FR2965956A1 - Procede et dispositif de representation optique de l'environnement d'un vehicule - Google Patents

Abstract

Procédé de représentation optique de l'environnement d'un véhicule (10) comprenant la saisie du champ image de l'environnement à l'aide d'un objectif grand angle (20), la correction de la distorsion du champ image saisi par l'objectif grand angle en réalisant une image d'affichage corrigée. L'image du champ image de l'environnement après une correction agissant au moins dans la direction verticale, a son bord inférieur (140) sur un bord image de consigne inférieur (240), qui correspond au moins approximativement à un segment du contour extérieur (40) du véhicule ou à un tracé prédéfini, se distinguant du bord inférieur (140).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un procédé de représentation optique de l'environnement d'un véhicule et un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.

Etat de la technique On connaît des systèmes de caméra et autres systèmes optiques transmettant au conducteur d'un véhicule des informations d'image relatives à l'environnement du véhicule allant au-delà du champ de vue à travers la fenêtre du véhicule pour informer le conducteur de situations de circulation qu'il ne peut voir (notamment à proximité du véhicule et à des endroits éloignés du conducteur), pour lui permettre de mieux les apprécier. On connaît pour cela des moyens optiques simples tels que des lentilles de Fresnel installées sur la lunette arrière, par exemple de caravanes et aussi de plus en plus des installations électroniques avec une caméra, (notamment une caméra de recul) qui saisit l'environnement à l'arrière du véhicule pour afficher cette vue pour le conducteur dans son habitacle à l'aide d'un afficheur. Le but de ces caméras est de reproduire aussi complètement que possible l'environnement, c'est-à-dire avec un angle de vue aussi large que possible. Mais plus l'angle de vue est grand et plus grande sera automatiquement la déformation, ce qui pour les objectifs grand angle, est considéré de manière simplifiée comme l'image d'une demi-sphère projetée sur un plan. Du fait des distorsions, l'observation de l'image de la caméra, à cause de l'affichage généralement plat, se traduit par des erreurs d'interprétation concernant la position et le sens de déplacement des objets en mouvement. Jusqu'à présent, on réduit la distorsion en limitant l'angle de visée, mais cela n'est pas souhaitable car les erreurs d'interprétation restent possibles (du fait des angles morts) ou rendent la saisie incomplète. But de l'invention La présente invention a ainsi pour but de réaliser un procédé et un dispositif de représentation optique permettant de saisir aussi correctement que possible l'environnement.35

2 Exposé et avantage de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de représentation optique de l'environnement d'un véhicule comprenant : - la saisie du champ image de l'environnement à l'aide d'un objectif grand angle, - la correction de la distorsion du champ image de l'environnement saisi par l'objectif grand angle en réalisant une image d'affichage corrigée représentant le champ image de l'environnement, et - la représentation du champ image d'affichage, - la correction de la déformation consistant à : * présenter l'image du champ image de l'environnement après une correction agissant au moins dans la direction verticale, qui place le bord inférieur du champ image de l'environnement, saisi sur un bord image de consigne inférieur, correspondant au moins approximativement à un segment du contour extérieur du véhicule ou à un tracé prédéfini, et dont le tracé se distingue du bord inférieur, et * la correction représente une image fidèle au moins d'un sous- groupe des points image du champ image environnement qui ne se trouve pas sur le bord inférieur. Le procédé selon l'invention permet de réaliser un affichage visuel très amélioré d'une plage saisie de l'environnement transmettant correctement les caractéristiques essentielles à l'observateur. En particulier, des objets qui se trouvent certes à proximité directe du véhicule mais à une distance différente du milieu du champ image, ne sont pas représentés avec une distance différente par rapport au bord inférieur de l'image. Malgré le champ de vision large (par exemple d'au moins 180° ou 190°), les objets situés au bord de l'image, ne sont pas représentés de manière erronée avec une plus grande distance par rapport au bord inférieur de l'image que des objets situés au milieu de l'image et à la même distance. En particulier, dans le cas de caméras de recul, cela permet une meilleure évaluation de l'éloignement par exemple de piétons traversant en biais et/ou d'objets situés dans les emplacements de stationnement au cours des

