FR2739208A1 - Procede de detection de la presence d'un element sur une portion de voie - Google Patents
Procede de detection de la presence d'un element sur une portion de voie Download PDFInfo
- Publication number
- FR2739208A1 FR2739208A1 FR9511140A FR9511140A FR2739208A1 FR 2739208 A1 FR2739208 A1 FR 2739208A1 FR 9511140 A FR9511140 A FR 9511140A FR 9511140 A FR9511140 A FR 9511140A FR 2739208 A1 FR2739208 A1 FR 2739208A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- image
- reference image
- sum
- pattern
- track
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
- G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé pour détecter la présence d'au moins un élément (P, 2) quelconque sur une portion de voie (1a) de largeur (l) prédéterminée, l'élément (P, 2) présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie. Selon l'invention, on fait correspondre en parallèle chaque point-image réel d'une image réelle à chaque point-image de référence d'une image de référence, on soustrait en parallèle et en intensité chaque point-image de référence à chaque point-image réel correspondant, on effectue une somme en valeur absolue de toutes les soustractions, on compare le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée, et on détermine la présence ou l'absence d'un élément (P, 2) sur ladite partie en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
Description
L'invention concerne un procédé pour détecter la présence d'au moins un élément quelconque sur une portion de voie de largeur prédéterminée, l'élément présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie, ainsi que le dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.
L'invention s'applique notamment à des systèmes de comptage de piétons utilisés par exemple dans des couloirs de métro. Elle peut s'appliquer également au contrôle de l'état d'occupation d'une voie par des véhicules automobiles, d'un tapis roulant transportant des objets tels que des bouteilles, des boites, etc.
On connaît des procédés pour détecter la présence d'au moins un élément quelconque sur une portion de voie, par exemple dans le cadre du comptage de véhicules automobiles sur une voie de circulation, notamment ceux qui sont décrits dans les documents FR-2 685 497, US-4 839 648 et WO-88/06 326.
Le document WO-88/06 326 concerne un système de détection de véhicule qui sert à fournir des données et caractéristiques des conditions du trafic. Ce système comprend une caméra balayant une section de la chaussée et un numériseur servant à convertir les signaux fournis par la caméra en signaux numériques et à fournir des rangées successives de pixels (point-image). Dans ce dispositif, un moniteur vidéo couplé à la caméra fournit une image visuelle du champ de vision dans laquelle une rangée secondaire de pixels correspondant à des sections spécifiques du champ de vision est formée de sorte que les valeurs d'intensité représentatives de la partie choisie du champ de vision sont traitées afin de produire des données caractéristiques de la présence ou du passage des véhicules.
Ces dispositifs sont bien adaptés au trafic des véhicules automobiles compte tenu de la taille de l'élément à détecter. Cependant, ils ne peuvent pas traiter une quantité d'informations importante, tel que cela peut être le cas pour des piétons.
Le document US-4 839 648 concerne plus particulièrement un procédé de détermination de la trajectoire d'un véhicule sur une portion de voie. Ce procédé consiste principalement à former une image réelle principale d'une portion de voie dans un plan formant un angle non nul avec celui de cette portion de voie, à décomposer l'image principale formée en une pluralité de points, à déterminer la relation entre la dimension d'une longueur unitaire prise sensiblement au niveau de la portion de la voie et la dimension de son image formée dans l'image principale, en fonction du nombre de points recouverts par cette image et de l'emplacement de la longueur unitaire sur la portion de voie, à déterminer une image secondaire dans l'image principale, cette image secondaire correspondant à un repaire longitudinal lié au véhicule, et à déterminer les différentes positions successives de l'image secondaire par corrélation du nombre de points qu'elle recouvre, sachant qu'elle correspond, suivant la relation mentionnée, à une longueur constante au niveau de la portion de voie.
Là encore, ce procédé n'est pas adapté pour être utilisé dans le cas du comptage de piétons. En outre, il perd sa fiabilité en cas de trafic dense.
Le document FR-2 685 497 concerne un procédé pour déterminer l'état d'occupation d'une portion de voie apte à être parcourue par des corps de toute nature, le principe de ce procédé consiste à mémoriser des transitions noir-blanc ou blanc-noir puis à détecter leur destructions due au passage d'un piéton ou d'un élément quelconque.
Cependant, ce procédé nécessite une forte puissance de calcul (environ mille transitions à traiter par image), une vérification et un décalage périodique des points de référence (évolution et salissure du motif au sol). En outre, il correspond à une détection "fragile", car cette détection ne repose que sur deux points de l'image, et cela nécessite d'effectuer des traitements ultérieurs pour compenser des erreurs locales, par exemple dans le cas où la personne elle-même recrée des transitions (pull brun et col blanc).
L'invention vise donc à pallier ces inconvénients.
