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FR2643768A1 - CIRCUIT FOR INFRARED VIDEO SENSORS - Google Patents

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FR2643768A1
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infrared video
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FR9000004A
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Julius Weyand
Willi Hornfeld
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Airbus Defence and Space GmbH
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Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/20Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only

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  • Multimedia (AREA)
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Abstract

Circuit pour capteurs vidéo à infrarouge, caractérisé en ce que le circuit électronique 2 se compose d'étages modulaires et programmables pour des fonctions déterminées de traitement de l'image et en vue de régler des paramètres de signal, spécifiques à l'utilisation et/ou à l'application. L'invention concerne le traitement des images.Circuit for infrared video sensors, characterized in that the electronic circuit 2 consists of modular and programmable stages for specific image processing functions and for setting signal parameters specific to the use and / or to the application. The invention relates to image processing.

Description

"Circuit pour capteurs vidéoà infrarouge" L'invention concerne un circuit"Circuit for Infrared Video Sensors" The invention relates to a circuit

pour capteurs vidéo à infrarouge comportant un détecteur en mosaïques et un circuit électronique aval pour le traitement du signal. Les capteurs vidéo modernes utilisent comme capteur d'image des détecteurs en mosaïques qui, au contraire des appareils classiques, ne comportent que relativement peu de composants individuels tels qu'un détecteur avec un tube de Dewar, une optique, des refroidisseurs et une électronique. Le paramètre déterminant pour l'aptitude à la puissance d'un tel appareil est la réalisation du détecteur, à savoir quant au matériau utilisé, ainsi que la largeur de bande des signaux produits. Ceci signifie qu'il existe ou qu'il faut développer, selon les exigences, une pluralité de détecteurs en mosaïques différents et c'est pourquoi il est possible que chacun de ces types  for infrared video sensors comprising a mosaic detector and a downstream electronic circuit for signal processing. Modern video sensors use mosaic detectors as image sensors which, unlike conventional devices, have relatively few individual components such as a detector with a Dewar tube, optics, chillers and electronics. The determining parameter for the power aptitude of such an apparatus is the realization of the detector, namely as to the material used, as well as the bandwidth of the signals produced. This means that there is or need to develop, depending on the requirements, a plurality of different mosaic detectors and that is why it is possible that each of these types

de détecteurs possède des interfaces différents vis-à-  of detectors has different interfaces vis-à-

vis de la partie d'appareil branchée en aval. Il en résulte pour chaque type de détecteur des spécifications spéciales, c'est-à-dire propre à la caméra, ce, du fait du nombre des éléments-image à explorer, du matériau du détecteur, ainsi que de la construction et de la structure de lecture du détecteur. Cette diversité des exigences a pour conséquence l'existence des circuits électroniques d'attaque et de lecture qui sont typiques au détecteur, qui doivent être conçus de manière correspondante pour remplir ces exigences. La présente invention a pour but de créer un circuit électronique pour capteurs vidéo à infrarouge à détecteurs en mosaïques, utilisable par tous les  screw of the part of the appliance connected downstream. This results for each type of detector special specifications, that is to say, specific to the camera, this, because of the number of image elements to explore, the detector material, as well as the construction and the reading structure of the detector. This diversity of requirements results in the existence of the electronic driver and reader circuits which are typical to the detector, which must be correspondingly designed to fulfill these requirements. The present invention aims to create an electronic circuit for infrared video sensors with mosaic detectors, usable by all

types quelconques de détecteurs.any types of detectors.

C Ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que le circuit électronique se compose d'étages modulaires et programmables pour des fonctions déterminées de traitement de l'image/ en vue de régler des paramètres de signal spécifiques à  This problem is solved, according to the invention, by the fact that the electronic circuit consists of modular and programmable stages for specific image processing functions / in order to adjust signal parameters specific to

l'utilisation et/ou à l'application.  use and / or application.

Du fait de la structure modulaire, le moyen selon l'invention offre l'avantage d'être adapté ou affecté à des tâches spécifiques à l'application, par  Due to the modular structure, the means according to the invention offers the advantage of being adapted or assigned to tasks specific to the application, by

échange, adjonction ou suppression d'étages.  exchange, addition or deletion of floors.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit électronique est adapté à la largeur de bande au niveau du signal, du signal du capteur, par une programmation correspondante des étages. Selon une autre, caractéristique de l'invention, le circuit électronique est utilisable  According to another characteristic of the invention, the electronic circuit is adapted to the bandwidth at the signal level of the sensor signal, by a corresponding programming of the stages. According to another characteristic of the invention, the electronic circuit is usable

pour des têtes de capteurs différentes.  for different sensor heads.

