FR2747199A1 - DEVICE FOR LOCATING A MOBILE OBJECT - Google Patents
DEVICE FOR LOCATING A MOBILE OBJECT Download PDFInfo
- Publication number
- FR2747199A1 FR2747199A1 FR9604229A FR9604229A FR2747199A1 FR 2747199 A1 FR2747199 A1 FR 2747199A1 FR 9604229 A FR9604229 A FR 9604229A FR 9604229 A FR9604229 A FR 9604229A FR 2747199 A1 FR2747199 A1 FR 2747199A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sensors
- photosensitive
- detector
- rectangles
- odd
- 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
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
- G01S3/7864—T.V. type tracking systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/783—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems
- G01S3/784—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using amplitude comparison of signals derived from static detectors or detector systems using a mosaic of detectors
Abstract
La présente invention concerne un dispositif pour la localisation d'un objet mobile comportant au moins un système optique (2, 3), définissant un référentiel par son axe de prise de vue et par un plan perpendiculaire contenant un détecteur photosensible (4, 4'). Le détecteur photosensible (4, 4') comporte des capteurs photosensibles appariés disposés en ligne, chaque capteur étant relié alternativement à une sortie paire et impaire. Chacune des sorties est reliées à un boîtier de gestion de capteurs (5) de manière à traiter par soustraction d'images les signaux détecteurs reçus des capteurs photosensibles.The present invention relates to a device for locating a mobile object comprising at least one optical system (2, 3), defining a frame of reference by its shooting axis and by a perpendicular plane containing a photosensitive detector (4, 4 ' ). The photosensitive detector (4, 4 ') comprises paired photosensitive sensors arranged in line, each sensor being connected alternately to an even and odd output. Each of the outputs is connected to a sensor management unit (5) so as to process by image subtraction the detector signals received from the photosensitive sensors.
Description
1 27471991 2747199
La présente invention concerne un dispositif pour la localisation en temps The present invention relates to a device for time localization
réel, par rapport à un référentiel tridimensionnel, d'un objet mobile. real, relative to a three-dimensional frame of reference, of a moving object.
Par le brevet FR-A-2 583 523, on connaît un système pour la localisation d'un objet mobile par rapport à un axe (OX), comportant un détecteur photosensible disposé à poste fixe et associé à une optique observant l'environnement dudit axe dans lequel le mobile est susceptible de se déplacer, ainsi qu'un émetteur optique lié au mobile et engendrant des éclats lumineux, remarquable en ce que: - ledit détecteur photosensible comporte d'une part, une matrice fixe l0 d'éléments photosensibles commandables, et, d'autre part, des moyens électroniques de commande des éléments photosensibles; et - en ce que des moyens de synchronisation sont prévus pour que les moyens électroniques de commande délivrent des impulsions de commande From patent FR-A-2,583,523, a system is known for locating a movable object relative to an axis (OX), comprising a photosensitive detector arranged at a fixed station and associated with an optic observing the environment of said axis in which the mobile is capable of moving, as well as an optical transmitter linked to the mobile and generating light flashes, remarkable in that: - said photosensitive detector comprises on the one hand, a fixed matrix 10 of controllable photosensitive elements , and, on the other hand, electronic means for controlling photosensitive elements; and - in that synchronization means are provided so that the electronic control means deliver control pulses
déclenchant des prises d'images synchronisées avec les éclats lumineux. triggering pictures taken synchronized with the flashes of light.
Ainsi, la position du mobile par rapport à l'axe est donnée par la position du ou des éléments photosensibles de la matrice, excités par l'image des éclats lumineux. Un tel système de localisation connu présente donc l'inconvénient qu'il est nécessaire d'équiper le mobile d'un émetteur afin de pouvoir le localiser par les éléments photosensibles de la matrice et ne permet pas de connaître la Thus, the position of the mobile relative to the axis is given by the position of the photosensitive element or elements of the matrix, excited by the image of the light flashes. Such a known location system therefore has the disadvantage that it is necessary to equip the mobile with a transmitter in order to be able to locate it by the photosensitive elements of the matrix and does not make it possible to know the
coordonnée le long de l'axe OX.coordinated along the OX axis.
