ES2346911T3 - Dispositivo de toma de imagenes a larga distancia. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de toma de imágenes a larga distancia, caracterizado porque comprende, sucesivamente: - un conjunto (110), formado por espejos esféricos (115, 120), que posee una primera distancia focal, - un conjunto de relé óptico (130) adaptado para hacer afocal la combinación óptica de este conjunto de relé óptico y del conjunto de espejos esféricos, - un objetivo de distancia focal variable (145, 245) y - un sensor de imagen (150, 250, 260, 265) ubicado en el plano focal de dicho objetivo, formando el conjunto de relé óptico una imagen de la pupila de salida del conjunto formado por los espejos esféricos en la pupila de entrada (155) del objetivo de distancia focal variable para los diferentes valores de focal de este objetivo de distancia focal regulable.
Description
Dispositivo de toma de imágenes a larga
distancia.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de toma de imágenes a larga distancia. Tiene aplicación,
especialmente, en la videovigilancia y en la información.
En el campo de la videovigilancia, se conoce el
uso de objetivos con zoom, o de distancia focal variable, para
disponer de campos ópticos alternativamente amplios o estrechos. Sin
embargo, los objetivos de distancia focal regulable poseen una
distancia focal demasiado pequeña para las numerosas aplicaciones en
las que es necesario disponer de un campo óptico muy limitado, por
ejemplo de algunos metros a una distancia de algunos kilómetros.
La presente invención tiene el propósito de
remediar estos inconvenientes. A tal efecto, según un primer
aspecto, la presente invención está orientada a un dispositivo de
toma de imágenes a larga distancia, caracterizado porque incorpora,
sucesivamente:
- -
- un conjunto, formado por espejos esféricos, que posee una primera distancia focal,
- -
- un conjunto de relé óptico adaptado para hacer afocal la combinación óptica de este conjunto de relé óptico y del conjunto de espejos esféricos,
- -
- un objetivo y
- -
- un sensor de imagen ubicado en el plano focal de dicho objetivo,
estando adaptado dicho conjunto de relé óptico,
en relación con al menos una distancia focal del objetivo, para
formar la imagen de la pupila de salida del conjunto formado por
espejos sobre la pupila de entrada del objetivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Gracias a estas disposiciones, se puede obtener
una distancia focal muy larga, utilizando al mismo tiempo un espacio
ocupado reducido y manteniendo la posibilidad de utilización de una
focal variable, por mediación de un objetivo de distancia focal
regulable no específico y anulando o limitando el viñeteado.
Según unas características particulares, el
conjunto de relé óptico está adaptado para formar una imagen de la
pupila de salida del conjunto de espejos esféricos en el
objetivo.
De acuerdo con unas características
particulares, el conjunto de relé óptico está basado en lentes.
Gracias a estas disposiciones, se obtiene un sistema óptico menos
oneroso, que presenta una mejor definición y una mayor compacidad
que un conjunto de relé óptico formado a base de espejos. El empleo
de lentes permite en particular aflojar las tolerancias de
fabricación y de montaje así como disminuir el espacio ocupado por
el sistema, haciéndolo de este modo más asequible económica y
técnicamente, más ligero en cuanto a mantenimiento y por tanto más
atractivo.
Según unas características particulares, el
dispositivo tal y como sucitamente se ha expuesto incorpora, aguas
arriba del conjunto de espejos, un menisco en configuración de
adaptadora.
De acuerdo con unas características
particulares, el conjunto de relé óptico está adaptado para formar
una imagen del campo observado al infinito en el espacio objeto del
objetivo para obtener la imagen en el plano focal imagen del
objetivo.
De acuerdo con unas características
particulares, el conjunto de relé óptico y el objetivo están
adaptados para efectuar una recuperación de imagen delante del foco
del conjunto de espejos. Gracias a cada una de estas disposiciones,
se reduce sensiblemente la ocupación de espacio axial del
dispositivo respecto a los sistemas clásicos de recuperación de
imagen.