Elle a pour objet un procédé pour détecter la présence d'au moins un élément quelconque sur une portion de voie de largeur prédéterminée, l'élément présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie, qui permet de réduire la puissance de calcul en effectuant certains calculs en parallèle, qui ne nécessite aucun recalage au cours du traitement en intégrant tous les cas particuliers sous forme d'apprentissage, et qui permet une détection fiable puisqu'elle repose en fait sur la comparaison simultanée d'un grand nombre de points répartis sur une partie de l'image.
Elle a en outre pour objet un tel procédé qui permet d'effectuer les calculs de manière très rapide et fiable.
A cet effet, l'invention propose un procédé pour détecter la présence d'au moins un élément quelconque sur une portion de voie de largeur prédéterminée, l'élément présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie, dans lequel
a) on forme une image de référence de la portion de voie correspondant à un état de référence prédéterminé,
b) on mémorise en parallèle au moins une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence,
c) on forme une image réelle de la portion de voie, à un instant donné,
d) on mémorise au moins une partie des pointsimages réels contenus dans l'image réelle formée,
caractérisé en ce que, pour détecter la présence d'un élément, le procédé comporte, en outre, les phases opératoires suivantes
e) on fait correspondre en parallèle chaque pointimage réel à chaque point-image de référence,
f) on soustrait en parallèle et en intensité chaque point-image de référence à chaque point-image réel correspondant,
g) on effectue une somme en valeur absolue de toutes les soustractions,
h) on compare le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée, et
i) on détermine la présence ou l'absence d'un élément sur ladite partie en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
a) on forme une image de référence de la portion de voie correspondant à un état de référence prédéterminé,
b) on mémorise en parallèle au moins une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence,
c) on forme une image réelle de la portion de voie, à un instant donné,
d) on mémorise au moins une partie des pointsimages réels contenus dans l'image réelle formée,
caractérisé en ce que, pour détecter la présence d'un élément, le procédé comporte, en outre, les phases opératoires suivantes
e) on fait correspondre en parallèle chaque pointimage réel à chaque point-image de référence,
f) on soustrait en parallèle et en intensité chaque point-image de référence à chaque point-image réel correspondant,
g) on effectue une somme en valeur absolue de toutes les soustractions,
h) on compare le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée, et
i) on détermine la présence ou l'absence d'un élément sur ladite partie en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
La mise en mémoire et la comparaison des différents points-images de la portion de voie sont donc faites en parallèle et permettent ainsi de réduire la puissance de calcul nécessaire.
Pour améliorer la détection, on applique un motif non uniforme sur au moins une partie de la portion de voie de manière à créer d'autres contrastes avec l'élément à détecter.
En effet, dans la mesure où la comparaison se fait sur un grand nombre de points-images, le motif étant localement non uniforme, on est certain de détecter une présence lorsque c'est réellement le cas.
On peut en outre prévoir de déterminer la position d'un élément dans une image contenant notamment cet élément. A cet effet, l'image de référence est une image uniforme formée en affectant une même valeur de gris à chaque point-image et on mémorise les coordonnées des points-images pour lesquels on a détecté une présence et qui définissent le contour de l'élément détecté.
Dans le cas où l'on utilise un motif, on peut bien entendu effectuer cette détermination de position pour le motif avant de mettre en oeuvre le procédé de détection de manière à pouvoir faire correspondre l'image de référence et l'image réelle.
Pour s'affranchir du recalage en cours de traitement, on peut intègrer dans le procédé tous les cas particuliers.
A cet effet, on forme plusieurs images de référence en fonction de paramètres déterminés tels que par exemple les variations de luminosité ou la présence de taches, on effectue les phases e) à g) pour chaque image de référence, de manière à obtenir un résultat de somme pour chaque image de référence, on compare la valeur du résultat de sommes minimum parmi les valeurs de résultats de sommes obtenues à la valeur de seuil prédéterminée, et on détermine la présence ou l'absence d'un élément sur ladite partie en fonction de la comparaison, selon que la valeur minimum est supérieure ou inférieure à ladite valeur de seuil.
On peut en outre intégrer des modifications du motif et/ou de la portion de voie dues à des éléments extérieurs et intervenant pendant la mise en oeuvre du procédé, telles que par exemple l'apparition de taches créant des transitions supplémentaires. Pour cela, on effectue un apprentissage sur l'image de référence en fonction de son évolution dans le temps, et on forme une image de référence supplémentaire lorsqu'une modification est intervenue.
Dans le cas notamment de la détection de personnes, on décompose le motif et/ou la portion de voie en zones élémentaires localement non uniformes de manière à former des images de référence et des images réelles élémentaires comportant un nombre de points-images prédéterminé, on effectue les phase opératoires b), d) à i) pour chaque image élémentaire et on effectue une synthèse des déterminations obtenues de présence ou d'absence pour chaque image élémentaire de manière à déterminer l'état de présence ou d'absence sur le motif prédéterminé et/ou sur la portion de voie.
Certaines zones élementaires peuvent être symétriques entre elles, notamment dans le cas où le motif est un damier.
