Brevet FR2521375A1 — publié le 19830812

La présente invention concerne un dispositif de formation d'une image vidéo constituée par une partie arbitraire tirée d'une grande image mémorisée dans une mémoire de grande capacité et comportant plusieurs mémoires d' images pouvant être chargées à partir de la mémoire de grande capacité afin qu'elles reçoivent des images individuelles se touchant mutuellement et à partir desquelles l'image vidéo dé la partie arbitraire est formée Un tel dispositif est utilisable notamment dans des appareils d'entraînement à une situa- tion de combat, auquel cas le moniteur est disposé par exemple dans le champ de vision d'un système optique de pointage. Le brevet allemand DE-28 03 101 décrit un procédé et un dispositif de formation d'une image de moniteur a partir d'une grande image, la grande image étant décomposée en différentes images partielles dont le contenu correspond à celui à'une image individuelle de télévision Une zone partielle arbitraire de la grande image, qui est ainsi composée de parties de plusieurs images individuelles, peut être produite par des moyens spéciaux faisant appel à la technologie des circuits La sélection de la zone partielle est effectuée dans ce cas par exemple par l'intermédiaire de capteurs d'adresses couplés à des éléments directionnels et par l'intermédiaire desquels les parties correspondantes des images individuelles peuvent être extraites et recomposées pour former la zone partielle. Au lieu de mémoriser les images individuelles à l'aide d'une caméra et d'une zone partielle associée, il est également possible d'effectuer, conformément à la demande de brevet allemand DE-OS 29 19 047, une mémorisation numérique des images individuelles Une telle solution offre l'avantage de permettre l'incrustation dans l'image représentée sur le moniteur en correspondance à la zone partielle adressée, de silhouettes ou de vues d'objets déterminés, comme par exemple des cibles mobiles. Alors que, dans le dispositif connu précité, on utilise des mémoires numériques d'images, auquel cas il est nécessaire de faire intervenir des moyens spécifiques 2 2521375 basés sur la technologie des circuits pour former une zone partielle & partir de plusieurs images individuelles, on a déjà proposé dans le brevet allemand P 31 33 866 d'utiliser des mémoires d'ordinateurs classiques pour la mémorisation d'une image d'arrière-plan Dans ce brevet, on a en outre proposé d'associer à l'information d'image d'arrière-plan et également à l'information numérique mémorisée concernant une cible se trouvant dans l'arrière-plan, une information d'éloignement de manière que des contrastes de la cible par rapport au terrain puissent apparattre sur l'image du moniteur. Dans le procédé faisant l'objet du brevet précité, on peut évidemment en principe assurer la simulation visuelle pour des appareils optiques d'observation ayant des grossissements et des champs de vision quelconques; cependant on impose des conditions sévères à la capacité de la mémoire, qui est déterminée par la grandeur du panorama représenté, c'est-&-dire par la portée totale en azimuthet la portée totale en élévation ainsi que par la grandeur du champ de vision, comme cela va être décrit dans la suite. Lorsqu'on choisit, un champ de vision ayant la forme circulaire habituelle et éaal à la haitpur au mnnt. teur, afin nue l'imace apparai Fnnt dans l'annareil d'ob- servation ait la rsnaltinn la meill",re poss 4 ble, il est possible-pour des étendues totales données en azimuth et en élévation, de calculer la capacité nécessaire de mémoire du panorama total sous forme de multiples de la capacité de mémoire d'une image de moniteur à l'aide des relations suivantes: ZA = 3 A ( 1) 4 S ZE = E ( 2) ZZA ZE 2 3A E 4 S ( 3) Dans ces relations, les paramètres ont les significations suivantes: ZA = nombre des mémoires d'imag en azimuth ZE =nombre des mémoires d'imagesen élévation Z m nombre total des mémoires d'images nécessaires S = champ de vision de l'appareil d'observation A = étendue en azimuth du panorama à représenter E étendue en élévation du panorama à représenter. Le facteur 3/4 intervenant dans les relations est déterminé par le rapport habituel des côtés des moniteurs de télévision, dont la hauteur est égale à 75 % de la largeur. Lorsqu'on veut couvrir par exemple un panorama ayant un angle d'azimuth A 120 et un angle d'élévation E 30 à l'aide d'un appareil d'observation dont le champ de vision est égal à 10 , il faut disposer de: ZA M 3 120 * 9 mémoires d'images en azimuth 4 100 ZE, 300 = 3 mémoires d'images en élévation Z 27 mémoires d'images. Pour la résolution habituelle d'une