Brevet FR2837342A1 — publié le 20030919

numerotee actionnee. 1 2837342 CAMERA DE FORMATION D'IMAGE VISIBLE/INFRAROUGE s La presente invention se rapporte a une camera de formation d'image visible/infrarouge con,cue pour separer la lumiere issue d'un objet en ses composantes de lumiere visible et infrarouge, afin de capter en meme temps des images en lumiere visible et infrarouge de ['objet. Plus particulierement, la presente invention se rapporte a une camera de formation d'image visible/infrarouge con,cue pour ajuster la 0 mise au point de ['image en lumiere infrarouge selon le rapport d'objectif a focale variable de la camera. On connaAlt de maniere conventionnelle un procede de prises de vue denomme >, dans lequel un objet est photographic sur un fond de feuille bleue ou similaire dans une piece connue sous le nom de studio virtue!, et ensuite ['image de ['objet est extraite seule afin de pouvoir etre utilisee en association avec d'autres images de fond ou similaires. Un nouveau procede de prises de vue a ete con,cu recemment dans le studio virtuel et retient ['attention. Ce procede de prises de vue est configure de telle sorte que, pendant que des objets vent illumines par une lumiere infrarouge (lumiere o proche infrarouge), des images en lumiere visible et infrarouge de ['objet vent capturees en meme temps par une camera de formation d'image visible/infrarouge, des informations concernant la distance qui separe la camera de ['objet vent obtenues a partir de ['image en lumiere infrarouge ainsi capturee, et en-quite, selon les informations de distance ainsi obtenues, seule la partie de ['image en lumiere visible 2s de ['objet situee a une distance donnee de la camera, peut etre extraite de maniere selective a partir de ['image en lumiere visible entiere capturee. Les cameras de formation d'image visible/infrarouge actuellement en service vent configurees en general de telle sorte que la lumiere provenant d'un objet, transmise a travers un systeme d'objectif a focale variable, est separee en composantes de lumiere visible et infrarouge par un prisme de decomposition de la couleur ou similaire, de sorte que les composantes de lumiere visible et infrarouge aboutissent sur des unites de camera de lumiere visible et infrarouge, respectivement, tandis que le systeme d'objectif a focale variable utilise est place de telle sorte que la distance de formation d'image de ['image en lumiere visible peut etre maintenue sensiblement constante meme en cas de modification de la distance a ['objet ou du rapport d'objectif a focale variable. D'autre part, la distance de formation d'image de ['image en lumiere infrarouge se decale en cas de modification de la distance a ['objet ou du rapport d'obj ectif a focale variable. En particulier, quand le rapport d' obj ectif a 2 2837342 focale variable est modifie de maniere importante, la quantite de decalage peut devenir si grande que ['image en lumiere infrarouge ne peut pas etre mise au point par le reglage de la mise au point du seul systeme d'objectif a focale variable. Un tel probleme se pose egalement pour la camera de formation d'image s visible/infrarouge du nouveau systeme de prises de vue mentionne cidessus. Quand une image en lumiere infrarouge ne peut pas etre mise au point, des informations precises concernant la distance qui separe la camera de ['objet, ne peuvent pas etre obtenues selon ['image en lumiere infrarouge capturee, et par la le systeme de prises de vue lui-meme peut ne pas reussir a fonctionner de maniere suffisante. o Bien qu'il soit possible de surmonter le probleme mentionne ci-dessus, si un systeme d'objectif a focale variable qui peut garder la distance de formation image de ['image en lumiere infrarouge meme en cas de modification du rapport d'objectif a focale variable, est developpe, il est difficile de developper un tel systeme d'objectif a focale variable etant donne qu'il faut s'attendre a un cout considerable mis en aeuvre pour y arriver. En raison de telles circonstances, c'est un objet de la presente invention de fournir une camera de formation d'image visible/infrarouge d'un cout peu eleve qui peut mettre au point avec precision des images en lumiere infrarouge meme en cas de modification du rapport d'objectif a focale variable. Afin de realiser ['objet mentionne ci-dessus, la presente invention fournit une camera de formation d'image visible/infrarouge qui comprend un systeme d'objectif a focale variable; des moyens de separation de l'onde lumineuse qui permettent de separer la lumiere transmise a travers le systeme d'objectif a focale variable en composantes de lumiere visible et infrarouge, et d'emettre les composantes de 2s lumiere ainsi separees; une unite de camera de lumiere visible, disposee en aval d'une partie des