Brevet FR2010971A1 — publié le 19700220

i 2010971 La présente invention concerne un appareil pour rendre visible un réseau de distribution des températures en utilisant un appareil de télévision en couleur du type industriel dans lequel on fait apparaître le réseau de distribution de la température de 5 l'objet sous la forme d'un réseau de distribution de rnances coloiees. Généralement, un objet chaud rayonne de la chaleur à un régime défini par sa température superficielle et par son pouvoir émissif. Lorsque des rayons calorifiques radiés sont captés par une 10 caméra de télévision et sont focalisés sur le plan sensible d'un dispositif de prise de vues utilisé dans un appareil du type vidi-con ou similaire, à l'aide du système à lentilles optiques de cette caméra, on obtient sur ledit plan sensible une image de potentiel qui correspond au réseau de distribution des températures associé 15 au rayonnement calorifique de 1*objet tel qu'il est recueilli par ladite caméra de télévision. En effet, un réseau de distribution des températures qui correspond à la chaleur rayonnée par la surface dudit objet est recueilli sous la forme de signaux image de télévision destinés à être présentés sur un tube récepteur d'image» 20 En ce qui concerne l'image obtenue sous la forme d'un réseau de distribution des température^, on a proposé des appareils variés dans lesquels on produit une intensité lumineuse correspondant à la distribution des températures sur l'objet, on indique les lignes isothermes associées à ladite distribution des températures ou on fait 25 apparaître la zone de température dudit objet par sa délimitation par deux lignes isothermes. Toutefois, l'appareil qui fait apparaître le réseau de distribution des températures sous la forme de variation de l'intensité lumineuse est handicapé par la difficulté pratique qu'il y a 30 à distinguer un grand nombre de degrés de ladite intensité à 1' aide d'an dispositif ordinaire de réception des images de télévision en couleur. On estime que c'est une limite acceptable que de reconnaître simplement par comparaison, avec un tel dispositif, les zones à température élevée et à température basse de l'objet. 33 Il est en effet impossible d'indiquer de façon fidèle le réseau réel de distribution des températures d'un tel objet. De même, l'appareil qui fait apparaître une zone de température en utilisant des lignes isothermes ne peut pas permettre d'observer visuellement les valeurs des zones de température respectives in-40 cluses dans le réseau de distribution des températures représenté qui doit être observé visuellement, ni de faire apparaître en même BADQRIGIN/NL 9 19784 2 2010971 temps une pluralité de zones à températures différentes. En conséquence, le but de la présente invention est de réaliser de nouveaux perfectionnementsdestinés à remédier aux défauts ci-dessus indiqués, rencontrés avec l'appareil antérieurement 5 connu et de parvenir à un appareil faisant apparaître un réseau de distribution des températures,perfectionnement qui consiste à distinguer par des nuances de couleur la pluralité des zones à température différentes contenues dans le réseau de distribution des températures de l'objet, et à présenter en même temps, sur un ÎO dispositif de réception des images de télévision en couleur, différentes nuances colorées correspondant aux valeurs des zones de température respectives» Un appareil servant à faire apparaître le réseau de distribution des températures selon la présente invention comprend un 15 dispositif à caméra de télévision ayant un coefficient'suffisant de sensibilité aux rayons calorifiques rayonnes à partir d'un objet qui se trouvent dans la gamme des températures à détecter par ce moyen de manière à produire des signaux image correspondant aux zones respectives de température contenues dans leréseau de dis-20 tribution des températures dudit objet, un dispositif servant à subdiviser les signaux image dudit dispositif à caméra en une pluralité de groupes en correspondance avec lesdites zones de température, et un dispositif servant à faire appaxaître sur un dispositif de réception des images de télévision en couleur le réseau 25 des nuances colorées voulues correspondant aux groupes précités de signaux subdivises• * L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels t Fig. 1 est un schéma simplifié d'un appareil servant