Según unas características particulares, dicho
objetivo es un objetivo de focal variable (zoom). En virtud de estas
disposiciones, se puede reducir o aumentar el campo óptico observado
a una distancia dada.
De acuerdo con unas características
particulares, el dispositivo tal y como se ha expuesto anteriormente
de forma sucinta comprende un sensor de movimiento sobre cada eje,
un medio de memorización de posiciones o de dirección del
dispositivo y de movimientos efectuados desde un paso del
dispositivo a dicha posición, un medio de desplazamiento y un medio
de disparo adaptado para gobernar el medio de desplazamiento para,
dependiendo de los movimientos memorizados, posicionar el
dispositivo en la posición o dirección memorizada.
Según unas características particulares, dicho
sensor de movimiento incorpora un acelerómetro sobre cada eje.
De acuerdo con unas características
particulares, dicho sensor de movimiento comprende un giroscopio
sobre cada eje.
Según unas características particulares, dicho
sensor de movimiento incorpora un medio de tratamiento de imágenes
tomadas por el sensor de imagen adaptado para efectuar una
evaluación del movimiento del dispositivo entre dos imágenes.
Según unas características particulares, el
sensor incorpora un intensificador de imagen, formando dicho
objetivo una imagen sobre dicho intensificador de imagen y formando
un segundo objetivo una imagen de la cara de salida del
intensificador de imagen sobre el sensor de imagen.
De acuerdo con unas características
particulares, el dispositivo tal y como se ha expuesto anteriormente
de manera sucinta comporta un intensificador de imagen a cuya cara
de salida va aplicado el sensor de imagen, formando dicho objetivo
una imagen sobre dicho intensificador de imagen.
Según unas características particulares, el
dispositivo tal y como sucitamente se ha expuesto anteriormente
comprende un medio de conmutación de filtro de densidad variable
aguas abajo del conjunto de los espejos esféricos y/o aguas arriba
del intensificador de imagen y un medio de medición de la
luminosidad de la imagen captada por el sensor de imagen y/o por un
intensificador de imagen.
De acuerdo con unas características
particulares, el dispositivo tal y como se ha expuesto anteriormente
de manera sucinta comporta un medio de enmascaramiento adaptado para
reconocer formas en la imagen captada y para enmascarar partes de la
imagen captada en función de dicho reconocimiento de forma.
Según unas características particulares, el
dispositivo tal y como anteriormente se ha expuesto de forma sucinta
comprende un medio de tratamiento de imagen y un medio de corrección
de deformaciones de imágenes debidas a las turbulencias atmosféricas
en función del resultado de dicho tratamiento de imagen.
De acuerdo con unas características
particulares, el dispositivo tal y como se ha expuesto anteriormente
comporta al menos un espejo plano ubicado en el camino óptico de los
rayos luminosos procedentes del conjunto de espejos esféricos.
Gracias a estas disposiciones, el volumen axial
ocupado por el dispositivo es modulable y puede ser reducido.
Otras ventajas, objetivos y características de
la presente invención se desprenderán de la descripción que sigue,
realizada con una finalidad explicativa y sin carácter limitativo
alguno con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los
cuales:
la figura 1 representa, esquemáticamente y en
sección, un sistema óptico puesto en práctica en un modo de
realización particular del dispositivo objeto de la presente
invención;
la figura 2 representa, esquemáticamente y en
sección, un sistema óptico puesto en práctica en un modo de
realización particular del dispositivo objeto de la presente
invención;
la figura 3 representa, en forma de esquema
funcional, las funciones puestas en práctica en un modo de
realización particular del dispositivo objeto de la presente
invención y
la figura 4 representa, esquemáticamente y en
sección, un sistema óptico puesto en práctica en un modo de
realización particular del dispositivo objeto de la presente
invención.
En las figuras no se ha representado en las
figuras ni la caja del dispositivo ni la totalidad de los rayos
luminosos de los esquemas ópticos, con el fin de dar mayor claridad
a las figuras.
Para mayor claridad, el objetivo (145, 245) se
ha representado con una única focal (pupila de entrada (155)
coincidente con la imagen de la pupila de salida.
