Brevet FR3063411A1 — publié le 20180831

CAMÉRA MONO-PIXEL [1] L'invention concerne une caméra mono-pixel ainsi qu'un procédé de construction d'une image de n x m pixels d'une scène filmée par cette caméra mono-5 pixel. L'invention concerne également un support d'enregistrement pour la mise en oeuvre du procédé de construction d'une image. [2] Par « caméra », on désigne ici aussi bien : - un appareil photo uniquement capable de déclencher l'acquisition d'une image à la fois en réponse à l'enfoncement d'un bouton, et 10 - un appareil capable d'acquérir une succession d'images automatiquement à une fréquence temporelle prédéterminée. [3] Par « caméra mono-pixel », on désigne une caméra comportant un ou plusieurs capteurs mono-pixel. Une telle caméra mono-pixel est capable de construire une image de n x m pixels à partir des mesures d'un seul de ses capteurs mono-15 pixel. [4] Par « filmée », on désigne aussi bien l'action d'acquérir une seule image que l'action consistant à acquérir une succession temporelle d'images à une fréquence temporelle prédéterminée. [5] La « qualité » d'une image construite est ici définie comme étant une 20 grandeur représentative de la somme des carrés des écarts pour chaque pixel de l'image construite, entre l'intensité de ce pixel dans l'image construite et l'intensité de la région correspondante dans la scène filmée par la caméra mono-pixel. La qualité d'une image peut facilement être déterminée en filmant une photo avec la caméra mono-pixel. L'intensité associée à chaque pixel de la photo est connue ce qui permet 25 de facilement déterminer l'intensité de la région correspondant à un pixel de l'image construite par la caméra mono-pixel. [6] Des caméras mono-pixel connues comportent : - un capteur mono-pixel comportant une seule face sensible, ce capteur étant apte à mesurer la puissance globale de nm faisceaux simultanément incidents sur sa face 30 sensible, les dits nm faisceaux émanant chacun d'une région respective différente d'une scène filmée par la caméra mono-pixel, où nm = n x m, - une unité de modulation configurable apte à moduler individuellement la puissance ou la phase de chacun des nm faisceaux incidents sur la face sensible du capteur, - un microprocesseur programmé pour construire une image de n x m pixels de la 35 scène filmée à partir de K mesures, dites « souhaitées », du capteur mono-pixel, chacune des K mesures souhaitées correspondant à une configuration, dite «souhaitée », respective particulière de l'unité de modulation, et - une mémoire contenant une matrice codant les différentes configurations à appliquer à l'unité de modulation pour obtenir les K mesures souhaitées. 3063411 2 [7] Typiquement, une configuration de l'unité de modulation est codée à l'aide d'un vecteur q, de dimension nm x 1. La réunion de K vecteurs q, différents forme une matrice Q de configurations souhaitées de dimensions K x nm. Chaque coefficient qij du vecteur q, est associé par une relation biunivoque à un faisceau à moduler en puissance et/ou en phase par l'unité de modulation. La valeur de ce coefficient ch code la façon dont doit être modulée la puissance et/ou la phase du faisceau qui lui est associé. Toutefois, la puissance d'un faisceau ne peut pas être modulée de manière à obtenir une puissance négative pour le faisceau modulé. Cela se traduit par le fait que tous les coefficients qu de la matrice Q doivent nécessairement être du même signe pour que toutes les configurations codées dans la matrice Q puissent être appliquées directement les unes après les autres sur l'unité de modulation. Par convention, ici, les coefficients qu de la matrice Q directement applicables à l'unité de modulation sont positifs ou nuls. [8] Pour augmenter la qualité de l'image et/ou réduire le nombre K de mesures, il est souhaitable d'utiliser une matrice Q comportant à la fois des coefficients positifs et négatifs. Dans ce cas, il a été proposé de décomposer cette matrice Q en une différence de deux matrices positives Q+ et Q. Ensuite, les K configurations codées dans chacune des matrices Q+ et Q- sont appliquées les unes après les autres à l'unité de modulation pour obtenir, respectivement, un premier vecteur m+ et un second vecteur m- chacun de K mesures réelles. Un vecteur m contenant les K mesures souhaitées qui correspondent