Brevet FR2781299A1 — publié le 20000121

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRANSFORMATION D'IMAGES NUMERIQUES. La présente invention est relative au traitement d'images et plus particulièrement à la transformation d'une image obtenue par voie électronique, soit analogique soit numérique. Il est courant en imagerie électronique de vouloir transformer une image ou une partie de l'image, soit en modifiant les couleurs, soit en modifiant les formes et contours des objets contenus dans l'image ou de tout autre manière. On trouve sur le marché des logiciels de traitement d'images numériques dans lesquels, au moyen d'une interface déterminée, l'utilisateur choisit un type de transformation puis ensuite détermine le degré de transformation à appliquer à l'image. Un tel type de fonctionnement requiert la connaissance du fonctionnement des transformations possibles. Le principe de distraire les personnes avec des images déformées a été utilisé depuis longtemps et mis en oeuvre par des glaces déformantes. Ce type de mise en oeuvre impose des miroirs de taille importante, chaque miroir ne donnant qu'un seul type de déformation. Le but de la présente invention est de fournir à un utilisateur un dispositif et un procédé faciles à mettre en oeuvre, interactifs et intuitifs de manière à éviter un apprentissage fastidieux. Un autre but est d'obtenir un dispositif permettant d'obtenir des déformations diverses des images affichées sans avoir à intervenir sur le matériel ou le logiciel contenu dans le dispositif suivant l'invention. Le but de l'invention est obtenu au moyen d'un procédé de transformation d'une image mettant en oeuvre uin calculateur qui affiche une image sur un dispositif d'affichage, qui comprend des algorithmes de transformation d'images et qui est relié à un élément de commande fournissant un signal numérique. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on utilise les variations de la valeur numérique du signal de sortie de l'élément de commande pour transformer progressivement au moins une partie 3 0 significative de l'image suivant au moins un algorithme déterminé par ces valeurs numériques. L'invention fournit aussi un dispositif de transformation d'images. Le dispositif comprend: a) un moyen d'affichage des images; b) un calculateur muni d'une pluralité d'algorithmes de transformation des images; et c) un élément de commande 35. permettant de fournir des signaux numériques au calculateur. Il est caractérisé ce qu'il comprend aussi un moyen sensible aux signaux numériques fournis par l'élément de commande pour, en fonction de la valeur numérique du signal fourni et de ses variations, transformer progressivement au moins une partie significative de l'image suivant au moins un algorithme déterminé par les valeurs numériques prises par le signal fourni par l'élément de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit faite en référence au dessin annexé donné à titre d'exemple. La figure 1 représente un dispositif incorporant le procédé suivant l'invention; La figure 2 représente schématiquement un échantillonnage des images affichées lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans lequel une seule transformation est utilisée. La figure 3 représente schématiquement un échantillonnage des images affichées lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans lequel deux transformations simultanées sont utilisées. La figure 4 représente schématiquement un échantillonnage des images affichées lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans lequel trois transformations distinctes et simultanées sont utilisées. La figure 5 représente schématiquement un échantillonnage des images affichées lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans lequel seul une partie de l'image est transformée. 2 0 Commne on le voit sur la figure 1 le dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention comprend un moyen d'affichage des images 10 qui, comme représenté, peut prendre la forme d'un écran d'affichage. Il est évident que l'on peut aussi utiliser un téléprojecteur permettant de projeter des signaux vidéo ou tout autre dispositif connu. Le dispositif comprend aussi un calculateur 20 tel que par exemple une console d'ordinateur type PC ou autre, permettant d'envoyer des signaux codant une image au dispositif d'affichage 10. Le calculateur 20 est agencé de manière à pouvoir recevoir des signaux vidéo représentatifs de l'image à afficher ou des signaux numériques représentatifs d'une image, soit préalablement enregistrée dans un fichier image numérique, soit provenant d'un appareil approprié, du type appareil photographique, fournissant en temps réel des signaux numériques représentatifs d'une image ou d'une scène. Le calculateur est relié à un élément de commande 30 permettant de fournir des signaux numériques de commande au calculateur. Cet élément de commande peut prendre la forme de tout type de commande tel que par exemple: une souris, une manette de jeu type "joystick" ou l'interface interactive décrite dans la demande de brevet français FR 9800871 déposée le 22 janvier 1998. Le calculateur 20 comprend aussi, enregistré dans sa mémoire, une pluralité d'algorithmes de transformation