De plus, afin de connaître la position en Z, il est nécessaire d'effectuer un In addition, in order to know the position in Z, it is necessary to perform a
calcul de ligne à ligne ne permettant pas de travailler en temps réel. line-to-line calculation not allowing work in real time.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif passif permettant de déterminer les coordonnées, en temps réel, d'un objet mobile, et qui ne présente The object of the invention is to propose a passive device making it possible to determine the coordinates, in real time, of a mobile object, and which does not have
pas les inconvénients du dispositif connu. not the disadvantages of the known device.
A cet effet, un dispositif pour la localisation d'un mobile, selon l'invention, comporte au moins un système optique fixe, définissant un référentiel par son axe de prise de vue et par un plan perpendiculaire contenant un détecteur photosensible, et est caractérisé en ce que ledit détecteur photosensible comporte des capteurs photosensibles appariés disposés en ligne, chaque capteur étant relié alternativement à une sortie paire et impaire, lesdites sorties étant reliées au boîtier de gestion de capteurs de manière à traiter par To this end, a device for locating a mobile, according to the invention, comprises at least one fixed optical system, defining a frame of reference by its shooting axis and by a perpendicular plane containing a photosensitive detector, and is characterized in that said photosensitive detector comprises paired photosensitive sensors arranged in line, each sensor being connected alternately to an even and odd output, said outputs being connected to the sensor management unit so as to process by
soustraction d'images les signaux détecteurs reçus des capteurs photosensibles. subtraction of images the detector signals received from the photosensitive sensors.
Selon une caractéristique de l'invention, les données transmises au calculateur définissent des demi-mots d'adresse de manière à permettre au calculateur la lecture dans une table pré-calculée de résultats de la position du mobile. According to a characteristic of the invention, the data transmitted to the computer define address half-words so as to allow the computer to read in a pre-calculated table of results of the position of the mobile.
2 27471992 2747199
Selon une caractéristique de l'invention, lesdits capteurs photosensibles sont du type à transfert de charge. Il est avantageux que les éléments photosensibles soient du type à transfert de charge, généralement désignés par l'abréviation CCD (Charge Coupled Devices), dont le signal de sortie échantillonné est particulièrement adapté au traitement numérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits capteurs optiques ont la forme de triangles tête bêches de manière à permettre, par le rapport de l'amplitude des signaux délivrés sur les capteurs pairs/impairs, de connaître la position géométrique de l'objet par rapport au référentiel fixé sur le système According to a characteristic of the invention, said photosensitive sensors are of the charge transfer type. It is advantageous for the photosensitive elements to be of the charge transfer type, generally designated by the abbreviation CCD (Charge Coupled Devices), the sampled output signal of which is particularly suitable for digital processing. According to another characteristic of the invention, said optical sensors have the shape of spade-like triangles so as to allow, by the ratio of the amplitude of the signals delivered on the even / odd sensors, to know the geometric position of the object compared to the benchmark set on the system
l0 optique.l0 optics.
De préférence, les capteurs photosensibles ont la forme de triangles Preferably, the photosensitive sensors have the shape of triangles
isocèles tête bêches.isosceles head spades.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte deux According to another characteristic of the invention, the device comprises two
optiques associées chacune à un détecteur photosensible. optics each associated with a photosensitive detector.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits capteurs According to another characteristic of the invention, said sensors
photosensibles ont la forme de rectangles allongés adjacents. photosensitive have the shape of adjacent elongated rectangles.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits capteurs optiques ont la forme de rectangles, les rectangles pairs étant alignés entre eux, les capteurs According to another characteristic of the invention, said optical sensors have the form of rectangles, the even rectangles being aligned with each other, the sensors
impairs étant alignés entre eux et décalés par rapport aux rectangles pairs. odd being aligned with each other and offset from even rectangles.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres The features of the invention mentioned above, as well as others
apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple will appear more clearly on reading the following description of an example
de réalisation, cette description étant faite en relation avec les dessins joints of realization, this description being made in relation to the attached drawings
parmi lesquels: Fig. 1 est une vue schématique du dispositif de localisation selon l'invention, Fig. 2 est la représentation des secteurs angulaires suivant l'invention, Fig. 3 est la représentation schématique du maillage de l'espace observé par le dispositif de localisation de l'invention, Fig. 4 est la représentation schématique d'un signal vidéo après soustraction obtenu par les capteurs photosensibles, Fig. 5 est la représentation schématique du traitement du signal de détection, Fig. 6 est une vue schématique des capteurs photosensibles suivant un mode de réalisation préférentiel, et Fig. 7 est un graphique montrant la fonction linéaire des capteurs photosensibles de la Fig. 6, et Fig. 8 est une vue schématique des capteurs photosensibles suivant un among which: Fig. 1 is a schematic view of the locating device according to the invention, FIG. 2 is the representation of the angular sectors according to the invention, FIG. 3 is the schematic representation of the mesh of the space observed by the location device of the invention, FIG. 4 is the schematic representation of a video signal after subtraction obtained by the photosensitive sensors, FIG. 5 is the schematic representation of the processing of the detection signal, FIG. 6 is a schematic view of the photosensitive sensors according to a preferred embodiment, and FIG. 7 is a graph showing the linear function of the photosensitive sensors of FIG. 6, and Fig. 8 is a schematic view of the photosensitive sensors according to a
autre mode de réalisation.another embodiment.
