Brevet FR2685497A1 — publié le 19930625

Procédé pour déterminer l'état d'occupation d'une portion de voie - apte à être parcourue par des corps de toute nature. La présente invention concerne les procédés pour déterminer ou contrôler l'état d'occupation d'une portion de voie apte à être parcourue par des corps de toute nature et illuminée par une source de lumière naturelle ou artificielle, notamment pour déterminer s'il y a05 présence ou non d'un corps, ces procédés trouvant une application particulièrement avantageuse, par exemple pour le contrôle de l'état d'occupation d'une voie par des véhicules automobiles, d'un tapis roulant transportant des objets comme des bouteilles, bottes, etc, d'un passage piétonnier apte à être emprunté par des personnes, etc.10 On connait déjà des procédés qui permettent de contrôler l'état d'occupation d'une voie, par exemple la densité du trafic automobile sur une voie de circulation, notamment ceux qui sont décrits dans les Brevets US-A-3 436 540, US-A-3 840 848 et FR-A-2 523 341. Ces procédés donnent de bons résultats mais sont plus particulièrement adaptés pour la détermination de l'état d'occupation d'une voie en tenant compte d'un nombre important de paramètres Ils demandent donc tous un investissement important. La présente invention a ainsi pour but de mettre en oeuvre un procédé pour déterminer l'état d'occupation d'une portion de voie apte à être parcourue par des corps de toute nature et illuminée par une source de lumière, qui puisse être très facilement mis en oeuvre et s'appliquer à de nombreux domaines. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé pour déterminer l'état d'occupation d'une portion de voie apte à être parcourue par des corps de toute nature et illuminée par une source de lumière, ladite portion de voie comportant au moins deux points objets définissant une droite sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement desdits corps sur ladite portion de voie, les30 deux dits points objets étant séparés par une distance inférieure à la largeur desdits corps et présentant entre eux une différence de luminosité, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il consiste à former une image de ladite portion de voie dans un plan situé à un niveau supérieur à celui du point le plus haut de l'un desdits corps aptes à se déplacer sur ladite portion de voie, à identifier, dans l'image de ladite portion de voie, les points images des deux dits points objets, et à comparer l'intensité lumineuse reçue sur les deux dits points images, une différence de luminosité non nulle correspondant à une présomption d'absence d'un corps sur ladite portion de voie, une différence de luminosité sensiblement nulle correspondant à une présomption de présence d'un corps sur ladite portion de voie, entre lesdits points objets et points images. Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'identification, dans l'image de ladite portion de voie, des images des deux dits points objets, quand ladite portion de voie comporte deux zones de points de luminosité différente et que lesdits deux points objets appartiennent respectivement à ces deux dites zones, est obtenue en déterminant la ligne image de ladite droite définie par les20 deux dits points objets, à comparer la quantité de lumière reçue par un premier point image de cettedite ligne image avec celle reçue par au moins un deuxième point image de cette même ligne, la distance séparant ces deux premier et deuxième points images étant inférieure à la largeur de l'image dudit corps, et à répéter cette comparaison25 autant de fois qu'il est nécessaire pour trouver au moins deux points images présentant entre eux une différence de luminosité. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le procédé consiste en outre à comparer, dans la ligne image de ladite droite définie par les deux dits points objets, la quantité de lumière30 reçue par ledit premier point image -avec celle reçue par un troisième point image, lesdits deuxième et troisième points images encadrant ledit premier point image, et à répéter cette comparaison autant de fois qu'il est nécessaire pour trouver au moins un point-milieu image encadré de deux points images et présentant, avec chacun de ces deux35 points images, une différence de luminosité. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le procédé consiste à déterminer plusieurs ensembles d'au moins deux points images, chaque ensemble appartenant à la ligne image d'une droite définie par deux points objets et la distance séparant les deux lignes images extrêmes étant inférieure à la longueur de l'image des05 corps ayant, suivant ladite direction de déplacement, une longueur minimale pour les corps aptes à se déplacer sur ladite portion de voie. D'autres caractéristiques et avantages de la invention apparaîtront au cours de la description suivante regard des dessins annexés à titre illustratif, mais limitatif, dans lesquels: La figure l représente le schéma de principe de la oeuvre du procédé selon l'invention, et Les figures 2 et 3 " d'expliciter le procédé selon: Pour la mise en oeuvre présente description, il est 2, la largeur 3 du corps étant largeur de la voie Tel peut automobile empruntant une voie dans un couloir ou sur un arriver sur le quai, ou encore présente donnée en nullement a mise en représentent des diagrammes permettant L'invention. du procédé et son explication dans la supposé qu'un corps l parcourt une voie inférieure, mais très proche, de la être le cas, par exemple, d'une voiture de circulation, une personne marchant tapis roulant, comme dans une gare pour des objets comme des bouteilles ou analogues se translatant sur des bandes de distribution. Il est en plus supposé que, dans son déplacement sur la voie 2, le corps l emprunte la portion 4 de cette voie, dont il faut déterminer l'état d'occupation à un instant donné Pour la mise en oeuvre du procédé, cette portion de voie 4 comporte au moins deux points objets 5, 6 6, 9 définissant une droite 7 sensiblement perpendiculaire à la direction de déplacement 8 du corps l et30 présentant entre eux une différence de luminosité lorsqu'ils sont illuminés par une source de lumière naturelle ou artificielle. Dans la pratique, cette différence de luminosité sera bien sûr la plus importante possible Pour ce faire, ou bien la portion de voie 4 comporte naturellement ces deux points objets 5, 6, ou bien ces deux points objets seront créés artificiellement On peut par exemple rapporter sur la portion de voie 4 une bande définissant dans cette ap gi T Uulnb el eudmo OD uo 'auuo T Ia Is Ise LI au Ifl aun puenb *' sdioz np 8 luamaznlde p ap uo I Dea Tp al B 5 saetfln D Tpuadiad samgm-sal Ta jua Ios alq TD el ap ainlal ap sau 2 Tl sa I anb uo 5 bj ap oep TA eaem Rz e 12 qusods Tp ua nualqo quama T Deog jueva pzaz c 9 4 g sjaqo sju Tod xnap aed atu Up L a Toa P Uunp a 2 ml T Il au 2 n T aun su Tom ne 4 Too A ap uoliod aa Dz ans T sdaoz ap sud e Xu I Tunbsaot t a To A ap uo Tijod el ap Tl agemî,l su Bp Ilueuuo Ti Dales ua anualqo Isa Oç uo Tizojtzuap ale D $asna 2 elun A anb Tisîa Dviv D aun uola S * 9 'g slarqo sju Tod xnap xnl juvpuodsaazo D 91 '5 I sa 2 um T slu Tod xnap sal 'agum T allez su Bp 9 T 3 Tuap T uo '6 Z vaimpz D et ap ZI e Tq To ew ans aamo; 2 sa S e To A ap uo T Ilod e I ap Il a 2 vm T aunnbsaol *suwpuodsaizo D sla qo S 2 u Tod sa I and as Tma ajaimnl ap ai Tluanb n I i e tllauuo Tizodoid Isa sa 8 ein siu Tod sa and an 5 a a Tsfmnlt p gi Tluvnb e T la 61 '91 ' l sae 2 m T slu Tod xne avuess Tuu quama Aiazdsaa juauuop 6 '9 'g sa qo siu Tod sal gauuol Duo; 6 Z l aamuo e I anbsiol À amp ammoqt un anod aga T In Doia Td alnotgj Tp sues laja le e amm Beioid analeu Tpao unp ua Xom ne aidma Xa and 'snl luamalej:med ala oz E auop jup Anod la ae Taium a oaa ap ueid al su Bp sassaapv auama T;Btavd slex Td no sju Tod ap 91 I Ian Id aun quelmodmoz a D Talum aun 1 p 'ampm-alla ua fnuuoao uo 5 e; op '4 anl Tisuo Is 9 't l To ap uo T Ciod et o P ITI e 2 em T agmaog:sa atlanbel ans cemamuz D allz op ZT a Tqtz el a To A ap uo Taod aleza ans aa D Bldp as V azdu I sdmoi unnp t -a TOA ap uo Tzmod e I ap p nwa A Tu ne loddea aed 'ineq sntd al ju Tod np Tniez V ana T adns nea Aiu un V ueid un suep gnlts O O T Iz Da qo un luemaodmoz la 6 Z ua 9 aalsnii T Iuamanbi-Bematqs oep T-A weamum aun and san I Tsuo D aidmaxa aed quos sua Xom sao *'ao A ap uo Tiaod el ans ae 2 ssed UOS ap siol I sdo OD np Ig ae Bm T aun Tssne Duop la 'ajo A ap uo Tijod ala D ap Il a 2 m T aun mamuo; O L ap luelauimad sua Xom sap