Brevet FR2587161A1 — publié le 19870313

La présente invention concerne un dispositif pour la conversion d'informations d'image en un signal,contenant un moyen d'analyse agencé de manière à analyser une image selon un modèle linéaire et à convertir les informations concernant la brillance de l'image en des points d'image analysés successivement le long des lignes d'analyse au moyen d'un élément photosensible en un signal modulé, de préférence électrique, qui est destiné à commander un appareil de reproduction pour la formation d'une image correspondant à l'image analysée, un moyen de manoeuvre pour régler l'appareil de manière à produire, pendant l'analyse de l'image, un signal repré- sentant une partie limitée de la surface de l'image qui peut être analysée par l'appareil, un dispositif de commande pour diriger l'analyse de la surface de l'image par le moyen d'analyse vers:-' la partie sélectionnée par le moyen de manoeuvre en limitant le nombre de lignes analysées et, le long des lignes analysées, le nombre d'éléments d'image au nombre constituant la partie qui a été sélectionnée. Il est souhaitable, dans divers contextes, de convertir des images en signaux. Plus généralement, ces signaux sont électri- ques mais on peut également mettre en oeuvre des signaux optiques. Le signal, qui représente l'image, peut être mis en oeuvre pour une transmission à grande distance de l'image, pour une mémorisation dans une mémoire ou pour une analyse d'image. L'analyse d'image qui est faite pour produire le signal peut être réalisée en utilisant différents types d'appareils connus. Cet appareil déplace ce qu'on appelle un analyseur de ligne dans sa direction transversale sur la surface de l'image. L'analyseur de ligne est agencé de manière à enregistrer dans sa direction longitu- dinale un certain nombre d'éléments d'image qui sont répartis le long d'une ligne correspondant à l'extension longitudinale de l'ana- lyseur de ligne en travers de la surface de 1'image. En déplaçant l'ana- lyseur dans la direction transversale, l'image est analysée le long d'un grand nombre de ces lignes et le signal est formé en conséquen- ce en permettant aux différents niveaux de brillance de l'image de moduler, par exemple, un courant électrique ou une onde porteuse. 258 7 161 Le maximum de surface que ce dispositif d'analyse peut enregistrer est déterminé dans une dimension par la longueur de l'analyseur de ligne et dans l'autre dimension par la plage de dé- placement de l'analyseur de ligne.Cependant,il est possible qu'on ne souhaite pas utiliser le maximum disponible de toute la surface parce que l'image qui doit être analysée est plus petite que la sur- face, ou parce que la zone d'intérêt de l'image est limitée à une partie particulière de l'image.Si le maximum de toute la surface doit être analysé, même si on souhaite un enregistrement limité, ce qui est évidemment possible, le temps d'analyse devient inutilement long. Une limitation arbitraire du nombre d'éléments d'enregistre- ment sur l'analyseur de ligne qui doivent être utilisés pour une analyse n'est néanmoins pas appropriée si le signal doit subir cer- tains types de traitement et spécialement pas si le signal doit être convertie sous forme numérique et traité dans un ordinateur, par exemple, pour une reproduction en utilisant des procédés automatisés. On obtient une solution au problème décrit, selon l'in- vention, au moyen d'un dispositif de calcul 13 qui est conçu de ma- nière à changer le nombre d'éléments d'image qui sont enregistrés et convertis sous forme de signal à partir du nombre qui correspond au mnombre d'élément d'image qui sont contenus dans la partie choi- sie en nombre qui correspond à un nombre qui est une puissance de 2 dans le but d'adapter le signal pour un traitement de signal numéri- que et de préférence au nombre qui est une puissance de 2 et qui se trouve le plus près déjà au-dessous du nombre qui correspond au nombre d'éléments d'image qui peuvent être ajustés dans la partie choisie au moyen de l'exclusion d'un nombre suffisant des lignes et des éléments d'image se trouvant dans la partie d'un enregistre- ment