Brevet FR2989180A1 — publié le 20131011

SYSTEME DE PRISE DE VUES POUR UNE ASSISTANCE AU DETOURAGE La présente invention concerne le domaine des prises de vues automatisées d'objets et en particulier le domaine de la prise de vues dans le but de simplifier un traitement ultérieur de détourage. Dans le cadre de catalogues commerciaux ou de sites de ventes par correspondance, il est souvent nécessaire de prendre un grand nombre de o photographies des objets vendus afin d'être en mesure de les présenter au public sous de nombreux angles. Ainsi, l'acheteur potentiel peut visualiser l'objet dans de nombreuses configurations et vérifier que celui-ci correspond à ses attentes, sans pour autant le manipuler avec ses mains. Ces photographies sont complexes à réaliser car l'arrière plan des 15 images prises ne doit pas distraire ou perturber l'acheteur potentiel. Pour éviter de tels inconvénients, il est possible de photographier les objets vendus dans un cadre adapté à la situation inspiré par ceux-ci (cuisine, salle de bain, etc.). Cette méthode impose une mise en situation de l'objet à photographier, ce qui peut être long et coûteux, surtout en cas 20 de photographie d'un grand nombre d'objets, sous un grand nombre d'angles différents. Pour éviter de tels inconvénients, il est également possible de photographier ces objets devant une toile neutre (par exemple, de couleur uniforme) et/ou en disposant d'un éclairage uniforme et naturel. 25 Certains proposent également de disposer l'objet à photographier sur un support rotatif (US2007/0172216) afin de faciliter la prise de vues sous un grand nombre d'angles différents. Cependant, ces dernières méthodes ne sont pas exemptes de défauts. Ces méthodes ne permettent pas d'éliminer rapidement les ombres portées par l'objet photographié. Il est nécessaire pour chaque prise de vue de repositionner les éclairages afin de faire disparaitre ces ombres. De plus, la présence de support rotatif est le plus souvent visible sur les prises de vues réalisées et ne permet pas une mise en valeur de l'objet vendu adéquate. En outre, les moyens de maintien destiné à maintenir en position le sujet à photographier (cales, étaux, câbles, etc.) peuvent être visibles. Il y a ainsi un besoin pour réaliser de manière rapide et peu coûteuse un grand nombre de prises de vues d'objets quelconques en permettant de s'affranchir de l'arrière plan et des moyens de maintien de manière efficace. La présente invention vient ainsi améliorer la situation. A cet effet, la présente invention propose d'améliorer les systèmes de prise de vues afin de simplifier le détourage ultérieur des images réalisées. La présente invention vise alors un procédé de prise de vues pour la réalisation de prises de vues multiples sous différents angles d'un sujet. Le système comprend : - un appareil de prise de vues apte à être amené autour du sujet, et - un fond d'incrustation. Le fond d'incrustation comprend une surface de fond ayant un revêtement rétro réflectif, et un support mobile ayant une face supérieure pour recevoir le sujet. La face supérieure du support mobile est couverte par un revêtement rétro réflectif débordant sur la périphérie du support mobile jusqu'à chevaucher le revêtement rétro réflectif de la surface de fond, de sorte qu'une continuité de revêtement rétro réflectif est assurée lors du déplacement du support mobile sur la surface de fond. Un tel système permet de réaliser de manière automatique un grand nombre de prises de vues sous différents angles d'un même sujet. De plus, même si le fond d'incrustation est irrégulier en soi (plis de la surface de fond, présence du support mobile, chevauchement de revêtements, etc.), ce procédé permet de simplifier la suppression ultérieure de l'arrière plan du sujet dans une image finale. Le fait que le fond d'incrustation soit constitué de revêtement retro-réflectif permet de choisir la couleur dans laquelle ce support apparait lors de la prise de vue. En choisissant la couleur du support de manière io éloignée des couleurs dont est composé le sujet, il est alors plus aisé de supprimer le fond d'incrustation. L'éloignement de deux couleurs peut, par exemple, être calculé en fonction des coordonnées RGB des deux couleurs (pour « Red Green Blue » en anglais) : ainsi, l'éloignement (ou la