Brevet FR3027117A1 — publié le 20160415

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une installation de visée pour viser une cible, comportant un ensemble de capteurs générateurs d'images, un projecteur et une unité de commande pour com- mander le projecteur de sorte que pendant le fonctionnement de l'installation de visée et au cours d'un intervalle de temps prédéfini, le projecteur projette un repère d'harmonisation sur au moins un capteur générateur d'images et il est neutralisé pendant le fonctionnement de l'installation de visée et au-delà de l'intervalle de temps prédéfini. L'invention se rapporte également à un procédé de ges- tion d'une installation de visée pour viser une cible, l'installation de visée comportant un ensemble de capteurs générateurs d'images, un projecteur et une unité de commande. Etat de la technique Selon l'état de la technique on connaît différentes instal- lations de visée. A titre d'exemple, on connaît une installation de visée telle que définie ci-dessus selon le document DE 39 13 644 C2. Ainsi selon l'état de la technique, on connait une installation de visée com- portant différents éléments, notamment une installation de visée avec plusieurs appareils optiques. Les axes optiques des appareils sont orientés pratiquement parallèlement pour que des parties du champ de visée des différents appareils optiques se recoupent. De telles installations de visée ont néanmoins l'inconvénient que leur axe optique se décale sous l'effet des variations de température ou d'influence mécanique. Le décalage des différents axes optiques ainsi ne garantit plus la même orientation. Pour néanmoins conserver l'harmonisation malgré ce décalage, le document EP 2 176 618 B1 décrit un dispositif pour harmoniser des capteurs spectraux, différents avec un projecteur de repère directionnel. Le pro- jecteur de repère directionnel éclaire les différents capteurs avec un repère directionnel multi-spectral commun qui est combiné à la scène extérieure par un combineur de faisceaux pour être appliqué à chaque capteur par un diviseur de faisceaux. Ce principe d'harmonisation est nécessaire si pour des raisons de place et de poids on ne peut orienter 3027117 2 de manière stable les axes les uns par rapport aux autres dans le cadre des conditions d'utilisation mécaniques et thermiques. Cela est en général le cas pour des installations de visée portatives. La projection courante des repères directionnels selon ce document connu convient 5 notamment pour harmoniser des capteurs de localisation avec des dis- positifs télescopiques sans capteur générateur d'images. Si l'installation de visée utilise des capteurs générateurs d'images notamment des caméras TV et/ou des générateurs d'images thermiques, la projection des repères directionnels réduit fortement les 10 possibilités des capacités optiques des systèmes de caméras utilisés. En particulier, la projection des repères directionnels se traduit par des variations de luminosité trop fortes et/ou des variations de dimensions dans la représentation des repères directionnels dans le champ de visée. En outre, on ne peut représenter les repères directionnels projetés 15 de manière fine sur une ligne ou une colonne des capteurs à résolution poussée de sorte qu'il faut plusieurs lignes ou colonnes pour l'image des repères directionnels. De plus, le repère directionnel couvre une partie non négligeable de la scène, ce qui ne permet pas un traitement automatique d'images ni une détection de cibles et une poursuite de cibles. 20 But de l'invention La présente invention a pour but de développer une installation de visée comportant un ensemble de capteurs générateurs d'images permettant avec une construction simple et économique, une harmonisation sécurisée et fiable des différents capteurs générateurs 25 d'images. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une instal- lation de visée du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'unité de commande, partant des données d'images des capteurs générateurs 30 d'images respectifs, extrait l'une des images de repère d'harmonisation formées sur les différents capteurs générateurs d'images par le repère d'harmonisation et calcule une structure d'harmonisation électrique correspondante et à partir de la structure d'harmonisation, l'unité de commande détermine l'agrandissement actuel et/ou l'orientation axiale 35 du capteur générateur d'images respectif. 