Brevet FR3074595A1 — publié le 20190607

PROCEDE D'IDENTIFICATION D'UNE CIBLE AU MOYEN D'UNE CAMERA EMBARQUEE HAUTE RESOLUTION. L'invention se rapporte a un procede d'identification d'une cible au moyen d'une camera embarquee haute resolution. Certains vehicules sont equipes de systernes de perception bases sur des cameras. La multiplication des objets a reconnaitre dans les scenes filmees requierent des capacites de calcul de plus en plus elevees. La capacite de calcul implantable etant limit& par ('architecture vehicule (taille des calculateurs, consommation, capacite de refroidissement, ...), la taille des capteurs reste modeste. Par consequent, la resolution angulaire des cameras est un compromis entre la largeur de champ et la portee. Plus le champ est large, et plus la resolution angulaire est faible et la capacite a distinguer des objets est alors limit& aux courtes distances. Le procede decrit dans EP2000977 permet de faciliter la detection de cibles dans l'environnement compris dans le champ de la camera. Le mode de fonctionnement se fait en plusieurs &apes a savoir : la selection d'un mode de detection, la definition d'une region d'interet, ('application d'une resolution dorm& pour ladite region d'interet et la detection d'une cible dans la region definie, pour calculer sa position comparee au referentiel initial. L'atout principal d'un tel procede est qu'il permet une detection de vehicule precise et en temps reel : en effet, it est possible via cette methode de recluire la resolution lorsque ('objet est proche (ce qui permet un gain en temps de calcul) et de l'augmenter si la cible est eloignee (pour rester précis). En revanche, un inconvenient important de ce procede est que le choix de la resolution se fait apres avoir defini les regions d'interet, et aucune indication n'est dorm& sur la resolution initiale de ('image. Un procede selon ('invention permet d'identifier avec une grande 30 precision les cibles se presentant sur la route devant le vehicule, tout en recluisant le temps de calcul pour parvenir a cette identification. 2 L'invention a pour objet un procede d'identification d'une cible l'exterieur d'un vehicule a partir d'une camera embarquee dans ledit vehicule et dotee d'une optique large champ et d'un capteur de grande capacite. La principale caracteristique d'un procede selon l'invention, est qu'il 5 comprend les &apes suivantes : -une etape d'acquisition d'une premiere image en haute definition avec la camera, -une etape de sous-echantillonnage de la premiere image acquise consistant a diminuer la definition de celle-ci, 10 -une etape de detection sur l'image sous-echantillonnee d'au moins une zone comprenant une cible a identifier, -une etape de selection d'au moins une image secondaire en haute definition et de dimension reduite, correspondant a ladite au moins une zone, 15 -une etape de traitement de chaque image secondaire afin d'identifier la cible correspondante. En effet, en sous-echantillonnant la premiere image initiale, c'est-adire en divisant par exemple le nombre de pixels par 16, on obtient une image sous-echantillonnee plus petite mais qui conserve un large champ. Ainsi, 20 malgre la resolution plus faible de l'image, on parvient a identifier les informations proches, comme la selection des zones a traiter (ligne, panneau, voie au centre) et ce, avec un temps de calcul nettement plus court. Ainsi, partir des regions selectionnees sur l'image sous-echantillonnee, on peut selectionner sur la premiere image, des images secondaires de haute 25 resolution et effectuer des traitements plus précis. Le principe d'un tel procede est de passer par une etape de sous-echantillonnage de l'image initiale, afin de reduire les temps de calcul. Preferentiellement, un procede selon l'invention est realise au moyen d'un calculateur embarque dans le vehicule et possedant 3 les logiciels adaptes pour realiser toutes les &apes dudit procede. Chaque zone detect& contenant une cible, peut revetir toute forme, et etre par exemple carree, rectangulaire ou circulaire. Preferentiellement, la forme et les dimensions de ladite zone sont dictees par la forme de ladite cible. La camera 5 peut etre une camera avant apte a enregistrer une scene situ& a l'avant du vehicule, ou une camera arriere apte a enregistrer une scene situ& a l'arriere du vehicule, ou une camera laterale apte a enregistrer une scene situ& sur le cote du vehicule. De fawn avantageuse, le vehicule peut egalement comprendre plusieurs cameras, et un procede selon ('invention peut etre 10 appliqué a chacune des cameras. De fawn generale, une cible est constitu& par tout element susceptible de conditionner les phases de roulage et/ou d'arret du vehicule. Chaque cible peut etre, soit statique comme par exemple un panneau de signalisation, ou mobile comme par exemple un pieton ou un autre vehicule. 