L'invention concerne, en outre, un dispositif pour détecter la présence d'au moins un élément quelconque passant sur une portion de voie de largeur prédéterminée, l'élément présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie.
Ce dispositif comporte:
- au moins une caméra pour former d'une part au moins une image de référence de la portion de voie correspondant à un état de référence, et d'autre part au moins une image réelle de la portion de voie à un instant donné,
- des moyens de mémorisation pour mémoriser d'une part une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence et d'autre part, une partie des points-images réels contenus dans l'image réelle,
Selon l'invention, le dispositif comporte en outre::
- des moyens d'association aptes à faire correspondre en parallèle chaque point-image réel à chaque point-image de référence correspondant,
- des moyens de soustraction pour soustraire en parallèle et en intensité chaque point-image de référence de chaque point-image réel correspondant,
- des moyens de sommation pour effectuer la somme en valeur absolue de toutes les soustractions, et
- des moyens de comparaison pour comparer le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée,
la présence ou l'absence d'un élément sur ladite partie étant déterminée en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
- au moins une caméra pour former d'une part au moins une image de référence de la portion de voie correspondant à un état de référence, et d'autre part au moins une image réelle de la portion de voie à un instant donné,
- des moyens de mémorisation pour mémoriser d'une part une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence et d'autre part, une partie des points-images réels contenus dans l'image réelle,
Selon l'invention, le dispositif comporte en outre::
- des moyens d'association aptes à faire correspondre en parallèle chaque point-image réel à chaque point-image de référence correspondant,
- des moyens de soustraction pour soustraire en parallèle et en intensité chaque point-image de référence de chaque point-image réel correspondant,
- des moyens de sommation pour effectuer la somme en valeur absolue de toutes les soustractions, et
- des moyens de comparaison pour comparer le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée,
la présence ou l'absence d'un élément sur ladite partie étant déterminée en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
Suivant un mode de réalisation, la caméra est apte à former plusieurs images de référence en fonction de paramètres prédéterminés, les moyens de comparaison étant aptes à comparer la valeur de résultat de somme minimum parmi les valeurs de résultat de somme obtenues pour chaque image de référence, à la valeur de seuil prédéterminée.
Dans le cas où le motif et/ou la portion de voie est décomposé en zones élémentaires localement non uniformes de manière à former des images de référence et des images réelles élémentaires comportant un nombre de points-images prédéterminé, le dispositif selon l'invention comporte, en outre, des moyens de synthèse destinés à effectuer la synthèse des déterminations obtenues de présence ou d'absence pour chaque image élémentaire de manière à déterminer l'état de présence ou d'absence sur la portion de voie et/ou sur le motif prédéterminé.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte un réseau de neurones, chaque neurone comportant les moyens de mémorisation, les moyens de soustraction et les moyens de sommation, et recevant d'une part les points-images de référence d'une image de référence, et d'autre part, les points-images réels de l'image réelle correspondante.
Ce dispositif peut comporter plusieurs caméras, le nombre de caméras étant fonction de la largeur et de la longueur de la portion de voie à contrôler.
D'autres caractéristiques de l'invention et avantages seront décrits dans ce qui suit en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention en situation de fonctionnement
- la figure 2 est une représentation schématique de l'image obtenue par le procédé selon l'invention
- la figure 3 est un synoptique du dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ; et
- la figure 4 est une représentation schématique partielle du réseau de neurones utilisé dans le procédé selon l'invention.
- la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention en situation de fonctionnement
- la figure 2 est une représentation schématique de l'image obtenue par le procédé selon l'invention
- la figure 3 est un synoptique du dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ; et
- la figure 4 est une représentation schématique partielle du réseau de neurones utilisé dans le procédé selon l'invention.
L'invention s'applique donc notamment au comptage de piétons dans les couloirs de métro, mais elle peut s'appliquer bien entendu à d'autres types de comptage tels que par exemple le comptage de véhicules automobiles dans le trafic routier.
Pour la suite de la description, on se place donc dans le cas d'un couloir de métro 1 de largeur prédéterminée 1, l'élément à détecter étant ici un piéton
P.
P.
Sur une portion la de longueur L, est appliqué un motif 2 qui est localement non uniforme. Dans l'exemple représenté, le motif est de type damier.
Cela étant, la présence du motif 2 n'est pas obligatoire dans la mesure où le principe du procédé réside dans une comparaison point par point. Dans ce cas, on met en oeuvre le procédé selon l'invention directement sur la portion de couloir la.
Mais la présence du motif 2 permet de créer d'autres contrastes avec la personne P à détecter et améliore ainsi l'efficacité du procédé.
De préférence, le damier est appliqué sur la portion de voie la sur toute sa largeur 1 ; cela étant, on peut prévoir de positionner un damier moins large dès lors qu'il est sur le passage des piétons P.
