Brevet FR3100914A1 — publié le 20210319

L’invention concerne un procédé d’élaboration d’une image globale (Img5) de l’environnement d’un véhicule automobile, comprenant : - une étape d’acquisition d’au moins deux images élémentaires d’une même scène de l’environnement vue sous des angles et/ou depuis des positions différentes, et - une étape d’élaboration de ladite image globale en combinant lesdites au moins deux images élémentaires. Selon l’invention, l’image globale est élaborée en distordant les images élémentaires de telle sorte que l’image globale présente un taux de distorsion strictement supérieure à celui desdites au moins deux images élémentaires. Figure pour l’abrégé : Fig.12 Procédé d’élaboration d’une image distordue Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale le domaine du traitement d’images. Elle concerne plus particulièrement un procédé d’élaboration d’une image globale représentant une vue grand angle de type fisheye de l’environnement d’un véhicule automobile, comprenant : - une étape d’acquisition d’au moins trois images élémentaires de type non distordu d’une même scène de l’environnement vue sous des angles et/ou depuis des positions différentes, et - une étape d’élaboration de ladite image globale en combinant lesdites au moins trois images élémentaires. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la conception de véhicules automobiles et dans le calibrage de capteurs d’images équipant des véhicules automobiles. Etat de la technique Il est connu d’équiper un véhicule automobile d’une ou de plusieurs caméras à grand angle, dont les objectifs sont qualifiés de « fish-eye ». Ces caméras permettent de capturer des images de l’environnement avec un très grand champ de vision. Un inconvénient de ces objectifs est qu’ils génèrent une forte distorsion des images qu’ils acquièrent. Ce phénomène de distorsion est en pratique une aberration qui déforme les images acquises, l’amplitude de la déformation étant fonction de la position de la zone de l'image considérée. Il est alors connu et courant de chercher à corriger ce phénomène, en appliquant des algorithmes de correction de la distorsion. Lors de la conception d’un véhicule automobile équipé d’une caméra grand angle, il s’avère nécessaire de faire des essais de positionnement de cette caméra de façon à ce que cette dernière capture une vue adéquate de l’environnement du véhicule. Ces essais sont généralement réalisés sur des véhicules de tests et s’avèrent onéreux à réaliser. Présentation de l'invention Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un procédé d’élaboration tel que défini en introduction, dans lequel l’image globale est élaborée en distordant les images élémentaires, de telle sorte que l’image globale présente une distorsion définie selon un modèle de distorsion d’une caméra de type fisheye prédéterminée. Ainsi, l’invention va à l’encontre du processus couramment utilisé, en ce sens qu’elle propose de distordre des images plutôt que de corriger la distorsion. L’invention présente plusieurs applications pratiques, qui seront bien décrites ci-après. Elle permet ainsi de réduire le coût de conception d’un véhicule et de faciliter le calibrage de caméras sur un véhicule. D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes : - l’image globale est élaborée de telle sorte qu’elle représente ladite scène vue depuis une position et une orientation prédéterminées, - une première des images élémentaires est acquise de façon à représenter ladite scène vue depuis lesdites position et orientation prédéterminées, - une partie centrale de l’image globale est obtenue en appliquant uniquement un algorithme de distorsion à la première image élémentaire, - les autres des images élémentaires sont acquises de façon à représenter ladite scène vue depuis des positions et/ou des orientations distinctes desdites position et/ou orientation prédéterminées, - une partie périphérique de l’image globale est obtenue en appliquant une matrice de changement de repère et un algorithme de distorsion aux autres des images élémentaires ; - les autres des images élémentaires sont acquises par des capteurs d’images, la partie périphérique de l’image globale étant obtenue en tenant compte des distances entre lesdits capteurs d’images et la scène qui est mesurée par un capteur télémétrique ; - lesdites au moins trois images élémentaires sont générées virtuellement, dans un environnement virtuel dans lequel le véhicule automobile est modélisé ; - lesdites au moins trois images élémentaires sont acquises par des capteurs d’images équipant le véhicule automobile ; - les capteurs d’images sont positionnés sur le véhicule automobile de façon à ce qu’un premier des capteurs d’images présente un axe optique orienté de façon sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du véhicule automobile, et que des deuxième et troisième capteurs d’images présentent des axes optiques qui s’étendent de part et d’autre de l’axe longitudinal, ces deuxième et troisième capteurs d’images étant situés par exemple au niveau des rétroviseurs extérieurs ou au niveau des poignées de portes arrière du véhicule automobile ; - les capteurs d’images sont positionnés sur le véhicule automobile de façon à ce qu’un premier des capteurs d’images, adapté à acquérir ladite première des images élémentaires, présente un axe optique orienté de façon sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du véhicule automobile, et que des deuxième et troisième capteurs d’images présentent des axes optiques orientés sensiblement à angle droit par rapport à l’axe longitudinal. L’invention propose aussi une méthode de détermination de la position et de l’orientation d’une caméra de vue grand angle de type fisheye sur un véhicule automobile, dans laquelle : - on considère un modèle virtuel du véhicule automobile équipé d’au moins quatre capteurs d’images positionnés et/ou orientés différemment de façon à acquérir au moins quatre images élémentaires, - on applique aux images élémentaires un procédé d’élaboration d’une image globale tel que précité, et - on en déduit une position et une orientation idéales pour l’implantation d’un capteur d’images à grand angle sur le modèle virtuel. Avantageusement, les au moins quatre capteurs d’images sont localisés en la même position (i.e. ils partagent le même centre). L’invention propose également une méthode de calibration de capteurs d’images positionnés et/ou orientés différemment sur un véhicule automobile, selon laquelle : - on applique à des images élémentaires acquises par les capteurs d’images un procédé d’élaboration d’une image globale tel que précité, ladite image globale étant formée de différentes parties issues des différentes images élémentaires, - on affiche l’image globale sur un écran de visualisation, et - on corrige la position et ou l’orientation d’au moins un des capteurs d’images de façon à aligner les différentes parties de l’image globale. Préférentiellement, avant d’appliquer le procédé d’élaboration, le véhicule automobile est positionné de telle manière qu’un objet allongé selon une direction verticale entre dans le champ de vision de deux des capteurs d’images. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Procédé d’élaboration d’une image globale (Img0 ; Img5) représentant une vue grand angle de type fisheye de l’environnement d’un véhicule automobile (10), comprenant : - une étape d’acquisition d’au moins trois images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4) de type non distordu d’une même scène de l’environnement vue sous des angles et/ou depuis des positions différentes, et - une étape d’élaboration de ladite image globale (Img0 ; Img5) en combinant lesdites au moins trois images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4), caractérisé en ce que l’image globale (Img0 ; Img5) est élaborée en distordant les images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4), de telle sorte que l’image globale (Img0 ; Img5) présente une distorsion définie selon un modèle de distorsion d’une caméra de type fisheye prédéterminée. Procédé d’élaboration selon la revendication précédente, dans lequel : - l’image globale (Img0 ; Img5) est élaborée de telle sorte qu’elle représente ladite scène vue depuis une position et une orientation prédéterminées, - une première des images élémentaires (Img1) est acquise de façon à représenter ladite scène vue depuis lesdites position et orientation prédéterminées, - une partie centrale de l’image globale (Img0 ; Img5) est obtenue en appliquant uniquement un algorithme de distorsion à la première image élémentaire (Img1), - les autres des images élémentaires (Img2, Img3, Img4) sont acquises de façon à représenter ladite scène vue depuis des positions et/ou des orientations distinctes desdites position et/ou orientation prédéterminées, et - une partie périphérique de l’image globale (Img0 ; Img5) est obtenue en appliquant une matrice de changement de repère et un algorithme de distorsion aux autres des images élémentaires (Img2, Img3, Img4). Procédé d’élaboration selon la revendication précédente, dans lequel les autres des images élémentaires (Img2, Img3, Img4) sont acquises par des capteurs d’images (22, 23, 24), la partie périphérique de l’image globale (Img0 ; Img5) étant obtenue en tenant compte des distances entre lesdits capteurs d’images (22, 23, 24) et la scène qui est mesurée par un capteur télémétrique. Procédé d’élaboration selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lesdites au moins trois images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4) sont générées virtuellement, dans un environnement virtuel dans lequel le véhicule automobile (10) est modélisé. Procédé d’élaboration selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lesdites au moins trois images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4) sont acquises par des capteurs d’images équipant le véhicule automobile (10). Procédé d’élaboration selon la revendication précédente, dans lequel les capteurs d’images (21, 22, 23) sont positionnés sur le véhicule automobile (10) de façon à ce qu’un premier des capteurs d’images (21) présente un axe optique orienté de façon sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du véhicule automobile, et que des deuxième et troisième capteurs d’images (22, 23) présentent des axes optiques qui s’étendent de part et d’autre de l’axe longitudinal, ces deuxième et troisième capteurs d’images (22, 23) étant situés par exemple au niveau des rétroviseurs extérieurs ou au niveau des poignées de portes arrière du véhicule automobile. Procédé d’élaboration selon l’une des deux revendications précédentes prise en combinaison avec la revendication 2, dans lequel les capteurs d’images (21, 22, 23) sont positionnés sur le véhicule automobile (10) de façon à ce qu’un premier des capteurs d’images (21), adapté à acquérir ladite première des images élémentaires (Img1), présente un axe optique orienté de façon sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du véhicule automobile, et que des deuxième et troisième capteurs d’images (22, 23) présentent des axes optiques orientés sensiblement à angle droit par rapport à l’axe longitudinal. Méthode de détermination de la position et de l’orientation d’une caméra de vue grand angle de type fisheye sur un véhicule automobile (10), dans laquelle : - on considère un modèle virtuel du véhicule automobile (10) équipé d’au moins quatre capteurs d’images (21, 22, 23, 24) positionnés et/ou orientés différemment de façon à acquérir au moins quatre images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4), - on applique aux images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4) un procédé d’élaboration d’une image globale (Img0) conforme à l’une des revendications 1 à 4, et - on en déduit une position et une orientation idéales pour l’implantation d’un capteur d’images à grand angle (11) sur le modèle virtuel. Méthode de détermination selon la revendication précédente, dans lequel les au moins quatre capteurs d’images (21, 22, 23, 24) sont localisés en la même position. Méthode de calibration de capteurs d’images (21, 22, 23, 24) positionnés et/ou orientés différemment sur un véhicule automobile (10), selon laquelle : - on applique à des images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4) acquises par les capteurs d’images (21, 22, 23, 24) un procédé d’élaboration d’une image globale (Img5) conforme à l’une des revendications 5 à 7, ladite image globale (Img5) étant formée de différentes parties issues des différentes images élémentaires (Img1, Img2, Img3, Img4), - on affiche l’image globale (Img5) sur un écran de visualisation, et - on corrige la position et ou l’orientation d’au moins un des capteurs d’images (21, 22, 23, 24) de façon à aligner les différentes parties de l’image globale (Img5).