Brevet FR2519824A1 — publié le 19830718

Dispositif d'extraction d'informations de rangées de détecteurs en une disposition unidimensionnelle ou bidimensionnelle La présente invention concerne un dispositif d'extraction d'informations de rangées de détecteurs en une disposition unidimensionnelle ou bidimensionnelle. Des dispositifs de ce genre sont déjà connus. Ainsi, par exemple le Brevet RFA NO 1 289 549 décrit un convertisseur d'images qui comporte des détecteurs photoélectriques disposés en rangées et en colonnes. Avec cette disposition, comme aussi avec d'autres dis- positions connues unidimensionnelles ou bidimensionnel- les de détecteurs il n'est possib Le que d'extraire-tes informations d'une image complète Mais dans de nom- breux cas d'application il est souhaitable, après avoir d'abord extrait les informations de l'image en- tière, de ne continuer qu'avec une partie Avec cette disposition, il est alors possible de réduire considé- rablement le flux de données et par conséquent les be- soins en logiciel et en partie machine Cela s'applique par exemple à tous les domaines de reconnaissance géo- graphique et terrestre, mais aussi particulièrement dans la technique des armements, aux engins volants qui servent à détecter et à poursuivre des cibles ainsi qu'à les détruire. L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif du genre mentionné ci-dessus avec Lequel il est possible de n'extraire que les informations d'une petite partie d'image afin de réduire le débit de données et d'améliorer le temps de réaction du système. Ce résultat est obtenu par le fait que le dis- positif comporte, par rangée de détecteurs, une rangée de commutateurs et deux registres à décalage, un niveau logique haut étant mémorisé, avant l'extraction d'infor- mations, dans un registre à décalage en un pitnt réglable de la première position de la rangée de détecteurs, dont 2 2519824 il faut extraire des informations, des niveaux Logi- ques inverses étant mémorisés dans toutes les autres positions, et ces niveaux étant chargés en parallèle dans l'autre registre à décalage commandant en série la rangée de commutateurs; et que, par un nombre pré- déterminé d'impulsions de décalage (horloge de décala- ge) le niveau logique haut peut être déplacé de la pre- mière position dont il faut extraire les informations jusqu'à une position pouvant être prédéterminée, la rangée de commutateurs appliquant à la sortie de sig- naux le signal de chaque position adressée de la rangé* de détecteurs. Ce dispositif présente l'avantage que la plus grosse partie des données produites par le dispositif et qui, à l'exception des données concernant une région extrêmement réduite, n'ont aucune valeur et peuvent être négligées au traitement sans pour autant réduire en au- cune manière la qualité de la détection d'image Alors que jusqu'à présent, avec une disposition de détecteurs de 256 x 256 éléments d'image et avec par exemple une fréquence d'horloge de 1 M Hz il fallait extraire 536 éléments d'image par image, ce qui conduisait à une fréquence maximale de trame de 15,3 Hz il suffit maintenant d'extraire les informations des éléments d'images qui présentent réellement un intérêt Cela con- duit par exemple à une augmentation de la fréquence de trame de 15,3 Hz à 3,9 k Hz dans le cas d'une partie d'image de 16 x 16 éléments. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara tront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 représente un dispositif d'extrac- tion d'informations d'une image partielle pouvant être choisie librement, la Figure 2 illustre le fonctionnement du dis- positif de la figure 1, 3 2 5 1 9 8 2 4 la Figure 3 représente un dispositif de dé- coupage de l'image entière en une trame d'images par- tielles, les Figure 4 et 5 sont des exemples d'un cir- cuit logique et d'un profil binaire, la Figure 6 a et 6 b forment un schéma d'une disposition bidimensionnelle, la Figure 7 illustre la définition de la posi- tion et de la forme d'une image partielle pour les cir- cuits des figures 6 a, 6 b, la Figure 8 illustre un exemple de disposition bidimensionnelle avec une grandeur d'image partielle de 3 x 39 