Brevet FR2517092A1 — publié le 19830527

"Dispositif pour le réglage dynamique d'un seuil de dis- crimination rmir/blanc oes du trairemert d'images à valeur de gris" La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif pour le réglage dynamique d'un seuil de discrimination noir/blanc lors du traitement d'images à valeurs de gris Par le terme "image", on entend une quantité d'information telle qu'elle est ob- tenue à partir d'un objet, classée régulièrement selon deux axes de coordonnées Ceci peut avoir été effectué à l'aide de moyens à fonctionnement optique ou d'autres moyens tels qu'un microscope électronique à balayage ou un radiotélescope Par l'expression "réglage dynamique", on entend une opération selon laquelle il est admis- sible que le seuil de discrimination puisse différer aussi bien d'une image à une autre que d'un emplace- ment à un autre dans une même image Plus particuliè- rement, l'invention a trait à un dispositif pour le réglage dynamique d'un seuil de discrimination noir/ blanc lors du traitement d'images qui sont formées d'une matrice de points d'image pourvus chacun d'une valeur de gris et classées selon les rangées et les colonnes de la matrice, ce dispositif comprenant: a une première entrée destinée à recevoir les valeurs de gris; b un dispositif de détermination d'une valeur de seuil comportant: bl des premiers moyens destinés à recevoir les valeurs de gris d'une première séquence de premiers ensembles partiels locaux de points d'images et à déterminer pour chaque premier ensemble partiel local,un seuil noir/blanc local en vue d'une présentation sur une première sortie; c un dispositif de décision destiné, après comparaison de la valeur de gris d'un point d'image et du seuil noir/blanc local valable pour ce point, à présen- teralternativement un signal noir ou un signal blanc sur une deuxième sortie Un tel dispositif est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 502 993 et peut être utilisé pour évaluer des signaux essentiel- lement binaires qui sont placés sur un support Le fond 17092 est,par exemple,"blanc" et les signaux, par exemple des caractères, sont par contre "noirs" En faisant la moyenne des signaux du fond et des caractères, on détermine un seuil de discrimination variant de ma- nière dynamique Les caractères peuvent ensuite être identifiés d'une manière adéquate Le fonctionnement du dispositif connu n'est pas satisfaisant lorsqu'il faut traiter une image constituée essentiellement de si- gnaux à plusieurs vale M s Dans ce cas, par exemple lors du traite- ment de signaux à trois valeurs, deux transitions suces- sives peuvent apparaître dans le même sens à savoir successivement de "blanc" vers 'gris" et de "gris" vers "noir", alors que les deux transitions de signaux contiennent de l'information pertinente au sujet de l'image (par exemple: sur un fond blanc se trouve un objet gris qui est à son tour partiellement masqué par un objet noir) Dans un environnement déterminé,par exemple industriel, il peut être nécessaire d'iden- tifier précisément une transition fonctionnelle déter- minée,par exemple celle du pourtour d'un objet Cet objet peut alors être saisi par un robot lorsque l'o- rientation est connue Il est alors dans de nombreux cas impossible de choisir une valeur à priori pour le seuil de discrimination Par ailleurs, pour des raisons de prix, il n'est souvent pas possible d'exécuter les opérations, comme l'identification de la forme, directement sur les valeurs de gris Ceci entraine de grandes difficultés,tant par suite de la capacité de stockage supplémentaire nécessaire, qu'en raison des opé- rations d'identification et autres opérations logi- ques beaucoup plus compliquées De plus, dans de nom- breux cas, il faut que le traitement de l'image se déroule d'une manière directement couplée dans le temps avec l'opération d'interrogation version en une image noir/blanc offre alors une diminution intéressante de la vitesse de traitement nécessaire mesurée en bits par unité de temps Pour pouvoir prendre à présent une décision noir blanc, pour laquelle le seuil de discrimination soit réglé localement, pour laquelle les transitions d'artefact dans le résultat de la discrimination soient indiquées comme telles et pour laquelle en outre, dans de nombreux cas, le bruit puisse être supprimé, le tout pouvant être réalisé par un traitement en temps réel, l'invention est caractérisée en ce que le dispositif de détermination du seuil comprend: b 2 un dispositif de détermination debordscomportant une deu- xième entrée qui est connectée à la dite première en- trée pour recevoir les valeurs de gris d'une deuxième séquence de seconds ensembles partiels locaux de points d'image en vue de détecter un bord local entre des points d'image plus sombres et des points d'image plus clairs et de former alors un signal de vali- dation sur une troisième sortie mais, en cas d'absence d'un tel bord local, de former un signal d'invalidation sur la troisième sortie; étant entendu que sont présents en outre: d des moyens de décalage temporel pour présenter un signal noir/blanc d'un point d'image sur la base d'un premier ensemble partiel local de points d'image sur la deuxième sortie en même temps que le signal de vali- dation/invalidation sur la troisième sortie, lequel signal est produit sur labase d'un deuxième ensemble partiel local de pointsd'image appartenant à ce premier ensemble par- tiel local Une telle transition d'artefact est alors rendue invalide par le signal d'invalidation et ne doit plus être prise en considération lors du traitement ultérieur de l'image Une transititon d'artefact peut apparaître dans une séquence de deux sauts de noircissement suc- cessifs blanc/gris et gris/noir Ces sauts ne peuvent être retrouvés dans une image de structure binaire que * si deux transitions 0/1 (de clair vers sombre) sont séparées par une transition