Brevet FR2484753A1 — publié le 19811218

- 1 - 2484753 La présente invention a pour objet un appareil pour la réception photographique d'images transmises au moyen d'un signal électrique modulé, comprenant un laser dont le rayon modulé en intensité balaye une feuille photo- sensible entraînée par un moteur pas à pas. Un appareil de ce type a été développé par la société Dr.Ing Rudolf Hell GmbH sous la désignation TM 4006. Cet appareil a été développé pour la police, pour la transmission de photos d'empreintes digitales et de recherches. Si l'on désirait modifier la grandeur de l'image, par exemple pour obtenir un agrandissement, il serait nécessaire, dans un tel appareil, de modifier non seulement l'optique mais toutes les données de correc- tions fixe du rayon laser, telles que corrections de la distorsion et de l'intensités Cette caractéristique est commune à toutes les installations connues pour la réception photographique automatique d'images. La présente invention a pour but de permettre à l'utilisateur, s'il le désire, d'agrandir une partie, parmi plusieurs, de l'image reçue, sans qu'il soit nécessaire de modifier le réglage de l'optique du récep- teur ou les réglages du rayon laser. A cet effet l'appareil selon l'invention comprend des moyens d'échantillonnage du signal analogique reçu et démodulé en échantillons représentant des points élémentaires, des moyens de conversion des échantillons en signaux numériques définissant des points élémen- taires, des mémoires pour la mémorisation des signaux numériques, c'est-àdire des points élémentaires, des moyens de lecture de ces mémoires, des moyens de conver- sion des signaux numériques lus en signaux analogiques, des moyens de modulation du laser par les signaux analo- giques représentant des points élémentaires et des moyens de répétition des points élémentaires. L'invention consiste donc à choisir une fois pour - 2 - 2484753 toute la résolution la plus petite et à travailler avec des signaux numériques permettant de composer un point image au moyen de plusieurs points élémentaires et par répétition des lignes, l'agrandissement de l'image se faisant par répétition des points élémentaires et des lignes. L'appareil selon l'invention est avant tout destiné à la réception photographique d'images transmises par des satellites météorologiques. Dans cette application le point image est composé de deux fois2lpoints formant approximativement un carré correspondant approximative- ment au spot rond du faisceau d'observation du satel- lite. La répétition n fois de chaque point élémentaire et 2.n fois de chaque ligne permet d'obtenir un agran- dissement de n fois. L'utilisation de deux mémoires a accès direct travaillant en tandem, l'une se remplissant pendant que l'autre est lue et inversement, permet de répéter les informations numériques mémorisées autant de fois que nécessaire. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. La figure 1 en représente le schéma-bloc. La figure 2 illustre schématiquement la composition de l'image sur le papier photosensible. La figure 3 représente schématiquement l'obtention d'un point image agrandi deux fois. L'équipement de base de l'appareil correspond au récepteur de téléphoto à laser HELL TM 4006. Celui-ci comprend une entrée pour un signal vidéo transmis par une sous-porteuse de 2400 Hz susceptible d'être trans- mise par les lignes téléphoniques, un circuit d'entrée 2, un filtre passebas 3, un premier amplificateur 4 à correction automatique de gain (CAG), un circuit de démodulation redresseur 5 suivi d'un second amplifica- teur CAG 17, un amplificateur de signal 6, à droite dans le dessin, un amplificateur 7 commandant et modulant l'intensité du laser 8. L'équipement de base comprend en outre un moteur pas à pas 9 commandé par un circuit de commande 10 et une bobine de déflexion du rayon laser Il commandée par un amplificateur 12, les circuits 10 et 12 étant pilotés par un circuit d'horloge comprenant un oscillateur à quartz 13 et un diviseur 142 à travers un circuit de commande 15. L'appareil TM 4006 est connu en soi et ne sera pas décrit ici plus en détail. On rappel- lera seulement qu'il utilise un papier photographique à développement à sec pouvant être obtenu en rouleau d'une largeur 210 mm. Les amplificateurs CAG 4 et 17 sont associés à deux compteurs-décompteurs 16 et 18 qui modifient le gain au moyen de respectivement huit et trois interrupteurs 17 et 19 commutant respectivement huit et trois résis- tances. La résolution de la correction du gain est de 0,021 dB. La correction ne s'effectue pas seulement au début de l'image. La démodulation dans le circuit 5 est accompagnée d'un redressement de l'alternance négative de telle sorte que l'on n'a que des alternances posi- tives. La sortie de l'amplificateur CAG 4 est également appliquée à un circuit de détection (intégrateur) 22 qui réagit à une modulation de 300 Hz du signal d'entrée, modulation qui dure quelques secondes et précède l'arri- vée d'une