FR2606572A1 - Procede et dispositif pour detecter la presence d'un corps dans une zone predeterminee - Google Patents
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Abstract
ON DETECTE DE MANIERE AUTOMATIQUE PAR ANALYSE D'IMAGES LA PRESENCE D'UN CORPS P1, P2 OU OBJET ANALOGUE DANS UNE ZONE PREDETERMINEE 1, 13. ON MEMORISE UNE IMAGE DE REFERENCE DE LA ZONE PREDETERMINEE 1, 13, CETTE IMAGE ETANT DEFINIE PAR DES COORDONNEES CARTESIENNES ET UN NIVEAU DE GRIS DE SES POINTS. ON COMPARE CONTINUMENT L'IMAGE COURANTE DE LA ZONE PREDETERMINEE A SON IMAGE DE REFERENCE EN REPERANT LES POINTS DE CETTE IMAGE COURANTE QUI PRESENTE UN NIVEAU DE GRIS DIFFERENT PAR RAPPORT AUX POINTS CORRESPONDANTS DE L'IMAGE DE REFERENCE, ET ON SIGNALE UNE REGION DE L'IMAGE COURANTE DANS LAQUELLE LE POURCENTAGE DE POINTS PRESENTANT UN NIVEAU DE GRIS DIFFERENT PAR RAPPORT AUX POINTS CORRESPONDANTS DE L'IMAGE DE REFERENCE EST SUPERIEUR A UNE VALEUR PREDETERMINEE. APPLICATION A LA SURVEILLANCE D'UNE STATION DE VEHICULES DE TRANSPORT EN COMMUN, NOTAMMENT DU TYPE FERROVIAIRE A PILOTAGE AUTOMATIQUE.
Description
La présente invention concerne un procédé pour détecter de maniera automatique par analyse d'images la présence d'un corps DU objet analogue dans une zone prédéterminée.
L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et en particulier un dispositif appliqué à la surveillance d'une station de véhicules de transport en commun, notamment du type ferroviaire a pilotage automatique.
La présente invention vise ainsi plus particuliêrement la sécurisation de ces stations mais elle peut autre appliquée également de façon plus générale à la surveillance par analyse automatique d'images et en particulier à des contr8les de gabarit de véhicules par ce moyen.
fi l'heure actuelle, divers procédés et dispositifs classiques sont déjà mis en oeuvre pour assurer la sécurité des voyageurs dans les stations de véhicules ferroviaires de transport en commun. On utilise en particulier :
- La surveillance des quais de station par caméras vidéo reliées à des écrans de visualisation contrôlés par un agent du personnel d'exploitation. Ce procédé n'est pas sécuritaire en cas d'erreur humaine et par conséquent inapplicable si les trains sont à pilotage automatique.
- La surveillance des quais de station par caméras vidéo reliées à des écrans de visualisation contrôlés par un agent du personnel d'exploitation. Ce procédé n'est pas sécuritaire en cas d'erreur humaine et par conséquent inapplicable si les trains sont à pilotage automatique.
- Les portes paliures installées en bordure des quais de station. Ces dispositifs sont onéreux et difficilement adaptables à certains réseaux de transport qui comportent des trains a profil différent sur une m9me ligne et des stations en courbe. Ils diminuent également l'impact des panneaux publicitaires installés sur un quai pour les voyageurs en attente sur le quai opposé.
- Les fosses anti-suicide et les murs antitraversée.
Un but de la présente invention est de pallier les inconvénients des dispositifs connus en proposant un procédé de détection par analyse automatique d'images et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui puissent autre aisément appliqués à la surveillance d'une station de véhicules de transport en commun, notamment du type ferroviaire à pilotage automatique afin d'assurer une sécurité optimale des voyageurs dans cette station, quelles que soient les conditions d'exploitation de celle-ci et des véhicules de transpor..
Un autre but de l'invention est de compléter le dispositif précité par des moyens empêchant la circulation etlou le vagabondage des piétons sur les voies de circulation des véhicules.
La présente invention vise ainsi un procédé pour détecter de manière automatique par analyse numérique d'images la présence d'un corps ou objet analogue dans une zone prédéterminée.
Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé par les étapes suivantes
- une étape d'initialisation consistant à mémoriser une image de référence de la zone prédéterminée, cette image étant définie par des coordonnées cartésiennes et un niveau de gris de ses points,
- une étape de surveillance consistant à comparer continument l'image courante de la zone prédéterminée à son image de référence, dans laquelle on repère les points de cette image courante qui présentent un niveau de gris différant de celui des points correspondants de l'image de référence de plus d"un nombre de niveaux de gris déterminé,
- une étape de signalisation consistant à signaler une région de l'image courante dans laquelle le pourcentage de points présentant un niveau de gris diffèrent par rapport aux points correspondants de l'image de référence est supérieur à une valeur prédéterminée.
