Brevet FR2913792A1 — publié le 20080919

CARTE ÉLECTRONIQUE POUR UN SYSTÈME DE SURVEILLANCE La présente invention concerne le domaine des cartes électroniques d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée. Cette carte électronique peut notamment être utilisée dans le cadre de l'analyse de signaux vidéo représentatifs d'images vidéo provenant d'un système d'observation. L'analyse de ces signaux permet notamment d'extraire certaines informations contextuelles relatives aux caractéristiques spatiales et temporelles de l'objet observé. On connaît dans ce domaine de nombreuses cartes électroniques utilisées pour l'analyse et le traitement d'images de surveillance provenant de dispositifs immobiles. Toutefois, ces cartes électroniques présentent l'inconvénient d'être relativement volumineuses et surtout très consommatrices en énergie. Ces caractéristiques sont problématiques lorsque l'on souhaite développer des dispositifs de surveillance mobiles dont on attend au contraire qu'ils soient à la fois performants, compacts et autonomes en énergie. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une carte électronique d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée apte à traiter de façon pertinente les informations contextuelles fournies par un système d'observation mobile. La présente invention a également pour but de proposer une carte électronique d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée qui soit économe en énergie. La présente invention a enfin pour but de proposer une 35 carte électronique d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée qui soit peu volumineuse. À ce titre, la présente invention concerne selon son acceptation la plus générale une carte électronique d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée comportant au moins une entrée vidéo, au moins une interface entrée/sortie pour un périphérique fournissant une information contextuelle, un circuit d'analyse vidéo fournissant desdites informations contextuelles, caractérisée en ce que la carte comporte en outre un circuit de traitement de ladite information contextuelle pour commander un circuit de gestion d'alarmes, et un circuit de sortie pour fournir une image vidéo associée auxdites informations contextuelles. Cette solution présente l'avantage de regrouper au sein d'une carte électronique d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée plusieurs modules habituellement séparés dont un circuit de traitement de l'information contextuelle pour commander un circuit de gestion d'alarmes. Cette configuration améliore les performances et la fiabilité de l'analyse contextuelle. Ces modules peuvent fonctionner par l'intermédiaire d'un processeur unique, ce qui réduit le volume et surtout la consommation énergétique de la carte électronique. D'autre part, le circuit d'analyse de l'information contextuelle opère selon une méthodologie calculatoire statistique, ce qui minimise sensiblement les transferts d'information et donc la consommation énergétique de la carte électronique. Avantageusement, ledit circuit de traitement comporte au moins une entrée recevant des informations contextuelles non visuelles, et réalise un traitement conditionnel en fonction desdites informations non visuelles. De préférence, la carte électronique comporte un espace-mémoire pour recevoir un programme de paramétrage ou des paramètres définissant lesdits traitements conditionnels. De préférence également, l'un desdits traitements conditionnels consiste à piloter un système d'observation pour observer des zones prédéterminées. Selon une variante, l'un desdits traitements conditionnels consiste à piloter un système d'observation 10 pour observer un élément en mouvement. Selon une autre variante, le circuit d'analyse vidéo comprend un premier processeur optimisé pour réduire la consommation électronique, le circuit de gestion d'alarmes comportant un second processeur dédié pour l'exécution des 15 programmes de gestion d'alarmes, ladite carte intégrant l'ensemble des ressources nécessaires aux traitements contextuels. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 20 description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation où : - la figure 1 illustre de façon schématique un dispositif de surveillance comprenant un système d'observation, une carte électronique selon l'invention et 25 un poste de contrôle pour un opérateur ; - la figure 2 illustre un mode de réalisation de la carte électronique selon l'invention ; - la figure 3 illustre un mode de réalisation détaillé de la carte électronique selon l'invention. 