Une caméra 3 est positionnée au-dessus de la portion la de couloir 1 de manière à permettre de détecter le passage des piétons P dans le couloir sans problème de perspective, son angle de vision correspondant à la largeur 1 de la portion de couloir la.
La caméra 3 comporte par exemple des capteurs de type CCD.
L'objectif du procédé selon l'invention ainsi que du dispositif 4 pour la mise en oeuvre de ce procédé réside dans le fait de pouvoir prendre en considération, en parallèle, un certain nombre de points-images obtenus à partir de l'image prise par la caméra 3.
Avant de décrire le procédé et le dispositif, on va définir un certain nombre de termes qui vont être utilisés par la suite afin que la description soit tout à fait claire.
- Etat de référence : c'est l'état correspondant au moment où aucune personne ne passe sur le motif 2 ou sur la portion la
- Image de référence : c'est l'image prise par la caméra 3 correspondant à l'état de référence
- Image réelle : c'est l'image correspondant à une situation réelle dans laquelle il peut y avoir des personnes P qui passent sur la portion la ou sur le motif.
- Image de référence : c'est l'image prise par la caméra 3 correspondant à l'état de référence
- Image réelle : c'est l'image correspondant à une situation réelle dans laquelle il peut y avoir des personnes P qui passent sur la portion la ou sur le motif.
De manière connue, la caméra 3 est reliée en série à un convertisseur analogique numérique 5 et à un dispositif de mémoire image 6. La caméra, le convertisseur, et le dispositif de mémoire image sont commandés en parallèle par un circuit logique de commande 7, l'ensemble formant le système vidéo 8 du dispositif 4 selon l'invention.
On forme donc tout d'abord une image de référence par l'intermédiaire de la caméra 3, de la portion la du couloir 1 correspondant à un état de référence.
Le dispositif de mémoire image 6 utilisé à cet effet peut comporter par exemple une mémoire-image de 256x256 points sur 8 bits (256 niveaux de gris).
On définit ainsi dans le dispositif de mémoire image 6 tous les points-images de référence contenus dans l'image de référence.
Selon l'invention, on mémorise dans des moyens de mémorisation intégrés dans un système de traitement 9, en parallèle, au moins une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence. A cet effet, le système de traitement 9 comporte n entrées El. En, le nombre n correspondant au nombre de points-images à mémoriser.
On obtient ainsi une décomposition point par point de ladite partie du damier ou de la portion la dans le cas où aucune personne ne passe dessus, cette décomposition point par point pouvant être mise à jour en fonction de l'évolution du damier 2 ou de la portion la, par exemple lorsque des taches apparaissent sur ladite partie du damier.
Pour la détection d'une personne P passant sur le damier 2 ou de la portion la, on va donc comparer cette image de référence point par point à une image réelle.
A cet effet, lorsque le dispositif 4 selon l'invention est en fonctionnement, on forme une image réelle de la portion la du couloir 1 à un instant donné, et on définit dans le dispositif de mémoire image 6 tous les points-images réels contenus dans l'image réelle formée par la caméra 3. On mémorise ensuite, dans les moyens de mémorisation présents dans le système de traitement 9, en parallèle au moins une partie des pointsimages réels contenus dans l'image réelle formée, par l'intermédiaire des n entrées El...En.
Pour détecter la présence d'une personne P, on procède ensuite, au niveau du système de traitement 9, de la manière suivante
On fait correspondre, par l'intermédiaire de moyens d'association, en parallèle chaque point-image réel mémorisé respectivement à chaque point-image de référence mémorisé. Cette association peut s'effectuer précisément au moment de la mémorisation des points-images réels.
On fait correspondre, par l'intermédiaire de moyens d'association, en parallèle chaque point-image réel mémorisé respectivement à chaque point-image de référence mémorisé. Cette association peut s'effectuer précisément au moment de la mémorisation des points-images réels.
On soustrait ensuite, en parallèle, la valeur d'intensité de chaque point-image de référence de la valeur d'intensité de chaque point-image réel correspondant.
On obtient ainsi un résultat de soustraction pour chaque point-image de référence et chaque point-image réel associé.
On effectue ensuite , par l'intermédiaire de moyens de sommation, une somme, en valeur absolue, de tous les résultats de soustraction ainsi obtenus, et on compare le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée qui définit le seuil suivant lequel il y a détection d'un élément, sur le motif 2 ou sur la portion la.
Ainsi, si le résultat de la somme est supérieur à la valeur de seuil prédéterminée, on considère qu'il y a une présence, et si le résultat de la somme est inférieur à la valeur de seuil prédéterminée, on considère qu'il n'y a pas de présence.
Dans le cas de la détection de personnes P, compte tenu du rapport de taille entre une personne et le damier 2, il est nécessaire de décomposer la portion la du couloir 1 en zone élémentaire lb. On effectue alors les phases opératoires précédemment décrites pour chaque zone élémentaire lb, le dispositif de mémoire image 6 et le système de traitement 9 étant reliés à des moyens de synthèse 10, tels que par exemple un microcontrôleur, destinés à effectuer un regroupement des zones élémentaires lb de manière à reconstituer l'image d'une personne P à compter. Ce regroupement est effectué par une synthèse des déterminations obtenues de présence ou d'absence pour chaque image élémentaire lb de manière à déterminer l'état de présence ou d'absence sur la portion la ou sur le motif 2 prédéterminé.
