Brevet FR2966939A1 — publié le 20120504

La présente invention concerne un procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition d'images à niveaux de gris, ainsi qu'un dispositif d'acquisition d'images à niveaux de gris mettant en oeuvre un tel procédé d'étalonnage. Un dispositif d'acquisition d'images, en particulier du type scanner, comporte une vitre d'exposition destinée à recevoir une feuille devant être scannée. Le dispositif d'acquisition d'images comporte également une source lumineuse destinée à éclairer la feuille à travers la vitre d'exposition et un capteur d'image destiné à capturer une image des éléments inscrits sur la feuille. Dans le cadre des tickets de jeu, par exemple du type tickets de loterie, il est souvent nécessaire que le joueur dudit ticket coche un certain nombre de cases pour valider le ticket. La lecture des cases cochées s'effectue par capture de l'image du ticket par le capteur d'image puis analyse de cette image. A cette fin, le dispositif d'acquisition comporte également une unité de traitement qui, après capture de l'image, en déduit la présence ou l'absence de croix à des endroits spécifiques du ticket. Dans un tel cas, le capteur d'image est généralement un capteur à niveaux de gris. Or, pour que la déduction de présence ou d'absence d'une croix soit exacte, il est nécessaire d'étalonner les résultats fournis par le capteur d'image. Pour réaliser cet étalonnage, un procédé d'étalonnage est mis en oeuvre. Ce procédé d'étalonnage comporte: - une étape de mise en place d'une feuille blanche sur la vitre d'exposition, - une étape de capture de l'image de ladite feuille blanche par le capteur d'image, - une étape de mémorisation d'un premier signal délivré par le capteur d'image, étape réalisée par l'unité de traitement, - une étape de mise en place d'une feuille noire sur la vitre d'exposition, - une étape de capture de l'image de ladite feuille noire par le capteur d'image, - une étape de mémorisation d'un deuxième signal délivré par le capteur d'image, étape réalisée par l'unité de traitement, et - une étape d'étalonnage des signaux délivrés par le capteur d'image, étape réalisée par l'unité de traitement. Après mémorisation de ces deux signaux qui sont représentatifs, d'une part, du blanc, et, d'autre part, du noir, l'unité de traitement est alors censée être apte à détecter les différents niveaux de gris et ainsi en déduire pour chaque case pouvant être cochée, si elle est ou non effectivement cochée. Ce procédé d'étalonnage doit être mis en oeuvre par la personne responsable du dispositif d'acquisition d'images qui peut le considérer comme fastidieux et éventuellement ne pas le faire, ou le faire de manière incorrecte, ce qui peut entraîner des erreurs lors de l'analyse du ticket. En outre, les incertitudes quant au fait qu'une case soit cochée ou non provient généralement de la présence d'une tâche sur ladite case et que la couleur de cette tâche ne peut pas être identifiée comme proche du blanc ou proche du noir. En effet, l'étalonnage selon l'état de la technique se focalise sur les deux couleurs extrêmes que sont le blanc et le noir, alors que généralement les incertitudes se situent au voisinage d'une couleur intermédiaire qui est sensiblement située au milieu de ces deux couleurs extrêmes sur l'échelle des gris. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition d'images à niveaux de gris qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet un étalonnage précis dudit dispositif d'acquisition d'images entre deux valeurs extrêmes de l'échelle de gris. A cet effet, est proposé un procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition d'images, ledit dispositif d'acquisition d'images comportant: - une vitre d'exposition, - une source lumineuse, - un capteur d'image à niveaux de gris, - un moyen de commande en allumage destiné à commander en tension la source lumineuse selon plusieurs valeurs de tension, et - une unité de commande et de traitement, destinée à commander le moyen de commande en allumage et à mémoriser les informations délivrées par le capteur d'image à niveaux de gris, ledit procédé d'étalonnage comportant: - une étape de mise en place d'une feuille blanche contre la vitre d'exposition, - une étape d'éclairement par la source lumineuse, de la feuille blanche ainsi mise en place, la source