moyens de separation de l'onde lumineuse qui permet d'emettre la composante de lumiere visible, qui permet de capter une image en lumiere visible formee par la composante de lumiere visible emise a partir des moyens de separation de l'onde lumineuse; et une unite de camera de lumiere infrarouge, disposee en aval d'une partie des moyens de separation de l'onde lumineuse qui permet d'emettre la composante de lumiere infrarouge, qui permet de capter une image en lumiere infrarouge formee par la composante de lumiere infrarouge emise a partir des moyens de separation de l'onde lumineuse; la camera de formation d'image visible/infrarouge comprend de plus des moyens de deplacement/de support qui permettent de supporter ['unite de camera de lumiere infrarouge de telle sorte que ['unite de camera de lumiere infrarouge peut etre deplacee de maniere axiale le long de la composante de lumiere infrarouge emise a partir des moyens de separation de ltonde lumineuse, les moyens de deplacement/de support deplacant ['unite de camera 3 2837342 de lumiere infrarouge afin de proceder a la mise au point de ['image en lumiere infrarouge. La camera de formation d'image visible/infrarouge selon la presente invention peut comprendre des moyens de commutation qui permettent une manceuvre de commutation provenant de l'exterieur, tandis que ['unite de camera de lumiere infrarouge peut etre deplacee vers une position qui correspond a un rapport d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable en reponse au fonctionnement de commutation en ce qui concerne les moyens de commutation. Les moyens de deplacement/de support peuvent comprendre un etage fixe, fixe o de maniere relative par rapport aux moyens de separation de l'onde lumineuse; un etage susceptible de se deplacer, attache de maniere mobile a l'etage fixe, qui permet de tenir ['unite de camera de lumiere infrarouge; et un moteur qui permet d'entramer ltetage susceptible de se deplacer. Dans ce cas, la camera de formation d'image visible/infrarouge peut comprendre de plus des moyens de commutation qui comprennent une section de fonctionnement qui permet un fonctionnement provenant de l'exterieur, et un controleur qui permet de contrbler l'entra^nement du moteur en reponse a une manccuvre de commutation en ce qui concerne la section de fonctionnement afin de deplacer ['unite de camera de lumiere infrarouge vers une position qui correspond a un rapport d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable. La figure 1 est un schema de principe de la camera de formation d'image visible/infrarouge selon un mode de realisation de la presente invention; et la figure 2 est un schema de principe des moyens de commutation fournis dans les moyens de deplacement/de support, representes dans la figure 1. Dans ce qui suit, des modes de realisation de la presente invention seront expliques en se referent aux dessins. La figure 1 est un dessin qui presente de maniere schematique la configuration de la camera de formation d'image visible/infrarouge selon un mode de realisation de la presente invention et son systeme de prises de vue. La camera de formation d'image visible/infrarouge 10 representee, est une camera utilisee pour la photographic en studio virtue!, utilisee pour les effete speciaux de films et similaires. La camera 10 comprend un systeme d'objectif a focale variable 11 constitue par un groupe de lentilles optiques non decrit, dispose a l'interieur d'un barillet d'objectif; des moyens de separation de l'onde lumineuse 12 constitues par un prisme de decomposition de la couleur; une unite de camera de lumiere visible 13 qui permet de capter des images en lumiere visible; et une unite de camera de lumiere infrarouge 14 qui permet de capter des images en lumiere infrarouge. En outre, une unite d'emission de lumiere infrarouge 15 qui permet 4 2837342 d'emettre une lumiere infrarouge (lumiere proche infrarouge) vers des objets, est fournie a la partie d'extremite avant de la camera, tandis qu'un systeme d'objectif de relais 16 est dispose entre les moyens de separation de ltonde lumineuse 12 et ['unite de camera de lumiere visible 13. La camera de formation dtimage visible/infrarouge 10 effectue la prise de vue, tandis que ['unite d'emission de lumiere infrarouge 15 emet la lumiere infrarouge vers les objets 1. Afin d'etre rendue incidente et ensuite transmise a travers le systeme d'objectif a focale variable 11, la lumiere reflechie par les objets 1 est scindee en deux, c'est-a-dire, en des composantes de lumiere visible et infrarouge, par les o moyens de separation de l'onde lumineuse 12, afin d'en etre emis. La composante de lumiere visible ainsi emise, est transmise a travers le systeme d'objectif de relais 16 afin de penetrer dans ['unite de camera de lumiere