Brevet FR2599920A1 — publié le 19871211

PROCEDE D'ENTRELACEMENT ELECTRONIQUE POUR CAMERA THERMIQUE A BALAYAGE HORIZONTAL. L'invention concerne un procédé d'entrelacement pour détecteur utilisé dans une caméra thermique, ledit détecteur comportant une (ou plusieurs) colonne(s) d'éléments détecteurs placée(s) verticalement et balayant l'image horizon05 talement, une image complète étant obtenue par le balayage de deux trames successives, la (ou les) position(s) de ladite (ou desdites) colonne(s) étant décalée(s) dans le sens vertical, lors du balayage de la deuxième trame afin de créer un entrelacement entre les deux trames. Le décalage vertical de la (ou des) colonne(s) de détecteurs est habituellement créé par un moyen optico-mécanique qui peut être: - un mouvement de la (ou des) colonne(s) de détecteurs elle(s)-même(s), - un mouvement transversal d'une lentille qui contribue à former l'image de la scène sur les détecteurs, - un mouvement de l'axe de rotation du miroir de balayage horizontal autour d'un axe perpendiculaire au premier. Ces mouvements qui interviennent entre deux tra20 mes successives doivent donc être rapides et convenablement synchronisés avec le balayage horizontal. L'élément optique à déplacer doit être positionné avec précision dans ses deux positions d'arrêt, malgré les éventuelles sollicitations extérieures (vibrations et chocs). La mise en oeuvre de ce balayage vertical fait intervenir des moyens mécaniques et des systèmes optiques onéreux et encombrants. Le but de l'invention est de substituer à ces moyens de balayage un système électronique d'entrelacement des 30 lignes. Conformément à l'invention, Iadite (ou lesdites) colonne(s) présentant un nombre n d'éléments supérieur au nombre de lignes à décrire dans une trame, l'entrelacement est obtenu en modifiant au moyen d'un système de commutation élec05 tronique approprié, l'interconnexion desdits éléments détecteurs entre deux trames successives afin d'utiliser leur signal de façon différente, chaque colonne de détecteurs étant couplée par un circuit à transfert de charge (DTC) ou par un multiplexeur, le tri ou le regroupement des signaux étant ef10 fectué à la sortie des circuits de multiplexage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de quelques dispositifs donnés à titre d'exemples non limitatifs, ladite description étant accompagnée de dessins qui représentent: figure i: le schéma d'un détecteur à une seule colonne, figure 2: un mode d'utilisation, conformément à l'invention d'un élément sur deux des éléments détecteurs de la colonne pour produire l'entrelacement des trames, figure 3:.un autre mode d'utilisation conformément à l'inven20 tion du groupement deux par deux des éléments détecteurs de la colonne pour produire l'entrelacement des trames, figure 4: le schéma d'un détecteur à deux colonnes, figures 5, 6 et 7: respectivement un premier, un deuxième et un troisième mode de groupement des éléments détecteurs 25 des deux colonnes pour produire conformément à l'invention l'entrelacement des trames, figure 8: le schéma d'un détecteur à quatre colonnes. La figure 1 représente un détecteur D à une seule colonne A comportant n éléments jointifs (n étant supérieur au nombre 30 de lignes d'une trame). Ces éléments détecteurs sont couplés par un circuit à transfert de charge (DTC) ou par un multiplexeur M. Un circuit Q de tri ou de groupement des signaux correspondant aux trames est disposé en sortie des circuits de multiplexage. Il est possible selon l'invention de produire 35 l'entrelacement des lignes entre deux trames en modifiant - 3 d'une trame à l'autre l'interconnexion des éléments détecteurs. La figure 2 représente l'utilisation d'un détecteur sur deux de la colonne A à chaque trame T1 et T2 au moyen 05 de commutateurs K1 et K2 qui permettent d'envoyer alternativement vers les amplificateurs les signaux des éléments détecteurs impairs lors de la trame T1 et des éléments détecteurs pairs lors de la trame T2. On doit remarquer que si l'on utilise des détec10 teurs carrés, l'arrangement de la figure 2 ne permet pas d'obtenir la même résolution géométrique dans les deux directions. En effet, dans la direction horizontale, la résolution géométrique est limitée essentiellement par le côté c de l'élément détecteur. La fréquence spatiale de coupure, à par15 tir de laquelle le signal n'est plus utilisable, est alors égale à fc = 1/c. En plus de ce phénomène, l'analyse par lignes introduit également un échantillonnage dans la direction verticale. On sait qu'un échantillonnage à la fréquence fe (ou avec un pas p = 1/fe) permet théoriquement de reproduire les 20 fréquences inférieures à fe/2. Pour obtenir la même fréquence de coupure dans la direction verticale que dans la direction horizontale, il faut donc que la condition suivante soit réalisée: fe/2 = fc ou p = c/2 Le pas d'échantillonnage pour le pas des lignes doit donc être deux fois plus petit que le côté du détecteur supposé carré. Cette condition est réalisée sur la figure 3 qui représente un mode d'interconnexion entre éléments détecteurs de la colonne A associant alternativement un élément pair et 30 l'élément impair immédiatement inférieur pour la trame T1 et un élément pair et l'élément impair immédiatement supérieur pour la trame T2. Dans ces conditions, le pas d'échantillonnage dans une image complète est égal à la moitié du côté des détecteurs équivalents correspondant au groupement de deux 35 éléments détecteurs. -4 On peut également répartir les détecteurs non seulement selon une colonne verticale, mais selon plusieurs colonnes séparées horizontalement par une distance d. Si la vitesse de balayage dans le plan du détecteur est Vb, les diffé05 rentes colonnes correspondront aux mêmes points du paysage à des instants séparés par un intervalle de temps Z = d/vb. En introduisant un retard t entre les signaux correspondants, à des colonnes successives, tout se passe comme si les détecteurs étaient situés sur la même colonne, mais leurs signaux s'ajoutent et contribuent à améliorer le rapport signal/bruit général. La figure 4 représente une disposition dans laquelle deux colonnes A et B séparées par l'intervalle d sont décalées verticalement d'une quantité c/2 (c étant le côté 15 d'un élément détecteur). Les deux colonnes A et B comportent chacune M éléments jointifs superposés et sont couplées respectivement par exemple aux circuits à transfert de charges M et N. Les éléments détecteurs de la colonne B fournissent des signaux en avance sur ceux de la colonne A de la quantité C= 20 d/vb. Ils sont donc retardés de cette quantité de façon à correspondre à la même verticale sur le paysage. Les signaux correspondant aux éléments détecteurs des colonnes A et B sont ensuite regroupés différemment dans le circuit Q au cours de deux trames successives. Plusieurs types de regroupements peuvent être imaginés, par exemple celui indiqué sur la figure 5 et qui utilise tous les éléments groupés par 2 de la façon suivante: 1A + lB, 2A + 2B,... nA + nB pour la trame T1; 2A + 1B, 3A + 2B,... nA +(n-1)B pour la trame T2. Dans-le cas du standard de télévision 625 lignes, dont 575 sont visualisées, chaque colonne comprendra par exemple 288 éléments détecteurs. Le regroupement ci-dessus fournira alternativement 288 et 287 lignes, ce qui assure les 575 lignes de l'image. -5 La figure 6 indique un-groupement par trois qui effectue pour la trame TI la somme d'un élément pair et de l'élément impair immédiatement inférieur de A et du même élément impair de B et pour la trame T2 la somme du même élément 05 pair et de l'élément impair immédiatement supérieur de A et du même élément pair de B. On a donc alternativement des groupements de la forme: (2k-1 + 2k)A + (2k-l)B et (2k + 2k+l)A + 2kB. Un autre type de regroupement comparable au précé10 dent et formé de la même façon en diffère du fait que les éléments inutilisés de la colonne B (qui sont alternativement les éléments pairs et impairs) fournissent un signal qui est alors soustrait au signal donné par les trois éléments principaux de façon à créer un effet de contours dans la direction vertica15 le. La figure 7 montre le mode d'interconnexion qui est alors utilisé pour chaque ligne. Les signes + et - utilisés au-dessus de chaque interconnexion indiquent que le signal est ajouté ou soustrait. De nombreux autres types d'interconnexion peuvent 20 être imaginés correspondant à un nombre d'éléments détecteurs regroupés plus ou moins élevé et à des nombres de lignes par image différents. La figure 8 représente une disposition dans laquelle quatre colonnes A, B, C et D sont utilisées, séparées 25 de l'intervalle d et décalées verticalement de la quantité c/2. Ces colonnes de détecteurs sont couplées par exemple à quatre circuits à transfert de charge M, N, 0 et P. Les circuits de retard À 2Z, 3Z assurent comme dans la disposition précédente à deux colonnes que les différentes colonnes cor30 respondent à la même verticale sur le paysage. Comme dans le cas de la figure 4, les mêmes ou d'autres types de regroupements effectués dans le circuit Q peuvent être imaginés à condition de disposer d'un nombre total d'éléments suffisant