d'artefact 1/0 Cette dernière est alors rendue invalide et est négligée lors du traitement ultérieur de l'image De plus les moyens de décala- ge temporel fournissent une corrélation entre un signal noir/blanc et le signal de valida- tion/invalidation qui y est associé Le premier et le deuxième ensemble partiel local sont as- sociés l'un à l'autre par le fait qu'ils sont en commun une certaine région dans l'image Les régions dans lesquelles les ensembles partiels res- pectifs comprennent des points d'image peuvent être de grandeurs différentes et chaque ensemble partiel peut aussi se rapporter à des points d'image diffé- rents dans la région commune. Il est avantageux que la valeur de seuil déterminée, localement soit formée comme une moyenne de valeurs de gris maximales et minimales dans le premier ensemble partiel local La moyenne peut être formée arithmétiquement, géométriquement ou d'une autre ma- nière Ceci donne fréquemment une possibilité de réalisation simple. Il est avantageux que le dispositif de détermina- tion de bords détermine un bord sous la commande d'une différence entre une valeur de gris minimale dans un premier sous-ensemble et une valeur de gris maximale dans un deuxième sous-ensemble dans le dit deuxième ensemble partiel local Lorsque, dans l'image, les variations des valeurs de gris apparaissent sous la forme de gradations marquées, cette détermination est suffisamment précise: lorsqu'un tel bord coupe l'ensemble partiel de points d'image, un signal de validation sera formé pour cet ensemble partiel. Lorsque cela n'est pas le cas, une transition de si- gnaux noir/blanc formée sera identifiée comme étant une transition d'artefact Cependant, lorsqu'il n'y a que de faibles variations des valeurs de gris, infé- , rieures à la variation dans un sous-ensemble, un signal d'invalidation est formé. Il est avantageux qu'un premier ensemble partiel local de points d'image coïncide chaque fois avec un deuxième ensemble partiel local de points d'image Ceci peut être réalisé de manière simple. Il est avantageux qu'après la première entrée et avant d'autres moyens de traitement, un dispositif augmentant la définition soit disposé pour convertir, les valeurs de gris d'un point d'image reçu au moyendb m x N opérationslog-quesrespectivede l'information de ce point d'image et les valeurs de gris d'un troi- sième ensemble partiel local de points d'image, qui sont directement adjacents au point d'image mentionné en dernier lieu, m x N valeurs de gris secondaires - d'un même nombre de points d'image secondaires d'une matrice partielle m x n Chaque point d'image est con- verti ainsi en un plus grand nombre de points d'image secondaires La-courbe de la valeur de gris dans l'i- mage ainsi filtrée est ainsi plus lisse Il est alors possible de conserver davantage d'informations dans l'image numérique finale Les valeurs de gris initiales donnent également la forme d'un bord par le fait que chaque valeur de gris représente une petite surface d'image élémentaire Lorsque cette petite surface d'image est re- coupée par un bordla valeur de gris finale sera encore déterminée également par l'endroit o le bord re- coupe la petite surface d'image Cette information peut à présent être mieux conservée,de sorte que l'ima- ge résultante devient moins granuleuse De préférence m=n= 2,mais des valeurs plus élevées peuvent aussi être utilisées Il est également possible que soit m, soit N soit égal à 1. Il est avantageux de connecter un filtre passe-bas à l'entrée du dispositif de détermination de la valeur de seuil afin de recevoir les valeurs de gris d'une séquence de troisièmes ensembles partiels locaux de points d'image et d'en faire alors chaque fois la moyenne C'est en particulier en combinaison avec des mesures qui tiennent compte de la valeur de gris maximale et minimale dans un ensemble partiel local que cette manière de procéder procure une moindre sen- sibilité aux phénomènes de bruit, de sorte que même en présence de beaucoup de bruit, le dispositif de détermination du bord peut détecter le bord de manière correcte. Il est avantageux de réaliser-lesdits premiers moyens et le dispositif de détermination de bords sous la forme d'une structure ramifiée d'éléments arith- métiques à deux entrées, dans laquelle chaque fois deux sorties d'éléments arithmétiques d'un niveau plus élevé dans la structure ramifiée sont connectées aux deux entrées d'un élément arithmétique unique d'un niveau moins élevé de cette structure Ceci donne une structure modulaire qui peut être formée de composants standards peu onéreux. Le dispositif de détermination de la valeur de seuil comporte avantageusement en outre: une mémoire présentant une troi- sième entrée qui est connectée à la première sortie et à une troi- sième sortie pour retenir un seuil noir/blanc local, et un dispositif de détermination d'une différence comportant une quatrième et une cinquième entrée pour comparer les seuils noir/blanc locaux sur la première et sur la troisième sortie et, dans le cas de la dé- tection d'une différence trop importante, envoyer un signal de commande de stockage à la mémoire pour stoc- ker un nouveau seuil noir/blanc local à présenter au dit dispositif de décision De cette façon, un stoc- kage supplémentaire avantageux du seuil noir/blanc local peut se produire pour lequel de faibles va- riations et/ou des variations accidentelles des va- leurs de gris peuvent être ignorées pour la-détermi- nation de ce seuil noir/blanc. Le dispositif de détermination d'une différence produit ' avantageusement, dans le cas d'une différence suffi- samment petite, un signal dlincrémentation/décrémen- tation pour incrémenter/décrémenter le seuil noir/blanc 17092 local stocké dans le même sens que la courbe des va- leurs de gris Pour le traitement d'objets détectés sous éclairage, la situation peut encore se compliquer lorsque