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Auteur(s)
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Jean-Louis MEYZONNETTE : Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique - Professeur à l’École Supérieure d’Optique
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Cet article a pour objet de présenter les procédures les plus couramment utilisées pour concevoir un système optronique et évaluer ses caractéristiques.
Pour cela, on rappelle tout d’abord le problème général de la détection de signaux, que l’on trouve non seulement en optique, mais aussi dans beaucoup d’autres domaines tels que le radar, les télécommunications et les transmissions, la mesure automatique, la reconnaissance de forme, etc. Le paragraphe 2 illustre qualitativement le problème de la détection optique par l’exemple classique de l’observation d’une scène.
En fonction du traitement de signal, on distingue deux classes de systèmes optroniques : d’une part, les systèmes dits « à détection automatique » c’est-à-dire sans aucune intervention humaine dans le fonctionnement de l’appareil, et, d’autre part, les systèmes dits à visualisation, dans lesquels un opérateur intervient et observe un écran.
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4. Systèmes à visualisation
4.1 Rappels sur l’observation visuelle
Un observateur humain appréhende visuellement le monde environnant à partir de la luminance, de la couleur et de la forme des objets. L’observation visuelle présente plusieurs niveaux en fonction de la finesse des détails que l’œil peut détecter sur l’objet. On distingue ainsi traditionnellement les stades de la détection, simple prise de conscience de la présence de l’objet (dont la nature exacte peut ne pas être définie), de la reconnaissance et de l’identification, qui correspondent à une connaissance de plus en plus précise de l’objet.
Pour illustrer les différences entre ces trois stades, prenons le cas de l’observation d’un objet volant dans le ciel. On aura détecté cet objet si l’on remarque la présence d’une petite zone de ciel anormalement plus sombre (ou plus claire) que son environnement. Si l’objet se rapproche, on pourra le reconnaître, c’est-à-dire déterminer à quelle classe il appartient (avion de ligne, avion de combat, hélicoptère, oiseau, etc.), voire l’identifier si l’on peut définir son modèle à l’intérieur de sa classe d’appartenance (par exemple, si l’objet dans le ciel a été reconnu comme étant un hélicoptère, l’identification permet de dire s’il s’agit d’une alouette, d’une gazelle, etc.).
La détection ne suppose aucune connaissance, a priori, de l’objet, alors que le passage aux stades suivants (reconnaissance et identification) en nécessite une, de plus en plus détaillée (forme, dimensions, éléments caractéristiques).
Si l’on ne tient pas compte de l’information apportée par la couleur (certes importante, mais hors du sujet de cet article), la perception d’un objet se fonde essentiellement sur sa forme et les variations relatives de luminance apparente entre zones voisines dans le champ de vision : il peut s’agir de la différence de luminance soit entre l’objet et le fond environnant, soit à l’intérieur de l’objet lui-même.
On traduit ces variations relatives par la notion de contraste en luminance qui, selon les auteurs, s’exprime par l’une ou l’autre des deux relations suivantes :
CF = (L1...
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