à faire 30 apparître un réseau de distribution des températures selon une forme de réalisation de la présente invention ; Fig. 2A et 2J représentent respectivement des formes d'ondes de signaux illustrant le fonctionnement dudit appareil ; Fig, 3 représente un schéma simplifié d'une modification 35 de la forme de réalisation précitée. Une image de potentiel apparaissant sur un dispositif de prise de vues, par exemple un appareil du type ,vidicons fait 1' objet d'une distribution selon une relation de dimension binaire. Ce dispositif de prise de vues fournit les éléments image de la 40 dite image de potentiel sous forme de valeurs correspondant à une BAD ORIGINAL 69 19784 3 2010971 information de dimension unitaire. En conséquence, l'intensité et lee couleurs des éléments d'image apparaissant sur ie dispositif assurant la formation de l'image pour la reproduction des signaux image prélevés dans ledit appareil vidicon,n'ont à satisfaire qu* 5 aux variations des valeurs de ladite information de dimension unitaire. A l'origine, les couleurs font appel aux sens humains sous forme de valeurs d'information de dimensions ternaires,, La nature de la présente invention consiste en premier lieu à faire apparaître les modifications du réseau de distribution des températures d* 10 un objet sous la forme de nuances très faciles à distinguer. Par exemple, l'appareil fait apparaître des nuances violet-Jaine-rouge ayant une longueur d'onde dominante de 400 à 700 millimicrons pour les températures comprises entre 200 et 600°C à détecter et à distinguer» 15 On décrira ci-après un exemple de réalisation de la présen te invention avec référence aux dessins ci-annexés» On dispose de moyens variés pour subdiviser un réseau donné de distribution des températures en une pluralité de zones et pour faire correspondre différentes couleurs aux différentes zones» Toutefois, en raison 20 de la facilité de distinguer les couleurs et de la correspondance exigée entre une couleur et une zone de température, on estime qu* il est préférable d'adopter la nuance parmi les trois caractéristiques des couleurs à savoir, la brillance, la saturation et la nuance. L'adoption de la nuance offr^ elle égalementfde nombreux 25 avantages du point de vue des techniques de réalisation du circuit» Si c'est sur la base de la nuance qu'on distingue le réseau de distribution des températures d'un objet, cette distinction sera-peu affectée même s'il produit certaines variations des deux autres caractéristiques des couleurs, à savoir la brillance et la.satu-30 ration. En conséquence, l'adoption de la nuance est efficace en ce qui concerne la lecture avec précision du dit réseau de distribution des températures» On décrira ci-après le procédé faisant appel à la nuance de la couleur» On divise la gamme de températures allant de T^ à 35 T^ (T^ étant supposé inférieur à T2), qu'il s'agit de déterminer, en un nombre n d'échelons ou groupes, et on affecte à ces derniers également un nombre n de nuances de couleur» C'est ainsi, pair exemple, que dans le cas d'un réseau de distribution des températures allant de T^ à T^t on alloue des nuances violette-^jaunerouge 40 violette, dans cet ordre, de manière à faire sensiblement le tour v H 40 ORIGINAL 69 19784 4 2010971 complet des couleurs. Cette disposition permet, évidemment, de faire correspondre une nuance de couleur à une zone de températureo En général, la surface intérieure du plan produisant l'image dans un tube cathodique de télévision en couleur est revêtue de 5 matières fluorescentes faisant apparaître des rayons lumineux correspondant à trois couleurs fondamentales constituées par le rouge, le vert et le bleu, et les faisceaux d,électrons émis par trois canons à électrons assemblés sont agencés de façon à venir frapper lesdites matières fluorescentes de manière à produire lesdits ÎO rayons lumineux correspondant aux trois couleurs fondamentales» Les éléments d'image apparaissant sur l'écran se composent d'une combinaison des trois couleurs fondamentaiess L'émission de faisceaux d'électrons par les trois canons à électrons assemblés, pour provoquer l*émission lumineuse par lesdites matières fluorescentes est 15 commandée principalement par le potentiel entre la cathode et la première électrode de grille. Par conséquent, si ce potentiel est tel qu*il corresponde aux températures détectées, il