visible 13, tandis que la composante de lumiere infrarouge est rendue incidente sur ['unite de camera de lumiere infrarouge 14. L'unite de camera de lumiere visible 13 est disposee en aval de la partie des moyens de separation de l'onde lumineuse 12 afin d'emettre la composante de lumiere visible a ['aide du systeme d'objectif de relais 16, et comprend des mecanismes qui permettent de capter des images en lumiere visible comme des dispositifs de captage d'image en lumiere visible et des circuits de formation d'image en lumiere visible qui ne vent pas decrits, afin de capter une image en lumiere visible Ia formee par la composante de lumiere visible incidente et de produire ses informations d'image. D'autre part, ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 est disposee directement en aval de la partie des moyens de separation de l'onde lumineuse 12 afin d'emettre la composante de lumiere infrarouge, et comprend des mecanismes qui permettent de capter des images en lumiere infrarouge comme des dispositifs de captage d'image en lumiere infrarouge et des circuits de formation d'image en lumiere infrarouge qui ne vent pas decrits, afin de capter une image en lumiere infrarouge Ib formee par la composante de lumiere infrarouge incidente et de produire ses informations d'image. Les deux elements d'informations d'image respectifs provenant de ['unite de camera de lumiere visible 13 et de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 vent envoyes dans un processeur d'image 17. Le processeur d'image 17 obtient des informations concernant la distance a chacun des objets 1 selon les informations d'image provenant de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14, et effectue une operation predeterminee de traitement d'image en ce qui concerne les informations dtimage en lumiere visible provenant de ['unite de camera de lumiere visible 13 selon les informations de distance, afin de produire des images traitees Ic obtenues en 2837342 effacant ou en extrayant senlement les parties predeterminees d'image d'objet a partir de ['image entiere en lumiere visible Ia. La camera de formation d'image visible/infrarouge 10 est configuree de telle sorte que son rapport d'objectif a focale variable peut etre modifie de maniere electrique, tandis que la distance de formation image de ['image en lumiere visible Ia provoquee par le systeme d'objectif a focale variable 11 est fixee afin d'etre maintenue sensiblement constante (par exemple, 48 mm dans ['air) meme en cas de modification de la distance a ['objet ou du rapport d'objectif a focale variable. D'autre part, la distance de formation d'image de ['image en lumiere infrarouge Ib se decale o en cas de modifcation de la distance a ['objet ou du rapport d'objectif a focale variable. En particulier, quand le rapport d'objectif a focale variable est modifie de maniere importante, ['image en lumiere infrarouge Ib ne peut pas etre mise au point avec precision par le reglage de la mise au point du seul systeme d'objectif a focale variable 11. Afin de regler la mise au point de ['image en lumiere infrarouge Ib en reponse a une modification du rapport d'objectif a focale variable, la camera de formation d'image visible/infrarouge 10 est equipee de moyens de deplacement/de support 20 de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14. Les moyens de deplacement/de support 20 vont etre expliques maintenant. Comme l'illustre la figure 1, les moyens de deplacement/de support 20 comprennent un etage fixe 21, fixe de maniere relative par rapport aux moyens de separation de l'onde lumineuse 12, un etage susceptible de se deplacer 22, attache a l'etage fixe 21 de maniere a pouvoir se deplacer le long de l'axe L de la composante de lumiere infrarouge, un moteur 23 qui permet d'entraner l'etage susceptible de se deplacer 22, et un mecanisme de transmission de force (non decrit) qui permet de transmettre la force d'entranement du moteur 23 a l'etage susceptible de se deplacer 22; et ils vent configures de telle sorte que ['unite de camera de lumiere infrarouge 14attachee a l'etage susceptible de se deplacer 22 peut se deplacer de maniere axiale le long de la composante de lumiere infrarouge emise par les moyens de separation de l'onde lumineuse 12. Pour eviter que la poussiere et d'autres choses semblables ne penetrent dans l'esp ace situe autour de l 'axe de la composante de lumiere infrarouge, un element de protection contre la poussiere de forme annulaire (non represente), ayant une souplesse qui lui permet de repondre au deplacement de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14, est dispose entre la partie des moyens de separation de l'onde lumineuse 12 qui permettent d'emettre la composante de lumiere infrarouge et la partie de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 qui permet de recevoir la composante de lumiere infrarouge. 