FR2882159A1 - CAMERA SYSTEM FOR OBSERVING ONE OR MORE ZONES OF SPACE - Google Patents
CAMERA SYSTEM FOR OBSERVING ONE OR MORE ZONES OF SPACE Download PDFInfo
- Publication number
- FR2882159A1 FR2882159A1 FR0650523A FR0650523A FR2882159A1 FR 2882159 A1 FR2882159 A1 FR 2882159A1 FR 0650523 A FR0650523 A FR 0650523A FR 0650523 A FR0650523 A FR 0650523A FR 2882159 A1 FR2882159 A1 FR 2882159A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- camera
- area
- mirror
- space
- image
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 4
- 230000005043 peripheral vision Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 241000408659 Darpa Species 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
- G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
- B60R1/12—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks
- B60R2001/1253—Mirror assemblies combined with other articles, e.g. clocks with cameras, video cameras or video screens
Abstract
« Un système de caméra pour observer une ou plusieurs zones d'espace »Système de caméra pour observer une ou plusieurs zones de l'espace comprenant :a) au moins une caméra (110) avec des moyens (216) pour enregistrer des informations d'images dans une zone d'images à deux dimensions (134),b) au moins un premier système de miroir (116), ayant au moins une première surface de miroir (118) non plane,- le premier système de miroir (116) étant conçu et/ ou installé pour que les rayons lumineux arrivant sur le premier système de miroir (116) à partir d'au moins une première zone d'angle de l'espace (126) donnent une image dans la première zone partielle (138) de la zone d'images bidimensionnelle (134) d'au moins une caméra (110), etc) au moins un second système de miroir (210) ayant au moins une zone de miroir plane (210),- le second système de miroir (210) étant réalisé et/ ou installé pour qu'à partir d'au moins une zone d'angle de l'espace (212) on copie les rayons lumineux produits dans une seconde zone partielle (218) de la zone d'images à deux dimensions (134),- le second système de miroir (210) est en outre conçu pour éviter qu'au moins une fraction d'une quantité (132) de la lumière émise par au moins une caméra (110) soit copiée par le premier système de miroir (116) dans la première zone partielle (138)."A camera system for observing one or more space zones" means a camera system for observing one or more areas of the space comprising: a) at least one camera (110) with means (216) for recording information of images in a two-dimensional image area (134), b) at least one first mirror system (116), having at least one non-planar first mirror surface (118), - the first mirror system (116) ) being designed and / or installed so that light rays arriving at the first mirror system (116) from at least a first corner area of the space (126) impart an image in the first partial area ( 138) of the two-dimensional image area (134) of at least one camera (110), etc) at least one second mirror system (210) having at least one plane mirror area (210), - the second system mirror (210) being made and / or installed so that from at least one corner area of the space (212) the rayo ns produced in a second partial area (218) of the two-dimensional image area (134), the second mirror system (210) is further arranged to prevent at least a fraction of a quantity ( 132) of the light emitted by at least one camera (110) is copied by the first mirror system (116) into the first partial area (138).
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne un système de caméra pour observer une ou plusieurs zones d'espace. The present invention relates to a camera system for observing one or more space zones.
Etat de la technique A un côté des systèmes de sécurité passive, la technique automobile utilise de plus en plus des systèmes de sécurité ou d'assistance active. De tels systèmes saisissent notamment l'état actuel de l'environnement d'un véhicule (par exemple zone en avant ou en arrière d'un véhicule) ou également l'état actuel dans l'habitacle du véhicule. De tels systèmes peuvent utiliser une ou plusieurs caméras. Il a déjà été proposé un système de caméra destinée à observer une zone importante, par exemple en même temps à la fois l'intérieur et l'extérieur du véhicule et de déterminer de manière précise la position stéréoscopique des différents objets dans cette zone. STATE OF THE ART On one side of passive safety systems, automotive technology is increasingly using safety or active assistance systems. Such systems capture in particular the current state of the environment of a vehicle (eg area in front of or behind a vehicle) or also the current state in the passenger compartment of the vehicle. Such systems can use one or more cameras. It has already been proposed a camera system intended to observe a large area, for example at the same time both inside and outside the vehicle and to accurately determine the stereoscopic position of the different objects in this area.
Actuellement dans le domaine automobile on connaît différents systèmes de sécurité utilisant des systèmes de caméra. En principe, on peut distinguer entre l'observation du volume intérieur et celle du volume extérieur pour des applications différentes. Currently in the automotive field are known various security systems using camera systems. In principle, we can distinguish between the observation of the internal volume and that of the external volume for different applications.
Ainsi les documents DE 101 58 415 Al et US 2003/0098909 Al décrivent des procédés et des dispositifs pour des installations de surveillance optique de l'intérieur d'un véhicule. Il s'agit au moins d'une caméra de vision périphérique utilisée pour fournir des images en coordonnées circulaires. Ensuite ces images sont transformées par une installation de correction en coordonnées cylindriques ou planes. Ces images transformées peuvent alors être exploitées électroniquement. Cela permet de reconnaître par exemple des personnes à l'intérieur du véhicule et de déterminer la position assise des personnes. Cette information peut servir par exemple pour commande un système de coussin gonflable. Une observation partielle du volume extérieur est également possible avec le système décrit dans ce document. Thus, DE 101 58 415 A1 and US 2003/0098909 A1 disclose methods and devices for optical surveillance installations of the interior of a vehicle. This is at least a peripheral vision camera used to provide circular coordinate images. Then these images are transformed by a correction facility in cylindrical or plane coordinates. These transformed images can then be exploited electronically. This allows for example to recognize people inside the vehicle and determine the seating position of people. This information can be used for example for controlling an airbag system. A partial observation of the external volume is also possible with the system described in this document.
Le document EP 1 375 253 A2 concerne un procédé de surveillance de l'intérieur et de l'extérieur d'un véhicule ainsi qu'une installation ayant au moins une caméra de vision périphérique. Les données d'images saisies sont exploitées et à l'aide de cette exploitation, on sélectionne au moins une zone. Cette zone est saisie à l'aide d'un second capteur que l'on peut diriger avec une zone de saisie spatiale limitée et soumettre les données saisies par le second capteur à une exploitation. EP 1 375 253 A2 relates to a method of monitoring the interior and exterior of a vehicle and an installation having at least one peripheral vision camera. The captured image data are exploited and using this operation, at least one zone is selected. This area is captured using a second sensor that can be steered with a limited spatial input area and subject the data captured by the second sensor to operation.
Le document US 2001/0048816 Al décrit un système de caméra composé d'une caméra et d'un miroir convexe. Le système per-met la prise d'images dans une plage angulaire étendue. Par exemple, on peut utiliser le système pour observer l'arrière d'un véhicule. Le document US 2001/0048816 Al décrit en outre un procédé permettant d'obtenir des informations d'images à l'aide du miroir convexe, de les corriger et de générer une image en coordonnées rectilignes. Document US 2001/0048816 A1 describes a camera system composed of a camera and a convex mirror. The system allows shooting images in an extended angular range. For example, the system can be used to observe the rear of a vehicle. US 2001/0048816 A1 further discloses a method for obtaining image information using the convex mirror, correcting them and generating an image in rectilinear coordinates.
