Brevet FR2830401A1 — publié le 20030404

PROCÉDÉ ET SYSTÈME POUR CORRIGER LES ABERRATIONS CHROMATIQUES D'UNE IMAGE COULEUR RÉALISÉE AU MOYEN D'UN SYSTÈME OPTIQUE Préambule de la description Domaine concerné La présente invention concerne un procédé et un système pour corriger les aberrations chromatiques d'une image couleur réalisée au moyen d'un système optique. Problème posé Une lentille sphérique ou même asphérique introduit un défaut dit d'aberration chromatique. Les rayons lumineux des différentes couleurs ne suivent pas le même chemin. Ce phénomène a pour effet d'introduire un flou et des irisations colorées le long des contours de l'image produite. L'image d'une droite est une juxtaposition de droites de plusieurs couleurs. Ce défaut varie de manière complexe en fonction de la zone de l'image. Dans un assemblage de lentilles, il dépend également de la position du zoom, du diaphragme et de la distance de mise au point. Ce défaut est onéreux à corriger avec les techniques actuelles. Il existe un autre défaut appelé distorsion. Ce défaut est également dû à la propagation des rayons lumineux dans une lentille. L'image d'une droite n'est pas une droite mais une courbe. Art antérieur Pour corriger les défauts d'aberrations chromatiques, les fabricants d'objectifs ou d'appareils optiques assemblent des combinaisons de lentilles se compensant partiellement les uns les autres. Cette solution implique l'utilisation de matériaux particuliers et nécessite de multiplier le nombre de lentilles. Cette solution est donc particulièrement onéreuse. Les distorsions peuvent être diminuées de la même façon en assemblant plusieurs lentilles. Il existe également des méthodes numériques de correction par application d'un algorithme sur une image numérisée et tenant compte d'un modèle mathématique des défauts mesurés. Ces méthodes appliquent la même correction à toutes les couleurs. Solution Définitions. Aberration chromatique Au sens de la présente invention, on entend par aberration chromatique des aberrations chromatiques telles que celle définies page 324 dans le livre La pratique de la photographie des éditions Larousse, dépôt légal septembre 2000, auteur John Hedgecoe. Distorsion Au sens de la présente invention, on entend par distorsion des distorsions telles que celle définies page 331 dans le livre La pratique de la photographie des éditions Larousse, dépôt légal septembre 2000, auteur John Hedgecoe. Pixel, Plan couleur numérisé Au sens de la présente invention, on entend par pixel des pixels tels que ceux définis page 302 dans le livre La pratique de la photographie des éditions Larousse, dépôt légal septembre 2000, auteur John Hedgecoe. Au sens de la présente invention, on entend notamment par plan couleur numérisé respectivement rouge, vert et bleu, la partie de l'image constituée respectivement des pixels rouge, vert et bleu. Homographie Au sens de la présente invention, on entend par homographie une homographie telle que celle décrite au paragraphe 2.2 de l'article A flexible new technique for Camera Calibration de Zhengyou Zhang, Microsoft Research, redmond, WA, USA du 7 janvier 1999. Modélisation et correction d'un plan couleur Au sens de la présente invention, on entend par modéliser et corriger les défauts de distorsion d'un plan couleur numérisé un procédé de modélisation et de correction notamment tel que celui décrit au paragraphe 3.3 de l'article A flexible new technique for Camera Calibration de Zhengyou Zhang, Microsoft Research, redmond, WA, USA du 7 janvier 1999, appliqué audit plan couleur. Ledit procédé, appliqué au cas de plusieurs plans couleurs, permet notamment à l'homme de métier, de corriger, au moins en partie, pour chaque plan couleur numérisé l'image déformée d'un carré en un carré corrigé pouvant avoir une taille et une orientation différente pour chaque plan couleur numérisé corrigé. Correspondance entre des plans couleurs numérisés Au sens de la présente invention, on entend par correspondance entre des plans couleurs numérisés corrigés, notamment le calcul de l'homographie permettant à l'homme de métier de mettre en correspondance lesdits carrés corrigés pour chaque plan couleur numérisé corrigé. Combinaison des plans couleurs numérisés corrigés. Pour combiner lesdits plans couleurs numérisés corrigés, l'homme de métier peut procéder de différentes façons, notamment en mettant en oeuvre lesdites homographies sur chaque plan couleur numérisé corrigé. Procédé Selon une première variante de réalisation, l'invention concerne un procédé pour corriger les aberrations chromatiques et les défauts de distorsion d'une image couleur composée de plusieurs plans couleurs numérisés. L'image couleur a été réalisée au moyen d'un système optique. Le