lumineuse étant alimentée par le moyen de commande en allumage avec une tension égale à sa tension nominale, - une étape de mémorisation par l'unité de commande et de traitement, de la valeur de l'information délivrée par le capteur d'image et représentative du flux lumineux provenant de la feuille blanche et reçu par le capteur d'image, - une étape d'éclairement par la source lumineuse, de la feuille blanche, la source 5 lumineuse étant alimentée par le moyen de commande en allumage avec une tension d'alimentation inférieure à sa tension nominale, - une étape de mémorisation par l'unité de commande et de traitement, de la valeur de l'information délivrée par le capteur d'image et représentative du flux lumineux provenant de la feuille blanche et reçu par le capteur d'image, 10 - une étape de bouclage du processus sur l'étape d'éclairement pour au moins une autre tension d'alimentation inférieure à la tension nominale, - une étape d'étalonnage par l'unité de commande et de traitement de la réponse du capteur d'image. Avantageusement, l'une des tensions d'alimentation inférieure à la tension 15 nominale est sensiblement égale à 1/3 de la tension nominale. Avantageusement, l'autre tension d'alimentation inférieure à la tension nominale est sensiblement égale à 2/3 de la tension nominale. L'invention propose également un dispositif d'acquisition d'images destiné à mettre en oeuvre le procédé d'étalonnage selon l'une des variantes précédentes et 20 comportant: - une vitre d'exposition, - une source lumineuse, - un capteur d'image à niveaux de gris, - un moyen de commande en allumage destiné à commander en tension la 25 source lumineuse selon plusieurs valeurs de tension, et - une unité de commande et de traitement, destinée à commander le moyen de commande en allumage et à mémoriser les informations délivrées par le capteur d'image à niveaux de gris. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 30 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue schématique d'un dispositif d'acquisition d'images selon l'invention, la Fig. 2 est un exemple d'une courbe d'étalonnage du dispositif d'acquisition d'images selon l'invention, et la Fig. 3 représente un organigramme d'un procédé d'étalonnage selon l'invention. La Fig. 1 montre un dispositif d'acquisition d'images 100, en particulier un dispositif d'acquisition d'images à niveaux de gris pour les tickets de jeux. Le dispositif d'acquisition d'images 100 comporte: - une vitre d'exposition 102, - une source lumineuse 104, l0 - un capteur d'image à niveaux de gris 106, par exemple du type CCD (Charge Coupled Device), - un moyen de commande en allumage 108 destiné à commander en tension la source lumineuse 104 selon plusieurs valeurs de tension, et - une unité de commande et de traitement 110. 15 Le fonctionnement du dispositif d'acquisition d'images 100 est alors le suivant: - une feuille 112, en particulier un ticket de jeu, est posée sur la vitre d'exposition 102, - l'unité de commande et de traitement 110 commande au moyen de commandes en allumage 108 de délivrer une tension nominale V1 à la source 20 lumineuse 104, - un faisceau lumineux qui est ici représenté par sa ligne moyenne 114 est alors émis par la source lumineuse 104, - le faisceau lumineux 114 est réfléchi par le ticket 112 vers le capteur d'image 106, 25 - le capteur d'image 106 génère alors une information représentative de l'image du ticket 112 qu'il a capturée et il envoie cette information vers l'unité de commande et de traitement 110, - l'unité de commande et de traitement 110 analyse cette information pour en déduire la présence ou l'absence de croix à des endroits spécifiques du ticket 112. 30 La tension nominale V1 est la tension de fonctionnement préconisée par le fabricant de la source lumineuse 104 afin que cette dernière émette une lumière dont la puissance lumineuse est suffisante pour qu'après réflexion sur une surface blanche, cette lumière réfléchie captée par le capteur d'image 106 entraîne la délivrance par ce dernier d'une information représentative de la couleur blanche. La source lumineuse 104 peut être une lampe émettant une lumière blanche ou dans le proche infrarouge. L'étalonnage du dispositif d'acquisition d'images 100 utilise la capacité du moyen de commande en allumage 108 à commander la source lumineuse 104 en tension. En