Le document EP 1 197 937 Al décrit un système de surveillance de l'environnement d'un objet mobile, par exemple pour la surveillance de l'extérieur d'un véhicule. Ce document décrit entre autre un dispositif comportant le système de surveillance périphérique avec un miroir de forme hyperboloïdale ainsi qu'un système de caméra observant ce miroir de forme hyperboloïdale et générant de cette manière des informations d'images dans une plage d'images prédéfinie. Document EP 1 197 937 A1 describes a system for monitoring the environment of a moving object, for example for monitoring the outside of a vehicle. This document describes inter alia a device comprising the peripheral surveillance system with a hyperboloidal mirror and a camera system observing this hyperboloidal shape mirror and thereby generating image information in a predefined range of images.
Le document US 2003/0156187 décrit un système de capteur à captage dioptrique (caméra unique) utilisant un ou plusieurs miroirs pour générer des images stéréoscopiques. Entre autre, ce document décrit également un système générant des images stéréoscopiques en utilisant deux miroirs convexes disposés l'un par rapport à l'autre. US 2003/0156187 discloses a dioptric sensor system (single camera) using one or more mirrors for generating stereoscopic images. Among other things, this document also describes a system generating stereoscopic images by using two convex mirrors arranged relative to one another.
Le document WO 00/41024 décrit un système de saisie d'images panoramiques en grand angle. Le système comporte deux réflecteurs courbes dont les défauts optiques sont corrigés l'un par rapport à l'autre. Les rayons incidents sont tout d'abord saisis par un premier réflecteur pour être dirigés vers le second réflecteur qui de nouveau les réfléchit et les dirige vers un système de caméra. WO 00/41024 discloses a panoramic image capture system at wide angle. The system has two curved reflectors whose optical defects are corrected with respect to each other. The incident rays are first grasped by a first reflector to be directed to the second reflector which again reflects them and directs them to a camera system.
Le document S.K. Nayar et al Folded Catadioptric Cameras , Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, Juin 1999, décrit un procédé permettant de corriger des informations d'images obtenues par réflexion sur une surface de miroir de courbure quelconque. Entre autre ce document dé- crit également un système de caméra à deux miroirs dont les faisceaux incidents sont tout d'abord réfléchis à la surface d'un miroir courbe pour ensuite être dirigés par un second miroir vers la caméra. Ce document décrit également des systèmes de miroirs hyperboliques et paraboliques. S.K. Nayar et al. Folded Catadioptric Cameras, Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, June 1999, describes a method for correcting image information obtained by reflection on any mirror surface of any curvature. Among other things, this document also describes a two-mirror camera system whose incident beams are first reflected on the surface of a curved mirror and then directed by a second mirror towards the camera. This document also describes hyperbolic and parabolic mirror systems.
Les systèmes d'observation périphériques connus sur l'état de la technique ont toutefois une série d'inconvénients pour leur application pratique, notamment au domaine automobile. C'est ainsi que de simples systèmes d'observation périphérique tel que celui décrit dans les documents WO 00/41024, EP 1 197 937 Al, US 2001/0048816 Al, US 2003/0098909 Al ne peuvent que difficilement être utilisés pour déterminer la position d'objets isolés dans la plage de visée. Les systèmes catadioptriques classiques pour la saisie d'images stéréoscopiques nécessitent en général un volume important car la détermination de la position à l'aide de tels systèmes dépend fortement de la distance des points d'observation virtuelle du système stéréoscopique (distance de base). En outre, la plage d'images saisies par de tels systèmes classiques est en général très faible et ne permet pas d'observation périphérique. Combiner plusieurs systèmes à miroir courbe, comme cela est décrit par exemple dans le document US 2003/0156187 Al, présente notamment l'inconvénient que la plage d'images d'un miroir courbe utilisé dans de tels systèmes saisit également l'image de la caméra, ce qui génère une plage d'images qui ne peut servir utilement (zone morte). The peripheral observation systems known in the state of the art, however, have a series of disadvantages for their practical application, particularly in the automotive field. Thus, simple peripheral observation systems such as that described in the documents WO 00/41024, EP 1 197 937 A1, US 2001/0048816 A1, US 2003/0098909 A1 can hardly be used to determine the position of isolated objects in the aiming range. Conventional catadioptric systems for capturing stereoscopic images generally require a large volume because the determination of the position using such systems depends strongly on the distance of the virtual observation points of the stereoscopic system (base distance). In addition, the range of images captured by such conventional systems is generally very low and does not allow peripheral observation. Combining several curved mirror systems, as described for example in the document US 2003/0156187 A1, has the particular disadvantage that the range of images of a curved mirror used in such systems also captures the image of the image. camera, which generates a range of images that can not serve usefully (dead zone).
Exposé et avantages de l'invention L'invention propose ainsi un système de caméra d'observation d'une ou plusieurs zones d'espace remédiant aux inconvénients de l'état de la technique et convenant notamment pour des applications d'observation à l'intérieur et/à l'extérieur d'un véhicule. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The invention thus proposes a camera system for observing one or more space zones that overcomes the drawbacks of the state of the art and that is particularly suitable for observation applications at the same time. inside and / or outside a vehicle.
A cet effet le système de caméra pour observer une ou plusieurs zones de l'espace comprenant: a) au moins une caméra avec des moyens pour enregistrer des infor- mations d'images dans une zone d'images à deux dimensions, b) au moins un premier système de miroir, ayant au moins une pre- mière surface de miroir non plane, - le premier système de miroir étant conçu et/ou installé pour que les rayons lumineux arrivant sur le premier système de miroir à partir d'au moins une première zone d'angle de l'espace donnent une image dans la première zone partielle de la zone d'images bi- dimensionnelle d'au moins une caméra, et c) au moins un second système de miroir ayant au moins une zone de miroir plane, - le second système de miroir étant réalisé et/ou installé pour qu'à partir d'au moins une zone d'angle de l'espace on copie les rayons lumineux produits dans une seconde zone partielle de la zone d'images à deux dimensions, - le second système de miroir est en outre conçu pour éviter qu'au moins une fraction d'une quantité de la lumière émise par au moins une caméra soit copiée par le premier système L'idée de base de la présente invention consiste à utiliser les zones mortes dans la zone d'images d'un système de caméra d'observation périphérique pour un second système de miroirs. A cet effet on développe un système de caméra d'observation d'une ou plu-sieurs zones d'espace comportant au moins une caméra avec des moyens d'enregistrement en mémoire des informations d'images, dans des zones d'images à deux dimensions et un premier système de miroir ne comportant pas de surface de miroir plane. Ce premier système de miroir est conçu et/ou installé pour former au moins à partir des faisceaux lumineux arrivant sur au moins une première plage dans l'espace d'un premier système de miroir, dans une première zone partielle de la zone d'images à deux dimensions d'au moins une caméra. En principe le premier système de miroir peut avoir un tracé à courbure quelconque et le cas échéant, il faut des systèmes d'auxiliaires (par exemple sous la forme de programmes et/ou de circuits fermés) pour corriger l'image réfléchie par ce premier système de miroir; de tels moyens sont par exemple décrits dans le document S.K. Nayar et al Folded Catadioptric Cameras , Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, Juin 1999. For this purpose, the camera system for observing one or more areas of the space comprising: a) at least one camera with means for recording image information in a two-dimensional image area; less a first mirror system, having at least a first non-planar mirror surface, - the first mirror system being designed and / or installed so that the light rays arriving on the first mirror system from at least a first corner area of the space gives an image in the first partial area of the two-dimensional image area of at least one camera, and c) at least one second mirror system having at least one area of plane mirror, - the second mirror system being made and / or installed so that from at least one corner area of the space the light rays produced in a second partial area of the image area are copied two-dimensional - the second mirror system is furthermore u to prevent at least a fraction of an amount of the light emitted by at least one camera from being copied by the first system. The basic idea of the present invention is to use the dead zones in the image area. a peripheral observation camera system for a second mirror system. For this purpose, an observation camera system is developed for one or more space zones comprising at least one camera with means for recording in memory image information, in two-image zones. dimensions and a first mirror system having no planar mirror surface. This first mirror system is designed and / or installed to form at least from the light beams arriving on at least a first range in the space of a first mirror system, in a first partial area of the image area. two-dimensional of at least one camera. In principle, the first mirror system may have any curvature trace and, if necessary, auxiliary systems (for example in the form of programs and / or closed circuits) are required to correct the image reflected by this first mirror system. mirror system; such means are for example described in S.K. Nayar and al Folded Catadioptric Cameras, Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, June 1999.