3 27471993 2747199
Le dispositif de localisation d'un mobile 1, conforme à l'invention, et montré à la Fig. 1, est essentiellement constitué de deux systèmes optiques 2 et 3, arrangés à un poste fixe, associés chacun à un détecteur photosensible 4 et 4', d'un boîtier de gestion de capteurs 5, d'un calculateur 6, d'un contrôleur 7 ainsi que d'un poste de décision 8. Un tel dispositif permet d'identifier et de connaître en temps réel les coordonnées d'un mobile 1, par rapport à un référentiel défini par l'axe optique de The device for locating a mobile 1, according to the invention, and shown in FIG. 1, essentially consists of two optical systems 2 and 3, arranged at a fixed station, each associated with a photosensitive detector 4 and 4 ′, a sensor management unit 5, a computer 6, a controller 7 as well as a decision station 8. Such a device makes it possible to identify and know in real time the coordinates of a mobile 1, in relation to a reference frame defined by the optical axis of
prise de vue et par un plan perpendiculaire contenant le détecteur photosensible. shooting and by a perpendicular plane containing the photosensitive detector.
On notera que les deux systèmes optiques doivent être synchrones et que la lo0 distance focale de l'objectif doit être adaptée à la dimension de l'objet mobile et à It will be noted that the two optical systems must be synchronous and that the focal length of the objective must be adapted to the dimension of the mobile object and to
la distance maximale de détection.the maximum detection distance.
De même le temps d'intégration de l'énergie lumineuse par les capteurs Likewise the integration time of the light energy by the sensors
photosensibles CCD doit être adaptée à la vitesse du mobile. photosensitive CCD must be adapted to the speed of the mobile.
Selon un premier mode de réalisation, le détecteur photosensible 4 ou 4' est un circuit électronique constitué d'une fenêtre en quartz derrière laquelle sont According to a first embodiment, the photosensitive detector 4 or 4 ′ is an electronic circuit consisting of a quartz window behind which are
disposés des capteurs photosensibles sous forme de rectangles très allongés. arranged with photosensitive sensors in the form of very elongated rectangles.
Les capteurs photosensibles sont disposés en barrette, c'est-à-dire, en ligne, The photosensitive sensors are arranged in a strip, that is to say, in line,
chaque capteur étant relié alternativement à une sortie paire et impaire. each sensor being connected alternately to an even and odd output.
Le détecteur 4 et 4' est placé derrière le système optique 2 et 3. Chaque système optique 2 et 3 a ainsi une représentation du paysage formé par un The detector 4 and 4 'is placed behind the optical system 2 and 3. Each optical system 2 and 3 thus has a representation of the landscape formed by a
ensemble de secteurs angulaires (Fig. 2). set of angular sectors (Fig. 2).
Chaque secteur angulaire correspond à un de ces capteurs photosensibles. Each angular sector corresponds to one of these photosensitive sensors.
On obtient ainsi une certaine hauteur Zmax proportionnelle avec le système optique utilisé et la distance d entre le système optique et l'objet. L'ensemble des This gives a certain height Zmax proportional to the optical system used and the distance d between the optical system and the object. All of the
secteurs angulaires d'un système optique forme un réseau. angular sectors of an optical system form a network.