15 Avantageusement, la premiere image acquise est pixelisee, l'etape d'echantillonnage consistant a diviser par un facteur donne le nombre de pixels de ladite premiere image. De cette maniere, ('image a haute resolution pour laquelle tous les contours des differents elements apparaissent de fawn tres nette, est transform& en une image a faible resolution, pour laquelle les 20 differents contours deviennent un peu plus flous. De fawn preferentielle, le facteur est compris entre 10 et 25. En effet, afin que le temps de calcul soit significativement diminue, il est important que ce facteur soit relativement eleve. Preferentiellement, lors de l'etape de detection, il y aura autant de 25 zones qu'il y a de cibles detectees. De cette maniere, chaque zone detect& comprend une seule cible, evitant toute confusion d'identification liee a la presence d'une deuxieme cible dans la meme zone. De fawn avantageuse, lors de l'etape de detection, la zone est choisie de telle maniere que la cible soit centr& dans ladite zone. De cette maniere, 30 chaque image secondaire comprendra systematiquement l'integralite de la 4 cible, sans risque de ne voir que partiellement ladite cible et donc d'entraver sa reconnaissance. Avantageusement, le capteur de la camera est superieur a 3 Megapixels. 5 De fawn preferentielle, le capteur de la camera est compris entre 10 et 20 Megapixels. Preferentiellement, la camera est orient& vers ravant du vehicule, les images acquises par celle-ci illustrant une scene situ& a l'avant dudit vehicule. Generalement, lors d'une phase de roulage, un vehicule est amene 10 progresser tres majoritairement vers ravant. II y a donc un interet important a detecter les cibles situees devant le vehicule afin d'ameliorer et de securiser les conditions de roulage dudit vehicule. De fawn avantageuse, une cible est constituee par tout element exterieur au vehicule et qui va conditionner revolution dudit vehicule sur la 15 voie empruntee. Le terme « cible » designe tout type d'element statique ou mobile, susceptible d'influer sur Ia progression du vehicule le long d'une voie. De fawn non-exhaustive, une telle cible peut etre constituee par un panneau de signalisation, un marquage particulier sur Ia route, un autre vehicule, un pieton, un cycliste, etc. 20 Un procede d'identification selon l'invention presente ravantage de pouvoir mettre en oeuvre des images en haute resolution, tout en diminuant significativement le temps de calcul lie a ('identification d'une cible apparaissant sur lesdites images. II a de plus l'avantage de pouvoir etre utilise sans avoir a modifier en profondeur les procedes existants. En effet, it suffit 25 d'implanter le logiciel adapte dans le calculateur embarque, afin de pouvoir notamment sous-echantillonnee ('image haute definition. On donne ci-apres, une description detainee d'un mode de realisation prefere d'un procede selon l'invention, en se referant aux figures suivantes : - La figure 1A est une vue schernatique d'un vehicule circulant 5 sur une vole, et dote d'une camera a faible champ et a longue portee, -La figure 1B est une vue schernatique d'un vehicule circulant sur une vole, et dote d'une camera a large champ et a faible 5 portee, - La figure 2A est une vue de face d'un exemple d'image haute resolution prise par une camera haute resolution dans le but de mettre en oeuvre un procede selon l'invention, - La figure 2B est une vue de l'image de la figure 2A resultant 10 d'un sous-echantillonnage de ladite image, - La figure 2C est une vue simplifiee de l'image de la figure 2B et sur laquelle ont ete tracees des zones comprenant des cibles identifier, - Les figures 3A et 3B illustrent deux exemples d'images 15 secondaires recuperees sur l'image haute definition de la figure 2A, et representant les zones apparaissant sur l'image de la figure 2C, - Les figures 4A et 4B sont des vues simplifiees illustrant deux cibles detectees dans les zones apparaissant sur la figure 2C, 20 - La figure 5 est un logigramme illustrant les principales &apes d'un procede d'identification selon l'invention. Actuellement, certains vehicules sont equipes de systernes de perception bases sur des cameras. La multiplication des objets a reconnaitre dans les scenes filmees