Il est particulièrement avantageux que le premier système de miroir présente une surface de miroir courbe qui suit au moins dans une dimension, le tracé d'une fonction hyperbolique. En particulier le premier système de miroir peut avoir une surface de miroir courbe qui suit le tracé d'une première demi-enveloppe d'un hyperboloïde à deux enveloppes. De tels hyperboloïdes ont deux foyers: un premier foyer associé à la première demi-enveloppe sur un côté concave de la première demi-enveloppe et un second foyer associé à la seconde demi-enveloppe située du côté convexe de la première demi- enveloppe. It is particularly advantageous that the first mirror system has a curved mirror surface that follows at least in one dimension the plot of a hyperbolic function. In particular, the first mirror system may have a curved mirror surface that follows the outline of a first half-envelope of a two-envelope hyperboloid. Such hyperboloids have two foci: a first focus associated with the first half-envelope on a concave side of the first half-shell and a second focus associated with the second half-shell located on the convex side of the first half-shell.
De façon avantageuse, le système de caméras est conçu pour qu'au moins une caméra (ou l'optique d'image associée à la caméra) présente un axe optique et un point principal et qu'au moins une caméra soit installée pour que son axe optique se situe sur la droite reliant les deux foyers de l'hyperbole et que le point principal coïncide avec le second foyer de l'hyperbole. Un tel système est par exemple décrit à la figure 6 du document EP 1 197 937 Al. Exprimée de manière très simplifiée, la caméra de ce développement avantageux fonctionne comme une chambre noire dont l'ouverture se situe au foyer de l'hyperbole du côté convexe de l'hyperboloïde. De cette manière, les faisceaux lumineux tombant sur l'hyperboloïde sont projetés de manière appropriée dans la zone d'images de la caméra. Advantageously, the camera system is designed so that at least one camera (or the image optics associated with the camera) has an optical axis and a main point and at least one camera is installed so that its Optical axis is on the line connecting the two foci of the hyperbola and the main point coincides with the second focus of the hyperbola. Such a system is for example described in Figure 6 of EP 1 197 937 A1. Expressed very simply, the camera of this advantageous development operates as a dark room whose opening is located at the focus of the hyperbole side convex hyperboloid. In this way, the light beams falling on the hyperboloid are appropriately projected into the image area of the camera.
En variante, le premier système de miroir peut également avoir une surface réfléchissante courbe qui suit la forme d'un paraboloïde elliptique. Le paraboloïde elliptique doit avoir un axe de rotation et au moins une caméra a un axe optique situé sur l'axe de rotation du paraboloïde elliptique. Il est avantageux dans ce cas d'utiliser une ca- méra (le cas échéant avec une optique de projection) et/ou un système de traitement d'image permettant une projection orthographique. Dans une telle projection, la caméra observe un volume correspondant à un cube parallèle à l'axe optique de la caméra. Les objets de même dimension dans le volume d'observation apparaissent dans la zone d'images à deux dimensions de la caméra avec la même dimension. Les projections orthographiques et les caméras appropriées sont des solutions connues du spécialiste et elles sont par exemple décrites dans le document suivant:Gluckman J., Nayar S.K., Thoresz K.J. : Real-Time Omnidirectional and Panoramic Stereo , in Proceedings of the DARPA Image Understanding Workshop , 1998 P. 299-303. Alternatively, the first mirror system may also have a curved reflecting surface that follows the shape of an elliptical paraboloid. The elliptical paraboloid must have an axis of rotation and at least one camera has an optical axis located on the axis of rotation of the elliptical paraboloid. In this case, it is advantageous to use a camera (possibly with projection optics) and / or an image processing system for orthographic projection. In such a projection, the camera observes a volume corresponding to a cube parallel to the optical axis of the camera. Objects of the same size in the viewing volume appear in the two-dimensional image area of the camera with the same dimension. The orthographic projections and the appropriate cameras are solutions known to the specialist and they are for example described in the following document: Gluckman J., Nayar SK, Thoresz KJ: Real-Time Omnidirectional and Panoramic Stereo, in Proceedings of the DARPA Image Understanding Workshop 1998, pp. 299-303.
En outre le système de caméras comporte au moins un second système de miroir ayant au moins une zone de miroir plane. Ce second système de miroir est conçu et/ou installé pour que les faisceaux lumineux arrivant au moins d'une seconde zone d'angle de l'espace sur le second système de miroir donne une image dans la seconde zone partielle de la zone d'images à deux dimensions. Le second système de miroir est en outre conçu pour éviter qu'au moins une fraction de l'ensemble des faisceaux lumineux partant de la caméra soit copiée par le premier système de miroir dans la première zone partielle. Ce second système de miroir utilise la plage d'images morte décrite ci-dessus à l'intérieur de laquelle n'apparaîtrait que sa propre image, la caméra si l'on n'utilisait que le premier système de miroir. C'est pour-quoi le second système de miroir permet d'utiliser cette plage d'images morte en partie ou complètement, ou encore le second système de miroir peut même pénétrer dans la zone d'images du premier système de miroir. In addition, the camera system includes at least one second mirror system having at least one plane mirror region. This second mirror system is designed and / or installed so that the light beams arriving at least a second corner angle of the space on the second mirror system gives an image in the second partial area of the mirror area. two-dimensional images. The second mirror system is further designed to prevent at least a fraction of all the light beams from the camera being copied by the first mirror system into the first partial area. This second mirror system uses the above-described dead image range within which only its own image would appear, the camera if only the first mirror system was used. That is why the second mirror system makes it possible to use this range of still images in part or completely, or the second mirror system can even penetrate into the image zone of the first mirror system.
Il est particulièrement avantageux que le second système de miroir comporte une unique surface réfléchissante. Dans ce contexte il est avantageux que la seconde plage d'angle de l'espace saisie par le second système de miroir soit inférieure à la première plage d'angle de l'espace saisie par le premier système de miroir. Les deux plages d'angle d'espace ou angle géométrique se chevauchent ainsi en partie de manière avantageuse. It is particularly advantageous for the second mirror system to have a single reflecting surface. In this context it is advantageous that the second angle range of the space captured by the second mirror system is less than the first angle range of the space captured by the first mirror system. The two space angle or geometric angle ranges thus overlap in part advantageously.