particulier, l'unité de commande et de traitement 110 commande au moyen de commande en allumage 108 de fournir à la source lumineuse 104, uniquement une portion de la tension nominale V1. Pour étalonner le dispositif d'acquisition d'images 100, une feuille blanche 112 est mise en place contre la vitre d'exposition 102. La Fig. 2 montre un graphe 200, représentatif d'un exemple d'une information, ici une réponse en tension, du capteur d'image 106 en fonction de la tension d'alimentation de la source lumineuse 104, c'est-à-dire de la puissance du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 104. Lorsque la feuille blanche 112 est éclairée par la source lumineuse 104 alimentée par la tension nominale V1, le capteur d'image 106 délivre une tension vl qui correspond à la couleur blanche. Lorsque la feuille blanche 112 est éclairée par la source lumineuse 104 alimentée par une tension nominale 'bVl', 'b' étant inférieur à 1, le capteur d'image 106 délivre une tension 'vb' qui correspond à un premier niveau de gris. Lorsque la feuille blanche 112 est éclairée par la source lumineuse 104 alimentée par une tension nominale 'aV l', 'a' étant inférieur à 1 et ici inférieur à 'b', le capteur d'image 106 délivre une tension 'va' qui correspond à un deuxième niveau de gris qui est plus sombre que le premier niveau de gris. Lorsque la feuille blanche 112 n'est pas éclairée par la source lumineuse 104, c'est-à-dire que cette dernière n'est pas alimentée en tension ou alimentée par une tension nulle 'VO', le capteur d'image 106 délivre une tension 'v0' qui correspond à la couleur noire. En fonction de la puissance d'éclairement de la source lumineuse 104, la feuille blanche 112 émet un flux lumineux qui varie du blanc au noir en passant par différents niveaux de gris. Il y a donc une relation entre la tension d'éclairement et la couleur émise par la feuille blanche 112. Les valeurs 'a' et 'b' sont choisies de manière à couvrir au mieux l'échelle des niveaux de gris, par exemple, la valeur 'a' est choisie égale à 1/3, et la valeur 'b' est choisie égale à 2/3. Bien sûr il est possible de choisir d'autres valeurs, et il est également possible de choisir plus de deux valeurs. Lorsque l'unité de commande et de traitement 110 a mémorisé la correspondance entre la tension d'alimentation et la réponse du capteur d'image 106, elle peut étalonner les réponses du capteur d'image 106 en niveaux de gris. L'étalonnage ne s'effectue donc pas sur la base des deux couleurs extrêmes que lo sont le noir et le blanc, mais sur deux couleurs intermédiaires qui sont, dans le mode de réalisation de l'invention, disposées de part et d'autre d'une couleur milieu entre les deux couleurs extrêmes. L'étalonnage permet ainsi de définir précisément le seuil de tension limite qui sera considéré comme la limite entre une case blanche (case vide) et une case noire (case cochée), c'est-à-dire le seuil en-dessous duquel une case sera 15 considérée comme noire et donc cochée, et au-dessus duquel une case sera considérée comme blanche et donc non cochée. En outre, l'étalonnage est précis car il se fait dans les conditions d'utilisation du dispositif d'acquisition d'images 100, c'est-à-dire en prenant en compte les lumières parasites ambiantes dues à sa situation. 20 Ainsi lors de la lecture d'un ticket de jeu, l'unité de commande et de traitement 110 peut, en fonction de la réponse du capteur d'image 106, évaluer si l'élément repéré sur le ticket de jeu est plutôt une croix, c'est-à-dire si la couleur de la case est comprise entre le noir et la couleur milieu ou une tache, c'est-à-dire si la couleur de la case est comprise entre le blanc et la couleur milieu. 25 Le procédé d'étalonnage est donc simple, puisqu'il suffit de placer une feuille blanche 112 et il permet en outre d'étalonner la réponse du capteur d'image 106 dans les niveaux de gris, contrairement au procédé de l'état de la technique qui ne prend en compte que le blanc et le noir sans savoir précisément comment se comporte le capteur d'image 106 dans les niveaux de gris. 30 La Fig. 3 montre un organigramme du procédé d'étalonnage 300 du dispositif d'acquisition d'images 100. Le procédé d'étalonnage 300 comporte: - une étape 302 de mise en place de la feuille blanche 112 contre la vitre d'exposition 102, - une étape 304 d'éclairement par la source lumineuse 104, de