distance) peut être (R1-R2)2 + (G1-G2)2 + (B1-B2)2 (avec Rila composante rouge de la 15 couleur i, G; la composante verte de la couleur i, Bila composante bleue de la couleur i). La distance entre deux couleurs peut également être calculée à l'aide d'autres types de coordonnées comme HSV (pour « Hue, Saturation, Value » en anglais). Par exemple si le fond d'incrustation apparait rouge alors que le sujet est 20 bleu, il est possible de supprimer de manière efficace, par seuillage par exemple, tous les pixels de l'image résultant de la prise de vue ayant une composante rouge dépassant un seuil déterminé. Ainsi, le détourage est peu coûteux, rapide et simple à mettre en oeuvre. 25 Dans un mode de réalisation particulier, des marqueurs non rétro réflectifs peuvent être placés sur le revêtement rétro réflectif couvrant le support mobile. En complément ou en variante, des marqueurs non rétro réflectifs peuvent également être placés sur le revêtement rétro réflectif de la surface de fond. 30 Ainsi, ces marqueurs non retro réflectifs peuvent être mis en évidence lors de la prise de vue. Une fois la position de ces marqueurs dans l'espace fixée et connue, il est possible de déterminer la position d'autres points de l'espace dans la prise de vue réalisée. Ainsi, s'il est souhaité la réalisation d'un grand nombre de prises de vues toujours orientées vers un même point de l'espace, il est possible d'orienter l'axe de l'objectif (ou axe de prise de vues) de l'appareil vers un point virtuel unique déterminé en fonction de la position des marqueurs. Les prises de vues peuvent alors donner l'impression de « tourner » autour de ce point virtuel. io Les marqueurs peuvent avoir chacun une forme ou une couleur différente afin de pouvoir les distinguer de manière automatique. Ils peuvent également être composés de matériaux réagissant à des longueurs d'ondes différentes afin de pouvoir les distinguer de manière automatisée. L'utilisation de ces marqueurs permet de s'affranchir de l'utilisation lourde 15 et coûteuse d'autres méthodes de positionnement dans l'espace comme par exemple l'utilisation d'encodeur rotatif (pour le plateau) et de capteurs spatiaux mesurant la rotation angulaire sur 3 axes. En outre, le système peut comprendre un éclairage comportant au moins 20 une source de couleur et apte à éclairer selon une direction d'un axe de prise de vue de l'appareil de prise de vues. En effet, si l'éclairage est apte à éclairer le sujet dans une direction proche de l'axe de prise de vue, le revêtement rétro-réflectif renvoie en retour une énergie lumineuse sensiblement maximale dans la direction de 25 l'appareil de prise de vue. Ainsi, le revêtement retro-réflectif apparaitra, dans l'image capturée par l'appareil de prise de vue, d'une couleur franche et sensiblement identique à la couleur d'éclairage. Dans un mode de réalisation, l'éclairage peut comporter une pluralité de sources lumineuses élémentaires. Cette pluralité de sources lumineuses peut comporter des sources d'au moins trois couleurs de base définissant un repère de couleurs. Le système de prise de vues peut comprendre en outre un circuit de commande stroboscopique des sources lumineuses élémentaires pour recevoir des coordonnées d'une couleur d'éclairage dans le repère de couleurs et pour activer les sources d'une couleur de base en fonction des coordonnées de la couleur d'éclairage. Ainsi, en activant de manière adéquate les différentes sources lumineuses de couleurs différentes composant l'éclairage, il est possible de o choisir de manière fine la couleur d'éclairage. Par exemple, si la couleur d'éclairage souhaitée est la couleur dont le code couleur, en format de codage RGB (pour « Red Green Blue » en anglais), est (200, 100, 0), alors il est possible d'activer deux fois plus souvent, de manière stroboscopique et récurrente, les sources lumineuses de couleur rouge que les sources de 15 couleur verte (les sources de couleur bleue n'étant jamais activées). La souplesse de cette activation permet alors de sélectionner sans difficulté, sans coût et sans délai, la ou les couleurs d'éclairage les plus adaptées en fonction du sujet. La commande stroboscopique permet de générer des flashs à la manière 20 des flashs classiques de couleur blanche connus dans le domaine de la photographie. Ce flash permet alors d'utiliser un appareil de prise de vues sensiblement identique au matériel de prise de vues disponible sur le marché et ainsi réaliser le système de l'invention à un coût réduit. 