Brevet FR2760877A1 — publié le 19980918

"Installation de surveillance" L'invention se rapporte à une installation de surveillance comportant une pluralité de caméras dont chacune est associée à un angle solide prédéterminé à l'intérieur d'un espace à surveiller prédéterminé, et comportant au moins un moniteur auquel est envoyée une image choisie parmi celles fournies par les caméras. L'invention se rapporte également à une installation de surveillance destinée à la surveillance d'un espace à surveiller prédéterminé, comportant une caméra qui est réglable quant à son orientation dans l'espace, et un moniteur auquel est envoyée l'image fournie par la caméra. Dans des installations de surveillance connues comportant une pluralité de caméras, on ne dispose habituellement que d'un nombre de moniteurs considérablement plus faible pour cette pluralité de caméras. Une commutation d'un moniteur d'une caméra à une autre est par conséquent nécessaire afin d'assurer une surveillance la plus continue possible dans le temps. Ceci a été effectué jusqu'à présent manuellement par le personnel de surveillance chargé d'observer les moniteurs, ou bien un groupe de caméras a été branché automatiquement en alternance sur un moniteur associé à celles-ci. On connaît également des installations de surveillance comportant une seule caméra. Dans ces installations de surveillance, il se pose souvent le problème que l'angle solide de la caméra est trop petit pour surveiller tout l'espace à surveiller. Par conséquent, cette caméra est habituellement réalisée de façon réglable quant à son orientation dans l'espace et elle est basculée périodiquement de façon appropriée pour couvrir tout l'espace à surveiller. Dans de telles installations de surveillance connues, il peut se produire le cas qu'à l'intérieur d'une période pendant laquelle une caméra parmi une pluralité de caméras n'est pas branchée sur le moniteur ou bien lors d'une seule caméra dont l'orienation dans l'espace actuel pendant un mouvement de basculement non approprié, un objet, en particulier une personne entrante, peut apparaître dans l'espace à surveiller, sans être visible sur un moniteur ou sans être aperçu par le personnel de surveillance. Un objectif de l'invention consiste donc à éviter le plus largement que l'apparition d'un objet dans l'espace à surveiller prédéterminé reste inaperçu de la part du personnel de surveillance. Dans une installation de surveillance de ce type comportant une pluralité de caméras, cet objectif est atteint par un dispositif de balayage pour balayer l'espace à surveiller prédéterminé et pour émettre des signaux de sortie lorsqu'un objet apparaît dans cet espace à surveiller, les signaux reproduisant une position de l'objet dans l'espace à surveiller, et par une commande des caméras pour recevoir automatiquement les signaux de sortie du dispositif de balayage et, en partant de ces signaux de sortie, pour brancher sur ledit au moins un moniteur celle des caméras dans l'angle solide de laquelle se trouve l'objet. Conformément à l'invention, le dispositif de balayage détecte un objet qui apparaît dans l'espace à surveiller prédéterminé quant auquel il s'agit par exemple du jardin d'une maison, d'une partie d'un terrain ou d'une pièce dans un édifice, et il émet alors des signaux de sortie qui reproduisent la position de l'objet dans l'espace à surveiller ou par lesquels cette position peut du moins être calculée. Grâce aux signaux de sortie portant sur la position de l'objet dans l'espace à surveiller et fournis par le dispositif de balayage, la commande des caméras détecte celle des caméras dont l'angle solide prédéterminé comporte cette position dans l'espace à surveiller. De plus, elle branche, en repose aux signaux de sortie du dispositif de balayage, cette caméra automatiquement sur au moins un moniteur. De cette manière on assure, contrairement aux installations de surveillance connues, que lors de l'apparition d'un objet, par exemple d'une personne entrante, l'image fournie par la caméra dans l'angle solide de laquelle se trouve l'objet dans l'espace à surveiller soit immédiatement visible sur un moniteur. Cette caméra peut fonctionner en continu ou bien également être mise en marche uniquement lorsque le dispositif de balayage détecte un objet dans l'espace à