Brevet FR2901652A1 — publié le 20071130

Un but de l'invention est d'améliorer la résolution des données numériques obtenues à partir d'un scanner à défilement. A cet effet, l'invention propose un procédé de numérisation d'un document selon lequel le document est entraîné en défilement devant un capteur par un mécanisme d'entraînement comprenant une pluralité d'organes venant en contact avec le document au cours du défilement, le capteur étant apte à générer des données numériques à partir d'une image figurant sur le document, le procédé comprenant des étapes consistant à : - détecter une mise en contact ou une rupture de contact entre le document et l'un des organes, -corriger les données numériques en appliquant aux données une fonction de correction de distorsions qui prend en compte une position du capteur par rapport à l'image au moment de la détection. Dans ce procédé, l'étape de détection permet de caler la fonction de correction des distorsions en prenant en compte les variations de vitesse de défilement du document dues à la mise en contact ou à la rupture de contact entre le document et les organes du mécanisme d'entraînement. Ce procédé permet ainsi d'obtenir une correction des défauts de régularité de la résolution dans la direction de défilement du document. Le procédé peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - les organes comprennent des rouleaux entre lesquels le document est entraîné en défilement, - la détection de la mise en contact ou de la rupture de contact est réalisée au moyen d'un capteur apte à mesurer une rotation d'un rouleau, - le procédé comprend une étape consistant à insérer dans les données numériques, des données de repérage définissant la position du capteur par rapport à l'image au moment de la détection, - l'étape d'insertion est réalisée au moyen d'une source lumineuse disposée en regard du capteur, - l'étape d'insertion des données de repérage comprend l'étape consistant à commander l'activation ou la désactivation de la source lumineuse au moment de la détection de la mise en contact ou de la rupture de contact, - le procédé comprend une opération préalable d'étalonnage comprenant des étapes consistant à entraîner en défilement devant le capteur un document sur lequel figure une image de référence, et à partir des données numériques obtenues, définir une fonction de correction de distorsions, - l'image de référence représente une mire formée par un motif présentant des caractéristiques géométriques connues. L'invention se rapporte également à un dispositif de numérisation d'un document, du type comprenant un capteur apte à générer des données numériques à partir d'une image figurant sur le document, et un mécanisme d'entraînement pour entraîner en défilement le document devant le capteur, le mécanisme d'entraînement comprenant une pluralité d'organes venant en contact avec le document au cours du défilement, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre des moyens pour détecter une mise en contact ou une rupture de contact entre le document et l'un des organes, et des moyens pour corriger les données numériques en appliquant aux données une fonction de correction de distorsions qui prend en compte une position du capteur par rapport à l'image au moment de la détection. Le dispositif peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - les organes comprennent des rouleaux entre lesquels le document est entraîné en défilement, - les moyens pour détecter la mise en contact ou la rupture de contact comprennent un capteur apte à mesurer une rotation d'un rouleau, - le dispositif comprend des moyens pour insérer dans les données numériques, des données de marquage définissant la position du capteur par rapport à l'image au moment de la détection, - les moyens pour insérer des données de marquage comprennent une source lumineuse disposée en regard du capteur, - les moyens pour insérer des données de marquage comprennent des moyens pour commander l'activation ou la désactivation de la source lumineuse au moment de la détection de la mise en contact ou de la rupture de contact, - la fonction de distorsion est définie à partir de données numériques obtenues à partir d'un document sur lequel figure une image de référence. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente de manière schématique un mécanisme d'entraînement d'un scanner à défilement, - la figure 2 représente de manière schématique une courbe de la distorsion mesurée en fonction de la position du document au cours de son défilement, - la figure 3 représente de manière schématique un dispositif de numérisation, conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 représente de manière schématique des étapes d'un procédé de numérisation conforme à un mode de mise en oeuvre de l'invention. Sur la figure 1, le scanner à défilement 1 comprend un capteur fixe 2 et un mécanisme d'entraînement 3 apte à entraîner en défilement un document 4, sous la forme d'une feuille, devant le capteur 2. Le capteur 2 est apte, au cours du défilement du document 4, à générer des données numériques à partir d'une image figurant sur le document Le