25 En outre, l'éclairage peut être disposé de manière circulaire autour d'un axe de prise de vues de l'appareil de prise de vues. Le fait de disposer l'éclairage de manière circulaire autour de l'axe de l'objectif de l'appareil de prise de vues permet un éclairage uniforme du sujet, d'un point de vue de l'appareil de prise de vues. Ainsi, les ombres 30 portées sont sensiblement dans la direction de l'axe de prise de vues et sont ainsi masquées par le sujet. La prise de vue ne fait donc pas apparaitre d'ombres de manière ostensible. En outre, des moyens de maintien du sujet peuvent être recouverts de revêtement rétro réflectif. Ainsi, ces moyens de maintien peuvent être supprimés de manière simple lors d'un traitement de la prise de vue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre une réalisation particulière de système de prise de vues automatisées dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 illustre une position particulière de l'appareil de prise de vues dans le mode de réalisation présenté en figure 1 ; - les figures 3a et 3b illustrent la présence de marqueurs sur la surface de fond afin d'optimiser le positionnement de l'appareil de prise de vues. La figure 1 illustre une réalisation particulière de système de prise de vues automatisées. Dans ce mode de réalisation, une armature rigide 101 est montée verticalement. Cette armature peut être constituée de métal, de plastique ou de tout autre matériau rigide résistant aux efforts induits par le maintien en place d'une toile. En effet, l'objet de cette armature est de pouvoir fixer une toile 102 en matière retro-réflective à l'extrémité haute de cette armature de telle sorte que la toile tombe du fait de la gravité dans la direction et s'étende sur le sol dans la direction;, sur une zone relativement grande, comparativement au sujet devant être pris en photo. Dans ce mode de réalisation, la courbure de la toile 102 ne présente pas de ligne de rupture ou de cassure au niveau du changement de direction de la toile (i.e. au niveau de la zone 110). Néanmoins, il est possible d'envisager des modes de réalisation dans lequel une rupture est plus prononcée au niveau de la zone 110. En effet, la présence de matériau rétro-réflectif masquera sensiblement les cassures/ruptures lors de l'éclairage et la prise de vue. o L'armature rigide 101 peut être également remplacée par un système d'accrochage fixé à un mur ou à tout autre support préexistant. Les toiles en matière retro-réflective peuvent être remplacées par des plaques rigides en matière retro-réflective ou des supports enduits de peintures retro-réflective. 15 Les matériaux retro-réflectifs ont la capacité à renvoyer la lumière par laquelle ils sont éclairés vers la source d'éclairage. Ainsi, si un observateur éclaire un matériau retro-réflectif d'une lumière rouge, le matériau apparaitra rouge à l'observateur. Le plus souvent, ces matériaux utilisent des matières ayant un indice de réflexion lumineuse élevé, en limitant les 20 pertes d'intensité par diffusion ou absorption dans le matériau. À titre d'exemples, il est possible de trouver des matériaux retro-réflectifs à base de verre (par exemple, des microbilles de verre jouant le rôle de pigment réfléchissant, des petites billes de verre insérées dans un socle, etc.) de matière plastique rigide, de matière plastique souple, de peintures, 25 de tissus techniques, etc. Sur la toile retro-réflective, est posé un support mobile 103 ayant une face supérieure pour recevoir un objet. Ce support mobile 103 peut effectuer une rotation autour d'un axe central et parallèle à l'axez . Il est également possible de déplacer ce support en translation selon au moins un des axes horizontaux. Ce support mobile est recouvert d'un revêtement rétro réflectif débordant en partie sur la toile au sol de sorte qu'une continuité de matière rétro réflective est assurée lors du déplacement (rotation ou translations) du support mobile sur toile au sol. Si dans ce mode de réalisation le support mobile est posé sur la toile au sol, il est également possible de disposer d'un support mobile encastré dans le