Brevet FR2851837A1 — publié le 20040903

I La présente invention concerne un procédé et un dispositif de détection de la présence d'au moins un piéton dans l'environnement d'un véhicule automobile. On a déjà proposé dans l'état de la technique, d'installer des caméras 5 sur les véhicules automobiles et de relier celles-ci à des écrans de visualisation de l'environnement notamment à l'avant du véhicule, pour faciliter la conduite de ces véhicules. Le problème est que le conducteur du véhicule ne peut prêter qu'une attention relativement restreinte à l'analyse de l'image visualisée pour éviter 10 d'être distrait dans la conduite de celui-ci. Par ailleurs, se pose également le problème de la vision de nuit qui est relativement réduite en raison de la limitation de la puissance des moyens d'éclairage du véhicule. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détection de la présence d'au moins un piéton dans l'environnement d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: acquisition d'une image thermique numérisée de l'environnement, binarisation d'au moins une partie de cette image par comparaison 20 des niveaux de gris de celle-ci à un seuil prédéterminé pour ne retenir que les sources de chaleur les plus chaudes, - sélection de la ou de chaque source correspondant à des critères de taille, d'orientation et de forme prédéterminés pour correspondre à un piéton, et - restitution dans le véhicule d'une image de l'environnement avec une 25 mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée. Selon d'autres caractéristiques: - l'étape de sélection des sources comporte une étape d'analyse de l'image binarisée et de comparaison de l'aspect des sources à des critères de tailles minimale et maximale, d'orientation verticale ou horizontale et de forme 30 allongée ou non, pour ne retenir que des sources de taille comprise entre les tailles minimale et maximale prédéterminées, d'orientation verticale et de forme allongée; - l'étape de restitution avec une mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée consiste à coloriser la ou chaque source et à superposer celle-ci ou celles-ci sur l'image thermique à couleurs inversées acquise; - il comporte entre les étapes d'acquisition et de binarisation, une étape de suppression de bandes supérieure et inférieure de l'image. L'invention a également pour objet un système de détection de la présence d'au moins un piéton dans l'environnement d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens d'acquisition d'une image thermique numérisée de 10 l'environnement, - des moyens de binarisation de cette image, par comparaison des niveaux de gris de celle-ci à un seuil prédéterminé pour ne retenir que les sources de chaleur les plus chaudes, - des moyens de sélection de la ou de chaque source correspondant à 15 des critères de taille, d'orientation et de forme prédéterminée, pour correspondre à un piéton, et - des moyens de restitution dans le véhicule d'une image de l'environnement avec une mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée. Selon d'autres caractéristiques: - les moyens d'acquisition comportent une caméra thermique placée sur le véhicule et dirigée vers l'environnement de celui-ci, associée à des moyens de numérisation de l'image délivrée; - les moyens de numérisation, les moyens de binarisation et les 25 moyens de sélection sont formés par une unité de traitement d'informations; - les moyens de restitution de l'image de l'environnement comprennent des moyens d'affichage d'informations intégrés dans l'habitacle du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins 30 annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'un système selon l'invention; et - les Figs.2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8 illustrent les différentes étapes d'un procédé de détection selon l'invention. On a en effet illustré sur la figure 1 de façon schématique, un véhicule automobile désigné par la référence générale 1, équipé par exemple à l'avant d'une caméra désignée par la référence générale 2, associée à des moyens de traitement d'informations désignés par la référence générale 3, dont la sortie est 5 reliée à des moyens d'affichage d'informations 4 implantés dans l'habitacle du véhicule. Différentes dispositions de la caméra et des moyens d'affichage d'informations peuvent être envisagées. En fait, la caméra peut être formée par une caméra thermique qui 10 permet d'acquérir une image thermique de l'environnement par exemple à l'avant du véhicule. Comme cela est illustré sur la figure 2, l'image issue de la caméra est numérisée par exemple par les moyens de traitement d'informations 3 pour être traitée dans ceux-ci. Le but est de déterminer s'il y a un piéton dans l'image et si oui, de le mettre en évidence pour le faire apparaître clairement par exemple au conducteur du véhicule. L'image initiale thermique numérisée est illustrée sur la figure 2. Après cette opération de numérisation, l'image est découpée par 20 l'unité de traitement d'informations, comme cela est illustré sur la figure 3. En fait, cette étape consiste à supprimer des bandes supérieure et inférieure de l'image qui sont remplacées par exemple par des bandes noires, car ces deux zones de l'image ne sont pas nécessaires lors de l'analyse. Ensuite, et comme cela est illustré sur la figure 4, l'image est binarisée 25 par comparaison des niveaux de gris de celle-ci à un seuil prédéterminé, pour ne retenir que les sources de chaleur les plus chaudes. Ainsi, lors de cette étape de binérisation, tous les niveaux de gris supérieurs à un certain seuil sont considérés comme blancs, tandis que le reste de l'image, c'est-à-dire avec des niveaux de gris inférieurs au seuil, est considéré 30 comme noir. On obtient alors des taches blanches appelées " labels " dans la suite de la description. Après cette étape de binérisation, l'unité de traitement d'informations 3 met en oeuvre une étape de sélection de la ou de chaque source correspondant à des critères de taille, d'orientation et de forme prédéterminée, pour correspondre à un piéton. Ceci est illustré sur les figures 5,6 et 7, o l'on voit que, sur la figure 5, l'unité de traitement d'informations 3 opère une sélection des labels par leur taille. 