Il est particulièrement avantageux que le système de ca- méra comporte en outre un dispositif de positionnement qui aligne le second système de miroir et/ ou installe pour régler la seconde plage de l'angle d'espace. En particulier, ce développement est avantageux si le système de caméra comporte en outre un système de traitement d'images équipé de moyens pour corriger totalement ou partiellement les informations d'images en mémoire dans la plage d'images à deux dimensions et en plus ou en variante un système de traitement de l'image muni de moyens pour effectuer un procédé de triangulation permettant de déterminer la position d'un objet dont l'image a été formée dans la première zone partielle et dans la seconde zone partielle de la plage d'images à deux dimensions. It is particularly advantageous that the camera system further comprises a positioning device that aligns the second mirror system and / or installs to adjust the second range of the gap angle. In particular, this development is advantageous if the camera system further comprises an image processing system equipped with means for completely or partially correcting the image information in memory in the two-dimensional image range and in addition or alternatively an image processing system provided with means for performing a triangulation process for determining the position of an object whose image has been formed in the first partial area and in the second partial area of the range of two-dimensional images.
A titre d'exemple, on peut utiliser des systèmes de caméra tels que décrits pour former tout d'abord l'image d'une première plage d'angle d'espace dans une première plage partielle d'une zone d'images à deux dimensions. Ensuite ou en parallèle, on forme une se- conde zone d'angle de l'espace qui chevauche au moins en partie la première zone d'angle de l'espace dans une seconde zone partielle de la zone d'images à deux dimensions. Ainsi à la fois les dernières images générées par le premier système de miroir et celles générées par le second système de miroir sont enregistrées dans la même zone d'images à deux dimensions de la caméra. A l'aide d'un procédé de reconnaissance d'images connu des spécialistes (celles qui se font par exemple sur une reconnaissance de bord ou d'arête) , on reconnaît un objet copié dans les deux zones partielles de la zone d'images à deux dimensions, par exemple une personne à l'intérieur du véhicule ou un piéton à l'extérieur du véhicule. Par un procédé de triangulation, on calcule la position et/ou la distance de l'objet par rapport au système de caméra. Cette position peut par exemple être fournie à l'ordinateur embarqué ou directement au conducteur du véhicule. En variante ou en plus, lorsqu'on décèle un risque, par exemple un piéton qui se situe dans la trajectoire, on peut également lancer directement des contre-mesures. For example, camera systems as described may be used to first image the first space angle range in a first partial range of a two-image area. dimensions. Next or in parallel, a second corner region of the space is formed which at least partially overlaps the first corner area of the space in a second partial area of the two-dimensional image area. Thus both the last images generated by the first mirror system and those generated by the second mirror system are recorded in the same two-dimensional image area of the camera. With the aid of an image recognition method known to those skilled in the art (those which are for example on an edge or edge recognition), an object copied in the two partial zones of the image zone is recognized. two-dimensional, for example a person inside the vehicle or a pedestrian outside the vehicle. By a triangulation method, the position and / or distance of the object relative to the camera system is calculated. This position can for example be provided to the on-board computer or directly to the driver of the vehicle. Alternatively or additionally, when a risk is detected, for example a pedestrian who is in the trajectory, it is also possible to directly launch countermeasures.
Le procédé peut notamment s'élargir en sélectionnant une zone d'angle de l'espace particulièrement intéressante (par exemple automatiquement sous la forme d'un objet particulièrement marquant ou manuellement par le conducteur). Et à l'aide du dispositif de posi-tionnement, on règle ensuite le second système de miroir de façon que la seconde zone d'angle de l'espace contienne totalement ou partielle-ment la zone d'angle d'espace intéressante. En particulier, on peut exécuter le procédé de façon que le second système de miroir assure le tramage ou le balayage de la première zone d'angle d'espace du premier système de miroir avec sa seconde plage d'angle de l'espace (par exemple en assurant la commande à l'aide d'un moteur pas à pas) pour dé-terminer de cette manière, pas à pas, par un procédé de triangulation, la position de tous les objets principaux situés dans la zone d'images du premier système de miroir ou celle de quelques objets sélectionnés ou du moins de tous les objets principaux dans cette zone d'images. The method can in particular be widened by selecting a corner area of the space of particular interest (for example automatically in the form of a particularly striking object or manually by the driver). And with the aid of the positioning device, the second mirror system is then adjusted so that the second angle zone of the space contains wholly or partially the space angle zone of interest. In particular, the method can be executed so that the second mirror system provides screening or scanning of the first space angle region of the first mirror system with its second angle range of space (for example by controlling with a stepper motor) to determine in this manner, step by step, by a triangulation method, the position of all the main objects located in the image area of the first mirror system or that of some selected objects or at least all the main objects in this image area.
Le système de caméra proposé présente par rapport aux dispositifs connus selon l'état de la technique, l'avantage d'utiliser de façon optimale la zone d'images morte du système de miroir courbe. En outre, le système de caméra permet de déterminer la position d'objets dans la zone d'images et la précision des informations de localisation définie dépasse de loin la précision des systèmes de vision périphérique connus. De plus, l'encombrement du système de caméra tel que décrit est suffisamment faible pour que le système de caméra décrit puisse être utilisé pour l'observation de l'intérieur et/ou de l'environnement d'un véhicule automobile, situation à laquelle le faible encombrement constitue un avantage décisif. Le système peut égale-ment s'utiliser comme équipement en option à la place de systèmes de caméra déjà connus, par exemple pour être logé dans le boîtier des projecteurs d'un véhicule. The proposed camera system has the advantage over the known devices according to the state of the art of optimally utilizing the still picture area of the curved mirror system. In addition, the camera system makes it possible to determine the position of objects in the image area and the accuracy of the location information defined far exceeds the accuracy of known peripheral vision systems. In addition, the size of the camera system as described is sufficiently small for the described camera system can be used for observation of the interior and / or the environment of a motor vehicle, a situation to which the small footprint is a decisive advantage. The system can also be used as an optional equipment instead of already known camera systems, for example to be housed in the housing of the projectors of a vehicle.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un système de caméra à vision périphérique selon l'état de la technique ayant une zone d'images morte , - la figure la montre l'information d'images du système de caméra de la figure 1 enregistrée dans une zone d'images à deux dimensions, - la figure 2 montre un système de caméra selon l'invention utilisant la zone d'images morte et d'un second système de miroir, - la figure 2a montre une information d'images enregistrées dans une zone d'images à deux dimensions à un système de caméra selon la figure 2, - la figure 3 est une vue schématique d'une réalisation du cintrage du premier système de miroir en forme d'hyperboloïde, - la figure 4 est une vue schématique du cintrage du second système de miroir sous la forme d'un paraboloïde, et - la figure 5 montre un schéma d'un développement possible du pro-cédé de l'invention pour la surveillance optique de l'environnement à l'aide d'un système de caméra selon l'invention. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a peripheral vision camera system according to the state of the art having a dead image area, FIG. 1 shows the image information of the camera system of FIG. 1 recorded in a two-dimensional image zone; FIG. 2 shows a camera system according to the invention using the dead image zone; and a second mirror system; Fig. 2a shows image information recorded in a two-dimensional image area to a camera system according to Fig. 2; Fig. 3 is a schematic view of a bending of the first hyperboloid mirror system; - Fig. 4 is a schematic view of the bending of the second mirror system in the form of a paraboloid, and - Fig. 5 shows a diagram of a possible development. pro-ceded of the invention for the optical monitoring of the environment using a camera system according to the invention.