sesods Tp quos Cuo Tiedn Doop 3 lule ufmmalap al TOP TTUOP t uop TOA op uo Tiod el op snssap-ne aaijno u 2 Àa To al A D ae p na T Tm ne aesods Tp quame Ia 9 u 892 Isa Tnb la Z a TOA et ans sdio D sap uo Tvipnzi Tz ap sues a I anb 1 pu T Canuuoo uo 5 uj ap gtnb aqoiie aun aed ?aniTsuo D ail g O aldmeaxa ad inad 81 apueq ew *sainoa sap pioq el quas Te Ilîaemm Tnb sajle anb ad X 4 amam np 'al Tou no asia$ aassneqz aun ans aqzueiq apueq ap uolaod aun atdmexa and 'a Io A ap uo Tlaod e I ap 9 ssa 9 np 8 E allz a P aluagag;tp auamale Boi a Tsou Tfmnl aunp 81 auoz aun t a TOA op UO Tlo O d L 6 JPS 59 Zt lumière reçue par un point 16 de cette ligne image avec celle reçue par au moins un autre point 15 de la même ligne-, et avantageusement par deux points 15, 19 l'encadrant et séparés l'un de l'autre d'une distance légèrement supérieure à la largeur de la partie 20 de l'image 11 qui présente une luminosité très différente de celle du reste de l'image, mais inférieure à la largeur 50 de l'image 51 du corps sur la cible de la caméra. Il suffit de répéter cette comparaison autant de fois qu'il est nécessaire pour trouver, sur la ligne image 17, au moins un pixel 16 encadré de deux pixels 15, 19 et ayant une luminosité différente de ces pixels. Bien entendu, dans la fonction première de cette invention comme mentionnée ci-dessus, il ne pourrait être déterminé que deux points images 15, 16 Cependant, pour améliorer la précision de la détermination de l'état d'occupation de la portion de voie 4, et notamment éliminer les objets ayant une trop petite largeur 3 définie suivant les droites perpendiculaires à la direction de déplacement 8 du corps 1 sur la voie 2, il est avantageux d'en déterminer trois 15, 16, 19 comme décrit ci-dessus, parmi lesquels le point-milieu 16 est susceptible d'avoir une luminosité très différente de celle des deux points l'encadrant. Toujours pour améliorer la précision de la détermination de l'état d'occupation de la portion de voie 4, mais dans ce cas pour éliminer les objets de trop petite dimension en longueur 30 définie suivant la direction de déplacement 8 des corps 1, il est avantageux de déterminer plusieurs ensembles de trois points images sur des lignes images 17,, 21, 22, la distance séparant les deux lignes images extrêmes 17, 22 utilisées étant par exemple légèrement inférieure à la longueur 52 de l'image 51, sur la cible 12, des corps ayant, suivant la direction de déplacement, une longueur minimale pour les corps 1 aptes à se déplacer sur la portion de voie 4. Quand les points images ont été identifiés, ce qui est très facile par une programmation adaptée de l'ordinateur, il est possible alors de déterminer s'il y a présence, ou non, d'un corps 1 sur la portion de voie 4, entre les points objets et les points images. En effet, lorsqu'un corps 1 recouvre deux points objets 5, 6 de la portion de voie présentant entre eux une différence de luminosité importante, l'analyse des points images 15, 16 correspondants situés sur une même ligne de lecture 17 de l'image 11 ne fait pas apparaftre une différence de luminosité entre ces deux points images, car les corps 1 qui passent sur les points objets 5, 6 sont généralement de couleur uniforme, surtout sur une portion de leur surface relativement petite par rapport à leur surface totale, vue par la caméra vidéo. Réciproquement, si la différence de luminosité des deux points images 15, 16 est sensiblement nulle, ou du moins très inférieure à celle de ces deux points images lorsqu'il n'y a pas de corps 1 sur la portion de voie 4, on peut présumer qu'il y a un corps 1 sur la portion de voie 4, entre ces points images et les points objets. La comparaison de la luminosité de deux points images sur une même ligne de lecture, sur la cible 12 de la caméra 29, dans l'image 11 de la portion de voie 4, permet donc de présumer la présence, ou non, d'un corps 1 entre la caméra vidéo et la portion de voie. En effectuant plusieurs comparaisons comme décrit ci-avant, pour des ensembles de trois points images 15, 16, 19 situés sur plusieurs lignes images 17,, 21, 22, il est possible d'éliminer, dans l'ensemble des informations reçues par la cible de la caméra, celles relatives à des corps parasites passant entre la caméra et la surface de la portion