surveiller. En particulier, il n'est plus nécessaire que le personnel de service intervienne pour observer l'objet. L'apparition d'un objet peut être détectée par le dispositif de balayage, les signaux de sortie pour la commande des caméras étant émis par exemple uniquement lorsqu'un objet est présent dans l'espace à surveiller. De même, le dispositif de balayage peut également délivrer en continu des signaux de sortie à la commande des caméras, qui sont alors contrôlés par celle-ci à l'égard de l'apparition d'un objet. De préférence, chaque caméra est réglable quant à son orientation dans l'espace et quant à ses propriétés d'imagerie, en particulier la focalisation, la découpe d'une image, le zoom, de sorte que l'objet détecté est illustré complètement et dans la taille d'image désirée sur le moniteur. Dans ce cas, la commande de caméra commande celle des caméras dans l'angle solide de laquelle se trouve l'objet, en partant des signaux de sortie du dispositif de balayage, de sorte que son orientation dans l'espace et ses propriétés d'imagerie sont optimisés pour illustrer l'objet. Etant donné que la position de l'objet dans l'espace à surveiller est connue grâce au dispositif de balayage et naturellement également les positions de toutes les caméras dans l'espace à surveiller, en particulier également leurs axes optiques, dans un système de coordonnées de référence, on peut également déterminer une position relative de l'axe optique par rapport à l'objet de celle des caméras dans l'angle solide de laquelle se trouve l'objet. Ainsi, on peut d'une part régler l'orientation dans l'espace de cette caméra en direction vers l'objet, laquelle est montée en basculement par rapport à un ou deux degrés de liberté rotatoires par exemple sur un statif au moyen d'un ou de plusieurs moteurs de positionnement et dont la position angulaire par rapport à une position de départ est mesurée au moyen de capteurs d'angle. D'autre part, on peut régler les propriétés d'imaginerie de cette caméra, en particulier la position de son plan d'image, grâce à la distance entre la caméra et l'objet déterminée au moyen du dispositif de balayage, par exemple par déplacement d'une optique d'imaginerie de la caméra le long de son axe optique. Ce mode de réalisation de l'invention offre l'avantage que l'objet est très net à observer de la part du personnel de surveillance, car les images fournies par la caméra présentent une très bonne qualité. Par contre dans des installations de surveillance connues, il est nécessaire que soit les caméras travaillent avec auto-focalisation en ne pas pouvant avoir recours à la connaissance de la distance de l'objet, c'est- à-dire de la distance de l'image, soit on doit focaliser manuellement les images des caméras. De préférence, on prévoit plusieurs moniteurs, et lors de l'apparition d'autres objet, la commande de caméra branche celles des caméras sur l'un de ces moniteurs respectifs, dans l'angle solide de laquelle se trouve l'un au moins de ces objets. De cette manière, on permet au personnel de surveillance une perception simultanée de plusieurs objets apparaissant dans différents angles solides. Dans une installation de surveillance de ce type comportant une seule caméra, l'objectif mentionné ci-dessus est atteint par un dispositif de balayage pour balayer l'espace à surveiller prédéterminé et, lors de l'apparition d'un objet dans cet espace à surveiller pour émettre des signaux de sortie qui représentent une position de l'objet dans l'espace à surveiller, par une commande de la caméra pour commander l'orientation dans l'espace de la caméra à partir des signaux de sortie du dispositif de balayage, pour détecter l'objet. De cette manière, on assure également dans une installation de surveillance comportant une seule caméra, qu'un objet apparaissant dans l'espace à surveiller ne reste pas inaperçu. De préférence, la caméra est réglable quant à ses propriétés d'imaginerie et la commande de la caméra commande les propriétés d'imaginerie, en particulier la focalisation, de la caméra à partir des signaux de sortie du dispositif de balayage, pour optimiser l'image de l'objet. De préférence, le dispositif de balayage est dans les deux cas d'installations de surveillance un scanner qui balaie avec des impulsions de lumière d'un laser, qui