Brevet FR2959904A1 — publié le 20111111

PROCEDE D'IMAGERIE La présente invention concerne un procédé d'imagerie qui est destiné à être mis en oeuvre à partir d'un aéronef ou d'un engin spatial, ainsi qu'un système d'imagerie qui est adapté pour mettre en oeuvre un tel procédé. Lorsqu'une matrice de photodétecteurs est utilisée pour saisir des valeurs d'intensité d'une vue qui est formée par une optique de prise de vues, l'image finale qui est fournie à l'utilisateur est généralement construite en affectant («assigning» en anglais) directement les valeurs d'intensité qui ont été saisies aux pixels d'une matrice d'image qui reproduit la matrice des photodétecteurs. Tous les photodétecteurs correspondent alors un à un aux pixels de la matrice d'image, et des valeurs d'intensité qui ont été saisies par deux photodétecteurs adjacents sont affectées à deux pixels qui sont aussi adjacents dans la matrice de l'image finale. Mais il existe d'autres modes de saisie d'image («image capture mode» en anglais), et les valeurs d'intensité qui sont saisies sont affectées aux pixels de la matrice de l'image finale d'une façon qui est adaptée à chaque mode de saisie. En particulier, lorsqu'une scène est saisie en mode pushbroom, l'image finale est reconstruite en affectant aux pixels de segments différents de la matrice d'image finale, des valeurs d'intensité qui ont été saisies à des instants différents du balayage de la scène par le système de prise de vues. Un tel mode d'acquisition push-broom est utilisé dans un scanner ou une photocopieuse, par exemple. De façon connue, le mode pushbroom est aussi utilisé pour photographier des portions de la surface terrestre depuis un satellite. Dans ce cas, le balayage d'une portion de la surface terrestre est réalisé par le défilement de la direction de pointage de l'optique de prise de vues. Toutefois, dans un tel mode d'acquisition push-broom, des pixels adjacents de l'image finale reproduisent encore des zones élémentaires de la scène photographiée qui sont séparées par la dimension d'un photodétecteur, divisée par le grossissement de l'optique de prise de vues pour les conditions 2959904 -2- de prise de vues utilisées. Pour l'application d'imagerie terrestre, cette distance de séparation entre deux zones élémentaires de la surface terrestre qui sont reproduites sur des pixels voisins dans la matrice d'image finale est appelée résolution ou distance d'échantillonnage au sol, et désignée par GSD pour 5 «Ground Sampling Distance» en anglais. Une autre caractéristique d'un procédé d'imagerie est la fonction de transfert de modulation, couramment désignée par FTM. Elle est égale au quotient du contraste d'une modulation périodique dans l'image finale, par le contraste réel de cette modulation dans la scène photographiée. La valeur de 10 la fonction de transfert de modulation diminue lorsque la fréquence spatiale de la modulation augmente. La valeur de la fonction de transfert de modulation est limitée par plusieurs effets, parmi lesquels un effet de l'optique de prise de vues et des effets des photodétecteurs qui sont utilisés. En particulier, une augmentation du diamètre de la pupille de l'optique de prise de vues permet 15 d'augmenter la fonction de transfert de modulation. A l'inverse, des dimensions individuelles non nulles des photodétecteurs et une éventuelle diaphonie («crosstalk» en anglais) qui se produit entre des photodétecteurs voisins contribuent à réduire la fonction de transfert de modulation. Or l'obtention d'une fonction de transfert de modulation qui présente 20 des valeurs élevées est recherchée, notamment pour les applications d'imagerie terrestre. Un but de la présente invention consiste alors à augmenter la fonction de transfert de modulation, pour ce qui concerne les effets des photodétecteurs sur les valeurs de cette fonction. 25 Un autre but de l'invention consiste à réduire les dimensions de l'optique de prise de vues, à valeurs constantes de la résolution et de la fonction de transfert de modulation. Une telle réduction des dimensions de l'optique de prise de vues est destinée à réduire le coût de cette optique, son encombrement et sa masse. Par suite, il s'agit aussi de réduire les dimensions d'un aéronef ou d'un engin spatial à bord duquel cette optique est installée, de même que les coûts de lancement d'un tel engin spatial. Ces buts de l'invention concernent aussi bien un mode d'acquisition 2959904 -3- d'image dans lequel une matrice de photodétecteurs est utilisée pour acquérir l'information bidimensionnelle d'image lors d'une seule exposition, qu'un mode d'acquisition dans lequel des lignes d'image sont saisies une à une, ou qu'un mode d'acquisition de type push-broom. 5 De façon générale, l'image finale qui est fournie par un procédé selon l'invention est composée de valeurs d'intensité qui sont affectées respectivement à des pixels d'une matrice de cette image finale, cette matrice d'image étant constituée de colonnes adjacentes et de lignes adjacentes de pixels. 10 Pour un mode d'acquisition en une seule exposition de l'information bidimensionnelle d'image, l'invention propose un procédé d'imagerie qui comprend les étapes suivantes : /1/ embarquer un instrument de prise de vues à bord d'un aéronef ou d'un engin spatial, cet instrument comprenant une optique de prise de vues 15 et au moins une matrice de photodétecteurs qui est disposée dans un plan focal de l'optique de prise de vues, cette matrice de photodétecteurs étant elle-même constituée de colonnes adjacentes et de lignes adjacentes de photodétecteurs ; /2/ en utilisant l'instrument de prise de vues, saisir des valeurs d'intensité 20 de rayonnement en provenance de zones élémentaires d'une scène ; puis /3/ construire l'image finale en affectant certaines des valeurs d'intensité qui ont été saisies à l'étape /2/ aux pixels de la matrice d'image finale. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce que : 25 - les valeurs d'intensité qui sont saisies à l'étape /2/ sont restreintes à une sélection d'un photodétecteur sur deux le long des colonnes et le long des lignes de la matrice de photodétecteurs, de façon à constituer une sélection surfacique d'un photodétecteur sur quatre dans cette matrice de photodétecteurs ; et 30 - à l'étape /3/, les pixels de la matrice de l'image finale auxquels sont affectées les valeurs d'intensité qui ont été saisies par les 2959904 -4- photodétecteurs sélectionnés sont adjacents entre eux selon les colonnes et les lignes de la matrice d'image finale. Ainsi, deux photodétecteurs qui sont utilisés pour saisir des valeurs d'intensité restituées dans l'image finale sont séparés par au moins un autre 5 photodétecteur intermédiaire dans la matrice de photodétecteurs. De cette façon, aucune diaphonie ne se produit entre les photodétecteurs dont les valeurs d'intensité sont utilisées pour l'image finale. La limitation de la fonction de transfert de modulation qui est due à la diaphonie entre des photodétecteurs voisins est ainsi supprimée. 10 En outre, dans un procédé selon l'invention, la résolution dans le plan focal de l'optique de prise de vues qui résulte de la dimension de chaque photodétecteur est deux fois plus petite que la résolution qui est associée à chaque pixel dans l'image finale. Alors, pour obtenir une résolution constante de l'image finale, la matrice des photodétecteurs peut être choisie avec un pas 15 des photodétecteurs qui est deux fois plus petit que dans un procédé qui n'utilise pas l'invention. L'effet de moyenne de l'intensité lumineuse qui est saisie par chaque photodétecteur individuellement, résultant de ses dimensions non nulles, est alors réduit. En termes mathématiques, la surface collectrice de chaque photodétecteur provoque une opération de convolution par une 20 fonction de fenêtre qui est moins large. Ainsi, la diminution de la dimension individuelle des photodétecteurs contribue aussi à augmenter la valeur de la fonction de transfert de modulation, à valeur constante de la résolution de l'image finale. Plus précisément, la fonction de transfert de modulation est augmentée d'un facteur multiplicatif de 0,90/0,64 environ, pour la fréquence 25 spatiale qui correspond à la résolution de l'image finale. Enfin, les valeurs d'intensité qui ne sont pas utilisées pour construire l'image finale, c'est-à-dire celles qui ont été saisies par ceux des photodétecteurs qui ne sont pas sélectionnés selon l'invention, peuvent ne pas être lues. L'étape de lecture des valeurs d'intensité après chaque exposition de 30 la matrice des photodétecteurs est alors plus courte, si bien que des images peuvent être saisies à une fréquence supérieure. L'étape /2/ d'un procédé selon l'invention peut donc consister à sélectionner d'abord les photodétecteurs 2959904 -5- dont les valeurs d'intensité vont être lues, puis à ne lire que ces valeurs d'intensité des photodétecteurs sélectionnés. Alternativement, les valeurs d'intensité qui sont saisies par tous les photodétecteurs peuvent être lues d'abord dans leur ensemble, puis seules celles qui ont été saisies par ceux des 5 photodétecteurs qui appartiennent à la sélection sont utilisées ou mémorisées. Autrement dit, la sélection des photodétecteurs selon l'invention peut intervenir avant ou après la lecture des valeurs d'intensité saisies. Pour un mode d'acquisition ligne par ligne, l'invention propose un procédé d'imagerie qui comprend les étapes suivantes : 10 /1/ embarquer de même l'instrument de prise de vues à bord de l'aéronef ou de l'engin spatial, l'instrument comprenant l'optique de prise de vues et au moins une ligne de photodétecteurs qui est disposée dans le plan focal de cette optique de prise de vues, la ligne de photodétecteurs étant elle-même constituée de photodétecteurs qui 15 sont adjacents et alignés selon une direction longitudinale ; /2/ en utilisant l'instrument de prise de vues, saisir des valeurs d'intensité de rayonnement en provenance de zones élémentaires de la scène, lors d'expositions successives qui sont réalisées de sorte qu'une vue de la scène soit déplacée dans le plan focal perpendiculairement à la 20 direction longitudinale de la ligne de photodétecteurs ; puis /3/ construire l'image finale en affectant certaines des valeurs d'intensité qui ont été saisies à l'étape /2/ aux pixels de la matrice d'image finale. Un tel procédé selon l'invention est caractérisé en ce que : - à l'étape /2/, les valeurs d'intensité qui ont été saisies sont restreintes à 25 une sélection d'un photodétecteur sur deux le long de la direction longitudinale de la ligne de photodétecteurs, et les expositions sont réalisées de sorte que la vue de la scène soit déplacée dans le plan focal de deux fois une largeur des photodétecteurs mesurée perpendiculairement à la direction longitudinale, entre deux 30 expositions ; et 2959904 -6- - à l'étape /3/, les pixels de la matrice de l'image finale auxquels sont affectées les valeurs d'intensité qui ont été saisies lors des expositions successives par les photodétecteurs sélectionnés sont adjacents entre eux selon les colonnes et les lignes de la matrice d'image finale. 5 Les avantages de l'invention qui ont été énumérés plus haut pour un mode d'acquisition en une seule exposition de l'information bidimensionnelle d'image sont identiques pour un tel mode d'acquisition ligne par ligne. En outre, ces deux modes de mise en oeuvre de l'invention peuvent être combinés avec un mode de balayage du type push-broom. 