Dans les détecteurs photosensibles utilisés, les moyens de traitements électronique sont disposés de chaque côté des capteurs photosensibles pour des raisons d'encombrement pour traiter les signaux Les capteurs photosensibles pairs sont traités d'un côté et les capteurs photosensibles impairs sont traités de l'autre côté. On a deux sorties p et i, qu'on nomme également voies de mesures: une sortie paire p et une sortie impaire i. Une électronique, bien connue par l'homme du métier, peut commuter les deux sorties sur un même fil ou sur deux In the photosensitive detectors used, the electronic processing means are arranged on each side of the photosensitive sensors for reasons of space to process the signals. The even photosensitive sensors are processed on one side and the odd photosensitive sensors are processed on the other. side. We have two outputs p and i, which are also called measurement channels: an even output p and an odd output i. Electronics, well known to those skilled in the art, can switch the two outputs on the same wire or on two
fils séparés.separated sons.
Les deux voies de mesures sont ensuite traitées dans le boîtier de gestion 3 5 de capteurs 5 commun afin de permettre la supervision de l'ensemble du fonctionnement, le traitement en parallèle des signaux leur mises en mémoire vive ainsi que la soustraction d'images afin d'éliminer les signaux électriques The two measurement channels are then processed in the management box 3 5 of common sensors 5 in order to allow the supervision of the whole operation, the parallel processing of the signals put in random access memory as well as the subtraction of images so eliminate electrical signals
provenant des parties fixes du paysage observé. from fixed parts of the observed landscape.
4 27471994 2747199
On notera que le boîtier de gestion de capteurs 5 comporte un soustracteur It will be noted that the sensor management unit 5 includes a subtractor
d'image pour chaque système optique. image for each optical system.
Les données du boîtier sont ensuite transmises au calculateur 6 à travers une interface 9 afin d'interpréter les signaux de détection et de calculer les coordonnées du mobile. Les coordonnées du mobile calculées sont transmises au poste de décision 8. On notera que le poste de décision 8 peut être soit un écran donnant les informations sur le mobile à un opérateur, soit une action déclenchée The data from the box is then transmitted to the computer 6 through an interface 9 in order to interpret the detection signals and calculate the coordinates of the mobile. The coordinates of the calculated mobile are transmitted to the decision station 8. It will be noted that the decision station 8 can either be a screen giving the information on the mobile to an operator, or an action triggered
l0 automatiquement suivant l'approche du mobile. l0 automatically following the approach of the mobile.
Le contrôleur 7 du dispositif de localisation est relié au calculateur 6 et au boîtier de gestion de capteurs 5 afin de permettre la synchronisation des The controller 7 of the location device is connected to the computer 6 and to the sensor management unit 5 in order to allow the synchronization of the
systèmes optiques 2 et 3.optical systems 2 and 3.
Il est avantageux que les capteurs photosensibles soient du type a transfert de charge, généralement désignés par l'abréviation CCD, dont le signal de sortie It is advantageous for the photosensitive sensors to be of the charge transfer type, generally designated by the abbreviation CCD, the output signal of which
échantillonné est particulièrement adapté au traitement numérique. sampled is particularly suitable for digital processing.
Les CCD utilisés actuellement sont des barrettes de 512 photodiodes de format 12 * 2500 pm2 rangées parallèlement et espacées de 12 pm. Leur projection à travers le système optique de prise de vue définit un ensemble de The CCDs currently used are arrays of 512 photodiodes of 12 * 2500 pm2 format arranged in parallel and spaced 12 pm apart. Their projection through the optical system of shooting defines a set of
512 secteurs angulaires contigus.512 contiguous angular sectors.
L'ensemble des deux systèmes optiques 2 et 3, dont les axes optiques se recoupent en un point déterminé à l'avance, forme ainsi un maillage du champs optique commun, comme représenté sur la Fig. 3. Le dispositif global donne ainsi une représentation de l'espace en cellules fermées dont les coordonnées réelles The assembly of the two optical systems 2 and 3, the optical axes of which intersect at a point determined in advance, thus forms a mesh of the common optical field, as shown in FIG. 3. The global device thus gives a representation of the space in closed cells whose real coordinates
peuvent être pré calculées.can be pre-calculated.
