FR2640452A1

FR2640452A1 - Procede d'extraction en temps reel de points caracteristiques d'une image de television et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede

Info

Publication number: FR2640452A1
Application number: FR8121321A
Authority: FR
Inventors: Christian Richard
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1981-11-13
Filing date: 1981-11-13
Publication date: 1990-06-15
Anticipated expiration: 2001-11-13
Also published as: IT8268313A0; FR2640452B1; GB2228159B; GB2228159A; IT1224112B; DE3241560C1

Abstract

Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'extraction en temps réel de points caractérisant une image de télévision comprend un générateur de points caractéristiques d'image 5 relié à l'analyseur numérique 1 au travers d'une part d'un extracteur de contours spatiaux 3 de chaque image et au travers d'autre part d'un détecteur de mouvement 4 de chaque point d'image. Application à la télévision.

Description

PROCEDE D'EXTRACTION EN TEMPS REEL DE POINTS
CARACTERISTIQUES D'UNE IMAGE DE TELEVISION
ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE
La présente invention concerne un procédé d'extraction en temps réel de points caractéristiques d'une image de télévision et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

On entend par points caractéristiques d'une image les points qui par leur brillance et les brillances des points voisins suffisent à renseigner sur la situation spatiale ou temporelle de l'image.

Ces points sont par exemple situés sur des contours entourant des zones de teinte ou de brillance déterminées de l'image, ou par des points situés dans des zones en mouvement de l'image qui subissent des modifica tlor.s de brillance entre deux analyses d'images successives.

On conçoit que la connaissance de ces seuls points est suffisante pour renseigner à la fois sur le contenu et l'évolution du contenu de l'image. En effet la connaissance des points entourant une zone d'image de teinte ou de brillance déterminée suffit pour situer cette zone à l'intérieur de l'image, de même la connaissance des seuls points qui subissent des variations de brillance suffit à elle seule pour permettre une représentation de l'évolution de l'image dans le temps.

La détection des points caractéristiques d'une image de télévision revet une importance capitale dans le domaine de la transmission des images de télévision par lignes téléphoniques et dans le domaine du traitement d'image, car elle permet d'ignorer les autres points de l'image, en ne transmettant que les points caractéristiques ou en effectuant des traitements que sur ces seuls points caractéristiques. Dans l'un ou l'autre de ces cas le temps de transmission d'une image comme le temps de traitement effectué sur les points de cette image se trouvent réduits.

On connait certains procédés et dispositifs qui permettent de diminuer le nombre de points à transmettre ou à traiter dans une image, mais les résultats obtenus ne sont pas satisfaisants, lorsque le nombre de points analysés dans une image est important et lorsque le nombre de niveaux de gris ou de teintes par point d'image est important. En effet certains procédés restent encore totalement inapplicables lorsque le nombre de niveaux par point d'image à traiter atteint par exemple 256 niveaux de gris ou de teintes différentes.

On conçoit que dans cet exemple le nombre de points caractéristiques à extraire est très important.

On connait également des extracteurs de points caractéristiques constitués essentiellement par des détecteurs des mouvements des points à l'intérieur de l'image. Ces détecteurs, parfaitement adaptés aux situations dans lesquelles l'image est continuement en mouvement, sont inexploitables aux situations dans lesquelles l'image est fixe, puisque dans ces dernières situations aucun point caractéristique n'est détecté.

Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients à l'aide d'un procédé et d'un dispositif qui permettent de réduire considérablement le nombre de points caractéristiques de l'image à prendre en considération pour la transmission ou le traitement d'images de télévision.