Le microcontrôleur 10 a en outre pour fonction de comptabiliser le nombre de personnes P détectées, le résultat du comptage pouvant être ensuite transmis par l'intermédiaire d'un système de transmission 11 et d'un adaptateur pour courant porteur 12 à un concentrateur (non représenté) par un réseau de communication du type réseau à 220 Volts.
Le système de traitement 9, le microcontrôleur 10, le système de transmission 11 et l'adaptateur 12 constituent le système calculateur 13 du dispositif 4 selon l'invention.
Pour le bon fonctionnement du dispositif 4, on utilise la liaison au réseau pour alimenter le système vidéo 8 et le système calculateur 13 par l'intermédiaire de moyens d'alimentation 14 internes au dispositif 4.
Pour permettre le traitement en parallèle des points-images de référence et des points-images réels, le système de traitement 9 comporte un réseau de neurones 15, notamment du type ZISC (IBM), tel que représenté très schématiquement à la figure 4.
Le réseau de neurones 15 comporte un certain nombre de neurones 16 comportant chacun les moyens de mémorisation, les moyens d'association, les moyens de soustraction et les moyens de sommation.
Chaque neurone 16 comporte en outre n entrées El à
En auxquelles sont appliqués respectivement les n pointsimages contenus dans la partie de points-images à traiter.
En auxquelles sont appliqués respectivement les n pointsimages contenus dans la partie de points-images à traiter.
Dans un premier temps, on va donc appliquer les n points-images de référence qui vont être mémorisés dans un neurone 16, et dans un second temps, on appliquera à des instants donnés, les n points-images réels correspondants pour effectuer dans le neurone 16 le traitement de détection tel que décrit précédemment.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, et afin de traiter directement des problèmes dus notamment à l'éclairage et à l'évolution du damier 2 ou de la portion la tels que par exemple des niveaux de luminance différents, ou encore l'apparition de taches sur le damier, on forme plusieurs images de référence en fonction de ces paramètres prédéterminés.
A cet effet, on mémorise au moins une partie des points-images de référence de chaque image de référence en associant à chaque image de référence un neurone 16 de manière à considérer tous les cas possibles d'éclairage ou d'autres paramètres. Et on effectue les étapes du procédé selon l'invention au niveau de chaque neurone 16.
En effet, le damier 2 ou la portion la peut être éclairé de manière différente dans le temps, et si l'on se base sur une seule image de référence, le résultat de la comparaison avec l'image réelle peut être erroné.
Pour s'affranchir de ce problème, on va donc mémoriser dans chaque neurone 16 différentes configurations d'images de référence, par exemple avec des degrés d'éclairage différents, et on appliquera ensuite aux entrées de chaque neurone 16 au moins une partie des points-images réels de l'image réelle formée de manière à s'assurer que l'on prend en considération tous les cas possibles de l'image de référence.
Pour obtenir le bon résultat de détection, on compare ensuite, dans les moyens de comparaison 17, la valeur de résultat de somme minimum parmi les valeurs de résultats de sommes obtenus pour chaque neurone 16 à la valeur de seuil prédéterminée. Et on détermine la présence ou l'absence d'un élément sur la partie de couloir en fonction de cette comparaison.
On peut en outre, à l'aide de ce réseau de neurones 15, effectuer un apprentissage sur l'image de référence en fonction de son évolution dans le temps.
En effet, si l'on constate qu'une tache est apparue par exemple sur le damier 2, on peut choisir de mémoriser dans un neurone 16 supplémentaire, au moins une partie des points-images de référence de l'image de référence correspondant au motif présentant cette tache.
On effectue ainsi un apprentissage du réseau neuronal de tous les cas représentatifs du motif au sol (y compris les modes dégradés tels que des salissures et des effets de lumière).
Le motif du damier 2 a été choisi dans cet exemple, car il correspond à un schéma répétitif et permet ainsi d'utiliser moins de neurones. En effet, dans le cas de la décomposition du motif en zones élémentaires lb, certaines vont être symétriques entre elles. Cela étant, le temps de calcul reste le même que dans le cas d'un schéma non répétitif puisque l'on travaille en parallèle.
On peut bien entendu utiliser d'autres motifs que le damier 2 dès lors que ces motifs sont localement non uniformes, de façon à ne pas trouver le même motif sur une personne passant sur la portion la du couloir 1.
Dans le cas de la détection de personnes, le terme "localement" doit être compris comme correspondant à une surface d'environ 10 cm2.
Le réseau de neurones 15 est également utilisé dans le cas de la décomposition de la portion la du couloir 1 en zones élémentaires lb.