aux K configurations codées dans la matrice Q est alors obtenu en calculant la différence entre les vecteurs m+ et m-. Ainsi, pour obtenir les K mesures souhaitées, il faut en réalité réaliser 2K mesures. [9] Une autre solution pour obtenir les K mesures souhaitées correspondant à la matrice Q avec des coefficients positifs et négatifs consiste à décomposer la matrice Q en une différence de deux matrices positives Qs+ et S. Les coefficients de la matrice Qs+ sont égaux aux coefficients de la matrice Q auquel on a ajouté une constante s suffisamment grande pour que tous les coefficients de la matrice Qs+ soient positifs. La valeur de la constante s est systématiquement choisie égale à la valeur absolue du coefficient de la matrice Q le plus négatif. La matrice S+ est la matrice dont tous les coefficients sont égaux à s. Comme précédemment, les K configurations codées dans la matrice Qs+ sont appliquées directement à l'unité de modulation pour obtenir un premier vecteur de mesure mQ, contenant les K mesures correspondant à ces K configurations. [0010] La matrice S+ code K fois la même configuration. Il est donc tentant d'appliquer une seule fois cette configuration directement sur l'unité de modulation puis de recopier K fois cette mesure pour obtenir un vecteur de mesure ms correspondant aux K configurations codées dans la matrice S. Le vecteur m contenant les K mesures souhaitées est alors obtenu à partir de la différence entre les vecteurs mQ, et ms. A priori, cette façon d'opérer semble permettre de réaliser 3063411 3 seulement K+1 mesures pour ensuite calculer les K mesures souhaitées. Toutefois, en pratique, cette méthode est très sensible au bruit et conduit donc à construire des images de très mauvaise qualité. Pour limiter le bruit sur les mesures réalisées avec la configuration codée dans la matrice S, il faut réitérer ces mesures un grand nombre 5 de fois avec cette même configuration puis moyenner ces mesures pour obtenir une mesure faiblement bruitée qui peut alors être recopiée pour construire le vecteur ms. Ainsi, en pratique, cette autre solution conduit aussi systématiquement à réaliser un nombre de mesures très supérieur à K+1. De plus, avec cette méthode, si de nombreux coefficients de la matrice Q sont nuls, le fait de rehausser les coefficients 10 dans Qs+ apporte alors une contribution supplémentaire de la part de ces coefficients, information non mesurée. Ainsi, en pratique et à cause du bruit sur les mesures, cette méthode conduit systématiquement à des images construites de qualité très inférieure à la qualité des images obtenues en décomposant la matrice Q en une différence des matrices Q+ et Q. 15 [0011] Il est donc souhaitable de proposer une caméra mono-pixel qui, pour obtenir une image de qualité équivalente à celle obtenue avec les caméras mono-pixel conventionnelles dans lesquelles la matrice Q est décomposée en une différence de deux matrices positives Q+ et Q-, met en oeuvre moins de mesures. Le fait de limiter le nombre de mesures produit plusieurs effets avantageux comme limiter la 20 consommation d'énergie et réduire le temps nécessaire pour construire une image à partir de ces mesures. De façon correspondante, il est aussi souhaitable de proposer une caméra mono-pixel qui, en mettant en oeuvre un nombre de mesures identique à celui utilisé dans les caméras mono-pixel conventionnelles, permet de construire une image de meilleure qualité. 25 [0012] L'invention a donc pour objet une telle caméra mono-pixel dans laquelle : - la mémoire contient : - une matrice P de dimension Dr x nm dont tous les coefficients sont positifs, les Dr lignes de la matrice P codant Dr configurations, dites « réelles », successives différentes de l'unité de modulation, Dr étant un nombre entier 30 strictement inférieur à 2K, - une matrice T de transformation de dimension K x Dr dont certains coefficients sont positifs et d'autres négatifs, - les matrices P et T étant telles que les K lignes de la matrice Q, = TP codent les dites K configurations souhaitées de l'unité de modulation, 35 - le microprocesseur est également programmé pour obtenir les K mesures souhaitées : - en appliquant à l'unité de modulation, les unes après les autres, chacune des Dr configurations réelles codées par les Dr lignes de la matrice P, - en acquérant, pour