Brevet FR2636742A1 — publié le 19900323

La présente invention est relative à un procédé ainsi qu'à un dispositif permettant de suivre un nubile en déplacenent. Elle se propose plus particulièrerent d'apporter un système pernettant de suivre un objet mobile notamment en vue d'en reconstituer la trajectoire et/ou pour permettre de piloter autonatiquerent un appareil de prise de vue tel que notamment une canera de télévision (cinéma, vidéo) qui suit cet objet mobile. Lors de la retransmission par images de télévision d'objets mobiles se déplaçant à grande vitesse, il est pratiquerent impossible à la caméra de suivre les objets en question sur leur trajectoire : c'est le cas en particulier des retransmissions de conpétitions de golf, durant lesquelles on ne peut suivre la balle que lors de son frappe et lors de son arrivée. Le même problème se pose lorsque le mobile est masqué sur une partie importante de Sa trajectoire. ce qui est le cas notamment des retransmissions de conpétitions automobiles. La présente invention se propose donc d'apporter les moyons permettant de résoudre ce problène. A cet effet, elle concerne en premier lieu un procédé permettant de suivre un mobile en déplacerent, caractérisé en ce qu'il consiste a) à reperer le mobile en déplacerent sur sa trajectoire dans l'espace, en vue d'obtenir les coordonnées en temps réel de ce mobile b) à traiter les données ainsi obtenues soit pour obtenir une reconstitution de la trajectoire de ce mobile par production d'images de synthèse soit pour asservir automatiquement un ou plusieurs appareils de prise de vue qui sont ainsi pilotés automatiquement pour suivre l'objet mobile sur sa trajectoire. L'invention vise également les dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé. Comme on le comprend, le procédé selon la présente invention conporte essentielleinnt deux étapes distinctes. Sur la figure unique du dessin annexé, on a représenté de façon schématique. par blocs, les étapes de ce procédé, selon plusieurs rodes de mise en oeuvre. La première étape consiste donc en un repérage de l'objet mobile. Selon l'invention, on peut prévoir par exemple les modes de repérage non limitatifs de ce noble mentionnés ci-après 1 - Le mobile peut etre pourvu de noyens permettant l'émission d'un signal par exemple d'une onde radio a haute fréquence. Dans ce cas, ce mobile est pourvu d'une balise émettrice dérivée des balises du type ARGOS Dans ce cas, le mobile en déplacement peut etre repéré sur sa trajectoire à l'aide d'un récepteur approprié, par exemple un récepteur radio ou par un système de réception par satellite. 2 - Le mobile peut hêtre pourvu de Doyens qui en permettent le repérage par faisceaux radar. Dans cet exemple de réalisation, le mobile peut présenter une forme appropriée à la réflexion des ondes radar ou bien il peut être pourvu d'un revetement permettant cette réflexion. A titre d'exemple, on peut mentionner une inclusion de particules, notmment de particules de silicate d'aluliniua. Dans ce cas, le mobile en déplacement est repéré à l'aide d'un systène optique couplé å un émetteur-récepteur de faisceaux radar. A cet ensemble peut etr asservie une caméra. 3 - Le nubile peut etre reperé optiquement à l'aide d'un casera grand angle 4 - Le mobile en déplacement peut etre repéré sur sa trajectoire à l'aide d'un faisceau laser. On comprend que dans le cas d'un déplacement de l'obje mobile dans un plan, cet objet sur sa trajectoire est reconnu et repéré par l'un des systèmes décrits ci-dessus, les coordonnées angulaires de ce mobile étant alors fournies par traitement d'images comme on l'indiquera ci-après. On obtient donc ainsi les coordonnées angulaires (longitude et latitude) de 11 objet. Lorsqu'il s'agit d'un objet mobile suivant un déplacement en trois dimensions, l'objet est alors reconnu et repéré à l'aide d'un système optique permettant d'obtenir des coordonnées sphériques angulaires, un télémètre radar couplé au système optique peut alors se positionner et donner le rayon vecteur de l'objet. La seconde étape consiste en un traitement et une analyse des donnees de la trajectoire de l'objet nobile et en une transformation de ces données soit pour la production d'images de synthèse, soit pour un pilotage autonatique d'uns camera (voir la figure unique du dessin annexé). Le reperage de l'objet sur Sa trajectoire selon les modalités indiquées ci-dessus peraet i - la production d' images de synthèse, c'est a dire d' singes artificielles obtenues a partir de la numérisation d'une image