Description de modes de réalisation de l'invention Description of Embodiments of the Invention
La figure 1 montre un système de caméra panoramique correspondant à l'état de la technique. Le système de caméra se compose d'une caméra 110 munie d'un boîtier 112 et une optique d'image 114. Le système de caméra possède également un miroir courbe 116 dont la surface 118 de cet exemple de réalisation est cintrée suivant une demi-coquille en forme d'hyperboloïde à deux enveloppes. Ainsi le miroir cintré 116 présente un foyer 120 associé à la surface 118 et situé du côté concave de la surface 118 de l'hyperboloïde. Le tracé précis des rayons sera expliqué ultérieurement (voir figure 3). Le miroir courbe 116 est tenu par une suspension 122. Figure 1 shows a panoramic camera system corresponding to the state of the art. The camera system consists of a camera 110 provided with a housing 112 and an image optics 114. The camera system also has a curved mirror 116 whose surface 118 of this embodiment is bent in half a millimeter. shell shaped hyperboloid with two envelopes. Thus the curved mirror 116 has a focus 120 associated with the surface 118 and located on the concave side of the surface 118 of the hyperboloid. Precise ray tracing will be explained later (see Figure 3). The curved mirror 116 is held by a suspension 122.
Le miroir courbe 116 réfléchit les rayons lumineux 124 de la surface de miroir 118 vers la caméra 110. La caméra 110 voit ainsi la même image qu'un observateur virtuel placé au foyer 120 du miroir courbe 116. La plage d'angle de l'espace, maximale, à l'intérieur de laquelle les faisceaux lumineux 124 sont réfléchis vers la caméra 110 est représentée schématiquement à la figure 1 sous la référence 126 et limitée par les rayons limites 128. La position précise des rayons limites 128 dépend de la réalisation du miroir courbe 116 et/ou de la suspen- Sion 122. The curved mirror 116 reflects the light rays 124 from the mirror surface 118 to the camera 110. The camera 110 thus sees the same image as a virtual observer placed at the focus 120 of the curved mirror 116. The angle range of the space, maximum, within which the light beams 124 are reflected towards the camera 110 is shown schematically in Figure 1 under the reference 126 and limited by the limit radii 128. The precise position of the limit radii 128 depends on the realization curved mirror 116 and / or suspension Sion 122.
Comme le montre également la figure 1, l'image de la caméra 110 apparaît également dans le miroir courbe 116. Dans cet exemple de réalisation, la zone d'angle de l'espace prise par la caméra 110 est délimitée par les rayons marginaux 130 partant du bord le plus à l'extérieur du boîtier de l'optique d'image 114 de la caméra. Ces rayons marginaux 130 sont réfléchis en retour par la surface 118 du miroir courbe 116 vers la caméra 110 et constituent ainsi une zone d'angle de l'espace 132 mort qui n'offre pour l'essentiel aucune in-formation d'image utilisable. As also shown in Figure 1, the image of the camera 110 also appears in the curved mirror 116. In this embodiment, the corner area of the space taken by the camera 110 is delimited by the marginal rays 130 from the outermost edge of the image optics housing 114 of the camera. These marginal rays 130 are reflected back by the surface 118 of the curved mirror 116 to the camera 110 and thus constitute an angular area of the dead space 132 which essentially does not provide any usable image in-formation. .
La caméra 110 comporte des moyens 216 pour enregistrer des informations d'images dans une zone d'images à deux dimensions, par exemple une puce LCD 216. La figure la est une vue des informations d'images obtenues par un dispositif correspondant à l'état de la technique selon la figure la dans une zone d'images dimension- nelle 134 d'une telle plaquette CCD 216. Comme exemple, on a repré- senté l'utilisation d'un système de caméra dans l'habitacle d'un véhicule. Le nombre limite 128 à la figure 1, utilisé pour la plage d'angle de l'espace maximale 126 du système de caméra, forme des images dans la zone d'images bidimensionnelle 134 à la figure la suivant la réalisation du miroir courbe 116 de l'optique de formation d'image 114 et de la plaquette de CCD 216 comme limite de zone de ronde ou elliptique 136. Tous les rayons réfléchis dans la zone d'angle d'espace 126 sont copiés en images dans la zone d'images bidirectionnelle 134, à l'intérieur de cette zone de plage de visibilité 136, dans une première partie de zone 138. Du fait de la courbure de la surface 118 du miroir courbe 116, les informations d'images sont déformées par rapport à la réalité. Comme cela paraît également à la figure la, les rayons marginaux 130 de la zone d'images 134 à deux dimensions donnent des images sous la forme d'une limite de zone morte ronde ou elliptique 140. Dans la zone morte 142, à l'intérieur de la limite 140 de cette zone morte, dans la zone d'images 134 on a le montage sur la figure 1 avec les informations d'images transmises par la caméra 110. Cette zone morte 142 contient ainsi aucune information utilisable et elle est représentée hachurée à la figure la. The camera 110 comprises means 216 for recording image information in a two-dimensional image area, for example an LCD chip 216. FIG. 1a is a view of the image information obtained by a device corresponding to the state of the art according to FIG. 1a in a dimensional image area 134 of such a CCD board 216. As an example, the use of a camera system in the passenger compartment of a vehicle. The limit number 128 in FIG. 1, used for the maximum space angle angle range 126 of the camera system, forms images in the two-dimensional image area 134 in Fig. La following the realization of the curved mirror 116 of the image forming optics 114 and the CCD wafer 216 as the round or elliptical zone boundary 136. All the rays reflected in the space angle zone 126 are copied into images in the image area bidirectional 134, within this area of visibility range 136, in a first zone portion 138. Due to the curvature of the surface 118 of the curved mirror 116, the image information is distorted with respect to reality . As also shown in FIG. 1a, the marginal rays 130 of the two-dimensional image area 134 give images in the form of a round or elliptical dead zone boundary 140. In the dead zone 142, at the inside the boundary 140 of this dead zone, in the image zone 134 is mounted in Figure 1 with the image information transmitted by the camera 110. This dead zone 142 thus contains no usable information and is represented hatched in figure la.
La figure 2 montre un système de caméra selon l'invention équipée de deux systèmes de miroirs. Le système d'une caméra 110 munie d'une optique d'images 114 et d'un miroir courbe 113 par exemple d'un miroir courbe 116 dont la surface supérieure 118 suit le tracé d'une demi-coquille d'un hyperboloïde à deux enveloppes. Ainsi ce miroir 116 comporte un foyer 120. Dans cet exemple de réalisation, en principe la caméra 110 donnerait une image d'elle-même à cause des rayons marginaux partant de la caméra 130 du boîtier de l'optique d'images 114; on aurait ainsi de nouveau une zone d'angle de l'espace 132, morte . Dans cet exemple de réalisation selon la figure 2, on a toutefois placé un second système de miroir 210 dans la zone d'angle espace 132, morte ; dans cet exemple de réalisation, ce second système de miroir comporte un miroir plan. Ce système de miroir 210 bloque au moins une partie du faisceau de rayons partant de la caméra 110 et qui est limité par les rayons marginaux 130; on élimine ainsi une partie de la zone d'angle de l'espace 132, morte . Et ainsi le second système de miroir 210 réfléchit les rayons émis par la seconde zone d'angle de l'espace 212 sur le second système de miroir 210, de façon limitée par les rayons marginaux 214 vers la caméra 110. Figure 2 shows a camera system according to the invention equipped with two mirror systems. The system of a camera 110 provided with an optical image 114 and a curved mirror 113 for example a curved mirror 116 whose upper surface 118 follows the outline of a half-shell of a hyperboloid to two envelopes. Thus this mirror 116 comprises a focus 120. In this embodiment, in principle the camera 110 would give an image of itself because of the marginal rays starting from the camera 130 of the housing of the image optics 114; we would thus again have an angle zone of space 132, dead. In this embodiment of FIG. 2, however, a second mirror system 210 has been placed in the dead corner space 132; in this exemplary embodiment, this second mirror system comprises a plane mirror. This mirror system 210 blocks at least a portion of the beam of rays from the camera 110 and is limited by the marginal rays 130; thus eliminating part of the corner area of the space 132, dead. And so the second mirror system 210 reflects the rays emitted by the second corner area of the space 212 on the second mirror system 210, limited by the marginal rays 214 to the camera 110.