En la figura 1, se observa un dispositivo de
toma de imágenes a larga distancia 100 que comporta, sucesivamente,
en el camino óptico de los rayos luminosos:
- -
- una lente correctora 105,
- -
- un conjunto de espejos esféricos 110 que comprende un espejo primario 115 y un espejo secundario 120,
- -
- un primer espejo plano 125,
- -
- un conjunto de relé óptico 130 que comporta unos grupos de lentes 131, 132, 133 y 134,
- -
- un segundo espejo plano 140,
- -
- un grupo de lentes 135 del conjunto de relé óptico 130,
- -
- un objetivo 145 y
- -
- un sensor de imagen 150 ubicado en el plano imagen, en el presente caso el plano focal, del objetivo 145.
\vskip1.000000\baselineskip
La lente correctora 105 y los espejos 115 y 120
son del tipo conocido en el ámbito de los telescopios.
Los espejos planos 125 y 140 sirven para reducir
el volumen axial ocupado por el dispositivo al formar sucesivamente
sendos ángulos rectos sobre el eje óptico del dispositivo.
El conjunto de relé óptico 130 está adaptado
para formar una imagen de la pupila de salida del conjunto de
espejos esféricos en la pupila de entrada 155 del objetivo 145. El
conjunto de relé óptico 130 también está adaptado para formar una
imagen del campo observado hasta el infinito en el espacio objeto
del objetivo 145 para obtener la imagen en el plano focal imagen del
objetivo 145, en la superficie del sensor de imagen 150. El conjunto
de relé óptico 130 y el ob-
jetivo 145 están adaptados para efectuar una recuperación de imagen delante del foco del conjunto de espejos 110.
jetivo 145 están adaptados para efectuar una recuperación de imagen delante del foco del conjunto de espejos 110.
El conjunto de relé óptico 130 está adaptado, en
relación con al menos una distancia focal del objetivo, para formar
la imagen de la pupila de salida del conjunto formado por espejos
sobre la pupila de entrada del objetivo. El conjunto de relé óptico
130 también está adaptado para formar una imagen de la pupila de
salida del conjunto de espejos esféricos en el objetivo.
Se observa que el conjunto constituido por los
espejos 115 y 120 y por el conjunto de relé óptico 130 permite
explotar un objetivo de focal variable 145 sin viñeteado.
Con preferencia, el objetivo 145 es un objetivo
de distancia focal regulable motorizado gobernado por un circuito
electrónico, tal como se ilustra en la figura 3. Con preferencia, el
objetivo 145 no es específico de la constitución del dispositivo
objeto de la presente invención.
El sensor de imagen 150 está adaptado para
entregar una señal de vídeo representativa de la imagen formada
sobre su superficie. Se constituye, por ejemplo, en un dispositivo
de transferencia de cargas, o DTC, que se conoce como CCD (acrónimo
de "charge coupled device", por dispositivo de transferencia de
cargas, o DTC) o en un sensor conocido bajo el nombre de CMOS.
El sensor de imagen 150 y el objetivo 145 se
pueden integrar en una cámara del tipo conocido. Pueden estar
dotados de un enfoque automático según técnicas conocidas. Además,
pueden estar provistos de un diafragma automático para controlar la
cantidad de luz que llega hasta el sensor de imagen 150.
En virtud de las características ópticas del
conjunto de relé óptico 130, cuando se cambia la distancia focal del
objetivo 145, no es necesario cambiar el enfoque de este objetivo
145.
En la figura 2, se observan los mismos elementos
que en la figura 1, a excepción del objetivo 145, a los cuales se
suman un intensificador de imagen 260 ubicado en el plano imagen de
un objetivo 245 y un segundo objetivo de recuperación de imagen 265,
que recupera la imagen sobre la cara de salida del intensificador de
imagen 260 y forma con ella una imagen sobre la cara fotosensible de
un sensor de imagen 250.
El objetivo 245 se encuentra en la misma
relación óptica que el objetivo 145, con respecto al conjunto de
relé óptico 130. Sin embargo, el objetivo 245 está adaptado a las
dimensiones del intensificador de imagen 260, mientras que el
objetivo 145 está adaptado a las dimensiones del sensor de imagen
150.