réelle existante ou créée par le logiciel du système, qui restitue l'objet mobile dans son environnement, gracie à la mise en oeuvre d'une unité de traitement et de logiciels appropriés remplissant les fonctions ci-après - reconstitution de la trajectoire - pour certaines applications, reconstitution de la projection horizontale de la trajectoire, la courbure de cette dernière étant indicative d'effets voulus ou aléatoires - restitution de données dynamiques telles que, notamment, vitesse, distance, etc. - positionnement relatif de un ou de plusieurs objets mobiles dans le cas de saisies nultiples Bien entendu, la liste des fonctions mentionnées ci-dessus n'est pas limitative. 2 - l'asservissement, par l'intermÉdiaire d'autonates, d'une ou de plusieurs camÉras pernettant d'obtenir les résultats suivants - meilleur suivi de l'objet - meilleure vision de cette objet - meilleure compréhension des phénomènes qui régissent son conportement sur sa trajectoire. Comme on le comprend, l'invention apporte un perfectionnement extrêmement important par rapport aux solutions actuelles permettant notamnrent à une caméra de suivre un objet mobile en déplacement, étant donné que le procédé et le dispositif objets de l'invention et décrits ci-dessus, permettent de suivre les trajectoires d'objets mobiles très rapides, quelle que soit la nature de ces trajectoires et la vitesse de ces mobiles, ainsi que les conditions de l'environnement. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de lise en oeuvre et de réalisation mentionnes ci-dessus rais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVEXDICATIOSS 1- Procédé permettant de suivre un mobile en déplacement, caractérisé en ce qu'il consiste a) à repérer le mobile en déplacement sur sa trajectoire dans l'espace, en vue d'obtenir les coordonnées en tes réel de ce mobile b) à traiter les données ainsi obtenues soit pour obtenir une reconstitution de la trajectoire de ce robile par production d'singes de synthèse soit pour asservir autonatiquement un ou plusieurs appareils de prise de vue qui sont ainsi pilotés autonatiquement pour suivre l'objet mobile sur Sa trajectoire. 2- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication i, caractérisé en ce qu'il coMporte a) des moyens de repérage du mobile en déplacement sur sa trajectoire b) des moyens d'analyse et de traitement des données recueillies à partir desdits moyens de repérage et c) des moyens permettant la transfornation des données ainsi analysées et traitées, soit pour la production d'inages de synthèse, soit pour un asservissement automatique d'une ou de plusieurs caméras de prise de vue, notamment de télévision. 3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les soyons de repérage du mobile consistent en un récepteur radio, le mobile étant pourvu d'un émetteur d'ondes radio approprié. 4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de repérage consistent en un système optique couplé à un émetteurrécepteur de faisceaux radar, le mobile étant alors pourvu d'une configuration ou d'un revêtement assurant la réflexion du faisceau radar et/ou d'un symbole assurant se reconnaissance par le système optique. 5- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mobile est repéré sur sa trajectoire par un système optique du type caméra grand angle. 6- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mobile est repéré sur sa trajectoire par un faisceau laser. 7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 å 6, caractérisé en ce que les données relatives å la trajectoire du mobile en déplacement sont traitees de ânière à assurer un asservissement automatique d'une caméra à la trajectoire de ce mobile, par l'intermédiaire d'autowates de pilotage. 8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les données relatives à la trajectoire du mobile en déplacement sont traitées de naniére å assurer une production d'images de synthèse obtenues à partir de la nurérisation d'une image réelle existante ou créée, par un logiciel restituant l'objet dans son environnement, en utilisant une unité de traitement et des logiciels appropriés. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits logiciels renplissent notamment les fonctions suivantes - reconstitution de la trajectoire de l'objet mobile - reconstitution de la projection horizontale de la trajectoire de cet objet mobile - restitution de données dynamiques telles que notassent, vitesse, distance - positionnement relatif de l ou de plusieurs objets lors de saisies multiples.