6 2837342 En outre, les moyens de deplacement/de support 20 vent equipes de moyens de commutation 30 representes dans la figure 2. Ici, la figure 2 est un dessin qui presente de maniere schematique la configuration des moyens de commutation 30. Comme l'illustre la figure 2, les moyens de commutation 30 comprennent une s section de fonctionnement 31 disposee a un emplacement ou peut agir un photographe ou autre, et un controleur 34 qui permet de commander l'entramement du moteur 23 en reponse a une operation de commutation en ce qui concerne la section de fonctionnement 31. La section de fonctionnement 31 comprend une pluralite de boutons de lo commutation (quatre dans l'exemple represente dans la figure 2) 32A a 32D, et des lampes d'affichage 33A a 33D qui permettent d'indiquer quels vent les boutons actuellement choisis. La section de fonctionnement 31 est configuree de telle sorte que, quand une operation de commutation est effectuee par le photographe ou autre, un signal de selection qui indique quels vent les boutons selectionnes, est envoye au conkoleur 34. D'autre part, le controleur 34 comprend une unite centrale, une memoire qui permet de stocker un programme predetermine, et un circuit de commande du moteur, afin de delivrer un courant d'entranement predetermine qui permet d'enkaner le moteur 23 a partir du circuit de commande du moteur selon le signal de selection issu de la section de fonctionnement 31. En reponse a un signal de commande d'enka^nement delivre par le controleur 34, le moteur 23 enkane l'etage susceptible de se deplacer 22, de sorte que ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 maintenue par l'etage susceptible de se deplacer 22, est deplacee vers une position predeterminee. Des positions de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 ou les images en lumiere infrarouge vent mises au point, ont 2s ete determinees a l'avance par rapport aux divers rapports d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable 11, tandis que les quatre boutons de commutation 32A a 32D de la section de fonctionnement 31 ont ete determines afin de correspondre aux gammes respectives du rapport d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable 11. Quand le photographe ou autre determine le rapport d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable 11 et choisit un bouton qui correspond au rapport d'objectif a focale variable parmi les quatre boutons de commutation 32A a 32D, ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 se deplace le long de l'axe L de la composante de lumiere infrarouge vers la position qui correspondent au rapport d' obj ectif a focale variable du systeme 3s d'objectif a focale variable 11, grace a quoi il est possible d'ajuster la mise au point de ['image en lumiere infrarouge. Bien que le photographe ou auke determine le rapport d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable 11 et commute ensuite les moyens de 7 2837342 commutation 30 ahm d'ajuster la mise au point de ['image en lumiere infrarouge dans l'exemple mentionne ci-dessus, des moyens de detection du rapport d'objectif a focale variable qui permettent de detecter automatiquement le rapport d' obj ectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable 11, peuvent etre fournis, de telle sorte que le deplacement de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14 est commande automatiquement selon le rapport d'objectif a focale variable detecte par les moyens de detection du rapport d'objectif a focale variable. En variante, il est possible d'ajuster ['emplacement de ['unite de camera de lumiere infrarouge 14, tandis que l'etat de mise au point de ['image en lumiere o infrarouge est determine sur un moniteur, ahm d'ajuster la mise au point de ['image en lumiere infrarouge. Bien que le mode de realisation dans lequel la presente invention s'applique a une camera de formation dtimage visible/infrarouge destinee a la photographic en studio virtue!, soit explique dans ce qui precede, la presente invention s'applique egalement a diverges cameras de formation d'image visible/infrarouge telles que celles dans lesquelles un systeme a un seul objectif est equipe d'une unite de camera de lumiere visible et d'une unite de camera de lumiere infrarouge, par exemple, comme celles qui vent destinees a la vision nocturne et a la detection d'infractions routieres. Comme cela est explique de maniere detaillee dans ce qui precede, la camera de formation d'image visible/infrarouge selon la presente invention comprend des moyens de deplacement/de support qui permettent de supporter ['unite de camera de lumiere infrarouge disposes en aval de la partie des moyens de