chacune des Dr configurations réelles appliquées à l'unité 40 de modulation, une mesure correspondante, dite réelle, du capteur, puis 3063411 4 - en calculant les K mesures souhaitées à partir des Dr mesures réelles acquises à l'aide de la relation suivante : Us = TUR, où Us est un vecteur de dimension K x 1 qui contient les K mesures souhaitées calculées, UR est un vecteur de dimension Dr X 1 qui contient les Dr mesures réelles acquises et T 5 est la matrice de transformation contenue dans la mémoire. [0013] La caméra mono-pixel revendiquée applique le fait qu'il est toujours possible d'approximer la matrice Q par un produit d'une matrice T et d'une matrice positive P de dimension Dr x nm, où Dr est strictement inférieur à 2K. La matrice P contient Dr configurations directement applicables à l'unité de modulation. La matrice T permet 10 de construire les K mesures souhaitées à partir des Dr mesures réalisées en appliquant successivement les Dr configurations codées dans la matrice P. Ainsi, en utilisant les matrices T et P, le microprocesseur obtient les K mesures souhaitées qui correspondent aux K configurations codées dans une matrice Q qui comporte à la fois des coefficients négatifs et positifs. En faisant cela, la caméra mono-pixel 15 revendiquée met en oeuvre systématiquement moins de 2K mesures réelles. La caméra mono-pixel revendiquée permet donc, à qualité d'image équivalente à celle obtenue avec des caméras mono-pixel conventionnelles, de réduire le nombre de mesures réellement effectuées. Grâce à cela, la caméra mono-pixel revendiquée est plus rapide et consomme moins d'énergie que les caméras mono-pixel 20 conventionnelles. De façon correspondante, pour un même nombre de mesures réelles effectuées, la caméra mono-pixel revendiquée permet d'obtenir des images de meilleure qualité. [0014] On notera aussi qu'il n'est pas non plus nécessaire de mesurer la puissance globale des faisceaux émanant de la scène pour venir ensuite soustraire cette 25 puissance globale aux mesures réelles acquises. Ainsi, la caméra mono-pixel revendiquée est plus simple que celle qui nécessite la mesure de cette puissance globale. [0015] Les modes de réalisation de cette caméra mono-pixel peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : 30 - Dr est inférieur ou égal à K+1 ; - Dr est égal à K+1 ; - la somme des coefficients de chaque ligne de la matrice T est inférieure ou égale à 0,01 x S, où S est la valeur absolue de la somme de tous les coefficients de la matrice T ; 35 - la somme des coefficients de chaque ligne de la matrice T est inférieure ou égale à 10-6 x S; - K est un entier strictement inférieur à nm-1 ; 3063411 5 - la caméra mono-pixel comporte une lentille apte à concentrer, sur la face sensible du capteur, les nm faisceaux émanant chacun d'une région respective différente de la scène filmée ; - le microprocesseur est programmé pour construire l'image de n x m pixels de 5 la scène filmée à partir des K mesures souhaitées calculées, en mettant en oeuvre une technique d'acquisition comprimée connue sous l'expression anglaise de « compressed sensing » ou une méthode d'acquisition directement dans une base orthogonale. [0016] Ces modes de réalisation peuvent présenter un ou plusieurs des avantages 10 suivants : - Le fait de choisir la dimension Dr inférieure ou égale à K + 1 permet d'améliorer très fortement, et généralement d'un facteur pratiquement égal à deux, la rapidité et la consommation de la caméra mono-pixel revendiquée par rapport à des caméras mono-pixel conventionnelles. 15 - Le fait de choisir la dimension Dr égale à K + 1 permet d'obtenir le meilleur compromis entre, d'un côté, la rapidité de la caméra et, d'un autre côté, la qualité de l'image construite. - Lorsque la somme des coefficients de chaque ligne de la matrice T est pratiquement égale à zéro, la composante continue présente dans chacune des mesures du 20 capteur est très fortement atténuée dans l'image construite sans qu'il soit nécessaire pour cela de recourir à d'autres opérations supplémentaires comme par exemple l'utilisation d'une configuration spéciale de l'unité de modulation ou de mesures de capteurs additionnels. En effet, une partie non modulée de la lumière ambiante est captée par la face sensible du capteur en plus des faisceaux. Cela correspond dans 25 