procédé selon cette première variante de réalisation comprend l'étape de modéliser et de corriger, au moins en partie, les défauts de distorsion des plans couleurs numérisés, de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés. Ainsi, il est possible d'établir une correspondance entre les plans couleurs numérisés corrigés. Le procédé selon cette première variante de réalisation de l'invention comprend en outre l'étape de combiner les plans couleurs numérisés corrigés, de manière à obtenir une image couleur corrigée, en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques et des défauts de distorsion. Selon une seconde variante de réalisation, l'invention concerne un procédé pour corriger les aberrations chromatiques d'une image couleur composée de plusieurs plans couleurs numérisés. L'image couleur a été réalisée au moyen d'un système optique. Le procédé selon cette seconde variante de réalisation comprend l'étape de modéliser et de corriger, au moins en partie, les écarts entre les défauts de distorsion des plans couleurs numérisés, de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés. Ainsi, il est possible d'établir une correspondance entre les plans couleurs numérisés corrigés. Le procédé selon cette seconde variante de réalisation de l'invention comprend en outre l'étape de combiner les plans couleurs numérisés corrigés, de manière à obtenir une image couleur corrigée, en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques. Système L'invention concerne également un système. Selon une première variante de réalisation l'invention concerne un système pour corriger les aberrations chromatiques et les défauts de distorsion d'une image couleur composée de plusieurs plans couleurs numérisés. L'image couleur a été réalisée au moyen d'un système optique. Le système selon cette première variante de réalisation comprend des premiers moyens de calcul pour modéliser et pour corriger, au moins en partie, les défauts de distorsion des plans couleurs numérisés, de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés. Ainsi, il est possible d'établir une correspondance entre les plans couleurs numérisés corrigés. Le système selon cette première variante de réalisation comprend en outre des seconds moyens de calcul pour combiner les plans couleurs numérisés corrigés, de manière à obtenir une image couleur corrigée, en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques et des défauts de distorsion. Selon une seconde variante de réalisation, l'invention concerne un système pour corriger les aberrations chromatiques d'une image couleur composée de plusieurs plans couleurs numérisés. L'image couleur a été réalisée au moyen d'un système optique. Dans le cas de cette seconde variante de réalisation, le système comprend des premiers moyens de calcul pour modéliser et pour corriger, au moins en partie, les écarts entre les défauts de distorsion des plans couleurs numérisés, de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés. Ainsi, il est possible d'établir une correspondance entre les plans couleurs numérisés corrigés. Dans le cas de cette seconde variante de réalisation, le système comprend en outre des seconds moyens de calcul pour combiner les plans couleurs numérisés corrigés, de manière à obtenir une image couleur corrigée, en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques. Description détaillée D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une variante de apparai réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et de la - figure 1 qui représente une première variante de réalisation d'un système selon l'invention plus particulièrement conçu pour corriger les aberrations chromatiques et les défauts de distorsion, - figure 2 qui représente une deuxième variante de réalisation d'un système selon l'invention plus particulièrement conçu pour corriger les aberrations chromatiques. On va maintenant décrire en se référant à la figure 1 la première variante de réalisation. Dans le cas de la première variante de réalisation, le système est plus particulièrement conçu pour corriger les aberrations chromatiques 1 et les défauts de distorsions 2 d'une image couleur 3 composée de plusieurs plans couleurs numérisés 4. L'image couleur 3 a été réalisée au moyen d'un système optique 5. Le système comprend des premiers moyens de calcul 6 pour modéliser et pour corriger, au moins en partie, les défauts de distorsion 2 des plans couleurs numérisés 4, de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés 7. Ainsi, il est possible d'établir une correspondance 20 entre les plans couleurs numérisés corrigés 7. Le système comprend en outre des seconds moyens de calcul 8 pour combiner les plans couleurs numérisés corrigés 7, de manière