Chaîne d’acquisition et de traitement d’images en temps réel
Traitement des images en temps réel - Applications industrielles

1.1 Acquisition et stockage

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1.1.1 Caméras CCD

L’acquisition d’images à partir des caméras CCD (charge coupled device ) repose sur deux principes. Le premier concerne les propriétés électro-optiques du matériau utilisé (silicium). En effet, la réponse spectrale du silicium s’étalant entre 400 nm et 1 100 nm permet à ce matériau d’absorber des photons de lumière à partir du proche ultraviolet jusqu’à l’infrarouge.

Le deuxième principe concerne la technologie CCD, introduite en 1970 par Boyle et Smith des laboratoires Bell. Les dispositifs CCD se présentent sous la forme d’une série de capacités MOS (metal-oxide semiconductor ) couplées, constituant ainsi des registres analogiques où les charges électriques représentant l’information à transmettre sont stockées puis décalées en série vers la sortie du dispositif. Ainsi, l’intégration dans une même « puce » électronique de séries de photoéléments associés à des registres analogiques CCD permet d’obtenir des capteurs d’images à l’état solide. À l’aide de ces circuits, l’image est acquise en deux temps :

• un temps d’intégration ;

• un temps de transfert.

Durant le temps d’intégration, la lumière incidente, d’énergie hν, est absorbée par les photoéléments puis transformée en paquets de charges électriques proportionnelles à l’intensité lumineuse incidente (figure 1a ). Les paquets de charge sont alors transférés vers les registres analogiques via une porte de transfert et décalés en série vers la sortie du CCD (figure 1b ).

L’organisation topologique des photoéléments permet de définir deux types de capteurs d’images CCD :

• les capteurs d’images CCD linéaires 1.1.1.1 ;

• les...