Se recuerda que un intensificador de imagen es
un dispositivo que permite amplificar la cantidad de fotones
recibidos por un sensor optoelectrónico para permitir la visión en
condiciones de iluminación muy débil, en particular la visión
nocturna.
Como variante, la recuperación de imagen en el
intensificador de imagen 260 se realiza directamente mediante pegado
del sensor 250 sobre la cara de salida del intensificador de imagen
260. El conjunto realizado mediante el segundo objetivo 265 y el
sensor de imagen 250 se sustituye entonces por el pegado directo del
sensor de imagen 250 sobre la cara de salida del intensificador de
imagen 260. Este tipo de sensor se conoce en particular como iCCD
(marca registrada, acrónimo de "Intensified charge coupled
device", por dispositivo de transferencia de cargas
intensificada).
Con preferencia, el dispositivo incorpora un
medio de conmutación 265 de filtros 270 aguas abajo del conjunto de
espejo 110 o aguas arriba del intensificador de imagen 260 y un
medio de medida 275 de la luminosidad de la imagen captada por el
sensor de imagen 250 o del intensificador de imagen 260.
El medio de conmutación 265 es, por ejemplo, un
motor o un electroimán. Éste permite posicionar rápidamente un
filtro de alta densidad 270 (por ejemplo de 12 a 20) delante del
objetivo 145. Preferentemente, el filtro 270 es de densidad variable
sobre su superficie, de tal modo que su desplazamiento permita una
variación progresiva del filtrado aplicado.
Como variante, el filtro 270 es un filtro
electroóptico, por ejemplo de célula de cristales líquidos o de
cerámica Plomb Lanthane Zirconate llamada "PLZT". En este caso,
el medio de conmutación 265 es un generador de señales de control de
oscurecimiento del filtro, por ejemplo unas señales cuadradas
alternativas.
El medio de medición de la luminosidad 275 de la
imagen captada mediante el sensor de imagen 250 mide, por ejemplo,
el número de puntos del sensor de imagen 250 que reciben una
intensidad luminosa superior a un umbral predeterminado. Como
alternativa, el medio de medida mide la media de la iluminación del
sensor de imagen 250.
Como variante, el medio de medición 275 mide la
luminosidad de la imagen captada por el intensificador de luz 260,
por ejemplo mediante la medición del consumo vinculado a la etapa de
amplificación del intensificador 260.
Como alternativa, el medio de conmutación 265
opera sobre la alimentación eléctrica del intensificador de imagen
260, aplicándole una alimentación de alta tensión, por ejemplo en
forma de señales cuadradas alternativas (acrónimo de Pulse Width
Modulation, por modulación de anchura del pulso) cuya tensión eficaz
es función de la medición realizada por el medio de medición
275.
El medio de medición 275 y el medio de
conmutación 265 aplican así un lazo de retro alimentación en
contra-reacción.
Se observa que el filtrado de densidad variable
también se puede aplicar en la figura 1, por ejemplo en su posición
preferente directamente a la salida del conjunto de espejos
esféricos, antes del espejo 125.
Como variante a cada uno de los modos de
realización anteriormente expuestos, el sensor de imagen se
sustituye por el ojo humano, dado el caso, dotado con una óptica
complementaria, pudiéndose sustituir el objetivo 145 o el objetivo
265 por un objetivo adaptado a la visión ocular.
En la figura 3, se observa el sensor 150 ó 250,
el medio de medición 275 y el medio de conmutación 265, así como un
controlador 300, un motor de objetivo de distancia focal regulable
305, un motor de enfoque 375, un motor de diafragma 380, un teclado
310, una pantalla 315, un medio de enmascaramiento 345 que comprende
un medio de tratamiento de imagen primario 320, un sensor de
movimientos 325 que comporta un acelerómetro 330, un giroscopio 335
y un medio de tratamiento de imagen secundario 340, un medio de
corrección de las deformaciones 350 debidas a las turbulencias
atmosféricas que incorpora un medio de tratamiento de imagen
terciario 355, una torreta 360 que comprende unos motores 365 y
370.