sortent sur un axe de rayonnement déplacé périodiquement, l'espace à surveiller prédéterminé par des opérations de balayage qui se succèdent périodiquement, et qui détecte la lumière de laser réfléchie, au moyen d'un dispositif d'identification optique. Le scanner utilisé conformément à l'invention permet un balayage périodique sans contact de l'espace à surveiller. L'axe de rayonnement peut être déplacé par exemple en prévoyant une roue à miroirs polygonale en rotation. En ce qui concerne les propriétés du scanner, en particulier sa définition locale de l'image, on se réfère à l'objet de la demande de brevet allemand P 43 40 756.0. Lorsque le scanner détecte la position de l'objet dans l'espace à surveiller par détermination de la distance entre le scanner et l'objet ainsi que par détermination de la direction locale du scanner vers l'objet par rapport à un système de coordonnées de référence, la position de l'objet dans l'espace à surveiller est particulièrement facile à détecter. Dans ce cas, on utilise comme système de coordonnées de référence de préférence un système de coordonnées sphériques avec les variables connus r, 0 et (pq, dont l'origine est la position du dispositif de balayage, r étant égal à la distance entre le scanner et l'objet. La distance entre le scanner et l'objet peut être détectée de préférence par une mesure du temps de propagation de l'impulsion lumineuse. Dans ce cas, la direction locale du scanner vers l'objet est déterminée de préférence par des capteurs d'angle qui mesurent l'angle de l'axe de rayonnement par rapport au système de coordonnées de référence. Pour détecter l'apparition d'un objet, la commande de caméra et/ou le scanner comporte de préférence un dispositif de mémorisation dans lequel on peut mémoriser au moins deux lots de données angle de balayage/distance pour des opérations de balayage, et un dispositif de comparaison qui compare les lots de données dans le dispositif de mémorisation. Lors de la détection d'un écart parmi ces lots de données par rapport à la distance mesurée pour un angle de balayage, l'apparition d'un objet est détectée, et des signaux de sortie qui représentent dans le système de coordonnées de référence la position de l'objet dans l'espace à surveiller, sont utilisés pour piloter la caméra et/ou le moniteur. La mémorisation et la comparaison de lots de données sont gérées par exemple par un microprocesseur. En particulier, le dispositif de mémorisation peut comprendre un lot de données angle de balayage/distance pour un balayage de référence de l'espace à surveiller sans apparition d'un objet. Le dispositif de comparaison compare alors le lot de données de chaque nouveau balayage avec le lot de données du balayage de référence. Ceci est avantageux en particulier lorsqu'il existe des objets constamment présents dans l'espace à surveiller qui reflètent le rayon laser, donc rien que par le fait qu'un lumière réfléchie est identifée, on ne peut pas en déduire l'apparition d'un objet. De plus, il est possible que l'axe de rayonnement soit varié quant à son réglage uniquement à l'intérieur d'un plan horizontal. Par exemple, lors de la surveillance d'une partie d'un terrain ou également d'un local, il peut être suffisant d'utiliser les rayons lasers uniquement à une distance appropriée et parallèlement au sol. Dans ce cas, lorsque l'on utilise un système de coordonnées sphériques, l'angle 0 ne varie pas, de sorte qu'il ne reste que des valeurs à mémoriser pour l'angle (p et pour la distance (scanner en ligne). Les caméras sont de préférence des caméras vidéo. L'invention sera expliquée plus en détail dans ce qui suit en se rapportant aux dessins qui illustrent schématiquement des modes de réalisation préférés de l'invention. Les figures montrent: figure 1 une installation de surveillance conforme à l'invention comportant une caméra; et figure 2 une installation de surveillance conforme à l'invention comportant une pluralité de caméras. L'installation de surveillance illustrée dans la figure 1 comporte un scanner 1 et une commande de caméra 2. De plus, l'installation de surveillance présente une caméra 3 et un moniteur 4. Le scanner 1 comporte un laser qui émet un rayon laser pulsé à des intervalles réguliers à l'intérieur d'un plan horizontal (le plan du dessin dans la figure 