Brevet FR2792488A1 — publié le 20001020

La présente invention concerne un dispositif d'émission d'images vidéo numériques. Bien que non exclusivement, un tel dispositif comportant des moyens de prise de vues du type caméra vidéo est destiné plus particulié- rement à être monté sur un aéronef, notamment un avion de transport civil, pour engendrer des images de l'environnement extérieur de l'aéro- nef et en particulier de l'environnement avant et/ou arrière de ce dernier, images qui sont transmises sur un écran visible par un pilote de l'aéronef. Un tel dispositif permet, notamment, au pilote: - d'avoir une vision en temps réel du positionnement de l'aéronef par rapport à son environnement au sol; et - de l'aider à guider l'aéronef, en particulier lorsque ce dernier roule sur une piste d'un aéroport avant le décollage ou après l'atterrissage, ce qui permet, malgré la maniabilité réduite au sol de l'aéronef, d'éviter une sortie de la piste et notamment une sortie des roues arrière. Il est préférable d'utiliser à cet effet des images numériques. En effet, on sait que les images numériques ne sont pas sensibles aux para- sites, ce qui entraîne une qualité et une fiabilité accrues par rapport à des images analogiques usuelles. De plus, les images numériques peuvent être traitées directement de façon beaucoup plus simple que les images analogiques. Toutefois, la génération d'images vidéo numériques présente un inconvénient important: le risque de gel d'image, c'est-à-dire le risque de présentation continue à l'écran de la même image et non d'images suc- cessives non identiques. Ce gel d'image peut avoir pour origine un problème à l'une des différentes étapes (génération, mémorisation, affichage,...) d'acquisition et de traitement des images et résulte généralement d'une mise à zéro défaillante d'une mémoire vidéo. Ce risque est accentué par la complexité de plus en plus importante des dispositifs d'émission d'images vidéo, qui peuvent notamment mettre en oeuvre des traitements variés et com- plexes, tels qu'une compression d'images ou une génération de "mosaïques" à partir de plusieurs sources vidéo. Un gel d'image peut avoir des conséquences fâcheuses, notam- ment dans l'exemple précité, concernant le guidage d'un avion au sol, puisque, les images successives ne présentant généralement pas de diffé- rences significatives, le pilote fait difficilement la distinction entre une image sans mouvement et une image figée, ce qui peut l'amener à com- mettre des erreurs de guidage. On connaît différentes solutions pour détecter un gel d'image. Une première solution consiste à effacer à chaque fois les mémoi- res vidéo entre deux images successives. Cette solution nécessite toute- fois des logiques d'effacement avec des références de temps précises pour que l'effacement puisse être réalisé au moment approprié. De plus, de telles logiques doivent être prévues pour chacune des différentes mé- moires vidéo du dispositif d'émission d'images. Une seconde solution consiste à comparer à chaque fois deux images successives. Cette solution nécessite toutefois de doubler les mémoires vidéo pour pouvoir conserver deux images successives et de prévoir de plus un comparateur et une logique de traitement associée. De plus, dans le cas o la scène filmée est réellement immobile, il est possi- ble d'avoir deux images consécutives identiques, de sorte que cette se- conde solution conduit alors à une détection erronée de gel d'image. Par conséquent, aucune de ces solutions connues n'est satisfai- sante, d'autant plus que dans le cas de l'application précitée au guidage d'un aéronef au sol, avec une restitution visuelle de l'avant et/ou de l'ar- rière de l'aéronef, ces solutions usuelles rendent le système embarqué plus compliqué et moins fiable. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvé- nients. Elle concerne un dispositif d'émission d'images vidéo numériques permettant de détecter de façon simple et fiable tout gel d'image. A cet effet, selon l'invention, ledit dispositif d'émission d'images vidéo numériques, comportant des moyens de prise de vues, est remar- quable en ce qu'il comporte de plus des moyens pour former au moins un signal dans le champ de vision desdits moyens de prise de vues, de sorte que ledit signal apparaît sur au moins certaines des images engendrées par lesdits moyens de prise de vues, et en ce que ledit signal est formé de manière à varier temporellement. Ainsi, grâce à l'invention, tant que le signal varie sur les images restituées, on sait que l'on est en présence d'un défilement normal d'images vidéo successives. En revanche, dès que ledit signal reste iden- tique (et éventuellement absent) pendant une durée déterminée, on dé- tecte l'existence d'une image figée. Le dispositif conforme à l'invention permet ainsi de détecter vi- suellement, de façon simple et fiable, tout gel d'image. En outre, de façon avantageuse: - ledit signal est un signal intermittent, c'est-à-dire un signal qui disparaît et réapparaît par intervalles de temps réguliers; et/ou - ledit signal est formé de manière à apparaître à des endroits et/ou sous des formes variables sur des images successives engendrées par les- dits moyens de prise de