10 Selon un perfectionnement de l'invention pour le mode d'acquisition ligne par ligne, l'instrument de prise de vues peut comprendre au moins une matrice de photodétecteurs ayant plusieurs lignes de photodétecteurs qui sont adjacentes parallèles à la direction longitudinale, dans le plan focal de l'optique de prise de vues. Ces lignes de photodétecteurs peuvent appartenir à au moins 15 une matrice qui est adaptée pour saisir les valeurs d'intensité de rayonnement à l'étape /2/ selon un mode d'acquisition de type TDI, pour «time delay integration» en anglais. Selon le mode TDI, l'acquisition d'image est effectuée ligne par ligne, lors d'une succession de séquences d'exposition de la matrice et de lecture simultanée des valeurs d'intensité saisies, ces séquences étant 20 réalisées chaque fois que la vue de la scène est déplacée dans le plan focal d'une distance égale à la largeur individuelle des lignes de photodétecteurs mesurée perpendiculairement à la direction longitudinale des lignes. Dans une mise en oeuvre de l'invention combinée avec le mode TDI, les valeurs d'intensité qui sont affectées aux pixels de l'image finale sont restreintes à une 25 sélection d'un photodétecteur sur deux dans chaque ligne de la matrice, et à une séquence d'exposition de la matrice et de lecture des valeurs d'intensité saisies en mode TDI toutes les deux séquences. Les procédés d'imagerie selon l'invention sont particulièrement adaptés aux applications d'imagerie terrestre. Pour de telles applications, 30 l'instrument de prise de vues est embarqué à bord d'un aéronef ou d'un satellite mis en orbite autour de la Terre, et la scène est constituée par une portion de surface de la Terre. 2959904 -7- Les améliorations de la fonction de transfert de modulation qui résultent de l'invention, pour la contribution de la diaphonie des photodétecteurs et celle des dimensions des photodétecteurs, peuvent être utilisées pour réduire la dimension de l'optique de prise de vues. Ainsi, à 5 valeurs égales de la résolution de l'image finale et de la fonction de transfert de modulation pour la fréquence spatiale qui correspond à cette résolution, l'instrument de prise de vue peut posséder un encombrement et une masse qui sont réduits. Des économies de fabrication de cet instrument en résultent, de même que des réductions des coûts d'un aéronef ou d'un satellite à bord 10 duquel l'instrument est embarqué. L'invention propose en outre des systèmes d'imagerie qui sont adaptés pour mettre en oeuvre les procédés caractérisés ci-dessus, respectivement pour un mode d'acquisition en une seule exposition de l'information bidimensionnelle d'image et pour un mode d'acquisition ligne par ligne, ce 15 dernier pouvant éventuellement être du type TDI. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un système d'imagerie qui est 20 adapté pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention avec un mode d'acquisition en une seule exposition de l'information bidimensionnelle d'image ; - la figure 2 montre schématiquement une correspondance entre des photodétecteurs et des pixels d'image finale ; 25 - la figure 3 illustre une variante de la mise en oeuvre de la figure 1 ; - la figure 4 illustre une application de l'invention à un mode d'acquisition du type push-broom ; - les figures 5a et 5b illustrent une mise en oeuvre de l'invention avec un mode d'acquisition du type TDI ; 30 - la figure 6 est un diagramme comparant un dimensionnement d'une optique de prise de vues en utilisant l'invention et sans l'utiliser. 2959904 -8- Les figures 1 à 5a et 5b sont des schémas de principes optiques, si bien que les dimensions des éléments qui sont représentés ne correspondent ni à des dimensions réelles ni à des rapports de dimensions réels. En outre, des références identiques qui sont indiquées dans des figures différentes 5 désignent des éléments identiques ou qui ont des fonctions identiques. De même, les nombres de colonnes et de lignes qui sont représentés pour l'agencement des photodétecteurs dans le plan focal, ainsi que les nombres de colonnes et de lignes de la matrice d'image finale, ne correspondent pas à des mises en oeuvre réelles de l'invention mais ont été limités pour la clarté des 10 figures. La figure 1 montre schématiquement un satellite S en orbite au dessus de la Terre, notée T. Le satellite S peut être du type géostationnaire, mais pas nécessairement. Un instrument de prise de vues 10 est embarqué à bord du satellite S, pour saisir au moins une image d'une portion F de la surface de la 15 Terre, qui constitue la scène photographiée. Les données d'image sont transmises par un émetteur 40 qui est aussi embarqué à bord du satellite S, en direction d'une station terrestre U d'un utilisateur de l'image saisie. La station d'utilisateur U comprend un récepteur 50 des données qui sont transmises par l'émetteur 40. Le mode de transmission de ces données d'image entre 20 l'émetteur 40 et le récepteur 50 peut être quelconque, par exemple du type à ondes radio ou par signaux laser. L'instrument de prise de vues 10 comprend, dans un premier mode de mise en oeuvre de l'invention : - une optique de prise de vues 1, qui est adaptée pour former une vue de 25 la portion de surface terrestre F dans un plan focal noté PF ; - au moins une matrice de photodétecteurs 20, qui est disposée dans le plan focal PF, et dont chaque photodétecteur est référencé individuellement 2 ; et - une unité de commande 30, qui est adaptée pour contrôler une saisie de 30 valeur d'intensité de rayonnement par chacun des photodétecteurs 2. 2959904 -9- L'optique de prise de vues 1 peut être un télescope d'un type connu avant l'invention. Elle est représentée symboliquement sous forme d'une lentille convergente, sans limitation par rapport à sa structure réelle. La matrice de photodétecteurs 20 est constituée de colonnes 5 adjacentes et de lignes adjacentes des photodétecteurs 2, et chaque photodétecteur 2 est adapté pour saisir la valeur d'intensité du rayonnement qu'il reçoit en provenance d'une zone élémentaire ZE de la portion de surface terrestre F. Cette zone élémentaire ZE de la portion F est donc conjuguée optiquement par l'optique 1 avec le photodétecteur 2 correspondant. 