- une étape d'initialisation consistant à mémoriser une image de référence de la zone prédéterminée, cette image étant définie par des coordonnées cartésiennes et un niveau de gris de ses points,
- une étape de surveillance consistant à comparer continument l'image courante de la zone prédéterminée à son image de référence, dans laquelle on repère les points de cette image courante qui présentent un niveau de gris différant de celui des points correspondants de l'image de référence de plus d"un nombre de niveaux de gris déterminé,
- une étape de signalisation consistant à signaler une région de l'image courante dans laquelle le pourcentage de points présentant un niveau de gris diffèrent par rapport aux points correspondants de l'image de référence est supérieur à une valeur prédéterminée.
Si on applique par exemple ce procédé à la surveillance d'une station de véhicules de transport en commun, on peut ainsi, avant l'entrée des véhicules dans la station, détecter de manière entièrement automatique, c'està-dire sans aucune intervention humaine, le dépassement audelà de la bordure du quai de station d'une partie du corps d'un voyageur et/ou la présence d'un voyageur dans la fosse de circulation. Dans ce cas, le déclenchement automatique d'alarmes appropriées permet d'assurer en toute fiabilité la prévention d'accident de voyageurs en stoppant les véhicules avant leur entrée dans la station.On peut aussi assurer la sécurité au départ des véhicules en surveillant les bordures de quais dés la fermeture des portes de ces véhicules afin d'éliminer toute possibilité d'entrainement d'un voyageur pris en tenailles dans l'une de ces portes.
Dans le procédé conforme à l'invention, on utilise au moins une caméra à sortie numérique du type CCD à transfert de charges ou du type classique numérisé.
De préférence, lors de l'étape d'initialisation, on calcule le niveau de gris moyen de l'image vue par la caméra, on règle le temps d'intégration de la caméra s'il s'agit d'une caméra CCD ou son ouverture s'il s'agit d'une caméra classique numérisée de manière à obtenir un niveau de gris moyen dont la valeur soit médiane par rapport à la gamme des niveaux de gris de la caméra et on mémorise l'image de référence vue par la caméra pour ce réglage.
ainsi lorsque lors de l'étape de surveillance, on compare l'image de référence à l'image courante, on peut détecter entre ces deux images un contraste maximal et par conséquent réaliser une détection optimale.
De manière avantageuse, on complète l'étape d'initialisation en introduisant en mémoire les limites d'une région particulière de l'image de référence permettant de restreindre la surveillance ultérieure à une zone de référence comprise dans cette région particulière, et on recherche les coordonnées de cette zone de référence par contraste dans ladite mémoire en balayant ligne par ligne l'image comprise à l'intérieur desdites limites et en sélectionnant à l'intérieur de ces limites les points de cette image qui présentent un niveau de gris supérieur à une valeur déterminée, les caractéristiques de limage de cette zone de référence étant ensuite mémorisées.
On réalise ainsi un précalage de la caméra en limitant artificiellement le champ de vision de cette caméra.
Suivant l'invention également, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité est caractérisé en ce qu'il comprend des caméras à sortie numérique pour surveiller la zone prédéterminée, chaque caméra étant reliée à une carte image comprenant une interface numérique avec cette caméra, des moyens de comptage de points d'image et des moyens formant mémoire pour mémoriser l'image de référence et l'image courante, chaque carte image étant reliée d'une part à une unité de traitement à microprocesseur pour la détection par analyse des images de référence et courante, et d'autre part à une carte moniteur pour visualiser l'image courante, comportant une interface vidéo pour la liaison avec un écran de visualisation vidéo et des moyens formant mémoire pour mémoriser l'image vidéo courante, cette carte moniteur étant elle-mEme reliée à l'unité de traitement, et des moyens d'alimentation des composants précités.
Un tel dispositif est ainsi particulièrement bien adapté à la mise en oeuvre du procédé précité. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le dispositif précité comprend en outre des moyens pour éviter et/ou signaler le franchissement des tympans de la station par des piétons et empêcher ainsi le vagabondage sur les voies de circulation des véhicules en dehors de la station.
Ces moyens comprennent à chaque extrémité de la station, au moins une série de rouleaux sensiblement parallèles disposés dans la fosse de circulation des véhicules, ces rouleaux s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette fosse et de part et d'autre du plan des tympans.
