Brevet FR3119698A1 — publié le 20220812

DISPOSITIF DE RECONNAISSANCE EXTERNE Le dispositif de reconnaissance externe (10) comprend une unité de détection de position d’objet (11) qui détecte une position d’un objet en mouvement en tant que valeur d’observation, sur la base d’une image ; une unité de détermination de région (12) qui détermine une région à laquelle l’objet en mouvement appartient dans l’image ; une unité d’établissement d’erreur d’observation (13) qui calcule une erreur sur une valeur d’observation, sur la base d’un résultat de détermination ; une unité de prédiction d’état (15) qui prédit un état de l’objet mobile à un moment actuel, sur la base de la valeur d’observation jusqu’à un moment précédent et à l’erreur ; une unité d’association (14) qui associe l’état de l’objet mobile au moment actuel avec la valeur d’observation ; et une unité de mise à jour d’état (16) qui met à jour l’état de l’objet mobile. Figure pour l'abrégé : 1 DISPOSITIF DE RECONNAISSANCE EXTERNE RÉFÉRENCE CROISÉE À UNE DEMANDE ASSOCIÉE La présente demande est basée sur et revendique un bénéfice prioritaire de la demande de brevet japonais n°2021-018600, déposée le 8 février 2021. Domaine de l’invention La présente invention concerne un dispositif de reconnaissance externe. ARRIERE-PLAN Actuellement, divers systèmes d’aide à la conduite ont été développés et commercialisés. L’un de ces systèmes d’aide à la conduite est un système de freinage à atténuation des dommages par collision. Le système de freinage à atténuation des dommages dus aux collisions doit, grâce à un capteur installé dans le véhicule, détecter avec précision un objet (objet mobile) se déplaçant à proximité d’un véhicule, et suivre l’objet mobile. Une technique utilisant un filtre de Kalman est connue comme une technique de suivi d’un objet en mouvement. La technique utilisant un filtre de Kalman peut prédire la position d’un objet mobile à un moment ultérieur à un moment prédéterminé, sur la base du changement de position de l’objet mobile jusqu’au moment prédéterminé. Cependant, cette technique réduit la précision d’une prédiction lorsqu’une erreur d’observation par rapport à une observation obtenue (la position d’un objet mobile détecté) ne peut être fixée avec précision. Lors de l’utilisation d’informations sur un objet mobile détecté sur la base d’une image, l’ampleur d’une erreur d’observation varie en fonction de la position où l’objet mobile est détecté dans l’image. En outre, un objet mobile devant être une cible de suivi peut sortir de l’image et ne pas pouvoir être détecté en fonction de l’angle de vue et de l’angle de montage d’une caméra qui capture une image. Dans ces cas, on craint que le suivi d’un objet en mouvement n’échoue et qu’un véhicule propre n’entre en collision avec l’objet en mouvement. La technique suivante a été suggérée comme méthode de suivi d’un objet en mouvement, en particulier d’une personne, à l’aide d’une caméra montée sur un corps mobile (par exemple, voir JP 2009-089365 A). Plus précisément, des images de la périphérie d’un corps mobile sont capturées à intervalles de temps constants par un dispositif de caméra monté sur un corps mobile dans le champ de vision du dispositif de caméra. Ensuite, un système de traitement d’image spécifie les pixels correspondant à l’objet mobile qui est une cible de suivi, sur la base d’une pluralité d’images précédentes et suivantes dans une série temporelle qui sont obtenues par la capture. Pour chaque objet mobile, un pixel correspondant à un point spatial où l’objet mobile entre en contact avec la surface d’une route et représentant une projection en coordonnées d’image est spécifié. Le mouvement du point spatial qui entre en contact avec la surface de la route est suivi par un estimateur d’état utilisant au moins un vecteur d’état quadridimensionnel dont les composantes sont la position du point spatial entrant en contact avec la surface de la route et une vitesse relative de la surface de la route. Le suivi du mouvement par l’estimateur d’état est réalisé par une étape de génération d’une prédiction pour chaque vecteur d’état, une étape de conversion en coordonnées d’image via une équation de projection adaptée à la prédiction, une étape de calcul d’une erreur attendue dans la prédiction, dans les coordonnées d’image par une matrice de covariance, et une étape de mise à jour en comparant la prédiction avec un pixel extrait dans une image plus récente. Un objet en mouvement est suivi par le suivi du mouvement. RÉSUMÉ Un système, tel qu’un système de freinage à atténuation des dommages par collision, qui estime une quantité de temps jusqu’à la collision en calculant une distance à partir de la position d’un objet mobile autour d’un véhicule, et applique automatiquement les freins sur la base de la quantité de temps estimée lorsqu’il y a un risque de collision doit mesurer correctement une distance à l’objet mobile, et suivre l’objet mobile. Ainsi, afin de réaliser le système de freinage à atténuation des dommages par collisions, il est important non seulement d’effectuer un suivi continu, mais aussi de ne pas suivre un résultat de détection erroné. Lorsque l’état de l’art suggéré par JP 2009-089365 A est appliqué à un système de