l'intensité de l'éclairage n'est pas uniforme partout Une transition blanc-gris dans une partie fortement éclairée de l'image peut alors représenter la mime chose qu'une transition gris-noir dans une partie faiblement éclairée de l'image Grâce au mé- canisme décrit, il est possible de ne pas tenir compte de l'intensité de l'éclairage qui augmente lentement pour la détermination de bords, le tout sans que des bords d'artefact apparaissent. COURTE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera expliquée ci-après avec plus de détails avec référence à quelques figures qui se rapportent dans l'ordre aux difficultés que l'invention permet d'éviter, l'accent état mis en particulier sur une situation unidimensionnelle et sur une situation bidimensionnelle, à une réalisation schématique d'une forme d'exécution préférée d'un dispositif conforme à l'invention et à un certain nombre d'éléments impor- tants d'un tel dispositif. Sur les dessins annexés: la Fig la f illustre les difficultés que l'invention permet d'éviter et ce dans une situation unidimensionnelle; les Fig 2 a et 2 b illustrent les difficultés que l'invention permet d'éviter et ce dans une situa- tion bidimensionnelle; la Fig 3 illustre par un schéma synoptique un agencement global d'un dispositif conforme à l'in- vention; la Fig 4 illustre une deuxième forme d'exé- cution d'uin tel dispositif; les Fig 5 a et 5 b illustrent une troisième forme d'exécution d'un tel dispositif; la Fig 6 illustre un élément permettant de 17092 déterminer les valeurs de gris les plus hautes et les plus basses; Les Fig 7 a et 7 b illustrent un élément per- mettant de détecter un bord entre des points d'image plus sombres et plus clairs et de former un signal de validation/invalidation; la Fig 8 illustre un circuit servant à pro- pager la détection d'un signal de bord, et la Fig 9 a e illustre un dispositif servant à augmenter la définition. DIFFICULTES EVITEES PAR L'INVENTION La Fig la f illustre les difficultés que l'invention permet d'éviter et ce dans une situa- tion unidimensionnelle Cette figure se rapporte à une simulation La ligne en traits pleins indique la séquence de signaux qui représentent les valeurs de gris; dans cet exemple simple, quatre valeurs de gris diffé- rentes seulement entrent en jeu L'amplitude est re- portée verticalement A l'indication 378, une échel- le indique la période des poihits d'image; chaque graduation indique un point d'image A l'indication 380, une flèche donne la dimension d'un premier ensem- ble partiel local de cinq points d'image Dans d'autres cas, il peut être avantageux, dans un domaine de points d'image jointifs de ne pas intégrer un ou plusieurs points d'image au dit premier ou deuxième ensemble partiel local de points d'image, en vue d'économiser des éléments Les chiffres d'indica- tion sur l'axe horizontal ( 348 376) indiquent des -30 points spéciaux dans ces courbes et sont ici non équidistants La ligne interrompue donne la valeur du seuil de discrimination entre le noir et le blanc: pour chaque point d'image, ce seuil de discrimination est déterminé comme étant la valeur moyenne de la plus , haute et de la plus basse valeur de gris pour le pre- mier ensemble partiel local dont le point d'image en question est le point d'image médian Chaque point d'image appartient donc aussi à cinq premiers ensembles partiels locaux successifs Le seuil de discrimination est chaque fois constant dans un domaine déterminé, par exemple entre les indications 348/352, 352/354 etc Les indications 352, 354, 358, montrent chacune un saut dans la valeur de discrimination. Lorsque, sur la Fig la, la valeur de gris locale est supérieure à la valeur de discrimination, le résultat final est "noir binaire" Lorsque la va- leur de gris locale est inférieure ou égale à la va- leur de discrimination (seuil noir-blanc), le résultat final est "blanc binaire" La courbe de ce noircis- sement "binarisé"est Indiquée en b sur la Fig 1; cette courbe montre dix transitions entre les résultats binaires En c, la Fig 1 indique des signaux d'im- pulsions qui correspondent aux positions de la varia- tion pas à pas des valeurs de discrimination ( 352, 354, 358): ces signaux rendent les transitions de signaux correspondantes indiquées en b sur la Fig l inva- lides,parce qu'il s'agit d'artefacts qui ne sont pro- duits que par la binarisation des signaux Dans ce cas simple, différencier signifie détecter un bord entre un point d'image plus sombre et un point d'image plus clair, donc sur la base d'un deuxième ensem- ble partiel local de deux points d'image seulement. En d, la Fig 1 indique des signaux d'impulsions qui correspondent aux transitions de signaux valides restantes indiquées en b sur la Fig 1 Dans ce cas simple, un signal de blocage d'artefact (en c sur la Fig 1) peut être dérivé par différenciation du signal de seuil de discrimination et application de ce signal avec le résultat de la différenciation de b sur la Fig l à un circuit logique En e, la Fig 1 indique le ré- sultat d'un autre algorithme destiné à détecter la , formation de bords d'artefact et ainsi à l'éviter: cette figure indique, dans chaque deuxième ensemble partiel local de chaque fois trois points d'image suc- cessifs, la différence entre la valeur de gris la plus 17092 haute et la valer de gris la plus basse Cette dif- férence est convertie, comme indiqué en f sur la Fig l, en un signal à deux niveaux ( à comparer à une valeur de seuil) Ce n'est que lorsque le signal indiqué en f sur la Fig 1 a la valeur élevée qu'un signal de bord détecté sur la lsedela courbe indiquée en b sur la Fig 1, peut être valide. Les Fig 2 a et 2 b illustrent les difficultés que l'invention permet d'éviter et ce dans une situa- tion bidimensionnelle L'image est formée par deux objets: un carré 60 à valeur de gris 2 peu élevée et un carré 62 à valeur de gris 4 élevée Le fond a la