Chaque cellule fermée, formée par le recoupement de l'ensemble des secteurs angulaires observés, est identifiable individuellement par le rang qu'occupent dans leur propre réseau les deux capteurs photosensibles ayant Each closed cell, formed by the overlap of all the angular sectors observed, can be identified individually by the rank occupied by their two photosensitive sensors in their own network.
formé la cellule.formed the cell.
L'objet est mis en évidence par son déplacement. The object is highlighted by its displacement.
Pour chaque cellule, les coordonnées réelles (spatiales) liées à un référentiel fixé sur le poste d'observation sont calculables d'avance et introduites dans une table de résultats. Cette table de résultats est stockée dans une For each cell, the real (spatial) coordinates linked to a frame of reference fixed on the observation post can be calculated in advance and entered into a table of results. This result table is stored in a
mémoire du calculateur.computer memory.
Le fonctionnement du dispositif va maintenant être expliqué. The operation of the device will now be explained.
La détection du mobile est effectuée par soustraction d'images. The mobile is detected by subtracting images.
Les images d'un même paysage obtenues depuis deux postes d'observation distants ne sont pas identiques. De leurs différences on peut déduire la distance The images of the same landscape obtained from two distant observation posts are not identical. From their differences we can deduce the distance
27471992747199
des objets visibles dans le champ. C'est l'effet stéréoscopique. D'autre part, et pour une même position d'observation, si on superpose une image positive et une image négative du même paysage, tous les éléments de ces images disparaissent. On a ainsi réalisé une soustraction d'images o tout ce qui est resté constant entre les deux instants de prise de vue sera visible comme deux fois l'objet, dans sa position de départ en positif et dans sa position d'arrivée en négatif. Une image io lue à l'instant to est conservée sur une ligne à retard ou dans une mémoire digitale. A l'instant to+dt une nouvelle image i1, en principe peu visible objects in the field. It's the stereoscopic effect. On the other hand, and for the same observation position, if one superimposes a positive image and a negative image of the same landscape, all the elements of these images disappear. We thus achieved a subtraction of images where everything that remained constant between the two moments of shooting will be visible as twice the object, in its starting position in positive and in its arriving position in negative. An image io read at time to is kept on a delay line or in a digital memory. At the moment to + dt a new image i1, in principle little
o10 différente de io, est lue et soustraite point à point de io. o10 different from io, is read and subtracted point to point from io.
Le signal différence obtenu contient: le bruit propre à chaque image, les variations locales de luminosité et de position, mais surtout l'empreinte de objet, c'est-à-dire la distance parcourue L, la longueur I et l'orientation de l'objet, comme représenté sur la Fig. 4. Le "paysage fixe" a disparu comme lors de la The difference signal obtained contains: the noise specific to each image, the local variations in brightness and position, but above all the object imprint, i.e. the distance traveled L, the length I and the orientation of the object, as shown in FIG. 4. The "fixed landscape" has disappeared as during the
superposition d'un négatif et de son positif. superposition of a negative and its positive.
Un traitement en temps réel de ce signal différence ne laisse subsister que les signatures des objets nouveaux transformées en marqueurs logiques comme A real-time processing of this difference signal leaves only the signatures of the new objects transformed into logical markers like
représenté sur la Fig. 5.shown in Fig. 5.
Ainsi, lorsque les capteurs photosensibles ont détecté la présence d'un objet dans une maille, des "marqueurs logiques" de chacun des systèmes optiques 2 et 3 sont transmis au calculateur à différents moments tl, t2. Thus, when the photosensitive sensors have detected the presence of an object in a mesh, "logical markers" from each of the optical systems 2 and 3 are transmitted to the computer at different times tl, t2.
, on utilise le rang (valeur du compteur d'horloge) de chaque capteur photosensible détecteur du premier réseau comme demi-mot d'adresse ni de la table des coordonnées réelles. Le deuxième réseau donnera les autres demi-mots d'adresse ni'. La position spatiale de l'ensemble du mobile est alors lue sans calcul dans la table de résultats 10, ce qui permet de manière avantageuse de travailler en temps réel, donnant les correspondances cellules/coordonnées XY relatives à un point de référence du poste d'observation. Ces coordonnées sont ensuite transmises..DTD: au poste de décision. , the rank (value of the clock counter) of each photosensitive detector of the first network is used as a half-word of address or of the table of real coordinates. The second network will give the other address half words ni '. The spatial position of the entire mobile is then read without calculation in the results table 10, which advantageously allows work in real time, giving the cell / XY coordinate correspondence relative to a reference point of the workstation. observation. These coordinates are then transmitted..DTD: to the decision-making post.
