Brevet FR2499800A1 — publié le 19820813

Procédé et dispositif pour la compression et le prétraitement de données multlspectrales. La présente invention se rapporte à un procédé et à un disposltif pour la compression et le prétraltement de données multlspectrales qui doivent être transmises à partir de satellites ou autres stations. Dans les systèmes de caméras dits multispectraux utilisés Jusqu'lcl à bord des satellites, les Intensités des points-images photographiés sont mesurées dans différente canaux spectraux, en règle générale mises sous forme numérique puis enregistrées sur un élément mémoire en vue de l'lnter- prétation des données. Dans un système de caméras à 6 canaux et résolution de 6 bits, environ 6, 8 x 1010 nuances de couleur différentes sont transmises avec le procédé actuel (avec une longueur de mots de données de 36 bits par point-image). Le nombre élevé de nuances de couleur dépasse de beaucoup la définition des couleurs techniquement rationnellement utilisables ou néces- salres et entratne des taux de données trop importants. A titre de comparaison, on peut indiquer qu'une prise de vue en noir et blanc et à haut pouvoir de résolution contient envi- ron 256 teintes de gris ce qui correspond à une longueur de mots de données de 8 bits. La présente invention a par conséquent pour objet de mettre au point un procédé et un dispositif du type précl- té qui permettent de procéder à une réduction et à une sélec- tlon des données sans affecter la qualité des données à trans- mettre. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que l'on compare les données de sortie numérlquesdu système multlspectral à de nombreux spectres numérotés et mémorisés à bord du satellite ou de la station et que l'on ne transmet que le numéro du spectre qui correspond aux données de sortie. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on définit les spectres comparatifs par des valeurs d'lnten- slté limites inférieureset supérieure dans chaque canal spectral et on détermine la correspondance entre l'un des spectres mémorisés et les données mesurées lorsque ces données ap Suesamwp sJIITsodsp ap Uo eTaigs e eiadwaxe aed 'eazne sun v aesssd 'gnbTpu erap owmmoo 'ned uo 'uagulmaJe sa eqo e; aqao anbsao 'I seaeld ep se4aos sap no se4unId sap aldwaxa aed 'sgugwzaegp ss;eqop se.aioods Se enb jasiaomugw 9 au in9d uo 'aleizads uo$qesjIr n aun anod '$uewmmeou '$suIV *sSao ;$ saquea$I9jp e awts.6s el $uawpidesa asedpe,p alq-ssod os 8I 'aqilte4s np paoq ne $ueAnoq as aulmeaUoad unp aseq el Jns no Ios np illed q aGaomw9w el ap nuasquoo np uoieoIj$pom aed enb xnaseuueAe sanaiTe T ad q IeI saleu o0c -12TJO sauuop sap UOTSsTwSUea el DoAenb alqTej snId uuaw -aqTSsueSs se ea wmsueaq e saeuuop ap xnel aI 'sjTseaedwoo seaqoedsap psiaomww adnoa2 un e sepansaw sauuop sep laoa sdwe! ua uojie0oossevI 4sa aelnolaled asesueael a9exaldlilnw ua j$$lsodsTp el JauuolT g -ouoj iej uo 4a se9lqeo no saT4os g saalowpw sap esllqn uo uoîua&uj, ap aJeInOTaed asne aun uoleaS Àai4oeds un a ealoosss eaqe 4nad eaJowpw el op seoTa$;w sap sauuoToD N sap aunoeuo anb slpue$ saquuop ep eT4ao ep seu $ae esseapep S3u2T1 a aoose uo ea$omww 0o enbeqo ç $9 seganet seouuop sep oow np $Iq np JnanSuoT se quegp a 'sciq N x,eJanpueS eI op a-gougw aw un asSin uo Te 1oads ieuo enbqo inod 'saaTowpw sael suep uolsesiJowgw eT aoasjJe Ui UOIaUaAUl,T UOleS JlTsodsTp ae SUna equepuodsa.Taoo aeaTeuq anaIeA sun ua aouaploujoo ap ieuSs St a0 @p oapwnu al ataJeAUO0O uo meAU us 90uoW alJeuçq inapoo un suep Tonb saadeseanealedns $asaanaeapju s!TI saw SJnaTeA set eaqua 9ulwaeasp easoeds un anod quemwueiTnwTs guen4Ts as saez.nsm sepuuop sep s3plsueaqu sel xneaioeds xneueo Sal sno4 suep Is aulJaeoap uo 'JIvnDosuoo GouOpTouZoo ap 0t noalo un suep Sa sj$e aedwoo seafoods s4uaeapj$p N xne seagoosse 4ue4e sa;laos sal 'sasTIesaed seouuop ep sal4aos N Qe aeowmw eun,p assaape,p seu2lT xne sasnblTdde 4ueweAI -oedseaJ uos xnea!oads xntueo s;suapJjj-p sap enb-awwnu wa.oj Eos ses1m se9uuop setl TanbeT suep J1qjsodsTp un asruoogad 9 UOlUeAUl,I pppooad ao op JAaneo ua aslw el anod ea$oaeds np aJnealJ -,dns ea eanaTeaJul saATsoedsea seIwmlT SJinasA sap anaTi -9ul, q 4uenans s s xneaoeds xneuwo sel sno4 Su8p saaJnsem a 00866ta la chaleur sur la surface de la terre. On peut par ailleurs considérer comme un avantage particulier le fait que l'accès en soit pour ainsi dire interdit au tiers, attendu que les données transmises sont sans valeur si on ne connatt pas les spectres associés aux numéros des spectres transmis. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mals non llmitatlf, et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est un exemple pour la définition de îO quatre spectres comparatifs différents pour une résolution des données mesurées de 5 bits; la figure 2 est un circuit de principe pour la com- paralson des données mesurées multispectrales; la figure 3 est un exemple du circuit de principe selon la figure 2 avec les spectres indiqués à la figure 1; la figure 4 représente un autre exemple; la figure 5 représente un exemple comme la figure 4. Pour faciliter la compréhension, il y a lieu de préciser que la solution selon l'invention part du principe que l'on compare les données mesurées multispectrales normali- sées aux données d'un groupe numéroté prédéterminé de spectres normalisés. Si l'on constate une correspondance entre les données mesurées et un spectre, on identifie les données me- surées de ce point-image en les marquant du numéro de ce spec- tre et pourle traitement ultérieur des données, on ne transmet ou n'enregistre que le numéro du spectre correspondant. Comme on peut le voir sur la figure 1, chacun des spectres comparatifs est défini par des valeurs d'intensité limites inférieureset supérieuresdans chaque canal spectral. La figure 1 représente un exemple de définltion de quatre spectres comparatifs différents A-D pour une résolution des valeurs mesurées de 3 blts. Il y a correspondance entre l'un des spectres mémorisés et les données mesurées lorsque celles- ci dans tous les canaux spectraux se situent à l'intérieur des valeurs limites respectives inférieures ou supérieures du spectre. La figure 2 représente un circuit de principe pour comparer les données mesurées multispectrales à tous les N aq:ue 4.uans s as saSSape ZGp sag;suaequ sBal uop Gaxowmw eU op sluemeuoedua xnV e'o.oeds un apaosse 4so atOW9pW el Op seolaJ4w sep sauuoloo M sap aunoeqo '% 001 - 0 ep a IsTlewaou 9gIsuaguT,I T 4uepuodsaaoo s4q N ap eigJos op anon2uol aun 9 unatq oeAe îi.oeaads 'eueo ur.,p aalomww el op sguemooîldwa e sl *(mb - b) sapuuop sep eSpaos op sau2;I N a ( UV -;V) assaeJpep sauSil a DeAe esqgq N xa a nanpueaJ el ap - a9Iow9um aun xnaep unaeqo nod asi;Zn uo 'lIeaoads leuea &ed sfq H op sainsaom saauuop sap uo;nlos9 aounnod Oú Àsa.de-jo ITeg9P ua snld agnb çIdxa,sa sjleazdwoa so, oads sep uo4esrlowgw es aasu oOC - I uoalAue ua,n. oaaJaJ aai qnad gnbTpu gnaolo aeI oaAe uoIqlIgdo a+gO 9a5slIi4n laîp9ew al uoeaS *sagansmw s.tlaliA xme 9Taosse gi J;igearIoo ogaodas np oagwmnu aI aueuwaegp uo a saslJomwgw sj$igeaedmoo saaoaads sael snoa P saginsam sapuuop soI ajedwoa uo aowopm el. saaoe Inas un jed e'apoqqgp aG o DaAv aeuvpuodsaezoa oaieuq JnaieA ua IUSIs ao ap r OIaltnU aI gtgJ3AuoD IVAe Ua 9gUO0m, O U oieulT inapoo OU 0o enbpoî I E si sea a1igads eo 4uueuaiedde (N; I > 1) Id IUIs aI 'sea ot 4sOo IS saJneJagdAs go saonanolgjuT sa!l;lw sfnelvA sao oague uameWueqltUTs iuonls as qumlaapp aaqoeds unp srsueou; seI xtie.xgoads xneueo se- snog suep Is aulwaepp jf$inosuoo aouoplou0oo ap1no.Ilo el 9I 0 aulieA ei uu!. a 's5sso91u0 soeioeds sep saJnaeladns 4a sa.l8nJapu s^.Iulr sJttaIeA sl ateaue an:gs as sagansaw saquuop sep apsiTe.mzu a4suequil anbsoT T JaneleA el aldmwaxe aed -sui-i; algaos op sau2Tt sol saenoa onb UQoej ap saalowaw 0I soT suep sgsl.owgw $uos sjg-eaedwoo salgoeds sar sjTizea.dwoo seagoeds sguoa18JjiP N xne saploosse juos Nb - tb saiajos N sael sol -qllîe.d saI.JOs N 1 w oJTOw9w aun,p *ea4ads ieue sDlq H Op uo4ntIosea el oaAe asseape,p seu3ll U xne seonbiIdde quaemeAg -oedse.z quos xnea4veds xneueo sguaa9jj$p sap sepgoagmnu sonb -TIagnu saauuop si 'Ssapmnsaw sapuuop xne puodsaaeaoo Inb jig -eaedwoo agooeds np ae.eulq Gpoo oagmnu np uolSuuleaa4gp el go aITomw3 el savoe Inas un xed sassaoweu sJlIeaedwoo soagoads 9î 00866tZ les valeurs limites inférieures et supérieures des spectres comparatifs, on mémorise dans les colonnes des matrices corres- pondantes par exemple un 1, et sinon un 0. La figure 3 représente un exemple des contenus des mémoires des spectres sélectionnés à la figure 1. la figure 4 représente un dispositif par lequel les données de 6 canaux