de voie 4, et donc de conclure avec une quasi-certitude à la présence, ou non, d'un corps 1 sur la portion de voie 4. A la lecture de la description ci-dessus, on peut constater que le procédé selon l'invention est très simple et qu'il peut être mis en oeuvre très facilement Il est de plus évident qu'il peut trouver de nombreuses applications, notamment celles évoquées au début de la présente description En particulier, il a été expérimenté par le Demandeur pour le comptage des véhicules automobiles sur une portion de voie donnée et les résultats obtenus ont été très satisfaisants puisque le pourcentage d'erreurs fut inférieur à un pour cent. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Procédé pour déterminer l'état d'occupation d'une portion de voie ( 4) apte à être parcourue par des corps ( 1) de toute nature et illuminée par une source de lumière, ladite portion de voie comportant au moins deux points objets ( 5,6) définissant une droite -( 7) sensiblement perpendiculaire à la direction ( 8) de déplacement desdits corps sur ladite portion de voie, les deux dits points objets étant séparés par une distance inférieure à la largeur desdits corps et présentant entre eux une différence de luminosité, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il consiste: à former une image ( 11) de ladite portion de voie ( 4) dans un plan situé à un niveau supérieur à celui du point le plus haut de l'un desdits corps aptes à se déplacer sur ladite portion de voie, à identifier, dans l'image ( 11) de ladite portion de voie, les points images ( 15,16) des deux dits points objets, et a comparer l'intensité lumineuse reçue sur les deux dits points images ( 15,16), une différence de luminosité non nulle correspondant à une présomption de l'absence d'un corps ( 1) sur ladite portion de voie ( 4), une différence de luminosité sensiblement nulle correspondant à une présomption de la présence d'un corps sur ladite portion de voie, entre lesdits points objets et points images. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'identification, dans l'image ( 11) de ladite portion de voie ( 4), des images des deux dits points objets ( 5,6), quand ladite portion de voie ( 4) comporte deux zones de points ( 18, 38) présentant une luminosité différente et quand lesdits deux points objets ( 5,6) appartiennent respectivement à ces deux dites zones, est obtenue en déterminant la ligne ( 17) image de ladite droite ( 7) définie par les deux dits points objets, à comparer la quantité de lumière reçue par un premier point image ( 16) de cettedite ligne image avec celle reçue par au moins un deuxième point image ( 15) de cette même ligne, la distance séparant ces deux premier et deuxième points images étant inférieure à la largeur ( 50) de l'image ( 51) d'un dit corps, et à répéter cette comparaison autant de fois qu'il est nécessaire pour trouver au moins deux points images ( 15,16) présentant une différence de luminosité. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il consiste en outre, sur ladite ligne image ( 17) de ladite droite ( 7), à comparer la quantité de lumière reçue par le premier point image ( 16) de cettedite ligne image avec celle reçue par un troisième point image ( 19) de la même ligne, lesdits deuxième ( 15) et troisième ( 19) points images encadrant ledit premier point image ( 16), et à répéter cette comparaison autant de fois qu'il est nécessaire pour trouver au moins un point-milieu image ( 16) encadré de deux points images ( 15,19) et présentant une luminosité différente de celle de ces deux points images l'enca-rant. 4 Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il consiste à déterminer plusieurs ensembles d'au moins deux points images, chaque ensemble appartenant à la ligne image ( 17,21, 22) d'une dite droite ( 7) définie par deux points objets et la distance séparant les deux lignes images extrêmes ( 17,22) étant inférieure à la longueur ( 52) de l'image ( 51) des corps ayant, suivant ladite direction de déplacement, une longueur ( 30) minimale pour les corps aptes à se déplacer sur ladite portion de voie ( 4). Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'il consiste à former une image de ladite portion de voie ( 4) sur la cible ( 12) d'une caméra vidéo ( 29).