La coordonnée en Z n'est pas définie précisément, on connaît la direction, c'est-à-dire la position du mobile dans un plan vertical qui s'épaissit plus ou moins The Z coordinate is not precisely defined, we know the direction, that is to say the position of the mobile in a vertical plane which thickens more or less
suivant l'optique utilisée.depending on the optics used.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel le dispositif de localisation est identique au mode de réalisation précédent, à la différence que les capteurs photosensibles du détecteurs ont la forme de pixels triangulaires, en particulier isocèles tels que représentés à la Fig. 6. Une telle caractéristique permet de connaître précisément la coordonnée en Z, c'est-à-dire la hauteur du mobile. De manière avantageuse, les capteurs photosensibles ont la forme de triangles According to another preferred embodiment, the localization device is identical to the previous embodiment, with the difference that the photosensitive sensors of the detectors have the shape of triangular pixels, in particular isosceles as shown in FIG. 6. Such a characteristic makes it possible to know precisely the Z coordinate, that is to say the height of the mobile. Advantageously, the photosensitive sensors have the shape of triangles
6 27471996 2747199
isocèles et sont disposés en tête-bêche, c'est-à-dire qu'on retrouve sur une ligne tous les capteurs pairs qui ont la pointe vers le bas et vont sortir sur un fil et tous isosceles and are arranged upside down, that is to say that one finds on a line all the even sensors which have the point downwards and will come out on a wire and all
les capteurs impairs qui ont les pointes vers le haut et vont sortir sur un autre fil. the odd sensors that have the tips up and will come out on another wire.
Une telle forme de pixel présente l'avantage d'avoir une fonction linéaire, ce qui permet de tracer la fonction linéaire des capteurs pairs et impairs comme Such a pixel shape has the advantage of having a linear function, which makes it possible to plot the linear function of the even and odd sensors as
représenté à la Fig. 7, la somme des deux signaux étant constante. shown in Fig. 7, the sum of the two signals being constant.
De la manière précédemment décrite, I'ensemble des réseaux des deux systèmes optiques permet de connaître la distance du mobile et la hauteur maximale du secteur angulaire o se trouve l'objet. A l'instant t1, le numéro de 0o pixel du premier réseau sert de demi-mot d'adresse pour lire une mémoire, le numéro de pixel du deuxième réseau représentant l'autre demi-mot d'adresse: à cette adresse on trouve les coordonnées en X et en Y. La coordonnée en X permet de lire dans une table de résultat la correspondance de la hauteur maximale Zmax, en lecture instantanée; on obtient une réponse dans un temps de As previously described, all of the networks of the two optical systems make it possible to know the distance of the mobile and the maximum height of the angular sector where the object is located. At time t1, the 0o pixel number of the first network serves as an address half-word for reading a memory, the pixel number of the second network representing the other address half-word: at this address we find the coordinates in X and in Y. The coordinate in X makes it possible to read in a result table the correspondence of the maximum height Zmax, in instantaneous reading; we get a response in a time of
I'ordre de 20 nanosecondes après la demande. Around 20 nanoseconds after the request.
Les grandeurs X, Y et Zmax ainsi traitées sont mises en mémoire afin de réaliser dans le calculateur le calcul de la coordonnée Z par l'équation suivante: Z Zmax = A / (A+B) o A = Amplitude du signal capteur pair et, B = Amplitude du signal capteur impaire Ainsi, par exemple si l'image d'un mobile, se trouvant plutôt proche de Zmax, se trouve projetée sur ce dispositif, on aura une amplitude de signal A faible sur les capteurs pairs et une amplitude de signal B forte sur les capteurs impairs détecteurs. Et inversement si l'objet se trouve à une hauteur très basse, une amplitude de signal A forte sur les capteurs pairs et une amplitude de signal B faible sur les capteurs impairs. Lorsque le mobile se trouvera dans une position voisine du milieu de Zmax, les signaux auront la même amplitudeA = B. La table de résultats 10 a été écrite, définitivement, dans une mémoire et tient compte de la focale, des dimensions du réseau, de l'écartement entre les The quantities X, Y and Zmax thus processed are stored in order to carry out in the computer the calculation of the Z coordinate by the following equation: Z Zmax = A / (A + B) o A = Amplitude of the even sensor signal and , B = Amplitude of the odd sensor signal Thus, for example if the image of a mobile, being rather close to Zmax, is projected on this device, there will be a weak signal amplitude A on the even sensors and an amplitude strong signal B on odd-numbered detectors. And conversely if the object is at a very low height, a strong signal amplitude A on the even sensors and a weak signal amplitude B on the odd sensors. When the mobile is in a position close to the middle of Zmax, the signals will have the same amplitude A = B. The table of results 10 has been written, definitively, in a memory and takes account of the focal length, of the dimensions of the network, of the spacing between
deux systèmes optiques 2 et 3.two optical systems 2 and 3.