D'autres buts, avantages et caractéristiques  Other goals, benefits and features

apparaîtront à la lecture de la description d'un mode  will appear when reading the description of a mode

de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 représente un schéma bloc d'une caméra vidéo à infrarouge pourvue d'un circuit électronique, et - la figure 2 représente un aperçu des combinaisons des différents modules du circuit électronique. Selon la figure 1, une caméra vidéo à infrarouge se compose d'une pluralité de têtes de capteur la, lb,...ln sélectionnables alternativement, dont chaque élément central est muni d'un convertisseur en mosaïques. Les têtes de capteur 1 sélectionnables selon des points de vue spécifiques à l'application peuvent par exemple, pour une définition de 512 x=512 points, se composer d'un matériau en indium-silicium et présenter une structure hybride ou une exploration intermédiaire de lignes. En outre, dans le cas d'une structure hybride et d'une définition de 512 x 512 points, il est également possible d'utiliser le platine-silicium comme matériau pour le convertisseur en mosaïques. Les points-image peuvent également comprendre 512 x 128 ou 256 x 256 éléments ou tout autre combinaison quelconque souhaitée. C'est pourquoi il en résulte une grande  embodiment of the invention, made in a nonlimiting manner and with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 represents a block diagram of an infrared video camera provided with an electronic circuit, and FIG. an overview of the combinations of the different modules of the electronic circuit. According to FIG. 1, an infrared video camera consists of a plurality of alternatively selectable sensor heads la, lb, ... ln, each of whose central elements is provided with a mosaic converter. The sensor heads 1 that can be selected according to application-specific points of view may, for a definition of 512 × = 512 points, consist of an indium-silicon material and have a hybrid structure or an intermediate exploration of lines. In addition, in the case of a hybrid structure and a definition of 512 x 512 points, it is also possible to use platinum-silicon as material for the mosaic converter. The image points may also include 512 x 128 or 256 x 256 elements or any other desired combination. This is why it results in a great

diversité dans les têtes de capteur sélectionnables.  diversity in the selectable sensor heads.

Le circuit électronique en aval 2 intègre des fonctions de traitement de l'image, ce qui est  The downstream electronic circuit 2 incorporates image processing functions, which is

important pour un grand nombre d'applications. La.  important for a large number of applications. The.

structure de ce circuit électronique est modulaire, ce qui permet une large utilisation de capteurs vidéo à infrarouge pour des domaines différents. En outre, le circuit électronique peut traiter non seulement les signaux des détecteurs en mosaïques actuels mais également ceux correspondant à une définition de 512 x 512 points et plus, c'est-à-dire les détecteurs futurs. De manière schématique, le circuit électronique peut se composer d'un étage d'interface 4, qui convertit les signaux du capteur 1, pour un étage de traitement et d'exploitation 5 aval. Cet étage de traitement et d'exploitation 5 commande, soit directement un appareil de représentation de l'image 3, soit injecte les données sur une interface 6 en vue  The structure of this electronic circuit is modular, allowing wide use of infrared video sensors for different areas. In addition, the electronic circuit can process not only the signals of the current mosaic detectors but also those corresponding to a definition of 512 x 512 points and more, that is to say the future detectors. In a schematic manner, the electronic circuit may consist of an interface stage 4, which converts the signals of the sensor 1, for a downstream processing and operating stage. This processing and operating stage 5 controls, either directly an image representation apparatus 3, or injects the data on an interface 6 in order to

d'attaquer un bus de multicapteur.to attack a multi-sensor bus.

Selon les exigences d'utilisation, on peut par exemple distinguer les groupes suivants pour des capteurs vidéo à infrarouge: Application Fonction Observation - Traitement préliminaire - Optimisation automatique de la qualité de l'image - Convertisseur normalisé  Depending on the usage requirements, the following groups can for example be distinguished for infrared video sensors: Application Function Observation - Preliminary processing - Automatic optimization of image quality - Standard converter

(CCIR, NTSC)(CCIR, NTSC)