Selon l'invention, le procédé d'extraction en temps réel de points caractéristiques d'une image de télévision situés, soit sur le contour de zones fixes de l'image possédant chacune un niveau de brillance ou une teinte déterminée, soit dans des zones en mouvement de l'image, est caractérisé en ce qu'il consiste lorsque l'image est fixe, à mesurer les gradients de brillance de chaque point d'image dans plusieurs directions en comparant, l'écart de brillance de chaque point de l'image avec des points voisins situés dans ces directions à au moins un seuil de brillance prédéterminé pour chaque direction et à sélectionner chaque point dtima- ge lorsque chacun des gradients de brillance du point, est plus grand que le seuil de brillance prédéterminé pour sa direction etlou lorsqu'au moins un des gradients de brillance du point d'image à sélectionner et au moins un gradient de brillance, parmi les gradients de brillance des points voisins, sont chacun supérieurs à la valeur du seuil de brillance prédéterminé correspondant à leur direction de mesure, etlou à extraire, lorsque l'image est mobile, les points en mouvement de l'image dans des zones en mouvement de l'image qui ont subi des variations de brillance entre deux analyses d'images successives.

L'invention a également pour objet un dispositif d'extraction en temps réel de points caractéristiques d'une image transmise à l'aide de signaux vidéo et analysée suivant les lignes et les colonnes d'une matrice de points par un analyseur numérique caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de points caractéristiques d'image relié à l'analyseur numérique au travers, d'une part, d'un extracteur de contours spaciaux de chaque image, et au travers d'autre part, d'un détecteur de mouvement de chaque point d'image.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description faite au regard des dessins annexés, donnée uniquement à titre d'exemple et dans lesquels:
La figure 1 représente sous la forme d'un schéma synoptique le dispositif d'extraction en temps réel de points d'image selon l'invention.

La figure 2 représente l'extracteur de contours spatiaux du dispositif selon l'invention.

La figure 3 représente le générateur de points à fort gradient du dispositif selon l'invention.

La figure 4 représente le générateur de points caractéristiques du dispositif selon l'invention.

Le dispositif représenté à la figure I comprend un analyseur numérique d'image I, recevant sur son entrée E un signal vidéo analogique provenant par exemple d'une caméra de télévision non représentée, une mémoire d'image 2, un extracteur de contours spatiaux 3, un détecteur de mouvement 4 et un générateur de points caractéristiques 5. L'analyseur numérique I alimente d'une part l'entrée de la mémoire d'image 2 et d'autre part les entrées respectives de l'extracteur de contours spatiaux 3 et du détecteur de mouvement 4. Le détecteur de mouvement 4 est d'autre part connecté par une autre entrée à la sortie de la mémoire d'image 2.Le générateur des points caractéristiques 5 comporte deux entrées qui sont reliées respectivement aux sorties de ltextracteur de contours spatiaux 3 et à la sortie du détecteur de mouvement 4. Le générateur 5 délivre sur Sa sortie C les points caractéristiques de l'image.

L'analyseur numérique d'image 1, la mémoire 2 ainsi que le détecteur de mouvement 4, font partie des dispositifs connus des techniques de télévision, pour avoir de plus amples détails sur leur mode de réalisation on pourra se reporter utilement à la description de la demande de brevet français ne 2 387 557.

L'extracteur de contours spatiaux est représenté à la figure 2, il comprend un registre à décalage 6 relié par son entrée à la sortie de l'analyseur numérique I, et par sa sortie à une première entrée d'un comparateur 7 dont la deuxième entrée est également reliée à la sortie de l'analyseur numérique 1. La sortie du comparateur 7 est reliee à l'entrée d'une série de registres à décalage 8 à 12 montés en série.La sortie du registre à décalage 6 est également reliée à l'entrée d'un registre à décalage 13. Un comparateur 14 est relié par une entrée à la sortie du registre à décalage 13 et par son autre entrée à la sortie de l'analyseur numérique 1. Le résultat de la comparaison effectué par le comparateur 14 est transmis à l'entrée d'un registre 15.Les sorties respectives des registres 8 à 12 et du registre 15 ainsi que celles des comparateurs 7 et 14 sont connectées aux entrées respectives d'un générateur de points à fort gradient de brillance 16. La sortie du générateur de points à fort gradient 16 est connectée d'une part à l'entrée d'un registre 17 et d'autre part à l'entrée d'une porte OU 18 dont l'autre entrée est connectée à la sortie du registre 17. Comme précédemment le registre 17 peut être constitué par plusieurs basculeurs.

