Brevet FR2835682A1 — publié le 20030808

La présente invention concerne un procédé pour l'accélération de l'analyse par balayage d'une image n'occupant pas la totalité d'une barrette de cellules DTC. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'analyse par balayage d'images de films pouvant présenter plusieurs formats au moyen d'un montage optoélectronique à objectif fixe faisant intervenir, d'une part, une source de lumière éclairant une zone de l'image du film, et, d'autre part, l'objectif qui projette la zone de cette image sur une barrette de cellules DTC. Le montage optoélectronique est conçu de manière à ce que, pour le plus grand format de film, l'image de la zone éclairée occupe toute la longueur de la barrette de cellules DTC. Il est clair que, si l'on passe des formats de films plus petits, l'image de la zone éclairée du film n'occupera plus qu'une fraction de la barrette de cellules DTC. Dans ces conditions, la lecture de la totalité de la barrette de cellules DTC conduit à une perte de temps non négligeable, proportionnelle à la partie non utile de la barrette. Or, pour éviter cette perte de temps, et donc diminuer le temps de lecture, la solution à laquelle l'homme de l'art peut songer, est de ne lire que la partie utile de la barrette DTC, étant entendu que le temps de lecture est fonction du nombre de cellules lues. En fait cette solution engendre de nombreuses difficultés et a été rejetée jusqu'ici. En effet, lors de l'exposition de la barrette DTC par l'image issue de l'objectif, chaque élément sensible à la lumière ou photosite génère des charges électriques qui sont transférées dans des capacités de stockage, favorisant leur rassemblement avant leur transfert vers l'organe de lecture. Placé en regard des sites de stockage, un registre à transfert de charges est prévu pour assurer le transfert des paquets de charge vers l'organe de sortie. Ce registre à décalage joue le rôle de multiplexeur parallèle-série et délivre séquentiellement chaque paquet de charges à l'organe de lecture. Ainsi, à chaque cycle de lecture du registre à transfert de charges, les charges électriques sont transférées des capacités de stockage vers le registre à transfert de charges ; les capacités de stockage ainsi déchargées, s'apprêtent alors à recevoir les charges électriques du cycle suivant. Par contre, si une zone de la barrette n'est pas lue durant un cycle de lecture du registre, les capacités de stockage correspondant à cette zone, conservent leurs charges initiales. En conséquence elles vont cumuler ces charges initiales avec de nouvelles charges transférées durant le cycle suivant ; la répétition de ce processus conduit à la saturation de ces capacités de stockage et risque de créer un débordement des charges en excès vers les cellules voisines. Dans l'image vidéo, ce phénomène dit d'éblouissement, a pour effet de porter au blanc les zones situées immédiatement au voisinage des points brillants. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer cet inconvénient, de manière à pouvoir accélérer la lecture dans le cas où l'image projetée sur la barrette de cellules DTC n'occupe pas toute la longueur de cette barrette. A cet effet, elle propose un procédé pour l'accélération de la vitesse d'analyse par balayage d'une image n'occupant pas la totalité de la barrette de cellules DTC ; ce procédé comportant : - le centrage de l'image sur la barrette de manière à ce que la zone non utilisée de la barrette se répartisse de part et d'autre de la zone utile. - la réduction, par exemple par masquage, de l'intensité lumineuse dans les zones non utilisées de la barrette, de manière à ce qu'à chaque cycle la charge emmagasinée par les capacités de stockage soit inférieure à la moitié de la capacité disponible. - la lecture à chaque cycle d'un nombre de cellules égal à celui de la somme des cellules de la partie utile et de celles de l'une des deux zones latérales. - dans ces conditions : soit ZU le nombre de cellules de la zone utile, soit ZA le nombre de cellules de la zone latérale A, soit ZB le nombre de cellules de la zone latérale B, soit ZT le nombre total de cellules de la barrette, soit G le gain en temps de lecture. le nombre de cellules non lues de la zone A est égal à : ZA = 0, 5 (ZT-ZU) Le gain en temps de lecture est égal à : G = k. ZT/ (ZU + ZA) k est un coefficient lié à la structure de la barrette. Les moyens de centrage de l'image sur la barrette de cellules DTC pourront par exemple comporter : - un dispositif de lecture initiale de la totalité de la barrette à cellules, - un dispositif de mémorisation du signal de lecture, - un asservissement en position de la barrette au niveau du plan focal image. L'asservissement en position, à partir du signal de lecture initiale mémorisé, positionne la barrette de telle manière que la zone utile soit centrée. Les moyens de réduction par masquage de l'image pourront quant à eux comprendre : - un dispositif d'information du format de film à traiter, - une bibliothèque de caches prédéfinis, - un dispositif de préhension et de mise en place d'un cache. Lors de l'introduction du film à traiter, le format de film est transmis au dispositif de mise en place du cache, qui choisit dans la bibliothèque de caches, le cache correspondant au format de film et le dispose au voisinage de la barrette de cellules. D'autres moyens de réduction de l'image peuvent être utilisés, tel qu'un diaphragme à secteurs dont l'ouverture est commandée par l'information du type de film à traiter ; ce diaphragme est disposé au voisinage de la barrette de cellules. Les deux exemples de moyens cités ci-dessus nécessitent un centrage préalable de la zone utile sur la barrette de cellules. Les moyens de lecture à chaque cycle sont du type conventionnel, et déterminés par la vitesse de lecture et la dynamique du signal de sortie des registres de transfert. Des modes d'exécution de l'invention sont décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente le schéma d'une barrette de cellules DTC comprenant une ligne de photosites associés à des cellules de stockage de charges ; Les figures 2a à 2c