valeur de gris 0 Les objets se recouvrent en par- tie Le seuil de discrimination est déter- miné comme étant la moyenne (arithmétique) de la valeur de gris la plus haute et de la valeur de gris la plus basse dans un premier ensemble partiel local de 3 x 3 points (indiqué par 64) De plus, dans chaque deuxième en- semble partiel local,également de 3 x 3 points d'image, la différence entre la valeur de gris la plus haute et la valeur de gris la plus basse est déterminée et est comparée à une valeur de seuil égale à 1 Lorsque la différence est inférieure à 1, un signal d'invalidation ou de blocage d'artefact est formé, ce qui sur les dessins est indiqué par une hachure en croix (Fig 2 a) De plus, le seuil de discrimination est indiqué pour cha- que point d'image Sur la Fig 2 b, le signal noir/blanc résultant est indiqué pour les points d'image pour lesquels un signal de validation est présent Pour les autres points d'image, rien n'est indiqué En géné- ral, dans cette image à plusieurs niveaux,tousles points de bord peuvent être détectés sous la forme d'une différence entre deux points d'image voisins Deux cas pour lesquels le bord ne peut pas être détecté , sont indiqués par une flèche Ce type de cas dans lequel des bords se recoupent semble dans la prati- que se présenter assez rarement et l'identification de 17092 formes n'en est pas perturbée Il convient de noter également que sur la Fig 2 b, un " 1 " est formé en cas d'égalité de valeur de gris et de seuil Dans le cas contraire, la détection du bord deviendrait im- possible en quelques autres endroits. AGENCEMENT GLOBAL DE FORMES D'EXECUTION PREFEREES La Fig 3 illustre, sous la forme d'un schéma synoptique, un agencement global d'un dispositif con- forme à l'invention L'entrée 60 reçoit les signaux d'entrée, à savoir les valeurs de gris des points d'image Ces valeurs peuvent être analogiques ou numériques, par exemple codées selon 32 (= 25) niveaux de noircissement successifs Ce signal peut encore être amené au préala- ble à un filtre initial non représenté Ce filtre peut être utilisé pour corriger certaines erreurs d'image comme par exemple les manques de signaux dits dropouts: il s'agit de points pour lesquels est en- registrée indûment une valeur de gris entièrement dif- férente de celle de tous les points environnants. L'invention par elle-même ne se rapporte pas du tout à un tel filtrage initial Le signal ainsi filtré est tout d'abord appliqué au filtre passebas,ce qui sert à diminuer les phénomènes de bruit dans l'image: pour chaque point d'image, une valeur de gris de remplacement est construite Par établissement d'une moyenne sur la va- leur de gris d'un certain nombre de points d'image voisins: par exemple sous la forme d'un sixième de la somme du dou- ble de la valeur de gris propre augmenté des valeurs de gris des quatre points d'image directement voisins dans les rangées et colonnes L'influence défavorable du bruit sur l'image est ainsi diminuée L'élément 72 est un dispositif servant à déterminer le maximum et le minimum pour les valeurs de gris d'un ensemble partiel local de points d'image Ce dispositif peut, dans une organisation ramifiée, sélectionner chaque fois parmi deux valeurs de gris présentées, la plus élevée et la plus basse et les amener à un niveau sui- vant de la structure ramifiée Finalement, le maximum absolu et le minimum absolu sont alors trouvés L'en- semble partiel local suivant de points d'image est ensuite examiné Dans ce cas, le premier et le deu- xième ensemble partiel local sont donc identiques. Comme indiqué pour la Fig 1, ces conditions ne doi- vent pas être respectées de manière stricte Le dis- positif de détermination du maximum/minimum 72 pré- sente ses résultats aux éléments 74, 76 par l'intermé- diaire d'une ligne double ou en alternant les valeurs de gris maximum et minimum L'élément 74 est le généra- teur de valeurs de seuil; la valeur de seuil réelle est déterminée comme étant la moyenne arithmétique entre la valeur de gris maximum et la valeur de gris minimum dans le premier ensemble partiel local en question Cette valeur de seuil de discrimination est appliquée à l'élément comparateur 64 Cet élément comparateur est connecté à l'entrée 60 par l'intermé- diaire de l'élément de retardement 62 Le retard sert à compenser le retard que présente le moment o les valeurs de gris de l'ensemble partiel de points d'image pertinents pour ce point d'image sont disponi- bles dans le dispositif de détermination de maximum/ minimum 72 L'élément comparateur (dispositif de déci- sion) 64 produit, sur la sortie 66, un signal de sortie alternativement noir et blanc, selon que la valeur de gris reçue est supérieure ou inférieure à la valeur du seuil de discrimination reçue du dispositif de dé- termination de la valeur de seuil 68 L'élément 76 est un dispositif de détermination de différence qui détermine la différence entre la valeur de gris maxi- mum et la valeur de gris minimum du deuxième ensemble partiel local réel de points d'image Cette grandeur, qui est une mesure du contraste local, est produite , sur la sortie 77, par exemple sous la forme d'une grandeur de cinq bits lorsque les valeurs de gris sont également constituées de cinq bits L'élément 78 est 17092 un générateur de valeur réglable qui produit une valeur de contraste prédéterminée Lorsque les valeurs de gris sont codées sous la forme de cinq bits, cette va- leur de contraste est, par exemple, 00100 L'élément 80, comme l'élément 64, est un élément comparateur qui indique si le contraste local est supérieur ou infé- rieur à la valeur de contraste présentée par le géné- rateur 78 Lorsque ce signal "supérieur à" apparaît sur la sortie 82, il se comporte comme un signal de validation et indique que le signal sur la sortie 66 est pertinent Lorsque le signal sur la sortie 66 n'est pas pertinent (par exemple sur la Fig 1 à l'en