un écran LCD, DMD ou MEMS placé devant le capteur de la caméra dont les cellules sont programmées selon un algorithme de filtration (G, G') fonction du résultat que l'on 10 cherche à atteindre.

24. Dispositif selon la revendication 23 caractérisée en ce que l'algorithme (G, G') est tel que le temps théorique le plus court d'atteinte au seuil de sensibilité d'un pixel saturant définit le 15 noir et le temps ts définit le dernier niveau de gris avant le blanc.