la Figure 9 est un exemple d'intervalles d'élé- ments d'image se recouvrant et, la Figure 10 représente un circuit logique pour ce cas. Les figures 1 et 2 illustrent donc la forme de base du dispositif et son fonctionnement Les éléments essentiels du dispositif sont une rangée de détecteurs 2, par exemple une rangée d'éléments photoélectriques, mais aussi éventuellement d'autres détecteurs disposés en une rangée, comme par exemple des transducteurs acoustiques. La référence 3 désigne une rangée de commutateurs, com- prenant des commutateurs électroniques dont le nombre correspond à celui des éléments d'image de la rangée de détecteurs Ensuite se trouvent deux registres à décalage 4,.5 Selon la figure 2, et avant l'extraction des informations d'une image partielle, un niveau logique haut ou " 1 u est mémorisé dans le registre à décalage 5, à la position du premier élément d'image à extraire de la rangée de détecteurs 2 associée Des niveaux logiques bas ou "'0 " sont mémorisés dans toutes les autres positions du registre à décalage 5 Les données sont introduites en série dans le registre à décalage 5 Pour commencer l'opération d'extraction d'informations, le contenu du registre à décalage 5 est chargé en parallèle dans le registre à décalage 4 Par un nombre prédéterminé d'im- pulsions de décalage (Hor Loge de décalage), le niveau Logique haut ou " 1 " est décalé dans le registre à déca- lage 4, au moment de l'extraction des informations de la rangée de détecteurs 2, de l'adresse A à l'adresse B. Il en résulte que le signal de chaque élément d'image adressé de la rangée de détecteurs 2 est appliqué à la sortie de signaux 6 par la rangée de commutateurs 3. Ce processus est répété à l'extraction d'informations de chaque image. Si l'adresse du premier élément d'image à lire est changée, le contenu du registre à décalage 5 est changé de façon correspondante et/ou le nombre des impul- sions de décalage (Horloge de décalage) pourle registre à décalage 4 est modifié. Les Figures 3, 4, 5 illustrent un exemple du procédé de découpage de l'image complète en une trame d'images partielles. A cet effet, la figure 3 montre avec-les mêmes références que sur les figures 1 et 2, la rangée de détec- teurs 2, la rangée de commutateurs 3 et la sortie de sig- naux 6 En plus des deux registres à décalage 8, 9, la figure montre une rangée de portes 7 Contrairement à l'exemple de la figure 1, les registres à décalage 8, 9 ne sont pas combinés logiquement entre eux, mais par l'intermédiaire de la rangée de portes 7. La trame de l'image partielle à produire est déterminée par le profil binaire dans le registre à décalage A L'image partielle sélectionnée est définie par le profil binaire dans le registre sà décalage 9. Comme cela a été expliqué, les contenus des registres à décalage 8 et 9 sont combinés logiquement par la rangée de portes 7 Le signal de sortie de la rangée de portes 7 commande la rangée de commutateurs 3 pour extraire les in- formations de la rangée de détecteurs 2. Dans le cas d'un arrangement avec 2 N éléments 2519824 d'image par rangée de détecteurs, le registre à dé- calage 8 comporte également 2 N positions de mémoire. Par contre, le registre à décalage 9 comporte 2 M 4 2 N positions de mémoire si la rangée de détecteurs 2 est subdivisée en 2 intervalles. Les figures 4 et 5 illustrent le fonctionne- ment plus en détail Elles décrivent un exemple d'une rangée de détecteurs avec 24 éléments d'image subdivi- sée en 6 intervalles partiels Avant l'opération de lec- ture, l'intervalle est sélectionné par le marquage d'une position de mémoire du registre à décalage 9 avec un niveau logique haut ou " 1 " et le premier élément d'image à lire est fixé par le marquage dans le registre à dé- calage 8 de la première position de mémoire de chaque intervalle A l'extraction des informations de la ma- trice de détecteurs le contenu du registre à décalage 8 est déplacé vers la droite En raison de la combinai- son dans la rangée de portes 7, qui effectue une combi- naison ET des entrées provenant du registre à décalage 9 et des entrées provenant du registre à décalage 8, les signaux des éléments d'image A