ou d'une conversion sous forme de signal afin d'obtenir la puissance de 2 nécessaire et de répartir ces lignes et éléments d'image exclus généralement d'une manière régulière dans le groupe de lignes et d'éléments d'image qui s'ajustent dans la partiechoisie. Un but de la présente invention est de fournir un moyen pour limiter la zone de surface analysée pendant la conversion d'une image en un signal, dans les cas o le signal doit être traité numé- riquement, afin d'enregistrer une partie de l'image ayant des 258 7 16 1 dimensions inférieures aux dimensions maximales qui peuvent être adaptées par le dispositif d'analyse.- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description suivante, don- née à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins an- nexés dans lesquels:. la Figure 1 représente une image qui doit être convertie en un signal; la Figure 2 représente un analyseur de ligne servant à analyser l'image en question; les Figures 3 et 4 représentent à échelle très agrandie une petite partie de cette image reconstruite à partir du signal regu; et la Figure 5 représente un schéma fonctionnel de principe du dispositif selon l'invention. Le bord extérieur 2 de l'image 1 représentée sur la Fi- gure 1 représente la zone de surface la plus grande qui peut être analysée par un analyseur de ligne 3 (Figure 2). L'analyseur de ligne 3, qui est représenté schématique- ment, présente un élément photosensible 4 qui est divisé en un en- semble d'éléments plus petits servant à lire des éléments d'image correspondants. Pour les besoins de cet exemple, le nombre d'élé- ments a été choisi égal à 2048. Ce nombre doit également être trou- vé sur la Figure 1 comme représentant l'extension longitudinale de l'image 1. L'analyseur de ligne 3 peut être déplacé dans sa direc- tion transversale le long de guides 6 et il peut ainsi analyser l'image ligne par ligne, les lignes étant ainsi enregistrées par l'élément photosensible. De cette manière, l'image est divisée en un nombre de lignes et, dans cet exemple, on suppose que le nombre est égal à 1360. On trouve également ce nombre sur la Figure 1. Cha- que ligne est alors divisée dans les 2048 éléments d'image. Le si- gnal produit par analyse contient en conséquence 2048 fois 1360 im- pulsions modulées, correspondant chacune à la brillance de l'image en un point particulier. Dans beaucoup d'occasions, le cas peut se présenter o on ne souhaite pas enregistrer toute la surface possible de l'image 258 7 161 mais plutôt seulement une partie plus petite de cette surface. En conséquence, la Figure 1 représente la façon dont on peut délimiter une partie 8 de l'image 1 et le but est de n'enregistrer que cette partie de l'image. Dans l'exemple représenté, la dimension de la partie 8 dans la direction longitudinale de l'analyseur de rangée 3 correspond à 1500 éléments d'image. La dimension de la partie dans la direction de l'analyseur de ligne et,par conséquent, même dans la direction transversale des lignes d'analyse correspond à 800 lignes, comme on l'a également représenté sur la Figure 1. Cependant, pour certains besoins, il ne convient pas d'enregistrer un nombre arbitraire d'éléments d'image. Dans le pré- sent exemple, le nombre total d'éléments d'image par ligne est égal à 2048, qui est une puissance de 2. Il est souhaitable que le nombre d'éléments d'image enregistrés soit toujours égal à une puissance de 2 afin de faciliter un traitement de signal ultérieur. Ce traite- ment de signal comprend une conversion d'analogique en numérique, mais d'autres types possibles de traitement tels que des transforma- tions ou des analyses de signaux sont également facilités en mettant en oeuvre un nombre d'éléments d'image qui correspond à une puissan- ce de 2. Le nombre d'éléments d'image qui correspond à la partie voulue 8, c'est-àdire, 1500, est donc changé en la plus grande puissance de 2, qui est inférieure au nombre d'éléments d'image, qui est égal à 1024 dans cet exemple. Il n'est pas nécessaire de convertir le nombre de lignes par image en une puissance de 2. Cela est reflété sur la Figure 1 qui représente l'image comme