sol et apte à effectuer des rotations autour de l'axez . Une ouverture de la forme de la surface supérieure du support mobile peut être pratiquée io dans la toile afin d'être en correspondance avec le support mobile. Ainsi, la surface supérieure du support mobile est au même niveau que la toile 102 au sol. Un appareil de prise de vues 104 est fixé sur un bras mécanique 106. Ce bras mécanique est, par exemple, en aluminium. Un anneau 105 de 15 sources lumineuses unitaires est fixé autour de l'objectif de cet appareil de prise de vues. L'appareil de prise de vues 104 peut être déplacé selon l'axe ;afin de positionner l'axe de prise de vue avec le sujet ou le centre de rotation du support rotatif 103. 20 Les sources lumineuses peuvent être des diodes électroluminescentes (ou « LED ») permettant un éclairage varié : les diodes peuvent permettre un éclairage bleu, rouge ou vert. Dans cette dernière situation, en alimentant de manière adéquate les différentes diodes, il est possible de sélectionner de manière précise la couleur de l'éclairage diffusée par cet 25 anneau 105. Par exemple, si la couleur d'éclairage souhaité possède un code couleur (0, 100, 200) en coordonnées RGB (ou « Red Green Blue » en anglais), il est utile de commander l'activation des diodes bleues, de manière stroboscopique et selon un rapport cyclique deux fois plus élevé que les diodes vertes, les diodes rouges n'étant pas activées. Ainsi, en sélectionnant de manière précise la couleur d'éclairage, il est possible de définir précisément la couleur renvoyée par le revêtement retro-réflectif. Si la couleur d'éclairage choisie pour l'éclairage est suffisamment « éloignée » (ou distante) de la couleur de l'objet sujet de la prise de vue, la suppression du fond est alors facilitée par une technique de seuillage. A titre d'exemple, il est possible d'utiliser la fonctionnalité « baguette magique » d'outils d'édition d'image afin de sélectionner la partie de l'image prise par l'appareil de prise de vues ayant ladite couleur d'éclairage (en io réglant de manière adéquate la tolérance de sélection). Le bras mécanique peut pivoter autour d'un axe horizontal 107 en une de ses extrémités. Ainsi, la figure 2 illustre une position particulière de l'appareil de prise de vue, le bras mécanique 107 ayant pivoté autour de ce dernier axe. Le cône 15 108 représente le domaine de l'espace pouvant être capturé par l'appareil de prise de vues 104 dans cette configuration. Afin de centrer l'objet sujet de la prise de vue dans l'image, l'appareil de prise de vues peut être déplacé par pivotement, relativement au bras mécanique 106, dans toutes les directions de l'espace. 20 Les figures 3a et 3b illustrent la présence de marqueurs 302, 303 et 304 sur la surface de fond 102 pour optimiser le positionnement de l'appareil de prise de vues. Ces marqueurs peuvent être de couleur blanche et réalisés dans un 25 matériau neutre (i.e. non rétro réflectif). Ils peuvent également être transparents et réalisés dans un matériau réagissant à la lumière infrarouge ou ultraviolette. Dans cette dernière situation, ils sont invisibles lors de la réalisation de clichés en lumière naturelle mais visibles lors de la réalisation de clichés dans des domaines de fréquence adaptés. La figure 3a est la représentation d'une prise de vue réalisée de manière verticale, de haut vers le bas. Dans cette représentation, il est possible de distinguer trois marqueurs réalisés en matière non retro-réflective en forme de croix (302, 303 et 304), et le support mobile 103 pouvant effectuer une rotation horizontale selon un axe perpendiculaire au plan de la prise de vue. Il est également possible de définir dans le plan de la prise de vue (et formé par les trois marqueurs), un point virtuel 301. Dans le cas représenté par la figure 3a, ce point est aligné sur l'axe de rotation du support mobile 103. L'appareil de prise de vues est orienté sur le bras mécanique de telle sorte que l'axe de l'objectif (ou axe de prise de vues) de l'appareil de prise de vue soit dirigé vers ce point virtuel 301. Lors du déplacement de l'appareil de prise de vues dans l'espace (du fait de la rotation du bras mécanique 106 autour de son axe de rotation 107, par exemple), le système de prise de vue peut également réaliser d'autres prises de vues sous des