Avec le réseau en triangle le signal de détection oscille entre deux valeurs A With the triangle network the detection signal oscillates between two A values
etB.and B.
Selon une autre variante du détecteur, représentée à la Fig. 8, les capteurs photosensibles peuvent avoir la forme de rectangles, les rectangles pairs étant alignés entre eux, les capteurs impairs (Pi) étant alignés entre eux et décalés par According to another variant of the detector, shown in FIG. 8, the photosensitive sensors can have the shape of rectangles, the even rectangles being aligned with one another, the odd sensors (Pi) being aligned with each other and offset by
7 27471997 2747199
rapport aux rectangles pairs (Pp). Une telle forme de capteurs permet de délimiter trois zones, une zone haute, une zone basse et une zone intermédiaire. Le fonctionnement est le même que précédemment décrit, on détermine ainsi la compared to even rectangles (Pp). Such a form of sensor makes it possible to delimit three zones, a high zone, a low zone and an intermediate zone. The operation is the same as previously described, thus determining the
position d'un objet dans l'une de ces trois zones. position of an object in one of these three zones.
On notera que le dispositif de l'invention fonctionne aussi bien dans le It will be noted that the device of the invention works equally well in the
visible que dans l'infrarouge.visible only in infrared.
Sans sortir du cadre de l'invention, on comprendra aisément que le dispositif de localisation peut comporter un unique système optique. Dans ce type de réalisation, on utilisera alors soit des pixels rectangulaires qui permettront o10 uniquement de détecter un objet dans un secteur angulaire sans connaître les coordonnées, soit des pixels triangulaires qui permettront de détecter l'objet dans un secteur angulaire ainsi que sa coordonnée en Z. Ce type de réalisation peut être avantageuse, par exemple, pour localiser l'objet sur une bande transporteuse. Without departing from the scope of the invention, it will be readily understood that the location device can comprise a single optical system. In this type of embodiment, we will then use either rectangular pixels which will allow o10 only to detect an object in an angular sector without knowing the coordinates, or triangular pixels which will make it possible to detect the object in an angular sector as well as its coordinate in Z. This type of embodiment can be advantageous, for example, to locate the object on a conveyor belt.
8 27471998 2747199
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9604229A FR2747199B1 (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | DEVICE FOR LOCATING A MOBILE OBJECT |
DE1997113945 DE19713945A1 (en) | 1996-04-04 | 1997-04-04 | Passive optical device for locating mobile object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9604229A FR2747199B1 (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | DEVICE FOR LOCATING A MOBILE OBJECT |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2747199A1 true FR2747199A1 (en) | 1997-10-10 |
FR2747199B1 FR2747199B1 (en) | 1998-06-12 |
Family
ID=9490901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9604229A Expired - Fee Related FR2747199B1 (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | DEVICE FOR LOCATING A MOBILE OBJECT |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19713945A1 (en) |
FR (1) | FR2747199B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2794246A1 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-01 | Saint Louis Inst | DEVICE CAPABLE OF DETERMINING THE POSITION OF AN OBJECT IN AN OXZ MARK |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2241896B1 (en) | 2002-09-23 | 2012-03-14 | Stefan Reich | Stabilising system for missiles |
DE10258545B4 (en) * | 2002-09-23 | 2008-01-24 | Stefan Reich | Method and system for stabilizing a translation motion size of a missile |
DE10313194B4 (en) * | 2003-03-25 | 2006-07-20 | Leuze Lumiflex Gmbh + Co. Kg | Optoelectronic device and method for detecting objects by means of an optical sensor |
CN100485418C (en) * | 2006-12-21 | 2009-05-06 | 哈尔滨工业大学 | Triangular array infrared sensor of robot |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3642196A1 (en) * | 1986-12-10 | 1988-06-23 | Mel Mikro Elektronik Gmbh | Optoelectronic collision protection device for vehicles |
