Brevet FR2654855A1 — publié le 19910524

La présente invention est du domaine de l'auto- matisme et de l'informatique et concerne plus particu- lièrement les systèmes et dispositifs pour le traitement et la reconnaissance des images d'objets en automatique industrielle et en robotique, et de façon plus précise les dispositifs pour le traitement des images. Un dispositif pour le traitement des images d'objets peut faire partie de systèmesde triage, de systèmes de mise en cassette automatique pour les com- plexes robotisés et les systèmes de fabrication flexibles à matériel rééquipé, les systèmes de positionnement des pièces dans l'espace de travail des robots, les systèmes de mesure des coordonnées et d'orientation des pièces dans l'espace de travail des robots et des manipulateurs. Le dispositif pour le traitement des images peut être utile pour automatiser les opérations d'assemblage, pour manipuler des pièces non orientées, etc. L'application du dispositif dans les systèmes automatiques en temps réel est d'une grande efficacité du fait qu'il n'impose ni une interface à grande vi- tesse, ni des vidéoprocesseurs numériques puissants à forte capacité de mémoire Un avantage encore à noter est qu'on n'a plus à assurer le marquage des pièces, par exemple avec un code barre. Actuellement, on fait un usage étendu de dispo- sitifs pour le traitement des images d'objets comportant un photorécepteur à balayage (caméra de télévision) et un bloc de calcul numérique relié à sa sortie par une interface Pourtant, cette technique de traitement des images comporte de grandes difficultés qui tiennent à la nécessité d'utiliser une interface multiplexée rapide d'un coût élevé Par exemple, l'entrée dans l'ordinateur d'une trame de 400 x 600 points lus en 1/24 seconde implique une interface d'un débit supérieur à 6 x 106 lectures analogiques par seconde, huit blocs de calcul numérique rapides capables de traiter un grand nombre de lectures de l'image en temps réel du proces- sus à automatiser et une grande capacité de mémoire pour garder l'information sur l'image en cours de trai- tement Aussi, les dispositifs pour le traitement des images d'objets modernes à vocation industrielle (systè- mes de vision) sont-ils pour la plupart étroitement spécialisés et très compliqués et leurs applications sont limitées aux problèmes les plus importants à ré- soudre de l'automatique, par exemple de l'assemblage ou de la mise en cassettes Le coût de ces systèmes est, par surcroît, très élevé à cause de la lourdeur de leur logiciel dont la création nécessite la partici- pation d'un personnel de développement très qualifié. Cela pose des difficultés considérables à l'ap- plication des dispositifs pour le traitement des images d'objets existants dans les systèmes prometteurs de fabrication automatisés flexibles car le rééquipement ou la reprogrammation du dispositif par l'utilisateur lui- même sont pratiquement difficiles à réaliser et même souvent impossibles sans avoir à remplacer le vidéo- processeur numérique au complet ou ses organes les plus importants. Pour en donner encore un exemple, on peut prendre un dispositif pour le traitement des images d'objets ("Systèmes optiques d'information des robots- manipulateurs" par Katys G P Mashinostroienie, 1977, Moscou, pp 39 à 41) comportant en série une caméra de télévision dotée d'un système de projection, un bloc d'interface de signaux vidéo et un bloc de calcul Grâce au système de projection, l'émission d'un objet peut former son image sur la surface sensible de la caméra de télévision qui, transformée ensuite en un signal vidéo,arrive à travers le bloc d'interface des signaux vidéo sur le bloc de calcul L'analyse et le traitement de l'image s'effectuent dans le bloc de calcul. Pourtant, le dispositif existant, en plus d'être très exigeant sur la rapidité de fonctionnement de l'interface et du bloc de calcul ainsi que sur la capacité de mémoire de ce dernier, a pour caractère de demander un logiciel très sophistiqué Le dispositif permet difficilement l'obtention de l'information sur des objets tridimensionnels Un inconvénient encore à signaler est que le rééquipement du dispositif en vue de traitements nouveaux est très difficile à ef- fectuer par l'utilisateur lui-même à cause de la grande complexité du logiciel. Il existe également un dispositif pour le traitement d'images ("Reconnaissance dans les systèmes de contrôle automatique" par Shibanov G P 1973, Mashino- stroienie, Moscou, pp 165 à 169) comportant un ensemble d'éléments optiques formé d'un dispositif de formation d'image ou d'un imageur, d'un distributeur de flux énergétique, d'un bloc de masques d'ombre, d'un bloc de masques fonctionnels, d'une matrice à éléments sensibles, d'un bloc d'amplificateurs, et un premier et un second convertisseurs intégrés à un analyseur de signaux L'une des sorties du bloc de masques d'ombre est de plus reliée aux entrées respectives du bloc d'amplificateurs à travers un bloc de découpage d'image et un bloc de matrices à éléments sensibles qui a ses deuxièmes en- trées reliées aux sorties du bloc de masques fonction- nels L'émission de l'objet est dirigée par un système de projection successivement par le distributeur de flux énergétique, les masques d'ombre du bloc de mas- ques d'ombre, les masques fonctionnels du bloc de mas- ques fonctionnels, vers la matrice de photorécepteurs. De cette façon, la portion d'émission d'objet, avant d'atteindre le photorécepteur correspondant, est modu- lée d'abord par un masque d'ombre et ensuite par un masque fonctionnel de sorte que le signal de-sortie de chaque photorécepteur correspond au moment intégral bidimensionnel de l'image d'entrée Ces signaux sont traités par l'analyseur de signaux fournissant des valeurs d'invariants de moment de l'image d'un objet, indépendants du niveau d'éclairement, de la position et de l'orientation de l'objet dans le champ visuel du dispositif et tributaires de la seule forme de l'ob- jet. Pourtant le dispositif existant a une photosensi- bilité très basse du fait que l'émission de l'objet subit, avant d'arriver sur les photorécepteurs, la sé- paration d'abord (en 10 flux dans le séparateur de flux énergétique), chacun desdits flux individuels étant ensuite atténué à travers les masques d'ombre et fonc- tionnels consécutifs Par surcroît, le dispositif exis- tant est incapable de renseigner sur les propriétés des objets tridimensionnels réels et la classe de pro- blèmes à traiter par ce dispositif est limitée par la méthode d'invariants de moment. La plus grande ressemblance avec le dispositif selon la présente invention réside dans le dispositif pour le traitement d'images ("Dispositif opto-électro- nique de perception des images bidimensionnelles" par Bukatova I L, Eminson M I, Sharov A M Mikroelektrcriika, v 7, fasc 5, 1978, Moscou, pp, 397 à 405) comportant des imageurs principal et auxiliaire en couplage opti- que avec un convertisseur d'image photo-électrique, réalisé en structure semiconductrice multicouche et raccordé à un analyseur de signaux Le trajet optique passant par l'imageur principal contient un bloc de mémorisation et de transformation de l'image de posi- tive en négative et inversement et un obturateur opti- que principal Le trajet optique passant par l'imageur auxiliaire comporte un obturateur optique auxiliaire. Une matrice d'électrodes de captage de courant repré- sente la sortie de la structure semiconductrice multi- couche, raccordée aux entrées respectives de l'analy- seur de signaux L'imageur auxiliaire produit une illu- mination réticulaire. L'image de l'objet est figée dans le bloc de mé- morisation et de transformation de l'image Ensuite, on effectue un éclairage uniforme de l'image enregistrée qui est par la suite projetée par l'imageur principal à travers l'obturateur optique principal sur la surfa- ce sensible du convertisseur d'image photo-électrique à structure semiconductrice multicouche En même temps, l'imageur auxiliaire projette par l'obturateur optique auxiliaire ouvert, sur la même surface sensible de la structure semiconductrice multicouche, un masque réti- culaire dont les traits se confondent avec la matrice d'électrodes de captage de courant disposées à la pé- riphérie de la surface sensible de la structure semi- conductrice multicouche. Une onde d'excitation apparue dans la structure semiconductrice multicouche effectue le balayage pa- rallèle (le long des traits du masque réticulaire) de l'image et les signaux engendrés sont sortis sur l'ana- lyseur de signaux à travers la matrice d'électrodes de captage de courant de la structure semiconductrice multicouche A la seconde étape, l'opération est la même à cela près qu'elle est précédée d'une transformation négative de l'image initiale dans le bloc de mémorisa- tion image, qui est ensuite projetée sur la surface sen- sible du convertisseur photo-électrique Au cours de l'obtention des attributs d'image, l'image de l'objet subit une transformation négative multiple, opérée en synchronisme