Un exemple de réalisation d'un générateur de points à fort gradient est représenté à la figure 3. Le générateur représenté comprend un ensemble de porte ET à deux entrées (19,20,21,22), et une porte OU 23 dont les entrées sont reliées respectivement aux sorties des portes ET 19 à 22. Les entrées de la porte ET 19 sont reliées respectivement à la sortie du registre 11 et à la sortie du comparateur 7. Les entrées de la porte ET 20 sont reliées respectivement à la sortie du comparateur 7 et à la sortie du comparateur 14. Les entrées respectives de la porte ET 21 sont reliées, d'une part, à la sortie du comparateur 14 et d'autre part, à la sortie du registre 15. Les entrées respectives de la porte ET 22 sont reliées d'une part à la sortie du registre 13 et d'autre part à la sortie du comparateur 7.

La sortie de la porte OU 23 constitue la sortie du générateur de points à fort gradient.

Le générateur de points caractéristiques 5 est représenté à la figure 4, il comprend une mémoire à décalage 24 reliée par son entrée à la sortie de la porte OU 18 de l'extracteur de contours spatiaux 3 et par sa sortie à l'entrée d'un organe de commutation 25. L'organe de commutation 25 est relié par une deuxième entrée au détecteur de mouvement 4. La sortie de l'organe de commutation 25 constitue la sortie du générateur de points caractéristiques.

Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. A l'émission le signal vidéo provenant de la caméra de télévision est numérisé par l'analyseur numérique 1. Chaque signal vidéo est; représentatif du niveau de brillance d'un point repérable dans l'espace image à l'intérieur d'une matrice de points, arrangée suivant des lignes et des colonnes, de façon que chaque point d'image pu puisse être localisé à l'intersection d'une colonne verticale n et d'une ligne horizontale j de l'espace image.Chaque point image Pin est par conséquent caractérisé par sa brillance qui est traduite par l'analyseur numérique I par un signal électrique Xn qui est appliqué, d'une part, à l'entrée de la mémoire d'image 2 et d'autre part, aux entrées respectives de l'extracteur de contours spatiaux 3 et du détecteur de mouvement 4.Le signal Xn est mémorisé dans la mémoire d'image 2 pendant la durée d'une période de balayage de l'image et est restitué à la fin de cette période sous la forme d'un signal n Les signaux Xn et n représentent par conséquent les brillances du point pl à des instants différents, séparés par une période de balayage de l'image. Le signal Yn est également appliqué à l'entrée du détecteur de mouvement 4.

L'extracteur de contour 3 permet d'extraire les points caractéristiques de l'image situés sur chaque contour entourant une zone de teinte ou de brillance déterminée de l'image, en délivrant à partir du signal courant Xn qui est en cours; d'analyse un signal binaire Sn 1 de niveau
n-I logique I lorsque le point Pn est situé sur un contour ou est voisin de ce contour et un signal de niveau logique 0 lorsqu'il est éloigné du contour.

Le détecteur de mouvement 4 délivre un signal binaire MOUV
j n-k de niveau logique I lorsque la brillance du point Pn analysée dans l'image incidente en cours d'analyse est modifiée par rapport à la brillance qu'il avait dans l'image précédente et un signal binaire de niveau logique 0 lorsque sa brillance n'est pas modifiée.

L'extraction des points caractéristiques en mouvement par le détecteur de mouvement 4 s'effectue,pour les images en mouvement, de la façon décrite dans la demande de brevet français n0 2 387 557, par comparaison de l'état de brillance d'un ensemble de points qui environnent le point courant à l'état de brillance des points environnants homologues de l'image précédente.

L'extraction par l'extracteur de contour 3 s'effectue de la manière décrite ci-après. Le signal de brillance Xi fourni par l'analyseur numérique
I est retardé à l'aide du registre à décalage 6 pour fournir un signal Xn-1j.

Le registre à décalage 13, de longueur égale à une ligne de balayage, fournit le signal homologue à la ligne précédente Xnj-1 l. Lessignaux Xnj et
Xn-1j sont appliqués à l'entrée du comparateur 7 qui délivre un signal
Anj de valeur logique 1 lorsque la valeur absolute de Xnj-Xn-1j est plus grande qu'un seuil de brillance prédéterminé γ.