10 Eventuellement, un miroir orientable 3 peut être disposé à bord du satellite S devant l'entrée de l'optique de prise de vues 1, pour orienter la direction de pointage DP de l'optique 1 vers la portion de surface terrestre F. Toutefois, le miroir orientable 3 n'est pas indispensable pour l'invention, et le pointage de l'optique de prise de vues 1 peut être réalisé alternativement en utilisant un 15 support orientable pour cette optique à bord du satellite S. Ce pointage peut encore être réalisé en variant convenablement l'attitude du satellite S dans son ensemble, d'une façon qui est connue de l'Homme du métier. Dans ce dernier cas, l'optique de prise de vues 1 peut être supportée à bord du satellite S avec une orientation qui est fixe par rapport à la plate-forme du satellite. 20 L'unité de commande 30 contrôle en particulier les opérations de réinitialisation, d'accumulation et de lecture de chaque photodétecteur 2, pour obtenir la valeur de l'intensité du rayonnement qui est reçu par ce photodétecteur à chaque exposition. Une unité de reconstruction d'image 60 affecte, ou attribue, les valeurs 25 d'intensité qui sont saisies par les photodétecteurs 2 aux pixels d'une matrice de l'image finale qui est fournie à l'utilisateur. Cette affectation est réalisée en fonction des coordonnées de chaque photodétecteur 2 dans la matrice 20, et des coordonnées de chaque pixel dans la matrice de l'image finale. De façon usuelle, les pixels auxquels sont affectées les valeurs d'intensité qui ont été 30 saisies sont adjacents entre eux selon des colonnes et des lignes de la matrice d'image finale. L'unité de reconstruction 60 peut être embarquée à bord du satellite S, auquel cas les données de l'image finale sont transmises par 2959904 -10- l'émetteur 40 au récepteur 50. Alternativement et conformément à la figure 1, l'unité de reconstruction 60 peut être située sur Terre. Dans ce cas, les données qui sont transmises entre le satellite S et la station terrestre U peuvent être les valeurs d'intensité qui sont saisies par les photodétecteurs 2. 5 Selon l'invention, l'unité de commande 30 est adaptée pour sélectionner un seul photodétecteur 2 sur deux le long des colonnes et le long des lignes de la matrice de photodétecteurs 20, de façon à constituer une sélection surfacique d'un photodétecteur sur quatre dans la matrice de photodétecteurs 20. Après une exposition de la matrice 20 au rayonnement qui 10 provient de la portion de surface terrestre F, l'unité 30 commande une lecture des valeurs d'intensité qui ont été saisies par ceux des photodétecteurs 2 qui sont sélectionnés. Le fonctionnement de l'unité de reconstruction d'image 60 est alors restreint aux valeurs d'intensité qui ont été saisies par les photodétecteurs 15 sélectionnés, tout en affectant ces valeurs d'intensité saisies uniquement par les photodétecteurs sélectionnés à des pixels qui sont adjacents entre eux dans la matrice d'image finale. L'instrument de prise de vues 10 et l'unité de reconstruction 60 qui est adaptée pour un tel fonctionnement forment ensemble le système d'imagerie 20 de l'invention. La figure 2 illustre l'affectation selon l'invention des valeurs d'intensité aux pixels de l'image finale. La partie gauche de la figure 2 représente la matrice de photodétecteurs 20. CDET désigne collectivement les colonnes de cette matrice 25 de photodétecteurs 20, et LDET en désigne les lignes. Les croix indiquent ceux des photodétecteurs 2 de la matrice 20 qui sont sélectionnés selon l'invention. La partie droite de la figure 2 représente la matrice de pixels de l'image finale qui est fournie à l'utilisateur. Cette matrice d'image est désignée globalement par la référence IF, et PI désigne les pixels individuels de la 30 matrice d'image IF. CIF désigne les colonnes de pixels de la matrice d'image IF, et LIF désigne les lignes de pixels de cette même matrice d'image. 2959904 -11- Les flèches montrent l'affectation aux pixels PI de la matrice d'image IF, des valeurs d'intensité qui sont saisies par les photodétecteurs 2 sélectionnés. Des valeurs d'intensité saisies sont ainsi affectées à tous les pixels PI, ceux-ci étant adjacents entre eux selon les colonnes C,F et les lignes 5 LIF. Mais ces valeurs d'intensité affectées ont été saisies par les photodétecteurs sélectionnés qui ne sont pas adjacents entre eux selon les colonnes CDET et les lignes LDET, mais qui sont séparés par des lignes et des colonnes intermédiaires de photodétecteurs non-sélectionnés. Toutefois, l'affectation des valeurs d'intensité saisies aux pixels n'introduit aucune 10 inversion dans l'ordre des pixels par rapport à celui des photodétecteurs, en suivant des directions quelconques dans le plan focal PF. Le rapport de sélection des photodétecteurs 2 est de un sur deux dans chaque colonne CDET et dans chaque ligne LDET de la matrice 20, de façon à obtenir un rapport de sélection surfacique de un sur quatre sur l'ensemble de la 15 matrice 20. Par conséquent, la matrice 20 des photodétecteurs possède deux fois plus de colonnes et de lignes que la matrice de l'image finale IF. Pour cette raison, l'image qui est formée dans le plan focal PF est dite sur-échantillonnée par rapport à l'image finale IF. Par exemple, pour obtenir une image finale IF avec 640 colonnes C,F de pixels et 480 lignes LIF de pixels, la matrice de 20 photodétecteurs 20 doit comporter 1280 colonnes CDET de photodétecteurs et 960 lignes LDET de photodétecteurs. Autrement dit, l'invention consiste à resserrer les lignes et les colonnes de la matrice 20, en en supprimant une sur deux dans les deux directions. La résolution R de l'image finale IF, c'est-à-dire la distance au sol dans la portion 25 de surface terrestre F qui correspond au