Brevet FR2902592A1 — publié le 20071221

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne un système de vidéosurveillance, comportant un miroir en forme de dôme comportant une ouverture, une caméra de surveillance comportant un axe optique, l'ouverture du miroir en forme de dôme étant située sur l'axe optique de la caméra, et un miroir de renvoi agencé pour renvoyer des rayons lumineux réfléchis par le miroir en forme de dôme vers la caméra à travers l'ouverture. ETAT DE L'ART On connaît de nombreux systèmes de vidéosurveillance panoramique. Certains systèmes connus comportent une caméra de surveillance montée mobile autour d'au moins un axe dans un référentiel terrestre, pour permettre une observation panoramique d'un environnement. Ces systèmes présentent cependant les inconvénients de nécessiter un montage et une commande de la caméra compliqués et onéreux et/ou de demander des opérations de maintenance régulières. D'autres systèmes connus proposent de résoudre les inconvénients précités et comportent une caméra de surveillance fixe par rapport à un 20 référentiel terrestre. Un exemple d'un tel système est représenté schématiquement à la figure 1. Un tel système comporte une caméra de surveillance 2 montée fixe dans une coque d'un miroir 5 creux en forme de dôme. Le miroir 5 et la 25 caméra 2 sont montés sur une structure 1, qui forme une frontière d'un espace à surveiller. Par exemple la structure 1 est un plafond d'une pièce. Une petite ouverture 4 au point le plus bas du miroir 5 sur la figure 1 permet à la caméra de recevoir les rayons lumineux dans un angle solide O. Un petit miroir supplémentaire 3 est monté directement en dessous de 30 l'ouverture 4, la face réfléchissante du miroir 3 étant dirigée vers le miroir 5. Les rayons lumineux issus de l'environnement à surveiller sont dirigés par le miroir 5 sur le petit miroir 3, qui les réfléchit et les fait passer dans l'angle solide 0 à travers l'ouverture 4 vers la caméra 2. Comme le montre l'exemple de la figure 1, les systèmes à caméra fixe présentent cependant l'inconvénient de posséder un angle mort, dû au fait que la caméra s'observe elle-même dans un miroir de réflexion, la scène située derrière ledit miroir de réflexion étant invisible pour la caméra. Dans l'exemple de la figure 1, la scène dans la zone hachurée est invisible par la caméra 2. La vision panoramique n'est donc pas complète. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier ces inconvénients. A cet effet, on propose selon l'invention un système de 10 vidéosurveillance comportant : - un miroir en forme de dôme comportant une ouverture, - une caméra de surveillance comportant un axe optique, l'ouverture du miroir en forme de dôme étant située sur l'axe optique de la caméra, et - un miroir de renvoi agencé pour renvoyer des rayons lumineux réfléchis 15 par le miroir en forme de dôme vers la caméra à travers l'ouverture, le système étant caractérisé en ce que le miroir de renvoi comporte un orifice sur l'axe optique de la caméra. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison 20 techniquement possible : - le miroir de renvoi comporte une lentille convergente au niveau de l'orifice ; - le miroir en forme de dôme comporte une surface convexe et une surface concave, la caméra étant située du côté de la surface concave et le miroir 25 de renvoi étant situé du côté de la surface convexe ; - le miroir de renvoi est plan ; - le miroir de renvoi est courbe ; - le miroir en forme de dôme comporte une symétrie de révolution par rapport à l'axe optique de la caméra ; 30 - le système comporte une visière de soutien du miroir de renvoi ; - le miroir de renvoi comporte au moins une périphérie, la périphérie comportant une série d'encoches ; - le champ de vision de l'ensemble forme par le miroir en forme de dôme et le miroir de renvoi recouvre au moins en partie le champ de vision de la lentille ; -l'ouverture totale angulaire du champ de vision du système, dans un plan 5 contenant l'axe optique de la caméra, est de l'ordre de 270 . L'invention présente de nombreux avantages. Le système peut être monté de façon simple et peu onéreuse, du fait qu'il comporte une caméra fixe dans un référentiel terrestre. Le système selon l'invention permet une surveillance panoramique 10 d'un environnement sans aucune discontinuité ni angle mort dans le champ de vision acquis par la caméra. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit 15 être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà commentée, représente un exemple connu de système de vidéosurveillance ; - la figure 2 représente schématiquement un exemple d'un système selon l'invention ; et 20 - la figure 3 représente schématiquement des trajets de rayons lumineux dans un système selon la figure 2. DESCRIPTION DETAILLEE Comme le montrent les figures 2 et 3, un exemple d'un système de vidéosurveillance selon l'invention comporte principalement un miroir 5 en 25 forme de dôme comportant une ouverture 4 et une caméra 2 de surveillance comportant un axe optique 9. L'ouverture 4 du miroir 5 en forme de dôme est située sur l'axe optique 9 de la caméra 2. La caméra 2 est une caméra connue de l'homme du métier, et 30 comporte par exemple notamment un capteur CCD (Coupled-Charge Device c'est à dire un dispositif à couplage de charges) et/ou CMOS (Complemtary Metal-Oxide Semiconductor c'est à dire un semi-conducteur à oxyde de métal complémentaire) pour une vision de jour et proche infrarouge et/ou une caméra infrarouge pour une vision dans le proche infrarouge (3-5 pm) et dans le lointain infrarouge (8-12 pm). La caméra 2 permet l'acquisition et la formation d'une image panoramique d'un environnement à surveiller, comme décrit plus en détails dans la suite. Dans la présente description, l'expression en forme de dôme est synonyme de qui forme une surface bombée, voûtée . La surface définie peut ainsi former une calotte sphérique ou ellipsoïde. Dans ce cas, le miroir 5 en forme de dôme comporte une symétrie de révolution par rapport à l'axe 9 optique de la caméra 2. Le miroir 5 peut également former une calotte d'une surface ayant un autre profil comportant une symétrie de révolution, ou comporter par exemple des arêtes. Le système comporte également un miroir 3 de renvoi agencé pour renvoyer des rayons lumineux réfléchis par le miroir 5 en forme de dôme vers la caméra 2 à travers l'ouverture 4. On comprend que le profil du miroir 5 en forme de dôme et le profil du miroir 3 de renvoi ainsi que leurs positions respectives sont choisis l'un par rapport à l'autre pour que les rayons issus de l'environnement et incidents sur le miroir 5 en forme de dôme sont collectés par la caméra 2 après réflexion sur le miroir 3 de renvoi. L'ouverture totale angulaire du champ de vision du système, dans un plan contenant l'axe optique 9 de la caméra 2, est de l'ordre de 270 , c'est à dire que la caméra 2 récupère les rayons lumineux dans un angle solide qui, dans le plan de la figure 3 par exemple, est de l'ordre de 135 par rapport à l'axe optique 9. Le miroir 5 en forme de dôme comporte préférentiellement une surface 25 convexe 51 et une surface concave 52. Très préférentiellement, la caméra 2 est située du côté de la surface concave 52, et le miroir de renvoi 3 est situé du côté de la surface convexe 51. La surface convexe 51 est alors réfléchissante, la surface réfléchissante du miroir 3 de renvoi lui faisant face. 30 Le miroir 3 de renvoi comporte également un orifice 7 sur l'axe optique 9 de la caméra 2. L'image de surveillance de l'environnement à surveiller est obtenue par l'assemblage, au niveau de la caméra 2, de deux images. Une première image est produite par la réflexion des rayons lumineux sur le miroir 5 en forme de dôme et le miroir 3 de renvoi et leur collecte par la caméra 2 à travers l'ouverture 4. La double réflexion produit une image catadioptrique. Une deuxième image est produite par l'observation directe de l'environnement par la caméra 2 au travers de l'orifice 7 et de l'ouverture 4. L'angle mort est donc réduit au minimum. L'image formée au niveau de la caméra 2 est transmise à un poste de visualisation distant (non représenté) comportant un calculateur mettant en oeuvre un logiciel de rectification. L'image transmise est sous la forme d'une image vérifiant une géométrie circulaire ou cylindrique de l'environnement, ou sous la forme d'imagettes vérifiant une géométrie de perspective. Le signal numérique produit par la caméra 2 est ainsi traité par le logiciel et l'image de surveillance est obtenue grâce au calculateur. Très préférentiellement, le miroir 3 de renvoi comporte une lentille 6 convergente au niveau de l'orifice 7. La lentille 6 fournit une image en perspective classique, et permet de concentrer au niveau de la caméra 2 les rayons lumineux issus de l'environnement situé derrière le miroir 3 de renvoi. L'angle mort est donc réduit à zéro. La lentille 6 laisse passer les rayons lumineux intéressants pour la surveillance, que ce soit les rayons visibles et/ou infrarouges. Le champ de vision de l'ensemble formé par le miroir 