à B sont lus à l'ex- traction des informations de la rangée de déteogeurs 2. Pour transmettre un autre intervalle il faut à nouveau marquer le registre à décalage 9 qui est réa- lisé pour fonctionner en série A la nouvelle sélection d'une image partielle d'une rangée de détecteurs bi- dimensionnelles de ce genre, pendant une période TCK de la fréquence de lecture des éléments d'image, le nouveau programme est interrompu après 2 Tr K (valeur minimale) jusque à 2 4 ld CK (valeur maximale) Dans ce cas, l'image complète est subdivisée en 22 M images partielles l,a durée du programme est d'autant plus courte que le nombre d'images partielles est plus petit Si avec la mime rangée de portes, le nombre des éléments d'image est doublé par intervalle et quadruplé par image partielle, il en résulte que dans 6 2519824 le registre à décalage 9, l'état des niveaux logiques hauts ou " 1 " est doublé et que dans Le registre à déca- lage P la distance entre les bits-individuels de niveau logique haut ou " 1 " est également doublée. Les figures 9 et 10 représentent des exemples de production d'intervalles se chevauchant Dans ce cas, La sortie du registre à décalage 9 pour les intervalles partiels se chevauchant est connectée à une combinaison OU dans la rangée de portes 7 La sortie des régions se chevauchant dans le registre à décalage 9 est con- nectée comme le montre la figure 9 Les sorties du re- gistre à décalage 8 sont reliées aux entrées des portes ET représentées sur la figure 10 La combinaison est effectuée de la manière connueentre les portes OU et ET du circuit. Si ce procédé est utilisé avec un dispositif bidimensionnel, l'image complète est couverte par 4 trames partielles d'image qui sont décalées les unes par rapport aux autres autour de la demi-longueur de bord d'une iimage partielle dans la direction X, la direction Y et la direction XY Il est donc possible par exemple dans La poursuite d'une cible par un engin volant quand la cible se trouve entre deux images partielles, de trouver une nouvelle image partielle à l'intérieur de laquelle se trouve seulement la cible. Les figures 6 a 6 b illustrent un exemple d'un circuit pour la structure d'une disposition bidi- mensionnelle de-dimension 2 N 2 N éléments d'image avec une dimension variable, réglable à volonté de grandeur d'image partielle La Figure 7 montre la définition et la position de l'image partielle Selon la Figure 7, la position de l'image partielle dans l'image complète est définie Par la rangée "Adresse de Départ", la rangée "Longueur", la colonne "Adresse de Départ" et la colon- ne "Longueur". Selon les figures 6 a, 6 b, un dispositif bidi- mensionnel comporte des rangées de détecteurs 1 à N et pour une meilleure compréhension du premier groupe, la référence 2 est conservée pour la rangée de détec- teurs 1, la référence 3 pour la rangée de commutateurs 1, la référence 4 pour le registre à décalage 1-1 et la référence 5 pour le registre a décalage 1-2 Pour une disposition à 2 N 2 N éléments d'image il faut donc par rangée de détecteurs une rangée de commutateurs ainsi qu'un registre à décalage i-l et un registre à décalage i-2 (li= i 4 N). De plus, sont prévus un registre à décalage 31 et un registre à décalage 20 Ces registres à décalage fonctionnement en parallèle et sur une rangée de données de commutateurs 35 et une rangée d'horloge de commutateurs 34, le registre à décalage 31 sur la rangée de données de commutateurs 35 et le registre à décalage 20 sur la rangée d'horloge de commutateurs 34 La rangée de données de com- mutateurs 35 reçoit les signaux de rangées de commutateurs 1 à N des rangées de détecteurs et la rangée d'horloge de commutateurs 34 délivre les signaux d'horloge aux registres à décalage 1-1 à N-1 La programmation du système est établie de la manière suivante: D'après la figure 7, la zone de données à extraire est caractérisée par l'adresse de départ de rangée, la longueur de rangée, l'adresse de départ de colonne et la longueur de colonne Ces données sont introduites dans le système par les phases suivantes 1) Les adresses de départ de rangée et de co- lonne à N bits sont présentées à l'entrée 36 La com- mande de chargement d'adresses de rangée et de colonne est donnée à l'entrée 37/38 et les longueurs de rangée et de colonne à N bits sont appliquées à l'entrée 39. Cela a pour résultat: 2) Mémorisation des adresses de départ de ran- gée et de colonne dans la mémoire 16/18 Mémorisation des longueurs de rangée et de colonne dans la mémoire 24/21. 