passage d'une colonne ou d'une ligne de pixels PI dans l'image finale à la colonne ou la ligne de pixels suivante, est le double de la résolution de la vue qui est formée dans le plan focal PF sur la matrice des photodétecteurs 20. Dans la figure 2, x désigne les distances qui correspondent à cette résolution R, sur la matrice de photodétecteurs 20 et 30 dans l'image finale IF. Dans la figure 1, la dimension des côtés de la zone élémentaire ZE est donc R/2. Etant donné que les valeurs d'intensité qui sont utilisées selon 2959904 -12- l'invention pour construire l'image finale IF proviennent de photodétecteurs 2 qui ne sont jamais adjacents les uns aux autres dans la matrice 20, aucune diaphonie n'intervient qui pourrait perturber ces valeurs. En outre, la dimension des photodétecteurs 2 de la matrice 20 qui est 5 utilisée pour mettre en oeuvre l'invention, est la moitié de celle qui serait utilisée sans l'invention pour obtenir une résolution R identique de l'image finale IF avec une correspondance un pour un entre les photodétecteurs de la matrice 20 et les pixels PI de l'image finale IF. Cette dimension des photodétecteurs qui est réduite par l'invention améliore la fonction de transfert de modulation, 10 d'une façon supplémentaire par rapport à la suppression de la diaphonie interphotodétecteur. Préférablement, les valeurs d'intensité qui sont saisies par ceux des photodétecteurs 2 qui ne sont pas sélectionnés ne sont pas transmises par l'émetteur 40. Avantageusement, l'unité de commande 30 peut être 15 programmée de façon que ces valeurs d'intensité des photodétecteurs non-sélectionnés ne soient pas lues à l'issue de chaque exposition de la matrice 20. La figure 3 illustre une variante de l'invention lorsque la matrice de photodétecteurs 20 est remplacée par au moins une, par exemple une seule, ligne de photodétecteurs 2 qui sont adjacents et alignés selon une direction 20 longitudinale notée DL. Une telle ligne de photodétecteurs peut être constituée par une barrette autonome 21 de photodétecteurs. Sur cette figure, V désigne la trace au sol du satellite S lorsqu'il se déplace sur son orbite. A chaque instant du défilement du satellite S, l'optique de prise de vues 1 forme, sur la barrette 21, l'image d'une bande de la portion de surface terrestre F. Les 25 références BI à B3 désignent des bandes qui correspondent à trois instants différents. Elles sont décalées parallèlement à la trace V. Dans ce cas, l'image de la portion de surface terrestre F est saisie ligne par ligne, en réunissant les images des bandes de la portion F qui sont saisies lors d'expositions successives. Pour cette variante de mise en oeuvre de l'invention, un 30 photodétecteur 2 sur deux est sélectionné par l'unité de commande 30 pour toutes les expositions, le long de la direction DL, et l'unité 30 synchronise en outre les expositions successives de la barrette 21 avec le défilement du 2959904 -13- satellite S sur la trace V. Cette synchronisation consiste à déclencher chaque exposition de sorte que les bandes au sol BI, B2, B3,... soient successivement décalées parallèlement à la trace V de deux fois la largeur individuelle R/2 de ces bandes. Dans ces conditions, l'image de la portion F dans le plan focal PF 5 est déplacée perpendiculairement à la direction DL de deux fois la largeur des photodétecteurs 2 entre deux expositions successives, la largeur des photodétecteurs 2 à considérer étant aussi mesurée perpendiculairement à la direction DL. Ainsi, la sélection d'une ligne sur deux dans la matrice de photodétecteurs 20 du mode de mise en oeuvre de la figure 1, est remplacée 10 par une fréquence appropriée des expositions par rapport au défilement du satellite S. L'unité de reconstruction d'image 60 affecte alors aux pixels PI de la matrice d'image finale IF ces valeurs d'intensité qui ont été saisies lors des expositions successives par les photodétecteurs 2 sélectionnés. Comme 15 précédemment, les pixels PI auxquels sont affectées les valeurs d'intensité qui ont été saisies par les photodétecteurs sélectionnés de la barrette 21 sont encore adjacents entre eux selon les colonnes CF et les lignes LIF de la matrice d'image finale IF. Néanmoins, deux des bandes BI, B2, B3,... de la portion F qui sont acquises lors d'expositions différentes sont décalées d'une distance au sol 20 qui est égale à 2.n fois la résolution R/2 de l'image finale IF, n étant un nombre entier, alors que chaque bande a une largeur individuelle qui est égale à R/2. Les modes de mise en oeuvre de l'invention décrits en référence aux figures 1 à 3 peuvent être combinés avec un mode d'acquisition d'image de type push-broom. Un tel mode d'acquisition est supposé connu, si bien qu'il 25 n'est pas nécessaire d'en rappeler le principe en détail. Les principaux paramètres du mode push-broom sont illustrés par la figure 4 : V désigne encore la trace au sol du déplacement du satellite S sur son orbite, autour de la Terre notée T ; B est soit la portion de surface terrestre F de la figure 1, soit l'une des 30 bandes BI, B2, B3,... de la figure 3 ; w est la dimension de fauchée élémentaire, correspondant à chaque exposition et à la longueur de la matrice 20 ou de la barrette 21, -14- selon la direction longitudinale DL ; et AC est le couloir accessible pour les prises de vues sur la surface de la Terre T, qui est obtenu en variant la direction de pointage DP perpendiculairement à la trace au sol V. La direction de pointage DP peut être variée entre deux expositions successives en modifiant l'orientation du miroir 3, ou en basculant le satellite S selon son axe de roulement. Mais tout autre mode de variation de la direction de pointage DP peut être utilisé alternativement. Les figures 5a et 5b illustrent une adaptation de l'invention au type particulier d'acquisition qui est désigné par TDI. La partie inférieure