5 Un piéton a en effet une taille comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale à peu près connue. Tous les labels de taille inférieure ou supérieure à ces valeurs, sont éliminés car trop gros ou trop petits pour être un piéton. Sur la figure 6, on a illustré la sélection des labels en tenant compte de 10 leur orientation. En effet, la recherche peut être limitée aux labels ayant un axe principal vertical par opposition à ceux ayant un axe principal horizontal qui sont éliminés. Un piéton a en effet une position générale verticale. Enfin, on a illustré sur la figure 7, la sélection des labels à partir de leur 1 5 forme. En effet, lors de cette étape, on ne retient que les labels ayant une forme allongée pouvant correspondre à la forme allongée d'un piéton debout. Tous les labels de formes autres sont éliminés. Ainsi par exemple, les labels de forme carrée, aussi larges que longs, 20 ne peuvent correspondre à un piéton et sont donc éliminés du traitement. Enfin, sur la figure 8, on a illustré l'étape de restitution dans le véhicule des informations. En fait, cette étape consiste à afficher une image de l'environnement avec une mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée au préalable. 25 Cette étape de restitution avec mise en évidence de la ou de chaque source, consiste en fait à coloriser la ou chaque source et à superposer celle-ci sur l'image thermique à couleurs inversées acquise. Ainsi par exemple, on considère comme cela est illustré sur la figure 8, que les labels restants après l'analyse précédente, sont des piétons. Un masque 30 de couleur permet alors de remplacer le blanc des labels restants par la couleur de ce masque et cette image est ensuite superposée à l'image initiale avec par exemple une inversion de couleur, pour faire apparaître clairement le piéton aux yeux des utilisateurs du véhicule et en particulier du conducteur, qui peut alors détecter la présence d'un tel piéton de façon simple et rapide. En effet, l'image thermique d'origine est telle que les points chauds sont blancs et que les points froids sont noirs. L'image est généralement très sombre et difficilement interprétable, car ce qui paraît foncé à l'oeil, peut apparaître très blanc sur l'image et rend donc son interprétation difficile. Le fait d'inverser les couleurs (le blanc devient noir et le noir devient blanc), permet d'éliminer ce phénomène et d'obtenir une image sensiblement identique à celle d'une image en noir et blanc obtenue avec une caméra classique et donc plus facilement interprétable par le conducteur. On notera également que les moyens d'affichage d'informations peuvent n'être activés que lorsqu'il y a une information pertinente à faire parvenir au conducteur. Ainsi par exemple, les moyens d'affichage d'informations peuvent être coupés et n'être activés que lorsqu'un piéton a été détecté dans l'environnement 15 du véhicule. De plus, ces moyens d'affichage d'informations peuvent être couplés à une alarme sonore pour attirer l'attention du conducteur du véhicule sur le fait qu'un piéton a été détecté. Bien entendu, d'autres modes de réalisation encore peuvent être envi20 sagés et l'application à la détection d'autres éléments de l'environnement du véhicule, tels que par exemple des animaux, peut être envisagée. On notera que les différentes étapes décrites de traitement d'image sont en soi bien connues dans l'état de la technique et peuvent être mises en oeuvre par un calculateur de traitement d'image de type classique. 25 REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de la présence d'au moins un piéton dans l'environnement d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - acquisition (Fig.2) d'une image thermique numérisée de l'environnement, - binarisation (Fig.4) d'au moins une partie de cette image par comparaison des niveaux de gris de celle-ci à un seuil prédéterminé pour ne retenir que les sources de chaleur les plus chaudes, - sélection (Figs.5,6 et 7) de la ou de chaque source correspondant à des critères de taille, d'orientation et de forme prédéterminés pour correspondre à un piéton, et - restitution (Fig.8) dans le véhicule d'une image de l'environnement avec une mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de sélection des sources comporte une étape d'analyse de l'image binarisée et de comparaison de l'aspect des sources à des critères de tailles minimale et maximale, d'orientation verticale ou horizontale et de forme allongée ou non, pour ne retenir que des sources de taille comprise entre les tailles minimale et maximale 20 prédéterminées, d'orientation verticale et de forme allongée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de restitution avec une mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée consiste à coloriser la ou chaque source et à superposer celle-ci ou celles-ci sur l'image thermique à couleurs inversées acquise (Fig.8). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte entre les étapes d'acquisition et de binarisation, une étape de suppression (Fig.3) de bandes supérieure et inférieure de l'image. 5. Système de détection de la présence d'au moins un piéton dans l'environnement d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte: - des moyens (2) d'acquisition d'une image thermique numérisée de l'environnement, - des moyens (3) de binarisation de cette image, par comparaison des niveaux de gris de celle-ci à un seuil prédéterminé pour ne retenir que les sources de chaleur les plus chaudes, - des moyens (3) de sélection de la ou de chaque source correspondant à des critères de taille, d'orientation et de forme prédéterminée, pour correspondre à un piéton, et - des moyens (3,4) de restitution dans le véhicule d'une image de 5 l'environnement avec une mise en évidence de la ou de chaque source sélectionnée. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'acquisition comportent une caméra thermique (2) placée sur le véhicule (1) et dirigée vers l'environnement de celui-ci, associée à des moyens (3) de numérisa10 tion de l'image délivrée. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de numérisation, les moyens de binarisation et les moyens de sélection sont formés par une unité de traitement d'informations (3). 8. Système selon la revendication 5,6 ou 7, caractérisé en ce que les 15 moyens de restitution de l'image de l'environnement comprennent des moyens d'affichage d'informations (4) intégrés dans l'habitacle du véhicule.