30 Dans la figure 1, le système d'observation 2 transmet un signal vidéo d'entrée 4 correspondant à une succession d'images observées. Ce signal vidéo d'entrée 4 est transmis à une carte électronique 6. Cette carte électronique 6 35 analyse et interprète les informations contextuelles 22,42 qu'elle reçoit et réagit en fonction des paramètres de programmation 62 qu'elle contient. D'autre part, la carte électronique 6 transmet un signal vidéo de sortie 8 par le biais d'une carte Ethernet 84. Ce signal vidéo de sortie 8 peut ensuite par exemple être observé sur un écran de contrôle 9. Sur la figure 2, le premier module électronique est un circuit d'entrée vidéo 10. Ce circuit d'entrée vidéo 10 récupère un ou plusieurs signaux vidéo d'entrée 4 provenant du système d'observation 2. Lorsque les signaux vidéo d'entrée 4 sont analogiques, le circuit d'entrée vidéo 10 les numérise. Puis il transmet ces signaux vidéo numériques 16 à un circuit d'analyse vidéo 20. Le circuit d'analyse vidéo 20 a ensuite pour tâche d'opérer un traitement perceptif de ces signaux vidéo numériques 16. Le module d'analyse vidéo 20 comporte, en outre, trois fonctions principales une fonction de perception, une fonction de compréhension et une fonction de commande. L'ensemble de ces fonctions permet d'extraire une première information contextuelle 22 portant notamment sur des informations spatio-temporelles relatives au système d'observation 2. Un troisième module électronique comprend une interface entrée/sortie 40 pour un périphérique fournissant une seconde information contextuelle 42. Cette seconde information contextuelle 42 est indépendante du système d'observation 2 et porte également sur des informations spatio-temporelles. Cette interface entrée/sortie 40 possède en outre une sortie reliée à un système de motorisation 43 afin de pouvoir contrôler, par exemple, l'orientation d'une ou plusieurs caméras vidéo. Un circuit de traitement 60 récupère la première et la seconde information contextuelle 22,42. Ce circuit de traitement 60 permet de répondre à un événement observé par une série de procédures adaptées au contexte de l'événement. Si par exemple, l'événement observé possède les caractéristiques d'une présence humaine sur une zone interdite au moment de l'observation, le circuit de traitement 60 peut gérer la mise en marche d'une alarme. Enfin, un circuit de sortie 80 récupère les signaux vidéo numériques 16, les compresse et les transmet au monde extérieur par le biais d'une carte Ethernet 84. Le circuit d'entrée vidéo 10 comporte une méthode de traitement de données 12, par exemple, de type FIFO vidéo. Si le nombre d'entrées vidéo devient important, on pourra également utiliser un multiplexeur 12. De préférence, le système d'observation 2 comporte uniquement des caméras vidéo digitales. Ainsi, les signaux vidéo d'entrée 4 sont numériques et donc compatibles avec les circuits de traitement de la carte électronique 6. Néanmoins, selon une variante, le système d'observation 2 est constitué d'au moins une caméra vidéo analogique. Le circuit d'entrée 10 comporte alors un convertisseur analogique-numérique 14, de façon à conformer les signaux vidéo d'entrée 4 avec les circuits de la carte électronique 6. Cette conversion peut notamment se faire grâce à un décodeur PAL 14. Le circuit d'entrée vidéo 10 transmet un ou plusieurs signaux vidéo numériques 16 au circuit d'analyse vidéo 20. Ce circuit d'analyse vidéo 20 analyse les signaux vidéo numériques 16 en temps réel et recueille une première information contextuelle 22 relative au système d'observation 2. Ce circuit d'analyse vidéo 20 a déjà été décrit dans plusieurs demandes de brevet publiées sous les numéros FR2611063, FR2805629, FR2821459, FR2843467, FR2843469, FR2843470 et FR2843471. Ce module d'analyse vidéo 20 possède trois fonctions de base : - La fonction de perception analyse d'une part le mouvement pour chacun des pixels constituant l'image (FR2751772) et d'autre part la structure de l'image elle-même (FR2858447). L'objectif de cette fonction de perception est de signaler lorsqu'un élément observé est en mouvement. - La fonction de compréhension est destinée à analyser les images qui ont été perçues par la fonction de perception. Ainsi, le positionnement d'un pixel dans l'image est analysé pour renseigner sur les caractéristiques spatiales de l'objet observé. Cette information de position est relative à la position du système d'observation. De la même façon, l'analyse des trames successives permet d'obtenir des informations temporelles. - La fonction de commande génère un signal de sortie spécifique en fonction des valeurs de sortie des fonctions de perception et de compréhension. La première information contextuelle 22 recueillie correspond donc à des évènements observés, par exemple un objet en mouvement dans une zone spécifique. L'analyse du signal vidéo numérique 16 correspondant à cet événement permet de déterminer certaines caractéristiques telles que la taille de l'objet, sa position relative par rapport au système d'observation, sa vitesse ou son sens de déplacement. Ce système d'analyse vidéo 20 est implémenté pour analyser simultanément et en temps réel plusieurs signaux vidéo numériques 16. La première information contextuelle 22 ainsi recueillie est transmise au circuit de traitement 60. L'interface entrée/sortie 40 pour un périphérique fournit une seconde information contextuelle 42 au circuit de traitement 60. Cette seconde information contextuelle 42 n'est pas relative au système d'observation 2. Elle 6 renseigne sur des caractéristiques spatiales et temporelles générales. Cette interface entrée/sortie 40 est notamment connectée à une horloge 44 procurant un signal de base de temps. Avantageusement l'horloge 44 est radio-pilotée de façon à fiabiliser l'information temporelle qu'elle fournit. L'interface entrée/sortie 40 est également connectée à un système de positionnement par satellite 46, éventuellement