de la figure 5a est une vue grossie et schématique du détecteur TDI qui est utilisé. Les éléments qui ont déjà été décrits et qui ne sont pas modifiés ne sont pas répétés. La matrice de photodétecteurs 20 est du type CCD-TDI, par exemple avec quatre lignes adjacentes de photodétecteurs 2, référencées 20a à 20d, et un registre de transfert, référencé 20z. Z désigne la sortie de lecture de la matrice 20. Par exemple, chaque ligne 20a-20d de la matrice 20 comprend elle-même 1280 photodétecteurs 2 qui sont adjacents selon la direction longitudinale DL. La sélection des photodétecteurs 2 dans les lignes 20a-20d, identique pour toutes les expositions, est la même que celle qui a été décrite en référence à la partie gauche de la figure 2, mais la lecture des valeurs d'intensité qui sont saisies par ces photodétecteurs sélectionnés est réalisée conformément au mode d'acquisition TDI. Ainsi, les valeurs d'intensité qui sont affectées aux pixels PI de la matrice d'image finale IF sont des sommes de valeurs d'intensité élémentaires qui sont saisies lors d'expositions successives par des photodétecteurs décalés perpendiculairement à la direction DL. La figure 5b montre comment chaque valeur d'intensité est acquise perpendiculairement à la direction DL, c'est-à-dire selon la direction des colonnes de la matrice 20. Les positions de la matrice 20 par rapport à l'image de la portion de surface F dans le plan focal PF sont représentées à des instants successifs To+j.t;, To étant un instant initial, t; étant le temps d'intégration TDI et j étant un nombre entier successivement égal à 1, 2, 3,... L'image de la bande au sol BI est formée sur la ligne 20d de photodétecteurs à 2959904 -15- l'instant To+t;, puis sur la ligne 20c à l'instant T0+2.t;, ensuite sur la ligne 20b à l'instant T0+3.t;, et enfin sur la ligne 20a à l'instant T0+4.t;. Une exposition de la matrice 20 est déclenchée pendant chaque temps d'intégration, puis les signaux résultant sont transférés au registre de transfert 20z à l'instant T0+5.t;. 5 Simultanément, la bande au sol B2 est saisie par la ligne 20d de photodétecteurs pendant l'exposition qui est effectuée à l'instant T0+3.t;, puis par la ligne 20c pendant l'exposition de l'instant T0+4.t;, ensuite par la ligne 20b à l'instant T0+5.t;, enfin par la ligne 20a à l'instant To+6.t;, et est transférée au registre 20z à l'instant T0+7.t;. Ainsi, entre chaque exposition du mode 10 d'acquisition TDI, la vue de la scène F s'est déplacée dans le plan focal PF perpendiculairement à la direction longitudinale DL d'une fois la largeur individuelle des lignes de photodétecteurs 20a-20d, aussi mesurée perpendiculairement à la direction DL. Les valeurs d'intensité qui sont ainsi transférées au registre de transfert 20z aux instants T0+5.t;, T0+7.t;, etc 15 c'est-à-dire à un temps d'intégration sur deux, sont alors seulement conservées et affectées aux lignes L1F adjacentes dans l'image finale IF. En outre, à l'intérieur de chacune de ces lignes LIF, les valeurs d'intensité qui sont affectées aux pixels PI successifs résultent d'une sélection de une sur deux des valeurs qui sont délivrées par le registre de transfert 20z à chaque 20 séquence de lecture TDI. D'une façon générale pour tous les modes de mise en oeuvre de l'invention, l'optique de prise de vues 1 peut avoir une longueur focale qui est supérieure à une longueur focale qui produirait aussi la résolution R de l'image finale IF si cette image finale était composée de valeurs d'intensité saisies par 25 des photodétecteurs 2 adjacents dans le plan focal PF, à dimension constante des photodétecteurs. Autrement dit, pour la même résolution R de l'image finale IF et pour la même valeur de la fonction de transfert de modulation qui correspond à cette résolution, la distance focale de l'optique de prise de vues 1 peut être augmentée par rapport à un procédé d'imagerie tel que connu avant 30 l'invention. Un autre avantage de l'invention intervient lors du dimensionnement de l'optique de prise de vues 1. De façon connue, les composants de cette optique de prise de vues doivent avoir des dimensions qui sont compatibles avec la 2959904 -16- résolution de l'image finale IF, et avec les valeurs recherchées pour la fonction de transfert de modulation. En particulier, un diamètre de chaque miroir de cette optique est sélectionné de sorte que la pupille d'entrée provoque une diffraction qui ne réduit pas la résolution de l'image finale IF, ni la fonction de 5 transfert de modulation. Grâce aux améliorations des contributions des photodétecteurs à la fonction de transfert de modulation, procurées par l'invention, les dimensions de l'optique de prise de vues 1 peuvent être réduites, par exemple d'un facteur 2. Le prix de l'instrument de prise de vues est réduit en conséquence, et son installation à bord de l'aéronef ou de l'engin 10 spatial est facilitée. En outre, le poids de l'optique de prise de vues est aussi réduit, ce qui constitue un avantage important pour un instrument qui est embarqué à bord d'un satellite, par rapport aux contraintes qui sont liées au lancement du satellite. La figure 6 est un diagramme qui compare les valeurs de la fonction de 15 transfert de modulation, à résolution identique de l'image finale, pour une image finale qui est acquise et reconstruite selon l'invention (courbe en trait plein) et sans l'invention (courbe en traits interrompus). L'obtention de l'image finale sans l'invention correspond à la lecture de tous les photodétecteurs adjacents qui sont situés dans le plan focal de l'optique de prise de vues, et 20 l'affectation une à une de toutes les valeurs d'intensité lues aux pixels de l'image finale. Le diamètre de la pupille d'entrée de l'optique de prise en vues est indiqué en abscisse, et les valeurs de la fonction de transfert de modulation sont indiquées en ordonnée. Ce