El controlador 300 es, por ejemplo, de tipo
microcontrolador que integra un microprocesador, un DSP (acrónimo de
Digital Signal Processor, por procesador digital de señales), un
FPGA (acrónimo de Field Programmable Gate Array, por componente
digital programable), de la memoria RAM y de la memoria ROM que
conserva los programas de funcionamiento del dispositivo.
El motor de objetivo de distancia focal
regulable 305 está adaptado para hacer que varíe la distancia focal
del objetivo 145 ó 245 bajo el mando del controlador 300, que opera
a su vez bajo el mando del teclado 310 o de los mandos externos al
dispositivo, por mediación de interfaces de
entrada-salida (no representadas).
El motor de enfoque 375 está adaptado para hacer
variar la distancia de enfoque de la toma de imagen, es decir, para
procurar el enfoque de la imagen captada mediante el sensor de
imagen 150, bajo el control del controlador 300, según técnicas
conocidas.
El motor de diafragma 380 permite al controlador
300 que regule la luminosidad de la imagen transmitida al sensor de
imagen o al intensificador de imagen 260. Esta función, de tipo
conocido, se puede realizar según el mismo principio de reacción que
el del filtro de densidad variable.
El teclado 310 es del tipo conocido en las
aplicaciones industriales. Éste incorpora teclas y variadores, por
ejemplo en forma de palancas de mando o de medios de punteo, por
ejemplo ratón o pantalla táctil. Permite al usuario controlar las
distintas funciones del dispositivo, en particular el desplazamiento
de los motores de la torreta 360, el motor de objetivo de distancia
focal regulable 305, la memorización de imágenes, la memorización de
posiciones de interés y el enmascaramiento.
La pantalla 315 es del tipo conocido, por
ejemplo de cristales líquidos. Con preferencia, está vinculada
mecánicamente al teclado 310.
La torreta 360 y los motores 365 y 370 son del
tipo conocido en el campo de la videovigilancia. En particular, uno
de los motores hace girar el dispositivo alrededor de un eje
vertical, mientras que el otro de estos motores hace girar el
dispositivo alrededor de un eje horizontal.
Como variante, la torreta es de tipo
"hexapod" (marca registrada) que incorpora unos cilindros de
orientación de un plato que sustenta el dispositivo objeto de la
presente invención.
\global\parskip0.900000\baselineskip
El medio de tratamiento de imagen primario 320
es, por ejemplo, un equipo lógico conservado en la memoria del
controlador 300. Está adaptado para efectuar las funciones de
enmascaramiento de zonas privativas susceptibles de encontrarse en
el campo óptico del dispositivo.
El usuario puede escoger tres variantes de
funciones de enmascaramiento. En una primera variante, el
enmascaramiento se efectúa manualmente. En este caso, en una imagen,
fija o en movimiento, el operador define, mediante la aplicación de
un dispositivo de punteo, por ejemplo un ratón, una zona de la
imagen que se va a enmascarar y, si se tienen que enmascarar varias
zonas, el operador define sucesivamente cada una de las zonas de
imagen correspondientes a las máscaras que se deseen. Las zonas así
definidas aparecen en la pantalla en un color negro (por defecto) o
definido por el usuario. También se puede distorsionar las zonas que
se van a enmascarar para permitir que el operario siga de manera
aproximada un elemento sospechoso que pasa a una zona
enmascarada.
Se observa que existen diferentes métodos para
efectuar la distorsión de la zona que se va a enmascarar. Por
ejemplo, un tratamiento de imagen efectúa el promedio de los colores
de los puntos de imagen en unas subzonas de la zona que se va a
enmascarar.
Cuando el enmascaramiento consiste en la
colocación de un color homogéneo sobre la zona que se va a
enmascarar, se puede definir independientemente el color de cada
zona que se va a enmascarar. También se puede agregar al contorno de
la zona enmascarada una zona de desenfoque de un tamaño que será
definido por el usuario. Además, el operador puede decidir, en todo
momento, volver no enmascarada una zona enmascarada o modificar el
tamaño o la apariencia de la misma, una vez enmascarada.