avec le traitement de l'image et soumise à la structure de celle-ci. Pourtant, le dispositif existant a l'inconvénient de comporter des blocs opto-électroniques rapides très compliqués pour le "figeage" et la transformation de l'image en son négatif, des obturateurs optiques, de même que d'imposer une synchronisation rigoureuse du fonctionnement de ces éléments sur le processus de traitement des images Il est nécessaire, pour obtenir une image quelconque, d'effectuer une commutation mul- tiple des blocs opto-électroniques en temps réel de formation des attributs d'images suivant la structure de l'image de l'objet. Un désavantage encore à noter du dispositif exis- tant est que son analyseur de signaux est rendu compli- qué par le traitement parallèle synchrone de l'ensemble des signaux d'image en provenance de la matrice d'élec- trodes du convertisseur d'image photo-électrique et par la formation des signaux de commande pour assurer la commutation des blocs en temps réel de traitement de signaux d'image. Par surcroît, le dispositif connu ne permet de dégager les attributs que pour les images en silhouette de l'objet et son application en vue d'obtenir les at- tributs des objets tridimensionnels s'avère très diffi- cile. De cette façon, le domaine d'application du dis- positif existant en automatisme industriel est très étroit à cause de sa grande complexité technologique et de l'impossibilité de l'utiliser en dehors de la catégorie restreinte de problèmes de traitement des images en silhouette des objets bidimensionnels. La présente invention vise à créer un dispositif pour le traitement des images d'objets, qui sont ca- pables, en raison de simplicité technologique de l'ana- lyseur de signaux d'image, d'étendre largement son champ d'application et en même temps de réduire le coût de l'ensemble du dispositif. L'invention a donc pour objet un dispositif pour le traitement des images d'objets comportant des imageurs principal et auxiliaire, en couplage optique avec un convertisseur d'image photo-électrique réalisé en structure semiconductrice multicouche et raccordé à un analyseur de signaux, caractérisé par le fait qu'il comprend un distributeur optique intercalé sur le par- cours du faisceau, entre la sortie optique de chacun des imageurs et l'entrée optique du convertisseur d'image photo-électrique, les sorties de l'analyseur de signaux étant raccordées aux entrées électriques res- pectives des imageurs principal et auxiliaire du dis- tributeur optique et du convertisseur d'image photo- électrique, respectivement. Cela permet, pour un minimum de charge sur les circuits d'interfaçage et de qualités exigées du micro- ordinateur affecté au traitement numérique des attributs d'images, de venir à bout, en un temps inférieur à la seconde, d'une gamme étendue de problèmes de l'automa- tique industrielle et de la robotique. Il est avantageux que la fonction d'imageur prin- cipal soit faite par un imageur multivoie dont chacune des voies est couplée optiquement au convertisseur d'image photo-électrique par un distributeur optique unique pour toutes les voies. Cela offre au dispositif la possibilité de traiter les images d'objets dont la description donnée par la projection bidimensionnelle est ambig Ue. Le convertisseur d'image photo-électrique peut comporter une structure semiconductrice multicouche représentant un sandwich "électrode transparente-semi- conducteur à bande interdite large diélectrique-semi- conducteur à bande interdite étroite " et une source de tension réglable à laquelle elle est raccordée, la sor- tie de cette structure multicouche pouvant être raccor- dable à l'une des entrées de l'analyseur de signaux dont l'une des sorties est réunie à l'entrée de la source de tension réglable. Cela permet d'isoler d'une façon très simple en un seul cycle opératoire de la structure n'importe lequel de très nombreux attributs d'images en usage dans la plupart des algorithmes existants de traitement des images et de reconfigurer rapidement le convertisseur photo-électrique en vue de dégager un nouvel attribut. Le dispositif peut comporter un certain nombre de photorécepteurs situés immédiatement en aval du distri- buteur optique et dont chacun peut être en couplage optique avec la sortie correspondante du distributeur optique et en liaison électrique avec l'entrée corres- pondante de l'analyseur de signaux. Cela permet de produire d'une manière simple les signaux de norme pour chacune des images créées par l'imageur auxiliaire et chaque voie de l'imageur prin- cipal. Le distributeur optique peut comporter disposés à la suite les uns des autres au moins un additionneur optique et un séparateur de lumière couplé optiquement à l'un des photorécepteurs et à l'entrée optique du con- vertisseur d'image photo-électrique; l'une des entrées de l'additionneur optique est reliée à l'imageur 9 2654855 auxiliaire, le reste de ses entrées étant reliées aux sorties des voies respectives de l'inageur prin- cipal. Ceci offre la possibilité d'effectuer très sim- plement la projection sur l'entrée optique du conver- tisseur photoélectrique de toute image créée dans le dispositif et permet en outre d'éclairer l'un des photorécepteurs avec une partie d'énergie lumineuse de cette image. Dans l'une de ses formes de réalisation particu- lières, le distributeur optique peut comporter au moins un additionneur optique dont une première entrée est reliée à l'imageur auxiliaire et des séparateurs de lumière dont le nombre correspond à celui de voies de l'imageur principal, chaque séparateur de lumière étant en couplage optique avec l'entrée optique corres- pondante de l'additionneur optique de même qu'avec la sortie de la voie correspondante de l'imageur princi- pal et l'entrée optique du photorécepteur correspon- dant. Il devient ainsi possible de former simplement et en autonomie des signaux de norme pour chacune des images fournies par l'imageur auxiliaire et par cha- cune des voies de l'imageur principal. Une forme de réalisation particulière du distri- buteur optique peut comporter au moins un organe d'inversion d'image suivant une coordonnée placé sur le trajet optique entre l'une des voies de l'imageur principal et l'entrée correspondante de l'additionneur optique. Ceci permet de former d'une façon très simple les attributs propres au volume visible des corps tridimensionnels. Une forme de réalisation particulière du distri- buteur optique peut comporter au moins un obturateur optique disposé sur le trajet optique entre la sortie de l'additionneur optique et i 'entae optique du mvertis E Lr d'l i photo-électrique, et raccordé électriquement à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux. Ceci offre la possibilité d'interdire à l'émis- sion lumineuse l'accès de l'entrée optique du convertis- seur photo-électrique quel que soit le mode de fonction- nement du dispositif. Une forme de réalisation particulière du dis- tributeur optique peut également comporter une rangée d'obturateurs optiques situés sur le trajet optique, à raison d'un obturateur entre la sortie de chaque voie de l'imageur principal et l'entrée correspondante de l'additionneur optique. Ceci offre la possibilité de coupler optique- ment la sortie de toute voie de l'imageur principal à l'entrée optique du convertisseur photo-électrique, de même que de couper à volonté le couplage optique pour toute voie de l'imageur principal. Une forme de réalisation particulière du distri- buteur optique peut comporter au moins un organe de balayage d'image disposé sur le trajet optique devant l'une des entrées de l'additionneur optique et raccordé électriquement à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux. Ceci permet d'obtenir, à la sortie du conver- tisseur photo-électrique, les attributs d'images du type fonctions d'autocorrélation ou de corrélation croisée. Une autre forme de réalisation particulière du distributeur optique peut comporter au moins un organe de balayage d'image situé sur le trajet optique, à la sortie de l'additionneur optique, et raccordé électri- quement à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux. il A l'encontre de la précédente, cette variante offre la possibilité de produire les signaux de fonctions de corrélation croisée à noyau défini par le genre d'images provenant de toute voie de l'imageur principal comme de l'imageur auxiliaire. Sous encore une autre forme de réalisa- tion particulière du distributeur optique, au moins un de ses organes de balayage d'image constitue un organe de rotation d'image. Ceci permet d'affranchir les attributs de corrélation croisée d'image de la sujetion à l'orien- tation des images de l'objet. Il est avantageux que l'imageur auxi- liaire comporte, disposés à la suite les uns des autres et liés optiquement entre eux, une source d'au moins deux faisceaux cohérents accordés entre eux en por- teuse, en phase et en polarisation; des modulateurs optiques d'intensité de rayonnement à raison d'un par faisceau; des déflecteurs optiques; également