La figure 2a montre de façon analogue à la figure la, les informations d'images enregistrées dans une zone d'images à deux dimensions 134 d'une plaquette CCD 216 de la caméra 110; ces informations d'images représentées schématiquement ont été obtenues à l'aide du montage de la figure 2. Les informations d'images de la zone d'angle de l'espace maximal 126 sont enregistrées dans la première zone partielle 138 à l'intérieur de la limite de la plage de vision 136. Dans cet exemple de réalisation, la zone morte 142 délimitée par la limite de zone morte 140 est représentée par l'image des rayons marginaux 130 de la caméra. A l'intérieur de cette zone morte 142, on a également enregistré selon l'invention des informations d'images qui résultent des rayons de la seconde zone d'angle de l'espace 212 et de son image sur la plaquette CCD 216. Les rayons limites 214 qui délimitent la seconde zone d'angle de l'espace 212 de cet exemple de réalisation utilisant un second système de miroir 214 pratiquement carré, sont formés en images dans la limite d'images à deux dimensions 216 de forme rectangulaire. Dans la seconde zone partielle 218 de la zone d'images à deux dimensions 134 qui se trouve à l'intérieur de la limite de la seconde image 216, on a en- registré des informations d'images provenant de la seconde zone d'angle de l'espace 212. Ainsi la zone morte 142 de la zone d'images à deux dimensions 134 est utilisée par le second système de miroir 210. Figure 2a shows in a similar manner to Figure 1a the image information recorded in a two-dimensional image area 134 of a CCD wafer 216 of the camera 110; these schematically represented image information have been obtained with the help of the circuit of FIG. 2. The image information of the corner area of the maximum space 126 is recorded in the first partial area 138 inside. of the limit of the viewing range 136. In this exemplary embodiment, the dead zone 142 delimited by the dead zone limit 140 is represented by the image of the marginal rays 130 of the camera. Within this dead zone 142, image information is also recorded according to the invention which results from the rays of the second corner area of the space 212 and its image on the CCD board 216. Limiting rays 214 which delimit the second corner region of the space 212 of this exemplary embodiment using a substantially square second mirror system 214, are formed into images in the limit of two-dimensional images 216 of rectangular shape. In the second sub-area 218 of the two-dimensional image area 134 which lies within the boundary of the second image 216, image information from the second corner area is recorded. of the space 212. Thus, the dead zone 142 of the two-dimensional image area 134 is used by the second mirror system 210.
A la place du montage tel que représenté avec un système de miroir 210 pratiquement carré, on peut également utiliser d'autres formes de réalisation du système de miroir 210, par exemple des miroirs ronds ou des systèmes de miroirs composés de plusieurs miroirs distincts. Le second système de miroir 210 peut par exemple comporter également un système de miroir stéréoscopique indépendant composé d'au moins deux miroirs distincts (par exemple des miroirs plans). En outre, le second système de miroir 210 peut également se réaliser pour que la zone morte 142 soit complètement remplie par la seconde zone partielle 218. On peut également envisager un montage dans lequel le second système de miroir 210 dépasse de la zone d'angle de l'espace mort 132. Dans ce cas, la seconde zone partielle 218 de la figure 2a dé-passe de la limite de la zone morte 140 pour que la seconde zone partielle 218 couvre également des parties de la première zone partielle 138 qui ne font pas partie de la zone morte 142. In place of the assembly as shown with a substantially square mirror system 210, other embodiments of the mirror system 210 may also be used, for example round mirrors or mirror systems composed of several separate mirrors. The second mirror system 210 may for example also comprise an independent stereoscopic mirror system composed of at least two separate mirrors (for example flat mirrors). In addition, the second mirror system 210 can also be realized so that the dead zone 142 is completely filled by the second partial area 218. It is also possible to envisage an assembly in which the second mirror system 210 protrudes from the corner area. In this case, the second partial zone 218 of FIG. 2a passes beyond the limit of the dead zone 140 so that the second partial zone 218 also covers portions of the first partial zone 138 which not part of the dead zone 142.
Comme le montre la figure 2, la seconde zone d'angle de l'espace 212 vue de la caméra 110 fonctionne comme une zone de vision d'un observateur virtuel situé au point 220. Si la seconde zone d'angle de l'espace 212 saisit une plage de la zone maximale d'angle de l'espace 126 du premier système de miroir 116, alors dans la seconde zone partielle 218 de la zone d'images bidimensionnelle 134 selon la figure 2a, on a des informations d'images concernant des objets qui se trouvent également dans la première zone partielle 138 et contiennent des informations d'images du premier système de miroir 116. Cela est représenté schématiquement à la figure 2a par la tête du conducteur d'un véhicule. As shown in Fig. 2, the second corner area of the space 212 as seen from the camera 110 functions as a viewing area of a virtual observer at 220. If the second corner area of the space 212 captures a range of the maximum corner area of the space 126 of the first mirror system 116, while in the second partial area 218 of the two-dimensional image area 134 according to Figure 2a, there is image information. relating to objects which are also in the first partial area 138 and contain image information of the first mirror system 116. This is shown schematically in Figure 2a by the driver's head of a vehicle.
Dans ce cas, les deux systèmes de miroir 116, 210 définissent un système de miroir stéréoscopique. La résolution de ce système de miroir stéréoscopique est principalement définie par la distance D entre le foyer 120 du premier système de miroir 116 et le centre 222 du second système de miroir 210. Si dans la seconde zone partielle 218 on identifie un ou plusieurs objets (par exemple par un traitement d'images approprié), la géométrie connue du système stéréoscopique permet de calculer la position du ou des objets par rapport au système de miroir. On peut utiliser les procédés de triangulation connus, par exemple décrits dans le document US 2003/0156187 Al. In this case, the two mirror systems 116, 210 define a stereoscopic mirror system. The resolution of this stereoscopic mirror system is mainly defined by the distance D between the focal point 120 of the first mirror system 116 and the center 222 of the second mirror system 210. If in the second partial zone 218, one or more objects are identified ( for example, by appropriate image processing), the known geometry of the stereoscopic system makes it possible to calculate the position of the object or objects relative to the mirror system. Known triangulation methods, for example described in US 2003/0156187 A1, may be used.
Le second système de miroir 210 de l'exemple de réalisation de la figure 2 est relié par un dispositif de positionnement 222 au premier système de miroir 116. Ce dispositif de positionnement permet par exemple la rotation du second système de miroir 210 autour de l'axe optique 224. Il est également possible de positionner la forme de l'angle a entre le rayon du centre 226 de la seconde zone d'angle de l'espace 212 et de l'axe optique 224 soit changé. En particulier, le dis-positif de positionnement 222 peut également être conçu avec un ou plusieurs moteurs pas à pas permettant de régler exactement la seconde plage d'angle de l'espace 212. Cela permet par exemple de régler manuellement ou automatiquement la seconde zone partielle 218 de la zone d'images à deux dimensions 134 sur un objet quelconque. Cela permet par exemple de déterminer la position d'un objet quelconque. The second mirror system 210 of the embodiment of Figure 2 is connected by a positioning device 222 to the first mirror system 116. This positioning device allows for example the rotation of the second mirror system 210 around the Optical axis 224. It is also possible to position the shape of the angle α between the center radius 226 of the second corner region of the space 212 and the optical axis 224 be changed. In particular, the positioning dis-positive 222 can also be designed with one or more stepper motors to adjust exactly the second angle range of the space 212. This allows for example to manually or automatically adjust the second zone 218 of the two-dimensional image area 134 on any object. This allows for example to determine the position of any object.