3 manoeuvres de rangement dans un emplacement de stationnement. De la même manière, les directions de mouvement sont représentées correctement par la caméra de recul. Alors que sans les moyens de l'invention, des objets effectuant un mouvement relatif traversant le champ image seraient représentés à cause de la distorsion engendrée par l'objectif à grand angle, avec un mouvement qui représenterait l'objet par rapport au bord de l'image qui s'éloignerait de plus en plus du véhicule, c'est-à-dire une représentation allant en s'éloignant du véhicule et cela plus l'objet se rapproche du bord de l'image alors que selon la représentation de l'invention, le sens du mouvement n'est pas reproduit de manière faussée. L'invention peut être appliquée par des moyens simples et peut être intégrée sans difficulté dans les systèmes existants. I1 a été reconnu selon l'invention, que grâce aux représentations par des vues en grand angle, une position au niveau du bord de l'image sera décalée d'autant plus vers le haut par la courbure en arc de cercle de l'image (notamment le bord supérieur/inférieur de l'image) que la position se trouve proche du bord latéral du champ image et en ce que cela peut conduire à des évaluations erronées, dangereuses, d'une situation de circulation. De la même manière, on a constaté que la courbure en arc de cercle de l'image déforme la direction de mouvement à partir du véhicule lorsqu'un objet se déplace vers le bord latéral de l'image, ce qui peut également conduire à des évaluations erronées, dangereuses. L'invention permet une évaluation intuitivement correcte de la situation et en particulier la saisie certaine et correcte d'objets proches du bord latéral de l'image. En outre, on aura une représentation correcte du tracé du bord inférieur de l'image permettant à l'observateur de saisir correctement la situation, en particulier sans les particularités de la distorsion liées à un objectif grand angle. L'invention prévoit de représenter le champ image de l'environnement corrigé et dont le bord inférieur de l'image qui représente la zone la plus proche du véhicule, n'est plus cintré comme le génère l'objectif grand angle, mais à un tracé adapté au tracé du véhicule à cet endroit. L'adaptation de la représentation a la forme