A cet effet, on utilise d'autres neurones 16 du réseau 15 en associant un neurone 16 à chaque zone élémentaire lb de sorte que dans le cas où l'on forme plusieurs images de référence pour chaque zone élémentaire lb , on exploite le réseau 15 suivant deux dimensions.
Dans les réseaux de neurones actuels, on utilise environ six neurones par image complète, sans considérer la mémorisation de plusieurs images de référence.
On peut prévoir d'utiliser plusieurs caméras, le nombre de caméras étant fonction de la largeur 1 et de la longueur L de la portion la de couloir 1 à contrôler.
Dans ce cas, on répertorie au niveau du micro contrôleur 10 un tableau de résultats en abscisse et en ordonnée pour chaque caméra.
Dans l'application décrite, les caméras utilisées sont des caméras noir et blanc. Cela étant, on peut prévoir un motif de couleur sur le sol et on utilise la palette de couleurs dont les niveaux de gris sont équivalents au noir et blanc. Par exemple, on peut faire en sorte que le motif en couleur soit considéré par la caméra noir et blanc comme un damier mais soit vu par les piétons comme un motif plus esthétique.
L'invention concerne en outre un procédé pour déterminer la position d'un élément, ici une personne P ou un motif 2, dans une image contenant notamment cet élément.
Dans cette détermination, on effectue d'une part les étapes du procédé de détection tel que décrit précédemment, l'image de référence étant une image uniforme formée en affectant une même valeur de gris à chaque point-image et, d'autre part, on mémorise les coordonnées des points-images pour lesquels on a détecté une présence, et qui définissent le contour de l'élément détecté.
Dans l'exemple décrit précédemment, ce procédé de détermination est particulièrement utile pour faire correspondre l'image de référence et l'image réelle (caler l'image réelle sur l'image de référence), l'élément à détecter étant alors le motif 2.
Dans ce cas, on détermine la position du motif 2 à l'aide du procédé de détermination décrit ci-dessus avant d'effectuer les étapes a) à i) du procédé de détection décrit précédemment.
On peut ensuite appliquer les autres caractéristiques décrites précédemment du procédé de détection.
Notamment, lorsque l'on utilise un réseau de neurones 15, on peut également enregistrer toutes les configurations d'images uniformes possibles en fonction des paramètres prédéterminés que sont le changement de luminosité ou l'apparition de tâches.
On va donc commencer par mémoriser dans chaque neurone 16 plusieurs images uniformes correspondant à toute la plage possible de niveaux de gris existants et répartis sur l'ensemble du spectre de l'image. On a ainsi comme image de référence ces images uniformes.
On va ensuite comparer, à l'aide du procédé de détection selon l'invention, ces images uniformes à l'image de référence contenant par exemple le motif 2.
Le résultat de la somme sera supérieur à la valeur de seuil prédéterminée dès que l'on effectuera une comparaison entre un point de l'image uniforme et un point du motif 2.
Ainsi, on peut déterminer les coordonnées des points-imagess pour lesquels on a détecté la présence du motif 2 et qui définissent le contour de ce motif détecté.
Ces coordonnées peuvent bien entendu être mémorisées notamment au niveau du système vidéo 8 et seront utilisées ensuite pour caler l'image de référence contenant le motif 2 sur l'image réelle.
Le contenu des neurones 16 utilisé pour le procédé de détermination de position est alors effacé, et ces neurones sont réutilisés pour la détection de piétons P.
Un avantage de ce procédé de détermination réside dans le fait que l'on peut alors effectuer la détection non pas sur la totalité de l'image de référence, mais uniquement sur la partie où il y a le motif 2.
Pour la mise en oeuvre du procédé de détermination de position, le dispositif selon l'invention comporte des moyens pour déterminer la position de l'élément ou du motif 2. Ces moyens sont en fait identiques aux moyens utilisés pour la détection et tels que décrits précédemment.
Dans le cadre de la détermination de position, on peut bien entendu prévoir de décomposer les images uniformes en images uniformes élémentaires de la même manière que dans le cadre du procédé de détection.
Les autres caractéristiques décrites pour le procédé de détection sont également bien entendu applicables pour le procédé de détermination de position.
Claims (16)
1. Procédé pour détecter la présence d'au moins un élément (P, 2) quelconque sur une portion de voie (la) de largeur (1) prédéterminée, l'élément (P, 2) présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie, dans lequel
a) on forme une image de référence de la portion de voie (la) correspondant à un état de référence prédéterminé,
b) on mémorise en parallèle au moins une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence,
c) on forme une image réelle de la portion de voie (la), à un instant donné,
d) on mémorise au moins une partie des pointsimages réels contenus dans l'image réelle formée,
caractérisé en ce que pour détecter la présence d'un élément (P, 2), le procédé comporte, en outre, les phases opératoires suivantes
e) on fait correspondre en parallèle chaque pointimage réel à chaque point-image de référence
f) on soustrait en parallèle et en intensité chaque point-image de référence à chaque point-image réel correspondant,
g) on effectue une somme en valeur absolue de toutes les soustractions,
h) on compare le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée, et
i) on détermine la présence ou l'absence d'un élément (P, 2) sur ladite partie en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique un motif (2) non uniforme sur au moins une partie de la portion de voie (la) de manière à créer d'autres contrastes avec l'élément (P, 2) à détecter.