les mesures acquises à une composante continue qui doit être annulée pour améliorer la qualité de l'image construite. - Le fait de choisir K inférieur au nombre nm de pixels de l'image à construire permet de construire cette image avec un nombre de mesures inférieur à celui mis en oeuvre par les caméras conventionnelles équipées de matrices de capteurs. Cela présente 30 plusieurs avantages comme, par exemple, réduire la consommation d'énergie nécessaire pour acquérir une image. [0017] L'invention a également pour objet un procédé de construction d'une image de n x m pixels d'une scène filmée par la caméra mono-pixel revendiquée, à partir de K mesures, dites « souhaitées », du capteur, chacune des K mesures souhaitées 35 correspondant à une configuration, dite «souhaitée », respective particulière de l'unité de modulation, dans lequel le procédé comporte : - l'application à l'unité de modulation, les unes après les autres, de chacune des Dr configurations réelles codées par les Dr lignes de la matrice P, 3063411 6 - l'acquisition, pour chacune des Dr configurations réelles appliquées à l'unité de modulation, d'une mesure correspondante, dite réelle, du capteur, puis - le calcul des K mesures souhaitées à partir des Dr mesures réelles acquises à l'aide de la relation suivante : Us = TUR, où Us est un vecteur de dimension K x 1 qui 5 contient les K mesures souhaitées calculées, UR est un vecteur de dimension Dr X 1 qui contient les Dr mesures réelles acquises et T est la matrice de transformation contenue dans la mémoire. [0018] Enfin, l'invention a également pour objet un support d'enregistrement d'informations comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé de 10 construction revendiqué lorsque ces instructions sont exécutées par un microprocesseur. [0019] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : 15 - la figure 1 est une illustration schématique, en perspective, de la structure d'une caméra mono-pixel, - La figure 2 est un organigramme d'un procédé de construction d'une image à l'aide de la caméra mono-pixel de la figure 1. [0020] L'architecture et le principe de fonctionnement d'une caméra mono-pixel, 20 également connu sous le terme anglais de « single-pixel camera », sont bien connus. Par exemple, le lecteur peut se référer au contenu de la demande US2014104487 pour obtenir une description plus détaillée de l'architecture et des principes de fonctionnement d'une caméra mono-pixel mettant en oeuvre une technique d'acquisition comprimée. La technique d'acquisition comprimée est plus connue sous 25 le terme anglais de « compressed sensing ». Ainsi, dans cette description, l'architecture et les principes généraux de fonctionnement d'une caméra mono-pixel sont seulement brièvement rappelés. [0021] La figure 1 représente une caméra mono-pixel 2 utilisée pour filmer une scène 4 dans le spectre visible. Sur la figure 1, la scène 4 est représentée sous la 30 forme d'une photo. Toutefois, la scène 4 peut être n'importe quel objet tel qu'un paysage, un visage ou autre, capable d'émettre et/ou de réfléchir des faisceaux lumineux dans le spectre visible. [0022] On considère que la scène 4 est divisée en une pluralité de régions. Chaque région de la scène correspond à un seul pixel de l'image construite par la caméra 2. 35 Réciproquement, chaque pixel de l'image construite correspond à une seule région. Dans cet exemple de réalisation, les régions de la scène sont immédiatement contiguës les unes aux autres. Ici, on considère que chaque région de la scène 4 émet vers l'objectif de la caméra 2 un faisceau lumineux respectif correspondant à une couleur fixée par les caractéristiques photométriques de cette région. 