d'images. Commre il est bien connu, chaque algorithme de transformation d'image, en réponse à un signal de commande fourni par l'élément de commande, modifie les signaux image à afficher pour déformer l'image suivant cet algorithme. Suivant l'invention, le logiciel (ou le matériel) contenu dans le calculateur est modifié de manière à définir un moyen sensible aux signaux numériques fournis par l'élément de commande 30 afin de sélectionner un algorithme de transformation d'image suivant les valeurs numériques prises par le signal issu de l'élément de commande. De plus, le taux de transformation appliqué par l'algorithme sélectionné est fonction des modifications du signal issu de l'élément de commande. De manière plus explicite, supposons que l'élément de commande fournisse un signal unique variant entre +5 volts et -5 volts et que ce signal soit numérisé sur 12 bits. Les valeurs du signal issu de l'élément de commande varient donc entre 0 et 4095. Supposons aussi que le calculateur incorpore deux algorithmes A et B de transformation d'image. On associera par exemple l'algorithme A aux valeurs du signal issu de l'élément de commande comprises entre 0 et 2047 et l'algorithme B aux valeurs du signal issu de l'élément de commande comprises entre 2048 et 4095. Il est évident que l'on peut aussi utiliser des plages d'amplitude de fonctionnement 2 0 différentes et que l'algorithme A corresponde par exemple à des valeurs du signal comprises entre 0 et 2000 et l'algorithme B à des valeurs du signal comprises entre 2001 et 4095. Les figures 2A à 2E représentent schématiquement un échantillonnage des diverses images affichées sur le moyen d'affichage 10 lorsque l'on fait varier le signal issu de l'élément de commande 30 dans la plage de valeurs associée à un algorithme de transformation d'image. Dans le mode de réalisation schématisé, l'algorithme fournit un effet d'anamorphose dans laquelle les distances horizontales sont diminuées. Il est évident que l'on peut envisager comme premier algorithme une compression dans le sens horizontal et comme second algorithme une dilatation dans le sens horizontal. Avantageusement, les images affichées correspondant à des zones voisines de plages de fonctionnement d'algorithmes distincts, 2047 et 2048 pour le premier mode de réalisation, sont des images pratiquement identiques de manière à ne pas générer de "saut" d'images lors du balayage de la totalité de la plage de fonctionnement de l'élément de commande. Dans un autre mode de réalisation, c'est le calculateur qui détermine l'algorithme à appliquer. Cette détermination n'est plus uniquement basée sur la valeur du signal issu de l'élément de commande. Par exemple, le calculateur comprend un circuit de sélection des algorithmes dont le fonctionnement peut être mis en oeuvre automatiquement lorsque le signal transmis par l'élément de commande est inférieur et/ou supérieur à une valeur de seuil déterminée. Dans un mode de réalisation, le calculateur peut être programmé pour choisir aléatoirement un algorithme de transformation. Dans un autre mode de réalisation le calculateur peut être programmé pour faire succéder les algorithmes de transformation dans un ordre prédéterminé. Dans ce mode de fonctionnement, on peut utiliser pratiquement la totalité de la plage de fonctionnement du capteur pour gérer l'importance de la transformation utilisée. Il est évident que l'on peut aussi combiner les divers types de fonctionnement décrits précédemment. Nous venons de décrire des modes de fonctionnement utilisant, pour l'élément de commande, un seul capteur produisant un signal analogique continu que l'on transforme en un signal numérique présentant une multitude de valeurs discrètes possible en vue de l'utilisation de ce signal par le calculateur. En général les éléments de commande comportent deux capteurs, un correspondant à une première variable que l'on peut appeler "x", l'autre à une seconde variable "y". Ce type d'éléments de commande permet de contrôler indépendamment deux algorithmes différents. Par exemple, comme représenté sur les figures 3A à 3E, un algorithme de dilatation dans 2 o le sens horizontal et un algorithme de compression dans le sens vertical. Il est évident que l'on peut aussi associer à chaque capteur de l'élément de commande deux algorithmes antagonistes tels que discutés en liaison avec les figures 2. Les capteurs correspondant aux variables "x" et "y" agissent par exemple sur un algorithme de dilatation entre les valeurs 2047 et 0 et sur un algoritlhme de compression pour les valeurs comprises entre 2048 et 4095; les images affichées pour les valeurs 2047 ou 2048 de chacun des signaux issus de l'élément de commande sont pratiquement identiques et voisines de l'image non déformées. Dans un autre mode de réalisation, on utilise l'interface interactive décrite dans la demande de brevet FR9800871 mentionnée précédemment. Toutefois, cette 3 o interface est munie de trois capteurs distincts fournissant chacun un signal numérique de commande dont les valeurs sont comprises par exemple entre 0 et 4095. Un échantillonnage des images affichées sur le moyen d'affichage est représenté à la figure 4. Comme on peut le remarquer, l'un des capteurs commande une