à raison d'un par faisceau et une matrice d'hologram- mes dont la sortie optique constitue celle de l'ima- geur auxiliaire, les entrées de chaque modulateur optique et de chaque déflecteur étant raccordées aux sorties respectives de l'analyseur de signaux. Ceci favorise la création d'un très grand nombre d'images auxiliaires et, par le fait même, d'attributs d'images, pour une quantité rela- tivement faible de trames de mémoire holographique dans l'imageur. Il est également avantageux que l'imageur auxiliaire soit complété par au moins un variateur de fréquence porteuse et/ou de phase d'émission cohérente, placé sur le trajet optique correspondant entre la source d'au moins deux faisceaux cohérents et le déflecteur optique correspondant et raccordé électri- quement à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux. Ceci offre la possibilité de former d'une façon très simple des images auxiliaires dynamiques sans faire appel à des dispositifs mécaniques mobiles. Il est utile que, sous une de ses formes de réalisation particulières, l'imageur auxiliaire comporte au moins un rotateur de polarisation installé sur le trajet optique correspondant, entre la source d'au moins deux faisceaux cohérents et le déflecteur optique correspondant. Ceci permet de créer des images auxiliaires comportant une partie constante dans le temps et arbitrairement variable dans l'espace. Sous une de ses formes de réalisation particulières, le rotateur de polarisation peut être raccordé à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux. Ceci permet un réglage très simple de contraste dans l'image auxiliaire. Il est possible que, dans l'une de ses formes de réalisation particulières, l'imageur auxi- liaire comporte, disposés les uns à la suite des autres, une matrice de sources émissives, une matrice de clichés optiques, un système de projection matri- ciel et un additionneur optique propre, couplé à l'entrée optique correspondante du distributeur optique Chaque source émissive de la matrice de sources émissives est, dans ce cas, couplée opti- quement, par la voie correspondante du système de projection matriciel et par le cliché optique cor- respondant de la matrice de clichés optiques, à l'entrée correspondante de l'additionneur optique propre raccordée électriquement à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux. Ceci offre un maximum d'avantages de coût et de simplicité dans la réalisation de l'imageur auxiliaire et de ses organes essentiels. Il est encore possible que l'une de ses formes de réalisation particulières de l'imageur auxiliaire comporte une matrice de condenseurs disposée entre la matrice de sources émissives et la matrice de clichés optiques. Ceci permet d'utiliser dans l'imageur auxiliaire des sources émissives moins coûteuses et moins puissantes. Dans ce qui suit, le dispositif pour le traitement des images selon l'invention sera décrit dans des exemples spécifiques de réalisation en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente le schéma synoptique d'un dispositif pour le traitement des images d'objet selon l'invention; la figure 2 montre le schéma synoptique d'un convertisseur d'image photo-électrique, selon l'invention; la figure 3 montre le schéma synoptique d'un distributeur optique; la figure 4 représente le schéma synoptique d'une forme de réalisation particulière du distribu- teur optique; la figure 5 représente le schéma synoptique d'un imageur auxiliaire selon l'invention; la figure 6 est le schéma synoptique d'un imageur auxiliaire selon l'invention; la figure 7 est une version du schéma synoptique du distributeur optique selon l'invention; la figure 8 est le schéma synoptique d'une source de tension réglable selon l'invention; la figure 9 est le schéma synoptique d'un analyseur de signaux selon l'invention; la figure 10 est le schéma de l'unité de préanalyse des signaux selon l'invention; la figure 11 est le schéma synoptique d'un organe d'analyse photométrique selon l'inven- tion; La figure 12 est le schéma synoptique d'une unité de formation des signaux de commande selon l'invention; la figure 13 est le schéma synoptique d'un formateur de signaux de validation; la figure 14 est le schéma synoptique d'un organe de formation des signaux de commande d'un imageur auxiliaire, selon l'invention; la figure 15 est le schéma synoptique d'un organe de formation des signaux de commande du variateur de fréquence porteuse selon l'invention; la figure 16 est le schéma synoptique d'un transcodeur; la figure 17 est le schéma synoptique d'un organe de formation des signaux de commande d'un distributeur optique selon l'invention; la figure 18 est le schéma synoptique d'une voie de l'imageur principal selon l'invention; la figure 19 est le schéma synoptique d'un organe de formation des signaux de commande des moyens d'entraînement des organes du distributeur optique selon l'invention; * la figure 20, est le schéma synoptique d'un or- gane de formation des signaux de commande de l'imageur principal selon l'invention; la figure 21, représente les chronogrammes illustrant le fonctionnement du dispositif selon l'in- vention. Le dispositif pour le traitement des images d'objets selon l'invention comporte un imageur principal 1 (fig 1) et un imageur auxiliaire 2 dont chacun est en couplage optique, par un distributeur optique réglable 3, avec un convertisseur d'image photo-électrique 4 réa- lisé en structure semiconductrice multicouche et rac- cordé à un analyseur de signaux 5 Les sorties de l'ana- lyseur de signaux 5 sont raccordées aux entrées respec- tives des imageurs principal 1 et auxiliaire 2, du dis- tributeur optique réglable 3 et du convertisseur d'image photo-électrique 4. L'imageur principal 1 sert à former l'image à traiter sur l'entrée optique du convertisseur d'image photo-électrique 4 Comme imageur principal 1, le dispo- sitif pour le traitement des images utilise un imageur multivoie, le nombre de voies pouvant être quelconque une, deux, trois et au-delà Dans ce qui suit, on traite plus en détail un cas particulier d'imageurs à deux voies puisque cela permet de mettre en évidence les attri- buts intégraux des images caractéristiques de la forme de corps tridimensionnels Chacune des deux voies 6 et 7 de l'imageur principal 1 est optiquement couplée au con- vertisseur d'image photo-électrique 4 par le distributeur optique réglable 3, unique pour toutes les voies. Le convertisseur d'image photo-électrique 4, destiné à produire les signaux représentatifs des attri- buts d'image, comporte des photorécepteurs 8, 9, 10, 11, un bloc 12 d'illumination de l'objet, une structure semi- conductrice multicouche 13 (fig 2) et une source de tension réglable 14 On a représenté de façon symboli- que la charge 15 de la structure multicouche 13 couplée optiquement à la sortie correspondante du distributeur optique 3 et raccordée électriquement aux sorties de la source de tension réglable 14 dont l'entrée est rac- cordée à la sortie correspondante de l'analyseur de si- gnaux 5 (fig 1) La sortie de la structure 13 (fig 2), qui constitue la sortie du convertisseur d'image photo- électrique 4 (fig 1), est raccordée à l'entrée corres- pondante de l'analyseur de signaux 5. Le convertisseur d'image photo-électrique du dispositif selon l'invention peut faire appel à diffé- rents types de structures semiconductrices multicouches existantes dont, par exemple, celles décrites dans le brevet US, A, 3787823, dans le brevet US, A, 3519349 ainsi que dans le certificat d'auteur SU, A, 915683. La dernière desdites structures semiconductri- ces qui se présente comme un sandwich comportant des couches successives "électrode transparente-semiconduc- teur à bande interdite large diélectrique-semiconduc- teur à bande interdite étroite" est le meilleur choix pour le dispositif de traitement des images selon l'in- vention. La structure multicouche 13 (fig 2) comporte en succession une couche électroconductrice transparente 16, une couche de semiconducteur à bande interdite large 17, une couche diélectrique 18, une couche de semicon- ducteur à bande interdite étroite 19 et une électrode arrière 20 L'entrée électrique de la structure 13 est constituée par le contact ohmique avec la couche 16, la sortie électrique étant reliée soit à l'électrode 20, soit à la couche 16 précitée. Le distributeur optique 3 (fig 1) sert à transférer vers l'entrée optique du convertisseur photo- électrique 4 des images optiques créées par l'imageur principal 1 et par chaque voie 6, 7 de l'imageur auxi- liaire 2 Grâce à ce distributeur 3, l'entrée optique du convertisseur photo-électrique 4 peut recevoir non seulement des images issues des imageurs principal 1 et auxiliaire 2 mais, simultanément, toute combinaison de celles-ci Ceci permet au dispositif selon l'invention de dégager les attributs caractéristiques des objets "plans" comme tridimensionnels Tous les organes du distributeur optique 3 sont réalisables à l'aide d'une variété d'éléments optiques: éléments optiques