3063411 7 [0023] Limage construite est un fichier numérique codant la position et la couleur de n x m pixels. Par exemple, l'image construite est rectangulaire ou carrée et comporte au moins deux pixels et généralement plus de 10 ou 100 pixels. Les pixels sont agencés en n lignes et m colonnes. Typiquement, n et m sont des entiers supérieurs 5 ou égaux à un et, généralement, supérieurs ou égaux à 10 ou 100. Par exemple, n et m sont des entiers supérieurs ou égaux à 256. La scène 4 est donc divisée en nm régions et il existe nm faisceaux lumineux distincts émanant de la scène 4. [0024] Pour simplifier la figure 1, seules deux régions 6 et 8 de la scène 4 et seuls deux faisceaux lumineux 10 et 12 correspondant à chacune de ces régions 6 et 8 ont 10 été représentés sur cette figure. [0025] Ici, l'objectif de la caméra 2 comporte une lentille 20 qui dirige l'ensemble des nm faisceaux lumineux émis par la scène 4 vers une unité 22 de modulation. L'unité 22 de modulation est capable de moduler individuellement la puissance et/ou la phase de chacun de ces nm faisceaux lumineux. Il existe de nombreux modes de 15 réalisation possibles d'une telle unité de modulation. Ici, l'unité 22 est un appareil à micro-miroirs digitaux plus connu sous l'acronyme DMD (« Digital Micro-mirror Device »). Dans ce cas, l'unité 22 comporte nm micro-miroirs 24 individuellement basculables chacun entre un état passant et un état occultant. Dans l'état passant, le micro-miroir réfléchit le faisceau lumineux qu'il reçoit vers un capteur mono-pixel. 20 Dans l'état occultant, le micro-miroir ne réfléchit pas le faisceau lumineux qu'il reçoit vers ce capteur mono-pixel. Ainsi, en basculant en alternance un micro-miroir 24 entre ses états passant et occultant, l'unité 22 module l'amplitude et donc la puissance du faisceau lumineux réfléchi vers le capteur mono-pixel. Typiquement, les micro-miroirs 24 sont agencés en n lignes et m colonnes et forment donc une matrice 25 26 de micro-miroirs. [0026] Chaque micro-miroir 24 correspond à un seul pixel respectif dans l'image construite et chaque pixel correspond à un seul micro-miroir. Étant donné que chaque micro-miroir 24 de la matrice 26 peut prendre au moins deux états différents, il existe une multitude de configurations différentes possibles pour l'unité 22. Chaque 30 configuration de l'unité 22 correspond à une modulation particulière des nm faisceaux lumineux différente de celle obtenue avec une autre configuration de cette même unité 22. Ici, chaque configuration de l'unité 22 correspond à une modulation particulière des nm faisceaux lumineux pendant toute la durée d'une période d'acquisition Ta. 35 [0027] La figure 1 représente schématiquement une configuration particulière à un instant donné de l'unité 22. Sur la figure 1, les états occultant et passant d'un micro-miroir sont représentés par des carrés, respectivement, noir et blanc. [0028] La caméra 2 comporte également : - une lentille 30, 40 - un capteur mono-pixel 32, et 3063411 8 - une unité 34 de traitement. [0029] Le capteur 32 comporte une seule face sensible 36 sur laquelle la lentille 30 concentre seulement les faisceaux lumineux réfléchis par les micro-miroirs 24 qui sont dans leur état passant. Le capteur 32 mesure uniquement la puissance globale 5 de tous les faisceaux incidents reçus sur sa face sensible 36 pendant la période Ta d'acquisition. Par exemple, pour cela, le capteur 32 intègre la puissance instantanée reçue sur sa face sensible 36 sur toute la période Ta d'acquisition. Le capteur 32 est ici incapable de mesurer individuellement la puissance de chacun des nm faisceaux lumineux incidents. A cause de cela sa structure est particulièrement simple. Par 10 exemple, le capteur 32 est une photodiode sur la face sensible de laquelle sont simultanément dirigés tous les faisceaux lumineux réfléchis par les micro-miroirs 24 qui sont dans l'état passant. [0030] L'unité 34 de traitement comporte : - un convertisseur analogique-numérique 40 qui convertit la mesure analogique qu'il 15 reçoit du capteur 32 en une mesure numérique, - un microprocesseur 42 programmable apte à exécuter des instructions enregistrées dans une mémoire, - une mémoire 44 contenant les instructions et les données nécessaires pour que le microprocesseur 42 exécute le procédé de la figure 2, et 20 - un bus 46 de transmission d'informations raccordant entre eux le convertisseur 40, le microprocesseur 42 et la mémoire 44. [0031] Ici, le microprocesseur 42 est programmé pour construire une image 50 de la scène 4 à partir des mesures du capteur 32. Limage 50 est, par exemple, enregistrée dans la mémoire 44 après avoir été construite. Limage 50 est une image de 25 n x m pixels. [0032] Chacune des mesures est réalisée avec une configuration particulière et respective de l'unité 22. Ainsi, chaque mesure correspond à une configuration différente de l'unité 22. Pour cela, le microprocesseur 42 est programmé pour commander l'unité 22. En particulier, le microprocesseur 42 fait basculer les micro- 30 miroirs 24 d'un état à un autre afin d'obtenir une nouvelle configuration de l'unité 22 avant d'acquérir la mesure correspondante à cette nouvelle configuration. Lorsque le microprocesseur 42 commande l'unité 22 pour lui faire adopter une configuration particulière, on dit que le microprocesseur 42 applique cette configuration particulière à l'unité 22. 