requierent des capacites de calcul de plus en plus 25 elevees. La capacite de calcul implantable etant limit& par ('architecture vehicule (taille des calculateurs, consommation, capacite de refroidissement, ...), la taille des capteurs reste modeste. Par consequent, la resolution angulaire des cameras est un compromis entre la largeur de champ et la portee. A titre d'exemple, en se referant a la figure 1A, un premier type de 6 camera implant& dans un vehicule 1 peut posseder un faible champ angulaire 2 et une port& importante 3. Dans ce cas, un vehicule secondaire 4, place a une distance importante devant le vehicule 1, apparaitra de fawn nette sur l'image prise par la camera. En revanche, cette camera ne pourra pas filmer 5 des elements disperses lateralement devant le vehicule 1, en raison du faible champ angulaire de la camera. A ('inverse, en se referant a la figure 1B, un deuxierne type de camera implant& dans un vehicule 1 peut posseder une faible port& 5 et un large champ angulaire 6. Dans ce cas, un vehicule secondaire 4 place a une distance 10 importante devant le vehicule 1 apparaitra de fawn floue sur une image prise par la camera, a cause de la faible port& de celle-ci. En revanche, tous les elements disperses lateralement devant et a proximite du vehicule apparaitront sur ladite image. Plus le champ est large, plus la resolution angulaire est faible et la 15 capacite a distinguer des objets est alors limit& aux courtes distances. En se referant a la figure 5, un procede d'identification selon ('invention, visant a identifier une cible situ& devant le vehicule, est realise au moyen d'une camera embarquee dans un vehicule, ladite camera etant dot& d'une optique large champ et d'un capteur de grande capacite, par exemple 20 comprise entre 10 Megapixels et 20 Megapixels. La cible peut etre represent& par tout element fixe ou mobile, susceptible de conditionner les phases de roulage et d'arret du vehicule. De fawn non-exhaustive, une telle cible peut etre constituee par un panneau de signalisation, un marquage particulier sur la route, un autre vehicule, un pieton, un cycliste, un pont, etc. 25 Un tel procede comprend les &apes suivantes : - une etape d'acquisition d'une premiere image haute resolution 100 avec la camera embarquee dans le vehicule, d'une scene situ& devant ledit vehicule. Cette image contient un nombre eleve de pixels, et tous les elements apparaissant sur cette 30 image ont donc un contour net. - une etape de sous-echantillonnage de cette image consistant 7 recluire la resolution de cette image. A titre d'exemple, le nombre de pixels de la premiere image haute resolution peut etre divise par un facteur 16 lors de cette etape de sousechantillonnage. Le contour des elements apparaissant sur 5 cette image sous-echantillonnee 101 devient flou. Compte-tenu du fait que les images font au maximum 20Megapixels, la methode de sous-echantillonnage est a choisir parmi une methode au plus proche voisin, une methode bilineaire et une methode bicubique. II s'agit de methodes preferentielles, mais 10 qui ne sont pas limitatives. - une etape de detection sur l'image sous-echantillonnee 101, d'au moins une zone 15, 16 comprenant une cible 12, 17 a identifier. Malgre la resolution plus faible de l'image, on parvient a identifier les zones 15, 16 a traiter telles que par 15 exemple, une ligne sur la route ou un panneau de signalisation 12, et ce, avec un temps de calcul nettement plus court. De fagon avantageuse, le cadre de chaque zone 15, 16 est rectangulaire et possede quelques pixels de marge. - une etape de selection sur la premiere image 100 acquise d'au 20 moins une image secondaire 102, 103, en haute definition de dimension recluite, correspondant a ladite au moins une zone 15, 16. Les zones identifiees 15, 16 sur l'image sousechantillonnee 101 sont reportees sur la premiere image initiale 100 a haute resolution, d'ou en sont extraites lesdites 25 images secondaires 102, 103 en haute definition et de dimensions recluites correspondant aux dimensions des zones detectees 15, 16. - une etape de traitement de chaque image secondaire 102, 103 afin d'identifier la cible correspondante 12, 17. Comme chaque 30 image secondaire 102, 103 est de dimension recluite par rapport a celle de l'image initiale 100, le temps de traitement 8 destine a identifier chaque cible 12, 17 s'en trouve recluit. Les figures 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 4A et 4B illustrent un exemple concret d'un resultat que peut donner un procede selon ('invention avec un