3. Procédé pour déterminer la position d'un élément (2) dans une image contenant notamment cet élément (P, 2), caractérisé en ce qu'il comporte les phases opératoires du procédé selon la rendication 1 ou 2, l'image de référence étant une image uniforme formée en affectant une même valeur de gris à chaque point-image, et on mémorise les coordonnées des points-images pour lesquels on a détecté une présence et qui définissent le contour de l'élément (P, 2) détecté.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on détermine la position du motif (2) à l'aide du procédé selon la revendication 3 avant d'effectuer les étapes a) à i), de manière à pouvoir faire correspondre l'image de référence et l'image réelle.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
- on forme plusieurs images de référence en fonction de paramètres prédéterminés,
- on effectue les phases e) à g) pour chaque image de référence, de manière à obtenir un résultat de somme pour chaque image de référence,
- on compare la valeur de résultat de somme minimum parmi les valeurs de résultat de somme obtenues, à la valeur de seuil prédéterminée, et
- on détermine la présence ou l'absence d'un élément (P, 2) sur ladite partie en fonction de la comparaison, selon que la valeur minimum est supérieure ou inférieure à ladite valeur de seuil.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on effectue un apprentissage sur l'image de référence en fonction de son évolution dans le temps.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour effectuer l'apprentissage sur l'image de référence, on forme une image de référence supplémentaire.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on décompose la portion de voie (la) ou le motif (2) en zones élémentaires (lb) localement non uniformes de manière à former des images de référence et des images réelles élémentaires comportant un nombre de points-images prédéterminé, on effectue les phases opératoires b), d) à i) pour chaque image élémentaire et on effectue une synthèse des déterminations obtenues de présence ou d'absence pour chaque image élémentaire de manière à déterminer l'état de présence ou d'absence sur la portion de voie (la) ou sur le motif (2) prédéterminé.
9. Dispositif pour détecter la présence d'au moins un élément (P, 2) quelconque sur une portion de voie (la) de largeur prédéterminée (1), l'élément (P, 2) présentant un contraste de couleur par rapport à la portion de voie (la), comportant
- au moins une caméra (3) pour former d'une part au moins une image de référence de la portion de voie (la) correspondant à un état de référence, et d'autre part au moins une image réelle de la portion de voie (la) à un instant donné,
- des moyens de mémorisation pour mémoriser d'une part au moins une partie des points-images de référence contenus dans l'image de référence et d'autre part, au moins une partie des points-images réels contenus dans l'image réelle et correspondant aux points-images de référence,
caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre
- des moyens d'association aptes à faire correspondre en parallèle chaque point-image réel à chaque point-image de référence,
- des moyens de soustraction pour soustraire en parallèle et en intensité chaque point-image de référence de chaque point-image réel correspondant,
- des moyens de sommation pour effectuer la somme en valeur absolue de toutes les soustractions, et
- des moyens de comparaison pour comparer le résultat de la somme à une valeur de seuil prédéterminée,
la présence ou l'absence d'un élément (P, 2) sur ladite partie étant déterminée en fonction de la comparaison, selon que le résultat de la somme est supérieur ou inférieur à ladite valeur de seuil.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la portion de voie comporte, sur une partie au moins, un motif (2) non uniforme.
11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour déterminer la position de l'élément (P) ou du motif (2).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la caméra (3) est apte à former plusieurs images de référence en fonction de paramètres prédéterminés, les moyens de comparaison étant aptes à comparer la valeur de résultat de somme minimum parmi les valeurs de résultat de somme obtenues pour chaque image de référence, à la valeur de seuil prédéterminée.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la portion de voie ou le motif (2) est décomposé en zones élémentaires (lb) localement non uniformes de manière à former des images de référence et des images réelles élémentaires comportant un nombre de points-images prédéterminé et le dispositif comporte, en outre, des moyens de synthèse destinés à effectuer une synthèse des déterminations obtenues de présence ou d'absence pour chaque image élémentaire de manière à déterminer l'état de présence ou d'absence sur la portion de voie ou sur le motif prédéterminé.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que certaines zones élémentaires (lb) sont symétriques entre elles, notamment dans le cas d'un motif (2) représentant un damier.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte un réseau de neurones (15), chaque neurone (16) comportant les moyens de mémorisation, les moyens de soustraction et les moyens de sommation, et recevant d'une part les points-images de référence d'une image de référence, et d'autre part, les points-images réels de l'image réelle correspondante.