Certains au moins des rouleaux sont entrains en rotation autour de leur axe suivant une direction opposée aux tympans, la mise en rotation de ces rouleaux étant commandée automatiquement lorsque la présence d'un corps ou analogue a été détectée dans la zone prédéterminée
ainsi la rotation des rouleaux tend à ramener vers la station tout piéton cherchant à s'en éloigner en empruntant les voies de circulation des véhicules.
ainsi la rotation des rouleaux tend à ramener vers la station tout piéton cherchant à s'en éloigner en empruntant les voies de circulation des véhicules.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre.
ux dessins annexés donnes à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une vue en plan avec arrachement d'une station de véhicules ferroviaires de transport en commun,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique de cette station suivant le plan II-II de la figure i,
- la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale de la station suivant le plan III-III de la figure 1
- les figures 4 et 5 sont des vues schématiques du champ de vision d'une caméra illustrant des étapes du procédé selon l'invention,
- la figure 6 est un schéma bloc du dispositif électronique pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et,
- la figure 7 est une vue partielle agrandie en coupe transversale de la station montrant les rouleaux.
- la figure 1 est une vue en plan avec arrachement d'une station de véhicules ferroviaires de transport en commun,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique de cette station suivant le plan II-II de la figure i,
- la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale de la station suivant le plan III-III de la figure 1
- les figures 4 et 5 sont des vues schématiques du champ de vision d'une caméra illustrant des étapes du procédé selon l'invention,
- la figure 6 est un schéma bloc du dispositif électronique pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et,
- la figure 7 est une vue partielle agrandie en coupe transversale de la station montrant les rouleaux.
La figure l représente une station métropolitaine souterraine en ligne droite. Cette station comprend une fosse de circulation l contenant deux voies 2 de circulation de trains séparées par un muret central 3. Dans l'exemple représenté (voir également figure 7), les voies 2 sont équipées pour guider des trains montés sur pneumatiques. Chaque voie 2 comprend à cet effet deux pistes 5 de roulement des pneumatiques bordées à l'extérieur par une barre de guidage et d'alimentation 6 et å l'intérieur par un rail 7 prévu pour le guidage du train.
Par ailleurs, chaque voie 2 est bordée par un quai B qui s'étend entre les deux tympans 9 ou limites de la station.
Conformément à l'invention, la station est équipée de caméras lOa à lOf (six dans l'exemple représenté) qui, ainsi qu'on le décrira plus loin, sont utilisées apour détecter de manière automatique par analyse d'images la présence de tout ou partie du corps d'un voyageur dans des zonEs de la station dangereuses pour un piéton en présence des trains, c'est-à-dire les bordures des quais 8 et la fosse de circulation 1.
ainsi, la bordure de chaque quai 8 est surveillée par une paire de caméras lOa, lOb ou lOc, lOd installées chacune en extrémité du quai 8 sur la paroi latérale il correspondante de la station, à environ 2,50 m du sol. La fosse i est surveillée par une paire de caméras 10e, 10f installée chacune sur chaque paroi 12 de tympan 9 surplombant la fosse 1.
Les deux cameras de chaque paire lova, lOb ; lOc, lOd et 10e, 10f sont disposées symétriquement par rapport à l'axe transversal médian de la station et dans un plan perpendiculaire à la surface des quais 8. Dans ce plan, elles sont inclinées vers le 501 de manière que leurs champs de vision se recouvrent dans la partie médiane de la station (voir figure 3). Le caractère redondant de la surveillance dans cette partie permettra d'augmenter la fiabilité de cette surveillance.
De préférence, on restreindra la zone surveillée par chaque caméra de quai à une bande 13 d'une largeur d'environ 20 cm (voir figures i et 3) longeant la bordure de chaque quai 8 et constrastant par sa nuance avec la nuance de fond des quais 8. Cette bande 13 sera par exemple blanche, tandis que la teinte de fond de part et d'autre de celle-ci est gris foncé. Avantageusement, il est prévu (voir figure 3) une remontée des bandes 13 à chaque extrémité des quais 8, sur les parois 11, de façon à obtenir une vision des caméras de quai efficace sur une longueur maximale. On pourra ainsi détecter non seulement un objet au sol sur les bandes 13 mais aussi un profil dont l'ombre portée sera projetée sur les parties de bande 13a peintes sur les parois 11.
On a représenté sur les figures un équipement en caméras d'une station en ligne droite. On comprendra que l'équipement d'une station en courbe nécessitera un nombre supérieur de caméras dans la mesure où le champ de vision de chacune d'elles sera réduit.