de type GPS ainsi qu'à un clavier externe 48 destiné à communiquer directement avec le circuit de traitement 60. Enfin selon une variante, l'interface entrée/sortie 40 peut être reliée à un système de motorisation 43 du système d'observation 2 pour piloter une ou plusieurs caméras grâce à des commandes PZT (pan, zoom tilt). Le circuit de traitement 60 comprend un circuit de gestion d'alarmes 64 et un espace-mémoire pour recevoir un programme de paramétrage 62. Selon un exemple de réalisation, le circuit d'analyse vidéo 20 comporte un premier processeur optimisé pour traiter l'exécution des programmes de l'ensemble de la carte électronique 6. Ainsi, on réduit sensiblement la consommation énergétique de la carte électronique 6. Selon une autre variante, le circuit de gestion d'alarmes 64 comporte un second processeur dédié pour la gestion des alarmes 64. Le circuit de traitement 60 reçoit deux informations contextuelles 22,42. Une première information contextuelle 22 provient du circuit d'analyse vidéo 20 et une seconde information contextuelle 42 provient de l'interface entrée/sortie 40 de la carte électronique 6. L'ensemble de ces informations contextuelles 22,42 est analysé pour déterminer les caractéristiques spatio-temporelles d'un événement perçu par le système d'observation 2. Avantageusement, le programme de paramétrage 62 peut être modifié ou téléchargé. À ce titre, le clavier externe 48 qui communique avec l'interface entrée/sortie 40 de la carte électronique 6 permet d'entrer de nouveaux paramètres dans le programme de paramétrage 62. Le circuit de traitement 60 vérifie donc pour chaque évènement observé s'il correspond à un scénario envisagé par le programme de paramétrage 62. Selon les cas, le circuit de traitement 60 applique différentes procédures préprogrammées. Ces procédures peuvent être, par exemple, la mise en marche d'un circuit de gestion d'alarmes 64, le pilotage du système d'observation 2 pour observer certaines zones prédéfinies, ou encore le pilotage du système d'observation 2 afin de suivre un objet en mouvement. Enfin, le circuit de traitement 60 transmet le signal 15 vidéo numérique 16 issu du circuit d'analyse vidéo 20 vers un circuit de sortie 80. Le circuit de sortie 80 comprend un circuit de compression 82 et une carte Ethernet 84. Le signal vidéo 20 numérique 16 est compressé, par exemple en MPEG4. Ce signal vidéo numérique 16 compressé est ensuite transmis au module Ethernet 84 et envoyé vers un système informatique de contrôle général 9. Une fois décompressé, le signal vidéo numérique de sortie 8 pourra, par exemple, être visualisé 25 par un opérateur installé dans un bâtiment éloigné de la zone de surveillance. Le circuit de traitement 60 peut également transmettre une information générale sur le déroulement de l'observation. Le dispositif peut ainsi informer qu'un 30 événement suspect a été observé. De la même façon que précédemment, un opérateur pourra éventuellement contrôler visuellement l'image créée à partir du signal vidéo numérique de sortie 8. La carte Ethernet 84 reçoit un signal d'alimentation 35 général 86 communément appelé PoE pour Power on Ethernet . Ce signal d'alimentation général fournit une alimentation pour l'ensemble des circuits de la carte électronique 6 précédemment décrits. REVENDICATIONS 1 û Carte électronique (6) d'analyse contextuelle d'une image correspondant à une scène observée comportant au moins une entrée vidéo (4), au moins une interface entrée/sortie (40) pour un périphérique fournissant une première information contextuelle (42), un circuit d'analyse vidéo (20) fournissant une seconde information contextuelle (22), caractérisée en ce que la carte électronique (6) comporte en outre un circuit de traitement (60) desdites informations contextuelles (22,42) pour commander un circuit de gestion d'alarmes (64), et un circuit de sortie (80) pour fournir une image vidéo associée auxdites informations contextuelles (22,42). 2 û Carte électronique (6) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit circuit de traitement (60) comporte au moins une entrée recevant des informations contextuelles non visuelles, et réalise un traitement conditionnel en fonction desdites informations non visuelles. 3 - Carte électronique (6) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un espace-mémoire pour recevoir un programme de paramétrage (62) ou des paramètres définissant lesdits traitements conditionnels. 4 - Carte électronique (6) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'un desdits traitements 30 conditionnels consiste à piloter un système d'observation (2) pour observer des zones prédéterminées. 5 - Carte électronique (6) selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'un desdits traitements 35 conditionnels consiste à piloter un système d'observation(2) pour observer un élément en mouvement. 6 - Carte électronique (6) selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit d'analyse vidéo (20) comprend un premier processeur optimisé pour réduire la consommation électronique, le circuit de gestion d'alarmes (64) comportant un second processeur dédié pour l'exécution des programmes (62) de gestion des alarmes, ladite carte intégrant l'ensemble des ressources nécessaires aux traitements contextuels.