Les figures 3 et 4 montrent à titre d'exemple et sous forme schématique les courbures possibles de la surface 118 du pre- mier système de miroir 116. Alors que la figure 3 présente une courbure hyperbolique, la figure 4 présente une courbure parabolique. Figures 3 and 4 show by way of example and in schematic form the possible curvatures of the surface 118 of the first mirror system 116. While Figure 3 has a hyperbolic curvature, Figure 4 shows a parabolic curvature.
Selon la figure 3, la surface 118 du premier système de miroir 116 suit le tracé d'une demi-enveloppe 310 d'un hyperboloïde. Cette demi enveloppe 310a un premier foyer 120 sur son côté concave. According to FIG. 3, the surface 118 of the first mirror system 116 follows the outline of a half-envelope 310 of a hyperboloid. This half envelope 310 has a first focus 120 on its concave side.
D'une façon analogue, cet hyperboloïde présente une seconde demienveloppe 312 avec un second foyer 314 et deux directrices 316. Des rayons lumineux quelconques 318, 320 qui se rejoignent au foyer 120 sont réfléchis aux points Pl, P2 de la surface 118 de la première demienveloppe 310 vers le second foyer 314. Un observateur virtuel au se-coud foyer 314 reçoit ainsi la même image qu'un observateur virtuel placé au premier foyer 120. Le système de caméra selon l'invention utilise cette propriété géométrique en utilisant une caméra 110 dirigée vers le point principal 322 coïncidant avec le second foyer 314. De cette manière, la caméra 110 fonctionne comme une boîte noire avec un trou situé au point principal 322. In a similar way, this hyperboloid has a second diaphragm 312 with a second focus 314 and two guides 316. Any light rays 318, 320 which meet at the focus 120 are reflected at the points P1, P2 of the surface 118 of the first 310 to the second focus 314. A virtual observer at the focus 314 thus receives the same image as a virtual observer at the first focus 120. The camera system according to the invention uses this geometric property using a camera 110. directed to the main point 322 coinciding with the second focus 314. In this manner, the camera 110 functions as a black box with a hole at the main point 322.
La figure 4 schématise une réalisation de la surface 118 ayant un tracé paraboloïde 410. Contrairement à l'hyperboloïde, un paraboloïde 410 ne possède qu'un foyer 120. Les rayons lumineux 412, 414 qui rejoignent l'observateur virtuel au foyer 120, sont réfléchis à la surface 118 du paraboloïde 410 aux points Pl, P2 et après cette ré-flexion, les rayons sont parallèles à l'axe optique 224. Pour recevoir la totalité des rayons lumineux réfléchis par la surface 118, il faut une caméra 110 dont l'axe optique 224 coïncide avec l'axe 224 du paraboloïde 410. En outre, il faut que la caméra 110 permette de recevoir tous les rayons réfléchis pour la surface 118; en d'autres termes la caméra doit avoir un diamètre libre au moins égal à d. De plus, tous les points P1, P2 situés sur la surface 118 doivent être copiés de la même manière par la caméra 110 (par exemple par son optique d'image 114), ce que l'on réalise à l'aide d'une caméra orthographique (par exemple avec une lentille télé centrée ou un diaphragme). Une telle caméra est par exem- ple décrite dans le document Joshua M. Gluckman, Shree K. Nayar: Planar Catadioptric stereo geometry and calibration , Proc. of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, Juin 1999. FIG. 4 schematizes an embodiment of the surface 118 having a paraboloidal trace 410. In contrast to the hyperboloid, a paraboloid 410 has only a focus 120. The light rays 412, 414 that join the virtual observer at the focus 120 are Reflected on the surface 118 of the paraboloid 410 at the points P1, P2 and after this re-flexion, the rays are parallel to the optical axis 224. To receive all the light rays reflected by the surface 118, a camera 110 is required which the optical axis 224 coincides with the axis 224 of the paraboloid 410. In addition, the camera 110 must be able to receive all the rays reflected for the surface 118; in other words the camera must have a free diameter at least equal to d. Moreover, all the points P1, P2 located on the surface 118 must be copied in the same way by the camera 110 (for example by its image optics 114), which is carried out using a orthographic camera (for example with a tele-centered lens or a diaphragm). Such a camera is, for example, described in Joshua M. Gluckman, Shree K. Nayar: Planar Catadioptric Stereo Geometry and Calibration, Proc. of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, June 1999.
La figure 5 montre le déroulement d'un procédé selon l'invention de surveillance optique de l'environnement à l'aide d'un système de caméra selon l'invention. Les étapes de procédé telles que présentées ne sont pas exécutées nécessairement dans l'ordre présenté et on peut également exécuter des étapes supplémentaires non représentées à la figure 5. FIG. 5 shows the progress of a method according to the invention for optical monitoring of the environment using a camera system according to the invention. The process steps as presented are not necessarily performed in the order presented and additional steps not shown in FIG. 5 can also be performed.
Tout d'abord dans l'étape 310 du procédé, on forme l'image d'une première zone d'angle de l'espace 126 à l'aide d'un premier système de miroir 116 dans une première zone partielle 138 d'une zone d'images à deux dimensions 134. Dans l'étape de procédé 512, on décrit l'algorithme pour l'information d'images enregistrées dans la première zone partielle 138, pour la zone d'angle de l'espace 126 à l'aide d'un algorithme approprié de traitement d'images, par exemple comme celui décrit dans le document S. K. Nayar et al Folded Catadioptric Cameras , Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, Juin 1999. Cette correction 212 facilite notamment la reconnaissance d'images au cours des étapes sui-vantes. Dans une étape de procédé en parallèle 514, on forme l'image d'une zone première zone d'angle de l'espace 126 qui coïncide au moins en partie avec la seconde zone d'angle de l'espace 212, dans une se- conde zone partielle 218 de la zone d'images à deux dimension 134. Par un procédé de reconnaissance d'images approprié connu des spécialistes et en particulier selon le procédé de reconnaissance de bord, on effectue dans les deux zones partielles 138, 218 de la zone d'images bidimensionnelle 134 une reconnaissance d'objets dans l'étape 516. Par exemple, cet objet peut être une personne à l'intérieur d'un véhicule ou un passager ou d'autres véhicules dans la zone extérieure du véhicule. Pour l'objet il s'agit toutefois uniquement de parties d'un tel objet. Par exemple, on peut également prédéfinir des objets déterminés que l'on recherche précisément, par exemple une plaque d'immatriculation d'un véhicule qui précède. Ensuite dans l'étape de procédé 518, dans la mesure où aucune des zones partielles 118, 218 n'a été identifiée, on pro-cède par un procédé de triangulation pour déterminer la position et/ou des distances de l'objet par rapport au système de caméra. Ensuite, parallèlement à cette opération, dans une opération d'essai 320 on règle de nouveau l'angle de l'espace 212 du second miroir 210. Ce nouveau réglage 518 peut se faire par exemple à la main; pour cela l'utilisateur choisit une zone particulièrement intéressante; il peut également faire un réglage automatique 134. Le nouveau réglage se fait également à l'aide d'un dispositif de positionnement 222. Ce nouveau réglage 520 peut également se faire ensuite en détectant la seconde plage d'angle de rotation 212 pour détecter la plage d'angle de réception maximum (voir cidessus). A l'aide de ce procédé de tramage, on détecte peu à peu par exemple toute la plage d'angle de l'espace 126, maximale du premier système de miroir 116 pour reconnaître les objets dans cette zone d'angle de l'espace 126 et déterminer leurs positions. Le procédé peut ensuite être couplé à