discrets classiques en verres appropriés (lentielles, prismes), éléments planar obtenus par la technique d'optique à gradient d'indice, formes mobiles et éléments à fibres optiques. Le distributeur optique 3 comporte disposés à la suite les uns des autres au moins un additionneur op- tique 21 et un séparateur de lumière 22, en couplage optique avec l'un des photorécepteurs 8 (fig 1) et avec l'entrée optique du convertisseur photo-électrique 4. L'une des entrées de l'additionneur optique 21 (fig 3) est reliée à l'imageur auxiliaire 2 (fig 1), et les autres sont reliées aux sorties des voies respectives 6, 7 de l'imageur principal 1 Le distributeur optique 3 peut également comporter autant de séparateurs de lumière 23, 24 (fig 4) qu'il y a de voies 6, 7 de l'imageur principal 1 Chaque séparateur de lumière 23, 24 est alors optiquement couplé à l'entrée optique correspondan- te de l'additionneur optique 21, ainsi qu'à la sortie de la voie correspondante 6, 7 de l'imageur principal 1 (fig 1) et à l'entrée optique du photorécepteur corres- pondant. L'imageur auxiliaire 2 (fig 1) a pour rôle de créer des images dont se sert le convertisseur d'ima- ge photo-électrique 4 pour produire des signaux représentatifs des attributs à dégager: accord optique du convertisseur 4 à la forntion à réaliser Cet ima- geur 2 peut être un générateur d'image de télévision tel qu'un générateur de symboles de même que divers dis- positifs à base de mémoire optique de toute sorte, par exemple de mémoire holographique bien connue L'une des formes de réalisation particulières de l'imageur auxi- liaire 2 contient disposés à la suite les uns des autres et optiquement liés entre eux une source 25 d'au moins deux faisceaux cohérents (fig 5) aàcordés entre eux en fréquence porteuse, en phase et en polarisation, des modulateurs optiques d'intensité de rayonnement 26, 27, 28, des déflecteurs optiques 29, 30, 31, à raison d'un par faisceau, et une matrice d'hologrammes 32, la sortie optique de chaque hologramme constituant celle de l'ima- geur auxiliaire 2 (fig 1). Les entrées électriques de chaque modulateur 26, 27, 28 (fig 5) et de chaque déflecteur 29, 30, 31 sont raccordées aux sorties respectives de l'analyseur de signaux 5 (fig 1) Ceci offre la possibilité de créer, avec un nombre relativement petit de trames de mémoire optique, une quantité très importante d'images auxiliaires Ainsi, si chacun des faisceaux comporte N hologrammes, la quantité résultante d'images auxi- liaires sera égale à N + 3 N 2 + 3 N Pour N = 10, la quantité de différentes images formées dépasse 1,3 '103 même sans prendre en considération l'effet des modula- teurs d'intensité 26, 27, 28 (fig 5). L'imageur auxiliaire 2 (fig 1) de la fig 5 comporte, lui aussi, au moins un variateur 33 (fig 5) de fréquence porteuse d'émission cohérente placé sur le trajet optique, entre une source émissive 25 et un déflecteur correspondant 30 L'entrée électrique du variateur de fréquence porteuse 33 est raccordée à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux 5 1 9 (fig 1) Cela permet de créer, sans nécessiter des or- ganes mécaniques mobiles, des images auxiliaires dyna- miques (variables dans le temps), nécessaires pour met- tre en évidence les attributs spatiaux-fréquentiels des images L'imageur 2 peut également comporter un variateur de phase d'émission 34 (fig 5), un rotateur de polarisation 35, installé l'un après l'autre sur le trajet optique de l'un des faisceaux comme c'est le cas du variateur de fréquence porteuse de l'émission 33 Ceci permet d'assurer une gestion autonome de la composante constante (dans le temps) et variable (dans l'espace) des images auxiliaires indépendamment des composantes variables dans le temps desdites images ce qui est important pour le traitement des images des objets texturés à texture bien prononcée En défi- nitive, l'imageur auxiliaire 2 de la fig 5 assure la création d'un très grand nombre d'images statiques et dynamiques pratiquement arbitraires, pour une vitesse élevée de rafraîchissement de ces images Cela permet d'isoler à l'aide du dispositif selon l'invention une quantité très importante (plus de 1000) de différents attributs d'images en temps réel ( 0,1 à 2 s) de la plu- part des processus industriels sans saturer les blocs de calcul du dispositif Il en résulte une souplesse maximale du dispositif alliée à une très grande effi- cacité système. D'autre part, il existe de nombreuses applica- tions industrielles o les attributs à dégager peuvent être bien moins nombreux, par exemple de 10 à 40 Dans ce cas, l'imageur auxiliaire 2 (fig 1) peut être d'une conception beaucoup plus simple (fig 6) et comporte alors une matrice de sources émissives 36, 37, 38, 39 (fig 6), par exemple de diodes électroluminescentes, un système de projection matriciel 40, une matrice de transparences optiques 41 et un additionneur optique 42, chaque source émissive 36, 37, 38, 39 de la matrice de sources émissives étant raccordée à la sortie corres- pondante de l'analyseur de signaux 5 (fig t). Ainsi conçu, l'imageur auxiliaire 2 est réa- lisable avec des éléments optiques matriciels tramés bon marché ce qui offre une simplification 9 significa- tive de la technologie et facilite d'autant l'aligne- ment des organes optiques. Immédiatement après le distributeur optique 3 (fig 1) dans le dispositif est disposée une rangée de photorécepteurs 8, 9, 10, 11 destinés à la formation des signaux de norme Chacun des photorécepteurs 8, 9, , 11 est optiquement couplé à:une sortie correspon- dante du distributeur optique 3 et électriquement rac- cordé à une entrée correspondante de l'analyseur de signaux 5. L'analyseur de signaux 5 (fig 1) est destiné à la préamplification et à l'analyse primaire de si- gnaux provenant du convertisseur d'image photo-électri- que 4 et des photorécepteurs 8 à 11, à la reconnaissance et au traitement des images de même qu'à la création de signaux de commande de la totalité des blocs et organes du dispositif assurant son adaptation à toutes les fonc- tions à réaliser, tant principales (par exemple, la mise en évidence des attributs) qu'auxiliaires (par exemple, initialisation de tous les organes) Ce bloc sert également à échanger les données avec des disposi- tifs extérieurs. L'une des formes de réalisation particulières du distributeur optique est prévue pour la mesure di- recte du volume "visible" d'un objet à partir de son image A cet effet, le distributeur optique 3 comporte un organe 43 (fig 7) d'inversion d'image suivant une coordonnée, placé sur le trajet optique, entre l'une des voies, par exemple la voie 6 en aval de l'imageur principal 1 (fig 1), et en amont de l'entrée respective de l'additionneur optique 21 (fig 4). Pour que le distributeur optique 3 (fig 1) soit capable d'opérer les déplacements mutuels des images auxiliaires et à traiter et leur transfert vers l'en- trée du convertisseur photo-électrique 4 au cours de la création des signaux-attributs d'images du type fonc- tions d'autocorrélation et fonctions de corrélation croisés, le distributeur optique est doté d'organes supplémentaires Ce sont des organes de balayage 44, 45, 46 (fig 7), un organe de rotation d'image 47, des obturateurs optiques 48, 49, 50 L'organe de balayage 44 se situe sur le trajet optique entre l'une des sor- ties du séparateur de lumière 23 et l'entrée correspon- dante de l'additionneur optique 21, l'organe de balayage étant placé entre la deuxième sortie du séparateur de lumière 24 et l'entrée correspondante de l'addition- neur optique 21 L'organe de balayage 46, l'organe de rotation 47 et l'obturateur optique 48 peuvent se succé- der sur le trajet d'un faisceau en aval de la sortie de l'additionneur optique 21 Des obturateurs optiques 49, 50 peuvent se trouver entre la sortie de chaque voie 6, 7 (fig 1) de l'imageur principal et l'entrée cor- respondante de l'additionneur optique 21 (fig 7), par exemple en amont des séparateurs de lumière 23 et 24. La source de tension réglable 14 (fig 2), qui fait partie du convertisseur d'image photo-électrique 4 (fig 1), sert à produire des signaux de tension dont l'amplitude et la polarité peuvent être établies de fa- çon à adapter électriquement la structure semiconduc- trice multicouche 13 (fig 2) au régime permettant la création des signaux représentatifs des attributs d'ima- ges à isoler Sous une de ses formes de réalisation particulières, la source de tension régrlable comporte un comparateur 51 (fig 8) dont la sortie e t raccordée à l'entrée électrique de la structure semiconductrice multicouche 13 (fig 2), des portes 52, 53 (fig 8) et une paire de formateurs de niveau de tension 54, 55, raccordés chacun à une entrée correspondante du compara- teur 51 à travers les portes respectives 52, 53, les entrées de chaque formateur de niveau de tension et les entrées de commande de chaque porte étant raccordées aux sorties respectives de l'analyseur de signaux 5 (fig 1). L'une des formes de réalisation particulières de l'analyseur de signaux comporte en série