La valeur binaire 0 ou 1 du signal An représente le gradient de brillance du point Pnmesuré suivant la direction horizontale de l'image.

La mesure effectuée par le comparateur 7 permet par conséquent de détecter les transitions de points à fort gradient de brillance selon les colonnes de l'image.

Pour les transitions de points à fort gradient de brillance selon les lignes horizontales de l'image, une mesure similaire à la précédente est effectuée par le comparateur 14. Le registre à décalage 13 conserve en mémoire le signal de brillance Xn I, et ce signal est comparé au signal de brillance % par le comparateur 14. Le comparateur 14 délivre un signal binaire Dinde. niveau logique de 1 lorsque la valeur absolue de l'écart des brillances Xn - xjn-l est plus grande qu'un certain seuil prédéterminé .

La valeur binaire 0 ou 1 du signal Dn représente le gradient de brillance du point pj mesuré dans la direction verticale de l'image.

n
Les seuils de mesure g et li pourront être rendus ajustables en fonction du type d'image observée suivant qu'elle présente des zones fortement constrastées ou diluées. Dans le cas d'images de télévision peu constrastées, correspondant à des scènes fortement éclairées, la valeur du seuil pourra être ajustée à une valeur faible. Par contre on pourra choisir des valeurs de seuils plus élevées, dans le cas d'images très constrastées
comprenant un nombre de niveaux de brillance peu élevé, pour, suivant le
cas faire apparaître ou disparaitre certains zones de l'image.

Bien que selon le mode de réalisation de l'invention, la mesure des
gradients de brillance s'effectue selon seulement les directions horizonta
les et verticales de l'image, on notera qu'il est possible, sans sortir du
cadre de l'invention, de réaliser des mesures des gradients de chaque point
pnj selon d'autres directions. Il suffit pour cela de mesurer les écarts de
brillance avec des points voisins du point courant qui ne sont pas situés par rapport à lui dans des directions horizontales ou verticales.

Les signaux de sorties ct Dni des deux comparateurs 7 et 14
sont retardés par l'intermédiaire des registres à décalage 8 à 12 d'une
part et 15 d'autre part.

Chaque signal sortant du comparateur 7 est poussé, dans les
registres à décalage 8 à 12 montés en série, au rythme d'une horloge non
représentée progressant au rythme d'échantillonnage des colonnes de
l'image. Le registre 8 de longueur correspondante à une ligne de balayage
moins trois périodes d'échantillonnage présente à sa sortie un signal
retardé An+3j-1 lorsque le signal An se présente à l'entrée du registre 8. Le
signal An+3j-1 correspond au résultat de la comparaison effectuée par le
comparateur 7 sur les signaux de brillance Xn+3j-1 et Xn+2j-1 des points Pn+3j-1 et
pj-1
n+2
Le signal An+3j-1 représente par conséquent la valeur mémorisée du
gradient de brillance du point Pn1+13mesurée suivant la direction horizonta
le de l'image. De façon identique, les registres 9, 10, 11, 12, dont les
longueurs correspondent à une ligne de balayage à laquelle il faut retrancher
respectivement (+2, +1, +0,-I) périodes d'échantillonnage, délivrent à leur
sortie des signaux représentant les valeurs mémorisées des gradients de brillance, An+2j-1 , An+1j-1 , Anj-1 et An-1j-1 des points Pn+2j-1 , Pn+1j-1 Pn j-1 et Pn-1j-1
mesurés dans la direction horizontale de l'image, lorsque le signal Anj est
délivré par le comparateur 7.

De façon similaire le registre 15 mémorise le signal Dn-1j repré-
sentant la valeur du gradient de brillance du point Pin 1 t mesurée suivant
la direction verticale de l'image, à l'aide du comparateur 14, et délivre ce
signal lorsque le signal DJnest présent à son entrée.