vues. De plus, avantageusement, ledit signal est formé de manière à apparaître à chaque fois, sur une zone de l'image, par exemple un coin de l'image, o il ne gêne pas la restitution visuelle de la scène représentée sur ladite image. Lesdits moyens pour former au moins un signal peuvent être in- corporés auxdits moyens de prise de vues. Dans ce cas, ils sont de préfé- rence miniaturisés. Cependant, de préférence, par sécurité, lesdits moyens pour for- mer au moins un signal sont extérieurs auxdits moyens de prise de vues et indépendants de ces derniers. Ainsi, ils sont complètement découplés desdits moyens de prise de vues. Dans un exemple de réalisation, lesdits moyens pour former au moins un signal peuvent alors comporter: - un générateur d'impulsions lumineuses; et - une fibre optique reliée audit générateur d'impulsions lumineuses et agencée de manière à transmettre dans le champ de vision desdits moyens de prise de vues les impulsions lumineuses émises par ledit générateur d'impulsions lumineuses et représentant ledit signal. Ils peuvent également, en variante, comporter: - un élément susceptible d'être déplacé dans le champ de vision des moyens de prise de vues; et un moyen de déplacement dudit élément, ledit élément étant déplacé de manière à apparaître de façon intermittente, et éventuellement à des endroits variables, sur des images successives engendrées par lesdits moyens de prise de vues et à représenter ledit signal. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Les figures 1 et 2 montrent respectivement, de façon schémati- que, deux modes de réalisation différents d'un dispositif d'émission d'images vidéo numériques, conforme à l'invention. Le dispositif conforme à l'invention et représenté selon deux mo- des de réalisation 1A et lB différents, respectivement sur les figures 1 et 2, est susceptible d'émettre des images vidéo numériques. De façon connue, ledit dispositif 1 A ou 1 B comporte - des moyens 2 de prise de vues, par exemple du type caméra vidéo numérique, agencés dans un boîtier 3 et susceptibles de prendre des vues d'un champ de vision CV, à travers une ouverture 4 prévue dans ledit boîtier 3. Lesdits moyens 2 comportent, à cet effet, de façon connue une surface de détection 5 munie, par exemple, d'une matrice de diodes photosensibles ou d'un détecteur matriciel à dispositif à transfert de charge; et - des moyens 6 d'utilisation des images formées par les moyens 2 et reçues par une liaison 7, par exemple électrique ou radioélectrique. En ce qui concerne lesdits moyens 6, il peut s'agir d'un écran susceptible de présenter en temps réel à un opérateur la scène vue dans ledit champ de vision CV. Toutefois, lesdits moyens 6 peuvent également être des moyens d'enregistrement, tels qu'une mini régie vidéo par exem- ple, les images enregistrées par ces moyens pouvant être restituées de façon différée sur des moyens appropriés non représentés. Une telle solu- tion présente l'avantage, dans le cas o l'on prévoit deux ensembles de moyens de prise de vues 2, de permettre d'afficher une mosaïque d'ima- ges constituée de vues prises par lesdits ensembles. Dans une application préférée, les moyens 2 sont agencés de ma- nière à prendre des vues de l'environnement à l'avant et/ou à l'arrière d'un aéronef et les moyens 6 représentent un écran monté dans le poste de pilotage de l'aéronef. Dans ce cas, ledit dispositif 1A, lB permet d'ai- der au guidage de l'aéronef, notamment un avion de transport civil, en particulier lors d'un déplacement au sol sur une piste d'un aéroport. Selon l'invention, pour permettre une détection simple et fiable de tout gel d'image, ledit dispositif 1A, lB comporte de plus des moyens 8A, 8B pour former au moins un signal S dans le champ de vision CV desdits moyens 2 de prise de vues, de sorte que ledit signal S apparaît sur au moins certaines des images engendrées par lesdits moyens 2 de prise de vues, ledit signal S étant formé de manière à varier temporelle- ment. Ainsi, si on voit en permanence le même signal sur l'écran 6, on sait que l'image est figée, ce qui permet de détecter facilement et de fa- çon fiable tout gel d'image. Bien entendu, tant que le signal S varie, il n'existe aucun gel d'image. Dans le mode de réalisation 1A représenté sur la figure 1, les moyens 8A comportent: - un générateur 9 d'impulsions lumineuses, par exemple une diode élec- troluminescente; et - une fibre optique 10 reliée audit générateur 9 d'impulsions lumineuses et agencée de manière à transmettre dans le champ de vision CV desdits moyens 2 de prise de vues les impulsions lumineuses, par exemple des impulsions laser, émises par ledit générateur 9 d'impul- sions lumineuses et représentant ledit signal S. Les durées d'émission des impulsions et les durées entre deux im- pulsions successives peuvent être réglées de manière à permettre une détection visuelle, la plus facile et fiable possible. A cet effet, les impulsions lumineuses peuvent bien entendu être engendrées selon une fréquence déterminée fixe. Par ailleurs, dans le mode de réalisation 1B représenté sur la fi- gure 2, les moyens 8B comportent: - un élément 11, par exemple une barrette, susceptible d'être déplacé, par exemple de façon rotative ou