3027117 3 En d'autres termes, l'invention a pour objet une installation de visée d'une cible. Cette installation de visée selon l'invention comporte un ensemble de capteurs générateurs d'images, un projecteur et une unité de commande. L'ensemble des capteurs générateurs 5 d'images est constitué notamment de capteurs ayant une plage de sai- sie spectrale différente. Des diviseurs de faisceaux permettent aux différents capteurs générateurs d'images de saisir ainsi une scène dans leur plage spectrale respective. Selon l'invention, l'unité de commande dirige le projec- 10 teur pour que pendant le fonctionnement de l'installation de visée et au cours d'un intervalle de temps prédéfini, il projette un repère d'harmonisation sur au moins un capteur générateur d'images. En particulier, le projecteur projette le repère d'harmonisation sur les capteurs générateurs d'images qui sont alors activés. Pendant le fonctionnement 15 de l'installation de visée et au-delà de l'intervalle de temps prédéfini, l'unité de commande neutralise le projecteur. Ainsi, il est prévu préférentiellement que les capteurs générateurs d'images ne soient éclairés avec le repère d'harmonisation que pendant un bref intervalle de temps si bien que les inconvénients évoqués ci-dessus ne se produisent que 20 brièvement. En particulier, la régulation de la luminosité et celle de l'amplification pour le traitement de l'image ne sont perturbées que brièvement. Pendant le temps le plus important du fonctionnement de l'installation de visée, le projecteur est neutralisé. Ainsi, il n'y a pas de perturbation des capteurs générateurs d'images par la projection du 25 repère d'harmonisation. Le repère d'harmonisation se présente de préfé- rence sous une forme et/ou couleur et/ou position adaptée au capteur générateur d'images. De façon avantageuse, les capteurs générateurs d'images fournissent des données d'images à l'unité de commande. L'unité de 30 commande extrait des données d'images, une image de repère d'harmonisation formée sur les différents capteurs générateurs d'images. L'unité de commande calcule une structure d'harmonisation électrique correspondante. Le calcul de cette structure d'harmonisation électrique correspond ainsi très largement à une reconnaissance d'objet 35 dans les données d'images des capteurs générateurs d'images. On re- 3027117 4 connaît ainsi l'image des repères d'harmonisation projetés dans les images fournies par les différents générateurs d'images pour être transformées en une structure d'harmonisation électrique. La structure d'harmonisation électrique correspond ainsi aux pixels et/ou aux lignes 5 et/ou aux colonnes des différents capteurs, générateurs d'images sur lesquels on a formé l'image du repère d'harmonisation. La structure d'harmonisation électrique est avantageusement mémorisée pour chaque capteur générateur d'images si bien qu'au-delà de l'intervalle de temps prédéfini, on peut faire une projection virtuelle de la structure 10 d'harmonisation électrique sur les données d'images des différents cap- teurs générateurs d'images. Cela permet en outre une harmonisation sans limiter la plage d'utilisation des capteurs générateurs d'images. De façon particulièrement préférentielle, l'unité de commande détermine à partir de la structure d'harmonisation électrique, un 15 centre de champ de vision et/ou un agrandissement actuel et/ou une orientation axiale du capteur générateur d'images respectif. Pour cela, notamment l'unité de commande compare le repère d'harmonisation à la structure électrique qui correspond à l'image de repère d'harmonisation. Avec les différences des repères d'harmonisation et de 20 la structure d'harmonisation, on détermine les paramètres. De façon particulièrement avantageuse, l'unité de commande détermine la structure d'harmonisation électrique à l'aide d'un procédé d'images différentielles. Cela se fait notamment dans le domaine infrarouge. Ainsi, on peut harmoniser même dans les phases de 25 fonctionnement opérationnel de l'installation de visée, notamment des capteurs générateurs d'images. L'harmonisation consiste à activer le projecteur au cours de l'intervalle de temps prédéfini. De façon avantageuse, la structure d'harmonisation est la même pour tous les capteurs générateurs d'images. Il est prévu pour 30 cela d'éclairer indépendamment les uns des autres les capteurs généra- teurs d'images avec la structure d'harmonisation. En particulier, seuls sont éclairés avec la structure d'harmonisation, le ou les capteurs générateurs d'images qui sont activés dans l'état actuel de l'installation de visée. Il n'est pas nécessaire d'harmoniser les capteurs générateurs 3027117 5 d'images non activés de sorte qu'ils n'ont pas à être éclairés avec le repère d'harmonisation. En variante, de façon préférentielle, le repère d'harmonisation est différent pour chaque capteur générateur d'images. 5 Il est possible d'avoir une association stable entre les différents repères d'harmonisation. Les différents repères d'harmonisation permettent d'adapter les projections aux différents capteurs générateurs d'images selon leur propriété et en particulier selon la plage spectrale des capteurs générateurs d'images. 