Brevet FR2698699A1 — publié le 19940603

La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de détection de contours dans une scène mobile telle que par exemple le paysage s'offrant aux yeux du conducteur d'un véhicule automobile. Elle vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On conçoit qu'il est utile d'assister un conducteur de véhicule dans sa conduite, et cela au fur et à mesure de la scène qui se déroule devant lui. La présence de certains éléments dans la scène tels que panneaux de signalisation, feux tricolores, etc... constitue des informations devant conduire à des décisions nécessaires à la sécurité du véhicule et de ses passagers. Il a déjà été proposé des dispositifs d'aide à la conduite permettant de reconnaître dans un paysage un ensemble de cibles de formes, tailles, couleurs et aspects différents, les cibles reconnues étant ensuite traitées pour fournir des informations d'aide à la conduite du véhicule. Toutefois, si l'on considère que la probabilité de reconnaissance atteint un seuil acceptable lorsque la cible ou le panneau à identifier est à une cinquantaine de mètres du véhicule, par exemple, l'exécution de la décision (freinage par exemple) imposant une distance minimale qui est fonction de la vitesse du véhicule, on comprend que l'intervalle de temps doit être de l'ordre d'une fraction de seconde. Or, les dispositifs actuels d'aide à la conduite ne permettent des décisions sur le véhicule qu'après un laps de temps trop long et non satisfaisant pour la sécurité du véhicule et des passagers. C'est pourquoi la présente invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif remédiant notamment à cet inconvénient en réduisant au minimum l'étape de préparation de l'image, et cela en utilisant notamment un système optique beaucoup plus "rapide" que les systèmes à traitement numérique antérieurs. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détection de contours dans une scène mobile constituée par un paysage par exemple, caractérisé en ce qu'on utilise une caméra embarquée sur véhicule et donnant une image du paysage qu'il traverse, ladite image étant dédoublée en une image nette et une image floue dont on effectue, électroniquement, la différence, cette différence correspondant aux contours marqués d'éléments présents dans le paysage, lesdits contours étant ensuite transformés en signaux vidéo qui sont traités pour fournir des informations d'assistance à la conduite du véhicule. Ainsi, dans le cas par exemple d'un panneau rouge se détachant sur un fond de ciel bleu, la différence effectuée électroniquement entre l'image nette et l'image floue ne donnera qu'une image de plus forte intensité correspondant à la frontière entre ces deux éléments. En effet, l'image floue d'un objet est sensiblement nette pour ce qui concerne le fond continu de cet objet tandis que seul le bord ou contour est flou et sera donc plus marqué que la partie restante de l'objet après qu'on ait fait la différence entre l'image nette et l'image floue de cet objet. L'invention vise également un dispositif pour l'exécution du procédé cidessus et qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une caméra embarquée sur véhicule et dont l'objectif capte une scène mobile dont l'image parvient sur un moyen séparateur, tel que lame semi-réfléchissante ou analogue, dédoublant ladite image en une image nette captée par un premier récepteur et une image défocalisée et floue captée par un deuxième récepteur, les deux images étant envoyées à un amplificateur différentiel qui en effectue électroniquement la différence, cette différence étant transmise à un moyen de transformation en signaux vidéo qui sont à leur tour adressés à un système d'aide à la conduite du véhicule On précisera encore ici qu'en aval de l'amplificateur différentiel précité, est prévu un moyen de remise en forme du signal correspondant à la différence des deux images, et un additionneur synchronisé avec les deux récepteurs précités au moyen de signaux de synchronisation prélevés dans lesdits récepteurs. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère au dessin unique annexé qui illustre schématiquement le dispositif conforme à cette invention. Sur ce dessin, on a montré schématiquement en 1 une caméra apte à être embarquée sur un véhicule (non représenté) et dont l'objectif comporte une ou plusieurs lentilles telles que 2. L'image du paysage donnée par la caméra 1 est dédoublée par un moyen séparateur 3 associé à cette caméra. Suivant l'exemple représenté, ce moyen 3 est un bloc ou cube optique formé de deux moitiés accolées, mais, il pourrait parfaitement être constitué par une lame semi-réfléchissante. En aval du moyen séparateur 3, sont prévus deux récepteurs 4, 5 qui sont des récepteurs CCD. L'un de