image de moni- teur comportant 600 lignes et 800 points-images, chaque mémoire d'image doit avoir une capacité de 480 000 empla- cements de mémorisation, ce qui donne, pour une longueur de mot de 8 bits ( 1 octet) par emplacement de mémorisation, une capacité de 480 kilo-octets. On déduit de l'équation 3 que, pour une grandeur normale de panorama et des champs de vision normaux, il faut disposer dlune mémoire de panorama d'une capacité considérable, qui nécessite des frais correspondants Les conditions sont encore plus défavorables lorsque l'appareil d'observation possède par exemple deux ou mêmes plusieurs grossissements et par conséquentchamps de vision qui sont commutables Par exemple si on dispose d'un grossissement de 8 fois ou de 16 fois avec des champs de vision de 5 V ou 2,5 , il est nécessaire, pour une zone de panorama par ailleurs identique, d'utiliser conformément à l'équation 3 une mémoire de panorama d'une capacité de Z 2,50 = 432 images ou Z 50 = 108 images. Des mémoires d'ordinateurs ayant une telle capacité élevée ne sont cependant plus économiquement compa- tibles pour l'application envisagée En outre, des conditions sévères doivent être imposées à de telles mémoires d'ordi- nateurs en ce qui concerne la vitesse d'accès car, dans le cas de la norme de télévision classique de 25 images par seconde, tout le contenu d'une image doit être disponible en 40 ne, correspondant déjà, dans le cas d'une mémoire opérant sur une image de 480 kilooctets, à une vitesse de transfert de données de 12 mégaoctets par seconde. L'invention concerne un perfectionnement du dispo- sitif du type défini ci-dessus de manière que les problèmes d'accès puissent être facilement résolus par utilisation d'une mémoire de grande capacité relativement peu coûteuse Un dispositif selon l'invention comporte une mémoire à vidéo- disque à lecture par laser utilisée comme mémoire vidéo de grande capacité et, dans le cas d'un décalage de la zone partielle par cycle de télévision, la direction du décalage est déterminée et, en fonction de cette direction de décalage, des mémoires vidéo d'images correspondantes sont effacées et sont ensuite chargées par la mémoire à vidéodisque. Il est avantageux que le dispositif comporte un calculateur de -processus sollicité par les signaux d'adresse d'un dispositif de pointage et destiné à commander la mémoire à vidéodisque et à libérer les différentes mémoires d'images. Il est aussi avantageux que le dispositif comporte un circuit électronique d'accès commandé par le calculateur de processus et destiné à assurer l'adressage et la lecture des mémoires d'images. , Dans le cas d'un dispositif servant à former une image sur un moniteur de télévision sous la forme d'une zone partielle quelconque d'une grande image mémorisée dans une mémoire de grande capacité, plusieurs mémoires à vidéodisque à lecture par laser assurent la mémorisation de la grande image et un dispositif est destiné à déterminer la direction de translation de la zone partielle par cycle de télévision et à modifier l'adressage des différentes mémoires à vidéodisque en fonction de la direction de décalage obtenue. Dans un exemple de réalisation de l'invention, on utilise comme mémoire de masse une mémoire à vidéodisque a lecture par laser qui est relativement peu coûteuse et qui a une capacité de mémorisation pouvant attein- dre 54 000 images de télévision et on charge des images indivi- duelles contenues dans cette mémoire à vidéodisque dans une mémoire de panorama servant de mémoire intermédiaire à accès rapide et qui se compose de plusieurs mémoires numériques d'images Dans le cas d'un adressage variable et d'un décalage de la zone partielle en résultant, un calcula- teur de processus détermine à partir de plusieurs images indi- viduelles la direction de décalage et il effectue ensuite, à partir de la mémoire à vidéodisque, le chargement de différentes mémoires d'images de la mémoire de panorama, auquel cas l'information d'image nécessaire en fonction du décalage est chargée dans ces mémoires d'images. Dans un second exemple de réalisation de l'invention, la mémoire intermédiaire de panorama est supprimée et on utilise à cet effet plusieurs mémoires A vidéo- disque à lecture par laser à-la place d'une mémoire à vidéo- disque de sorte qu'elles emmagasinent toutes la même grande image Le calculateur de processus détermine encore dans, le cas d'une variation d'adressage, la direction de décalage de la zone partielle de la grande image qui est formée de plusieurs images individuelles et il assure un adressage correspondantdesimages individuelles dans chacune des mémoires à vidéodisque