35 [0033] Le nombre de mesures et donc le nombre de configurations différentes à appliquer sur l'unité 22 est choisi, par exemple, en fonction de la qualité souhaitée de l'image 50. Dans ce mode de réalisation, un nombre K souhaité de mesures est fixé à l'avance. Comme expliqué ci-après, ce nombre K ne correspond pas nécessairement au nombre Dr de mesures réellement réalisées. Toutefois, les nombres K et Dr sont 3063411 9 reliés l'un à l'autre par une relation connue. Par exemple, dans ce mode de réalisation, la relation suivante est vérifiée : Dr = K+1. [0034] Plus le nombre K est petit, plus la consommation électrique de la caméra 2 est réduite et plus la construction de l'image 50 est rapide. Toutefois, un nombre K 5 trop petit dégrade la qualité de l'image 50. Pour obtenir un bon compromis, ici, le nombre K est compris entre nm/20 et nm-2 et, avantageusement, compris entre nm/10 et nm/2. [0035] Il existe de nombreuses méthodes possibles pour construire l'image 50 à partir des K mesures souhaitées du capteur 32. Par exemple, l'unité de traitement 34 10 met en oeuvre une méthode « d'acquisition comprimée » plus connue sous le terme anglais de « compressed sensing ». Cette méthode est bien connue. Par exemple, différentes implémentations possibles de cette méthode sont décrites en détail dans la demande US2014104487A1. Ainsi, cette méthode n'est pas décrite en détail ici. [0036] Pour mettre en oeuvre une méthode telle que le « compressed sensing », il 15 faut définir K configurations souhaitées différentes de l'unité 22. Chacune des K configurations souhaitées est codée dans un vecteur q,, où l'indice i est un nombre entier identifiant la configuration souhaitée. L'indice i varie de 1 à K. Le vecteur q, est un vecteur de Rnmx1 défini par la relation suivante : q, = (csi, csx csnm)T, où csx est une valeur réelle qui code l'état du micro-miroir 24 identifié par l'indice x, le 20 symbole IR désigne l'ensemble des nombres réels et le symbole « T» désigne l'opération transposée. [0037] Par exemple, le coefficient csx code le pourcentage de temps pendant la période Ta d'acquisition, pendant lequel le micro-miroir 24 d'indice x est dans son état passant. Le reste du temps, le micro-miroir 24 est dans son état occultant. Ainsi, 25 lorsque la valeur du coefficient csx est égale à 0, cela signifie que le micro-miroir 24 identifié par l'indice x reste dans son état occultant pendant toute la durée de la période Ta. À l'inverse, lorsque la valeur du coefficient csx est égale à 1, cela signifie que le micro-miroir 24 est dans son état passant pendant toute la période Ta. Ce principe de codage d'une configuration de l'unité 22 permet d'obtenir un très grand 30 nombre de configurations possibles puisque chaque micro-miroir 24 peut prendre un état intermédiaire entre l'état occultant pendant toute la durée de la période Ta et l'état passant pendant toute la durée de la période Ta. [0038] Une valeur positive du coefficient csx peut être directement appliquée à l'unité 22 pour commander le micro-miroir 24 correspondant à cet indice x. 35 [0039] Par la suite, on note Q la matrice qui contient les K configurations souhaitées q,. On a donc Q = (q1, qK)T dont la dimension est K x nm. [0040] On note par la suite Us le vecteur appartenant à Ri REVENDICATIONS1. Caméra mono-pixel comportant : - un capteur mono-pixel (32) comportant une seule face sensible (36), ce capteur 5 étant apte à mesurer la puissance globale de nm faisceaux simultanément incidents sur sa face sensible, lesdits nm faisceaux émanant chacun d'une région respective différente d'une scène filmée par la caméra mono-pixel, où nm = n x m, - une unité (22) de modulation configurable apte à moduler individuellement la puissance ou la phase de chacun des nm faisceaux incidents sur la face sensible du 10 capteur, - un microprocesseur (42) programmé pour construire une image de n