une unité 56 de préanalyse des signaux (fig 9) raccordée aux sor- ties du convertisseur d'image photo-électrique 4 (fig 1) et des photorécepteurs 8, 9, 10, 11, un organe 57 (fig 9) d'interfaçage et d'échange des données, un micro-ordinateur 58 et une unité 59 de formation des signaux de commande qui a ses entrées raccordées aux sorties respectives de l'unité de préanalyse 56 et de l'organe d'interfaçage 57, et ses sorties, réunies aux entrées respectives de chaque voie 6, 7 (fig 1) de l'imageur principal 1, de l'imageur auxiliaire 2, du distributeur optique 3, du convertisseur d'image photo- électrique 4 et du bloc d'illumination 12. L'unité de préanalyse des signaux 56 (fig 9) est prévue pour l'amplification, la conversion analogi- que numérique, l'analyse photométrique des signaux four- nis par le convertisseur photo-électrique 4 (fig 1) et par les photorécepteurs 8, 9, 10, 11 de même que pour la formation des signaux de commande (fig 9) Cette unité 56 peut comporter en série un bloc de préamplifi- cateurs 60 (fig 10), un convertisseur analogique numé- rique 61, un bloc de registres de sortie 62, un multiple- xeur 63 et un organe d'analyse photométrique 64 qui a ses entrées raccordées aux sorties respectives du bloc de préamplificateurs 60, et ses sorties, reliées aux entrées respectives du bloc de registres de sortie 62 et de l'unité de formation des signaux de commande 59 (fig 9). A titre d'exemple, l'organe d'analyse photo- métrique 64 (fig 10) peut comporter quatre compara- teurs en parallèle 65, 66, 67, 68 (fig 11), dont les sorties sont raccordées à travers un commutateur 69 aux entrées respectives de l'unité de formation des signaux de commande 59 (fig 10), et un indicateur de zéro 70 (fig 11) placé entre la sortie de l'un des com- parateurs 65 et l'entrée respective du bloc de registres de sortie 62 (fig 10). L'organe d'analyse photométrique 64 (fig 10) comporte de plus une source de signal de référence 71 raccordée aux entrées respectives des comparateurs 65, 66, 67, 68 dont le reste des entrées sont raccordées aux sorties respectives du bloc de préamplificateurs 60 (fig 10) L'entrée de commande du commutateur 69 (fig. 11) est reliée à la sortie correspondante de l'unité de formation de signaux de commande 59 (fig 9). A titre d'exemple, l'unité de formation des si- gnaux de commande 59 (fig 9) peut comporter un organe 72 (fig 12) de formation des signaux de commande de l'imageur auxiliaire 2 (fig 1), un organe 73 (fig 12) de formation des signaux de-commande du distributeur optique 3 (fig 1), un organe 74 (fig 12) de formation des signaux de commande du bloc d'illumination 12 (fig. 1), un organe 75 (fig 12) de formation des signaux de commande de l'imageur principal 1 (fig 1) Ladite unité possède également un formateur de signaux de valida- tion 76 (fig 12), dont les sorties sont raccordées aux entrées respectives des organes 72, 73, 74, 75, et des portes 52, 53 (fig 8) de la source de tension réglable 14 (fig 2), des circuits OU 77, 78, 79 et d'un distri- buteur de codes 80 Les sorties du distributeur de codes sont raccordées aux entrées respectives de la source de tension réglable 14 (fig 2) notamment aux entrées des formateurs de niveau de tension 54, 55 (fig 8), des organes 72, 74, 76 (fig 12) et des circuits OU 77, 78, 79 (fig 12) directement, et des organes 73, 75 à tra- vers les circuits OU 77, 78, 79. Sur la fig 12, les flèches simples désignent des liaisons à une voie et les doubles, des bus Les entrées respectives des organes 73, 75 sont reliées à travers les circuits OU 77, 78, 79 aux sorties de l'organe 59 et de l'indicateur de zéro 70 (fig 11) de l'organe d'analyse photométrique 64 (fig 10), l'entrée du distributeur de codes 80 (fig 12) étant raccordée à la sortie correspondante de l'organe d'interfaçage 57 (fig 9). Le formateur de signaux de validation 76 (fig. 12) peut contenir une horloge 81 (fig 13) dont la sortie est reliée en parallèle à des organes identiques de formation des signaux de validation 82, 83, 84, 85 qui ont chacun leurs autres entrées raccordées deux par deux aux sorties du distributeur de codes 80 (fig 12), la sortie de chacun des organes 82, 83, 84, 85 (fig. 13) étant raccordée à l'entrée de l'organe correspon- dant 72, 73, 74, 75 (fig 12) et des portes 52, 53 (fig 8) de la source de tension réglable 14 (fig 2). L'organe 72 de formation des signaux de com- mande de l'imageur auxiliaire 2 (fig 5) peut comporter des formateurs de signaux de commande 86, 87, 88, 89, , 91, 92 (fig 14) dont les entrées sont raccordées aux sorties respectives du distributeur de codes 80 (fig 12), soit à travers des portes 93, 94, 95, 96, 97 (fig 14) soit à travers des portes 98, 99, 100, grou- pées deux par deux en série, et des transcodeurs respec- tifs 101, 102, 103 Les entrées de commande des portes 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 et des transcodeurs 101, 102, 103, sont raccordées aux sorties respectives du formateur de signaux de validation 76 (fig 12). L'organe 89 (fig 14) de formation des signaux de commande du variateur 33 (fig 5) de fréquence por- teuse de l'émission peut comporter un générateur sinu- soldal 104 (fig 15), un convertisseur numérique-ana- logique 105, des additionneurs 106, 107 et des ampli- ficateurs de puissance 108, 109, montés deux par deux en série, et un déphaseur de 7-/2 110 Les sorties des deux amplificateurs 108, 109 sont raccordées, par exemple, au cristal d'un modulateur de phase à effet Pockels; les entrées de l'additionneur 106 sont raccor- dées aux sorties des organes 104, 105 directement; l'en- trée de l'additionneur 107 est reliée à la sortie de l'organe 104 à travers le déphaseur 110 de T(/2 du si- gnal sinusoïdal, et à la sortie de l'organe 105, di- rectement Les entrées des organes 104, 105 sont raccor- dées aux sorties respectives du distributeur de codes (fig 12). Les transcodeurs 101, 102, 103 (fig 14) peu- vent comporter une paire de registres tampons 111, 112 (fig 16) qui ont leurs entrées raccordées à la sortie du distributeur de codes 80 et leur sortie, réunie à la sortie du transcodeur à travers un commutateur comman- dé 113 relié à la sortie correspondante du formateur de signaux de validation 76 (fig 12) à travers une bascule de comptage 114 (fig 16). Cette forme de réalisation particulière de l'organe 72 (fig 12) est supposée utiliser un rota- teur de polarisation 35 non commandé (fig 5) qui fait tourner le plan de polarisation de l'émission de 71 (lame i) dans l'imageur auxiliaire de la fig 5 2 Dans l'une de ses formes de réalisation particu- lières, l'organe 73 (fig 12) peut comporter un for- mateur 115 (fig 17) de signaux de commande des moyens d'entraînement des organes du distributeur optique 3 (fig 1),un transcodeur 116 (fig 17) et une porte 117. Chaque voie 6,7 de l'imageur principal 1 (fig 1) peut contenir un système de projection 118 (fig 18) et un régulateur de flux lumineux 119. L'organe 73 (fig 12) de formation des signaux de commande du distributeur optique 3 peut comporter des formateurs de signaux de commande 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 (fig 19) des portes 127, 128, 129, 130, 131 et une bascule 132. Les formateurs 123, 124, 125, 126 sont rac- cordés aux sorties respectives du distributeur de codes 80 (fig 12) à travers les portes 128, 129, 130, 131; le formateur 120 (fig 19) est relié à la sortie du circuit 77 (fig 12) à travers la porte 127 (fig 19) et la bascule 132; les formateurs 121, 122 sont raccordés aux sorties des circuits 78, 79 (fig 12) respectivement. Les entrées de commande des portes 127, 128, 129, 130, 131 (fig 19) sont raccordées aux sorties respectives du formateur 76 (fig 12). L'organe 75 (fig 12) de formation des signaux de commande de l'imageur principal 1 (fig 1) comporte des formateurs 133, 134 (fig 20) de signaux de commande des régulateurs de flux lumineux 119 (fig 18), rac- cordés aux sorties respectives du distributeur de codes (fig 12) à travers des portes 135, 136 (fig 20) dont les entrées de commande sont raccordées aux sorties respectives de l'organe 76 (fig 12). Le dispositif fonctionne de la façon suivante. Une impulsion de déclenchement provenant de dispositifs extérieurs (non figurés) vient sur l'ana- lyseur de signaux 5 (fig 1) qui produit les signaux de commande de la totalité des blocs du dispositif. L'imageur principal 1 crée alors sur l'entrée optique du convertisseur photo-électrique 4 des images d'objets recueillis par chacune de ses voies. L'imageur principal 1 peut avoir un nombre différent de voies Par exemple, en cas de deux voies identiques à axes optiques parallèles, l'imageur prin- cipal 1 constitue un formateur d'images binoculaires. La création des signaux d'attributs d'image d'un objet est due à l'éclairage du convertisseur photo- électrique 4 par l'image auxiliaire. L'imageur auxiliaire 2 (fig 1) produit une image de commande d'un type donné qui, pendant un temps donné, arrive par le distributeur optique 3 sur l'entrée optique du convertisseur photo-électrique 