spectraux sont associés par un accès de la mémoire 16 à spectres comparatifs différents. Dans ce dispositif, on suppose que l'on utilise des mémoires à sorties OU câblées. Au cas o par exemple la durée de balayage d'un point- image est au moins 16 fois supérieur au temps d'accès à la mé- moire, on a représenté à la figure 5 un exemple d'un dispositif qui en multiplexage, c'est-à-dire 16 accès à la mémoire par point-image, associe les données multispectrales de 6 canaux à 1024 spectres différents. On utilise Ici également des mé- moires à sorties OU cablées. Il ressort distinctement de ce qui précède que le nombre des nuances de couleurs désirées est pré- déterminé par le nombre de spectres comparatifs. Le taux des données luimême ne dépend que du nombre de spectres comparatifs et de la fréquence de balayage des points-images. Il est Indé- pendant du nombre des canaux spectraux. Plus le nombre de canaux spectraux est grand plus grande est la sécurité avec laquelle on peut associer les données mesurées à un spectre déterminé, sous réserve d'un taux de données constant. Il y a lieu de souligner en particulier la flexiblli- té du système qui moyennant une simple modification du contenu de la mémoire, peut s'adapter très rapidement à nouvelles tâches. Ainsi par exemple en cas d'utilisation générale, on peut diviser la surface du triangle coloré en un certain nombre de surfaces partielles dont on mémorise les spectres corres- pondants. Comme déjà mentionné, pour une utilisation spéciale on ne mémorise que les spectres d'objets particuliers, par exemple certains types de plantes ou de pierres etc. Pour l'utilisation du système dans des satellites d'observation terrestre de même que dans d'autres stations on peut, à partir d'une station au sol changer en quelques secondes le contenu de la mémoire et par conséquent adapter le système JeaeJT;uapT e ja qo,. eluemido uobe$ ap sefdfep eJre sPlinoTjjlp sues :uaAnad aovads enbteqo inod seaznaeldnts a3 seaJneTapjuT saTlu sinaGIA sap aouevsip el ap Jnan2uoi e 'suoTssTw saeinep ç 00866tZ REVENDICATIONS 1. Procédé pour la compression et le prétraltement de données multispectrales qui doivent être transmises à partir de satellites ou autres stations, caractérisé par le fait que l'on compare les données de sortie numériques du système multispectral à de nombreux spectres numérotés et mémorisés à bord du satellite ou de la station et que l'on ne transmet que le numéro du spectre qui correspond aux données de sortie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on définit les spectres comparatifs par des valeurs d'intensité limites inférieures et supérieures dans chaque canal spectral et que l'on détermine la correspondance entre l'un des spectres mémorisés et les données mesurées lorsque ces données mesurées dans tous les canaux spectraux se situent à l'intérieur des valeurs limites respectives inférieures et supérieures du spectre. 3. Dispositlf pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on applique les données mises sous forme numérique des différents canaux spectraux aux lignes d'adresse respectives (R) d'une mémoire (M) à N sorties de données parallèles, les sorties (Q1 - QN) étant associées au N différents spectres comparatifs et que dans un circuit de coïncidence consécutif (P1 - PN) on détermine si dans tous les canaux spectraux (1 - k)es Intensités des données mesurées se situent simulta- nément pour un spectre déterminé entre les valeurs limites inférêeures et supérieures et que dans un codeur binaire (BE) monté en aval on convertit le numéro de ce signal de colncl- dence en une valeur binaire correspondante. 4. Disposltif selon l'une queleonque des revendica- tlons précédentes, caractérisé par le fait que la mémorisation est effectuée dans les mémoires (M), que pour chaque canal spectral (1 - k) on utilise une mémoire de la grandeur (2R x N bits), R étant la longueur du bit de mots des données mesurées et R lignes d'adresse (A1-AR)etN lignes de sortie des données (Q1- Qn) étant associées à chaque mémoire et qu'à chacune des N colonnes des matrices de la mémoire peut être 249MBOO associée à un spectre. - 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, earactérisé par32 fait que l'on utilise des mémoires à sorties OU câblées et que l'on fait fonction- ner le dispositif en multiplexage.