4 effective (c'est-à-dire le tracé) du segment extérieur du véhicule, permet de saisir des objets proches avec une distance et une compatibilité correctes avec le véhicule. La prise de vue avec grand angle permet malgré les distorsions du bord inférieur de l'image, d'assurer une représentation d'un champ image étendu. L'invention prévoit d'adapter le tracé du bord inférieur du champ image de l'environnement, au bord inférieur de consigne de l'image et de corriger les points image ou l'information image au-dessus du bord inférieur (c'est-à-dire les points image qui ne se situent pas sur le bord inférieur) suivant cette adaptation. Ainsi, l'ensemble du champ image de l'environnement, est adapté à la forme du bord de consigne de l'image. En particulier, il n'y aura pas de variations brusques artificielles dans l'image corrigée, car la correction du bord inférieur et la correction de la zone étendue (au-dessus du bord inférieur), se rejoignent de manière continue dans l'image continue. La correction qui part du bord inférieur, s'étend ainsi sur tout le champ image de l'environnement et représente l'environnement d'une manière facile à saisir de façon intuitive. Ainsi, l'invention a pour objet un procédé de représentation optique de l'environnement d'un véhicule. Selon ce procédé, on saisit le champ image de l'environnement à l'aide d'un objectif grand angle. Le champ image de l'environnement saisi avec l'objectif grand angle, sera corrigé en générant un champ image d'affichage qui représente le champ image de l'environnement corrigé. Cette opération consiste à former une image du champ image de l'environnement. De plus, on affiche le champ image d'affichage. La correction consiste à former l'image du champ image de l'environnement, corrigée. Ainsi, le champ image de l'environnement, donne une image avec une correction agissant au moins dans la direction verticale. Cette correction forme le bord inférieur du champ image saisi de l'environnement sur un bord inférieur de consigne de l'image. Le bord de consigne de l'image correspond à un segment de contour extérieur du véhicule ou à un tracé prédéfini (notamment un tracé horizontal, tel que par exemple une droite, au moins par approximation). Le tracé du bord image de consigne se distingue du bord inférieur. La correction de la déformation (c'est-à-dire l'image selon l'invention) est une image non équivoque au moins pour un sous groupe des points image du champ image de l'environnement (ou pour tous les points image du champ image de l'environnement) qui ne se situent pas sur le bord inférieur (cette image non équivoque est notamment 5 continue ou continue par segment) ; en particulier, cette image et l'image (c'est-à-dire la correction) du bord inférieur, appartiennent à une image commune, non équivoque (de préférence continue). L'image non équivoque peut être en particulier une image injective ou notamment une image surjective sur le bord image de consigne ou encore une image bijective. L'image forme les points image voisins du champ image de l'environnement sur les points image voisins du champ image d'affichage et on conserve de préférence également l'orientation relative de points image voisins. Dans le contexte de l'invention, on a une image continue si deux points voisins sont des points voisins dans l'image et si la distance entre deux points légèrement distants (par exemple deux pixels voisins), est reproduite par l'image avec des points qui sont également faiblement écartés. En d'autres termes, l'image ne crée pas de variations brusques. C'est pourquoi, la représentation discrète telle qu'elle se présente lorsqu'on utilise une caméra électronique à cause des pixels, ne sera pas considérée comme une variation brusque car du fait de la résolution très élevée, l'observateur ne verra aucune variation brusque effective et il percevra une image continue de l'environnement. Bien plus, la variation brusque dans le sens d'une discontinuité, correspond essentiellement à un décalage de segment d'image, visible, qui va au-delà de la forme discrète, tramée, liée aux pixels de l'image. L'image du bord inférieur du champ environnant saisi dans l'avant-plan, se trouvera sur le bord image de consigne de sorte que les images du champ image de l'environnement, qui subsistent, et qui sont continues par segment, sont également saisies par le procédé de l'invention. Le champ image de l'environnement, est copié de manière fidèle pour les objets, c'est-à-dire qu'il est copié (transformé en image) pour qu'un observateur puisse reconnaître l'objet sans difficulté, malgré la transformation en image, c'est-à-dire que les formes caractéristiques restent en principe conservées. Cela permet la reconnaissance d'objets

6 malgré la transformation en image (déformation par correction). En particulier, cela est possible grâce à l'utilisation d'une imagerie holomorphe comme correction de déformations. L'invention a pour objet notamment un procédé selon lequel la correction ne se fait que dans la direction verticale (de façon générale : seulement dans une direction) et l'intensité de la correction dans la direction verticale correspond à la différence verticale entre le bord image de consigne et le bord inférieur. La correction de la déformation est ainsi un décalage des points image dans cette direction, c'est-à-dire la direction de décalage de la correction est la direction verticale. L'intensité de la correction, c'est-à-dire la distance du décalage dépend de la position horizontale ; elle est variable suivant la direction horizontale et correspond notamment à la distance entre l'arête de l'image de consigne et le bord inférieur servant de mesure de correction. Selon une caractéristique, le procédé est exécuté par les moyens électroniques et l'image est saisie de manière électronique (par une caméra grand angle) et sa correction se fait de manière électronique. L'étape de saisie du champ image de l'environnement, se fait par la saisie du champ image de l'environnement à l'aide d'une caméra électronique et d'un objectif grand angle. La caméra transforme le champ image de l'environnement en données d'image de caméra ; par exemple la caméra est une caméra en technique CMOS ou une caméra en technique CCD ou autres.

L'étape de formation de l'image est assurée par une installation électronique de traitement d'image qui corrige les données d'image de caméra par une opération de correction. L'installation de traitement d'image peut être une installation programmable de traitement de données, telle qu'un processeur exécutant un programme qui implémente au moins une partie des étapes du procédé. L'installation de traitement d'image comporte une fonction de correction dépendant de l'indication de position horizontale ou encore reçoit ses informations d'un autre composant du système. La fonction de correction dépend de l'indication de position horizontale en ce que l'intensité de la correction dont dépend la fonction de correction, varie

7 avec l'indication horizontale de position. La correction est notamment un décalage ou un déplacement de préférence dans la direction verticale, c'est-à-dire dans la direction perpendiculaire à la direction horizontale de l'indication horizontale de position.