image. Le circuit 22 contrôle le démarrage des compteurs 16 et 18 à travers un circuit logique 45 dont la fonction sera décrite plus loin. Une liaison U/D est en outre assurée entre les compteursdécompteurs 16 et 18 qui sont mis en série, un signal CO assurant le transfert de l'un à l'autre si l'un des compteurs est plein. Le signal sortant de l'amplificateur CAG 17 est appliqué à un circuit d'échantillonnage 23 piloté par un - 4 - 2484753 circuit PLL (boucle à blocage de phase) 20 qui signale les maxima du signal, c'est-à-dire les instants d'échan- tillonnage. Le circuit 20 commande en outre l'avance des compteurs 16 et 18 par un même signal CK à la fréquence f. Le circuit 23 maintient les signaux reçus de l'ampli- ficateur 17 pendant le temps nécessaire à la conversion numérique de l'échantillon par un convertisseur analo- gique/numérique 24 contrôlé par une logique 25 à travers un convertisseurde tension 12V/5V 26. La périodicité de l'échantillonnage est de 208/es, cohérente avec la sous-porteuse et la durée de l'échantillonnage est de Us. Le convertisseur analogique/numérique 24 trans- forme le signal analogique reçu en mots de 8 bits qui sont transmis à travers un circuit de lignes 27 à un circuit de manipulation des gris 28 permettant de cor- riger 256 tons de gris différents. Le circuit logique 28 à mémoire programmable peut être programmé au moyen d'un circuit de sélection 29, manuel ou télécommandé. La partie essentielle du nouveau dispositif est constituée par deux mémoires tampons 30 et 31, du type RAM, c'est-à-dire à accès direct ou aléatoire, montées en tandem et travaillant alternativement dans le mode "écriture" et "lecture". Les signaux lus sont transmis par un circuit 32 à un convertisseur numérique/analo- gique 33, ce signal analogique étant amplifié par l'am- plificateur d'images 6 pour moduler le laser. Les mé- moires 30 et 31 ont une capacité tampon de 2 fois 2 kbytes et une capacité d'adresse de 4 kbytes (adresses de 12 bits). Les mémoires 30 et 31 et le circuit de transmission 32 sont reliés au circuit 28 et entre eux par un bus de données 34. Les mémoires sont en outre connectées par un bus d'adresses 35 à un circuit 36 de compteurs d'adresses à travers deux interfaces 37 et 38 à trois états "lecture", "écriture", "autorisation". Ces interfaces contrôlent le-multiplexage des deux mémoires - 5 - 2484753 et 31 qui travaillent en tandem, l'une se remplissant pendant que l'autre est lue et inversement. Les inter- faces 37 et 38, ainsi que les mémoires 30 et 31 sont reliés à un bus de commande 39 par lequel sont transmis les ordres d'une logique 40 contrôlant les fonctions "lecture/écriture", cette logique 40 étant ellemême contrôlée par le convertisseur analogique/numérique 24, ainsi que par une logique de présélection 41 associée à un sélecteur de mode 42 par lequel l'utilisateur peut choisir une image normale ou agrandie. Le signal d'hor- loge est obtenu à travers un circuit diviseur 43 rece- vant le signal d'horloge du diviseur 14. Au moyen des circuits 41 et 42 il est possible de choisir entre l'enregistrement ou la lecture de 2 n fois une ligne, et entre l'enregistrement ou la lecture de n fois chaque point élémentaire enregistré, en l'occurrence entre la lecture ou l'écriture de 2 fois ou 4 fois une ligne, et 1 ou 2 fois chaque point élémentaire en passant de l'une des mémoires 30,31 à l'autre, dans le but d'obtenir soit une image normale soit une image agrandie 2 fois comme ceci sera exposé plus loin. Le circuit 42 permet en outre de choisir entre l'agrandissement de 3 demi-images verticales, soit la moitié gauche ou la moitié droite ou une demi-image prise dans la partie centrale. La lo- gique 40 détermine donc le début de la ligne d'image pour chacun de ces cas et les mémoires 30 et 31 sont adressées en conséquence. Les interfaces 37 et 38 adres- sent la mémoire correcte. Tous les bus peuvent être reliés facultativement à l'interface d'un ordinateur ou autre source numérique extérieure. Une sortie 44, prise à la sortie de l'amplificateur 4, est prévue pour l'enregistrement du signal reçu sur bande magnétique. Le circuit logique 45 est un circuit de synchronisation et d'identification du type d'image - 6 - 2484753 reçu qui permet d'adapter le circuit à la réception de différents types d'images tels que les images transmises par un satellite géostationnaire METEOSAT ou un satel- lite non géostationnaire tel que le satellite TIROS. Le circuit 45 compte le nombre de points images par ligne. Le circuit 45 assure la synchronisation en remettant à zéro le compteur correspondant. Le circuit 45 est en outre destiné à recevoir un signal de synchronisation de la bande magnétique, lors de la reproduction de l'image à partir du signal enregistré sur bande magnétique, de manière à tenir compte de la variation de la vitesse de la bande. La formation de l'image sur le papier sera décrite au moyen de la figure 2. La surface 46 représente une partie de la bande de papier photosensible