stationnement automatique, une erreur attendue pour une valeur d’observation devient importante à proximité d’un véhicule propre, et la position la plus récente du véhicule propre est associée à un résultat de détection dévié. Par conséquent, la distance par rapport à un objet en mouvement suivi ne peut pas être mesurée correctement, et il y a donc une crainte qu’un véhicule n’entre en collision avec l’objet en mouvement. La présente divulgation a été faite au vu des circonstances ci-dessus, et vise à fournir un dispositif de reconnaissance externe qui peut effectuer un suivi très précis d’un objet mobile, sur la base d’une image acquise par une caméra. La présente invention concerne un dispositif de reconnaissance externe qui détecte et suit un objet mobile autour d’un corps mobile équipé d’une caméra, le dispositif de reconnaissance externe comprenant : une unité de détection de position d’objet qui détecte la position de l’objet mobile en tant que valeur d’observation, sur la base d’une image capturée par la caméra ; une unité de détermination de région qui détermine une région à laquelle l’objet mobile appartient dans l’image, sur la base de la valeur d’observation détectée par l’unité de détection de position d’objet ; une unité de détermination d’erreur d’observation qui calcule une erreur relative à une valeur d’observation, sur la base d’un résultat d’une détermination par l’unité de détermination de région ; une unité de prédiction d’état qui prédit l’état de l’objet mobile à un moment actuel, sur la base de la valeur d’observation jusqu’à un moment précédent qui est un moment antérieur au moment actuel, et d’une erreur calculée par l’unité d’établissement d’erreur d’observation ; une unité d’association qui associe l’état de l’objet mobile au moment actuel prédit par l’unité de prédiction d’état à la valeur d’observation détectée par l’unité de détection de position d’objet ; et une unité de mise à jour d’état qui met à jour l’état de l’objet mobile, sur la base d’un résultat de l’association par l’unité d’association. Un dispositif de reconnaissance externe selon la présente divulgation peut effectuer un suivi très précis d’un objet en mouvement, en utilisant une image acquise par une caméra. La est un schéma fonctionnel illustrant un dispositif de reconnaissance externe selon un mode de réalisation de la présente invention. La est un diagramme schématique dans lequel une personne et un véhicule sont un exemple de résultat de détection d’un objet en mouvement. La est un schéma illustrant la définition de la position d’un résultat de détection dans une image. La est un organigramme illustrant un flux de traitement selon le premier mode de réalisation. La est un diagramme illustrant la définition d’un système de coordonnées global. La est un diagramme illustrant la définition d’un système de coordonnées du corps mobile. La est un diagramme illustrant un exemple de régions divisées d’une image. La est un diagramme schématique illustrant la façon dont une image est balayée verticalement, comme un exemple de critère de division d’une région. La est un graphique dans lequel une relation d’association de l’ampleur du changement de la distance à une personne est obtenue par calcul à chaque fois qu’une coordonnée y dans une image change d’un [pixel] par balayage sur la , et estimée par une courbe. La est une image aérienne illustrant un exemple de cas où une cible de détection (par exemple, une personne) est relativement éloignée d’un véhicule propre. La est une image aérienne illustrant un exemple de cas où une cible de détection (par exemple, une personne) est relativement proche d’un véhicule propre. La est un diagramme d’un système de coordonnées d’un corps mobile sur lequel la cible de détection illustrée à la et la cible de détection illustrée à la sont chacune projetées. La est un diagramme illustrant un procédé de calcul d’une distance à un véhicule propre à partir de la position d’un résultat de détection dans une image. La est un diagramme illustrant un exemple d’association. La est un diagramme illustrant un exemple d’un résultat de perte de vision. La est un organigramme de traitement pour la mise à jour d’un filtre de Kalman. La est un diagramme illustrant un exemple de tableau de gestion d’état d’un filtre de Kalman. Dispositif de reconnaissance externe (10) configuré pour détecter et suivre un objet mobile autour d’un corps mobile équipé d’une caméra, le dispositif de reconnaissance externe comprenant : - une unité de détection de position d’objet (11) configurée pour détecter une position de l’objet mobile en tant que valeur d’observation, sur la base d’une image (20) capturée par la caméra ; - une unité de détermination de région (12) configurée pour déterminer une région à laquelle l’objet mobile appartient dans l’image (20), sur la base de la valeur d’observation détectée par l’unité de détection de position d’objet (11) ; - une unité de définition d’erreur d’observation (13) configurée pour calculer une erreur relative à une valeur d’observation, sur la base d’un résultat d’une détermination par l’unité de détermination de région (12) ; - une unité de prédiction d’état (15) configurée pour prédire un état de l’objet mobile à un moment