WO1990001748A1 (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-22 | Hughes Aircraft Company | A segmentation method for use against moving objects |
DE4137068A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-06-17 | Mel Mikroelektronik Gmbh | Integrated optical multiple distance sensor for object position detection in vehicle - has rows or arrays of position sensitive diodes and LEDs or laser diodes, with transmission and reception lenses |
US5434617A (en) * | 1993-01-29 | 1995-07-18 | Bell Communications Research, Inc. | Automatic tracking camera control system |
-
1996
- 1996-04-04 FR FR9604229A patent/FR2747199B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-04 DE DE1997113945 patent/DE19713945A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3642196A1 (en) * | 1986-12-10 | 1988-06-23 | Mel Mikro Elektronik Gmbh | Optoelectronic collision protection device for vehicles |
WO1990001748A1 (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-22 | Hughes Aircraft Company | A segmentation method for use against moving objects |
DE4137068A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-06-17 | Mel Mikroelektronik Gmbh | Integrated optical multiple distance sensor for object position detection in vehicle - has rows or arrays of position sensitive diodes and LEDs or laser diodes, with transmission and reception lenses |
US5434617A (en) * | 1993-01-29 | 1995-07-18 | Bell Communications Research, Inc. | Automatic tracking camera control system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2794246A1 (en) * | 1999-05-31 | 2000-12-01 | Saint Louis Inst | DEVICE CAPABLE OF DETERMINING THE POSITION OF AN OBJECT IN AN OXZ MARK |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19713945A1 (en) | 1997-10-30 |
FR2747199B1 (en) | 1998-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9823350B2 (en) | Linear mode computational sensing LADAR | |
Kirmani et al. | Looking around the corner using transient imaging | |
CA2859900C (en) | Method of estimating optical flow on the basis of an asynchronous light sensor | |
US9444978B2 (en) | Turbulence-free camera system and related method of image enhancement | |
EP0146428A1 (en) | Automatic guiding method and apparatsu for moving objects especially for driverless self-propelled vehicles | |
FR2601443A1 (en) | Position sensor and its application in telemetry, in particular space robotics | |
EP2789166B1 (en) | Method of 3d reconstruction of a scene calling upon asynchronous sensors | |
CA2940535A1 (en) | A method and an apparatus for generating data representative of a light field | |
US10999524B1 (en) | Temporal high dynamic range imaging using time-of-flight cameras | |
Osorio Quero et al. | Single-pixel imaging: An overview of different methods to be used for 3D space reconstruction in harsh environments | |
CN107205103A (en) | Ultrahigh speed compression camera based on compressed sensing and streak camera principle | |
US20230403385A1 (en) | Spad array for intensity image capture and time of flight capture | |
FR2503391A1 (en) | OPTICAL SCANNING SYSTEM | |
EP0157141A1 (en) | Device for fast profile plotting | |
EP1797441B1 (en) | Method and installation for analyzing an integrated circuit | |
EP0577491B1 (en) | Process and device for monitoring a three-dimensional scene using imagery sensors | |
FR2747199A1 (en) | DEVICE FOR LOCATING A MOBILE OBJECT | |
EP4252061A1 (en) | Spad array for intensity image sensing on head-mounted displays | |
WO2017093057A1 (en) | Method for characterising a scene by calculating the 3d orientation | |
EP0762139A2 (en) | Optical device for the determination of the orientation of a solid | |
Abraham et al. | Point tracking with lensless smart sensors | |
Baek et al. | All-photon polarimetric time-of-flight imaging | |
EP0483914A1 (en) | Moving object selective detection device | |
KR20210094872A (en) | Integrated monitoring system using multi sensor | |
EP3671280A1 (en) | System for high precision dating of movement of an object, in particular a satellite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse | ||
RN | Application for restoration | ||
RN | Application for restoration | ||
FC | Decision of inpi director general to approve request for restoration | ||
FC | Decision of inpi director general to approve request for restoration |