diagramme montre notamment que pour la valeur de 20% de la fonction de transfert de modulation, le diamètre de la 25 pupille d'entrée peut être réduit de 1700 mm environ à 1050 mm environ. Ainsi, pour des valeurs identiques de la résolution et de la fonction de transfert de modulation, l'invention permet de réduire dans une proportion importante la taille de la pupille d'entrée de l'optique de prise de vues, en même temps que sa distance focale peut être augmentée. Cette optique 30 possède donc une ouverture qui est fortement réduite, et les aberrations optiques qui sont liées à cette ouverture, telles que l'aberration sphérique, la coma et l'astigmatisme, sont réduites en conséquence. De plus, cette réduction de l'ouverture facilite la réalisation des surfaces dioptriques et catadioptriques 2959904 -17- qui constituent l'instrument de prise de vues, grâce à la diminution des rayons de courbure qui sont nécessaires. Il apparaîtra à l'Homme du métier compétent en imagerie que les différents modes de mise en oeuvre de l'invention qui ont été décrits en détail 5 sont équivalents en réalité par rapport au principe de l'invention illustré par la figure 2. Il est entendu que l'invention peut être reproduite en adaptant ces modes de mise en oeuvre de diverses façons, en fonction de chaque application du système d'imagerie. Notamment, l'invention peut être mise en ~o oeuvre aussi bien à partir d'un engin spatial quelconque, du type satellite ou sonde spatiale, qu'à partir d'un aéronef quelconque, du type avion d'exploration ou avion sans pilote, notamment. REVENDICATIONS1. Procédé d'imagerie comprenant les étapes suivantes pour fournir une image finale (IF) composée de valeurs d'intensité affectées respectivement à des pixels (PI) d'une matrice de l'image finale constituée de colonnes adjacentes (C1F) et de lignes adjacentes (LIF) de pixels : /1/ embarquer un instrument de prise de vues (10) à bord d'un aéronef ou d'un engin spatial (S), ledit instrument de prise de vues comprenant une optique de prise de vues (1) et au moins une matrice de photodétecteurs (20) disposée dans un plan focal (PF) de l'optique de prise de vues, ladite matrice de photodétecteurs étant constituée de colonnes adjacentes (CDET) et de lignes adjacentes (LDET) de photodétecteurs (2) ; /2/ en utilisant l'instrument de prise de vues (10), saisir des valeurs d'intensité de rayonnement en provenance de zones élémentaires (ZE) d'une scène (F) ; puis /3/ construire l'image finale (IF) en affectant certaines des valeurs d'intensité saisies à l'étape /2/ aux pixels (PI) de la matrice d'image finale, le procédé étant caractérisé en ce que : - à l'étape /2/, les valeurs d'intensité saisies sont restreintes à une sélection d'un photodétecteur (2) sur deux le long des colonnes (CDET) et le long des lignes (LDET) de la matrice de photodétecteurs (20), de façon à constituer une sélection surfacique d'un photodétecteur sur quatre dans ladite matrice de photodétecteurs ; et - à l'étape /3/, les pixels (PI) de la matrice de l'image finale (IF) auxquels sont affectées les valeurs d'intensité saisies par les photodétecteurs sélectionnés sont adjacents entre eux selon les colonnes (C1F) et les lignes (LIF) de ladite matrice d'image finale. 2959904 -19- 2. Procédé d'imagerie comprenant les étapes suivantes pour fournir une image finale (IF) composée de valeurs d'intensité affectées respectivement à des pixels (PI) d'une matrice de l'image finale constituée de colonnes adjacentes (CIF) et de lignes adjacentes (LIF) de pixels : 5 /1/ embarquer un instrument de prise de vues (10) à bord d'un aéronef ou d'un engin spatial (S), ledit instrument de prise de vues comprenant une optique de prise de vues (1) et au moins une ligne de photodétecteurs (21) disposée dans un plan focal (PF) de l'optique de prise de vues, ladite ligne de photodétecteurs étant constituée de 10 photodétecteurs adjacents (2) alignés selon une direction longitudinale (DL) ; /2/ en utilisant l'instrument de prise de vues (10), saisir des valeurs d'intensité de rayonnement en provenance de zones élémentaires (ZE) d'une scène (F), lors d'expositions successives réalisées de sorte 15 qu'une vue de la scène soit déplacée dans le plan focal (PF) perpendiculairement à la direction longitudinale (DL) de la ligne de photodétecteurs (21) ; puis /3/ construire l'image finale (IF) en affectant certaines des valeurs d'intensité saisies à l'étape /2/ aux pixels (PI) de la matrice d'image 20 finale, le procédé étant caractérisé en ce que : - à l'étape /2/, les valeurs d'intensité saisies sont restreintes à une sélection d'un photodétecteur (2) sur deux le long de la direction longitudinale (DL) de la ligne de photodétecteurs (21), et les 25 expositions sont réalisées de sorte que la vue de la scène (F) soit déplacée dans le plan focal (PF) de deux fois une largeur des photodétecteurs (2) mesurée perpendiculairement à ladite direction longitudinale, entre deux des expositions ; et - à l'étape /3/, les pixels (PI) de la matrice de l'image finale (IF) auxquels sont affectées les valeurs d'intensité saisies lors des expositions successives par les photodétecteurs sélectionnés sont adjacents entre 2959904 - 20 - eux selon les colonnes (CIF) et les lignes (LIF) de ladite matrice d'image finale. 3. Procédé selon la revendication 2, suivant lequel l'instrument de prise de vues (10) comprend plusieurs lignes (20a-20d) de photodétecteurs (2) 5 adjacentes et parallèles à la direction longitudinale (DL) dans le plan focal (PF), les dites lignes formant au moins une matrice (20), et suivant lequel les valeurs d'intensité de rayonnement sont saisies à l'étape /2/ selon un mode d'acquisition de type TDI, les valeurs d'intensité qui sont affectées aux pixels (PI) de l'image finale (IF) étant restreintes à une sélection d'un photodétecteur 10 sur deux dans chaque ligne de la matrice, et restreintes à une séquence d'exposition de la matrice et de lecture des valeurs d'intensité saisies en mode TDI toutes les deux séquences, les séquences d'exposition et de lecture en mode TDI étant réalisées chaque fois que la vue de la scène (F) est déplacée dans ledit plan focal d'une distance égale à la largeur individuelle des lignes de 15 photodétecteurs mesurée perpendiculairement à ladite direction longitudinale. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, suivant lequel une longueur focale de l'optique de prise de vues (1) est supérieure à une longueur focale produisant une résolution identique de l'image finale (IF) si ladite image finale était composée de valeurs d'intensité saisies par des 20 photodétecteurs (2) adjacents dans le plan focal (PF), à dimension constante des dits photodétecteurs. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, suivant lequel l'instrument de prise de vues (10) est embarqué à bord d'un aéronef ou d'un satellite terrestre (S), et suivant lequel la scène (F) est une 25 portion de surface de la Terre. 6. Système d'imagerie comprenant un instrument de prise de vues (10) destiné à être embarqué à bord d'un aéronef ou d'un engin spatial (S), ledit instrument de prise de vues comprenant : - une optique de prise de vues (1) adaptée pour former une vue d'une 30 scène (F) dans un plan focal (PF) ; 2959904 - 21 - - au moins une matrice de photodétecteurs (20) disposée dans le plan focal (PF), ladite matrice de photodétecteurs étant constituée de colonnes adjacentes (CDET) et de lignes adjacentes (LDET) de photodétecteurs (2), et chaque photodétecteur étant adapté pour saisir 5 une valeur d'intensité de rayonnement en provenance d'une zone élémentaire (ZE) de la scène (F) ; et - une unité de commande (30), adaptée pour sélectionner un photodétecteur (2) sur deux le long des colonnes (CDET) et le long des lignes (LDET) de la matrice de photodétecteurs (20), de façon à 10 constituer une sélection surfacique d'un photodétecteur sur quatre dans ladite matrice de photodétecteurs, et pour commander une lecture des valeurs d'intensité saisies par les photodétecteurs sélectionnés après une même exposition, le système d'imagerie comprenant en outre une unité de reconstruction 15 d'image (60) adaptée pour affecter les valeurs d'intensité saisies par les photodétecteurs sélectionnés à des pixels (PI) d'une matrice d'image (IF), les dits pixels auxquels sont affectées les valeurs d'intensité saisies par les photodétecteurs sélectionnés étant adjacents entre eux selon des colonnes (C1F) et des lignes (LIF) de la matrice d'image finale. 20 7. Système d'imagerie comprenant un instrument de prise de vues (10) destiné à être embarqué à bord d'un aéronef ou d'un engin spatial (S), ledit instrument de prise de vues comprenant : - une optique de prise de vues (1) adaptée pour former une vue d'une scène (F) dans un plan focal (PF) ; 25 - au moins une ligne de photodétecteurs (21) disposée dans le plan focal (PF), ladite ligne de photodétecteurs étant constituée de photodétecteurs adjacents (2) alignés selon une direction longitudinale (DL), et chaque photodétecteur étant adapté pour saisir une valeur d'intensité de rayonnement en provenance d'une zone élémentaire 30 (ZE) de la scène (F) ; et 2959904 - 22 - - une unité de commande (30), adaptée pour sélectionner un photodétecteur (2) sur deux le long de la direction longitudinale (DL) de la ligne de photodétecteurs (21), et pour commander une lecture des valeurs d'intensité saisies lors d'une même exposition par les 5 photodétecteurs sélectionnés, puis lors d'expositions successives commandées lorsque la vue de la scène (F) est déplacée dans le plan focal (PF) perpendiculairement à la direction longitudinale de la ligne de photodétecteurs (21) de deux fois une largeur des dits photodétecteurs (2) mesurée perpendiculairement à ladite direction 10 longitudinale, entre deux des expositions, le système d'imagerie comprenant en outre une unité de reconstruction d'image (60) adaptée pour affecter à des pixels (PI) d'une matrice d'image (IF) les dites valeurs d'intensité saisies lors des expositions successives par les photodétecteurs sélectionnés, les dits pixels auxquels sont affectées les dites 15 valeurs d'intensité saisies par les photodétecteurs sélectionnés étant adjacents entre eux selon des colonnes (CIF) et des lignes (LIF) de la matrice d'image finale. 8. Système selon la revendication 7, dans lequel l'instrument de prise de vues (10) comprend plusieurs lignes (20a-20d) de photodétecteurs (2) 20 adjacentes et parallèles à la direction longitudinale (DL) dans le plan focal (PF), les dites lignes appartenant à une matrice (20) adaptée pour saisir les valeurs d'intensité de rayonnement selon un mode d'acquisition de type TDI, l'unité de commande (30) étant adaptée pour sélectionner un photodétecteur sur deux dans chaque ligne de la matrice, et pour sélectionner celles des dites valeurs 25 d'intensité qui sont saisies en mode TDI lors d'une séquence d'exposition de la matrice et de lecture des dites valeurs d'intensité saisies réalisée toutes les deux séquences d'exposition et de lecture, les dites séquences d'exposition et de lecture étant commandées chaque fois que la vue de la scène (F) est déplacée dans ledit plan focal d'une distance égale à la largeur individuelle des 30 lignes de photodétecteurs mesurée perpendiculairement à ladite direction longitudinale. 2959904 - 23 - 9. Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel une longueur focale de l'optique de prise de vues (1) est supérieure à une longueur focale produisant une résolution identique de l'image finale (IF) si ladite image finale était composée de valeurs d'intensité saisies par des 5 photodétecteurs (2) adjacents dans le plan focal (PF), à dimension constante des dits photodétecteurs.