Brevet FR2864740A1 — publié le 20050701

Equipement, procédé et accessoire antiéblouissement. La présente invention concerne un équipement et un procédé pour filtrer une image acquise par une caméra afin d'éviter l'éblouissement par des sources intenses. De tels équipements peuvent constituer des pare-soleil actifs pour des automobiles, des bateaux ou des aéronefs, ou des moyens d'observation améliorés. Le procédé peut également être mis en oeuvre pour améliorer un équipement cinématographique ou photographique. On connaît dans l'état de la technique la demande de brevet américaine US020071185 Ce brevet décrit un système et une méthode de filtration optique dynamique qui bloque les sources lumineuses intenses sans altérer le reste de la scène. Un capteur mesure l'intensité et la position de la lumière de sorte que les cellules sélectionnées d'une matrice filtrante masque la source lumineuse intense. L'image incidente traverse un diviseur de faisceau transmettant une partie audit capteur, et l'autre partie à une caméra de prise de vue placée derrière la matrice filtrante Cette solution de l'art antérieur implique l'utilisation d'un capteur pour l'analyse de l'image non traitée, et une caméra pour l'acquisition de l'image traitée par le filtre. Le diviseur de faisceau réduit la luminosité de l'image acquise par la caméra. Le but de l'invention est de proposer une solution technique remédiant à ces inconvénients, afin de permettre la réalisation d'un équipement plus compact et moins coûteux, présentant des qualités optiques supérieures. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un équipement anti-éblouissement comportant une caméra, un moyen de visualisation pour la restitution d'une image traitée et un filtre adaptatif présentant une image de filtrage commandée par ladite caméra, ladite image présentant des zones de masquage occultant les zones d'éblouissement caractérisé en ce qu'il comporte une caméra unique dont la sortie est reliée à un circuit électronique commandant le filtre alternativement pour l'affichage d'une image d'acquisition et pour l'affichage d'une image de filtration calculée en fonction de l'image transmise par la caméra pendant la phase d'acquisition précédente. Avantageusement, le circuit inhibe la transmission du signal vidéo de la caméra au moyen de visualisation pendant les phases d'acquisition. De préférence, le circuit électronique transmet au moyen de visualisation, pendant les phases d'acquisition, une image pré-enregistrée correspondant à l'image transmise par la caméra avant la phase d'acquisition. Selon une variante, le circuit électronique commande le filtre pendant la phase d'acquisition, afin qu'il présente un taux de transmission uniforme sur toute la surface, avec une valeur de transmission correspondant à une valeur Vt inférieur à 1. Selon un mode de réalisation particulier, ladite valeur Vt est déterminée en fonction de la luminosité d'au 25 moins une image précédente. Selon une première variante, le filtre est un filtre à cristaux liquides. Selon une autre variante, ledit filtre est un filtre à réflexion. Selon une troisième variante, ledit filtre est un filtre à transmission. De préférence, ledit filtre à transmission est placé dans le plan focal d'un objectif d'entrée. Selon un mode de réalisation particulier, le filtre est un filtre à micromiroirs orientables. Selon une variante préférée, les zones de masquage présentent une transmission maximale dans une bande de 5 longueurs d'onde. De préférence, ladite bande de longueur d'onde correspond au rouge. L'invention concerne également un procédé de traitement d'une image acquise par une caméra, comportant une étape de filtration par un filtre commandé par une image de masquage périodiquement réévaluée, caractérisé en ce qu'il comporte une alternance d'étape d'acquisition d'une image et d'analyse de ladite image pour préparer une image de masquage, et une étape de filtration pendant laquelle l'image est acquise par la caméra après interposition dudit filtre commandé par l'image de masquage précédemment réévaluée, les étapes d'acquisition d'images pour la commande du filtre et pour la restitution de l'image corrigée étant réalisée par la même caméra. Avantageusement, les images restituées pendant l'étape d'acquisition de l'image de masquage correspondent à une image corrigée précédente. De préférence, l'étape d'acquisition d'une image de filtration est réalisée en un temps inférieur à la durée de 25 la persistance rétinienne. L'invention concerne également un accessoire d'un dispositif de prise de vues photographiques ou vidéo, pour la correction de l'image acquise par un capteur d'images caractérisé en ce qu'il comporte un filtre actif commandé par une image de masquage réévaluée périodiquement par un circuit recevant l'image acquise par la caméra et commandant périodiquement la présentation par le filtre d'une image de masquage de référence pendant les phases d'acquisition d'une nouvelle image de masquage. Selon une variante, le circuit inhibe en outre liaison entre le capteur d'images et la sortie du dispositif de prise de vue pendant les phases d'acquisition de l'image de filtration. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant à un exemple non limitatif de réalisation, où : - la figure 1 représente le schéma optique d'un équipement selon l'invention - la figure 2 représente une vue d'une variante de réalisation. L'équipement selon l'invention comporte un capteur d'images (1), par exemple le capteur d'une caméra vidéo numérique ou d'un appareil photographique numérique. Un filtre adaptatif (2) est interposé sur le trajet optique. Il est placé dans le plan image d'un objectif d'entrée (3) focalisant l'image observée dans le plan du filtre (2). Une optique de sortie (4) est disposée entre le filtre (2) et l'optique de la caméra. Il est bien sur possible de regrouper dans un bloc optique unique l'optique de sortie (4) et l'optique du dispositif de prise de vue. Un calculateur (5) est relié à la sortie du capteur d'image (1). Il commande le filtre adaptatif (2) ainsi que la sortie vidéo de l'équipement. Il comporte dans l'exemple décrit une mémoire vidéo. Ce calculateur réalise périodiquement les fonctions suivantes: 1 acquisition de l'image de masquage: pendant cette étape, le calculateur (5) commande le filtre (2) pour la formation d'une image de masquage de référence, par exemple une image de masquage présentant un taux de masquage uniforme sur toute la surface du filtre, pour réaliser un filtre gris uniforme. Ce taux de masquage uniforme peut être variable, et littéralement traduit par une couleur, allant du blanc (masquage nul) au noir (masquage maximum). La sortie du capteur d'image (1) délivre image dont le niveau de luminosité est globalement réduit. 2 - Evaluation d'une nouvelle image de masquage. Pendant cette étape, le calculateur détermine les zones de forte intensité pour calculer une nouvelle image de masquage. Les zones dont la luminosité dépasse une valeur seuil seront masquées totalement ou partiellement. 3 - Acquisition d'une image filtrée: le calculateur (5) adresse au filtre (2) une image de masquage réévaluée, et le filtre présente une configuration occultant totalement ou partiellement les zones de forte intensité. L'image acquise par le capteur (1) est transmise à la sortie vidéo pour visualisation d'une image traitée. Pendant les étapes 1 et 2, l'image disponible sur la sortie vidéo peut être constituée par une image enregistrée dans une mémoire vidéo (6), correspondant à l'image traitée précédente. La durée des étapes 1 et 2 est inférieure au temps de persistance rétinienne. Le cycle est de préférence réalisé avec une périodicité supérieure à 25 traitements par secondes. 25 L'image de référence commandant le filtre pendant l'étape 1 est une image de transmission constante, dont le niveau peut éventuellement être ajusté par analyse des intensités des images des cycles précédents. Cette variante permet d'optimiser le niveau de luminosité des images pendant les étapes 1 et 2, et d'améliorer les performances de seuillage. Il est également possible prévoir des images de référence non uniformes, présentant un taux de transmission inférieur dans les zones présentant une 6 2864740 probabilité de sur-luminosité déterminée à partir des informations disponibles sur les images antérieures. Dans ce cas, le calcul de l'image de masquage prendra en compte le profil de l'image de référence pour le calcul de la nouvelle image de masquage. Le masquage peut être fonction de la longueur d'onde: pour des applications automobiles, il est par exemple proposé de laisser en toutes circonstances un taux de transmission élevé voir maximum dans les bandes de longueur d'onde correspondant à des signaux de sécurité, par exemple dans le rouge correspondant aux feux de stop et les feux de signalisation. La figure 2 représente une vue du schéma optique d'une variante de réalisation mettant en oeuvre un filtre à réflexion et non pas un filtre à transmission. Le filtre (12) est constitué de micro-miroirs dont l'orientation est commandée entre une position de réflexion et une position de dispersion. Les micro-miroirs correspondant aux zones de forte intensité lumineuses sont commandés pour disperser le faisceau incident, alors que les autres micro-miroirs sont orientés pour réfléchir le faisceau incident vers la caméra (1). 