1) qui se trouve dans un espace à surveiller, un axe de rayonnement 5 du rayon laser étant varié en continu de telle sorte que le plan horizontal est couvert avec fiabilité. La position de l'axe de rayonnement 5 dans l'espace à surveiller est déterminé au moyen d'un capteur d'angle prévu dans le scanner 1. On connaît la position du scanner 1 dans l'espace à surveiller, de la caméra 3 elle-même ainsi que de son axe optique. En particulier, la position dans l'espace à surveiller est déterminée par des coordonnées (p et r d'un système de coordonnées sphériques dont l'origine est la position du scanner 1 dans l'espace à surveiller. La position de l'axe optique de la caméra 3 est déterminée par un autre angle par rapport à une position de départ de cet axe optique. Lorsque le rayon laser tombe sur un objet 6, la lumière laser est diffusée sur l'objet 6 et une partie de la lumière laser est réfléchie vers le scanner 1 et identifée par exemple à l'aide d'un photodétecteur. Le temps de propagation de la lumière laser réfléchie et ainsi la distance d entre l'objet 6 et le scanner 1 se déterminent par la différence entre l'instant de l'identificatioon de la lumière laser et l'instant auquel la lumière laser a quitté le scanner 1. La commande de caméra 2 présente un dispositif de mémorisation dans io lequel est mémorisé un lot de données de référence constitué de valeurs angle de balayage/distance pour chaque position de l'axe de rayonnement 5. Lorsque l'on mesure une valeur angle de balayage/distance qui diffère du lot de données de référence pour une certaine position de l'axe de rayonnement 5, l'apparition de l'objet 6 est détectée et les valeurs de coordonnées actuelles pour l'angle de balayage (p de l'axe de rayonnement 5 et pour la distance d entre l'objet 6 et le scanner 1 sont transmises à la commande de caméra 2. Lors de l'apparition de l'objet 6, le scanner 1 transmet la valeur angle de balayage/distance détectée pour l'objet 6 à la commande de caméra 2 qui oriente alors, en particulier bascule en correspondance la caméra 3 pour saisir l'objet 6. De plus, la commande de caméra 2 commande les propriétés d'imaginerie de la caméra 3 grâce à la distance déterminée entre la caméra 3 et l'objet 6, telles que la découpe de l'image et le zoom, pour l'image optimale de l'objet 6 sur le moniteur 4. La figure 2 montre une installation de surveillance conforme à l'invention comportant une pluralité de caméras. Dans la figure 2, les pièces illustrées déjà dans la figure 1 sont désignées par les mêmes chiffres de référence. L'installation de surveillance comporte une pluralité de caméras et de moniteurs, parmi lesquels trois caméras 3, 3a, 3b en basculement et le moniteur 4 sont illustrés dans l'exemple montré dans la figure 2, pour des raisons de simplification. Les modes de fonctionnement du scanner 1 et des caméras 3, 3a et 3b sont les mêmes que ceux décrits auparavant. Grâce aux valeurs de coordonnées fournies par le scanner 1, la commande de caméra 2 qui est reliée à toutes les caméras détecte celle des caméras dans l'angle solide de laquelle se trouvent ces valeurs de coordonnées, dans l'exemple de la figure 2 c'est la caméra 3. L'image fournie par la caméra 3 est alors envoyée au moniteur 4 qui se trouve dans une salle de contrôle. De plus, la commande de caméra 2 utilise les valeurs de coordonnées transmises pour déterminer une distance entre l'objet 6 et la caméra 3. De cette manière, on détecte la position du plan d'image optimal pour la caméra 3 afin d'illustrer l'objet et on permet la focalisation de son image. De plus, la commande de caméra 2 cause le cas échéant un mouvement de basculement de l'axe optique de la caméra 3, afin d'orienter cette caméra 3 vers l'objet 6. Revendications 1. Installation de surveillance comportant une pluralité de caméras (3, 3a, 3b) dont chacune est associée à un angle solide prédéterminé à l'intérieur d'un espace à surveiller prédéterminé, et comportant au moins un moniteur (4) sur lequel est envoyée une image choisie parmi celles fournies par les caméras, caractérisée par un dispositif de balayage pour balayer l'espace à surveiller prédéterminé et pour émettre des signaux de sortie lorsqu'un objet (6) apparaît dans cet espace à surveiller, lesdits signaux reproduisant une position de l'objet (6) dans l'espace à surveiller, et par une commande de caméra (2) pour recevoir automatiquement les signaux de sortie du dispositif de balayage et, en partant de ces signaux de sortie, pour brancher sur ledit au moins un moniteur (4) celle des caméras (3) dans l'angle solide de laquelle se trouve l'objet (6). 