- Option: visée automatique et poursuite Appareils de mesure de Traitement préliminaire déperdition - Couplage fibre optique à commande manuelle - Optimisation de la qualité de l'image - Convertisseur normalisé - Interfaçage Appareils de mesure de - Traitement préliminaire déperdition autonomes - Acquisition d'objectif automatique - Détermination de position, poursuite - Interfaçage Résolution en temps - Traitement préliminaire réel - Optimisation de la qualité de l'image - Acquisition d'objectif automatique, détermination de position, poursuite Convertisseur normalisé - Réduction des données image (pour des tronçons de transmission de données exempts de perturbation) La fonction d'interface désigne un composant intelligent, orienté sur une application, qui admet d'une part une interface de BUS pour le montage à contreréaction d'un observateur d'image sur le capteur, ou transmet des résultats provenant du circuit électronique du capteur, tels que par exemple des coordonnées d'objectif, au calculateur de guidage du système global. D'autre part il est possible de combiner d'autres-capteurs, par exemple acoustiques, avec le capteur vidéo à infrarouge sur un plan d'abstraction élevé et de créer ainsi une base pour un  - Option: automatic aiming and tracking Measuring instruments of pre-treatment loss - Manually controlled optical fiber coupling - Optimization of image quality - Standardized converter - Interfacing Measuring instruments - Stand-alone pre-treatment treatment - Automatic lens acquisition - Position determination, tracking - Interfacing Time resolution - Real preliminary processing - Optimization of image quality - Automatic lens acquisition, position determination, tracking Standard converter - Reduction of image data (for transmission transmission sections) disturbance-free data) The interface function designates an intelligent, application-oriented component, which on the one hand accepts a BUS interface for counter-reactive mounting of an image observer on the sensor, or transmits results. from the electronic circuit of the sensor, such as for example lens coordinates, to the global system guidance calculator. On the other hand it is possible to combine other-sensors, for example acoustic, with the infrared video sensor on a high level of abstraction and thus create a basis for a

système multicapteur.multisensor system.

Dans le cas d'un contrôle des fonctions appartenant aux applications, on peut fixer un degré de coïncidence élevé. Ce fait est exploité à l'intérieur du capteur vidéo à infrarouge pour construire des étages modulaires affectés aux fonctions, de sorte que par adjonction, suppression ou échange d'étages on peut composer des capteurs vidéo spécifiques à chaque application. Ceci signifie qu'un seul et même appareil est utilisable pour différentes taches. C'est pourquoi l'invention permet de réaliser les fonctions suivantes dans le circuit électronique interne au capteur: - Attaque du détecteur -Traitement préliminaire - Visée automatique d'objectifs, détermination de position, poursuite - Graphique - Amélioration automatique de l'image Convertisseur normalisé - Réduction des données - Interface (MIL-BVS multicapteurs) La figure 2 montre un capteur vidéo à infrarouge et plusieurs variantes d'étages sélectionnables pour construire le circuit  In the case of a control of the functions belonging to the applications, one can set a high degree of coincidence. This fact is exploited within the infrared video sensor to build modular floors assigned to the functions, so that by adding, removing or exchange stages can be composed video sensors specific to each application. This means that one device can be used for different tasks. That is why the invention makes it possible to perform the following functions in the electronic circuit internal to the sensor: - Attack of the detector - Preliminary treatment - Automatic target aiming, position determination, tracking - Graphic - Automatic image enhancement Converter Standardized - Data Reduction - Interface (Multi-sensor MIL-BVS) Figure 2 shows an infrared video sensor and several selectable floor variants to build the circuit

électronique 2 de la figure 1.2 of Figure 1.

Claims (1)

REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1') Circuit pour capteurs vidéo à infrarouge comportant un détecteur en mosaïques et un circuit électronique aval pour le traitement du signal, caractérisé en ce que le circuit électronique (2) se compose d'étages modulaires et programmables pour des fonctions déterminées de traitement de l'image et en vue de régler des paramètres de signal, spécifiques à l'utilisation et/ou à l'application. 2a) Circuit- selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électronique (2) est adaptable par échange, adjonction ou suppression d'étages destines à des tâches spécifiques à l'application. 3 ) Circuit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit électronique (2) est adapté à la largeur de bande au niveau du signal, du signal du capteur, par une programmation correspondante des étages.1) Circuit for infrared video sensors comprising a mosaic detector and a downstream electronic circuit for the signal processing, characterized in that the electronic circuit (2) consists of modular and programmable stages for specific functions of image processing and to adjust signal parameters, specific to the use and / or application. 2a) Circuit- according to claim 1, characterized in that the electronic circuit (2) is adaptable by exchange, addition or removal of stages for application-specific tasks. 3) Circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic circuit (2) is adapted to the bandwidth at the signal level of the sensor signal, by a corresponding programming stages. 4) Circuit selon l'une quelconque des  4) Circuit according to any one of revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit  Claims 1 to 3, characterized in that the circuit électronique (2) est utilisable pour des têtes de  (2) is usable for heads of capteurs (1) différentes.different sensors (1).
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