ces récepteurs, par exemple 4, se trouve, par rapport à la lentille 2, à la distance focale et donnera une image nette tandis que l'autre 5 est légèrement décalé et donnera une image floue. On observera que le flou de l'image procuré par la défocalisation devra constituer une tache susceptible de "déborder" sur plusieurs pixels au niveau du récepteur CCD 5, de façon à pouvoir détecter correctement le flou de l'image défocalisée. Bien entendu, la qualité de l'image nette et de l'image floue reçues respectivement par le récepteur CCD 4 et le récepteur CCD 5 exigera la prise en compte de l'ouverture de la caméra 1 et de la sensibilité spectrale des deux récepteurs CCD. Egalement, il faudra prendre en compte les aberrations possibles du moyen séparateur 3. Les deux images nette et floue captées par les récepteurs CCD 4 et 5 sont envoyées à un amplificateur différentiel 6 qui fait électroniquement la différence entre ces deux images. On a montré en 7 un système électronique associé à l'amplificateur différentiel 7 et qui permet la remise en forme du signal correspondant à la différence des deux images. Au système de remise en forme 7 du signal est raccordé un additionneur 8 qui réinjecte les signaux de synchronisation 10 horizontaux et verticaux sur le signal et qui est synchronisé avec les deux récepteurs CCD 4 et 5. On a montré schématiquement en 9 sur la figure un moyen de réception du signal vidéo des contours qui permettra l'aide à la conduite du véhicule. On précisera ici que les signaux de synchronisation des deux récepteurs CCD 4 et 5 (et qui disparaissent quand on fait la différence des deux images) sont conservés en mémoire afin de synchroniser le signal vidéo des contours obtenu en 9 avec l'image captée par la caméra vidéo 1. Tous les éléments représentés schématiquement et séparément sur la figure, ou au moins certains d'entre eux, par exemple le moyen séparateur 3 et les deux récepteurs 4 et 5, peuvent être contenus dans un boîtier unique (non représenté) consituant le boîtier de la caméra 1. On a donc réalisé suivant l'invention un procédé et un dispositif de détection de contours dans un paysage, qui utilisent un système optique faisant la différence entre deux images d'un même objet dans le paysage, l'une nette, l'autre floue obtenue par un défaut de mise au point sur l'un des récepteurs de la caméra embarquée sur le véhicule, et auquel système optique est associé en aval un système de traitement électronique, de sorte qu'au total une décision rapide d'aide à la conduite puisse être fournie au véhicule afin de garantir la sécurité des passagers. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'agencement et la solidarisation des divers moyens représentés sur la figure unique peuvent être réalisés d'une manière appropriée quelconque, de même que les degrés de liberté que ces différents éléments doivent avoir pour les réglages. Egalement, l'objectif de la caméra embarquée sur le véhicule et braquée sur le paysage, ainsi que les dimensions des récepteurs CCD seront calculés et choisis de manière à procurer une bonne détection des contours marqués d'éléments présents dans le paysage, tels que par exemple des panneaux présents dans ce paysage. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de contours dans une scène mobile constituée par un paysage par exemple, caractérisé en ce qu'on utilise une caméra embarquée sur véhicule et donnant une image du paysage qu'il traverse, ladite image étant dedoublée en une image nette et une image floue dont on effectue électroniquement la différence, cette différence correspondant aux contours marqués d'éléments présents dans le paysage, lesdits contours étant ensuite transformés en signaux vidéo qui sont traités pour fournir des informations d'aide à la conduite du véhicule. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra (1) embarquée sur véhicule et dont l'objectif (2) capte une scène mobile dont l'image parvient sur un moyen séparateur (3), tel que lame semi-réfléchissante, dédoublant ladite image en une image nette captée par un premier récepteur (4) et une image défocalisée et floue captée par un deuxième récepteur (5), les deux images étant envoyées à un amplificateur différentiel (6) qui en effectue électroniquement la différence, cette différence étant transmise à un moyen de transformation en signaux vidéo qui sont à leur tour adressés à un système d'aide à la conduite du véhicule. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'en aval de l'amplificateur différentiel (6) est prévu un moyen (7) de remise en forme du signal correspondant à la différence des deux images, et un additionneur (8) synchronisé avec les deux récepteurs précités (4,5) au moyen de signaux de synchronisation prélevés dans lesdits récepteurs.