Les signaux An et Dn ainsi que les signaux An+3j-1 , An+2j-1 , Anj-1
An-1j-1 et dn-1j sont appliqués aux entrées du générateur de point à fort gradient 16. Le générateur de points à fort gradient 16 pour rôle de filtrer les points à fort gradient de brillance isolés résultant, soit dû bruit, soit de zones fortement texturées, pour ne pas les considérer comme des points caractéristiques de l'image. En effet lorsqu'un point Pnj est isolé, les gradients de brillance An+3j-1 , An+2j-1 , Anj-1 , Anj-1 , An-1j-1 , Dn-1j des points voisins
Pn+3j-1 , Pn+2j-1, Pnj-1 , Pn-1j-1 , Pn-1j ont des valeurs nulles, car dans ce cas les résultats des comparaisons de leurs écarts de brillance avec les points de leur voisinage respectif sont inférieurs aux valeurs de seuil de brillance prédéterminées γ et u.

La prise en compte par le générateur 16 des valeurs des gradients de brillance des points voisins Pn+3j-1 , Pn+2j-1 , Pnj-1 , Pn-1j-1 et Pn-1j permet par conséquent de ne sélectionner chaque point d'image, pour le rendre caractéristique, que lorsque les points voisins possèdent également un gradient de brillance qui est supérieur à l'un des seuils γ ou u considéré.

Le générateur de points à fort gradient 16 représenté à la figure 3 réalise un type de filtrage possible en ne prenant en compte que les gradients de brillance des points Pnj, Pn-1j et Pnj-1 pour délivrer un signal Gnj de niveau logique 1 lorsque le point Pnj analysé est un point caractéristique de l'image.Le signal binaire Gnj délivré par la porte OU 23 prend l'état logique 1 lorsque les signaux Anj-1, Anj, Dnj et Dn-1j représentant les gradients de brillance des points pj-1 et pj mesurés suivant les directions horizontale et verticale de l'image permettent de verifier l'une des équations logiques suivantes:
Anj-1.Anj= 1
Anj.Dnj = 1
Dnj.dn-1j = 1
ou Dn-1j.Anj= 1
L'état binaire 0 ou 1 du signal Gnj est par conséquent déterminé en fonction de l'état binaire des signaux Anj-1, Anj, Dnj et Dn-1j par l'équation logique valeur de seuil de brillance γ et lorsque le point voisin Pn-1j qui le
Un point caractéristique pu est par la suite sélectionné, s'il possède un gradient de brillance A, mesuré dans la direction horizontale de l'image, supérieur au seuil de brillance # et lorsque le point voisin pj-1 homologue de la ligne précédente possède également un gradient de brillance,
mesuré dans la direction horizontale de l'image, supérieur à la valeur de seuil de brillance
Le point Pj@ est aussi sélectionné, s'il possède un gradient de brillance Ajn dans la direction horizontale de l'image, supérieure à la précède sur la même ligne horizontale possède également un gradient de brillance Dn-1j mesuré dans la direction verticale de l'image supérieur à la valeur de seuil de brillance .

Le point Pnj est encore sélectionné, srll possède un gradient de brillance Dnj mesuré dans la direction verticale de l'image, supérieur au seuil de brillance et lorsque le point Pn-1j qui le précède sur la même ligne, possède également un gradient de brillance Dn-1j mesuré dans la direction verticale supérieur au seuil 1l.

Enfin le point Pnj peut également etre sélectionné lorsque ses gradients de brillance, mesurés dans les directions horizontales et verticales de l'image, ont des valeurs supérieures aux seuils de brillance < et 11.

Bien que l'on se soit limité pour la réaLisation du générateur de points à fort gradient de la figure 3 à un ensemble de 4 masques qui ne permet que de prendre en compte les gradients de brillance des points pj et Pnj-1; il est évident qu'il est possible d'utiliser d'autres masques pour prendre en compte, par exemple, des gients de brillance représen tés par les siganux An+3j-1, An+2j-1, An+1j-1 des points voisins Pn+3j-1, Pn+2j-1,
Pn-1j-1 et Pn-1j-1 de la ligne précédente.