La fonction de correction reproduit la distance verticale entre le bord inférieur du champ image de l'environnement et le bord inférieur de consigne de l'image en fonction de l'indication de position horizontale. La fonction de correction forme ainsi les points image sur des points image décalés verticalement ; l'amplitude du décalage ou de la translation, dépend de la position horizontale. L'installation de traitement d'image est fondée dans ce cas sur une fonction d'imagerie qui décale les points image les uns par rapport aux autres. Une variante de réalisation prévoit que l'installation de traitement d'image assure la correction par des fonctions réelles et des fonctions de consigne. La distance entre les fonctions réelles et les fonctions de consigne, correspond au décalage relatif tel que décrit ci-dessus. Ces fonctions réelles et ces fonctions de consigne correspondent à des indications absolues de tracé concernant le champ image de l'environnement et leur rapport correspond à la fonction de correction présentée ci-dessus qui est liée à la distance. Les deux manières alternatives de représenter (représentation absolue et représentation relative) peuvent être échangées. Une forme de représentation reposant sur des indications absolues, prévoit que l'installation de traitement d'image est une fonction réelle dépendant d'une indication de position horizontale et d'une fonction de consigne dépendant d'une indication de position horizontale ou comprenant une telle indication (par exemple d'un autre composant du dispositif). La fonction réelle donne la hauteur verticale du bord inférieur du champ image de l'environnement en fonction de l'indication de position horizontale. La fonction de consigne représente la hauteur verticale du bord de consigne de l'image en fonction de l'indication de position horizontale. Ainsi, par l'adaptation des fonctions la correction peut être adaptée aux données réelles (optique de la caméra, côté

8 extérieur du véhicule ou bord de consigne de l'image adapté au tracé réel de l'objet qui définit le bord de consigne de l'image) On forme l'image par décalage vertical des données image de la caméra selon la fonction de correction (en particulier pour un mode de représentation relatif) ou selon la différence entre la fonction réelle et la fonction de consigne (notamment pour la représentation absolue). Selon un autre développement, la correction consiste à décaler verticalement tous les points image du champ image de l'environnement situés sur la même verticale et cela de la même amplitude verticale (c'est-à-dire de la même distance). La correction est réalisée de manière particulièrement simple dans ce cas par un décalage/translation suivant les verticales et le coulissement ne dépend que de la position horizontale ; pour chacune des positions horizontales, on utilise le même décalage. L'invention assure la reproduction de préférence avec des points image discrets (pixels) correspondant à l'image d'une caméra électronique. Comme le décalage notamment pour des colonnes juxtaposées (rangées de points image dans la direction verticale), peut être différent (car le décalage dépend de la position horizontale), le décalage différent des colonnes risque d'engendrer des défauts dans les images. On réduit ou on élimine ces défauts par interpolation. C'est pourquoi, le procédé prévoit une interpolation du champ image de l'environnement donnant l'image après correction. En outre, les données du champ image peuvent être interpolées pendant la transformation en image, c'est-à-dire pendant l'étape de décalage ou de translation des points image selon la correction. L'interpolation consiste notamment à adapter les niveaux de couleur ou de gris des points image qui sont juxtaposés du fait de la correction ou se trouvent à proximité. L'interpolation consiste ainsi à interpoler des niveaux de couleur ou de gris reproduisant le champ image de l'environnement. L'interpolation est faite par interpolation linéaire ou bilinéaire selon une interpolation d'ordre supérieur, par interpolation cubique ou bicubique ou selon un autre procédé d'interpolation. L'interpolation se fait notamment dans la direction verticale mais cette interpolation peut