est possible de représenter par des nuances de couleur les zones recpectives de température contenues dans le réseau de distribution des températu-20 res. La figure 1 représente une forme de réalisation fondamentale de la présente invention. Un objet, dont il s'agit de détecter le réseau de distribution des températures, se trouve dans le champ de vue d'un dispositif 11 de prise de vues, par exemple d'une camé-25 ra de télévisbn industrielle. Sur le plan image du tube de prise de vues, par exemple du type vidicon, de ce dispositif 11, on focalise une image produite par les rayons calorifiques provenant dudit objet. Ainsi, le dispositif de prise de vues 11 fournit des signaux image tels que représentés dans la figure 2A et qui correspondent 30 au réseau de distribution des températures dudit objet, et cela de façon telle que les niveauxde ces signaux correspondent aux zcœs de température respectives. Les signaux sont ensuite appliqués â un pré-amplificateur 12 disposé dans la première partie de l'appareil de détection de 35 la distribution des températures. Les signaux image extraits du pré-amplificateur 12 sont dirigés sur les premier à quatrième circuits de sélection désignés par 13, 14, 15 et 16. Ces circuits de sélection 13 à 16 ont pour but de distinguer les uns des autres les signaux image en fonction de la hauteur de leurs ondes, en utili-40 sant des premier à quatrième signaux de sélection envoyés sur des BAD UmuifNAL 9 19784 5 2010971 lignes 17 à 20 depuis un générateur 21 de tension représentant des lignes isothermes, afin de subdiviver pax ce moyen la gamme des températures en plusieurs groupes par les lignes de niveau Eq à E^ de la figure 2A. De cette façon, on recueille à partir du premier 5 circuit de sélection 13 un signal image d'une ligne isotherme comme celui représenté à la figure 2A et qui correspond à la limite inférieure Eq de la zone de température la plus basse, et ensuite à partir des second au quatrième circuitsde sélection désignés par 14, 15 et 16, tour à tour des signaux image de lignes isothermes 10 ayant des formes d'onde comme celles qui sont représentées dans les figures 2B, 2C et 2D qui correspondent, respectivement, à des zones de températures plus élevées. En effet, un signal image est amené à correspondre à la valeur de la température qu'il s'agit de détecter, et on compare le niveau de ce signal à la tension fournie 15 par les lignes 17 à 20 depuis le générateur 21 de tension d*isotherme. Un signal image ayant un niveau supérieur au précédent sert à représenter ladite ligne isotherme» En ce qui concerne les signaux image d'isotherme qui correspondent à des zones de températures différentes et qui ont été 20 recueillis sur les circuits de sélection 13 à 16, trois groupes de deux éléments voisins de signaux tels qu'ils sont représentés dans les.figures 2A à 2D sont appliqués aux premier à troisième circuits de saturation désignés par 25 à 27. Ces circuits de saturation 25 à 27 sont constitués par des amplifieateujs différentiels 25 28 à 30 et des limiteurs 31 à 33 respectivement, et sont réalisés de façon à correspondre aux couleurs fondamentales constituées par le bleu, le vert et le rouge. Les signaux image qui correspondent aux parties, en forme de ruban, délimitées par chaque groupe de deux signaux d'isotherme voisins parmi les quatre signaux d'isother-30 me précités, sont amplifiés par les amplificateurs différentiels 28 à 30, en vue d'obtenir des signaux différentiels tels que représentés dans les figures 2E, 2G et 21. Ces signaux différentiels passent à travers les limiteurs 31 à 33 de façon à limiter leur amplitude, le résultat obtenu consistant en des signaux tels que re-35 présentés dans les figures 2F, 2H et 2J. Les signaux qui sortent des circuits de saturation 25 à 27 sont amplifiés par des amplificateurs de signal vidéo 34 à 36 et sont ensuite introduits dans trois canons à électrons 39 à 41 correspondant aux trois couleurs fondamentales des images formées sur un dispositif de réception df 40 images de télévision en couleur afin que soient émis par ces der- * Î3A0 ORIGINAL 9 19784 6 2010971 nier s ci es faisceaux d'électrons qui soient en rapport avec les signaux vidéo ainsi obtenus0 Au moment où le dispositif de prise de vues émet un signal vidéo qui correspond à la zone de température la plus basse de la 5 gamme de subdivision des