8 2519824 3) Passage à " 1 " des circuits basculeurs 11/10 de rangée et de colonne. 4) La porte 12 est ouverte et par suite le signal d'horloge principale est appliqué au compteur 14 - ) La porte 13,28 est ouverte et par suite le signal d'horloge principale est appliqué à l'entrée d'horloge des registres à décalage 20/1-2 à N-2. 6) A chaque impulsion d'horloge suivante du registre à décalage 20/1-2 à N-2, le contenu du compteur 14 est augmenté d'une unité Le contenu du compteur 14 est comparé par le comparateur 15 avec les adresses voulues de rangées et de colonne à l'entrée 36 Si les deux valeurs sont égales, la sortie d'égalité du comparateur 15 est au niveau " 1 ", sinon elle est au niveau " 0 " Ce niveau est introduit dans le registre à décalage 20/1- 2 à N-2 7) Après N impulsions de comptage à l'entrée du compteur 14, ce dernier et le circuit basculeur 11/10 sont ramenés à zéro par le signal de retenue. Ainsi, le déroulement du programme d'adresse de départ de rangée et de longueur de rangée ou d'adresse de dé- part de colonne et de longueur de colonne est terminé. Pour l'extraction des informations de la matrice de détecteurs, seule celles concernant la matrice partielle sélectionnée sont extraites, et les adresses de rangée et de colonne des éléments d'image lus (sortie de signaux 42) apparaissent aux sorties 40 et 41 Après l'extraction d'informations de toute la matrice partiel- le, les valeurs de départ de rangée et de colonne dans les registres 20/12 à N-2 sont retransmises dans les registres 31/1-1 à N-1 Ensuite, le cycle suivant de lecture de la même matrice partielle peut être déclenché par un signal à l'entrée 43. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'extraction d'informations de rangées de détecteurs dans une disposition unidimension- nelle ou bidimensionnelle, caractérisé en ce que la dis- position ( 1) comporte, par rangée de détecteurs ( 2) une rangée de commutateurs ( 3) et deux registres à décalage ( 4,5),un niveau logique " 1 " étant mémorisé, avant l'ex- traction d'informations, dans un registre à décalage ( 5) en un point réglable (A) de la première position de la rangée de détecteurs ( 2) dont il faut extraire des infor- mationsfun niveau logique inverse "O" étant mémorisé dans toutes les autres positions et ces niveaux " 1 ", "O" étant chargés en parallèle dans l'autre registre à déca- lage ( 4) commandant en serie la rangée de commutateurs ( 3), et que, par un nombre prédéterminé d'impulsions de décalage, ou d'horloge de décalage, le niveau "logique" " 1 " peut être déplacé de la première position (A) dont il faut extraire des informations jusqu'à une position (B) prédéterminée, la rangée de commutateurs ( 3) appll- quant à la sortie de signaux ( 6) le signal de chaque po- sition de la rangée de détecteurs ( 2) adressée par le niveau logique " 1 ". 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte également une rangée de portes ( 7) commandant la rangée de commutateurs ( 3), les regis- tres à décalage (R, 9) étant connectés de manière qu'une image formée sur la disposition ( 1) des rangées de détec- teurs ( 2) puisse être subdivisée en une trame d'images partielles, ou intervalles, chaque première position de mémorisation de l'interva Lle dans un registre à décalage 3 o (R) pouvant être déterminée par un niveau logique haut " 1 " et la longueur de l'intervalle à Lire pouvant être fixée par des niveaux Logiques hauts " 1 " les uns derrière les autres dans l'autre registre à décalage ( 9), de sorte que pour extraire les informations de l'image partielle, lé contenu d'un registre à décalage (R) est décalé et que par une combinaison logique ET des signaux des registres à décalage ( 9, 9) dans la rangée de portes ( 7) l'image partielle prédéterminée peut Atre prélevée à la sortie de signaux ( 6).