Les cambras lOa à 10f sont des caméras à sortie numérique telles que des caméras de type classique numérisé ou de préférence des cameras de type CCD à transfert de charges, à 64 niveaux de gris et 144 x 208 points ou pixels, qui sont bien connues de l'homme du métier. Chaque paire de caméras 10a, lOb ; 10c, 10d et 10e, 10f est reliée à un sous-ensemble électronique 15 tel que celui représenté à la figure 6. Ce sous-ensemble 15 qui est par exemple installé dans un local technique situé dans ou à proximité de la station, est destiné à traiter les images issues des caméras auxquelles il est relié.
Le sous-ensemble 15 comprend essentiellement deux cartes images 16 relies chacune à une caméra, chaque carte image 16 comprenant une interface numérique avec cette caméra, des moyens de comptage de points ou pixels d'image et des moyens formant mémoire pour mémoriser l'image de référence et l'image courante de la zone surveillée par la caméra correspondante, une unité de traitement à microprocesseur 17 reliée à chaque carte image 16 pour la détection par comparaison des images de référence et courante, une carte moniteur le reliée d'une part à l'unité de traitement 17 et aux cartes image 16 et d'autre part à un écran de visualisation vidéo 19 par l'intermédiaire d'une interface vidéo pour visualiser l'image courante.
Le sous-ensemble 15 est également relié à une alimentation 20 fournissant les tensions électriques nécessaires aux composants précités. Dans cet exemple, l'unité de traitement 17 est reliée à un terminal conversationnel 21 par l'intermédiaire d'une interface normalisée de type V 24, par une carte entrées-sorties à une platine de controle 22 et a un poste de controle centralisé du réseau de transport (non représenté). Cette unité 17 comprend également des mémoires RAM, EEPROM et
EPROM. La carte moniteur 18 comprend également une mémoire
RAM pour mémoriser l'image courante en vidéo tandis que son interface vidéo est de type vidéo composite ou RVB (rouge, vert, bleu).Cette mémoire est nécessaire car le cycle de mémorisation en vidéo est plus rapide, de l'ordre de 20 ms, que le cycle d'acquisition et de traitement numériques de l'image courante.
EPROM. La carte moniteur 18 comprend également une mémoire
RAM pour mémoriser l'image courante en vidéo tandis que son interface vidéo est de type vidéo composite ou RVB (rouge, vert, bleu).Cette mémoire est nécessaire car le cycle de mémorisation en vidéo est plus rapide, de l'ordre de 20 ms, que le cycle d'acquisition et de traitement numériques de l'image courante.
Chaque carte image 16 comprend une mémoire RAM de 37 koctets (au moins un octet par pixel) pour l'acquisition nurnérique de l'image courante et une mémoire EEPROM de 37 koctets pour le stockage de l'image de référence. Les cartes d'alimentation 20, de traitement 17, d'image 16 et la carte moniteur 18 sont de préférence de format normalisé 6U.
On explicitera les expressions "image courante" et "image de référence1, lorsqu'on décrira plus loin le fonctionnement des caméras et des sous-ensembles 15.
Suivant l'invention également, la station comprend des moyens pour éviter et signaler le franchissement de ses tympans 9 par des piétons et empocher ainsi le vagabondage sur les voies de circulation des véhicules en dehors de la station. Ces moyens sont mis en oeuvre en même temps que la surveillance par caméra pour renforcer la sécurité des voyageurs et éviter les perturbations sur le réseau de transport.
On voit aux figures 1, 2 et 7 que ces moyens comprennent essentiellement plusieurs séries S1, S2 de rouleaux parallèles 25a, 25b (6 dans l'exemple représenté) disposées sensiblement c8te à côte dans la fosse 1 de < nanière à s'étendre sensiblement sur toute la largeur de cette fosse et å chaque extrémité de la station dans une zone des voies 2 qui s'étend de part et d'autre du plan du tympan 9 correspondant.
Chaque voie 2 comprend ainsi une série auxiliaire S1 entre les barres de guidage 6 et les rails 7 et une série double principale S2 entre les rails 7. Chaque série S1, S2 qui forme convoyeur & rouleaux, s'étend sur une longueur d'environ 5m. Les rouleaux 25a, 25b de chaque série S1, S2 sont implantés selon un pas qui interdit le passage d'un pied entre deux rouleaux adjacents.