droit de l'indication 352), on ne peut pas tenir compte d'une transition noir/blanc à cet endroit pour l'i- dentification et/ou un autre traitement de l'image. Sur la Fig 1, le retard produit par l'élément 62 correspondrait globalement à la moitié du temps de parcours d'un deuxième ensemble partiel local de points d'image La situation dans un cas bidimensionnel est plus compliquée et sera expliquée avec référence à un schéma plus détaillé pour tenir compte des différen- ces dans le moment de présentation sur l'entrée 60. La Fig 4 est un schéma synoptique semblable à celui de la Fig 3 d'un deuxième exemple de réalisation de l'invention Les éléments correspondants 62, 64, 66, , 72, 74 portent les mêmes chiffres de référence. Dans ce cas, la borne 84 est destinée à recevoir les valeurs de gris L'élément 86 est un dispositif aug- mentant la définition pour convertir chaque valeur de gris d'un point d'image en nxm vàleurs de gris de points d'image secondaires d'une matricenx Dans un cas simple, n=m= 2 Les valeurs de gris sont dans ce cas encore filtrées selon une règle d'interpolation, par exemple par interpolation quadratique: tous les * nxm points d'image secondaires reçoivent tout d'abord la mame valeur de gris que le point d'image initial, puis ils sont approchés par une surface de second 17092 ordre Il semble que l'on obtienne ainsi une image numérisé à grain plus fin offrant par ailleurs la même maniabilité de l'information Le dispositif de détermi- nation de la valeur de seuil 88 comporte en outre un dispositif de détermination-de bords 90 qui déter- mine chaque fois localement si un bord est présent à partir d'un deuxième ensemble partiel local de points d'images A cet effet, divers opérateurs ou di- verses conditions peuvent être vérifiés pour ces points d'image L'élément 92 est un élément de retardement d'un type semblable à l'élément 62,en ce sens que les signaux présents sur les sorties 66, 96 se rapportent à la même position dans l'image L'élément 92 fournit * alors à l'élément comparateur 94 une grandeur quantita- tive qui indique le degré de présence d'un bord. Cette quantité est comparée dans l'élément 94 à une grandeur de comparaison qui est produite par le généra- teur de valeur 98 Cette grandeur ne doit pas à pré- sent avoir la dimension d'une valeur de gris Le signal sur la sortie 96 indique dans ce cas si le signal qui apparaît en même temps sur la sortie 66 est pertinent. La Fig 5 a est un schéma synoptique semblable à celui de la Zig 3 d'une troisième forme d'exécution. Des éléments correspondants portent les mêmes chiffres de référence L'élément 20 reçoit les valeurs de gris d'un premier ensemble partiellocal de points d'image et en détermine une valeur de gris moyenne qui apparaît sur la ligne 42 Il est,par exemple,possible que le traitement dans l'élément 20 s'effectue entièrement à l'aide de valeurs de gris analogiques Dans cet exem- ple d'exécution, on suppose que l'image est examinée selon des lignes d'analyse de télévision ou des lignes de même espèce; c'est-à-dixeligne par ligne de gauche à droite, les lignes se succédant de haut en bas Le signal "A" est amené à l'élément de traitement 46 dans lequel est effectué un traitement expliqué ci-après. Le résultat P, du traitement est utilisé comme valeur de 17092 seuil et est appliqué au dispositif de décision 28 qui est disposé en série avec l'élément de retardement 62. L'élément 22 est une mémoire pour les valeurs de gris moyennes et fonctionne comme un registre à décalage. Le temps de parcours correspond à la longueur d'une ligne de télévision L'élément 24 correspond à l'élé- ment 22,mais a un temps de parcours qui correspond à la période d'analyse des points d'image La situation des points d'image auxquels les signaux "C" et "D" se rapportent est indiquée sur la Fig 4 b par rapport au point d'image réel (X) L'élément 48 est un addi- tionneur, l'élément 50 est un diviseur par 2 Ainsi, le signal "B" = -+ 2 est également amené à l'élément de traite- ment 46 Les signaux "A" et "B'" sont comparés dans l'élément de traitement 46 Il y a à présent plusieurs possibilités: 1) IA-BI ligne 44 en vue d'être utilisée ultérieu- rement. 2) " B à la ligne 44. 3) O B tement 46, la valeur 0,95 B est calculée et est appliquée à la ligne 44. 4) |B-Aj> D B Dans ce cas, dans l'élément de traitement 46, la valeur A est appliquée à la li- gne 44. L'élément de traitement 46 peut être réalisé sous la forme d'un microprocesseur simple Les valeurs dea,e et les valeurs 0,95 et 1,05 peuvent être choisies différentes Dans une organisation sim- ple, on peut choisir X =P et les cas 2) et 3) ne 17092 sont donc pas réalisés Les cas 2) et 3), dans les- quels des signaux d'incrémentation et de décrémentation sont produits sont associés au phénomène selon lequel des gradients lents dans les valeurs de gris peuvent appa- raître dans l'image, ces gradients n'ayant alors aucune relation avec le contenu de l'image Ces gradients sont,par exemple,produits par une intensité d'éclai- rage non uniforme d'un objet Un gradient dans le sens des x peut être combiné avec une transition clair- foncé dans le sens des y ou dans un autre sens L'in- crémentation/décrémentation permet cependant de trouver la direction correcte d'une transition limite. L'élément 28 est un élément comparateur, de sorte qu'une transition noir/blanc binaire peut ap- paraître sur la sortie 30 Les éléments 32 et 34 correspondent aux éléments 90 et 92 de la Fig 4. L'élément 26 correspond à l'élément 98 de la Fig 4. Ainsi apparaît également à présent sur la sortie 38 un signal binaire qui indique si les signaux sur la sortie 30 sont pertinents ou non. La description qui précède est expliquée pour une réception en série de l'information des valeurs de gris D'une manière habituelle, dans le cas d'une présentation en parallèle de l'information, la partie pertinente du dispositif