températures, le signal d'entrée n'est envoyé qu'à 1'amplificateur 34 de signal image ce qui met en oeuvre le canon à électrons 39 voisin. Par conséquent, lorsque le balayage de la caméra du dispositif de prise de vues 11 et celui du tube récepteur d'image sont synchronisés, une image correspondant à la zone ÎO de température la plus basse apparait par exemple en une nuance bleue. En conséruence, les parties d'une image présentée sur 1* écran qui correspondent à trois zones de température contenues dans le réseau de distribution des températures détectées sont in-15 diquées par une combinaison de trois nuances en même temps, permettant ainsi aux modifications momentanées du réseau de distribution des températures d'être observées distinctement, et en même temps aux quatre lignes isothermes constituant les limites des zones respectives de température d'apparaître de façon nette. 20 La figure 3 représente un mode de réalisation modifié de 1*appareil servant à faire apparaître le réseau de distribution des températures selon la présente invention, mode de réalisation dans lequel on a augmenté le nombre des zones de température en le portant à neuf. Les parties de ce mode de réalisation acdifiéquiscrttles 25 mènes que celles du mode de réalisation précédent sont désignées par les mêmes références. Comme dans le cas précédent, le réseau de distribution des températures de, 1*objet est capté par le dispositif 11 de prise de vue, Les signaux résultants sont amplifiés pax le pré-amplificateur 12 et sont ensuite appliqués aux premier 30 à dixième circuits de sélection désignés par 51 à 60. Ces circuits de sélection 51 à 60 sont commandés, comme dans la figure 1, par des signaux transmis par des lignes 61 à 70 depuis un générateur de tensions d'isotherme (non représenté). On en extrait des signaux vidéo représentant dix lignes isothermes correspondant aux limites 35 de neuf zones de subdivision de la température. Des premier à neuvième circuits de saturation désignés par 71 à 79, semblables aux circuits de saturation précités désignés par 25 à 27, sont commandés de façon à ne faire sortir que les signaux vidéo qui correspondent aux parties, en forme de ruban, délimitées par chaque grou-40 pe deux signaux isothermes voisins. Les débits de ces circuits BAD ORIGINAL 69 19784 7 2010971 de saturation 71 à 79 commandent l'émission de faisceaux d*électrons provenant des trois canons à électrons 39 à 41 correspondant aux trois couleurs fondamentales. Les signaux de sortie du premier, du quatrième et du septième circuits de saturation 71, 74 et 77 5 passent à travers les diodes 80, 81 et 82 respectivement, pour actionner et commander les trois canons à électrons 39 à 410 L'image qui apparaît sur l'écran et qui correspond à la première zone de température est donnée en une couleur fondamentale bleue, et de même les images correspondant à la quatrième et à la septième zones 10 de température sont données en la couleur fondamentale verte et la couleur fondamentale rouge respectivement. En ce qui concerne une image correspondant à la seconde zone de température, les-signaux de sortie du second circuit de saturation 72 passent à travers un circuit comprenant une résis-15 tance potentiométrique 83, une diode 84, une résistance potentio-métrique 85 et une diode 86, de manière à alimenter les canons à électrons 39 et 40 avec des signaux de commande dont les tensions sont dans le rapport de 1 à 2, ce qui assure une combinaison des couleurs bleue et verte dans le rapport des tensions de 2 à 1. Cr 20 est exactement de la même manière que des images correspondant à la troisième, à la cinquième, à la sixième, à la huitième et à la neuvième zone de température sont donnéesdans des nuances de couleur correspondant au rapport de mélange de deux quelconques des trois couleurs fondamentales constituées par le bleu, le vert et 25 le rouge. La forme modifiée précitée permet aux diverses parties d* une image apparaissant sur l'écran, et qui correspondent aux zones de température allant de la première à la neuvième, d'être données par une combinaison de neuf teintes en même temps, et également 30 d'observer distinctement de petites modifications momentanées du réseau de distribution des températures. En outre, il est possible et facile de faire apparaître en même temps dix lignes isothermes constituant les limites des zones de température