5 en forme de dôme et le miroir 3 de renvoi recouvre au moins en partie le champ de vision de la lentille 6. Un tel recouvrement permet une certaine redondance entre les deux images obtenues par les champs de vision et un angle mort nul. Plusieurs formes sont possibles pour le miroir 3 de renvoi. Il peut être plan ou courbe. Du fait de l'orifice 7, il forme un anneau. L'anneau peut être circulaire, ellipsoïde ou rectangulaire en fonction de la forme de l'orifice 7 et de la forme du miroir 5 en forme de dôme. Le miroir 3 de renvoi comporte une périphérie 30 externe autour du miroir 3 et une périphérie interne 31 autour de l'orifice 7. L'une et/ou l'autre des périphéries 30 et 31 comportent avantageusement une série d'encoches, respectivement 32 et 33. Les encoches sont préférentiellement faiblement visibles par la caméra dans l'image. Par un procédé de positionnement du miroir 3 de renvoi par rapport à la caméra 2, après leur mise en place, il est possible de déterminer le trajet des rayons lumineux et de déplier l'image selon la géométrie image désirée. Le procédé de positionnement du miroir 3 de renvoi repose sur l'utilisation des encoches 32 et/ou 33 et/ou de points de reconnaissance dans l'environnement, les encoches ou les points de reconnaissance étant visibles sur les miroirs. La métrique des encoches 32 et/ou 33 et/ou de points de reconnaissance est parfaitement connue. Par la suite, après détermination des paramètres internes de la caméra, il est possible, en identifiant les transformées projectives, de retrouver la position des encoches ou des points les uns par rapport aux autres dans l'image et de reconstituer l'image. Le système comporte en outre une visière 8 de soutien du miroir de renvoi 3. La visière 8 est ajustée au champ de vision du miroir 5 en forme de dôme. La visière 8 assure également une protection du miroir 5 en forme de dôme et de la caméra 2. La visière 8 est par exemple également en forme de dôme. La visière 8 laisse passer les rayons lumineux intéressants pour la surveillance, que ce soit les rayons visibles et/ou infrarouges. Le système est de préférence monté sur une structure 1 qui forme une frontière de l'environnement à surveiller, par exemple un plafond, un mur, un sol ou un meuble d'une pièce. Le système permet l'observation des rayons lumineux aussi bien dans 25 les longueurs d'onde du spectre visible que du proche infrarouge (3-5 pm) et du lointain infrarouge (8-12 pm). REVENDICATIONS 1. Système de vidéosurveillance comportant : - un miroir (5) en forme de dôme comportant une ouverture (4), - une caméra (2) de surveillance comportant un axe optique (9), l'ouverture (4) du miroir (5) en forme de dôme étant située sur l'axe optique (9) de la caméra (2), et - un miroir (3) de renvoi agencé pour renvoyer des rayons lumineux réfléchis par le miroir (5) en forme de dôme vers la caméra (2) à travers 10 l'ouverture (4), le système étant caractérisé en ce que le miroir (3) de renvoi comporte un orifice (7) sur l'axe optique (9) de la caméra (2). 15 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le miroir (3) de renvoi comporte une lentille (6) convergente au niveau de l'orifice (7). 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le miroir (5) en forme de dôme comporte une surface convexe (51) et une surface 20 concave (52), la caméra (2) étant située du côté de la surface concave (52) et le miroir de renvoi (3) étant situé du côté de la surface convexe (51). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le miroir (3) de renvoi est plan. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le miroir (3) de renvoi est courbe. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le miroir (5) en 30 forme de dôme comporte une symétrie de révolution par rapport à l'axe (9) optique de la caméra (2). 25 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, comportant une visière (8) de soutien du miroir de renvoi (3). 8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le miroir (3) de 5 renvoi comporte au moins une périphérie (30, 31), la périphérie (30, 31) comportant une série d'encoches (32, 33). 9. Système selon l'une des revendications 2 à 8, dans lequel le champ de vision de l'ensemble formé par le miroir (5) en forme de dôme et le miroir (3) 10 de renvoi recouvre au moins en partie le champ de vision de la lentille (6). 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, dont l'ouverture totale angulaire du champ de vision, dans un plan contenant l'axe optique (9) de la caméra (2), est de l'ordre de 270 . 15