Pour implanter les convoyeurs auxiliaires Si qui s'étendent dans l'axe des pistes de roulement 5, on a interrompu celles-ci sur la longueur de ces convoyeurs. La largeur des convoyeurs principaux 52 respectent le gabarit des parties basses des véhicules et le niveau supérieur des rouleaux 25b est sensiblement dans le plan horizontal des files 7a des rails 7. Les rouleaux 25b des convoyeurs 82 sont entrains en rotation autour de leur axe, par exemple par l'intermédiaire d'une channe 26, par un groupe motoréducteur plan 27 disposés sous les convoyeurs 82 avoir figure 7).Le sens de rotation est celui indiqué par les flèches de la figure 1, c'est-å-dire que les rouleaux 25b sont entravés dans la direction opposée au tympan 9 correspondant. Ainsi, la rotation des rouleaux 25b tend a ramener vers la station tout piéton cherchant à s'en éloigner en empruntant les voies de circulation des véhicules. La vitesse de rotation est choisie de manière que le franchissement par un piéton soit impossible. Les rouleaux 25b des convoyeurs S2 peuvent tourner en permanence mais leur mise en rotation est préférentiellement commandée par les caméras de détection 10e et 10f lorsque la présence d'un intrus est repérée dans la fosse 1.
Les rouleaux 25a des convoyeurs auxiliaires S1 sont fous mais leur franchissement est rendu périlleux par la proximité des barres d'alimentation 6. La largeur des rouleaux 25a est sensiblement égale à celle des pistes 5.
Leur niveau supérieur est en-dessous de la surface supérieure des pistes 5 de manière à permettre que les roues métalliques des véhicules portent sur les rails 7 pour assurer la propulsion.
Suivant l'invention également, des barrières infrarouges 30 (figures 1 et 2) installées transversalement aux voies 2 au niveau des tympans 9 permettent simultanément de signaler l'arrivée ou le départ d'un train et le vagabondage sur les voies de circulation 2. A cet effet, chaque voie 2 est équipée à chaque extrémité de la station de deux barrières infrarouges 30 signalant les entrées dans la station par les voies 2 et les sorties de celle-ci par ces voies 2. Chaque barrière 30 comprend par exemple une cellule émettrice et une cellule photoélectrique réceptrice. L'une de ces cellules est fixée sur la paroi du tunnel tandis que l'autre est fixée sur le muret 3.
On va maintenant décrire le procédé de détection conforme à l'invention dans lequel on utilise les caméras 10a à lOf et les sous-ensembles électroniques 15 précédemment décrits. Cette description donne également l'explication du fonctionnement de ces dispositifs.
Pour détecter la présence d'un corps ou objet analogue dans des zones prédéterminées de la station telles que les bordures des quais 8 matérialisées par les bandes 13 ou la fosse de circulation 1, on procède de la façon suivante.
On initialise d'abord chaque dispositif de détection constitué d'un sous-ensemble électronique 15 et d'une paire de cameras de type CCD lova, lOb ; vioc, lOd ou love, lOf. D'une manière générale, cette étape d'initialisation consiste a mémoriser dans la mémoire
EEPROM de chaque carte image 16 une image de référence de la zone surveillée, cette image étant définie par des coordonnées cartésiennes et un niveau de gris de ses points qui sont donc au nombre de 144 x 208, chaque image comportant 144 lignes horizontales et 208 lignes verticales.
EEPROM de chaque carte image 16 une image de référence de la zone surveillée, cette image étant définie par des coordonnées cartésiennes et un niveau de gris de ses points qui sont donc au nombre de 144 x 208, chaque image comportant 144 lignes horizontales et 208 lignes verticales.
A la mise sous tension du dispositif ou sur demande, la station étant vide de voyageurs, l'image vue par la caméra est mémorisée pour un temps d'intégration quelconque des caméras, ce temps d'intégration étant équivalent pour une caméra CCD à l'ouverture d'une caméra classique. Afin d'optimiser la précision de la détection ultérieure, il faut ajuster ce temps d'intégration. ainsi, le microprocesseur de l'unité de traitement 17 est programmé pour calculer le niveau de gris moyen de l'image précitée qui correspond à la moyenne des niveaux de gris de ses points. A partir de cette valeur, on détermine un nouveau temps d'intégration permettant d'obtenir un niveau de gris moyen de cette image dont la valeur soit médiane par rapport à la gamme des -64 niveaux de gris de la caméra, par exemple 30.Une fois ce réglage effectué, on mémorise la nouvelle image correspondant au nouveau temps d'intégration ainsi calculé et constituant l'image de référence.
Pour la fosse 1, les caméras love, 10f sont réglées de manière que le champ de vision résultant de ces deux caméras englobe l'ensemble de la fosse 1.