comportant 1360 lignes. Afin de garantir que l'image garde les proportions con- venables, il faut faire néanmoins un certain réglage du nombre de lignes et cette opération estdécrite ci-dessous. Afin d'obtenir le nombre voulu d'éléments d'image, on conçoit le dispositif selon l'invention pour qu'il ne mette en oeu- vre que le nombre d'éléments d'image 5 le long des éléments 4 de l'analyseur de ligne qui font ensemble une addition jusqu'à 1024. Afin de couvrir la distance qui correspond à 1500 éléments d'image, on conçoit le dispositif de manière à ce qu'il analyse l'image entre deux éléments d'image se trouvant le plus à l'extérieur,c'est-à-dire 258 7 161 la distance entre ceux-ci qui correspond à 1500 éléments d'image, mais l'analyse est exécutée de manière à ce que certains éléments d'image soient sautés pendant l'analyse. On l'a représenté sur les Figures 3 et 4. La Figure 3 représente un certain nombre d'éléments d'image comme des carrés à une échelle extrêmement agrandie. Dans la direction longitudinale de l'analyseur de ligne, ils sont indiqués par A à F. Dans la direc- tion transversale de l'analyseur de ligne, ils sont indiqués par a à q, chaque lettre représentant donc l'une des lignes d'analyse. Si on doit analyser un original contenant une ligne noire en trait plein sur un fond blanc tel qu'on suppose que la ligne se trouve entre les lignes en points et traits interrompus 10 et 11, une re- production faite au moyen d'un signal d'analyse complet donne le résultat qui est indiqué sur la Figure 3. Les éléments d'image qui sont complètement couverts par la ligne noire conduisent à des points de reproduction complètement noirs, alors que les éléments d'image divisés entre les zones noires et blanches aux bords des lignes 10 et ll reçoivent des degrés variables de noircissement. Dans le présent exemple, il faut choisir 1024 sur le to- tal de 1500 éléments d'image pendant l'opération d'analyse. Il faut donc une certaine forme d'algorithme d'exclusion pour déterminer quels éléments d'image doivent être sautés. On va maintenant décrire l'algorithme d'exclusion prévu par la présente invention. Théoriquement, les informations d'image contenues dans chacun des 1500 éléments d'image doivent être réduites uniformément de manière à ce qu'elles soient complètement contenues dans 1024 éléments d'image. Cela implique une réduction telle que chaque élé- ment est réduit d'un coefficient 1024/1500 = 0,68266..., c'est-à- dire, une réduction d'approximativement 68% de sa grandeur présente. Il est évident que cette réduction continue et uniforme n'est pas possible en mettant en oeuvre la technologie discrète de la présen- te invention; un élément d'image est soit enregistré, soit il est exclus. Le nombre 1024/1500, qu'on appelle selon les enseignements de la présente invention la "valeur d'indice" constitue néanmoins la base pour un algorithme d'exclusion discrète. On suppose que cette valeur d'indice est indiquée par 258 7 161 la lettre x et on suppose en outre, uniquement pour des raisons de clarté, que x est arrondi de manière à ne faire un report que sur deux positions décimales significatives. Par conséquent, dans le présent exemple, x est égal à 1024/1500 = 0,68. Quand tout le pre- mier élément d'image (au lieu de ses 68% de façon idéale, théori- quement) est enregistré, on peut le voir comme étant dans un sens "trop grand" d'une quantité égale à 0,32 (1,0 - 0,68), c'est-à-dire, 32% d'un élément d'image. Cependant, il n'est pas possible d'exclu- re 32% d'un élément d'image. Quand l'élément suivant est enregistré, l'excès accumulé s'élève à 0,32 + 0,32 = 0,64. Après l'enregistre- ment suivant, l'excès s'élève à 0,64 + 0,32 = 0,96. Encore une fois, il n'est pas possible d'exclure 96% d'un élément d'image. Cependant, si l'élément suivant doit être enregistré, l'excès s'élève à 0,32 en plus de 0,96% + 0,32 = 1,28, ce qui représente 0,28 de plus qu'un élément d'image entier. Il est évidemment possible d'exclure un élément d'image entier et cela est fait alors, de sorte que l'élément présent est exclus. Cela signifie que l'excès a également été réduit de 1, de sorte que le nouvel