Durante un movimiento de la imagen, todo ello
independientemente del conocimiento del movimiento de la cámara, las
zonas definidas inicialmente enmascaradas permanecen enmascaradas y
todo ello utilizando las funciones de reconocimiento de la zona que
pone en práctica una comparación de imágenes sucesivas para
determinar el movimiento de la zona que se va a enmascarar en la
imagen presentada en pantalla. Véanse, a este respecto, las
funciones del medio de tratamiento de imagen secundario 340.
El dispositivo pone en práctica, a tal efecto,
una búsqueda de contorno mediante el método, por ejemplo, de
búsqueda de los gradientes sobre las líneas continuas. A
continuación realiza el cierre de las líneas obtenidas cuando la
coherencia de una superficie es determinada. Entonces son eliminadas
las líneas no cerradas. Se alisan entonces las superficies, lo que
permite definir las zonas que se van a enmascarar
automáticamente.
Durante la utilización de la función objetivo de
distancia focal regulable, es decir, durante la variación de la
distancia focal del objetivo, una función permite asimismo el
reconocimiento de las zonas que se van a enmascarar y
consiguientemente el dimensionamiento de la máscara.
Si la zona que se va a enmascarar se sale de la
imagen presentada en pantalla, la máscara reaparece automáticamente
cuando la zona que se va a enmascarar es de nuevo visible, mediante
la localización absoluta, en coordenadas angulares, de las zonas que
se van a enmascarar o mediante reconocimiento de las características
de imagen de la zona que se va a enmascarar.
Para efectuar el reconocimiento de la zona que
se va a enmascarar, el medio de tratamiento de imagen primario 320
también puede poner en práctica una firma de esta zona, con
preferencia independiente de la distancia focal y, por tanto, de la
dimensión de la zona en la imagen que se va a presentar en pantalla.
Por ejemplo, el medio de tratamiento de imagen primario 320 localiza
las líneas de gran contraste, o gradiente de color, y les asigna
identificadores, por ejemplo los colores sensiblemente homogéneos de
las zonas que se encuentran alrededor de estas líneas de gran
contraste.
En una segunda variante, el enmascaramiento se
efectúa automáticamente. En este caso, en una imagen, fija o en
movimiento, el usuario define una zona sobre la cual desea que el
medio de tratamiento de imagen primario 320 genere automáticamente
una máscara, o si no solicita al medio de tratamiento de imagen
primario 320 que genere las máscaras sobre toda la imagen,
localizando las aberturas, puertas, ventanas o vitrinas que aparecen
sobre la imagen, correspondiendo la máscara a esas aberturas.
El medio de tratamiento de imagen primario 320
define las zonas que se van a enmascarar en la imagen (zonas que
tienen la forma de una piscina, de una ventana, de una casa...) y
las enmascara utilizando el principio descrito con referencia a la
primera variante. El operador puede decidir en todo momento de
volver no enmascarada una zona enmascarada o modificar el tamaño de
la misma, ya haya sido definida esta zona por él o por el
dispositivo objeto de la presente invención.
En una tercera variante, semiautomática, el
operador puede seleccionar las zonas que se van a enmascarar de
forma manual según se ha descrito en la primera variante. El
operador puede asimismo definirlas automáticamente según se ha
descrito en la segunda variante.
El medio de tratamiento de imagen primario 320
define las zonas que se van a enmascarar en la imagen (zonas que
tienen la forma de una piscina, de una ventana, de una casa...) y
las enmascara utilizando el principio anteriormente descrito. El
operador puede decidir en todo momento de volver no enmascarada una
zona enmascarada o modificar el tamaño de la misma, ya haya sido
definida esta zona por él o por el medio de tratamiento de imagen
primario 320.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El sensor de movimientos 325 está adaptado para
determinar la amplitud de los movimientos del dispositivo de toma de
imágenes. Éste incorpora, en el presente caso, un acelerómetro 330,
un giroscopio 335 y un medio de tratamiento de imagen secundario
340, sabiendo que, en las versiones más simples, el sensor de
movimiento 325 puede llevar incorporado sólo uno de estos elementos.