Du fait de l'organisation matriciez des points Pnj analysés et du mode d'analyse qui vient d'être exposé les contours continus des zones d'image observées est restitué par le générateur de points à fort gradient de façon discontinue. Ces discontinuités apparaissent d'autant plus accentuées, prenant la forme de marches d'escalier sur des parties de contour dont l'inclinaison par rapport à la direction horizontale est proche de 450
Ceci se produit particulièrement, lorsque les intersections les lignes
d'images avec un contour donnent des points qui ne sont pas confondus
avec les points Pnj de l'organisation matricielle.Dans ce cas comme le
contour traverse une ligne en un point situé entre deux points Pnj 1 et Pnj
le générateur de point à fort gradient 16 va délivrer pour le point
d'intersection de la ligne et du contour, deux signaux Gn-1j et Gnj en créant de ce fait une restitution, en forme de marches d'escalier, du contour de l'image analysée. Pour remédier à cet inconvénient on adjoint au générateur 16 le registre 17 et la porte OU 18.

Le signal Gindélivré par le générateur 16 est appliqué à l'entrée du registre 17 pour être retardé d'une période d'échantillonnage. De cette façon le registre 17 présente à sa sortie un signal Gn-1j l retardé d'une période d'échantillonnage par rapport au signal Gn lorsque le signal Gn se présente à son entrée.Les signaux Gn-1j l et gnj sont appliqués aux entrées du circuit OU 18 qui délivre un signal dont le niveau logique prend l'état 1 lorsque les point Pn-1j ou Pnj sont des points caractéristiques.Cette disposition permet, lorsque un point de contour se trouve situé en deux points pj n-1 et Pjn de l'organisation matricielle, de ne sélectionner que le point caractéristique Pn-1j, puisque dans ce cas le signal Sn-1j prend l'état 1, lorsque le premier point caractéristique Pn-1j est sélectionné et reste à 1 pendant la période d'échantillonnage suivante correspondant à la délivrance du deuxième point caractéristique Pnj.

L'information Sn-1j délivre par la sortie de la porte OU 18 est appliquée à l'entrée de la mémoire à décalage 24 du générateur de points caractéristiques 5. La mémoire à décalage 24 retarde le signal Sn-1j d'une quantité correspondant au nombre de lignes de retard nécessaires et au nombre de points de retard dans la ligne pour être synchronisé au signal correspondant délivré par le détecteur de mouvement 4. La mémoire 24 délivre donc en sortie un signal Sj-p où p correspond au nombre de lignes de retard nécessaires et k au nombre de points de retard ans la ligne. Ce signal est appliqué à l'entrée de l'organe de commutation 25 qui reçoit également l'information de mouvement MOUVj-p provenant du détecteur de mouvement 4. L'organe de commutation 25 délivre un signal Cn-kj-p dont le niveau 1 correspond à un point caractéristique et le niveau 0 à un point non caractéristique. L'organe de commutation 25 permet une sélection entre quatre modes de fonctionnement différents du dispositif selon l'invention.

Dans un premier mode de fonctionnement le dispositif ne prend pas en compte les points en mouvement. Il se peut en effet que dans une application particulière les points en mouvement n'aient pas de sens, en particulier lorsque l'on ne traite que des images fixes. Le dispositif ne considère donc comme points caractéristiques que les points situés dans les contours spatiaux, ces points ne représentant alors que 1 à 6 % des points de l'image lorsque les valeurs de seuil g et u représentent 10% de la dynamique totale, ce qui, pour une définition d'image à 256 niveaux de gris, conduit à des valeurs de 1( et il égales à 25. Dans ce cas l'organe de
Sj-p commutation délivre un signal Cnj k équivalent au signal n-k
Dans un deuxième mode de fonctionnement le dispositif ne prend pas en compte les points situés dans les contours spatiaux. Il se peut en effet que dans des applications particulières, on n'ait à considérer que des images constituées par des points présentant de violents mouvements à forte transition spatiale, en conséquence les points fixes n'apportent pas beaucoup d'informations. Dans ce cas on ne considère donc comme caractéristiques que les points situés dans les zones en mouvement. Dans cette application l'organe de commutation délivre un signal de sortie similaire au signal délivré par le détecteur de mouvement 4.