excès présent devient égal à 1,28 - 1,00 = 0,28. Le traitement se poursuit jusqu'à ce que l'en- semble des 1500 éléments d'image aient été examinés, en excluant ceux qui font augmenter l'excès au-delà de 1,0 et en réduisant de la sorte l'excès accumulé en cours de 1,0. En mettant en oeuvre cet algorithme d'exclusion, on voit que 476 éléments d'image sont exclus, ce qui réduit les 1500 ini- tiaux aux 1024 voulus. On surmonte facilement les difficultés po- tentielles dues à une erreur par troncature dans l'unité de calcul. Un calcul de ce type convient bien à un traitement dans une machine. En supposant une résolution élevée d'analyse, l'oeil hu- main ne remarque pas ce saut dans la plupart des cas quand il par- vient aux détails séparés de l'image. Le raccourcissement de l'image qui s'ensuit que produit cette réduction du nombre d'éléments d'ima- ge sur l'image reproduite est néanmoins ressenti comme un changement des proportions de la partie et également des proportions des conte- nus de l'image si ce raccourcissement a été effectué tout en conser- vant la dimension dans l'autre direction. Cependant, on peut élimi- ner cet effet. En conséquence, la Figure 4 montré comment on ne produit que les 1024 éléments d'image enregistrés. Afin de conserver les proportions, les 800 lignes dans l'autre direction sont réduites dans la même proportion qui produit 546 lignes. On le réalise de la même manière en faisant un saut approximativement toutes les trois lignes, à l'exception de 38 lignes. La troisième des lignes qui sont éliminées des 762 restantes donne une réduction du nombre 800 de 254, de sorte que le nombre voulu 546 est obtenu. On peut obser- ver sur la Figure 4 l'aspect de cette reproduction faite selon ce principe de traitement d'image. Dans ce cas, B est suivi directe- ment par D, C ayant été sauté, tout comme b est suivi par d et e par g. L'échelle de la reproduction est réduite,-mais on peut com- penser cette réduction en augmentant proportionnellement la longueur et la largeur de la ligne reproduite. La Figure 5 représente un schéma fonctionnel de principe du dispositif dans lequel la référence numérique 10 indique un moyen de manoeuvre avec des boutons ll et 12 pour la sélection et le réglage de la partie d'image 8, représentée sur la Figure 1, dans toute la surface d'image, qui doit être enregistrée. L'unité de manoeuvre est connectée à une unité de calcul 13 qui est elle- même connectée à une unité de commande 14 qui est agencée de manière à rendre actifs les points de lecture 5 des éléments de lecture 4 de l'analyseur de ligne conformément à une séquence atteinte par l'unité de calcul 13 et à commander l'analyseur de ligne. De cette manière, on obtient un train d'impulsions qui est envoyé à une mé- moire 15 pour la mémorisation de signaux destinés à une utilisation ultérieure et/ou à une sortie sous la forme d'un signal de sortie 16, par exemple, pour une transmission à grande distance de l'image ou pour une reproduction. L'unité de calcul 13-est agencée de manière à réduire le nombre d'éléments d'image dans la dimension de la partie correspon- dant à la direction de l'analyseur de ligne conformément à l'unité de manoeuvre 10 à la puissance de deux inférieure la plus proche. Elle est en outre agencée de manière à exécuter cette réduction en mettant en oeuvre l'indice d'échantillonnage comme on l'a décrit plus haut. En fonction de cette réduction principale, l'unité de 258716 1 calcul 13 commande l'unité 14 de telle sorte qu'elle effectue l'en- registrement des éléments d'image voulus. Le nombre de lignes dans l'autre dimension de l'image est réduit de la même manière. Comme on l'a mentionné, le signal ainsi formé est envoyé à l'unité 15. Selon la construction du dispositif, le traitement de signal décrit en plus peut être exécuté avant que le signal soit utilisé pour la reproduction de l'image dans l'unité 15. Cependant, il convient davantage que la compensation de la réduction soit exé- cutée directement en relation avec la reproduction, de sorte que la quantité de données à mémoriser ou transmettre à grande distance soit inférieure. 