à lecture par laser. Sur les deux figures ci-jointes, on a représenté deux solutions différentes d'un problème identique, la solu- tion de la fig 1 utilisant une mémoire intermédiaire se composant de plusieurs mémoires d'images, tandis que cellede la fig 2 met en oeuvre un accès direct à plusieurs mémoires de grande capacité On va décrire l'invention dans la suite en référence à ces deux figures. Comme représenté sur la fig 1, un dispositif de pointage 100 fournitpar l'intermédiaire d'un générateur d'adresses, non représenté, auquel il est relié, des adresses à un calculateur de processsus 120 Le calculateur de processus 120 commande, par exemple par l'intermédiaire d'un dispositif de commande 140, un circuit électronique d'accès 160 de manière que le contenu B de la mémoire vidéo d'image 5, délimitée en trait fort, soit affiché après conver- sion par un convertisseur numérique/vidéo 180, sur un moniteur de télévision 200 Le système optique, non repré- senté et pointé sur le moniteur 200, reçoit ainsi une zone d'image correspondant au champ de vision-S représenté avec une forme circulaire La mémoire vidéo 5 constitue une partie d'une mémoire de panorama 220 à accès rapide, qui a par exemple une capacité de mémorisation de neuf images de télévision séparées Généralement, on utilise à cet effet neuf mémoires vidéo numériques 1 à 9, qui peuvent être disposées de façon arbitraires et qui mémorisent numériquement des images indi- viduelles formant par combinaison un panorama ou une zone de ce panorama. La mémoire de panorama 220 est chargée, sous la commande du calculateur de processus 120, à partir d'une mémoire à vidéodisque à lecture par laser 240, auquel cas par l'intermé- diaire dlune commande 260,des images vidéo déterminées 1 à 9 sont transmises et des images individuelles toujours complètes sont chargées idanm=le Ivoires vidéo respectivement adressées 1 à 9. Dans une période de télévision de 40 ms, le calcula- teur de processus 120 reçoit du dispositif de poin- tage 100 d'autres adresses à partir desquelles il calcule une modification de la formation d'image à représenter On a supposé par exemple que, au bout de 40 ms, le contenu d'image B' représenté en trait interrompu doit être affiché Ce conte- nu d'image B' constitue une zone partielle extraite des quatre mémoires d'images 5, 6, 8 et 9 qui contiennent des images différentes de télévision mutuellement adjacentes. On se rend compte que, pour le décalage représenté de la zone d'image, les mémoires 1 à 4 et 7 ne participent plus à la représentation d'image et sont ainsi libérées et peuvent recevoir de nouveaux contenus d'images Le calculateur de processus 120 autorise ensuite, a l'aide d'une instruction de commande, la mémoire à vidéodisque 240 à fournir cinq nouvelles images de télévision 10 à 14 et il libère, par l'intermédiaire de la commande 260, les mémoires l à 4 et 7 de la mémoire de panorama 240 en vue d'un chargement ultérieur avec cette information d'image Lorsque par exemple le décalage de la zone d'image B' est effectué exactement suivant la diagonale de l'image, vers le han, ou bien exactement en direction horizontale ou en direction verticale, le calculateur de processus le détecte et le chargement ultérieur des mémoires vidéo peut être limité aux images de télévision Il à 13 ou bien 10 ou 14. On se rend compte que le chargement ultérieur de cinq images représente le cas le plus défavorable, et donne, dans le cas d'une période de télévision de 40 ms, une durée de cycle de 200 ms Dans cet intervalle de temps, la zone d'image initiale doit au maximum être décalée d'une largeur d'écran en direction horizontale ou bie>a d'une hauteur d'écran en direction verticale car autrement les mémoires vidéo ne peuvent plus être chargées complètement. A partir de cet impératif, on obtient une vitesse de déplacement de VA 4 S 45 3 5 T 15 f en azimuth et de V S E = 5 T en élévation Dans ces équations, on a désigné par VA vitesse de déplacement en azimuth VE vitesse de déplacement en élévation S = champ de vision T = durée de cycle (période de télévison 40 ms). Si on introduit la durée de cycle dans les équations précitées, on obtient une vitesse maximale de dépla- cement de VA = 6,6 S par seconde VE = 5 S par seconde. Ces valeurs sont cependant si élevées que des détails ne peuvent plus être perçus par l'opérateur sur le système optique d'observation, c'est-à-dire que les vites- ses maximales de déplacement obtenues théoriquement sont bien plus grandes que celles qui sont nécessaires pour des processus normaux d'observation sur des appareils d'entraîne- l O ment avec une telle simultation de vision. Le