Brevet FR3049745A1 — publié le 20171006

Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini dans des images d'une séquence filmée. La présente invention concerne un procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini à reconnaître dans des images filmées. Plus particulièrement, selon un exemple possible, lesdites séquences filmées sont prises au cours d'assemblées/réunions de type conseil municipal ou assemblées d'édiles au cours desquelles des intervenants successifs prennent la parole au moyen d'un microphone qui leur fait face, et le but de l'invention est de pouvoir focaliser automatiquement au moins une des caméras couvrant l'événement sur celui qui parle. L'un des paramètres permettant de distinguer l'orateur est la bague de son micro, qui change de couleur ou passe de l'état éteint à l'état allumé lorsque le micro est activé pendant son intervention : elle peut être de couleur rouge lorsque le micro est inactif, et devenir verte ou bleue dans l'hypothèse où la personne parle. Alternativement, une LED située dans la bague du micro est éteinte lorsque le micro est inactif, et s'allume dans le cas contraire. Elle peut alors prendre une couleur rouge, verte ou bleue. Il faut donc reconnaître, dans les images filmées, l'emplacement du micro et de sa bague, pour pouvoir détecter son état ou un changement de couleur du rouge au vert/bleu, signifiant en pratique que les caméras doivent se focaliser sur la personne qui « occupe » ce micro. Pour aider à cette détection, on note que la zone de positionnement du micro est en réalité incluse dans ou au voisinage d'un objet plus grand, et dérivable de la reconnaissance dudit objet, lequel est de dimensions plus importantes que le micro et beaucoup plus aisé à reconnaître dans les images de la séquence vidéo enregistrée en temps réel que le micro. Dans 3049745 2 l'exemple choisi, il est beaucoup plus facile de reconnaître et de se focaliser dans un premier temps sur l'emplacement de la tête de la personne placée derrière le micro, sachant que la bague, positionnée au voisinage du capteur équipant l'extrémité libre 5 dudit micro, se trouve en tout état de cause dans ou au voisinage de cette zone plus vaste et plus facile à reconnaître que constitue le visage de l'intervenant. Ensuite, selon l'invention, le procédé de détection du changement de couleur de la bague d'un micro comporte les étapes suivantes : 10 - extraction à intervalles prédéterminés d'images de la séquence vidéo dans un premier format colorimétrique; - réduction des dimensions de chaque image par cadrage au moins vertical de l'objet (la tête dans l'exemple référent) dans lequel se situe l'élément, après 15 reconnaissance de l'objet ; - conversion de chaque image réduite du premier format colorimétrique en un second format colorimétrique à n composantes facilitant la détection du changement de couleur ; 20 - binarisation des images réduites par seuillage desdites composantes ; - calcul de l'image intégrale à partir de l'image réduite binarisée ; - recherche de zones lumineuses dans l'image intégrale en 25 traitant successivement des régions de celle-ci de surface prédéterminée de nxm pixels et en définissant des régions d'intérêt au-delà d'un nombre prédéterminé de pixels égaux à 1 ; - enregistrement des positions des régions d'intérêt dans 30 l'image ; - calcul de l'histogramme des composantes de l'image pour chaque région d'intérêt ; - comparaison avec les histogrammes des composantes de l'image d'un modèle d'élément (un microphone dans 3049745 3 l'exemple référent) prédéfini et calcul de la distance entre leurs classes ; si la distance dL2 est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, enregistrement de la région d'intérêt 5 correspondante. La première étape consiste en pratique en l'extraction des images d'une vidéo ou d'un flux GStreamer. Dans le cas d'une vidéo, on extrait de la vidéo des images à intervalles fixes, avant 10 d'effectuer les traitements sur l'ensemble des images successivement. Dans le cas d'un flux GStreamer, une image est extraite à intervalle fixe et l'algorithme correspondant au procédé de l'invention défini ci-dessus est appliqué à chaque extraction. 15 Afin d'accélérer le temps de traitement pour chaque image, sa taille est réduite de préférence uniquement dans une dimension verticale, pour ne s'intéresser de fait qu'à la zone dans laquelle se trouve le microphone, située en l'occurrence entre le sommet de la tête des locuteurs et la table dans l'exemple choisi. 20 Une étape de lissage peut optionnellement être intercalée entre la réduction de l'image et sa conversion en un autre format. Selon une possibilité, le premier format colorimétrique est de préférence le format RGB et le second format colorimétrique est le format HSV. Le second format pourrait cependant également être 25 défini dans l'espace colorimétrique CIELAB. L'étape de seuillage consiste en fait en une segmentation de l'image, et s'effectue pour chacune des composantes (H,S,V) obtenues après la conversion ci-dessus. On obtient une image binaire qui met en exergue les zones de l'image ayant des 30 caractéristiques proches de celles des microphones, à savoir une teinte rouge, bleue ou verte, une saturation faible et une forte brillance. Le calcul de l'image intégrale de l'étape ultérieure du procédé permet d'obtenir rapidement le nombre de pixels égaux à 1 dans une 3049745 4 zone en temps constant, quelle que soit la taille de ladite zone. Il suffit en effet de 4 accès à l'image pour connaître la somme des pixels de la zone. La recherche de zones lumineuses s'effectue ensuite par parcours 5 vertical des n pixels de la région, puis des m pixels horizontaux si le nombre de pixels égaux à 1 est supérieur à un premier seuil dans le trajet vertical. On définit des régions d'intérêt et on enregistre leurs coordonnées au-delà d'un nombre prédéterminé de pixels égaux à 1 dans la région étudiée. 