peut être réalisée de multiples façons De plus, dans la description qui précède, aucun signal d'horloge de synchronisation n'est indiqué. En outre, dans certains cas, les signaux "début de nouvelle image", "fin d'image", "fin de ligne d'image", peuvent être nécessaires. DESCRIPTION DES ELEMENTS DE LA FIGURE 3 On décrira ci-après des formes d'exécution des éléments de la Fig 3 Il est clair que dans cer- tains cas, différentes fonctions sont matérialisées ' dans un même dispositif partiel On suppose que l'image bidimensionnelle est analysée selon une succes- sion de lignes d'image, comme cela se pratique couram- 17092 ment, par exemple, dans le cas d'une caméra de télévision. La Fig 6 illustre une forme d'exécution de l'élément 70 pour déterminer, dans un ensemble partiel local de 3 x 3 points d'image, la valeur de gris la plus haute et la plus basse Des éléments tels que l'élé- ment 102, marqué L, sont des éléments de retardement présentant un retard correspondant à la longueur d'une ligne de télévision Des éléments tels que l'élément 104, marqué T sont des éléments de retardement pré- sentant un retard qui correspond au temps d'analyse d'un point d'image L'information d'un ensemble par- tiel de 3 x 3 points d'image est toujours présentée au moyen de deux éléments L et de six éléments T au reste du circuit- Ces informations sont reçues sur l'entrée 100 Des éléments marqués C, tels que les éléments 106 108,sont des éléments comparateurs qui comparent chaque fois l'une à l'autre deux valeurs de gris reçues Lors- que l'élément 106 détecte que le dernier point d'image reçu a une valeur de gris plus élevée que celle du point d'image dont la va- leur de gris est disponible à la sortie de l'élément de retardement 110 (une ligne de télévision plus tôt), l'élément 106 commande le démultiplexeur 112 pour laisser passer la valeur de gris mentionnée en premier lieu Dans le cas contraire, la valeur de gris men- tionnée en dernier lieu peut passer La moitié supé- rieure de la figure comporte huit de ces combinaisons, de sorte que finalement la valeur de gris la plus éle- vée des neuf valeurs de gris apparaît sur la sortie 114 De la même manière, les huit combinaisons de l'élé- ment comparateur plus le sélecteur de la moitié infé- rieure ont pour effet que la plus basse des neuf valeurs de gris est appliquée à la sortie 115 Pour d'au- tres nombres de Doints d'image à traiter si- multanément, on peut concevoir un dispositif carres- t pondant. La Fig 7 a illustre une forme d'exécution des éléments 76 et 80 de la Fig 3 visant à déterminer si, dans un ensemble déterminé (deuxième ensemble partiel local) de points d'image, un bord est présent entre des points d'image plus sombres et des points d'image plus clairs Le nombre de points d'image considéré simultanément est de 6 x 6 comme l'indique la Fig 7 b L'entrée 114 reçoit chaque fois d'un groupe de neuf points d'image (Fig 6),la valeur de. gris la plus haute et l'entrée 116 de ce même groupe, les valeurs de gris les plus basses La valeur de gris la plus haute et la valeur de gris la plus basse de chacune des quatre cases A, B, C, D sur la Fig 7 b sont appliquées aux dispositifs de détermination de diffé- rence 206, 220 au moyen de six éléments de retarde- ment L et de douze éléments de retardement T On sup- pose à présent qu'un gradient est présent lorsque la valeur de gris la plus basse d'une case de 3 x 3 points d'image est supérieure d-'au moins une va- leur prédéterminée à la valeur de gris la plus haute d'une autre case de 3 x 3 points d'image On déter- mine ainsi les différences suivantes: dans l'élément la différence entre 206 D bas, A haut 208 C bas, A haut 210 B bas, A haut 212 B bas, C haut 214 C bas', B haut 216 A bas, B haut 218 A bas, C haut 220 A bas, D haut Les éléments marqués "C" tels que l'élément 202 sont à nouveau des éléments comparateurs qui comparent la différence formée, qui peut être tant positive que négative, a une différence normalisée appliquée à la borne 223 (par exemple à partir de l'élément 78 sur la Fig 3) Ce n'est que lorsque la différence est supérieure à la différence normalisée positive que l'élément comparateur en question produit un " 1 " logi- 17092 que Ces signaux de sortie sont rassemblés dans la porte OU 204 Ce n'est que lorsque la borne 221 porte un " 1 " logique qu'un signal de validation comme décrit plus haut (Fig 1,2) est produit L'adjonction du circuit de la Fig 7 a est avantageuse lorsque l'image présente des phénomènes de bruit Lorsqu'il n'y a que peu de bruit, le dispositif de détermination de différence 202 (un seul est alors suffisant) peut être connecté aux connexions 114, 116. Dans certaines images apparaissent des ombres dites dégradées qui sont des zones présentant un gradient importantmais constant des valeurs de gris. Ces ombres ne peuvent donc pas donner lieu à un signal de validation, ce qui peut être atteint de la manière sui- vante On utilise les signaux de sortie du circuit de la Fig 6 On commence par déterminer la valeur abso- lue de la différence de ces signaux Cette valeur ab- solue est traitée de manière analogue à celle selon laquelle les valeurs de gris maximale et minimale de la Fig 7 a sont trai- tées; la notation pour cette différence est VA, VB, VC, VD o les lettres A D indiquent l'emplace- ment selon la Fig 7 b Les bornes 114, 116 sont main- tenant connectées l'une à l'autre; cela signifie que, pour plus de simplicité, les éléments de retardement L, T peuvent être utilisés en double Un signal est obtenu aussi, à présent sur la porte OU à la sortie lors- qu'une variation de gradient s'est produite La gran- deur de comparaison sur l'entrée 206 peut être formée par le gradient moyen. La Fig 8 illustre également un circuit servant à propager la détection d'un signal de bord sur un certain nombre de points d'image (dans ce casci une matrice partielle de 6 x 6 points