Pour les bordures de quai 8, on restreint de préférence la zone surveillée à une zone de référence matérialisée par les bandes blanches 13 peintes en bordure des quais B. A la figure 4, on a représenté en traits pleins l'une de ces bandes vue par la caméra et présentant en projection une forme trapézoidale. Lors de la mise en service du dispositif, par exemple lors de l'étape d'initialisation, on définit au moyen du terminal 21 et on introduit en mémoire EEPROM des cartes image 16 les limites P d'une fenêtre de prérecherche (voir figure 4). Cela constitue un précalage des cameras et permet d'éviter un calage de celles-ci sur un objet brillant voisin tels que les rails 7, ce qui entratnerait, lors de la surveillance, des signalisations intempestives telles que l'arrivée d'un train. On recherche ensuite par contraste dans la mémoire
RAM les coordonnées de la zone de référence 13 en balayant ligne par ligne l'image comprise à l'intérieur des limites
P de la fenêtre de prérecherche et en y sélectionnant les points qui présentent un niveau de gris supérieur a une valeur élevée déterminée, par exemple 50. Les coordonnées cartésiennes et les niveaux de gris ainsi déterminés de la zone de référence sont alors stockées dans la mémoire
EEPROM des cartes-image 16. La surveillance de la zone de référence matérialisée par la bande 13 permet de détecter un objet au sol sur cette bande ou un corps empiétant sur celle-ci.On peut par programmation du dispositif choisir une zone de référence plus large que la bande 13 pour surveiller une partie de la fosse 1 longeant la bordure des quais 8 en même temps que la bordure de ces quais. Le choix d'une zone de référence lors de l'étape d'initialisation peut être fait également pour la surveillance de la fosse 1, cette zone de référence étant alors délimitée par les bandes 13 des deux quais 8.
RAM les coordonnées de la zone de référence 13 en balayant ligne par ligne l'image comprise à l'intérieur des limites
P de la fenêtre de prérecherche et en y sélectionnant les points qui présentent un niveau de gris supérieur a une valeur élevée déterminée, par exemple 50. Les coordonnées cartésiennes et les niveaux de gris ainsi déterminés de la zone de référence sont alors stockées dans la mémoire
EEPROM des cartes-image 16. La surveillance de la zone de référence matérialisée par la bande 13 permet de détecter un objet au sol sur cette bande ou un corps empiétant sur celle-ci.On peut par programmation du dispositif choisir une zone de référence plus large que la bande 13 pour surveiller une partie de la fosse 1 longeant la bordure des quais 8 en même temps que la bordure de ces quais. Le choix d'une zone de référence lors de l'étape d'initialisation peut être fait également pour la surveillance de la fosse 1, cette zone de référence étant alors délimitée par les bandes 13 des deux quais 8.
La surveillance proprement dite consiste à comparer continument l'image courante de la zone surveillée, par exemple la zone de référence, c'est-à-dire l'image prise à chaque instant par une caméra et stockée dans la mémoire RAM de la carte image 16 de cette caméra, å son image de référence mémorisée en EEPROM lors de l'étape d'initialisation.
A cet effet, on a programmé le microprocesseur pour qu'il découpe l'image courante (voir figure 5) en tranches AB, BC, CD (par exemple 12 par caméra) correspondant à des régions de la zone surveillée de surface égale. Puis, dans chaque tranche AB, BC, CD, et dans chaque section 'B7, B'C' comprenant une partie égale de deux tranches adjacentes AB, BC, on repère (on en recherche les coordonnées) les points de cette image courante qui présentent un niveau de gris différant du niveau de gris des points correspondants de l'image de référence de plus d'un nombre de niveaux de gris déterminé, par exemple 8.
On calcule alors pour chaque tranche AB, BC, CD et chaque section Arbi, B'C > , le nombre de points présentant la caractéristique précitée et on déclare comme anormale et devant faire l'objet d'une signalisation ou d'une alarme en salle de contrôle centraliste toute tranche ou toute section dans laquelle le pourcentage de ces points est supérieur ou égal à une valeur prédéterminée telle que 20 % qui représente par exemple une surface sensiblement supérieure å celle du pied d'un adulte.Ainsi, à la figure 5, si la surface du corps 35, sur la bande 13, dont les points ont un niveau de gris dont on suppose qu'il diffère de celui des points correspondants de l'image de référence de plus de huit niveaux, représente 10 iC de la tranche B'C et 10 Z de la tranche CC', les tranches B'C et CC' seront considérées comme normales, mais par contre la tranche B'C' dont le corps 35 représente 20 Y. de la surface fera l'objet d'une signalisation.