4 La même entrée reçoit les images créées par les voies 6 et 7 de l'imageur principal 1 à partir des réflexions lumi- neuses sur l'objet illuminé à l'aide du bloc d'illumi- nation 12 Les images d'objet se transmettent en des temps prédéterminés sur l'entrée optique du convertis- seur photo-électrique 4 à partir de toute voie de l'imageur principal 1 (ou de plusieurs voies à la fois) par le distributeur optique 3 de telle façon qu'elles se disposent et/ou se déplacent convenablement l'une par rapport à l'autre ou par rapport à l'image de commande. Une partie de l'émission transportant l'image d'objet et l'image de commande est dirigée par le distributeur optique 3 vers les photorécepteurs 8 à 11 pour contribuer à la normalisation des signaux d'in- formations-attributs d'images et à l'équilibrage photo- métrique des voies de l'imageur principal 1. Dans le convertisseur d'image photo-électrique 4 à structure semiconductrice multicouche 13, le signal de sortie total U a pour expression U k 5 11 (xy),I 2 (x, y) dxdy yy G A ( 1), o 11 (x,y) est l'image formant un relief de charges électrostatiques; I 2 (x,y) est l'image formant des paires électron-trou à l'étape de lecture; K est le facteur de proportionnalité ca- ractéristique de la photosensi- bilité de la structure multi- couche du convertisseur 4 soumis aux paramètres structurels concrets et à la valeur de tension appli- quée à la structure; A est la surface photosensible du conver- tisseur. N'importe laquelle desdites images I (x,y) ou I 2 (xy) peut être soit l'image de l'objet à recon- naître, soit une image de commande Cela signifie que le dispositif proposé pour mettre en évidence les attri- buts est capable de créer en un seul cycle de fonction- nement un signal correspondant à tout attribut existant des images en forme de moment généralisé tel que le flux de rayonnement intégral, la surface de projection de l'objet, les coordonnées du centre de gravité de la * surface de projection de l'objet ou du centre de gra- vité lumineux, les paramètres d'orientation, les sections de forme quelconque, les moments polynomiaux bidimension- nels, etc Le type de l'attribut à dégager tient à celui de l'image de commande. Lorsqu'il s'agit de faire déplacer l'image de commande par rapport à l'image de l'objet ou inver- sement, on cherche à isoler les signaux U(t) correspon- dant à la fonction de corrélation bidimensionnelle: U(t) e K p f I 1 (X,Y) I 2 ((x-Vx(t))(y-Vy(t))3 dxdy I ( 2) o Vx et Vy sont les vitesses de déplacement relatif des images suivants les axes X, Y. Dans ce cas, le convertisseur d'image 4 peut avoir trois régimes de fonctionnement principaux: "perception", création du relief de charges électrostatiques par l'image I 1 (x, y); "lecture":création du signal de sor- tie traduisant l'attribut d'image; "effacement" du re- lief de charges électrostatiques Pour effacer le relief de charges électrostatiques, il faut, par exemple, appliquer une tension positive (relier le pâle positif à l'entrée électrique, c'est-à-dire à la couche d'élec- trode électroconductrice transparente 16) à la structu- re semiconductrice multicouche 13 du convertisseur d'ima- ge 4 tout en éclairant uniformément la couche de semi- conducteur à large bande interdite avec un rayonnement dont le spectre correspond à la photoconductibilité intrinsèque de cette couche (pour le semiconducteur à bande interdite étroite du type P, la polarité de ten- sion s'inverse). Les images I 1 et I 2 sont projetées sur l'en- trée optique du convertisseur 4 pendant les différents cycles de son fonctionnement. Le fonctionnement individuel des blocs du dis- positif sous leurs formes de réalisation particulières représentées aux figures 1 à 21 est le suivant Une im- pulsion de déclenchement en provenance de l'extérieur vient sur l'analyseur de signaux 5, à savoir à travers l'organe 57 (fig 9) sur le micro-ordinateur 58 qui lan- ce des suites de codes en vue d'adapter le dispositif au régime désiré Ces suites de codes arrivent sur l'unité de formation des signaux de commande 59 Dans l'unité 59, les codes se répartissent dans le distributeur de codes 80 (fig 12) pour venir sur les entrées du for- mateur 76 de signaux de validation et des organes 72, 73, 74, 75 de formation des signaux de commande pour les imageurs principal 1 (fig 1) et auxiliaire 2, le dis- tributeur optique 3 et le bloc d'illumination 12 En même temps, les codes sur les sorties du distributeur 80 et du formateur de signaux de validation 76 entrent dans la source de tension réglable 14 (fig 2) qui pro- duit des tensions de niveaux positif et négatif respec- tivement à destination de l'analyseur 5 aux moments fixés par les signaux de validation fournis par l'orga- ne 76 (fig 12) aux portes 52, 53 (fig 8). Au cours du fonctionnement du dispositif, les temps des signaux de commande pour divers organes sont donnés par l'horloge 81 (fig 13) à l'aide des forma- teurs autonomes de signaux de validation 82, 83, 84, 85, gérés par les codes issus du distributeur de codes 80 (fig 12). Dans ce cas, le comparateur 51 (fig 8) four- nit des impulsions de tension de valeur et de polarité requises à l'entrée électrique de la structure semi- conductrice multicouche 13 (fig 2) pour lui imposer le régime électrique désiré. Chaque voie 6, 7 de l'imageur principal 1 peut contenir un régulateur de flux lumineux 119 (fig 18) géré par l'analyseur de signaux 5 au moyen de signaux de commande délivrés par les formateurs 133, 134 (fig. ) aux moments fixés par le formateur de signaux de validation 76 (fig 12) La transmission des voies 6, 7 se détermine par les codes venant soit de l'organe 80 (fig 12) soit de l'organe d'analyse photométrique 64 (fig 10). L'imageur auxiliaire 2 (fig 1) crée les images correspondant au type de l'attribut d'images à isoler, défini à son tour par les codes générés dans l'analyseur de signaux 5 Pour l'imageur 2 (fig 6) cela se fait de la manière suivante Dans l'analyseur de signaux 5, les codes du distributeur 80 (fig 12) sont appliqués à l'organe 72 (fig 12), à savoir au transcodeur 116 (fig. 17), et de là, aux moments fixés par la porte 117 condi- tionnée par la sortie correspondante de l'organe 76 (fig 12), sur le formateur de signaux de commande (fig 17) qui alimente en impulsions de courant des diodes électroluminescentes respectives 36, 37, 38, 39 (fig 6) des matrices de diodes électroluminescentes. La diode électroluminescente intéressée, par exemple 36, émet un rayonnement qui éclaire, le cliché correspondant de la matrice de clichés 41 et passe par le syzt&mc de projection matriciel 40, l'additionneur optique 42, le distributeur optique 3 (fig 1) vers l'entrée optique du convertisseur photo-électrique 4. L'imageur auxiliaire 2 représenté à la ng, 6 ne peut créer que des images statiques dont le nombre est égal à celui de sources émissives 36, 39 (diodes électroluminescentes) dans la matrice de sources émis- sives. L'imageur auxiliaire 2 représenté à la fig 5 possède des possibilités accrues et fonctionne de la façon suivante Les trois faisceaux cohérents de la source 25, dont l'intensité est atténuée convenablement dans les modulateurs optiques d'intensité 26, 27, 28, (fig 5), atteignent les déflecteurs 29, 30, 31 (fig. ) Ces faisceaux sont déviés par les déflecteurs vers les hologrammes individuels des matricesd'hologrammes 32 conformément aux ordres venus des formateurs 90, 91, 92 (fig 14) qui spécifient les images à restituer de la matrice d'hologrammes 32 A la sortie de l'imageur auxiliaire on aura alors une image totale I t 29 + 30 31 ( 3) o les indices correspondent aux numéros de référence des déflecteurs à la figure 5 Le variateur 33 fait décaler la fréquence porteuse de l'émission Q +&D La répartition résultante d'intensité aura alors une partie constante correspondant à I 31 et une partie dynamique correspondant à la somme cohérente (I 29 +I 30), variable en permanence sans l'intervention d'aucun or- gane de balayage, ce qui est décrit par l'expression. I = t 31 (xy) + { (i 29 +I 30) (x,y,t) ( 4) De cette façon, l'imageur auxiliaire 2 repré- senté à la fig 5 permet la création des images stati- ques comme dynamiques dont le nombre total peut être considérable (audessus de 103) Si N 1 est le nombre d'hologrammes dans la matrice 32 éclairés par le dé- flecteur 31, N 2, par le déflecteur 30 et N 3, par le déflecteur 29, le total des images statiques à créer (abstraction faite de la possibilité de réglage en in- t 10 tensité à l'aide des organes 26, 27, 28) est égal è N N 1 N N 3 N+ NN NN + ' N 3 + Ni+N 2 +N ( 5) 2 ' 3 2 N 1 3 N 3 N+ 2 +N 3 Le fonctionnement des modulateurs optiques d'intensité 26, 27, 28 et des déflecteurs optiques 29, , 31 s'effectue de façons universellement connues. Le variateur 33 de fréquence porteuse d'émission peut être réalisé à l'aide d'un modulateur électro-optique de phase à effet Pockels Cela permet d'effectuer, avec un seul organe, le déphasage et le changement de la fréquence porteuse d'émission A cet effet, les codes correspondant au