10 Les dernières étapes sont décisives pour la détection puisqu'elles effectuent la comparaison avec un modèle préenregistré qui permet d'évaluer le résultat de la détection. Ainsi, pour chaque région d'intérêt définie, on calcule l'histogramme de l'image HSV que l'on compare avec l'histogramme d'un modèle prédéfini de 15 microphone. Il est ensuite, selon l'invention, procédé au calcul de la distance entre les classes de l'histogramme de l'image HSV et celles de l'histogramme du modèle préenregistré de microphone. Si la distance est satisfaisante, c'est-à-dire est en l'occurrence supérieure à un certain seuil, la région d'intérêt correspondante 20 est enregistrée, et la détection du changement de couleur est validée. Il est possible que certaines régions d'intérêt soient proches et il peut être intéressant, dans le cadre du procédé de l'invention, de fusionner ces régions afin de ne comptabiliser qu'une seule 25 détection dans la zone correspondante de l'image. Les régions d'intérêt proches sont en pratique fusionnées lorsque leur distance est inférieure à un seuil prédéterminé. L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence à l'unique figure annexée, qui représente un organigramme 30 schématique du procédé de l'invention. En référence à la figure, le bloc images RVB (1) correspond à l'extraction à intervalles prédéterminés d'images de la séquence vidéo dans un premier format colorimétrique RVB. La réduction de l'image (2) est réalisée par réduction des dimensions de chaque 3049745 5 image par cadrage au moins vertical de l'objet dans lequel se situe le microphone, après reconnaissance de l'emplacement de la tête du locuteur. Une étape de lissage (3) est optionnellement prévue avant la transformation colorimétrique (4) en un second 5 format colorimétrique, par exemple le format HSV. Le seuillage (5) réalise la binarisation avant d'abord le calcul de l'image intégrale (6) puis la recherche de zones lumineuses (7) dans l'image intégrale en traitant successivement des régions de celle-ci de surface prédéterminée de nxm pixels. Le procédé définit des 10 régions d'intérêt au-delà d'un nombre prédéterminé de pixels égaux à 1 dans la région traitée. Une comparaison (8) des régions d'intérêt (ROI) s'effectue par calcul des histogrammes des composantes de l'image pour chaque région d'intérêt (ROI) puis comparaison avec les histogrammes des composantes d'une image d'un 15 modèle de référence et calcul de la distance entre leurs classes. Le test en (9) indique que si la distance en question, référencée dL2, est inférieure à une valeur prédéterminée, on procède à l'enregistrement (10) de la région d'intérêt correspondante. Une éventuelle fusion (11) avec les régions d'intérêt proches peut 20 être réalisée lorsque leur distance est inférieure à un seuil prédéterminé, avant validation de la détection (12). Lorsque le test (9) est négatif, aucune détection n'est validée. 25 REVENDICATIONS1. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini dont la zone de positionnement est incluse dans ou au voisinage d'un objet et dérivable de la reconnaissance dudit objet de dimensions plus importantes que l'élément prédéfini dans des images d'une séquence vidéo enregistrée en temps réel, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : extraction à intervalles prédéterminés d'images de la séquence vidéo dans un premier format colorimétrique; réduction des dimensions de chaque image par cadrage au moins vertical de l'objet dans lequel se situe l'élément, après reconnaissance de l'objet ; conversion de chaque image réduite du premier format colorimétrique en un second format colorimétrique à n composantes facilitant la détection du changement de couleur ; binarisation des images réduites par seuillage desdites composantes ; calcul de l'image intégrale à partir de l'image réduite binarisée ; recherche de zones lumineuses dans l'image intégrale en traitant successivement des régions de celle-ci de surface prédéterminée de nxm pixels et en définissant des régions d'intérêt au-delà d'un nombre prédéterminé de pixels égaux à 1 ; enregistrement des positions des régions d'intérêt dans l'image ; calcul de l'histogramme des composantes de l'image pour chaque région d'intérêt ; comparaison avec les histogramme des composantes de l'image d'un modèle d'élément prédéfini et calcul de la distance entre leurs classes ; 3049745 7 si la distance dL2 est inférieure à une valeur seuil prédéterminée, enregistrement de la région d'intérêt correspondante. 2. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une étape de lissage est intercalée entre la réduction de l'image et sa conversion en un autre format. 3. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier format colorimétrique est le format RGB et le second format colorimétrique est le format HSV. 4. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la recherche de zones lumineuses s'effectue par parcours vertical des n pixels de la région, puis des m pixels horizontaux si le nombre de pixels égaux à 1 est supérieur à un premier seuil dans le trajet vertical. 5. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les régions traitées pour la recherche de zones lumineuses ont une dimension de 20x20 pixels. 6. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les régions d'intérêt proches sont fusionnées lorsque leur distance est inférieure à un seuil prédéterminé. 7. Procédé de détection de changement de couleur ou de l'état allumé ou éteint d'un élément prédéfini selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément prédéfini est la bague à couleur variable d'un microphone 3049745 8 et que l'objet à reconnaître est la tête d'une personne placée derrière ledit microphone.