2. Installation de surveillance selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque caméra (3, 3a, 3b) est réglable quant à son orientation dans l'espace et quant à ses propriétés d'imagerie, et en ce que la commande de caméra (2) commande l'orientation dans l'espace et/ou les propriétés d'imagerie, en particulier la focalisation, la découpe de l'image, ou le zoom, de celle des caméras (3) dans l'angle solide de laquelle se trouve l'objet (6), en partant des signaux de sortie du dispositif de balayage, pour optimiser l'image de l'objet (6). 3. Installation de surveillance selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'il est prévu plusieurs moniteurs et en ce que lors de l'apparition d'autres objets, la commande de caméra (2) branche sur l'un de ces moniteurs respectifs celles des caméras dans l'angle solide desquelles se trouve l'un au moins de ces objets. 4. Installation de surveillance pour surveiller un espace à surveiller prédéterminé, comportant une caméra (3) qui est réglable quant à son orientatiaon dans l'espace, et un moniteur (4) auquel est envoyée l'image fournie par la caméra, caractérisée par un dispositif de balayage pour balayer l'espace à surveiller prédéterminé et pour émettre des signaux de sortie lorsqu'un objet (6) apparaît dans cet espace à surveiller, lesdits signaux reproduisant une position de l'objet (6) dans l'espace à surveiller, et par une commande de caméra (2) pour commander l'orientation dans l'espace de la caméra (3) en partant des signaux de sortie du dispositif de balayage, pour détecter l'objet (6). 5. Installation de surveillance selon la revendication 4, caractérisée en ce que la caméra (3) est réglable quant à ses propriétés d'imagerie, et en ce que la commande de caméra (2) commande les propriétés d'imagerie, en particulier la focalisation de la caméra (3) en partant des signaux de sortie du dispositif de balayage, pour optimiser l'image de l'objet (6). 6. Installation de surveillance selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif de balayage est un scanner (1), en particulier un scanner en ligne, en scanner en V, ou un scanner de surface, qui balaie au moyen d'un laser pulsé l'espace à surveiller prédéterminé avec des opérations de balayage qui se succèdent périodiquement, et qui évalue la lumière laser réfléchie, au moyen d'un dispositif d'identification optique. 7. Installation de surveillance selon la revendication 6, caractérisée en ce que le scanner (1) détecte la position de l'objet (6) dans l'espace à surveiller par détermination de la distance (d) entre le scanner (1) et l'objet (6) ainsi que par détermination de l'angle de balayage (q) de l'objet (6). 8. Installation de surveillance selon la revendication 7, caractérisée en ce que la distance (d) entre le scanner (1) et l'objet (6) est déterminée par une mesure du temps de propagation des impulsions de lumière laser et de l'angle de balayage ((p) par un capteur d'angle. 9. Installation de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif de mémorisation dans lequel peuvent être mémorisés au moins deux lots de données pour des opérations de balayage, et un dispositif de comparaison qui compare l'un avec l'autre les lots de données dans le dispositif de mémorisation et, lors de la détection d'un écart parmi ces lots de données, détecte l'apparition d'un objet (6), et qui délivre à la commande de caméra (2) des signaux de sortie qui représentent la position de l'objet (6) dans l'espace à surveiller. 10. Installation de surveillance selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif de balayage comporte un lot de données pour un balayage de référence de l'espace à surveiller sans apparition de l'objet (6), et en ce que le dispositif de comparaison compare le lot de données de chaque nouveau balayage avec le lot de données du balayage de référence. 11. Installation de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la/les caméra(s) est/sont mis(es) en marche lors de l'apparition de/des objet(s).