la feuille blanche 112 ainsi mise en place, la source lumineuse 104 étant alimentée par le moyen de commande en allumage 108 avec une tension égale à sa tension nominale (Vl), - une étape 306 de mémorisation par l'unité de commande et de traitement 110, de la valeur (vl) de l'information délivrée par le capteur d'image 106 et représentative du flux lumineux provenant de la feuille blanche 112 et reçu par le capteur d'image 106, - une étape 308 d'éclairement par la source lumineuse 104, de la feuille blanche 112, la source lumineuse 104 étant alimentée par le moyen de commande en allumage 108 avec une tension d'alimentation (aV 1) inférieure à sa tension nominale V1, - une étape 310 de mémorisation par l'unité de commande et de traitement 110, de la valeur (va) de l'information délivrée par le capteur d'image 106 et représentative du flux lumineux provenant de la feuille blanche 112 et reçu par le capteur d'image 106, - une étape 312 de bouclage du processus sur l'étape d'éclairement 308 pour au moins une autre tension d'alimentation (bV1) inférieure à la tension nominale V1, - une étape 314 d'étalonnage par l'unité de commande et de traitement 110 20 de la réponse du capteur d'image 106 en fonction des niveaux de gris. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1) Procédé d'étalonnage (300) d'un dispositif d'acquisition d'images (100), ledit dispositif d'acquisition d'images (100) comportant: - une vitre d'exposition (102), - une source lumineuse (104), - un capteur d'image à niveaux de gris (106), - un moyen de commande en allumage (108) destiné à commander en tension la source lumineuse (104) selon plusieurs valeurs de tension, et - une unité de commande et de traitement (110) destinée à commander le moyen de commande en allumage (108) et à mémoriser les informations délivrées par le capteur d'image à niveaux de gris (106), ledit procédé d'étalonnage (300) comportant: - une étape (302) de mise en place d'une feuille blanche (112) contre la vitre d'exposition (102), - une étape (304) d'éclairement par la source lumineuse (104), de la feuille blanche (112) ainsi mise en place, la source lumineuse (104) étant alimentée par le moyen de commande en allumage (108) avec une tension égale à sa tension nominale (V 1), - une étape (306) de mémorisation par l'unité de commande et de traitement (110), de la valeur (vl) de l'information délivrée par le capteur d'image (106) et représentative du flux lumineux provenant de la feuille blanche (112) et reçu par le capteur d'image (106), - une étape (308) d'éclairement par la source lumineuse (104), de la feuille blanche (112), la source lumineuse (104) étant alimentée par le moyen de commande en allumage (108) avec une tension d'alimentation (aV1) inférieure à sa tension nominale (VI), - une étape (310) de mémorisation par l'unité de commande et de traitement (110), de la valeur (va) de l'information délivrée par le capteur d'image (106) et représentative du flux lumineux provenant de la feuille blanche (112) et reçu par le capteur d'image (106), - une étape (312) de bouclage du processus sur l'étape d'éclairement (308) pour au moins une autre tension d'alimentation (bV 1) inférieure à la tension nominale (V 1),- une étape (314) d'étalonnage par l'unité de commande et de traitement (110) de la réponse du capteur d'image (106). 2) Procédé d'étalonnage (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des tensions d'alimentation (aV1) inférieure à la tension nominale (V1) est 5 sensiblement égale à 1/3 de la tension nominale (Vl). 3) Procédé d'étalonnage (300) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'autre tension d'alimentation (bVl) inférieure à la tension nominale (Vl) est sensiblement égale à 2/3 de la tension nominale (Vl). 4) Dispositif d'acquisition d'images (100) destiné à mettre en oeuvre le procédé lo d'étalonnage (300) selon l'une des revendications 1 à 3 et comportant: - une vitre d'exposition (102), - une source lumineuse (104), - un capteur d'image à niveaux de gris (106), - un moyen de commande en allumage (108) destiné à commander en tension la 15 source lumineuse (104) selon plusieurs valeurs de tension, et - une unité de commande et de traitement (110) destinée à commander le moyen de commande en allumage (108) et à mémoriser les informations délivrées par le capteur d'image à niveaux de gris (106)