10 De façon avantageuse, l'intervalle de temps prédéfini est un intervalle de durée maximale d'une seconde. De façon particulièrement préférentielle, l'intervalle de temps prédéfini est au maximum égal à une demie seconde. Selon un développement particulièrement avantageux, l'intervalle de temps prédéfini est au maximum égal à un dixième 15 de seconde. Il apparaît ainsi que l'harmonisation peut se faire pendant le fonctionnement de l'installation de visée sans perturber celle-ci de manière significative. Le repère d'harmonisation est avantageusement un réti- cule et/ou un cadre et/ou un ensemble de sources séparées, notam- 20 ment installées de manière symétrique. L'utilisation de plusieurs sources séparées permet de déterminer la rotation des coordonnées et les échelles d'images des différents capteurs optiques. Ainsi, à côté de l'harmonisation du point zéro on peut également harmoniser les différents systèmes de coordonnées permettant un échange de coordonnées 25 sans erreur entre les capteurs générateurs d'images, en dehors du centre des différents capteurs, ce qui correspond à une utilisation souple de l'installation de visée. L'installation de visée comporte avantageusement un côté des capteurs générateurs d'images et également des capteurs qui ne 30 génèrent pas d'image tels que notamment des capteurs de lumière diurne ou des téléobjectifs. De façon préférentielle, le projecteur est commandé par l'unité de commande pour projeter le repère d'harmonisation avec le projecteur pendant tout le fonctionnement de l'installation de visée sur les capteurs non générateurs d'images. 3027117 6 L'invention a également pour objet un procédé de gestion d'une installation de visée d'une cible. L'installation de visée comporte un ensemble de capteurs générateurs d'images, un projecteur et une unité de commande. Le procédé est caractérisé par les étapes sui- 5 vantes : - tout d'abord commander le projecteur avec l'unité de commande. La commande du projecteur consiste à lui faire projeter un repère d'harmonisation sur au moins un capteur générateur d'images pendant un intervalle de temps prédéfini. A la fin de cet intervalle, 10 on coupe le projecteur. Ainsi, en dehors de l'intervalle prédéfini, le projecteur est neutralisé. Activer le projecteur au cours de l'intervalle de temps prédéfini est appelé ci-après « harmoniser ». L'harmonisation et ainsi des considérations négatives correspondantes des capteurs générateurs d'images ne se font que pendant 15 un bref intervalle de temps alors que pendant le restant, l'installation de visée ne subit aucune perturbation. Cela suffit néanmoins pour harmoniser les différents capteurs générateurs d'images. De façon préférentielle, on harmonise pendant l'activation 20 d'un capteur générateur d'images qui a été désactivé. Dans l'installation de visée, en général tous les capteurs optiques ne sont pas simultanément activés, mais sont branchés ou neutralisés à la demande. Ainsi, plusieurs capteurs peuvent être activés simultanément et habituellement au moins un capteur optique est neutralisé. Pour activer un cap- 25 teur optique neutralisé on effectue de préférence une harmonisation pour harmoniser le capteur optique nouvellement activé avec les capteurs optiques déjà activés ou plusieurs fois activés. Cela signifie que l'activation du projecteur pendant un intervalle de temps prédéfini suit l'activation d'un capteur neutralisé. En variante ou en plus, de préfé- 30 rence l'intervalle de temps prédéfini est répété périodiquement pour laisser un intervalle de pause entre les différentes activations du projecteur. L'intervalle de pause est notamment une heure. Cela garantit une harmonisation permanente évitant des erreurs de mesure d'installation de visée par le décalage de l'axe optique des différents capteurs op- 35 tiques. 3027117 7 Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation de visée selon l'invention représentée dans les dessins annexés dans lesquels : 5 la figure 1 est le schéma d'un exemple de réalisation d'une installa- tion de visée selon l'invention, la figure 2 est l'image schématique d'un premier exemple de repère d'harmonisation utilisé dans l'installation de visée selon l'exemple de réalisation de l'invention et 10 la figure 3 est le schéma d'un second exemple de repère d'harmonisation pour une installation de visée selon l'exemple de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisations La figure 1 montre une installation de visée 1 selon un 15 exemple de réalisation de l'invention. L'installation de visée 1 comporte trois capteurs générateurs d'images 2 ainsi qu'un projecteur 3. Les générateurs d'images 2 et le projecteur 3 sont combinés par des diviseurs de faisceaux 5. Ainsi, l'installation de visée 1 a une sortie commune 6 permettant de saisir une scène de l'environnement. Les capteurs géné- 20 rateurs d'images 2 et le projecteur 3 sont commandés par une unité de commande 4. Dans l'installation