separation de l'onde lumineuse qui permettent d'emettre la composante de lumiere infrarouge, de telle 2s sorte que ['unite de camera de lumiere infrarouge est susceptible de se deplacer de maniere axiale le long de la composante de lumiere infiarouge, et provoquent le deplacement des moyens de dep lacement/de support afin de dep lacer ['unite de camera de lumiere infrarouge, afin d'ajuster la mise au point des images en lumiere infrarouge, en etant effcace de ce fait dans les points qui suivent. A savoir, elle peut tonj ours former des images en lumiere infrarouge dans un etat approprie de mise au point en provoquant le deplacement, grace aux moyens de deplacement/de support, de ['unite de camera de lumiere infrarouge de maniere axiale le long de la composante de lumiere infrarouge, meme lorsque la distance de formation d'image des images en lumiere infrarouge est modifiee au cours d'un changement du rapport d'objectif a focale variable du systeme d'objectif a focale variable. Etant donne que les moyens de deplacement de ['unite de camera de lumiere infrarouge de la presente invention peuvent etre realises dans une configuration 8 2837342 simple, une camera de formation d'image visible/infrarouge equipee d'un mecanisme qui permet d'ajuster la mise au point d'images en lumiere infrarouge pent etre realisee pour un cout faible, sous la forme d'un produit commercial. 9 2837342 REVEND IC AT IONS 1. Camera de formation d'image visible/infrarouge (10) comprenant un systeme d'objectif a focale variable (11); des moyens de separation de l'onde lumineuse (12) qui permettent de separer la lumiere transmise a travers ledit systeme d'objectif a focale variable en composantes de lumiere visible et infrarouge, et d'emettre les composantes de lumiere ainsi separees; une unite de camera de lumiere visible (13), disposee en aval d'une partie desdits moyens de separation de l'onde lumineuse emettant ladite composante de lumiere visible, qui permet de capter une image en lumiere visible formee par ladite composante de lumiere visible emise a partir desdits moyens de separation de ltonde lumineuse (12); et une unite de camera de lumiere infrarouge (14), disposee en aval d'une partie desdits moyens de separation de l'onde lumineuse emettant ladite composante de lumiere infrarouge, qui permet de capter une image en lumiere infrarouge formee par ladite composante de lumiere infrarouge emise a partir desdits moyens de separation. de l'onde lumineuse(12); ladite camera de formation d'image visible/infrarouge (10) comprenant de plus des moyens de deplacement/de support (20) qui permettent de supporter ladite unite de camera de lumiere infrarouge (14) de telle sorte que ladite unite de camera de lumiere infrarouge est susceptible de se deplacer de maniere axiale le long de ladite composante de lumiere infrarouge emise a partir desdits moyens de separation de l'onde lumineuse, lesdits moyens de deplacement/de support deplacant ladite unite de camera de lumiere infrarouge (14) afin de proceder a la mise au point de ladite image en lumiere infrarouge. 2. Camera de formation d'image visible/infrarouge selon la revendication 1, caracterisee en ce qu'elle comprend de plus des moyens de commutation (30) qui permettent une operation de commutation provenant de l'exterieur, ladite unite de camera de lumiere infrarouge (14) etant deplacee vers une position qui correspond a un rapport d'objectif a focale variable audit systeme d'objectif a focale variable en reponse a ladite operation de commutation en ce qui concerne lesdits moyens de commutation. 3. Camera de formation d'image visible/infrarouge selon la revendication 1 ou 2, caracterisee en ce que lesdits moyens de deplacement/de support (20) comprennent un etage fixe (21), fixe de maniere relative par rapport auxdits moyens o 2837342 de separation de l'onde lumineuse (12); un etage susceptible de se deplacer (22), attache de maniere mobile audit etage fixe, qui permet de tenir ladite unite de camera de lumiere infrarouge (14); et un moteur (23) qui permet d'entramer ledit etage susceptible de se deplacer. 4. Camera de formation d'image visible/infrarouge selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterisee en ce que ladite camera de formation dtimage visible/infrarouge comprend de plus des moyens de commutation (30) qui comprennent une section de fonctionnement (31) qui permet un o fonctionnement provenant de l'exterieur, et un contrOleur (34) qui permet de controler ladite commande audit moteur en reponse a une manceuvre de commutation en ce qui concerne ladite section de fonctionnement afin de deplacer ladite unite de camera de lumiere infrarouge (14) vers une position qui correspond a un rapport d'objectif a focale variable audit systeme d'objectif a focale variable.