7 2864740 REVENDICATIONS 1 - Equipement anti-éblouissement comportant une caméra (1), un moyen de visualisation pour la restitution d'une image traitée et un filtre adaptatif (2) présentant une image de filtrage commandée par un calculateur (5) associé à ladite caméra (1), ladite image présentant des zones de masquage occultant les zones d'éblouissement caractérisé en ce qu'il comporte une caméra unique (1) dont la sortie est reliée à un circuit électronique (5) commandant le filtre (2) alternativement pour l'affichage d'une image d'acquisition et pour l'affichage d'une image de filtration calculée en fonction de l'image transmise par la caméra (1) pendant la phase d'acquisition précédente. 2 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit (5) inhibe la transmission du signal vidéo de la caméra (1) au moyen de visualisation pendant les phases d'acquisition. 3 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit électronique (5) transmet au moyen de visualisation, pendant les phases d'acquisition, une image préenregistrée correspondant à l'image transmise par la caméra avant la phase d'acquisition. 4 - Equipement anti-éblouissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique (5) commande le filtre (2) pendant la phase d'acquisition, afin qu'il présente un taux de transmission uniforme sur toute la surface, avec une valeur de transmission correspondant à une valeur Vt inférieur à 1. 8 2864740 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite valeur Vt est déterminée en fonction de la luminosité d'au moins une image précédente. 6 - Equipement anti-éblouissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre (2) est un filtre à cristaux liquides. 7 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit filtre est un filtre à réflexion (12). 8 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit filtre est un filtre à transmission. 9 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit filtre à transmission est placé dans le plan focal d'un objectif d'entrée. - Equipement anti-éblouissement selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le filtre est un filtre à micro-miroirs orientables. 11 - Equipement anti-éblouissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en 30 ce que les zones de masquage présentent une transmission maximale dans une bande de longueurs d'onde. 12 - Equipement anti-éblouissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite bande de longueur d'onde correspond au rouge. 13 - Procédé de traitement d'une image acquise par une caméra, comportant une étape de filtration par un filtre commandé par une image de masquage périodiquement réévaluée, caractérisé en ce qu'il comporte une alternance d'étape d'acquisition d'une image et d'analyse de ladite image pour préparer une image de masquage, et une étape de filtration pendant laquelle l'image est acquise par la caméra après interposition dudit filtre commandé par l'image de masquage précédemment réévaluée, les étapes d'acquisition d'images pour la commande du filtre et pour la restitution de l'image corrigée étant réalisée par la même caméra. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les images restituées pendant l'étape d'acquisition de l'image de masquage correspondent à une image corrigée précédente. - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape d'acquisition d'une image de filtration est réalisée en un temps inférieur à la durée de la persistance rétinienne. 16 - Accessoire d'un dispositif de prise de vues photographiques ou vidéo, pour la correction de l'image acquise par un capteur d'images caractérisé en ce qu'il comporte un filtre actif commandé par une image de masquage réévaluée périodiquement par un circuit recevant l'image acquise par la caméra et commandant périodiquement la présentation par le filtre d'une image de masquage de référence pendant les phases d'acquisition d'une nouvelle image de masquage. 17 - Accessoire selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit circuit inhibe en outre liaison entre le capteur d'images et la sortie du dispositif de prise de vue pendant les phases d'acquisition de l'image de filtration.