de visée 1 on peut activer et désactiver séparément les générateurs d'images 2. Dès que l'un des capteurs 2 générateur d'images est activé, il est éclairé par le projecteur 3 avec un 25 repère d'harmonisation 7 (voir les figures 2 et 3). L'éclairage avec le re- père d'harmonisation 7 se fait dans un intervalle de temps prédéfini qui est avantageusement maximum égal à un dixième de seconde. A partir des données d'images fournies par les généra- teurs d'images 2 éclairés avec la structure d'harmonisation 7, on peut 30 ainsi extraire une image de repère d'harmonisation 8. Cela est présenté aux figures 2 et 3 avec des images 8 différentes du repère d'harmonisation. L'extraction des images 8 du repère d'harmonisation à partir des données d'images fournies par le capteur générateur d'images 2 se fait notamment par un procédé d'images différentielles. Ensuite, on 35 transforme avantageusement l'image extraite du repère d'harmonisation 3027117 8 8 dans une structure d'harmonisation électrique. La structure d'harmonisation électrique générée par la transformation est totalement indépendante du repère d'harmonisation 7, notamment pour la position, la couleur, la taille et la forme. Ainsi, il est en particulier possible 5 suivant l'application, de transformer l'image de repère d'harmonisation 8 dans différentes structures d'harmonisations électriques. C'est ainsi que par exemple une première structure d'harmonisation électrique peut représenter le réticule au point zéro d'un générateur d'images 2 ; une seconde structure d'harmonisation électrique peut en revanche se 10 situer dans un cadre dont le centre correspond au point zéro de l'un des capteurs générateur d'images 2. La structure d'harmonisation électrique est mémorisée dans l'unité de commande 4. L'unité de commande 4 peut superposer chaque image des différents générateurs d'images 2 à la structure 15 d'harmonisation mémorisée ou à une telle structure électrique mémori- sée. Ainsi, on a toujours une référence dans l'image mais cela est lié à une perte de données d'images comme cela serait le cas pour une projection permanente d'un repère directionnel sur les capteurs générateurs d'images 2. Comme les différentes structures d'harmonisations 20 électriques ont été calculées à partir du même repère d'harmonisation 7, on aura ainsi la même référence dans les données d'images des différents capteurs 2 générant des images. Cela permet l'échange de données entre les différentes données d'images des différents capteurs générateurs d'images 2. 25 En variante, les modes de réalisation présentés aux fi- gures 2 et 3, pour lesquelles on projette un unique repère d'harmonisation 7 sur tous les capteurs générateurs d'images 2, il est également possible d'éclairer chaque capteur générateur d'images 2 avec son propre repère d'harmonisation. Il est prévu dans ce cas 30 d'associer les différents repères d'harmonisation 7 pour avoir toujours une référence commune des données d'images des différents capteurs générateurs d'images 2. En particulier, la figure 3 montre que par un choix ap- proprié du repère d'harmonisation 7 on peut détecter à la fois un pivo- 35 terrent et aussi un défaut d'échelle des différents capteurs générateurs 3027117 9 d'images 2. Cela permet de retrouver les coordonnées qui ont été déterminées à l'aide des données d'images d'un seul capteur générateur d'images 2 également dans les données d'images d'un autre capteur générateur d'images 2. Contrairement à l'état de la technique qui permet 5 uniquement la projection de repères directionnels et ainsi une harmoni- sation centrale, on peut également comparer les coordonnées au-delà du centre dans les données d'images des différents capteurs d'optique 2. La comparabilité évoquée ci-dessus permet en outre de 10 saisir des cibles qui ne donnent pas d'images au centre du capteur gé- nérateur d'images 2, respectif. Habituellement, il est prévu d'harmoniser les capteurs générateurs d'images 2 uniquement pour leur centre. L'installation de visée 1 selon l'invention permet toutefois d'harmoniser l'ensemble des systèmes de coordonnées des différents 15 capteurs générateurs d'images 2. Ainsi, l'objet cible ne se situe pas né- cessairement au centre du capteur générateur d'images 2 pour permettre la comparaison entre les données d'images des différents capteurs générateurs d'images 2. Bien plus, il est ainsi possible de saisir également des cibles dont l'image se trouve également au-delà du 20 centre de l'image des différents capteurs générateurs d'images 2. Dans ce cas, pour chaque capteur générateur d'images 2 on peut calculer le décalage entre l'image de la cible et le centre, ce décalage étant comparable entre les différentes données d'images des capteurs générateurs d'images 2. 