Brevet FR2677151A1 — publié le 19921204

Dispositif d'identification et de classification et procédé mis en oeuvre par ledit dispositif La présente invention concerne le domaine de la reconnaissance de formes, spatiales ou planes, et a pour objet un dispositif d'identification et de classifica- tion de sujets présentant des formes variables non stan- dardisées, ainsi qu'un procédé mis en oeuvre par ledit dispositif. Actuellement, les systèmes de reconnaissances de formes peuvent en général reconnaître automatiquement des formes géométriques ou encore des associations de formes géométriques Néanmoins, aucun de ces systèmes existants ne permet, dans le cas de sujets présentant des conformations quelconques, rarement reproduites à l'identique, d'opérer, de manière satisfaisante, une identification et une classification rapides et automa- tiques desdits sujets sur la base de leur forme exté- rieure. Or, il est intéressant, notamment dans le domai- ne de l'habillement, de pouvoir réaliser une classifica- tion rapide d'un grand nombre de sujets, présentant des formes variables non standardisées, dans un nombre de classes restreint définies par exemple au moyen de don- nées statistiques établies préalablement, ladite classi- fication s'affinant au cours de sa mise en oeuvre répé- tée. A cet effet, l'invention a pour objet un dispo- sitif d'identification et de classification de sujets présentant des formes variables non standardisées, en particulier des sujets humains, caractérisé en ce qu'il est automatique et en ce qu'il est principalement cons- titué, d'une part, par un dispositif de prise de vues, d'autre part, par un module d'acquisition et de traite- ment de la ou-des vues et d'extraction d'au moins un paramètre dimensionnel caractéristique donné et, enfin, par un module d'identification et de classification des sujets étudiés, au moyen du ou des paramètres caracté- ristiques extraits. L'invention sera mieux comprise grâce à la des- cription ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisa- tion préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation du dispositif conforme à l'in- vention, et, La figure 2 représente deux vues d'un sujet hu- main après traitement. Conformément à l'invention, et comme le montre la figure 1 des dessins annexés, le dispositif d'identi- fication et de classification est principalement consti- tué, d'une part, par un dispositif 1 de prise de vues, d'autre part, par un module 2 d'acquisition et de trai- tement de la ou des vues et d'extraction d'au moins un paramètre dimensionnel caractéristique donné et, enfin, par un module 3 d'identification et de classification des sujets étudiés, au moyen du ou des paramètres carac- téristiques extraits. Selon une première caractéristique de l'inven- tion, le dispositif 1 de prise de vues est composé d'au moins une caméra 4, 4 ' coopérant avec un écran de fond , 5 ' fortement constrasté par rapport au sujet 6 à identifier et à classer Le ou les écrans de fond 5, 5 ' peuvent avantageusement se présenter sous la forme de réglettes fluorescentes devant lesquelles sont disposées des parois diffusantes. Conformément à un mode de réalisation préféren- tiel de l'invention, représenté à la figure 1 des des- sins annexés, le dispositif 1 de prise de vues comporte avantageusement deux caméras 4 et 4 ', dont les axes de prise de vue forment un angle droit entre eux, chacune coopérant avec un écran de fond 5 et 5 ' correspondant. Ainsi, dans le cas de sujets 6 humains, il est possible de réaliser simultanément une vue de face et une vue de profil, les deux vues pouvant être réalisées à des dis- tances et dans des plans différents, en fonction des pa- ramètres dimensionnels à extraire (figure 2). Selon un autre mode de réalisation, non repré- senté aux dessins annexés, le dispositif 1 de prise de vues est constitué par une caméra 4, 4 ' mobile autour du sujet 6 à identifier et à classifier, l'écran de fond 5, 5 ' pouvant être déplacé en accord avec ladite caméra 4, 4 ' Le sujet 6 pourra ainsi faire l'objet de plu- sieurs prises de vues consécutives sous différents an- gles et selon différents plans permettant de relever au- tant de vues planes qu'il est nécessaire pour pouvoir déterminer les paramètres caractéristiques suffisants à l'identification et à la classifictaion du sujet 6 Bien entendu, la caméra 4, 4 ' mobile peut également être rem- placée par