décalage de fréquenceà"et à celui de phase A'9 sont appliqués au générateur sinusoidal va- riable 104 (fig 15) et au convertisseur numérique- analogique 105, respectivement Le générateur 104 (fig. ) délivre des signaux sinusoidaux à fréquence f = 2 IAQ le niveau du signal de sortie du convertisseur étant représentatif de & q Les signaux sur les sorties des additionneurs 106 et 107 sont appliqués-: à travers les amplificateurs de puissance 108 et 109 aux plaques du modulateur électro-optique de phase 33. Chacun des déflecteurs 29, 30, 31 (fig 5) peut assurer la génération alternée de deux types spé- cifiques d'images ce qui offre la possibilité d'en effectuer le filtrage Pour ce faire, les signaux de commande des déflecteurs sont formés dans le bloc 72 (fig 12), à savoir dans les transcodeurs 101, 102, 103 (fig 14) dont chacun est capable de délivrer un par un les codes d'une paire donnée sous contrôle de la bas- cule de comptage 114 (fig 16). Le distributeur optique 3, à l'aide de sépara- teurs de lumière 23 et 24 (fig 4), permet la réparti- tion de l'énergie d'émission entre les photorécepteurs et Il (fig 1) et les entrées de l'additionneur optique 21 (fig 3, 4) qui reçoivent l'émission à tra- vers l'organe de balayage 45 (en provenance du sépara- teur de lumière 24) (fig 7) ou à travers l'organe 43 d'inversion d'image et l'organe de balayage 44 Après l'additionneur optique 21, (fig 7), une partie d'émis- sion tombe sur les photorécepteurs 8, 9 (fig 1) et, après la traversée de l'organe de balayage 46, de l'or- gane de rotation 47 du séparateur de lumière 22 et de l'obturateur optique 48, sur l'entrée optique du conver- tisseur d'image *h-ot&-électrique 4 (fig 1), c'est-à- dire, sur la structure semiconductrice multicouche 13 (fig 2). La commande des moyens d'entraînement des orga- nes de balayage 44, 45, 46, 47 et de l'obturateur opti- que 48 est assurée par l'organe 73 (fig 12) de forma- tion des signaux de commande du distributeur optique, à savoir par des formateurs 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 qui reçoivent, aux temps fixés par les signaux de validation venant de l'organe 76 (fig 12), à tra- vers des portes 127, 128, 129, 130, 131, les codes caractéristiques du régize de fonctionnement du dispo- sitif Les signaux de commande font fonctionner les organes de balayage 44, 45, 46, 47 de façon que les ima- ges prennent des positions réciproques convenables ou se déplacent l'une par rapport à l'autre. De cette façon, les images projetées sur l'en- trée optique du convertisseur photo-électrique 4 aux moments donnés peuvent être soumises, grâce au distributeur optique 3, soit à un décalage-soit à un déplacement continu relatif convenable, suivant la na- ture de l'attribut à déterminer. L'analyseur de signaux 5 (fig 1) fonctionne de la manière suivante Les signaux issus du convertis- seur photo-électrique 4 et des photorécepteurs 8, 9, 10, Il arrivent sur l'unité de préanalyse 56 (fig 9) et de là, sur l'unité de formation des signaux de commande 59 de même que, à travers l'organe d'interfaçage 57, sur le micro-ordinateur 58 o s'effectuent la normali- sation, le traitement des attributs d'images et leur reconnaissance Dans l'unité 56, les signaux viennent à travers le bloc de préamplificateurs 60 (fig 10) sur l'organe d'analyse photométrique 64 et de là, sur l'unité 59, et à travers le convertisseur analogique- numérique 61, le bloc de registres de sortie 62 et le multiplexeur 63, sur l'organe 57 (fig 9) L'organe 64 produit les signaux pour l'équilibrage photométrique des voies 6, 7 de l'imageur principal 1 A cet effet, les comparateurs 65, 66, 67 (fig 11) soit comparent entre eux les signaux des photorécepteurs 10, 11, soit comparent les signaux du convertisseur photo-électrique 4 aux signaux de référence, soit comparent au niveau de référence les signaux des photorécepteurs 10, 11, soit comparent les signaux du convertisseur photo-électrique 4 aux signaux de référence, soit comparentauuniveau de référence les signaux des photorécepteurs Les signaux résultant de la comparaison viennent par le commuta- teur commandé 69 sur l'organe 75 (fig 12), à travers les circuits OU 78, 79, de même qu'à travers l'indica- teur de zéro 70, sur le bloc de registres de sortie 62 (fig 10) L'organe 75 fournit les signaux de commande des moyens d'entraînement du régulateur de flux lumineux 119 L'état d'équilibre une fois atteint, l'indicateur de zéro 70 intervient. Pour illustrer le fonctionnement du dispositif, la figure 21 donne le chronogramme de certains régimes du dispositif: I-équilibrage photométrique; II-percep- tion de l'image d'un objet (recueillie par l'une des voies 6) sous forme d'un relief de charges enregistré dans la couche de semiconducteur à large bande interdite 17 (fig 2) de la structure semiconductrice multicouche 13 faisant partie du convertisseur d'image photo-électri- que' 4;III-création des signaux-attributs d'images dans le cas o le convertisseur photo-électrique 4 est éclai- ré par l'imageur auxiliaire 2 de la figure 8; IV mise à l'état initial du convertisseur photo-électrique 4. Le chronogramme présente les notations suivantes. La présence d'une impulsion (d'un signal) signifie, par convention, soit un ordre d'ouverture d'un obturateur optique ou de conditionnement d'une porte, soit l'appli- cation des impulsions de tension de polarité indiquée. Les indices hors et entre parenthèses identifient respec- tivement le bloc et l'organe o aboutissent les signaux. Au régime I, l'analyseur de signaux 5 produit des signaux d'ouverture des obturateurs optiques 49, du distributeur 3 qui transmettent l'émission des voies 6, 7 de l'imageur principal 1 (fig 21 a, b,). Après le distributeur 3, l'émission arrive sur les photo- récepteurs 10, 11 dont les signaux comparés servant à évaluer les flux lumineux passant par ces voies En cas d'inégalité des flux lumineux, les régulateurs d'inten- sité de rayonnement 133, 134, intégrés aux voies 6, 7, interviennent pour égaliser les signaux desdits photo- récepteurs (fig 21 c, d) Cela étant, l'indicateur de zéro 7 Q (fig 21, e) de l'analyseur de signaux 5 vient confirmer l'équilibre photométrique Sur l'intervention de l'organe 70, les obturateurs 49, 50 se ferment et l'organe 77 reçoit l'ordre d'ouverture de l'obturateur 48 du distributeur optique 3 (fig 21,f) Sur ce, le régime I d'équilibrage photométrique se termine. Au régime II, l'analyseur 5 crée un signal d'ou- verture de l'obturateur 49 dans le bloc 3 (fig 21,a) et des signaux sur lesquels la structure 13 du conver- tisseur d'image 4 reçoit la tension de valeur et de po- larité respectives (fig 21,g) L'obturateur optique 48 dans le distributeur optique 3 (fig 21,h) s'ouvre, lui aussi Pendant toute la durée d'application de la tension à la structure 13 du convertisseur 4 et de son -10 éclairage par les obturateurs optiques 48, 49 ouverts il y a enregistrement du relief de charges correspondant à l'image de l'objet Le région II terminé, les obtura- teurs optiques 48, 49 se ferment et la tension sur la structure 13 s'annule. -15 Au régime III, de même qu'au régime II, s'ouvre l'obturateur 48 (fig 21,h) dans le distributeur optique 3; le reste des obturateurs demeurent fermés La tension appliquée à la structure est nulle (fig 21,g) Dans l'imageur auxiliaire 2 (fig 6), les diodes électrolumi- nescentes 36, 37, 38 (fig 21, i, j, k) s'illuminent au bout des temps prédéterminés pour permettre la création successive à la sortie 15 de la structure 13 des signaux attributs d'images (fig; 21, 1) Ces signaux viennent à travers les organes 60, 61, 62 et le multiplexeur 63 (fig 10), sur le micro-ordinateur 58 (fig 9) En allu- mant une par une les différentes diodes électrolumines- centes, on lit les signaux représentatifs des attributs de l'image d'objet et déterminés par le type des images enregistrées sur les clichés 41 (fig 6). 