Dans un troisième mode de fonctionnement l'organe de commuta tion effectue une opération OU logique entre le signal Sni kP et
n-k le signal provenant du détecteur de mouvement 4. Ce mode de fonctionnement est intéressant dans le cas de mouvements lents ou mouvements modérés, dans ce cas on s'intéresse aux contours spatiaux temporels. Ainsi les points de contours spatiaux seront renforcés par réunion de ceux situés dans les zones en mouvement.

Dans un quatrième mode de fonctionnement l'organe de commutation 25 opère une opération ET logique entre le signal Sni kP et
n-k le signal fourni par le détecteur de mouvement 4, dans ce cas, il est intéressant de ne considérer comme caractéristiques que les points situés dans les contours à la fois spatiaux et temporels, ce mode de commutation est tout à fait adapté pour l'estimation de mouvements ou seuls ces points contiennent l'information de déplacement. On concevra aisément que les détails de réalisation de l'organe de commutation 25 n'ont pas besoin d'être représentés, la réalisation des portes "ET, OU logique" nécessaires à son fonctionnement étant tout à fait à la portée de l'homme de l'art.

Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, il faut comprendre que la description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS I. Procédé d'extraction en temps réel de points caractéristiques d'une image de télévision situés, soit sur le contour de zones fixes de l'image possédant chacune un niveau de brillance ou une teinte déterminée, soit dans des zones en mouvement de l'image, caractérisé en ce qu'il consiste lorsque l'image est fixe, à mesurer les gradients de brillance (Anj, Dnj) de chaque point d'image dans plusieurs directions en comparant, l'écart de brillance (Xn-Xn n Xnj-Xnj-1) de chaque point de l'image (PQ avec des points voisins (Pn-1j, Pnj) situés dans ces directions àau moins un seuil de brillance prédéterminée ( g (, ) pour chaque direction et à sélectionner chaque point d'image lorsque chacun des gradients de brillance du point (A D, est plus grand que le seuil de brillance prédéterminé (γ;, ) pour sa direction et/ou lorsqu'au moins un des gradients de brillance Anj, Dk du point d'image à sélectionner et au moins un gradient de brillance (Dn-1j, An-1j-1, Anj-1, An+1j-1, An+2j-1, An+3j-1), parmi les gradients de brillance des points voisins, sont chacun supérieurs à la valeur du seuil de brillance prédéterminé correspondant à leur direction de mesure, et/ou à extraire, lorsque l'image est mobile, les points (P en mouvement de l'image dans des zones en mouvement de l'image qui ont subi des variations de brillance (Xd Ynj) entre deux analyses d'images successives.

2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer le gradient de brillance (Anj) de chaque point d'image dans dans la direction horizontale de l'image. et 2, caractérisé en ce qu'il
3. Procédé selon les revendications consiste à mesurer le gradient de brillance (Dk de chaque point d'image (Dnj)dans la direction verticale de l'image.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner chaque point d'image (pJ lorsque la valeur de son gradient de brillande (Anj) mesurée dans la direction horizontale de l'image est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée (γ) et lorsque le point voisin (Pnj-1) dans la direction verticale de l'image possède également un gradient de brillance (An 1) mesuré dans la direction horizontale de l'image supérieur à une valeur de seuil de brillance prédéterminée ( Y).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner chaque point d'image lorsque la valeur de son gradient de brillance (AQ mesurée dans la direction horizontale de l'image est supérieure à une valeur de seuil de brillance prédéterminée ( & ) et lorsque le point voisin (Pn l) dans la direction horizontale possède également un gradient de brillance (Dn-1j) mesuré dans la direction verticale, supérieur à une valeur de seuil prédéterminée ( ).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner chaque point d'image (Pn) lorsque la valeur de son gradient de brillance (Dn) mesurée dans la direction verticale de l'image est supérieure à un seuil de brillance prédéterminé (ij) et lorsque le point voisin dans la direction horizontale (pi I) possède également un gradient de brillance (Dn 2 mesuré dans la direction verticale de l'image supérieur au seuil de brillance prédéterminé (A) dans cette direction.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à sélectionner chaque point d'image lorsque ses gradients de brillance (AJn Dnj) mesurés dans les directions horizontales et verticales de l'image ont des valeurs respectivement supérieures aux seuils de brillance prédéterminés ( Y, p) définis pour chacune de ces directions.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à n'extraire qu'un seul point caractéristique (Pnj) lorsque deux points adjacents (Pn-1j, Pnj) sur une même ligne horizontale sont sélectionnés.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à ne prendre en compte comme points caractéristiques que les points caractéristiques fixes.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à ne prendre en compte comme points caractéristiques que les points caractéristiques en mouvement.