x m pixels de la scène filmée à partir de K mesures, dites « souhaitées », du capteur mono-pixel, chacune des K mesures souhaitées correspondant à une configuration, dite «souhaitée », respective particulière de l'unité de modulation, 15 - une mémoire (44) contenant une matrice codant les différentes configurations à appliquer à l'unité de modulation pour obtenir les K mesures souhaitées, caractérisée en ce que : - la mémoire (44) contient : - une matrice P de dimension Dr X nm dont tous les coefficients sont positifs, les 20 Dr lignes de la matrice P codant Dr configurations, dites « réelles », successives différentes de l'unité de modulation, Dr étant un nombre entier strictement inférieur à 2K, - une matrice T de transformation de dimension K x Dr dont certains coefficients sont positifs et d'autres négatifs, 25 - les matrices P et T étant telles que les K lignes de la matrice Q = TP codent les dites K configurations souhaitées de l'unité de modulation, - le microprocesseur (42) est également programmé pour obtenir les K mesures souhaitées : - en appliquant à l'unité de modulation, les unes après les autres, chacune des 30 Dr configurations réelles codées par les Dr lignes de la matrice P, - en acquérant, pour chacune des Dr configurations réelles appliquées à l'unité de modulation, une mesure correspondante, dite réelle, du capteur, puis - en calculant les K mesures souhaitées à partir des Dr mesures réelles acquises à l'aide de la relation suivante : Us = TUR, où Us est un vecteur de 35 dimension K x 1 qui contient les K mesures souhaitées calculées, UR est un vecteur de dimension Dr X 1 qui contient les Dr mesures réelles acquises et T est la matrice de transformation contenue dans la mémoire. 2. Caméra selon la revendication 1, dans laquelle Dr est inférieur ou égal à K+1. 40 3063411 18 3. Caméra selon la revendication 2, dans laquelle Dr est égal à K+1. 4. Caméra selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la somme des coefficients de chaque ligne de la matrice T est inférieure ou égale à 0,01 5 x S, où S est la valeur absolue de la somme de tous les coefficients de la matrice T. 5. Caméra selon la revendication 4, dans laquelle la somme des coefficients de chaque ligne de la matrice T est inférieure ou égale à 10-6 x S. 10 6. Caméra selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle K est un entier strictement inférieur à nm-1. 7. Caméra selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la caméra mono-pixel comporte une lentille (30) apte à concentrer, sur la face sensible 15 du capteur, les nm faisceaux émanant chacun d'une région respective différente de la scène filmée. 8. Caméra selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le microprocesseur (42) est programmé pour construire l'image de n x m pixels de la 20 scène filmée à partir des K mesures souhaitées calculées, en mettant en oeuvre une technique d'acquisition comprimée connue sous l'expression anglaise de « compressed sensing » ou une méthode d'acquisition directement dans une base orthogonale. 25 9. Procédé de construction d'une image de n x m pixels d'une scène filmée par une caméra mono-pixel conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, à partir de K mesures, dites « souhaitées », du capteur, chacune des K mesures souhaitées correspondant à une configuration, dite «souhaitée », respective particulière de l'unité de modulation, caractérisé en ce que ce procédé comporte : 30 - l'application (100) à l'unité de modulation, les unes après les autres, de chacune des Dr configurations réelles codées par les Dr lignes de la matrice P, - l'acquisition (102), pour chacune des Dr configurations réelles appliquées à l'unité de modulation, d'une mesure correspondante, dite réelle, du capteur, puis - le calcul (106) des K mesures souhaitées à partir des Dr mesures réelles acquises à 35 l'aide de la relation suivante : Us = TUR, où Us est un vecteur de dimension K x 1 qui contient les K mesures souhaitées calculées, UR est un vecteur de dimension Dr X 1 qui contient les Dr mesures réelles acquises et T est la matrice de transformation contenue dans la mémoire. 3063411 19 10. Support (44) d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à la revendication 9, lorsque ces instructions sont exécutées par un microprocesseur électronique.5