25 Le repère d'harmonisation présenté à la figure 3 et qui se compose de deux réticules peut également être réalisé avec un diaphragme, notamment avec des trous d'épingles. Le diaphragme à trous comporte deux trous symétriques par rapport à un point zéro, mais non symétrique dans la direction X et dans la direction Y. Des guides de lu- 30 mière permettent d'éclairer les trous dans les diaphragmes. Il apparaît ainsi que l'installation de visée 1 active le projecteur 3, de façon avantageuse seulement pendant un bref intervalle de temps prédéfini au début de l'activation de l'un des capteurs générateur d'images 2. Comme toute activation du projecteur 3 influence de ma- 35 nière négative les capteurs générateurs d'images 2, on minimise ainsi la 3027117 10 perturbation de l'installation de visée 1. Néanmoins, cela permet une harmonisation sûre et fiable des différents capteurs générateurs d'images 2. En particulier, l'installation de visée 1 selon l'invention correspond à l'exemple de réalisation permet en outre de comparer les 5 données des coordonnées obtenues à l'aide des différents capteurs gé- nérateurs d'images 2. Ainsi, l'installation de visée 1 est supérieure aux installations de visée connues selon l'état de la technique. 10 3027117 11 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Installation de visée 2 Capteur générateur d'images 5 3 Projecteur 4 Unité de commande 5 Diviseur de faisceaux 6 Sortie commune 7 Repère d'harmonisation 10 8 Image de repère d'harmonisation REVENDICATIONS1°) Installation de visée (1) pour viser une cible, comportant un ensemble de capteurs générateurs d'images (2), un projecteur (3) et une unité de commande (4) pour commander le projecteur (3) de sorte que : pendant le fonctionnement de l'installation de visée (1) et au cours d'un intervalle de temps prédéfini, le projecteur projette un repère d'harmonisation (7) sur au moins un capteur générateur d'images (2), et pendant le fonctionnement de l'installation de visée (1) et au-delà de l'intervalle de temps prédéfini il est neutralisé, installation de visée caractérisée en ce que - l'unité de commande (4), partant des données d'images des capteurs générateurs d'images (4) respectifs, extrait l'une des images de repère d'harmonisation (8) du repère d'harmonisation (7), formées sur les différents capteurs générateurs d'images (4) et calcule une structure d'harmonisation électrique correspondante, et à partir de la structure d'harmonisation, l'unité de commande (4) elle détermine l'agrandissement actuel et/ou l'orientation axiale du capteur (2) générateur d'images respectif. 2°) Installation de visée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité de commande détermine la structure d'harmonisation électrique par un procédé d'images différentielles. 3°) Installation de visée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le repère d'harmonisation (7) est le même pour tous les capteurs générateurs d'images (2), ces capteurs générateurs d'images (2) étant éclai30 rés les uns indépendamment des autres avec le repère d'harmonisation (7). 4°) Installation de visée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que 3027117 13 le repère d'harmonisation (7) est différent pour chaque capteur générateur d'images (2). 5°) Installation de visée (1) selon la revendication 1, 5 caractérisée en ce que l'intervalle de temps prédéfini est au maximum égal à une seconde. 6°) Installation de visée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que 10 l'intervalle de temps prédéfini est au maximum égal à un dixième de seconde. 7°) Installation de visée (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que 15 le repère d'harmonisation (7) est un réticule et/ou un cadre et/ou un ensemble de sources individuelles installées notamment symétriquement. 8°) Procédé de gestion d'une installation de visée (1) pour viser une 20 cible, l'installation de visée (1) comportant un ensemble de capteurs générateurs d'images (2), un projecteur (3) et une unité de commande (4), procédé consistant à : - commander le projecteur (3) avec l'unité de commande (4) pour 25 que dans un intervalle de temps prédéfini, le projecteur (3) pro- jette un repère d'harmonisation (7) sur au moins un capteur générateur d'images (2), - désactiver le projecteur (3) en dehors de l'intervalle de temps pré-défini, - extraire l'image (8) du repère d'harmonisation (7) formé sur le cap- teur générateur d'images respectif à partir des données d'images fournies par ce capteur générateur d'images (4), et - calculer une structure d'harmonisation électrique correspondante, procédé caractérisé en ce qu' 3027117 14 - on détermine l'agrandissement actuel et/ou l'orientation axiale du capteur générateur d'images (2) respectif à partir de la structure d'harmonisation électrique. 5 9°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'intervalle de temps prédéfini suit l'activation d'un capteur générateur d'images (2), désactivé. 10