temps de 5 realisation, tres court. Ainsi, en se referant a la figure 2A, la camera embarquee dans le vehicule et dotee d'une optique large champ et d'un capteur de grande capacite, permet d'acquerir une premiere image 100 haute definition d'une scene placee devant le vehicule. Cette scene est notamment composee d'une 10 route avec deux voies 10, 11 d'un panneau de signalisation 12 place sur le bas-cote et d'au moins un vehicule secondaire 17 situe loin devant le vehicule dans lequel est implantee la camera. Tous les elements apparaissant sur cette premiere image 100 sont nets. En se referant a la figure 2B, cette premiere image 100 subit un sous-15 echantillonnage de fagon a recluire son nombre de pixels. Les elements qui apparaissent sur cette image 101 a faible resolution, sont un peu flou. En se referant a la figure 2C, une detection des zones 15, 16 ou sont situees des cibles particulieres 12, 17, a savoir les vehicules secondaires 17 et le panneau de signalisation 12, est realisee sur ('image a faible resolution 101, 20 malgre le fait que les elements soient un peu flous. Cette detection se fait precisement avec un temps de calcul rapide. En se referant aux figures 3A et 3B, ses zones 15, 16 sont reportees sur la premiere image 100 a haute definition, d'ou sont extraites des images secondaires 102, 103 correspond a ces zones 15, 16. Ces images secondaires 25 102, 103 ont une haute definition mais ont des dimensions recluites par rapport a celles de la premiere image 100. En se referant a la figure 3A, une premiere image secondaire 102 represente une premiere zone 15 situ& sur la route devant le vehicule, et en se referant a la figure 3B, une deuxierne image secondaire 103 represente une deuxierne zone 16 situ& sur le cote de la 30 route. En se referant aux figures 4A et 4B, le traitement des deux images secondaires 102, 103 precedentes permet d'identifier les cibles, a savoir une 9 premiere cible constituee de deux vehicules 17, et une deuxierne cible constituee d'un panneau de signalisation 12 indiquant une limitation de vitesse a 100km/h. REVENDICATIONS1. Procede d'identification d'une cible (12, 17) a l'exterieur d'un vehicule a partir d'une camera embarquee dans ledit vehicule et dotee d'une optique large champ et d'un capteur de grande capacite, caracterise en ce qu'il comprend les &apes suivantes, - une etape d'acquisition d'une premiere image (100) en haute definition avec la camera, - une etape de sous-echantillonnage de la premiere image acquise (100) consistant a diminuer la definition de celle-ci, - une etape de detection sur I'image sous-echantillonnee (101) d'au moins une zone (15, 16) comprenant une cible (12, 17) a identifier, - une etape de selection d'au moins une image secondaire (102, 103) en haute definition de dimension reduite, correspondant a ladite au moins une zone (15, 16), - une etape de traitement de chaque image secondaire (102, 103) afin d'identifier la cible correspondante (12, 17). 2. Procede d'identification selon la revendication 1 caracterise en ce que la premiere image acquise (100) est pixelisee, et en ce que l'etape d'echantillonnage consiste a diviser par un facteur donne le nombre de pixels de ladite premiere image (100). 3. Procede d'identification selon la revendication 2, caracterise en ce que le facteur est compris entre 10 et 25. 4. Procede d'identification selon I'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en ce que lors de l'etape de detection, it y aura autant de zones (15, 16) qu'il y a de cibles detectees (12, 17). 11 5. Procede d'identification selon I'une quelconque des revendications 1 a 5, caracterise en ce que lors de retape de detection, Ia zone (15, 16) est choisie de telle maniere que Ia cible (12, 17) soit centree dans ladite zone (15, 16). 5 6. Procede d'identification selon I'une quelconque des revendications 1 a 5, caracterise en ce que le capteur de la camera est superieur a 3 Megapixels. 7. Procede d'identification selon la revendication 6, caracterise en ce que le capteur de la camera est compris entre 10 et 20 Megapixels. 10 8. Procede d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterise en ce que la camera est orient& vers l'avant du vehicule, et en ce que les images acquises (100) par celle-ci illustrent une scene situ& a ravant dudit vehicule. 9. Procede d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, 15 caracterise en ce qu'une cible (12, 17) est constituee par tout element exterieur au vehicule et qui va conditionner revolution dudit vehicule sur le la vole empruntee.