d'image) Le signal de bord, produit par exemple par la porte OU 204 sur * la Fig 7 a,est appliqué,par l'intermédiaire de cinq lignes à retard de la longueur d'une ligne d'image; au moyen de six points de branchement,à la porte OU 232. La même chose se produit encore une fois avec cinq éléments de retardement qui retardent chacun de la période d'un point d'image et au moyen de la porte OU 234 Un tel circuit peut être connecté aussi bien avant qu'après le dispositif de décision 80 sur la Fig 3 La largeur de l'information stockée est dans le dernier cas plus petite. Le retard dans l'élément 62 de la Fig 3 est déterminé à partir des retards subis dans le reste du circuit Sur la Fig 6, le retard maximum est de deux lignes plus deux points Sur la Fig 7 a, le retard maximum est de trois lignes plus trois points Un agencement légèrement différent des éléments de comparaison des multiplexeurs sur la Fig 6 permet de produire aussi sur un point in- termédiaire du circuit l'information des valeurs de gris maximale/minimale d'un ensemble partiel local de deux fois deux points d'image Dans ce cas, l'élé- ment 74 peut être d'une manière simple un additionneur associé à un diviseur par deux. Pour réduire le nombre d'éléments nécessaires sur la Fig 6, on peut encore légèrement modifier le projet. On commence par réaliser la détermination des valeurs de gris maximale et minimale pour une matrice partielle de 2 x 2 points d'image et ce chaque fois pour de telles matrices partielles qui s'excluent mutuellement; ceci se produit donc,par exemple,après chaque point d'image pair sur une ligne d'image,et ensuite uniquement pen- dant les lignes d'image paires Les valeurs de gris maximale/minimale ainsi formées sont ensuite retardées de zéro, de deux, de quatre et de six lignes dimage et sont à nouveau appliquées à un élément pour traiter les valeurs de gris ainsi présentées et déterminer les valeurs maximales et minimales: ces derniers résultats sont valables pour un domaine de 2 x 8 points d'image qui sont répartis sur huit lignes. Cette dernière détermination peut,par exemple,être 17092 réalisée exclusivement pendant la présentation des lignes d'image impaires; à cet effet, un retard d'une ligne d'image supplémentaireest encore nécessaire,mais, par multiplexage dans le temps, on peut utiliser le même dispositif de détermination de maximum/minimum. Les résultats ainsi obtenus sont, alors retardés de 0, 2, 4, 6 points d'image,après quoi la valeur de gris la plus haute et la plus basse sont à nouveau dé- terminées Ceci peut se produire en alternance avec la détermination mentionnée en premier lieu,au moyen d'un retard supplémentaire d'un point d'image et par multiplexage dans le temps Les valeurs ainsi trou- vées sont valables pour une case de 8 x 8 points d'image. La valeur de gris la plus haute et la plus basse sont alors trouvées chaque fois pour un ensemble partiel lo- cal associé de points d'image, aussi bien dans le sens vertical que dans le sens horizontal pour des points d'i- mage alternants Ces valeurs peuvent alors être traitées comme expliqué plus haut. La Fig 9 illustre un dispositif servant à ac- croître la définition Lors de la conversion d'une ima- ge présentant des valeurs de gris en une image binaire apparaît le phénomène selon lequel, par suite de la définition grossière, des bords sans netteté sont conver- tis en des structures en échelons La grosseur du grain provoque pour ainsi dire un phénomène de bruit qui a un effet latéral à l'égard du bord Fn auq- mentant la définition, on atténue ce grain: le bord dans l'image binaire devient plus progressif. Le dispositif représenté augmentant la définition intervient pour des images d'une largeur de six points d'image qui sont analysés ligne par ligne L'augmenta- tion de la définition correspond à un facteur 2 selon les ûeux axes de coordonnée L'information parvient t sur l'entrée 300 et est successivement stockée dans un registre à décalage 302 Chacun des étages 304 de ce registre a une capacité de stockage adéquate pour les valeurs de gris, par exemple de 5 bits en parallèle. Les impulsions de décalage pour ce registre à déca- lage sont illustrées en d sur la Fig 9 et proviennent d'une horloge non représentée Chaque fois après 6 impulsions d'horloge, en d sur la Fig 9, apparaît une impulsion de prise en charge de la série qui est indiquée en c sur la Fig 9 L'information du regis- tre à décalage 302 est ainsi reprise en parallèle dans le registre à décalage 312: l'information de l'étage 304 dans les deux étages 308, 310, l'information de l'étage 306 en parallèle dans les deux étages 314, 316, et ainsi de suite. En b, la Fig 9 illustre les impulsions de commande pour le registre à décalage 312: ces impul- sions ont une fréquence égale au double de celle illus- trée en d sur la Fig 9 Le côté droit de la moitié supérieure de ce registre à décalage est couplé au côté gauche de la moitié inférieure,comme indiqué Les va- leurs de gris fournies apparaissent sur la sortie 318: la définition dans le sens des colonnes est ainsi aug- mentée d'un facteur deux La sortie 318 est couplée à un registre à décalage de sortie 322 En e, la Fig 9 indique les impulsions d'horloge pour ce der- nier registre à décalage: l'information est chaque fois reprise à la sortie 318 et est ensuite présentée sur la sortie 320 La définition - est ainsi également augmentée selon un facteur deux dans le sens des rangées Le reste du système est com- mandé par une fréquence d'impulsions d'horloge plus élevée (comme indiqué en e sur la Fig 9) Finalement, un filtrage non représenté est effectué Selon une ré- alisation simple, la valeur de gris moyenne d'une matrice partielle de 2 x 2 points d'image est chaque fois détermi- née et est représentée à un point d'image secondaire cor- respondant à la position de la matrice partielle Les points d'une telle matrice 2 x 2 dont il faut faire la moyenne ne proviennent donc pas toujours d'un même point 17092 d'image initial (uniquement pour une part de 1/ (m x n) du nombre total de points d'image secondaires). Dans un cas plus étendu, chaque point d'image secon- daire est formé sura se de 4 x 4 points d'image en aval du dispositif augmentant la définition Les coeffi- cients de pondération ne sont alors pas égaux Il semble avantageux d'utiliser un coefficient de pondé- ration de 2 pour les quatre points d'image centraux et de 1 pour les autres points d'image. 