Il. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à ne prendre en compte comme points caractéristiques que les points caractéristiques fixes de l'image renforcés par la réunion des points caractéristiques en mouvement.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à ne prendre en compte comme points caractéristiques que les points formés par l'union des points caractéristiques fixes avec les points caractéristiques en mouvement.
13. Dispositif d'extraction en temps réel de points caractéristiques d'une image de télévision transmise à l'aide de signaux vidéo et analysée suivant les lignes et les colonnes d'une matrice de points par un analyseur numérique (1), caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de points caractéristiques d'image (5) relié à l'analyseur numérique (1 > au travers d'une part d'un extracteur du contour spatial (3) de chaque point d'image et au travers d'autre part d'un détecteur de mouvement (4) de chaque point d'image.

i 4. Dispositif d'extraction en temps réel de points caractéristiques d'une image transmise à l'aide de signaux vidéo selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'extracteur de contour spatial (3) comprend un premier comparateur (7) relié par une première entrée à la sortie de l'analyseur d'image (1) pour recevoir le signal vidéo ( < ) courant et par une deuxième entrée à la sortie d'un premier registre (6) dans lequel se trouve mémorisé le signal vidéo précédent Xj appartenant à la même ligne que le signal vidéo courant, le premier comparateur (7) délivrant un signal binaire de niveau 1 lorsque la valeur absolue de l'écart des signaux vidéo appliqués à ses entrées est plus grande qu'un seuil prédéterminé, un deuxième comparateur (14) relié par une entrée à la sortie de l'analyseur d'image pour recevoir le signal vidéo XX courant et par une deuxième entrée à la sortie d'un deuxième registre (13) dans lequel se trouve mémorisé le signal vidéo homologue au signal vidéo courant de la ligne précédente, le deuxième comparateur (14) délivrant un signal binaire de niveau 1 lorsque la valeur absolue de l'écart des signaux vidéo appliqués à ses entrées est plus grande qu'un certain seuil prédéterminé, des registres à décalage (8 à 12) montés en série, l'entrée du premier registre (8) étant reliée à la sortie du premier comparateur (7) et dans lesquels sont mémorisés les résultats des comparaisons effectuées pour les points de la ligne précédente par le premier comparateur (7), un registre à décalage (15) relié à la sortie du deuxième comparateur (14) dans lequel se trouve mémorisé le résultat de la comparaison effectuée par le deuxième comparateur (14) et un générateur de points à fort gradient (16) relié par ses entrées aux sorties des registres à décalage (8, 9, 10, 11, 12, 15).
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend un registre à décalage (17) relié à la sortie du générateur de points à fort gradient (16) pour mémoriser le point à fort gradient de la colonne précédente.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit "OU" (18) dont une entrée est reliée à la sortie du générateur de point (16) et dont l'autre entrée est reliée à la sortie du registre à décalage (17) pour mémoriser le point à fort gradient de la colonne précédente.
17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que le générateur de points à fort gradient (16) comprend plusieurs masques (19, 20, 21, 22) pour filtrer les points à fort gradient de brillance isolés.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que le détecteur de mouvement (4) est relié par une entrée à la sortie de l'analyseur d'image (1) et par une deuxième entrée à la sortie d'une mémoire d'image (2) contenant le signal vidéo de mêmes coordonnées que le signal courant mais correspondant à l'image précé dente.
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que le générateur de points caractéristiques (5) comprend une mémoire à décalage (24) reliée par son entrée à la sortie de l'extracteur de contour spatial (3) et dont la sortie est reliée à une première entrée d'un organe de commutation (25), une deuxième entrée de l'organe de commutation (25) étant reliée à la sortie du détecteur de mouvement (4).