actuel, sur la base de la valeur d’observation jusqu’à un moment précédent qui est un moment antérieur au moment actuel et d’une erreur calculée par l’unité d’établissement d’erreur d’observation (13) ; - une unité d’association (14) configurée pour associer l’état de l’objet mobile à l’heure actuelle prédit par l’unité de prédiction d’état (15) avec la valeur d’observation détectée par l’unité de détection de position d’objet (11) ; et - une unité de mise à jour d’état (16) configurée pour mettre à jour l’état de l’objet mobile, sur la base d’un résultat de l’association par l’unité d’association (14). Dispositif de reconnaissance externe selon la revendication 1, dans lequel l’unité de détermination de région (12) est configurée pour déterminer, en utilisant l’image (20) divisée en une pluralité de régions, à laquelle de la pluralité de régions appartient la valeur d’observation dans l’image (20) détectée par l’unité de détection de position d’objet (11), sur la base de paramètres physiques qui sont une position de montage et une orientation de montage de la caméra par rapport au corps mobile, et une distorsion d’objectif. Dispositif de reconnaissance externe selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel lorsque la valeur d’observation dans l’image (20) détectée par l’unité de détection de position d’objet (11) est associée à une région présentant une forte possibilité de ne pas inclure la totalité de l’objet mobile parmi la pluralité de régions, l’objet mobile est détecté par une alternative. Dispositif de reconnaissance externe selon la revendication 3, dans lequel la valeur d’observation dans l’image (20) détectée par l’unité de détection de position d’objet (11) est associée à une région présentant une forte possibilité de ne pas inclure la totalité de l’objet mobile parmi la pluralité de régions, et à un moment de la détection de l’objet mobile par l’alternative, la détection est effectuée à l’intérieur d’une région de l’image (20) calculée selon une valeur prédictive de l’unité de prédiction d’état (15). Dispositif de reconnaissance externe selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel lorsque la valeur d’observation dans l’image (20) détectée par l’unité de détection de position d’objet (11) est associée à une région supérieure à un point de fuite de l’image (20) parmi la pluralité de régions, la position de l’objet mobile est supprimée. Dispositif de reconnaissance externe selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’unité d’établissement d’erreur d’observation (13) est configurée pour - ajouter une erreur supposée dans la valeur d’observation dans l’image (20) détectée par l’unité de détection de position d’objet (11) à la valeur d’observation dans l’image (20) dans chacune des directions vers le haut, vers le bas, vers la droite et vers la gauche de l’image (20), - projeter la valeur d’observation dans l’image (20) à laquelle l’erreur est ajoutée sur un système de coordonnées de corps mobile en utilisant un modèle de sténopé, et - ensuite, définir, comme erreur d’observation, une moyenne des valeurs absolues des différences dans chaque direction par rapport à une position où la valeur d’observation dans l’image (20) est projetée sur un système de coordonnées de corps mobile. Dispositif de reconnaissance externe selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’unité d’association (14) est configurée pour - associer, en utilisant une distance de Mahalanobis, l’état de l’objet mobile à l’heure actuelle prédit par l’unité de prédiction d’état (15) avec la valeur d’observation détectée par l’unité de détection de position d’objet (11), et - vérifier, par un test du chi carré, un résultat de l’association par l’unité d’association (14). Dispositif de reconnaissance externe selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’unité de prédiction d’état (15) est configurée pour prédire la valeur d’observation en utilisant des informations de mouvement du corps mobile, non pas sur des coordonnées de l’image (20) mais sur un système de coordonnées dans lequel un point au démarrage du système est une origine, et l’unité de mise à jour d’état (16) est configurée pour mettre à jour la valeur d’observation sur le système de coordonnées prédit par l’unité de prédiction d’état (15), et suit un objet mobile cible. Dispositif de reconnaissance externe selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel dans un estimateur d’état comprenant l’unité de prédiction d’état (15) et l’unité de mise à jour d’état (16), lorsqu’une cible de suivi présente un état interne comprenant une vitesse, l’unité de mise à jour d’état (16) est configurée pour calculer une vitesse de déplacement de la cible de suivi, sur la base d’une valeur d’observation associée à chaque estimateur d’état. Dispositif de reconnaissance externe selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel lorsque la valeur d’observation n’est pas obtenue par un estimateur d’état comprenant l’unité de prédiction d’état (15) et l’unité de mise à jour d’état (16), un état interne et une matrice de covariance d’erreur sont mis à jour par l’unité de mise à jour d’état (16), en utilisant un résultat de prédiction de l’unité de prédiction d’état (15).