vidéodisque à lecture par laser, d'une grande capacité de mémorisation, permet d'emmagasiner plusieurs panoramas dans une version d'image diurne et dans une version d'image thermique Le temps qui est nécessaire pour charger à nouveau la mémoire de panorama dans le cas d'une commutation entre deux grossissements ou bien dans le cas d'une commutation entre uné image diurne et une image thermique, est nettement inférieur au temps nécessaire pour effectuer des commutations convenables dans des appareils connus. Le dispositif représenté sur la fig 2 se diffé- rencie de celui de la fig l en ce que dans ce cas la mémoire intermédiaire 220 qui comprend plusieurs mémoires d'image est supprimée et est remplacée par plusieurs mémoires à vidéodisque à lecture par laser 240 i à 2409 Chaque mémoire 240 k à 2409 emmagasine une grande image iden- tique, se composant par exemple de 54 000 images indivi- duelles mutuellement adjacentes Le calculateur de processus assure l'adressage de la mémoire à vidéodisque sur la 1 base de l'adresse émise par le dispositif de pointage 100 de telle sorte que par exemple, trois images individuelles horizontalement adjacentes soient adressées dans les mémoires 2401 et 2403, trois images individuelles placées en-dessous soient adressées dans les mémoires 2404 à 2406 et trois images individuelles situées encore plus bas soient adressées dans les mémoires 2407 à 2409 Lorsque le contenu d'image B de la fig l doit être affiché, seule e = _ _ a _ -e_ - la mémoire à vidéodisque 2405 doit être lue par l'intermédiaire de la commande 140 à l'aide du circuit électronique d'accès 160 et l'affichage est réalisé sur lé moniteur 200 après conversion dans le convertisseur numérique/ vidéo 180 Lorsque le contenu d'image B' doit être affiché, le circuit électronique d'accès 160 assure la combinaison des images individuelles se trouvant dans les mémoires 2405, 2406, 2408 et 2409 et le calculateur de processus 120 ordonne un adressage modifié d'images individuelles dans les mémoires 2401 à 2404 et 2407, ces images individuelles étant placées dans des positions qui sont adjacentes à droite et en bas aux images individuelles 5,6,8 et 9, comme le montre la fig 1. Il ne se produit pas dans ce cas un effacement des images individuelles Il est également possible d'utiliser un disposi- tif formé par combinaison des figures 1 et 2 et faisant interve- nir plusieurs mémoires à vidéodisque 240 et une mémoire intermédiaire 220. Dans tous les exemples de réalisation, le nombre des mémoires à vidéodisque à lecture par laser et des mémoires vidéo intervenant dans la mémoire intermédiaire peut être choisi à volonté et les dispositifs décrits, dans lesquels ce nombre a été choisi égal à 9, ne doivent être considérés que comme des exemples. REVENDICATIONS 1 Dispositif destiné à former une image de moniteur de télévision sous forme d'une partie arbitraire d'une grande image mémorisée dans une mémoire de grande capacité, compor- tant plusieurs mémoires d'images vidéo pouvant être chargées à partir de la mémoire de grande capacité en vue de recevoir des images individuelles se touchant mutuellement et à partir desquelles la zone partielle est formée, caractérisé en ce qu'une mémoire à vidéodisque pour laser ( 240) est utilisée comme mémoire vidéo de grande capacité et en ce que, dans le cas d'un décalage de la zone partielle par période de télé- vision, la direction de décalage est déterminée et, en fonc- tion de cette direction de décalage, des mémoires d'images ( 220; 1 à 9) sont effacées et sont ensuite chargées par la mémoire à vidéodisque ( 240). 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte un calculateur de processus ( 120) chargé par les signaux d'adresse d'un dispositif de pointage ( 100) et destiné à commander la mémoire à vidéodisque ( 240) et à effacer différentes mémoires d'images ( 220; 1 a 9). 3 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce qu'il comporte un circuit électronique d'accès ( 140,160) commandé par le calculateur de processus ( 120) et destiné à assurer l'adressage et la lecture des mémoires d'images ( 220; X à 9). 4 Dispositif destiné à former une image de moniteur de télévision sous forme d'une partie arbitraire d'une grande image mémorisée dans une mémoire de grande capacité, caracté- risé en ce qu'il comporte plusieurs mémoires à vidéodisque 1 9 à lecture par laser ( 240 à 240) emmagasinant la même grande image et un dispositif ( 120) destiné à déterminer la direction de décalage de la zone partielle par période de télévision et à modifier l'adressage des différentes mémoires à vidéo- disque en fonction de la direction de décalage obtenue.