par exemple 1024 éléments en 2 colon35 nes de 512 (figure 4) ou 4 colonnes de 256 (figure 8). -6 I1 faut noter que le procédé de l'invention appliqué à la réalisation d'entrelacements d'ordre deux peut l'être également à des entrelacements supérieurs à deux. 05 15 20 30 REVENDICATIONS: 1. Procédé d'entrelacement pour détecteur utilisé dans une caméra thermique, ledit détecteur comportant une (ou plusieurs) colonne(s) d'éléments détecteurs placée(s) vertica05 lement et balayant l'image horizontalement, une image complète étant obtenue par le balayage de deux trames successives, la (ou les) position(s) de ladite (ou desdites) colonne(s) étant décalée(s) dans le sens vertical, lors du balayage de la deuxième trame afin de créer un entrelacement entre les deux tra10 mes, caractérisé en ce que ladite (ou lesdites) colonne(s) présentant un nombre n d'éléments supérieur au nombre de lignes à décrire dans une trame, l'entrelacement est obtenu en modifiant au moyen d'un système de commutation électronique approprié, l'interconnexion desdits éléments détecteurs entre 15 deux trames successives afin d'utiliser leur signal de façon différente, chaque colonne de détecteurs étant couplée par un circuit à transfert de charge ou par un multiplexeur, le regroupement des signaux étant effectué à la sortie des circuits de multiplexage. 2. Procédé d'entrelacement selon la revendication 1, pour détecteur ayant une seule colonne, caractérisé en ce que l'interconnexion entre deux trames successives est effectuée en associant alternativement ies signaux des éléments détecteurs pairs et des éléments détecteurs impairs. 3. Procédé d'entrelacement selon la revendication 1, pour détecteur ayant une seule colonne, caractérisé en ce que ladite commutation est réalisée en associant alternativement à chaque trame un élément détecteur pair et l'élément détecteur impair immédiatement inférieur d'une part et ledit élément dé30 tecteur pair et l'élément détecteur impair immédiatement supérieur d'autre part, le pas d'échantillonnage dans une image complète étant ainsi égal à la moitié du côté des détecteurs équivalents correspondant au groupement de deux éléments détecteurs. - 8 4. Procédé d'entrelacement selon la revendication 1, pour détecteur ayant deux colonnes A-et B, caractérisé en ce que les deux colonnes sont décalées verticalement d'une distance égale à la moitié du côté d'un élément détecteur, les signaux issus du dispositif à transfert de charge ou multiplexeur couplé à la colonne-B étant retardés par rapport aux signaux issus du dispositif à transfert de charge ou multiplexeur couplé à la colonne A, de l'intervalle temporel t entre les deux colonnes pour que lesdits signaux correspondent à la 10 même verticale sur le paysage, le circuit de regroupement des signaux multiplexés provenant des détecteurs A et B étant disposé à la suite du circuit de retard t. 5. Procédé d'entrelacement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les signaux correspondant aux détecteurs 15 des colonnes A et B sont regroupés en effectuant alternativement entre deux trames successsives la somme des premiers, des seconds... et des nèmes éléments des colonnes A et B d'une part et la somme du second élément de A et du premier élément de 8, du troisième élément de A et du second élément de B,... 20 du nème élément de A et du (n-l)bme élément de B d'autre part. 6. Procédé d'entrelacement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les signaux correspondant aux détecteurs des colonnes A et B sont regroupés en effectuant alternative25 ment entre deux trames successives la somme d'un élément pair et de l'élément impair immédiatement inférieur de la colonne A et du même élément impair de la colonne B d'une part, la somme du même élément pair et de l'élément impair immédiatement supérieur de la colonne A et du même élément pair de la colonne 30 B d'autre part. 7. Procédé d'entrelacement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments inutilisés de la colonne 8 qui sont alternativement les éléments pairs et impairs fournissent un signal qui est alors soustrait au signal donné par 35 les trois éléments principaux de façon à créer un effet de -9 contours dans la direction verticale. 8. Procédé d'entrelacement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit procédé peut être étendu à des entrelacements d'ordre supérieur à deux. 9. Procédé d'entrelacement selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments détecteurs sont constitués d'un matériau sensible au rayonnement infrarouge dans une bande spectrale déterminée.