mécanisme d'entraînement 3 comprend un rouleau introducteur 31 et un rouleau frein 32 disposé en regard du rouleau introducteur 31. Le rouleau introducteur 31, lorsqu'il est entraîné en rotation, est apte à prélever la feuille 4 et introduire la feuille 4 dans le mécanisme d'entraînement 3 pour amorcer le défilement de la feuille. La feuille 4 est introduite entre le rouleau introducteur 31 et le rouleau frein 32. Le rouleau frein 32 est monté à rotation et est couplé à un dispositif de freinage (non représenté) qui s'oppose à la rotation du rouleau frein. Le rouleau frein 32 permet d'une part de plaquer la feuille 4 contre le rouleau introducteur 31 et d'autre part de retenir une feuille suivante 5 pour éviter de prélever plusieurs feuilles à la fois. Le dispositif d'entraînement 3 comprend en outre des rouleaux d'entraînement 33, 34, 35, 36 disposés le long de la trajectoire de défilement du document. La feuille 4 est entraînée en défilement entre les rouleaux d'entraînement 33, 34, 35, 36 par contact les rouleaux avec les faces de la feuille 4. Les rouleaux d'entraînement 33, 34, 35, 36 sont agencés par paires. Les rouleaux 33, 34 et 35, 36 d'une même paire s'étendent de part et d'autre de la trajectoire de défilement de la feuille 4. En outre, les paires de rouleaux 33, 34 et 35, 36 sont disposées respectivement en amont et en aval du capteur 2 par rapport au sens de défilement de la feuille 4 de manière à maintenir tendue une zone de la feuille 4 se trouvant en regard du capteur 2. On comprend qu'au cours de sa trajectoire de défilement, la feuille 4 subit plusieurs phases d'entraînement successives. Pendant une première phase, la feuille 4 est en contact uniquement avec le rouleau introducteur 31 et le rouleau frein 32. Durant cette première phase, la feuille 4 ne s'étend pas en regard du capteur 2. Puis, pendant une deuxième phase, la feuille 4 est à la fois en contact avec le rouleau introducteur 31 et le rouleau frein 32, et avec des rouleaux d'entraînement 33, 34, 35, 36. Enfin, pendant une troisième phase, la feuille 4 est uniquement en contact avec des rouleaux d'entraînement 33, 34, 35, 36. La transition entre la deuxième et la troisième phases d'entraînement génère des variations de la vitesse d'entraînement de la feuille 4 au cours de son défilement devant le capteur 2. Cela a pour conséquence de créer des défauts de régularité de la résolution des données numériques dans la direction de défilement de la feuille. La figure 2 est un diagramme représentant une courbe de la distorsion mesurée (en pouces) des données numériques générées par le capteur 2 en fonction de la position d'une feuille (en pixels) par rapport au capteur 2 au cours de du défilement de la feuille. La courbe de la figure 2 a été obtenue en faisant défiler devant le capteur 2 un document sur lequel figure une image de référence, c'est-à-dire une image comprenant un motif dont des paramètres géométriques sont connus avec précision. L'image de référence représente une mire formée typiquement par une répétition d'un motif comprenant une alternance de bandes ou de traits, disposés selon un intervalle prédéterminé, les bandes ou les traits s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction de défilement du document de référence. La mire est par exemple une mire de Ronchi périodique présentant une fréquence spatiale de 1 cycle par millimètre. Sur la figure 2, on observe de fortes distorsions à proximité d'un premier bord de la feuille (A) en début de défilement et au niveau d'un deuxième bord de la feuille (C) en fin de défilement. On observe également que l'erreur maximale générée dans les données numériques se produit lors de la transition (B) entre la deuxième phase (durant laquelle la feuille est en contact avec le rouleau frein) et la troisième phase (durant laquelle la feuille n'est plus en contact avec le rouleau frein). Autrement dit, la distorsion maximale se produit au moment de la rupture de contact entre le document et le rouleau frein, du fait que le rouleau frein cesse brutalement d'exercer une action de freinage sur le document. La figure 3 représente de manière schématique un dispositif de numérisation, conforme à un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif 1 comprend un capteur fixe 2 et un mécanisme d'entraînement 3 conforme au dispositif de la figure 1. Le dispositif 1 de la figure 3 comprend en outre un capteur de rotation 6, tel qu'un codeur optique ou un capteur à effet Hall, couplé au rouleau introducteur 31. Le capteur de rotation 6 est apte à générer un signal électrique représentatif de la position ou de la vitesse de rotation du rouleau introducteur 31. Le dispositif 1 comprend également une source lumineuse 7, sous la forme d'une diode électroluminescente, et un circuit de commande 8 de la source. La source 7 est disposée en regard du capteur fixe 2, d'un côté de la trajectoire de défilement du document 4. Le circuit de commande 8 reçoit en entrée le signal généré par le capteur de rotation 6 et génère en sortie un courant d'alimentation de la source lumineuse 7. Plus précisément, le circuit de commande 8 est apte à commander la