N caméras fixes disposées aux endroits appro- pries. Le module 2 d'acquisition et de traitement de la ou des vues et d'extraction se présente avantageusement sous la forme d'un circuit d'interface vidéo, et d'une unité de traitement d'images, connus par l'homme de l'art. Comme le montre également la figure 1 des dessins annexés, le module 3 d'identification et de classification est constitué par une unité centrale 7 reliée à une base de données 8, ledit module 3 inté- grant, en outre, un programme de simulation de réseau neuronal auto-organisateur, permettant, au moyen de pro- cédures d'apprentissage, d'affiner la classification et d'augmenter l'efficacité du module 3 en réduisant consi- dérablement le temps de travail de l'unité centrale 7. La constitution et le mode de fonctionnement d'un tel simulateur de réseau neuronal sont notamment décrits dans le brevet US-A-4 326 259, délivré le avril 1982, au nom de Nestor Associates. L'invention a également pour objet un procédé automatique d'identification et de classification de sujets présentant des formes variables non standardi- sées, consistant, essentiellement, à réaliser au moins une prise de vue plane, préférentiellement contrastée, du sujet à étudier, à prendre en compte et à traiter la ou les vues réalisées, puis à en extraire un ou plu- sieurs paramètres dimensionnels caractéristiques donnés, à lancer ensuite une procédure d'identification et de classification du sujet à étudier, sur la base du ou des paramètres caractéristiques extraits et, enfin, en fonc- tion du résultat de ladite procédure, soit à indiquer les coordonnées de la classe à laquelle le sujet appar- tient, soit à générer une nouvelle classe définie par les paramètres dudit sujet ou à intégrer ledit sujet à une classe existante en mémorisant ses paramètres carac- téristiques et à réorganiser la structure de classifica- tion. Les classes initiales, caractérisées par les va- leurs particulièrement de leurs paramètres d'entrée, pourront, par exemple, être établies en fonction de données statistiques résultant d'une étude préalable sur une population donnée de sujets 6 ou encore en mémori- sant les valeurs des paramètres d'un nombre donné de mo- dèles types de sujets 6. Bien entendu, la détermination des paramètres caractéristiques devra, lors de la phase d'initialisa- tion et lors de la mise en oeuvre du procédé, être réa- lisée nécessairement dans des conditions identiques. Selon une caractéristique de l'invention, la prise en compte et le traitement de la ou des vues réa- lisées consistent à regrouper les différentes vues éven- tuelles et à définir, sur chaque vue, le contour du su- jet à étudier. L'extraction des paramètres caractéristiques consiste ensuite à effectuer une série ordonnée de mesures de distances dl, d 2, d 3, d 4, d 5, d 6, d 7, entre des points déterminés du ou des contours obtenus (figure 2). Conformément à une caractéristique supplémentai- res de l'invention, les paramètres extraits sont répar- tis en au moins deux groupes, chaque groupe de paramè- tres étant soumis à une procédure d'identification et de classification distincte, permettant d'obtenir plusieurs classifications partielles correspondant aux différentes parties constitutives du sujet à étudier. Dans le cas de sujets humains et, notamment, dans le cadre d'une application de l'invention dans le domaine de l'industrie et du commerce de l'habillement, les mesures sont avantageusement réalisées au niveau du thorax, de la taille et du bassin, la taille du sujet étant également prise en compte. En outre, il est également possible d'opérer deux classifications partielles du sujet, à savoir, une première classification pour la partie supérieure du su- jet, au dessus de la taille par exemple, et une seconde classification partielle pour la partie inférieure, au dessous de la taille, permettant de définir une taille de veston et une taille de pantalon, éventuellement différentes, pour le même sujet. Grâce à l'invention, il est donc possible de réaliser une identification et une classification auto- matiques et rapides de sujets présentant des formes va- riables non standardisées, ladite classification s'affi- nant et augmentant en efficacité au cours de mises en oeuvre répétées Par ailleurs, une reconstitution en trois dimensions du sujet étudié à l'aide des données enregistrées pourra être réalisée ultérieurement, per- mettant ainsi d'opérer une simulation d'habillage tridi- mensionnelle dudit sujet. La présente invention, bien que décrite essen- tiellement dans le cadre de la reconnaissance de formes humaines, peut être appliquée dans des domaines très di- vers tels que, par exemple, la microbiologie, pour la reconnaissance de bactéries, les prises de vues étant alors effectuées par l'intermédiaire d'une caméra montée sur un microscope. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexes Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sor- tir pour autant du domaine de protection de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif d'identification et de classifica- tion de sujets présentant des formes variables non stan- dardisées, en particulier des sujets humains, caractéri- sé en ce qu'il est automatique et en ce qu'il est prin- cipalement constitué, d'une part, par un dispositif ( 1) de prise de vues, d'autre part, par un module ( 2) d'acquisition et de traitement de la ou des vues et d'extraction d'au moins un paramètre dimensionnel carac- téristique donné et, enfin, par un module ( 3) d'identi- fication et de classification des sujets étudiés, au moyen du ou des paramètres caractéristiques extraits. 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif ( 1) de prise de vues est composé d'au moins une caméra ( 4, 4 ') coopérant avec un écran de fond ( 5, 5 ') fortement contrasté par rapport au sujet ( 6) à identifier et à classer. 3 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le dispositif ( 1) de prise de vues com- porte avantageusement deux caméras ( 4 et 4 '), dont les axes de prise de vue forment un angle droit entre eux, chacune coopérant avec un écran de fond ( 5 et 5 ') correspondant. 4 Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le dispositif ( 1) de prise de vues est constitué par une caméra ( 4, 4 ') mobile autour du sujet ( 6) à identifier et à classifier, l'écran de fond ( 5, ') pouvant être déplacé en accord avec ladite caméra ( 4, 4 '). Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications l à 4, caractérisé en ce que le module ( 3) d'identification et de classification est constitué par une unité centrale ( 7) reliée à une base de données ( 8), ledit module ( 3) intégrant, en outre, un programme de simulation de réseau neuronal auto-organisateur. 6 Procédé automatique d'identification et de classification de sujets présentant des formes variables non standardisées, mis en oeuvre par le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste, essentiellement, à réaliser au moins une prise de vue plane, préférentiellement con- trastée, du sujet à étudier, à prendre en compte et à traiter la ou les vues réalisées, puis à en extraire un ou plusieurs paramètres dimensionnels caractéristiques îo donnés, à lancer ensuite une procédure d'identification et de classification du sujet à étudier, sur la base du ou des paramètres caractéristiques extraits, et, enfin, en fonction du résultat de la procédure, soit à indiquer les coordonnées de la classe à laquelle le sujet appar- tient, soit à générer une nouvelle classe définie par les paramètres du sujet ou à intégrer ledit sujet à une classe existante en mémorisant ses paramètres caracté- ristiques et à réorganiser la structure de classifica- tion en conséquence. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la prise en compte et le traitement de la ou des vues réalisées consiste à regrouper les différentes vues éventuelles et à définir, sur chaque vue, le con- tour du sujet. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extraction de paramètres caractéristiques consiste à effectuer une série ordonnée de mesures de distances (dl, d 2, d 3, d 4, d 5, d 6, d 7) entre des points déterminés du ou des contours obtenus. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 6 à 8, caractérisé en ce que les paramètres ex- traits sont répartis en au moins deux groupes, chaque groupe de paramètres étant soumis à une procédure d'identification et de classification distincte, permet- tant d'obtenir plusieurs classifications partielles cor- respondant aux différentes parties constitutives du su- jet à étudier. Procédé selon la revendication 8, caractéri- sé en ce que, dans le cas de sujets humains, les mesures sont avantageusement effectuées au niveau du thorax, de la taille et du bassin, la taille du sujet étant égale- ment prise en compte.