3-0 Au régime IV, on efface l'image de charges rési- duelles laissées dans la structure 13 (fig 2) par tous les régimes précédents. Ce régime est analogue au précédent à celà près que pendant toute la durée de l'effacement la structure 13 est sous une tension inverse de celle au régime II de perception (fig 21,g) L'obturateur 48 (fig 21, h) est ouvert et la diode électroluminescente 36 (fig 21, i) est émissive. De cette façon, les régimes y, IV sont auxiliai- res et les régimes II, III sont principaux, au cours de ces régimes sont créés les attributs d'images servant de base au traitement des images, en particulier à la mesure des coordonnées des images et leur reconnaissance. En définitive, le dispositif pour le traitement d'images permet de mettre en évidence en temps réel ( 0,01 à 2 s) une classe très étendue d'attributs d'ima- ges les plus connus pour un minimum de charge sur les circuits d'interfaçage et de performances exigées du micro-ordinateur occupé à traiter les images dans le dispositif Ainsi, la fonction d'entrée del'image dans le micro-ordinateur peut bien être faite par une inter- face standard, le micro-ordinateur est réalisable au- tour de microprocesseurs à 8 bits dont la rapidité de fonctionnement est inférieure à 105 op /s, et il sera possible de dégager plus de 100 à 1000 attributs d'image n 0,5 à 2 s La réalisation de la totalité des blocs et organes du dispositif peut reposer sur des méthodes bien maîtrisées de technologie optico-mécanique usuelle. Un imageur auxiliaire, conçu comme décrit plus haut, confère au dispositif une souplesse extraordinaire en ce qui concerne les types d'attributs d'images à déga- ger et un maximum de simplicité technologique et de fa- cilité de commande La reconfiguration du dispositif n'implique pas un personnel hautement qualifié puis- qu'elle n'est pas liée au remplacement d'un matériel et d'une technologie compliquée En définitive, cela permet de réaliser toute l'électronique de commande (sauf les transmetteurs de puissance) sous forme d'un microordinateur à base d'un monocristal de 8 à 16 bits. De cette façon, les applications du dispositif s'orientent essentiellement vers l'automatique indus- trielle, la robotique et les systèmes de production souples, les systèmes de triage, de mesure sans con- tact fonctionnant en temps réel et adaptés à la mani- pulation des pièces non orientées et à nomenclature rapidement évolutive, etc. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour le traitement d'images com- portant un imageur principal ( 1) et un imageur auxiliai- re ( 2) en couplage optique avec un convertisseur d'image photoélectrique ( 4) réalisé en structure semi-conduc- trice multicouche et raccordé à un analyseur de si- gnaux ( 5), caractérisé par le fait qu'il comprend un distributeur optique ( 3) intercalé, sur le trajet du faisceau, entre la sortie optique de chacun des imageurs ( 1,2) et l'entrée optique du convertisseur d'image photo-électrique ( 4), les sorties de l'analyseur de signaux ( 5) étant raccordées aux entrées électriques respectives des imageurs principal ( 1) et auxiliaire ( 2), du distributeur optique ( 3) et du convertisseur d'image photo-électrique ( 4) respectivement. 2 Dispositif pour le traitement d'images selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fonction d'imageur principal ( 1) est faite par un ima- geur multivoie qui a chacune de ses voies couplée opti- quement au convertisseur d'image photo-électrique ( 4) par le distributeur optique ( 3), unique pour toutes les voies. 3 Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que leconvertiseur d'image photo- électrique ( 4) comporte une structure semiconductrice multicouche ( 13) constituée par un sandwich "électrode transparente-semiconducteur à bande interdite large- diélectrique-semiconducteur à bande interdite étroite" et une source de tension réglable ( 14) à laquelle elle est raccordée, la sortie de cette structure multi- couche étant raccordée à l'une des entrées de l'analy- seur de signaux ( 5) dont l'une des sorties est réunie à l'entrée de la source de tension réglable ( 14). 4 Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte un certain nombre de photorécepteurs ( 8, 9, 10, 11) situés immédiatement en aval du distributeur optique ( 3) et dont chacun est en couplage optique avec la sortie correspondante du distributeur optique ( 3) et en liaison électrique avec l'entrée correspondante de l'analyseur de signaux ( 5). Dispositif selon les revendications 1, 2, 4, caractérisé par le fait que le distributeur optique ( 3) comporte, disposés à la suite les uns des autres, au moins un additionneur optique ( 21) et un séparateur de lumière ( 22) couplé optiquement à l'un des photo- récepteurs ( 9) et à l'entrée optique du convertisseur d'image photoélectrique ( 4), l'une des entrées de l'additionneur optique ( 21) étant reliée à l'imageur auxiliaire ( 2), le reste de ses entrées étant reliées aux sorties des voies respectives de l'imageur prin- cipal ( 1). 6 Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé par le fait que le distributeur optique comporte au moins un additionneur optique ( 21) qui a sa première entrée reliée à l'imageur auxiliaire ( 2), et des séparateurs de lumière ( 23, 24) dont le nombre est celui de voies de l'imageur principal ( 1), chaque séparateur de lumière ( 23, 24) étant en couplage optique avec l'entrée optique correspondante de l'additionneur optique ( 21), de même qu'avec la sortie de la voie correspondante de l'imageur principal ( 1), et avec l'entrée optique du photorécepteur correspondant ( 10,11). 7 Dispositif selon les revendications 5, 6, caractérisé par le fait que le distributeur optique( 3) comporte au moins un organe ( 43) d'inversion d'image suivant une coordonnée, placé sur le trajet optique, entre l'une des voies ( 6) de l'imageur principal ( 1) et l'entrée correspondante de l'additionneur opti- que ( 21). 8 Dispositif selon les revendications 5, 6 et 7, caractérisé par le fait que le distributeur optique ( 3) comporte au moins un obturateur optique ( 48) dis- posé sur le trajet optique, entre la sortie de l'ad- ditionneur optique ( 21) et l'entrée optique du conver- tisseur d'image photo-électrique ( 4), et raccordé électriquement à la sortie correspondante dc l'analyseur de signaux ( 5). 9 Dispositif selon la revendication 8, ca- ractérisé par le fait que le distributeur optique comporte une rangée d'obturateurs optiques ( 49, 50) situés sur le trajet optique, à raison d'un obturateur entre la sortie de chacune des voies de l'imageur prin- cipal ( 1) et l'entrée correspondante de l'additionneur optique ( 21). 10 Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le distributeur optique ( 3) comporte au moins un organe de balayage d'image( 44) disposé sur le trajet optique devant l'une des entrées de l'additionneur optique ( 21) et raccordé électrique- ment à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux ( 5). 11 Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le distributeur optique ( 3) comporte au moins un organe de balayage d'image( 46) situé sur le trajet optique, à la sortie de l'addition- neur optique ( 21), et raccordé électriquement à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux ( 5). 12 Dispositif selon les revendications 10 et 11, caractérisé par le fait qu'au moins un des organes de balayage d'image ( 47) du distributeur optique ( 3) est constitué par un organe de rotation d'image ( 47). 13 Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé par le fait que l'imageur auxiliaire ( 2) comporte, disposés à la suite les uns des autres, une source ( 25) d'au moins deux faisceaux cohérents accordés entre eux en porteuse, en phase et en polari- sation, des modulateurs optiques d'intensité de rayon- nement ( 26, 27, 28) à raison d'un par faisceau; des déflecteurs optiques ( 29, 30, 31) également à raison d'un par faisceau, et une matrice d'hologramme ( 32) dont la sortie optique constitue la sortie optique de l'imageur auxiliaire ( 2), les entrées de chaque modu- lateur de rayonnement ( 26, 27, 28) et de chaque dé- flecteur ( 29, 30, 31) étant raccordées aux sorties respectives de l'analyseur de signaux ( 5). 14 Dispositif selon la revendication 13, ca- ractérisé par le fait que l'imageur auxiliaire ( 2) est complété par au moins un variateur ( 33) de fré- quence porteuse et/ou de phase d'émission cohérente, placé sur le trajet optique correspondant entre la source ( 25) d'au moins deux faisceaux cohérents et le déflecteur optique correspondant ( 30) et raccordé électriquement à la sortie: correspondante de l'analyseur de signaux ( 5). 15 Dispositif selon les revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que l'imageur auxiliaire ( 2) comporte au moins un rotateur de polarisation ( 35) placé sur le trajet optique correspondant entre la source ( 25) d'au moins deux faisceaux cohérents et le déflecteur optique respectif ( 31). 16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que le rotateur de polarisa- tion ( 35) est raccordé à la sortie correspondante de l'analyseur de signaux ( 5). 17 Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé par le fait que l'imageur auxiliaire ( 2) comporte, disposés à la suite les uns des autres, une matrice de sources émissives ( 36, 37, 38, 39), une matrice de clichés optiques ( 41), un système de pro- jection matriciel ( 40) et un additionneur optique propre ( 42) couplé à l'entrée optique correspondante du distributeur optique ( 3),chaque source émissive ( 36, 37, 38, 39) de la matrice de sources émissives étant couplée optiquement, par la voie Correspondante du système de projection matriciel et une transpa- rence optique correspondante de la matrice de trans- parence optique ( 41) étant couplée à l'entrée cor- respondante de l'additionneur optique propre ( 42) etiarra e électriquement à la sortie correspondante de l'analy- seur de signaux ( 5). 18 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'imageur auxiliaire ( 2) comporte une matrice de condenseurs ( 40) disposés entre la matrice de sources émissives ( 36, 37, 38, 39)et la matrice de transparences optiques ( 41).