compression de l'image dans le sens vertical lorsque l'image est dans son orientation usuelle de 3 5 visualisation, un autre des capteurs commande une dilatation dans le sens horizontal lorsque l'image est dans son orientation usuelle de visualisation et le troisième des capteurs commande une rotation. Il est bien évident que le fonctionnement usuel de l'interface interactive rendra un découplage total entre les capteurs pratiquement impossible, toutefois la possibilité d'obtenir simultanément plusieurs signaux non totalement corrélés entre eux présente un avantage particulièrement attrayant surtout lorsqu'il est associé au fonctionnement intuitif fourni par cette interface interactive. Les figures 5A à 5E représentent un autre mode de réalisation dans lequel la transformation agit non pas sur la totalité de l'image mais sur une partie seulement de cette image. On peut envisager de faire un masque vidéo, numérique ou non, en temps réel et de ne modifier que la partie de l'image située à l'intérieur de ce masque. Les diverses images représentées aux figures SA à 5E représentent un échantillonnage de la succession des images affichées lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans lequel la silhouette du personnage n'est pas altérée et la transformation agit sur la dimension et la position des caractéristiques du visage, dans le cas décrit les yeux, le nez et la bouche. Il est évident que dans un autre mode de réalisation on peut prévoir que la transformation n'agit que sur une zone prédéterminée de l'image, en général une portion centrale de l'image. Il est évident que les transformations de l'image peuvent ne pas être limitées à des déformations de compression ou de dilatation mais peuvent comprendre des transformations en tonneau, en barillet, des rotations ou même des transformations pré 2 o programmées par utilisation de tables de consultations ce qui augmente les possibilités de modification. Il est évident qu'on peut aussi envisager de modifier de cette manière les couleurs de l'image ou d'une partie de cette image, la teinte, la saturation, la luminosité et même d'autres fonctions complexes telles que des effets de solarisation, de bas relief, etc.. Il est évident que l'interface interactive, appelée aussi élément de commande, utilisée peut être d'un type quelconque et présenter un nombre de capteurs quelconque qui peuvent être corrélés ou non entre eux; la valeur de chacun des facteurs de corrélation pouvant être plus ou moins importante. Avantageusement, les facteurs de corrélation ont des valeurs les plus faibles possibles. Les capteurs de l'interface 3 0 peuvent être soit des capteurs de types différents soit des capteurs de même type en nombre quelconque de chaque type. On peut donc interpréter le signal de sortie de l'élément de commande comme un vecteur à n dimensions; n étant égal au nombre de capteurs. Dans ce cas, la valeur du signal de sortie de l'élément de commande appartient à un espace à n dimensions. Il est évident que l'on peut commander chaque transformation possible à partir d'un ou de plusieurs capteurs suivant les modifications souhaitées pour l'image affichée. Avantageusement, le calculateur 20 est relié à un dispositif d'impression 40 permettant de reporter sur un support, tel que par exemple un papier photographique, l'image affichée sur le moyen d'affichage 10 afin d'obtenir une image permanente déformée suivant le souhait de l'utilisateur. Le transfert de l'image déformée peut être obtenue soit automatiquement suivant une fréquence déterminée soit par action sur un bouton approprié soit déclenché vocalement ou par tout autre moyen bien connu de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Procédé de transformation d'une image électronique dans lequel un calculateur a) affiche une image numérique sur un dispositif d'affichage, b) comprend des algorithmes de transformation d'images numériques et c) est relié à un élément de commande fournissant un signal numérique; procédé caractérisé en ce qu'on utilise les variations de la valeur numérique du signal de sortie de l'élément de commande pour transformer progressivement au moins une partie significative de l'image suivant au moins un algorithme fonction de ces valeurs numériques. 2. Procédé selon la revendication i dans lequel la valeur numérique du signal de sortie de l'élément de commande appartient à un espace à n dimensions. 3. Dispositif de transformation d'images comprenant: un moyen d'affichage (10) des images; un calculateur(20) muni d'une pluralité d'algorithmes de transformation des images; un élément de commande (30) permettant de fournir des signaux numériques au calculateur; caractérisé ce qu'il comprend: un moyen sensible aux signaux numériques fournis par l'élément de 2 0 commande pour, en fonction de la valeur numérique du signal fourni et de ses variations, transformer progressivement au moins une partie significative de l'imilage suivant au moins un algoritlihme déterminé par les valeurs numériques prises par le signal fourni par l'élément de commande. 4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel l'élément de commande présente une pluralité de capteurs dont les signaux ne sont pas totalement corrélés entre eux.