à obtenir une image couleur corrigée 9, en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques 1 et des défauts de distorsion 2. On va maintenant décrire en se référant à la figure 2 la deuxième variante de réalisation. Dans le cas de la deuxième variante de réalisation, le système est plus particulièrement conçu pour corriger les aberrations chromatiques. De même que dans le cas de la première variante de réalisation, l'image couleur 3 a été réalisée au moyen d'un système optique 5. Le système comprend des premiers moyens de calcul 16 pour modéliser et pour corriger, au moins en partie, les écarts 10 entre les défauts de distorsion 2 des plans couleurs numérisés 4, de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés 17. Ainsi, il est possible d'établir une correspondance 21 entre les plans couleurs numérisés corrigés 17. Le système comprend en outre des seconds moyens de calcul 18 pour combiner les plans couleur numérisés corrigés 17, de manière à obtenir une image couleur corrigée 19, en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques 1. NOMENCLATURE Aberrations chromatiques Groupe nominal Ref. Aberrations chromatiques 1 Défauts de distorsion 2 Image couleur 3 Plans couleurs numérisés 4 Système optique 5 Premiers moyens de calcul 6, 16 Plans couleurs numérisés corrigés 7, 17 Seconds moyens de calcul 8, 18 Image couleur corrigée 9,19 Ecarts 10 Correspondance 20, 21 Couleur rouge R Couleur verte V Couleur bleue B REVENDICATIONS 1. Procédé pour corriger les aberrations chromatiques et les défauts de distorsion (2) d'une image couleur (3) composée de plusieurs plans couleurs numérisés (4) ; ladite image couleur (3) ayant été réalisée au moyen d'un système optique (5) ; ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - l'étape de modéliser et de corriger, au moins en partie, les défauts de distorsion (2) desdits plans couleurs numérisés (4), de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés (7) ; (de sorte qu'il est possible d'établir une correspondance entre lesdits plans couleurs numérisés corrigés (7)) i - l'étape de combiner lesdits plans couleurs numérisés corrigés (7), de manière à obtenir une image couleur corrigée (9), en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques (1) et des défauts de distorsion (2). 2. Procédé pour corriger les aberrations chromatiques (1) d'une image couleur (3) composée de plusieurs plans couleurs numérisés (4) ; ladite image couleur (3) ayant été réalisée au moyen d'un système optique (5) ; ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - l'étape de modéliser et de corriger, au moins en partie, les écarts (10) entre les défauts de distorsion (2) desdits plans couleurs numérisés (4), de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés (17) ; (de sorte qu'il est possible d'établir une correspondance entre lesdits plans couleurs numérisés corrigés (17)) i - l'étape de combiner lesdits plans couleur numérisés corrigés (17), de manière à obtenir une image couleur corrigée (19), en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques (1). 3. Système pour corriger les aberrations chromatiques (1) et les défauts de distorsions (2) d'une image couleur (3) composée de plusieurs plans couleurs numérisés (4) ; ladite image couleur (3) ayant été réalisée au moyen d'un système optique (5) ; ledit système comprenant : - des premiers moyens de calcul (6) pour modéliser et pour corriger, au moins en partie, les défauts de distorsion (2) desdits plans couleurs numérisés (4), de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés (7) ; (de sorte qu'il est possible d'établir une correspondance entre lesdits plans couleurs numérisés corrigés (7)) i - des seconds moyens de calcul (8) pour combiner lesdits plans couleurs numérisés corrigés (7), de manière à obtenir une image couleur corrigée (9), en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques (1) et des défauts de distorsion (2). 4. Système pour corriger les aberrations chromatiques (1) d'une image couleur (3) composée de plusieurs plans couleurs numérisés (4) ; ladite image couleur (3) ayant été réalisée au moyen d'un système optique (5) ; ledit système comprenant : - des premiers moyens de calcul (16) pour modéliser et pour corriger, au moins en partie, les écarts (10) entre les défauts de distorsion (2) desdits plans couleurs numérisés (4), de manière à obtenir des plans couleurs numérisés corrigés (17) ; (de sorte qu'il est possible d'établir une correspondance entre lesdits plans couleurs numérisés corrigés razz - des seconds moyens de calcul (18) pour combiner lesdits plans couleurs numérisés corrigés (17), de manière à obtenir une image couleur corrigée (19), en totalité ou en partie, des aberrations chromatiques (1).