258 7 161 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la conversion d'informations d'image en un signal, contenant un moyen d'analyse (3) agencé de manière à analyser une image selon un modèle linéaire et à convertir les in- formations concernant la brillance de l'image en des points d'image analysés successivement le long des lignes d'analyse au moyen d'un élément photosensible (4) en un signal modulé, de préférence élec- trique, qui est destiné à commander un appareil de reproduction pour la formation d'une image correspondant à l'image analysée (1), un moyen de manoeuvre (11 et 12) pour régler l'appareil de manière à produire, pendant l'analyse de l'image, un signal représentant une partie limitée de la surface de l'image pouvant être analysée par l'appareil, un dispositif de commande (10) pour diriger l'ana- lyse de la surface de l'image par le moyen d'analyse (3) vers la partie sélectionnée par le moyen de manoeuvre en limitant le nombre de lignes analysées et, le long des lignes analysées, le nombre d'éléments d'image au nombre constituant la partie qui a été sélec- tionnée, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de calcul (13) qui est conçu de manière à changer le nombre d'éléments d'image qui sont enregistrés et convertis sous forme de signal du nombre qui correspond au' nombre d'éléments d'image qui sont contenus dans la partie choisie au nombre qui correspond à un nombre qui est une puissance de 2 dans le but d'adapter le signal pour un traitement de signal numérique et de préférence au nombre qui est une puissan- ce de 2 et qui se trouve le plus près encore au-dessous du nombre qui correspond au nombre d'éléments d'image qui peuvent être ajus- tés à l'intérieur de la partie choisie au moyen d'une exclusion d'un nombre suffisant des lignes et des éléments d'image se trou, vant dans la partie d'un enregistrement ou d'une conversion sous forme de signal afin d'obtenir la puissance de 2 nécessaire et de répartir ces lignes et éléments d'image exclus généralement d'une manière régulière dans le groupe de lignes et d'éléments d'image qui s'ajustent dans la partie choisie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moyen de calcul (13) est agencé pour exécuter la réparti- tion des éléments d'image qui ont été exclus sur la base d'unevaleur 258 7 161 d'indice formée comme le quotient de la puissance de 2, qui est uti- lisée comme base pour la production du signal, et du nombre d'élé- ments d'image qui s'ajustent dans la partie d'image sélectionnée, l'unité de calcul enregistrant de la sorte, pour chaque enregistre- ment d'un élément d'image, l'élément comme une unité avec une va- leur égale à 1 qui, à chaque enregistrement, est réduite de l'indi- ce afin de former une valeur d'excès, ces valeurs d'excès à accumu- ler et additionner par le dispositif de calcul jusqu'à ce que la somme atteigne ou dépasse la valeur i, le dispositif de calcul étant en outre agencé à ce moment-là de manière à ce que, ayant at- teint cette valeur, il exclue l'enregistrement et la conversion sous forme-de-signal-de -1-'élément d'image suivant tout en réduisant la valeur d'excès d'une valeur égale à 1 afin d'additionner les nouvelles valeurs d'excès, en fonction de la valeur d'excès réduite formée comme reste, jusqu'à ce que la valeur 1 soit atteinte une fois encore, une nouvelle exclusion ayant lieu à ce moment-là. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'analyse est constitué par un analyseur de ligne (4) qui est agencé de manière à enregistrer un nombre d'éléments d'image dans des lignes successives et en ce qu'un moyen de dépla- cement est prévu pour déplacer l'analyseur de ligne dans sa direc- tion transversale pendant l'analyse des lignes formées dans la di- rection longitudinale de l'analyseur de ligne, le dispositif de calcul (13) étant alors agencé de manière à exclure, pour une exclu- sion de certains éléments d'image d'un enregistrement et d'une con- version sous forme de signal, de la manière mentionnée plus haut les éléments photosensibles répartis le long de l'analyseur de li- gne de cet enregistrement et de cette convertion sous forme de signal.