oscillatoire, dans le champ de vision CV des moyens 2; et - un moyen 12, par exemple un moteur électrique, pour déplacer ledit élément 11. L'élément 11 est déplacé de manière à apparaître de façon inter- mittente (et le cas échéant éventuellement à des endroits variables) dans ledit champ de vision CV et donc aussi sur les images formées par les moyens 2. Ainsi, un gel d'image est détecté lorsque, pendant une durée dé- terminée, par exemple quelques secondes, I'élément 11 apparaît en per- manence (au même endroit) sur la restitution d'images, réalisée par l'écran 6, ou n'y apparaît plus du tout. Bien entendu, la vitesse et l'ampli- tude de déplacement sont réglables et sont réglées de manière à permet- tre une détection visuelle efficace. Dans un mode de mise en oeuvre particulier du dispositif lB, on peut prévoir que l'élément 11 est déplacé de manière à toujours se trou- ver dans le champ de vision CV et donc à ne jamais disparaître des ima- ges successives formées, mais simplement à se déplacer sur ces derniè- res, de sorte qu'un gel d'image se traduit par une immobilisation dudit élément 1 1. En outre, dans un autre mode de réalisation non représenté, on peut prévoir, non pas un élément qui se déplace comme l'élément 1 1 re- présenté sur la figure 2, mais un élément qui se déforme temporellement, c'est-à-dire dont la forme et/ou la taille varient de sorte qu'un gel d'image est détecté lors d'une absence de déformation pendant une durée déter- minée. Par ailleurs, selon l'invention, la fibre optique 10 et l'élément 11 sont agencés de sorte que, à chaque fois, le signal engendré sur une image se trouve à un endroit de l'image, par exemple dans un coin, o il gêne le moins possible la restitution visuelle de l'environnement filmé par les moyens 2. Pour la sûreté du dispositif conforme à la présente invention, il est particulièrement avantageux --comme cela est représenté sur les figures 1 et 2-- que les moyens 8A et 8B soient extérieurs aux moyens de prise de vues 2 et indépendants de ceux-ci. Il ne peut donc alors y avoir d'interfé- rence entre lesdits moyens 8A et 8B et l'électronique des caméras, des écrans ou de la régie. De plus, lesdits moyens 8A et 8B peuvent compor- ter un dispositif d'aide à la focalisation des images, afin d'améliorer la qualité et la netteté de celle-ci. Toutefois, il est bien évident que lesdits moyens 8A et 8B peuvent être intégrés auxdits moyens de prise de vues 2, par exemple à des fins de compacité du dispositif de l'invention. Ils sont alors de préférence mi- niaturisés pour permettre un gain de poids et d'encombrement. Les moyens 8A et 8B peuvent de plus porter des informations utiles, telles que l'heure par exemple. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'émission d'images vidéo numériques, comportant des moyens (2) de prise de vues, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens (8A, 8B) pour for- mer au moins un signal (S) dans le champ de vision (CV) desdits moyens (2) de prise de vues, de sorte que ledit signal (S) apparaît sur au moins certaines des images engendrées par lesdits moyens (2) de prise de vues, et en ce que ledit signal (S) est formé de manière à varier temporellement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal (S) est un signal intermittent. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit signal est formé de manière à apparaître à des endroits variables sur des images successives engendrées par lesdits moyens (2) de prise de vues. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit signal est formé de manière à apparaître sous des formes variables sur des images successives engendrées par lesdits moyens (2) de prise de vues. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit signal (S) est formé de manière à apparaître, à chaque fois, sur une zone de l'image o il ne gêne pas la restitution vi- suelle de la scène représentée sur ladite image. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite zone correspond à un coin de l'image. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens (8A, 8B) sont extérieurs auxdits moyens de prise de vues (2) et indépendants de ceux-ci. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens (8A) pour former au moins un signal (S) comportent: - un générateur (9) d'impulsions lumineuses; et - une fibre optique (10) reliée audit générateur (9) d'impulsions lumineu- ses et agencée de manière à transmettre dans le champ de vision (CV) desdits moyens (2) de prise de vues les impulsions lumineuses émises par ledit générateur (9) d'impulsions lumineuses et représentant ledit signal (S). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens (8B) pour former au moins un signal comportent: - un élément (1 1) susceptible d'être déplacé dans le champ de vision (CV) des moyens (2) de prise de vues; et - un moyen (12) de déplacement dudit élément (11), ledit élément (11) étant déplacé de manière à apparaître de façon intermittente sur des images successives engendrées par lesdits moyens (2) de prise de vues et à représenter ledit signal. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit élément (11) est déplacé de manière à apparaî- tre à des endroits variables sur des images successives.