Le dispositif de détection suivant l'invention peut autre perfectionné en asservissant le temps d'intégration des caméras îOa å 10f aux variations d'éclairement des zones surveillées de manière à éviter que ces variations ou des souillures de fond faussent la surveillance.A cet effet, on compare le niveau de gris moyen N d'une zone déterminée de l'image courante considérée comme normale, au niveau de gris moyen No de la zone correspondante de l'image de référence et on ajuste en permanence le temps d'intégration selon la formule suivante:
T(t) = T(to) + a (No - N)
où T (to) est le temps d'intégration à l'instant to
T (t) est le temps d'intégration à l'instant t
suivant to
a = 0,25
Pratiquement cela revient a modifier le temps d'intégration de manière que le niveau de gris moyen d'une image courante ne conduisant à aucune détection conserve la valeur du niveau de gris moyen de l'image de référence correspondante.
T(t) = T(to) + a (No - N)
où T (to) est le temps d'intégration à l'instant to
T (t) est le temps d'intégration à l'instant t
suivant to
a = 0,25
Pratiquement cela revient a modifier le temps d'intégration de manière que le niveau de gris moyen d'une image courante ne conduisant à aucune détection conserve la valeur du niveau de gris moyen de l'image de référence correspondante.
Un dispositif comprenant les cameras 10a å 10f de la figure 1 permet par exemple les détections suivantes
- une présence P1 sur la bordure du quai 8 et dans la fosse 1 par la caméra lova, et
- une présence P2 dans la fosse 1 soit par la caméra lOa si P2 n'est pas dans la mgme tranche que P1, soit par la caméra 10e. Cette redondance contribue à la suret de la détection.
- une présence P1 sur la bordure du quai 8 et dans la fosse 1 par la caméra lova, et
- une présence P2 dans la fosse 1 soit par la caméra lOa si P2 n'est pas dans la mgme tranche que P1, soit par la caméra 10e. Cette redondance contribue à la suret de la détection.
On comprendra qu'il faut interrompre la surveillance de la fosse 1 lorsque le train pénètre en station et celle des bordures de quais 8 pendant la phase d'ouverture des portes. Ainsi, les informations fournies par les barrières infrarouges 30 permettent en particulier d'inhiber la génération des alarmes correspondant a la détection d'une présence P1 ou P2 dans la fosse 1.
Le dispositif décrit permet également la visualisation permanente de l'image courante sur l'écran de centrale 19 de sorte que la surveillance automatique par analyse d'images peut autre assistée si nécessaire d'une surveillance humaine.
La platine 22 permet de gérer les alarmes émises par le dispositif tandis que le terminal 21 est utilisable pour sa programmation.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et réalisés et on peut y apporter des variantes d'exécution sans sortir du cadre de l'invention.
Ainsi, les extrémités des quais 8 pourraient être rendues infranchissables au moyen d'une maçonnerie appropriée comprenant des portes, par exemple à serrure électromagnétique codée, ne pouvant ître ouvertes que par le personnel d'exploitation afin d'interdire l'accès au tunnel de circulation par les quais.
Les véhicules de transport pourraient Autre également équipés de dispositifs de détection tels que des radars doppler volumétriques ou des détecteurs de rayonnement infrarouge permettant de détecter, lorsque les véhicules sont en station, la chute d'un corps dans la lacune comprise entre deux voitures adjacentes et le quai 8 et d'interdire par conséquent le redémarrage du train.
Par ailleurs, les convoyeurs à rouleaux 82 pourraient entre remplacés par des "tapis roulants".
Claims (14)
1. Procédé pour détecteur de manière automatique par analyse numérique d'images la présence d'un corps (35, PI, PZ) ou objet analogue dans une zone prédéterminée (1, 13), caractérisé par les étapes suivantes ::
- une étape d'initialisation consistant à mémoriser une image de référence de la zone prédéterminée (1, 13), cette image étant définie par les coordonnées cartésiennes et un niveau de gris de ses points,
- une étape de surveillance consistant à comparer continument l'image courante de la zone prédéterminée (1, 13) à son image de référence, dans laquelle on repère les points de cette image courante qui présentent un niveau de gris différant de celui des points correspondants de l'image de référence de plus d'un nombre de niveaux de gris déterminé
- une étape de signalisation consistant à signaler une région de l'image courante dans laquelle le pourcentage de points présentant un niveau de gris différent par rapport aux points correspondants de l'image de référence est supérieur à une valeur prédéterminée.
2. Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel on utilise au moins une caméra (10a à 10+) à sortie numérique du type CCD à transfert de charges ou du type classique numérisé, caractérisé en ce que, lors de l'étape d'initialisation, on calcule le niveau de gris moyen de l'image vue par la caméra, en ce qu'on règle le temps d'intégration (T) de la caméra s'il s'agit d'une caméra CCD ou son ouverture s'il s'agit d'une caméra classique numérisée de manière à obtenir un niveau de gris moyen dont la valeur soit médiane par rapport à la gamme des niveaux de gris de la caméra (10a à 10f) et en ce qu'on mémorise l'image de référence vue par la caméra pour ce réglage.
3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lors de l'étape de surveillance, on découpe l'image courante en tranches (AB,
BC, CD) correspondant à des régions de la zone surveillée de surface égale et en ce qu'on effectue la comparaison avec l'image de référence pour chaque tranche (AB, BC, CD) et pour chaque section (A'B', B'C') comprenant une partie 9gale de deux tranches adjacentes.
4. Procédé conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que dans chaque tranche (ABw BC, CD) et dans chaque section < A'B', B'C') comprenant une partie égale de deux tranchec adjacentes, on repère les points qui présentent un niveau de gris différant du niveau de gris des points correspondants de l'image de référence de plus d'un nombre de niveaux de gris déterminé.
5. Procédé conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'on asservit le temps d'intégration ou l'ouverture des caméras (lOa å 10f) aux variations d'éclairement de la zone surveillée (t, 13).
6. Procédé conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on visualise l'image courante.
7. Procédé conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on complète l'étape d'initialisation en introduisant en mémoire les limites (P) d'une région particulière de l'image de référence permettant de restreindre la surveillance ultérieure à une zone de référence (13) comprise dans cette région particulière et en ce qu'on recherche les coordonnées de cette zone de référence par contraste dans ladite mémoire en balayant ligne par ligne l'image comprise a l'intérieur des limites (P) et en sélectionnant à l'intérieur de ces limites les points de cette image qui présentent un niveau de gris supérieur à une valeur déterminée, les caractéristiques de l'limage de cette zone de référence étant ensuite mémorisées.
8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des caméras à sortie numérique (lova à 10f) pour surveiller- la zone prédéterminée (1, 13), chaque caméra étant reliée à une carte image (16) comprenant une interface numérique avec cette caméra, des moyens de comptage de points d'image et des moyens formant mémoire pour mémoriser l'image de référence et l'image courante, chaque carte (16) entant reliée d'une part à une unité de traitement à microprocesseur (17) pour la détection par analyse des images de référence et courante, et d'autre part à une carte moniteur (18) pour visualiser l'image courante, comportant une interface vidéo pour la liaison avec un écran de visualisation vidéo (19) et des moyens formant mémoire pour mémoriser l'image vidéo courante, cette carte moniteur < 18) étant elle-mEme reliée a l'unité de traitement (17), et des moyens d'alimentation (20) des composants précités.
9. Dispositif conforme à la revendication 8 caractérisé en ce qu'il est appliqué à la surveillance d'une station de véhicules de transport en commun, notamment du type ferroviaire à pilotage automatique.
10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (S1, S2, 30) pour éviter et/ou signaler le franchissement des tympans (9) de la station par des piétons et empocher ainsi le vagabondage sur les voies (2) de circulation des véhicules en dehors de la station.
11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent, à chaque extrémité de la station, des séries (S1, 62) de rouleaux (25a, 25b) sensiblement parallèles et disposés dans la fosse (1) de circulation des véhicules, ces rouleaux s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette fosse et de part et d'autre des tympans (9).
12. Dispositif conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que certains (25b) au moins des rouleaux sont entraînés en rotation autour de leur axe suivant une direction opposée aux tympans (9).
13. Dispositif conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que la mise en rotation des rouleaux (25b) est commandée automatiquement lorsque la présence d'un corps (P1, P2) ou analogue a été détectée dans la zone prédéterminée (1, 13).
14. Dispositif conforme a l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent alternativement ou additionnellement au moins une barrière infrarouge (30) par voie de circulation (2) pour signaler le franchissement des tympans (9) de la station et permettre Pn particulier l'inhibition de certaines au moins des alarmes générées par ce dispositif lorsque la présence diun corps a été détectée dans la zone prédéterminée.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8615555A FR2606572A1 (fr) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Procede et dispositif pour detecter la presence d'un corps dans une zone predeterminee |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8615555A FR2606572A1 (fr) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Procede et dispositif pour detecter la presence d'un corps dans une zone predeterminee |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2606572A1 true FR2606572A1 (fr) | 1988-05-13 |
Family
ID=9340638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8615555A Withdrawn FR2606572A1 (fr) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Procede et dispositif pour detecter la presence d'un corps dans une zone predeterminee |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2606572A1 (fr) |
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