angles différents. Ainsi, la figure 3b représente une prise de vue réalisée par l'appareil de prise de vues sous un angle différent. Cette prise de vue est alors une projection de la scène sur le capteur de l'appareil de prise de vues. Les trois marqueurs 302, 303 et 304 sont toujours présents sur la prise de vue de la figure 3b. A partir de cette prise de vue, et en supposant que la projection relative à la prise de vue est une projection plane, il est possible de déterminer par calcul la position du point virtuel 301 et ainsi réorienter l'axe de l'appareil de prise de vues dans la direction de ce point virtuel 301. Il est également possible de déterminer la position du point virtuel 301 même si la projection relative à la prise de vue n'est pas plane : pour ce faire, il est alors nécessaire de connaitre les caractéristiques de la projection. Cette détermination peut être réalisée selon les principes de la géométrie projective, notamment comme cela est décrit dans l'ouvrage "Multiple View Geometry in computer Vision", Second Edition, Richard Hartley and Andrew Zisserman, Cambride University Press, Mars 2004. Afin de faciliter cette détermination, les marqueurs (ou seulement certains d'entre eux) peuvent être de formes ou de couleurs différentes. Les marqueurs peuvent être également placés sur le support mobile afin de prendre en compte notamment les translations ou/et les rotations de ce support mobile par rapport au sol. io Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes. D'autres réalisations sont possibles. Par exemple, le bras de rotation présenté dans les figures peut être 15 remplacé par un dispositif mécanique apte à amener l'appareil de prise de vue autour du sujet, comme des dispositifs comportant des palans et des cordes (utilisés notamment dans les stades de football pour déplacer les caméra au dessus de la pelouse), ou des dispositifs de portique sur rails (utilisés notamment pour le déplacement de conteneurs dans les ports). 20 REVENDICATIONS1. Système de prise de vues pour la réalisation de prises de vues multiples sous différents angles d'un sujet, le système comprenant : - un appareil de prise de vues apte à être amené autour du sujet, et - un fond d'incrustation, dans lequel, le fond d'incrustation comprend une surface de fond ayant un revêtement rétro réflectif, et un support mobile ayant une face supérieure pour recevoir le sujet, o et dans lequel, la face supérieure du support mobile est couverte par un revêtement rétro réflectif débordant sur la périphérie du support mobile jusqu'à chevaucher le revêtement rétro réflectif de la surface de fond, de sorte qu'une continuité de revêtement rétro réflectif est assurée lors du déplacement du support mobile sur la surface de fond. 15 2. Système de prise de vues selon la revendication 1, dans lequel des marqueurs non rétro réflectifs sont placés sur le revêtement rétro réflectif couvrant le support mobile. 20 3. Système de prise de vues selon l'une des revendications précédente, dans lequel des marqueurs non rétro réflectifs sont placés sur le revêtement rétro réflectif de la surface de fond. 4. Système de prise de vues selon l'une des revendications précédente, 25 dans lequel le système comprend en outre :- un éclairage comportant au moins une couleur et apte à éclairer dans une direction proche d'un axe de prise de vue de l'appareil de prise de vues. 5. Système de prise de vues selon la revendication 4, dans lequel l'éclairage comporte une pluralité de sources lumineuses élémentaires, cette pluralité de sources lumineuses comportant des sources d'au moins trois couleurs de base définissant un repère de couleurs dans lequel le système comprend en outre : - un circuit de commande stroboscopique des sources lumineuses élémentaires pour recevoir des coordonnées d'une couleur d'éclairage dans le repère de couleurs et pour activer les sources d'une couleur de base en fonction des coordonnées de la couleur d'éclairage. 6. Système de prise de vues selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l'éclairage est disposé de manière circulaire autour d'un axe de prise de vues de l'appareil de prise de vues. 7. Système de prise de vues selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des moyens de maintien du sujet sont recouverts de revêtement rétro réflectif.