Brevet FR2697961A1 — publié le 19940513

CAMERA VIDEO DE SURVEILLANCE EN LUMIERE DE JOUR. LUMIERE ARTIFICIELLE. ET OBCURITE TOTALE. L'invention se rapporte à une caméra de télévision utilisée en surveillance comme en télésurveillance, capable de filmer en lumière du jour, en lumière artificielle, dans la pénombre, tout comme dans le noir absolu. il ne s'agit pas d'une technologie issue du principe des caméras en infrarouge. Le but a atteindre était d'obtenir avec un même appareil un fonctionnement quasi identique quelque soit le mode d'éclairage, et même sans aucun éclairage. L'appareil est de forme parallélépipèdique. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut être équipée d'un support articulé sur la base d'une rotule autorisant une orientation en site et en azimute lorsqu'elle doit être fixée à un mur, à un poteau ou à un pilier. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut également être équipée d'un support avec un pas de vis standard photo ou vidéo. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle se destine tout naturellement à la vidéo surveillance d'entrées d'immeubles privés, de leurs parkings privés, extérieurs comme souterrains. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut être intégrée dans des bornes d'éclairage de jardin, dans les abords de propriétés privées comme sur des terrains industriels ou publics. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle se destine plus particulièrement à de la surveillance de nuit dans des lieux faiblement ou pas du tout éclairés, tels que parkings publics souterrains, locaux industriels fonctionnant de nuit à personnel de nuit, locaux de sécurité, couloirs et portes d'accès, galeries marchandes, centres commerciaux, quais de chargement et dépôts de transports routiers et de chemin de fer. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut se destiner en règle générale à tout usage de surveillance, de jour comme de nuit, avec ou sans lumière, dans tous locaux, lieux de passage ou de stockage, quels qu'ils soient. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut être utilisée par des services officiels ou des équipes de sécurité pour permettre la surveillance et l'enregistrement de films vidéo à des fins de prévention ou de sécurité. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut alors être configurée avec un réglage de sensibilité permettant d'optimiser la qualité de l'image. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle, dans ce type d'utilisation, capable de s'alimenter sur la batterie des véhicules. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut être dotée de variantes de systèmes d'éclairage et d'objectifs autorisant le choix des différentes ouvertures d'angle, ainsi que la profondeur de champ souhaitées. La figure 1 représente le panneau avant du système d'éclairage, doté d'un nombre spécifique de cellules photo-émettrices (1) agissant dans le spectre des infrarouges, invisibles à l'oeil, mais détectés par le capteur, d'un type CCD Fig.3 en (17) adapté à cette utilisation, et dont le nombre de ces cellules garantisse un éclairage suffisant, en fonction de l'objectif choisi, de son angle ~d'ouverture et de la profondeur de champ souhaitée. Le courant dans chaque chaîne de cellules, est défini par des résistances figure 1 en (3). Cette caméra se caractérise en ce qu'elle est dotée d'une cellule, Fig. 1 en (2) permettant de réduire sa consommation de jour-ou en cas de lumière artificielle suffisante. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle est dotée d'une photo-diode infrarouge, Fig. 1 en (4) permettant de réduire sa consommation de jour ou en cas de lumière infrarouge excessive en plan rapproché. Figure 1 en (5) apparaissent les trous de fixation du panneau d'éclairage sur le bloc de la caméra. En (6) l'on trouve les point positif et négatif d'alimentation électrique en énergie pour le fonctionnement du panneau d'éclairage. Fig. 1 en (7), apparaît le dégagement réservé au passage de l'objectif de prise de vue. Fig. 3 en (16). Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut être dotée d'une carte optionnelle, construite autour d'un microprocesseur, Fig; 3 en (19) et Fig. 2 en (8), détectant toute anomalie électronique- du panneau d'éclairage Fig. 1 et incrustant un message décrivant le défaut, en surimpression, dans la première ligne du haut de l'image. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle reste compatible à l'utilisation à toute caméra standard de vidéo-surveillance aux normes CCIR (ou EIA). Cette caméra se caractérise en ce que le système d'éclairage utilisé ne génère pas la moindre lueur décelable, caractéristique impérative pour les besoins d'exploitation de cette caméra. Cette caméra se caractérise en ce qu'elle est dotée d'un système permettant de régler la sensibilité du capteur CCD, afin d'optimiser la prise de vue souhaitée de la caméra. Fig.3 en (25), géré par la carte (19). Cette caméra se caractérise en ce qu'elle peut se synchroniser sur le système de gestion vidéo, sur lequel elle peut être raccordée. En figure 2, est représentée une carte de gestion ayant différentes fonctions. La cellule de contrôle de commande d'éclairage du panneau infrarouge, par son connecteur (9), en cas d'insuffisance d'éclairage de jour, ou d'éclairage des locaux. La photodiode infrarouge assurant le contrôle de la puissance d'émission du panneau infrarouge, en cas de saturation lors d'une prise de vue rapprochée dans le noir total, , par son connecteur (10). En figure 2, en (8) le microprocesseur analysant toutes les diodes photoémissives du panneau d'éclairage, génère un texte signalant le type de défaut, et sur quelle chaîne de photo-diodes infrarouges, à Raide des composants (13) et (14), texte qui vient s'incruster dans le signal vidéo (15) avant d'être disponible sur le connecteur arrière de raccordement. Cette caméra se caractérise en ce que tout défaut, ne serait-il que partiel, et de nature insuffisante à empêcher le fonctionnement normal ou suffisant de la caméra, sera connu par l'utilisateur, puisque visible en incrustation dans l'image, et facilitera une intervention préventive, en amont d'une panne, empêchant l'utilisation En figure 3, le circuit imprimé comporte d'autres fonctions secondaires, circuits éléctroniques du traitement du signal vidéo, base de temps, repères numériques pour l'incrustation, circuits de pré-réglages de seuil pour les capteurs photo-électrique ou infrarouge, ainsi que l'alimentation régulée nécessaire à l'électronique de cette carte. Sur la figure 3 l'on voit la caméra en coupe, vue du haut. Au centre (21), le transformateur d'alimentation fournissant les différentes énergies électriques nécessaires aux différentes parties du module CCD. En (20) la platine d'alimentation de puissance fournissant l'énergie, contrôlée par le microprocesseur, au panneau d'éclairage avant représenté en (18), et comporte un système de redressement du courant alternatif et de filtrage en (20), en variante d'une alimentation directe en 12 ou 24 volts par la prise (23). De plus, ce panneau d'éclairage est équipé de composants de très haute qualité, dont chaque composant est surmonté d'une optique garantissant de concentrer l'énergie émise sur un angle avant par centrage sur la perpendiculaire au circuit imprimé sur lequel les composants ont été implantés. En (29) la tôle placée en arrière du panneau d'éclairage infrarouge, et supportant le module CCD (17). En (16) l'objectif (interchangeable) qui est vissé sur la monture type C ou CS de la caméra. De part et d'autre du module CCD (17). Cette caméra se caractérise en ce que le module CCD utilisé (17), a été retenu pour pouvoir offrir les possibilités réquises de nécessité de légères transformations et adaptation du CCD, pour obtenir la qualité souhaitée du produit fini. En (27 et 28) apparaissent deux modules électroniques situés de part et d'autre du module CCD et traitent l'image vidéo lue part le module CCD (17). En (24) la prise d'alimentation du cordon secteur. En (23) la prise d'alimentation du cordon batterie pour l'utilisation embarqué en véhicule. En dessous de (24) est masquée la prise type BNC de raccordement vidéo. En dessous de (23) est masqué le commutateur permettant le choix du mode de fonctionnement automatique de la caméra, ou le mode manuel qui permet d'optimiser la sensibilité du capteur CCD et de son électronique, par le bouton de commande en (25). En (26) l'on distingue un panneau avant de couleur noire qui ferme l'avant de la caméra. Si ce panneau représente une partie de finition de l'appareil, il n'en reste pas moins qu'il est un fait un filtre de lumière ne laissant passer que les infrarouges vers l'extérieur. Un