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs caméras (3), le nombre de caméras étant fonction de la largeur (1) et de la longueur (L) de la portion de voie (la) à contrôler.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9511140A FR2739208B1 (fr) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | Procede de detection de la presence d'un element sur une portion de voie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9511140A FR2739208B1 (fr) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | Procede de detection de la presence d'un element sur une portion de voie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2739208A1 true FR2739208A1 (fr) | 1997-03-28 |
| FR2739208B1 FR2739208B1 (fr) | 1997-10-31 |
Family
ID=9482834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9511140A Expired - Fee Related FR2739208B1 (fr) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | Procede de detection de la presence d'un element sur une portion de voie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2739208B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2800895A1 (fr) | 1999-11-09 | 2001-05-11 | Renault Vehicules Ind | Systeme et procede de comptage de passagers pour bus |
| EP1269423B1 (fr) * | 2000-03-10 | 2004-05-26 | Quantaflow | Appareil de comptage de personnes ou d'objets |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988006326A1 (fr) * | 1987-02-17 | 1988-08-25 | Regents Of The University Of Minnesota | Systeme de detection de vehicules par traitement d'images pour la surveillance et la regulation du trafic |
| US5301239A (en) * | 1991-02-18 | 1994-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for measuring the dynamic state of traffic |
| US5448484A (en) * | 1992-11-03 | 1995-09-05 | Bullock; Darcy M. | Neural network-based vehicle detection system and method |
-
1995
- 1995-09-22 FR FR9511140A patent/FR2739208B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988006326A1 (fr) * | 1987-02-17 | 1988-08-25 | Regents Of The University Of Minnesota | Systeme de detection de vehicules par traitement d'images pour la surveillance et la regulation du trafic |
| US5301239A (en) * | 1991-02-18 | 1994-04-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for measuring the dynamic state of traffic |
| US5448484A (en) * | 1992-11-03 | 1995-09-05 | Bullock; Darcy M. | Neural network-based vehicle detection system and method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2800895A1 (fr) | 1999-11-09 | 2001-05-11 | Renault Vehicules Ind | Systeme et procede de comptage de passagers pour bus |
| EP1100050A1 (fr) | 1999-11-09 | 2001-05-16 | Renault V.I. | Système et procédé de comptage de passagers pour bus |
| EP1269423B1 (fr) * | 2000-03-10 | 2004-05-26 | Quantaflow | Appareil de comptage de personnes ou d'objets |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2739208B1 (fr) | 1997-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102314600B (zh) | 用于畅通路径检测的去除由基于车辆的相机捕获的图像中的阴影 | |
| JPH11306283A (ja) | ナンバープレート情報読取装置 | |
| FR2485768A1 (fr) | Processeur oriente par barre omnibus | |
| Li et al. | Detection of vehicles from traffic scenes using fuzzy integrals | |
| JP2000048209A (ja) | 画像処理方法及び装置 | |
| EP0277050B1 (fr) | Procédé de détermination de la trajectoire d'un corps apte à se déplacer sur une voie et dispositif de mise en oeuvre du procédé | |
| EP1431918B1 (fr) | Procédé de détection de virages sur une route et système de mise en oeuvre | |
| Yepez et al. | Improved license plate localisation algorithm based on morphological operations | |
| FR2739208A1 (fr) | Procede de detection de la presence d'un element sur une portion de voie | |
| FR2608295A1 (fr) | Procede et dispositif de reconnaissance de caracteres | |
| Binangkit et al. | Increasing accuracy of traffic light color detection and recognition using machine learning | |
| EP3635615B1 (fr) | Procede de determination du type de route sur laquelle evolue un vehicule | |
| JP2004234486A (ja) | 車両逆走検知装置 | |
| KR102164224B1 (ko) | 영상 처리를 이용한 터널 라이닝 검사 시스템 및 방법 | |
| JP4064556B2 (ja) | 降雨雪状況検出方法およびその装置 | |
| Rakhshani et al. | Representation learning in a deep network for license plate recognition | |
| KR20210004529A (ko) | 딥러닝을 기반으로 차량번호를 인식할 수 있는 cctv | |
| EP1840799A1 (fr) | Procédé utilisant la multi-résolution des images pour la reconnaissance optique d'envois postaux | |
| WO2015025103A2 (fr) | Dispositif de décision prévu pour décider si un œil est vrai ou faux | |
| Howe et al. | An assessment of the feasibility of developing and implementing an automated pavement distress survey system incorporating digital image processing | |
| CN115147450A (zh) | 基于运动帧差图像的移动目标检测方法及检测装置 | |
| Mazurkiewicz et al. | Intelligent Driving Assistant System | |
| Rajkumar et al. | Smart Vehicle Number Plate Scanning System using Optical Character Recognition Strategy | |
| Amarii et al. | Obstacles and Traffic Signs Tracking System | |
| KR20240135632A (ko) | 센서 데이터를 기대값과 비교함으로써 높은 안전 무결성으로 장면의 특성을 식별하기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090529 |