source 7 pour sélectivement allumer ou éteindre la source. Par ailleurs, le dispositif 1 comprend des moyens de traitement 9, sous la forme d'un ordinateur 9. Les moyens de traitement 9 reçoivent les données numériques en provenance du capteur fixe 2 et sont programmés pour appliquer un traitement aux données numériques, le traitement comprenant notamment une correction des données numériques par application d'une fonction de correction de distorsions. La figure 4 représente de manière schématique des étapes d'un procédé de numérisation conforme à un mode de mise en oeuvre de l'invention. Le procédé comprend une opération préalable d'étalonnage 10 du dispositif de numérisation. L'opération d'étalonnage comprend les étapes suivantes. Selon une première étape 11, on entraîne en défilement devant le capteur 2 un document sur lequel figure une image de référence. Selon une deuxième étape 12, à partir des données numériques générées par le capteur 2, on mesure des distorsions des données au cours du défilement du document. Selon une troisième étape 13, on en déduit une fonction de correction de distorsions. La fonction de correction de distorsions est définie comme une transformation inverse des distorsions mesurées au cours de la deuxième étape 12. Le calcul de la fonction de distorsion consiste en un ré- échantillonage des lignes de pixels dans les données numériques obtenues. La fonction de correction de distorsion est associée au mécanisme d'entraînement du dispositif de numérisation. L'opération d'étalonnage est ainsi réalisée une seule fois pour un dispositif de numérisation 1 donné. Ensuite, cette même fonction de correction est utilisée lors de chaque opération de numérisation d'un document. Le procédé comprend ensuite une opération de numérisation de document 20. L'opération de numérisation comprend les étapes suivantes. Selon une première étape 21, on entraîne en défilement devant le capteur 2 un document 4 à numériser. Le document 4 est par exemple un document sur lequel figure des informations de sécurité, telle qu'une image d'une empreinte digitale. Au cours du défilement du document 4, le capteur de rotation 6 détecte la rotation du rouleau introducteur 31 et génère un signal de sortie représentatif de la vitesse de rotation du rouleau introducteur 31. Tant que le rouleau introducteur 31 est entraîné en rotation, le circuit de commande 8 transmet à la source lumineuse 7 un courant d'alimentation pour maintenir la source 7 allumée. Du fait que la source 7 est disposée en regard du capteur 2 de numérisation, le capteur 2 de numérisation génère des données numériques qui incluent non seulement l'image qui figure sur le document, mais également un trait blanc qui s'étend le long d'un bord de l'image, le trait blanc étant généré par la source lumineuse 7 allumée. Selon une deuxième étape 22, au cours du défilement du document 4, on détecte une rupture de contact entre le document 4 et le rouleau frein 32. Lors de la rupture de contact, la vitesse du rouleau introducteur 31 décroît brutalement et s'annule. Le capteur de rotation 31 génère alors un signal de sortie qui décroît et s'annule, indiquant que le rouleau introducteur 31 s'est immobilisé. Le circuit de commande 8 détecte l'annulation du signal de sortie du capteur de mouvement. A cet effet, le circuit de commande 8 compare le signal de sortie du capteur de rotation 6 avec une valeur seuil prédéfinie. Selon une troisième étape 23, on commande l'extinction de la source lumineuse 7. Lorsque le signal de sortie généré par le capteur de rotation 6 devient inférieur à la valeur seuil, le circuit de commande 8 cesse d'alimenter la source lumineuse 7, de sorte que la source lumineuse 7 s'éteint. Lors de l'extinction de la source 7, le trait blanc généré par la source 7 dans les données numériques est interrompu et se prolonge par un trait noir. La transition entre le trait blanc et le trait noir constitue une marque de repérage insérée dans les données numériques, la marque de repérage définissant la position du capteur 2 par rapport à l'image au moment de la détection de la rupture de contact entre le document 4 et le rouleau frein 32. Selon une quatrième étape 24, on applique aux données numériques obtenues une fonction de correction de distorsions qui prend en compte la position du capteur 2 par rapport à l'image au moment de la détection. Autrement dit, la marque de repérage dans les données numériques permet de caler la fonction de correction des distorsions et ainsi d'obtenir des données numériques corrigées présentant un taux de distorsion réduit. Un avantage du dispositif représenté sur la figure 3 et du procédé représenté sur la figure 4 est que la détection des variations de vitesse de défilement est directement effectuée sur le mécanisme d'entraînement, en mesurant un paramètre de mouvement d'un organe de ce mécanisme. Par conséquent, le dispositif et le procédé proposés permettent une correction des données numériques particulièrement adaptée à un mécanisme d'entraînement donné. En outre, le dispositif et le procédé proposé peuvent être réalisés à partir d'équipements simples. On notera que