respectives. Ainsi que cela a été dit ci-dessus, la présente invention 35 a pourrésultat de faire apparaître des nuances variées qui sont déterminées à l'avance en fonction des zones de température respectives contenues dans le réseau de distribution des températures, ce qui permet ainsi d'observer immédiatement à l'oeil le réseau en question et les valeurs des zones de température respectives 40 qui y sont contenues. P^us spécialement, lorsqu'une pluralité de 9 19784 8 2010971 zones de température sont indiquées en même temps par des nuances, leurs différences ressortent de façon extrêmement vive, en permettant de reconnaître immédiatement les valeurs numériques exactes de ces zones» 5 En outre, la présente invention permet de faire apparaître un réseau de distribution des températures sous la forme d'une image en nuances de couleur et par conséquent d*être conservé et reproduit avec une fidélité d'une extrême exactitude au moyen de photos en couleurs. Cela est très efficace pour l'enregistrement de 10 réseau et pour l'observation des modifications dans une pluralité de zones de température contenues dans le dit réseau lorsqu'il varie dans le temps. L'invention permet également d'effectuer en même temps une pluralité de comparaisons avec le réseau recherché, ou normalisé, de distribution des températures, d1associer facile-15 ment les résultats d'une telle comparaison avec le réglage de la température et par conséquent d'effectuer ce réglage efficacement à distance ou de manière automatique. 9 19784 9 2010971 REVENDICATIONS 1.- Un appareil pour rendre visible un réseau de distribution des températures, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à caméra de télévision ayant une sensibilité suffisante aux rayons calorifiques rayonnés à partir d'un objet qui se trouvent 5 dans les limites de la gamme des températures de cet objet qu*il s*agit de détecter, afin de produire par ce moyen des signaux image qui correspondent aux zones de température respectives dans le réseau de distribution des températures dudit objet, un moyen pour subdiviser les signaux image provenant dudit dispositif à camé' 10 ra en une pluralité de groupes correspondant aux dites zones de "température, et un moyen servant à faire apparaître, sur un dispositif de réception d'images de télévision en couleurs, un réseau composé des couleurs désirées correspondant auxdits groupes de signaux subdivisés. 15 2«- Un appareil pour rendre visible un réseau de distribu tion des températures selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de subdivision des signaux image comprend un générateur de tension servant à produire une pluralité de signaux de tension correspondant aux zones respectives de température conte-20 nues dans le réseau de distribution des températures d'un objet et ayant en conséquence des niveaux différents, cependant qu'une pluralité de circuits de sélection reçoivent des signaux vidéo du dispositif à caméra et, à la réception de ladite pluralité de si» gnaux de tension, sélectionnent les parties des signaux vidéo qui 25 sont différenciés selon leur amplitude. 3.- Un appareil pour rendre visible un réseau de distribution des températures selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'indication des températures est constitué par une pluralité de circuits de saturation comprenant des amplifica-30 teurs différentiels pour la production de signaux correspondant à la différence entre les niveaux voisins respectifs des signaux vidéo subdivisés , et des limiteurs de l'amplitude des débits des amplificateursdifférentiels, par des amplificateurs vidéo pour le débit des circuits de saturation, et par les canons à électrons 35 d'un dispositif de réception des images de télévision en couleur qui sont alimentés par les signaux de sortie des amplificateurs vidéo. BAD ORIGINAL 19784 10 2010971 40- Un appareil pour rendre visible un réseau de distribution des températures selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'indication de la température comprend une pluralité de diodes montées entre les circuits de saturation et les 5 amplificateurs vidéo, et des résistances potentiométriques, afin d'appliquer par ce moyen les débits des circuits de saturation à au inoins deux amplificateurs vidéo dans une proportion voulue et d'assurer la combinaison voulue des nuances colorées. BAD ORIGINAL