dégagement central permet à l'objectif (16) de dépasser pour la prise de vue. Deux dégagements en haut gauche et en haut droit de ce panneau avant (26) permettent à la cellule photo-électrique et au phototransistor infrarouge de capteur leur lumière extérieure respective pour assurer la régulation automatique intérieure de la caméra. En (22) apparaît un système de ventilation basé sur le principe de l'effet Hall qui assure une ventilation silencieuse de la caméra, surtout bien évidement toute l'énergie calorifique dégagée du panneau d'éclairage avant par les composants infrarouges, et qui est ainsi aspirée et dégagée au dehors par l'arrière de la caméra. Ce système de ventilation trouve son intérêt à l'utilisation de la caméra, aussi bien par son alimentation par le secteur électrique, que par son alimentation par la batterie lorsqu'embarquée dans un véhicule. De plus, il importe que le champ d'éclairage du panneau avant figure 3 en (18) et le système de prise de vue (16) et (17) soient alignés sur un angle identique d'éclairage et de prise de vue, soit dans l'axe central avant de la caméra. De même, le dispositif est conçu de telle manière à ce que l'angle d'ouverture du système de prise de vue (16) et l'angle du panneau avant d'éclairage aux infrarouges (18) soient toujours identiques pour un meilleur rendement lumineux, dont des contrastes de l'image. En ce qui concerne l'alimentation, la caméra peut être alimentée directement en courant alternatif, sur un secteur électrique pour une tension usuelle de 210 à 240 volts en 50 ou en 60 Hz, ou sur un secteur électrique pour une tension usuelle de 110 à 130 volts en 50 ou en 60 Hz avec un transformateur électrique figure 3 en (21) prévu pour cet usage, mais aussi bien sur un secteur de 380 volts avec un transformateur électrique figure 3 en (21) prévu pour cet usage, ou encore sur une source d'alimentation en courant alternatif de 24 ou 48 volts ou plus, avec un transformateur électrique figure 3 en (21) prévu pour cet usage. De plus, la caméra est dotée d'un circuit d'abaissement de la tension alternative par un transformateur électrique représenté en figure 3 en (21) qui fournit l'énergie à un système de redressement en courant continu et un important fitrage dans des condensateurs électrochimiques sur la platine (20). Par ailleurs, l'énergie électrique provenant des différentes sources d'alimentations possliles~énumérées en paragraphe 7 et 8 soient transformées en une tension électrique fixée invariablement par un système de régulation électronique figure 3 (20) et un système autorisant sous cette condition un fort courant électrique par un transistor de puissance monté sur radiateur de puissance figure 3 (20) de telle manière à ce que le panneau d'éclairage en lumière infrarouge (18) fonctionne toujours et invariablement dans les conditions réquises et pour un meilleur rendement lumineux, donc de contraste, donc de qualité d'image. L'ensemble de l'invention est défini de sorte que le système d'éclairage utilisé ne génère pas la moindre lueur décelable, caractéristique impérative pour les besoins d'exploitation de cette caméra. REVENDICATIONS 1) La présente invention se rapporte à une caméra de télévision utilisée en surveillance, comme en télésurveillance, capable de filmer en lumière du jour, en lumière artificielle, dans la pénombre, tout comme dans le noir absolu, caractérisée en ce qu'elle fonctionne dans le noir sans aucune source extérieure d'éclairage, en ce qu'elle est de forme parallélépipédique, équipée soit d'un support articulé sur la base d'une rotule autorisant une orientation en site et en-azimute lorsqu'elle doit être fixée à un mur, à un poteau ou à un pilier, soit d'un support avec un pas de vis standard photo ou vidéo, équipée figure 3 d'une source d'alimentation secteur par la prise (24), le transformateur (21), d'un système de redressement du courant alternatif et de filtrage en (20), en variante d'une alimentation directe en 12 ou 24 volts par la prise (23), d'une régulation de puissance du courant d'éclairage en (20), d'un panneau de source de lumière infrarouge en (18) passant par un filtre mécanique d'infrarouge en (26), d'un objectif interchangeable en (16) fournissant alimenté par une source d'énergie provenant de la platine (20), d'une carte de traitement des souces d'erreurs et de traitement vidéo en incrustation en (19), d'une commande de sensibilité du CCD en mode manuel par le bouton en (25), sur une embase type BNC chassis sur laquelle le signal vidéo sera disponible. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le principe de cette caméra repose sur une utilisation de l'appareil en lumière de jour, lumière ou éclairage d'intérieur (ampoules et tubes au néon), dans la pénombre et surtout dans l'obcurité et le noir total, sans utilisation d'un appoint d'éclairage artificiel auxiliaire et avoir à effectuer aucun réglage pour une image parfaitement contrastée. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le principe de cette caméra repose, sur l'utilisation dans le noir absolu, d'un panneau d'éclairage aux infrarouges figure 3 en (18), équipé de composants de très haute qualité, dont chaque composant est surmonté d'une optique garantissant de concentrer l'énergie émise sur un angle avant par centrage sur la perpendiculaire au circuit imprimé sur lequel les composants ont été implantés. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le principe de cette caméra repose sur l'utilisation d'un panneau d'éclairage aux infrarouges figure 3 en (18), au milieu duquel un système de prise de vue (16) et (17) a été installé. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le principe de cette caméra repose sur le fait que le champ d'éclairage du panneau avant figure 3 en (18) et le système de prise de vue (16) et (17) soient alignés sur un angle identique d'éclairage et de prise de vue, soit dans l'axe central avant de la caméra 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le principe de cette caméra repose sur le fait que l'objectif figure 3 en (16) puisse être interchangeable, mais ayant la nécessité d'être couplé à un des modèles de panneaux avant d'éclairage aux infrarouges (18), de telle manière à ce que l'angle d'ouverture du système de prise de vue (16) et l'angle du panneaux avant d'éclairage aux infrarouges (18) soient toujours identiques pour un meilleur rendement lumineux, dont de contraste de l'image. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra peut être alimentée directement en courant continu, en provenance d'un système d'accus ou de génératrice à courant continu, ou dans le cadre de son installation sur un véhicule automoteur, donc sur l'alimentation électrique du véhicule, par la prise (23) en figure 3. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra peut être alimentée directement en courant alternatif, sur un secteur électrique pour une tension usuelle de 210 à 240 volts en 50 ou en 60 Hz, ou sur un secteur électrique pour une tension usuelle de 110 à 130 volts en 50 ou en 60 Hz avec un transformateur électrique figure 3 en (21) prévu pour cet usage, mais aussi bien sur un secteur de 380 volts avec un transformateur électrique figure 3 en (21) prévu pour cet usage, ou encore sur une source d'alimentation en courant alternatif de 24 ou 48 volts ou plus, avec un transformateur électrique figure 3 en (21) prévu pour cet usage. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans tous les cas de la rubrique 8 la caméra est dotée d'un circuit d'abaissement de la tension alternative par un transformateur électrique représenté en figure 3 en (21) qui fournit l'énergie à un système de redressement en courant continu et un important fitrage dans des condensateurs électrochimiques sur la platine (20). 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que dans tous les cas de la rubrique 7 l'alimentation électrique du véhicule ou d'une génératrice, ou d'un système d'accus arrive par la prise (23) en figure 3 pour alimenter directement le filtrage par condensateurs électrochimiques sur la platine (20). 11) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'énergie électrique provenant des différentes sources d'alimentations possibles énumérées en paragraphe 7 et 8 soient transformées en une tension électrique fixée invariablement par un système de régulation électronique figure 3 (20) et un système autorisant sous cette condition un fort courant électrique par un transistor de puissance monté sur radiateur de puissance figure 3 (20) de telle manière à ce que le panneau d'éclairage en lumière infrarouge (18) fonctionne toujours et invariablement dans les conditions réquises et pour un meilleur rendement lumineux, donc de contraste, donc de qualité d'image. 12) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'énergie électrique provenant des différentes sources d'alimentations possibles énumérées en paragraphe 7, 8 et en 1 1 permettent ainsi d'alimenter également l'équipement vidéo figure 3 en (17), (27 et 28), mais également la platine en (19). 13) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que toutes les chaînes de diodes infrarouges composant le panneau d'éclairage figure 3 en (18) sont contrôlées en permanence et reliées par les connecteurs (11 et 12) figure 2, et que si l'un des composants venait à être défaillant, ce qui ne serait pas visible à l'oeil ou détectable par la caméra, mais sera détecté par le microprocesseur de la platine (19) figure 3, ce défaut se traduit par l'incrustation dans l'image par les composants (14, 13 et 15) figure 2, pour renseigner l'utilisateur qu'un élément de son panneau demande à être réparé. 14) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que si l'éclairage intérieur d'un local ou l'éclairage extérieur de jour est suffisant, le capteur photo électrique figure 1 en (2), relié sur le connecteur (9) figure 2 donne l'information au microprocesseur en (8) qui bloque la commande d'alimentation de puissance en (14) figure 2 pour interrompre l'émission de lumière infrarouge du panneau d'éclairage en (18). 15) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que si dans des conditions de prises de vue de la caméra dans le noir absolu et dans un plan rapproché l'intensité lumineuse générée par le panneau d'éclairage infrarouge figure 3 en (18) était trop puissant et provoquait une saturation du capteur CCD en (17), donc un contrate saturé, un capteur du type photo-diode infrarouge, Fig. 1 en (4) relié sur le connecteur (10) figure 2 donne l'information au microprocesseur en (8) qui modifiera la commande d'alimentation de puissance en (14) figure 2 pour réduire l'émission de lumière infrarouge du panneau d'éclairage en (18). 16) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que si dans des conditions de prises de vue de la caméra, dans le noir absolu ou en lumière visible et quelque soit le type de prise de vue effectuée, l'intensité lumineuse captée par l'objectif figure 3 en (16) et le CCD en (17) était trop importante, l'utilisateur dispose d'une autre possibilité que les paragraphes 14 et 15 pour agir, puisque cette caméra se caractérise en ce qu'elle est dotée d'un commutateur 'manuel / / automatique' placé sous la prise (23) en figure 3 et qu'il lui faudra basculer en 'manuel', lui permettant de manoeuvrer le bouton en (25) qui otimisera la sensibilité du capteur CCD en (17) par l'électronique en (27 et 28) pour réduire cette saturation et offrir un contraste idéal. 17) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que cette caméra reste compatible à l'utilisation~ à toute caméra standard- de vidéo-surveillance aux normes CCIR (ou PELA). 18) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'elle peut se synchroniser sur le système de gestion vidéo, sur lequel elle peut être raccordée, grâce aux possibilités de raccordement et de paramétrage des cartes électroniques en (28) de la figure 3. 19) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra est dotée en (26) figure 3 d'un panneau avant de couleur noir qui ferme l'avant de la caméra. Ce panneau représente une partie de finition de l'appareil, il n'en reste pas moins qu'il est en fait un filtre de lumière ne laissant passer que les infrarouges vers l'extérieur. Un dégagement central permet à l'objectif (16) de dépasser pour la prise de vue. 20) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la caméra est dotée en (22) d'un système de ventilation basé sur le principe de l'effet Hall qui assure une ventilation silencieuse de la caméra, surtout bien évidemment toute l'énergie calorifique dégagée du panneau d'éclairage avant (18) par les composants infrarouges, que par l'énergie calorifique dégagée par l'alimentation de la régulation de puissance en (20) et qui est ainsi aspirée et dégagée au dehors par l'arrière de la caméra. Dispositif caractérisé en ce que ce système de ventilation trouve son intérêt à l'utilisation de la caméra, aussi bien par son alimentation par le secteur électrique, que par son alimentation par la batterie lorsqu'embarquée dans un véhicule.