dans la plupart des dispositifs de numérisation, du type scanner à défilement, la résolution de la numérisation est réglée par la vitesse de défilement du document. Ainsi, pour appliquer le procédé de l'invention, on choisit de préférence de faire défiler le document pour obtenir une résolution supérieure à la résolution finale que l'on souhaite obtenir. Par exemple, pour obtenir des données numériques corrigées présentant une résolution d'au moins 500 dpi (points par pouce) 1%, on fait défiler le document à une vitesse permettant d'obtenir une résolution initiale de 600 dpi (points par pouce), afin de prendre en compte les pertes d'information pouvant être générées lors de l'étape de correction des données numériques. REVENDICATIONS 1. Procédé de numérisation d'un document selon lequel le document (4) est entraîné en défilement devant un capteur (2) par un mécanisme d'entraînement (3) comprenant une pluralité d'organes (31-36) venant en contact avec le document (4) au cours du défilement, le capteur (2) étant apte à générer des données numériques à partir d'une image figurant sur le document (4), le procédé comprenant des étapes consistant à: - détecter (22) une mise en contact ou une rupture de contact entre le document (4) et l'un des organes (32), - corriger (24) les données numériques en appliquant aux données une fonction de correction de distorsions qui prend en compte une position du capteur (2) par rapport à l'image au moment de la détection. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les organes (31-36) comprennent des rouleaux entre lesquels le document (4) est entraîné en défilement. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la détection (22) de la mise en contact ou de la rupture de contact est réalisée au moyen d'un capteur (6) apte à mesurer une rotation d'un rouleau (31). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant une étape consistant à : - insérer (23) dans les données numériques, des données de repérage définissant la position du capteur (2) par rapport à l'image au moment de la détection. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape d'insertion (23) est réalisée au moyen d'une source lumineuse (7) disposée en regard du capteur (2). 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'étape d'insertion (23) des données de repérage comprend l'étape consistant à commander l'activation ou la désactivation de la source lumineuse (7) au moment de la détection de la mise en contact ou de la rupture de contact. 7. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, comprenant une opération préalable (10) d'étalonnage comprenant des étapes consistant à : - entraîner (Il) en défilement devant le capteur (2) un document sur lequel figure une image de référence, - à partir des données numériques obtenues, définir (13) une fonction de correction de distorsions. 10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'image de référence représente une mire formée par un motif présentant des caractéristiques géométriques connues. 11. Dispositif (1) de numérisation d'un document (4), du type comprenant un capteur (2) apte à générer des données numériques à partir d'une image figurant sur le document (4), et un mécanisme d'entraînement (3) pour entraîner en défilement le document (4) devant le capteur (2), le mécanisme d'entraînement (3) comprenant une pluralité d'organes (31-36) venant en contact avec le document (4) au cours du défilement, caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend en outre des moyens (6) pour détecter une mise en contact ou une rupture de contact entre le document (4) et l'un des organes (32), et des moyens (9) pour corriger les données numériques en appliquant aux données une fonction de correction de distorsions qui prend en compte une position du capteur (2) par rapport à l'image au moment de la détection.10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel les organes (31-36) comprennent des rouleaux entre lesquels le document (4) est entraîné en défilement. 11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel les moyens (6) pour détecter la mise en contact ou la rupture de contact comprennent un capteur apte à mesurer une rotation d'un rouleau (31). 12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, comprenant des moyens (7, 8) pour insérer dans les données numériques, des données de marquage définissant la position du capteur (2) par rapport à l'image au moment de la détection. 13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les moyens (7, 8) pour insérer des données de marquage comprennent une source lumineuse (7) disposée en regard du capteur (2). 14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel les moyens (7, 8) pour insérer des données de marquage comprennent des moyens (8) pour commander l'activation ou la désactivation de la source lumineuse (7) au moment de la détection de la mise en contact ou de la rupture de contact. 15. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14, dans lequel la fonction de distorsion est définie à partir de données numériques obtenues à partir d'un document sur lequel figure une image de référence.