balayée par le rayon du laser 8. La largeur utilisée, qui correspond à la longueur d'une ligne, est de 211,2 mm et la résolu- tion utilisée est de 2048 points par ligne, de sorte qu'un point élémentaire 47 présente un diamètre de 0,1 mm. Le point image 48 d'une image normale non agran- die est constitué de 2 fois 2 1 points élémentaires reproduisant une surface correspondant approximativement à la surface du spot rond du rayon d'observation émis par le satellite météorologique. Les points images d'une ligne sont obtenus par la répétition d'une ligne: le rayon laser balaye une première fois le papier selon une première ligne 49, enregistrant 2048 points élémen- taires, puis le papier est entraîné d'une distance de 0,132 mm par le moteur pas à pas 9 et les mêmes points élémentaires sont enregistrés sur une seconde ligne 50. On enregistre ainsi 800 points images. Le papier est ensuite avancé d'un nouveau pas de 0,132 mm pour l'enre- gistrement d'une nouvelle ligne et ainsi de suite. L'enregistrement de 2 ln'est bien entendu qu'une fiction puisqu'en réalité on enregistre seulement des points - 7- élémentaires entiers. L'avance duun pas de 0,132 mm est obtenue au moyen de 12 pas du moteur pas à pas. Ce der- nier effectuant 960 pas par seconde, le temps nécessaire est donc de 12,5 ms. La mise en mémoire de 2048 points élémentaires prend 250 ms, tandis que leur enregistre- ment sur le papier ne prend que 43 ms. Le retour du spot du rayon laser s'effectue en 16 ms. Pour l'obtention d'un agrandissement de deux fois, chaque ligne de points élémentaires mémorisés est repro- duite 4 fois selon les lignes 49, 50, 51 et 52. En outre, chaque point élémentaire est reproduit deux fois successivement. Le point image obtenu est par conséquent constitué de vingt points élémentaires comme représenté à la figure 3. Considéré de gauche à droite, ce point image est donc constitué de deux colonnes formées de huit points identiques suivies de deux autres colonnes formées de huit autres points identiques et d'une co- lonne formée de quatre points identiques. C'est donc bien un agrandissement du point image 48. Etant donné que l'on répète horizontalement les points élémentaires on ne peut enregistrer que la moitié des 2048 points élémentaires d'une ligne. Le circuit 42 (fig.1) permet de choisir la moitié de gauche, la moitié de droite ou la moitié centrale de l'image. Il détermine donc si, dans chacune des mémoires, il faut commencer à lire au début d'une ligne ou au quart ou à la moitié de cette ligne. Il détermine également s'il faut s'arrêter à la moitié, aux trois quarts ou à la fin de la ligne mémori- sée. D'une manière générale il est possible d'obtenir un agrandissement de n fois en répétant n fois les points élémentaires dans chaque ligne et 2 n fois les lignes. La grandeur d'une image normale est de 211 mm fois 211 mm et celle d'une image agrandie 2 fois est de 211 mm fois 422 mm. La longueur maximum est de 500 mm. - 8 - 2484753 L'appareil selon l'invention n'est bien entendu pas limité à l'enregistrement d'images transmises par des satellites. - 9 _ 2484753 REVENDICATIONS 1. Appareil pour la réception photographique d'images transmises au moyen d'un- signal électrique modulé, comprenant un laser dont le rayon modulé en intensité balaye une feuille photosensible entraînée par un moteur pas à pas, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'échantillonnage du signal analogique reçu et démodulé en échantillons représentant des points élémentaires, des moyens de conversion des échantillons en signaux numériques définissant des points élémen- taires, des mémoires pour la mémorisation des signaux numériques, c'est-àdire des points élémentaires, des moyens de lecture de ces mémoires, des moyens de conver- sion des signaux numériques lus en signaux analogiques, des moyens de modulation du laser par les signaux analo- giques représentant des points élémentaires et des moyens de répétition des points élémentaires. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux mémoires en tandem, commandées en duplex, l'une se remplissant pendant que l'autre est lue, et inversement, une ligne de points étant enregis- trée une fois et reproduite 2.n fois (n étant un nombre entier différent de 0), un point d'image étant constitué par la répétition de 2 fois 21points élémentaires, des moyens étant prévus pour agrandir n fois le point image par la répétition de n fois chaque point élémentaire horizontalement et de 2 n fois chaque ligne. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de correction du gris constitués par un circuit à mémoire programmable placé avant les mémoires. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des lignes de commande, de données et d'adresses directement connectables à un ordinateur extérieur. - 10 - 2484753 5. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1,2,3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie pour l'enregistrement des signaux reçus sur bande magnétique.