17092 R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour le réglage dynamique d'un seuil de discrimination noir/blanc lors du traitement d 'i m ag es qui sont formées à partir d'une matrice de points d 'image pourvus chacun d'une valeur de gris et classés selon les rangées et les colonnes de la matrice, ce dispo- sitif comprenant: a une première entrée ( 60) destinée à recevoir les valeurs de gris; b un dispositif de détermination d'une valeur de seuil ( 68) comportant: bl des premiers moyens ( 72, 74) destinés à recevoir les valeurs de gris d'une première séquence de premiers ensembles pàrtiels locaux de points d'imageet à déter- miner pour chaque premier ensemble partiel local un seuil noir/blanc local en vue d'une présentation sur une première sortie; c un dispositif de décision ( 64) destiné, après compa- raison de la valeur de gris d'un point d'image et du seuil noir/blanc local valable pour ce point d'image, à présenter alternativement un signal noir ou un signal blanc sur une deuxième sortie ( 66),caractérisé en ce que le dispositif de détermination d'une valeur de seuilcomprend: b 2 un dispositif de détermination de bords ( 76) comportant une deuxième entrée qui est connectée à la dite première entrée pour recevoir les valeurs de gris d'une deuxième séquence de seconds ensembles partiels locaux de points d'image -en vue de détecter un bord local entre des points d'image plus sombres et des points d' image plus clairs et de former alors un signal de vali- dation sur une troisième sortie ( 82),mais, en cas d'ab- sence d'un tel bord local, de former un signal d'invali- dation sur la troisième sortie; étant entendu que sont présents en outre d des moyens de -décalage temporel ( 62) pour présenter un signal noir/blanc d'un point d'image sur base d'un premier ensemble partiel local de points d'image sur la deuxième sortie en même temps que le signal de valida- tion/invalidation sur la troisième sortie qui est pro- duit sur base d'un deuxième ensemble partiel local de points d'image appartenant au premier ensemble partiel local. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur de seuil déterminée localement est formée par une moyenne de valeurs de gris maximale et minimale dans le premier ensemble par- tiel local. J Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositi f de détermination de bords détermine un bord sous la commande d'une différence entre une valeur de gris minimale dans un premier sous- ensemble et une valeur de gris maximale dans un deu- xième sous-ensemble dans le dit deuxième ensemble par- tiel local. 4 Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un premier ensemble partiel local de points d'image coïncide chaque fois avec un deuxième ensemble partiel local de points d'image. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 incluse, caractérisé en ce qu'après la première entrée et avant d'autres moyens de traite- ment, un dispositif augmentant la définition ( 86) est prévu pour convertir la valeur de gris d'un point d'image reçu au moyen de mxn opérations logiques res- pectives de l'information de ce point d'image et les valeurs de gris d'un troisième ensemble partiel local de points d'image qui sont directement adjacents au point d'image mentionné en dernier lieu, en mxn valeurs de gris secondaires d'un même nombre de points d'image secondaires d'une matrice partielle m x n. 6 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 incluse, caractérisé en ce qu'un filtre passe-bas ( 90) est connecté à l'entrée du dis- positif de détermination c'une valeur de seuil afin de recevoir les valeurs de gris d'une séquence de troisièmes ensembles partiels locaux de points d'image et d'en faire alors chaque fois la moyenne. 7 Dispositif suivant la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens et le dispositif de détermination de bords sont réalisés sous la forme d'une structure ramifiée d'éléments arithmétiques à deux entrées, dans laquelle chaque fois deux sorties d'éléments arithmétiques d'un niveau plus élevé dans la structure ramifiée sont connectées aux deux entrées d'un élément arithmétique unique d'un niveau moins élevé de cette structure. 8 Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la structure ramifiée détermine à la fois la plus grande et la plus petite valeur de gris de l'ensemble partiel local en question. 9 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détermination de bords comporte en outre: une mémoire ( 22) présentant une troisième entrée qui est connectée à la première sortie et une troisième sor- tie pour retenir un seuil noïr/blanc local et un dispo- sitif de détermination de différence ( 46) comportant une quatrième et une cinquième entrée pour comparer les 2 ' seuils noir/blanc locaux sur la première et sur la troi- sième sortie et, dans lé cas d'une différence trop importante, pour envoyer un signal de commande ce stoc- kage à la mémoire afin dé stocker un nouveau seuil noir/ blanc local à présenter au dit dispositif de décision. 10 Dispositif suivant la revendication 9, Câractérisé en ce que le dispositif de détermination de différence Produit, dans le cas d'une différence suffisamment pe- tite, un signal d'incrémentation/décrémentation pour incrémenter/décrémenter le seuil noir/blanc local stocké , dans le même sens que la courbe des valeurs de gris.