El medio de tratamiento de imagen secundario está adaptado para
efectuar una evaluación del movimiento de la imagen mediante
medición de desplazamiento de píxeles.
Por mediación del teclado 310, el usuario puede
provocar la memorización, mediante el controlador 300, de posiciones
del dispositivo y de movimientos efectuados desde un paso del
dispositivo a dicha posición. Por mediación del teclado 310, el
usuario puede efectuar a continuación un disparo de retorno a la
posición memorizada, provocando entonces el controlador 300, en
función de los movimientos memorizados, el posicionamiento del
dispositivo en la posición memorizada solicitada, mediante
accionamiento de los motores de la torreta 360.
El medio de tratamiento de imagen secundario 340
pone en práctica las funciones de comparación de imágenes sucesivas
tomadas por el dispositivo para determinar los movimientos
horizontales y verticales del dispositivo.
El medio de corrección de las deformaciones 350
debidas a las turbulencias atmosféricas comporta el medio de
tratamiento de imagen terciario 355 adaptado para determinar las
deformaciones locales de la imagen debidas a las turbulencias
atmosféricas. El medio de corrección 350 está adaptado para corregir
estas deformaciones en tiempo real en función del resultado de dicho
tratamiento de imagen. La corrección de imagen para las
deformaciones relacionadas con las turbulencias atmosféricas se
puede realizar de dos maneras distintas:
- -
- bien sea a tenor de una serie de imágenes efectuando una búsqueda de coherencia entre las imágenes para volver a formar una imagen única,
- -
- o bien aplicando sobre cada imagen una sucesión de filtros digitales adaptativos o no, por ejemplo unos filtros de tipo gaussiano o unos filtros de convolución.
\vskip1.000000\baselineskip
Cada una de las funciones del dispositivo objeto
de la presente invención puede funcionar en un ordenador o bien ser
incorporada directamente a unos componentes electrónicos de tipo
microcontroladores o microprocesadores, o DSP, o FPGA, o ASICS, o
cualquier componente programable.
A continuación se dan, con referencia a la
figura 4, las informaciones referentes a un modo de realización
particular del dispositivo objeto de la presente invención, en dos
tablas sucesivas.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Claims (7)
1. Dispositivo de toma de imágenes a larga
distancia, caracterizado porque comprende, sucesivamente:
- -
- un conjunto (110), formado por espejos esféricos (115, 120), que posee una primera distancia focal,
- -
- un conjunto de relé óptico (130) adaptado para hacer afocal la combinación óptica de este conjunto de relé óptico y del conjunto de espejos esféricos,
- -
- un objetivo de distancia focal variable (145, 245) y
- -
- un sensor de imagen (150, 250, 260, 265) ubicado en el plano focal de dicho objetivo, formando el conjunto de relé óptico una imagen de la pupila de salida del conjunto formado por los espejos esféricos en la pupila de entrada (155) del objetivo de distancia focal variable para los diferentes valores de focal de este objetivo de distancia focal regulable.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el conjunto de relé óptico (130) está
adaptado para formar una imagen de la pupila de salida del conjunto
de espejos esféricos en el objetivo (145, 245).
3. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el relé óptico
(130) está basado en lentes.
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque incorpora, aguas
arriba del conjunto de espejos (110), un menisco en configuración de
adaptadora (105).
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el conjunto de
relé óptico (130) está adaptado para formar una imagen del campo
observado al infinito en el espacio objeto del objetivo (145, 245)
para obtener la imagen en el plano focal imagen del objetivo.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el conjunto de
relé óptico (130) y el objetivo (145) están adaptados para efectuar
una recuperación de imagen delante del foco del conjunto de espejos
(110).
7. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comporta al
menos un espejo plano (125, 140) ubicado en el camino óptico de los
rayos luminosos procedentes del conjunto de espejos esféricos
(110).
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