différentes autres zones étapes de procédés, par exemple avec des fonctions de signalisation correspondantes si un objet correspondant se trouve à proximité immédiate de la chaussée d'un véhicule ou s'il est prévu que cet objet risque de se déplacer au niveau de la chaussée. La poursuite de certains objets, par exemple par intégration dans un système de poursuite au cours duquel on maintient constante la distance par rapport à un véhicule qui précède est envisageable. En outre le procédé peut par exemple s'utiliser sélectivement (avec complément) dans des systèmes de caméra de véhicules automo- biles déjà installés. First, in step 310 of the method, the image of a first corner area of the space 126 is formed using a first mirror system 116 in a first partial area 138 of a two-dimensional image area 134. In the method step 512, the algorithm for the information of images recorded in the first partial area 138 is described for the corner area of the space 126 to using an appropriate image processing algorithm, for example, as described in SK Nayar et al Folded Catadioptric Cameras, Proceedings of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Fort Collins, June 1999. This correction 212 in particular, facilitates the recognition of images during the following steps. In a parallel process step 514, the image is formed of a first corner region of the space 126 which coincides at least in part with the second corner area of the space 212, in an area of partial area region 218 of the two-dimensional image area 134. By an appropriate image recognition method known to those skilled in the art and in particular according to the edge recognition method, the two partial areas 138, 218 of the two-dimensional image area 134 an object recognition in step 516. For example, this object may be a person inside a vehicle or a passenger or other vehicles in the outer area of the vehicle. For the object, however, it is only parts of such an object. For example, it is also possible to predefined specific objects that are precisely sought, for example a license plate of a vehicle that precedes. Then in process step 518, since none of the partial areas 118, 218 has been identified, a triangulation process is pro-ceded to determine the position and / or distances of the object relative to each other. to the camera system. Then, parallel to this operation, in a test operation 320 the angle of the space 212 of the second mirror 210 is adjusted again. This new adjustment 518 can be done for example by hand; for this the user chooses a particularly interesting area; it can also make an automatic adjustment 134. The new adjustment is also done using a positioning device 222. This new setting 520 can also be done then by detecting the second range of rotation angle 212 to detect the maximum reception angle range (see above). With the aid of this screening method, for example, the whole range of angle of the space 126, which is the maximum of the first mirror system 116, is detected gradually to recognize the objects in this corner area of the space. 126 and determine their positions. The method can then be coupled to different other process step zones, for example with corresponding signaling functions if a corresponding object is in the immediate vicinity of the roadway of a vehicle or if it is expected that this object is likely to move to the floor level. The pursuit of certain objects, for example by integration into a tracking system in which the distance is maintained constant with respect to a vehicle that precedes is possible. In addition, the method can for example be used selectively (with complement) in vehicle camera systems already installed.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102005006754A DE102005006754A1 (en) | 2005-02-15 | 2005-02-15 | Wide-angle camera mirror system for observation purposes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2882159A1 true FR2882159A1 (en) | 2006-08-18 |
| FR2882159B1 FR2882159B1 (en) | 2009-09-18 |
Family
ID=35998097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0650523A Expired - Fee Related FR2882159B1 (en) | 2005-02-15 | 2006-02-14 | CAMERA SYSTEM FOR OBSERVING ONE OR MORE ZONES OF SPACE |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102005006754A1 (en) |
| FR (1) | FR2882159B1 (en) |
| GB (1) | GB2423156B (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8305425B2 (en) | 2008-08-22 | 2012-11-06 | Promos Technologies, Inc. | Solid-state panoramic image capture apparatus |
| FR2940578B1 (en) * | 2008-12-23 | 2011-03-11 | Bernard Taillade | VIDEO SURVEILLANCE SYSTEM USING AN ADJUSTABLE PANORAMIC CAMERA WITH SELECTIVE IMAGE PART |
| DE102010041490A1 (en) | 2010-09-27 | 2012-03-29 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Optical instrument and method for optical monitoring |
| JP5152309B2 (en) * | 2010-12-01 | 2013-02-27 | 株式会社デンソー | Electronic mirror |
| GB201119276D0 (en) | 2011-11-08 | 2011-12-21 | Active Silicon Ltd | Optical system for a roulette wheel |
| RU2535631C2 (en) * | 2013-03-13 | 2014-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") | Method of locating object in surrounding space |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3773433B2 (en) * | 2000-10-11 | 2006-05-10 | シャープ株式会社 | Ambient monitoring device for moving objects |
-
2005
- 2005-02-15 DE DE102005006754A patent/DE102005006754A1/en not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-01-16 GB GB0600818A patent/GB2423156B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-14 FR FR0650523A patent/FR2882159B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2423156B (en) | 2007-02-14 |
| FR2882159B1 (en) | 2009-09-18 |
| GB0600818D0 (en) | 2006-02-22 |
| GB2423156A (en) | 2006-08-16 |
| DE102005006754A1 (en) | 2006-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8953084B2 (en) | Plural focal-plane imaging | |
| CN101548154B (en) | Image pickup apparatus with distance measurement function | |
| FR2882159A1 (en) | CAMERA SYSTEM FOR OBSERVING ONE OR MORE ZONES OF SPACE | |
| US20050111084A1 (en) | Solid catadioptric lens with a single viewpoint | |
| US8896890B2 (en) | Image capture system having a folded optical path | |
| FR2908527A1 (en) | Photosensitive sensor e.g. charge coupling sensor, for e.g. video camera in motor vehicle, is associated with objective having zone that is focused to infinity and another zone focused in near field | |
| FR2957160A1 (en) | CAMERA AGENCED TO BE ONBOARD ON A VEHICLE | |
| KR101488768B1 (en) | Lens structure for camera of black box | |
| CN109855594A (en) | Photographic device, distance measuring equipment, onboard system and mobile device | |
| US20140355974A1 (en) | Multi-view image system with a single camera and a transreflective device | |
| JP6983740B2 (en) | Stereo camera system and distance measurement method | |
| EP1542192B1 (en) | A moving vehicle identification method and system | |
| FR3055431A1 (en) | DEVICE FOR PROJECTING A PIXELIZED IMAGE | |
| JP7043375B2 (en) | Stereo camera, in-vehicle lighting unit, and stereo camera system | |
| EP1561143A1 (en) | Panoramic surveillance device | |
| CA2543150A1 (en) | Method and device for capturing a large-field image and region of interest thereof | |
| FR2692369A1 (en) | Omnidirectional monitoring device with optimal coverage of the surrounding space by joining fields. | |
| US20060029386A1 (en) | Wide-angle shooting apparatus and optical device | |
| CN107561821A (en) | Omnidirectional images gather compound camera lens | |
| WO2014087085A1 (en) | Compact head-up display device | |
| WO2021005921A1 (en) | Stereo camera and light unit with integrated stereo camera | |
| US9322776B2 (en) | Method and system for imaging a target | |
| JP4734873B2 (en) | Wide-angle imaging device | |
| KR101884868B1 (en) | A vehicular blackbox for acquisition and recording images of blind spots using a reflector | |
| US20060098304A1 (en) | Panoramic objective and panoramic camera |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20151030 |