Brevet FR2732131A1 — publié le 19960927

Il présente invention a pour objet un dispositif de prise d'image pilote par ordinateur. De fanon plus précise, l'invention concerne une installation qui permet de coupler un ensemble ayant les fonctionnalités d'une caméra de prise de vue et un micro ordinateur afin de rendre l'utilisation de cet ensemble d'un emploi plus aisé. On connaît depuis longtemps des ensembles qui sont constitués par une caméra de prise de vue, par exemple du type CCD de type standard, reliée électriquement à un micro ordinateur muni d'un écran dc visualisation afin de pouvoir enregistrer les images prises par la canera ct de faire un certain traitement de ces images. Pour des applications particulières, on a déjà proposé notamment dans la demande de brevet français No. 92 11065 dépose ai nom dc la demanderesse de prévoir d'une part un simple capteur d'image remplissant la fonction de conversion d'images prises en signaux électriques couplé à un ordinateur muni d'uue carte de commande de caméra A partir de l'ordinateur et de son clavier d'entree, il est possible de commander le fonctionnement du capteur d'image et d'effet certains traitements sur les images prises et éventuellement visualisées sur le moniteur du micro ordinateur. On comprend que, dans une telle installation, le capteur d'image est de taille relativement réduite, le boîtier de caméra standard étant c(Nttt d'une certaine manière par le boîtier de l'ordinateur, l'alimentation électrique du capteur d'image étant assurée directement par celle de l'ordinateur, et les connexions entre le capteur d'image et le micro ordinateur étant réalisées par un type particulier de cartes d'extension de micro ordinateur. Les commandes standard de la caméra sont remplaces par des commandes du micro ordinateur permettant de realser sous forme de logiciel l'équivalent des commandes d'une caméra classique. On comprend qu'avec une telle installation, l'utilisateur doit d'une part tenir le capteur d'image et d'autre part il doit intervenir sur le clavier du micro ordinateur pour introduire les différentes commandes de la fonction caméra ainsi que les différentes commandes de traitement d'image, telles que arrêt sur image, la mémorisation de ces images, les effets d'agrandissement ou de réduction d'image, etc. Or, dans certaines utilisations d'une telle installation, il est peu aisé pour l'utilisateur d'accomplir simultanément ces deux tâches.En effet, il peut exister une certaine distance, de l'ordre de quelques mètres, entre l'emplacement du captalr d'image et le micro-ordinateur avec son clavier d'entrée de comInMdc Cest typiquement le cas, mais non exclusivement, de l'utilisation "de caméra dentaire". En effet, dans ce cas, le chirurgien dentine doit tenir le capteur d'image d'une main en étant proche de son payent et d'autre part il doit intervenir sur le clavier de commande du miao ordinateur pour mettre en oeuvre les différentes fonctions déjà mentioles, On comprend qu'une telle situation présente de nombreux inmavénients. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de prise d'image piloté par ordinateur qui soit d'une utilisation plus aisée, notamment, mais non exclusivement, dans le cas d'une caméra pour utilisation dentaire. Pour atteindra ce but, selon l'invention, le dispositif de prise d'image piloté par ordinateur se caractérise en ce qu'il comprend: un ensemble portatif saisissable manuellement comportant un boîtier et dans oe boîtier un capteur d'image apte à convertir une image reçue en signaux éloctriques analogiques, ledit boîtier comportant cn outre sur sa face cxterne des moyens par bouton actionnable par ledit utilisateur pour émettre des signaux de commande; un système informatique disposé à distance dudit ensemble portatif; et des moyens de liaison électrique pour relier ledit ensemble portatif à au moins une entrée du système informatique et pour transmettre lesdits signaux analogiques émis par ledit capteur d'image et les signaux de commande résultant de l'actionnement desdits moyens par bouton, ledit système informatique comprenant des moyens converlissers pour numériser lesdits signaux analogiques émis par ledit capteur d'image, des moyens pour commander le fonctionnement dudit capteur d'image, des moyens pour décoder lesdits signaux de commande et des moyens pour traiter l'information numérique représentative des images en fonction desdits signaux de commande. On comprend que, grâce à la présence sur le boîtier du capteur d'image des moyens de commande par bouton, l'utilisateur peut directement, en même temps qu'il oriente le capteur d'image de façon à pendre convenablement les images souhaitées, commander à distance les fonctions du micro ordinateur associées notamment au capteur d'image pour traiter les images comme il le souhaite. L'utilisateur, notamment le chirurgien-dentiste, peut ainsi commander à distance à l'aide du capteur d'image lui-même les fonctions du système informatique associé et notamment les fonctions de traitement d'image telles que l'arrêt sur image ou la fonction "zoom". Selon un mode préféré de mise en oeuvre, les moyens par bouton consistent en un bouton poussoir unique et les moyens de (lêco- sont aptes à discriminer la durée de la pression sur ledit bouton. Selon ce mode préféré de mise en oeuvre, I'utilisation du dispositif est encore simplifié puisque, par actionnement d'un unique bouton poussoir pendant une durée plus ou moins brève, I'utilisateur peut à distance commander les fonctions mises en oeuvre par le système inft > rmatiquc. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, les moyens de dtection des signaux de commande sont aptes à émettre des signaux de commande de l'unité de traitement des moyens informatiques pour commander des fonctions périphériques du système informatique. D'autres carctéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue schématique de l'ensemble du dispositif de prise d'image; - les figures 2a à 2d illustrent le oontrôle par affichage de menu sur l'écran du micreordinateur de la commande de différentes fondions du dispositif de prise d'image. En se référant tout d'abord à la figure 1, on va décrire l'ensemble de rinstallation de prise d'image. Celle-ci est essentiellement constituée par un boîtier de capteur d'image 10, par un système informatique 12, et par un cible électrique souple 14 reliant le boîtier capteur d'image 10 à une entrée du système informatique 12. Le capteur d'imagc 10 est enfermé dans un boîtier 16 de forme allongée et de dimensions réduites de telle manière qu'il puisse être commodément saisi d'une main par l'utilisateur.A l'intérieur du boîtier 16, on trouve le capteur d'image plqxement dit 18 qui peut être de préférence de type CCD et des condicurs électriques 22 reliant notamment le capteur d'image 18 au cible 14. Le capteur d'image 18 comprend en outre de préférence des circuits, non représentés sur la figure, de réglage de certains paramètres optiques du capteur. Il s'agit par exemple de la fonction "iris élecironique" désigné en anglo-saxon sous le terme de "Shutter". En outre, sur sa face externe, le boîtier 16 comporte un bouton poussoir de commande 24 alimenté en énergie électrique. L'actionnement du bouton poussoir 24 est converti en un signal électrique de commande relié au câble 14 par des conduuteurs électriques tels que 26 qui servent également à l'alimentation électrique. Si ron considère maintenant le système informatique 12, celui- ci comprend de fion classique une unité centrale 30 pour la mise en oeuvre de différents logiciels contenus notamment dans les mémoires 32 et pour la gestion des périphériques tels que le dispositif d'affichage 34, le davier d'entrée de données 36 et une carte de numérisation 38. Le système informatique comporte également une source d'alimentation électrique 40 qui peut bien entendu être le secteur. Le micro-ordinateur peut également connecté à une imprimante 39. Selon l'invention, le système informatique comporte en outre une carte électronique spécifique 42 qui sera appelée ultérieurement carte caméra implantable. La carte spécifique 42 est reliée par un câble 44 à la carte de numérisation 38 et au câble 14 reliant le système informatique au capteur d'image 10. La carte caméra implantable permet de convertir des informations ou instructions émises par l'unité centrale 30 en des signaux de commande des fonctions standard de caméra appliquées aux circuits dc réglage électronique associés au capteur d'image pour commander des fonctions optiques du capteur d'image telles que l'iris éle::tronique. La carte caméra implantable comporte en outre un circuit spcifiquc 46 qui permet de traiter le signal de commande résultant de l'actionnement du bouton poussoir 24, ainsi qu'un circuit pour alimenter en permanence le bouton-poussoir 24 à partir de l'alimentation électrique 40 du micro ordinateur via le câble 14 et les conducteurs 26. Les signaux analogiques émis par le capteur d'image 18 sont appliqués à l'entrée de la carte caméra implantable 42 puis à l'entrée de la carte de numérisation 38. Les données numériques correspondant aux images sont appliquées à l'unité centrale du système informatique. Celle a, par l'intermédiaire du circuit de commande 48, permet l'affichage sur l'écran 34 des images numérisées successives. L fonctionnement simplifié de l'installation est le suivant: en position d'attente du système, seul dans le boîtier 16 le bouton de commande 24 est alimenté. Pour mettre en route l'installation, il suffit que I'utilisatau exerce une pression sur le bouton 24. Cette premicre pression est déictée par les circuits 46 de la carte caméra implantable, ce qui entraîne l'alimentation de l'ensemble des circuits du boîtier 16 à partir de l'alimentation 40 du système informatique.Les différentes fondions de l'installation de prise d'image peuvent être commandées directement par actionnement du bouton poussoir 24 du boîtier 16. in va cependant de soi que l'installation peut également être commandée par entrée d'instructions sur le clavier 36 ou à l'aide de tout autre système de pointage comme cela est bien connu.Les différentes instructions possibles sont des actions sur la carte numérique pour produire un effet de zoom sur l'image, des instructions d'enregistrement en mémoire des données numériques relatives aux différentes images, des instructions d'arrêt sur image, des instructions de réglage électronique des pxamíres optiques du capteur d'image ainsi que des instructions propres au système informatique telles que des instructions d'impression, de lancement d'un programme dans le système informatique pour le traitement des images, etc. Pour permettre à l'utilisateur qui tient manuellement le boîtier 16 et qui est donc à distance du système informatique 12 de mettre en oeuvre les différentes fonctions énoncées ci-dessus, le système de détection 46 des signaux de commande est capable de discriminer des pressions brèves, par exemple inférieures à 4/10 de seconde sur le bouton poussoir 24, et des pressions longues, c'est-à-dire supérieures à cette durée. Le logiciel spécifique stocké dans la mémoire 32 permet de traiter les successions de signaux de commande pour mettre en oeuvre les fondions désirées. L'utilisateur est assisté par l'affichage dans une fenêtre de l'écran 34 de menus qui lui permettent de contrôler que les signaux de commande sont corrects pour la mise en oeuvre de la fonction désirée. Les figures 2a à 2d illustrent un tel menu apparaissant sur écran 34. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, une action brève sur le bouton 24 provoque la mise en oeuvre de la fonction sélectionnée à l'aide du menu. Une action prolongée provoque l'incrémentation ou roulement des fonctions définies dans le menu. Dans cette situation de modification du choix de fonction active, un appui bref est interprété comme une modification du choix (mise en cvidence de la ligne suivante du menu déroulant) alors qu'un appui long est interprété comme une validation du choix et la fermeture du menu en question. Une fois que la nouvelle fonction est activée, le pogramme mis en oeuvre par l'unité 30 reste en attente d'un appui bref (exécution de l'action sélectionnée) ou long (modification du choix de k > nction). Sur la figure 2a, un appui court sur le bouton provoque une pause Sur la figure 2b, un appui long a été détecté par le circuit 46 et le menu s'ouvre. Sur la figure 2c, deux appuis brefs ont permis de sélectionner la fonction "zoom". Sur la figure 2d un appui long a refruné le menu et un appui court a activé le zoom numérique. ll faut noter qu'il rest possible à tout moment d'intervenir dans les mêmes conditions sur l'ensemble des fonctions depuis le clavier ou bien le dispositif de pointage de I'ordinateur. Certaines fonctions à réglage continu ou quasi continu (réglages de l'auto-shutter, réglage du zoom) sont légèrement modifiées lorsqu'elles sont déclenchées depuis le capteur. Des seuils discontinus sont programmés ; en arrivant à la valcur maximale, un appui supplémentaire provoque le retour à la valeur minimale (cette variation en "boucle" favorise la maniabilité de la camia en limitant le nombre d'appuis). Dans la description précédente, on a envisagé le cas préféré où k boîtier 16 ne comporte qu'un seul bouton 24 de commande. ll va cependant de soi qu'on ne sortirait pas de l'invention si, par exemple, le boîtier 16 comportait deux boutons ou plus. Le circuit de détection serait alors modifié en conséquence, REVENDICATIONS 1. Dispositif de prise d'image piloté par ordinateur se caractcrise en oe qu'il comprend: un ensemble portatif saisissable manuellement comportant un boîtier (10) et dans ce boîtier un capteur d'image (18) apte à convertir une image reçue en signaux électriques analogiques, ledit boîtier comportant en outre sur sa face externe des moyens par bouton (24) actionnable par ledit utilisateur pour émettre des signaux de commande; un système informatique (12) disposé à distance dudit ensemble portatif; et des moyens de liaison électrique (14) pour relier ledit ensemble portatif à au moins une entrée du système informatique et pour transmettre lesdits signaux analogiques émis par ledit capteur d'image et les signaux de commande résultant de l'actionnement desdits moyens par bouton, ledit système informatique (12) comprenant des moyens convertissers (38) pour numériser lesdits signaux analogiques émis par ledit capteur d'image, des moyens (42) pour commander le foncXnement dudit capteur d'image, des moyens (46) pour décoder ksdits signaux de commande et des moyens (42) pour traiter l'information numérique représentative des images en fonction desdits signaux de commande. z Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens par bouton consistent en un bouton poussoir (24) et en cc que lesdits moyens de décodage (46) sont aptes à discriminer la durée de la pression sur ledit bouton. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le système informatique comprend en outre des moyens d'affichage (34) des moyens pour faire apparaître un menu sur lesdits moyens d'affichage, des moyens pour sélectionner une fonction dans le menu en réponse aux signaux de commande reçus par lesdits moyens de décodage (46) et des moyens pour exécuter la fonction sélectionnée en réponse aux signaux de commande reçus par lesdits moyens de décodage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le logiciel du système informatique comprend au moins un programme de zoom numérique et d'arrêt sur image et en ce que les moyens de décodage sont aptes à détecter le signal de commande du zoom ou de l'arretsur image. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (42) du système inEIrmatiquc (12) comprennent des moyens pour commander l'application audit capteur d'image de la tension d'alimentation tdnquc (40) dudit système informatique, en réponse à la détection par lesdits moyens de décodage (46) d'un signal de commande oorrespondant. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caracrisé en ce que ledit ensemble portatif (10) comprend en outre des moyens de réglage des paramètres dudit capteur d'image (18) et en ce que lesdits moyens de commande (42) du système informatique comprennent des moyens pour émettre des signaux d'activation desdits moyens de réglage en réponse à la détection par lesdits moyens de décodage (46) d'un signal correspondant de commande émis par lesdits moyens par bouton (24).