représentent le mécanisme de lecture partielle de la barrette de cellules DTC, à l'instant TO (figure 2a), à l'instant Tl (figure 2b) et à l'instant Tn (figure 2c). La figure 1 montre, d'une manière schématique, la structure d'une barrette de cellules DTC ; celle-ci est essentiellement constituée d'une ligne centrale de photosites sensibles à la lumière incidente. De part et d'autre de cette ligne de photosites sont disposées des lignes assurant le traitement des informations issues des photosites, et ce, en séparant les destinations vers les pixels pairs ou impairs constitutifs de l'image lue par la barrette. Ce traitement est ainsi effectué par l'intermédiaire de lignes de cellules de stockage et de lignes de transfert vers les registres associés. Conformément au schéma de la figure 1, la capture de l'image est réalisée par la ligne de photosites l qui génèrent des charges électriques stockées dans les lignes de cellules de stockage adjacentes 2a et 2b, lesquelles transfèrent leurs charges aux registres 4a et 4b par l'intermédiaire des lignes de transfert 3a et 3b. Le transfert des charges émises par les photosites vers les registres 4a et 4b est appelé opération de vidange . La lecture des registres de transfert 4a et 4b est appelée opération de lecture . Les figures 2a, 2b et 2c représentent l'état de la ligne de photosites ou cellules photosensibles et l'état du registre de transfert associé, à des instants différents correspondant aux trois étapes : état initial, acquisition indice 1 et acquisition indice n . Le registre de transfert est représenté par le niveau des charges issues de la ligne de photosites et par la symbolique du processus de lecture de celui-ci. A chacune des trois étapes, la répartition des charges est indiquée dans les trois zones correspondant à la zone utile et aux deux zones latérales. Conformément aux figures 2a à 2c, le mécanisme de lecture partielle de la barrette à cellules DTC, selon l'invention, est le suivant : * soit ZU (n) le niveau de charge des capacités de stockage associées au photosites de la zone utile comportant ZU cellules, durant le cycle d'indice n de lecture, * soit ZA (n) le niveau de charge des capacités de stockage associées aux photosites de la première zone latérale comportant ZA cellules, durant le cycle d'indice n de lecture, soit ZB (n) le niveau de charge des capacités de stockage associées aux photosites de la seconde zone latérale comportant ZB cellules, durant le cycle d'indice n de lecture. soit T (n) le cycle d'indice n, z si n = 0 : T = To cycle initial, * si n = 1 : T=Tl premier cycle. Durant le cycle initial To (figure 2a), les états de charges des cellules sont respectivement ZU (o), ZA (o) et ZB (o). Lors de l'opération de vidage des cellules, qui s'effectue d'abord par la première zone latérale comportant ZA cellules, puis la zone utile comportant ZU cellules, la deuxième zone latérale n'est pas concernée. En fin du cycle initial To, les charges non lues, lors de l'opération lecture de la deuxième zone latérale vont se trouver transférées dans la ligne de transfert de la première zone latérale. Durant le premier cycle Tl (figure 2b), les cellules de la zone utile et des zones latérales sont à nouveau chargées par les photosites correspondants. L'opération de vidage des cellules s'effectue d'une manière équivalente à la précédente. En fin de cycle Tl, durant l'opération de lecture , e le niveau des charges lues dans la première zone latérale est égal à : ZB (o) + ZA (1) e le niveau des charges lues dans la zone utile est égal à : ZU (1). Ainsi au cours du cycle n (figure 2c), correspondant à la fin de l'analyse par balayage de l'image du film : e le niveau des charges lues dans la première zone latérale est égal à : ZB (n-l) +ZA (n) e le niveau des charges lues dans la zone utile est égal à : ZU (n). On constate donc que, à chaque cycle, les cellules de la zone utile et de la seconde zone latérale sont vidées et ne peuvent donc pas faire l'objet d'un phénomène d'éblouissement, tandis que, dans la première zone latérale, les charges lues sont égales à la somme des charges transmises par les photosites des deux zones latérales. Il suffit donc de faire en sorte que la somme des charges transmises par les photosites des deux zones latérales soit inférieure, pour chaque cycle considéré, à la capacité de stockage des cellules de stockage de la première zone latérale. Grâce à ces dispositions, il est possible d'obtenir pour les plus petits formats des gains de temps de l'ordre de 30 à 40 %. Revendications 1. Procédé pour l'accélération de la vitesse d'analyse par balayage d'une image n'occupant pas la totalité d'une barrette de cellules DTC, caractérisé en ce qu'il comporte : - le centrage de l'image sur la barrette de manière à ce que la zone non utilisée de la barrette se répartisse de part et d'autre de la zone utile, - la réduction, par exemple par masquage, de l'intensité lumineuse dans les zones non utilisées de la barrette, de manière à ce qu'à chaque cycle la charge emmagasinée par les capacités de stockage soit inférieure à la moitié de la capacité disponible, - la lecture à chaque cycle d'un nombre de cellules égal à celui de la somme des cellules de la partie utile et de celles de l'une des deux zones latérales. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de cellules non lues de la zone A est égal à : ZA = 0,5 (ZT-ZU) avec ZU le nombre de cellules de la zone utile, ZA le nombre de cellules de la zone latérale A, ZB le nombre de cellules de la zone latérale B, ZT le nombre total de cellules de la barrette. 3. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le gain en temps de lecture est égale à : G = k. ZT/ (ZU + ZA) avec k est un coefficient lié à la structure de la barrette. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à chaque cycle de lecture, les cellules de la zone utile et de la seconde zone latérale sont vidées. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, à chaque cycle, dans la première zone latérale, les charges lues sont égales à la somme des charges transmises par les photosites des deux zones latérales.