9 également se faire en plus dans la direction horizontale. Les procédés d'interpolation cités ci-dessus et leurs caractéristiques peuvent être combinés. I1 est en outre prévu que le bord inférieur du champ image de l'environnement, saisi, a une tracé courbe. Ce tracé est reproduit au moins par approximation par une fonction polynomiale, une fonction polynomiale symétrique dans la direction verticale, une fonction polynomiale avec un minimum au milieu ou avec un minimum entre les bords latéraux du champ image de l'environnement, à l'aide d'une fonction en arc de cercle ou à l'aide d'une autre fonction qui reproduit au moins de façon approchée, la courbure du bord de l'image générée par l'objectif grand angle. Le bord inférieur est notamment approché par une fonction convexe symétrique par rapport à la verticale médiane. Le tracé du bord inférieur correspond à une droite qui est le bord de l'image de l'objectif grand angle et qui a été déformée. La correction selon l'invention est ainsi complémentaire de la déformation de la droite au bord (bord inférieur) du champ image de l'objectif grand angle. Le tracé du segment de contour extérieur, correspond au tracé réel d'un contour du véhicule, notamment d'un côté (par exemple le côté arrière) du véhicule, d'un pare-chocs (ou du bord de pare-chocs) du véhicule ou encore du capot du coffre (bord du capot du coffre) du véhicule. Le segment de contour extérieur, c'est-à-dire le bord de consigne de l'image, correspond notamment à un tracé du segment arrière du véhicule. Le bord image de consigne est l'arête saisie par l'objectif grand angle au niveau du bord image (inférieur) du champ de vue de l'objectif grand angle. C'est pourquoi, la disposition et l'alignement de l'objectif grand angle par rapport au véhicule (par rapport au côté extérieur du véhicule), est déterminant pour le tracé du segment de contour extérieur. En variante, le tracé du segment de contour extérieur correspond à un tracé symbolique prédéfini ou choisi librement, par exemple une droite (horizontale) prédéfinie ou un autre tracé horizontal prédéfini. Le tracé peut être prédéfini, notamment par une interface homme/machine souhaitée pour visualiser les données de la caméra et se diriger suivant la répartition de l'image de la

10 représentation visuelle (par un affichage optique installé par exemple dans l'habitacle du véhicule). Suivant une autre caractéristique, le champ image d'affichage est donné par un affichage optique qui ne présente pratiquement pas de distorsion, par exemple à l'aide d'un écran plat dont les points image sont équidistants. L'affichage optique est installé dans l'habitacle du véhicule tourné vers la position du conducteur. C'est pourquoi, le champ image d'affichage est présenté au conducteur à l'intérieur du champ de vue usuel, notamment dans l'habitacle du véhicule. L'affichage optique convient en particulier pour un écran image LCD ou TFT. L'affichage optique peut également être un affichage frontal (affichage tête haute) ou encore un affichage projetant l'image destinée à la position du conducteur sur une vitre (par exemple le pare-brise ou les côtés arrière) ou sur un miroir (miroir latéral). L'affichage optique peut représenter également d'autres informations d'image soit en même temps que l'affichage des données image récupérées, soit de manière décalée. On peut par exemple représenter en même temps la vitesse sur l'afficheur ou encore l'afficheur peut en outre (avant ou après l'affichage de données d'image recueillies selon l'invention) pour d'autres applications d'affichage, par exemple l'affichage du système ou l'affichage d'un système de navigation. L'affichage peut être prévu dans l'habitacle, dans la direction d'un rétroviseur extérieur pour être vu par le conducteur ou encore sur la lunette arrière du véhicule en étant orienté vers le conducteur. Ces deux dernières variantes, ont un affichage par le miroir de recul et à travers la vitre ou lunette arrière et l'affichage dans le même champ de vue du conducteur, ce qui permet au conducteur de saisir en même temps les deux représentations (représentation réelle par le rétroviseur/lunette arrière et par les données de caméra). Ces variantes de représentation peuvent également être intégrées par projection de l'affichage selon l'invention sur le pare-brise, sur la lunette arrière ou sur l'un ou l'autre des rétroviseurs extérieurs. Le mode de réalisation spécifique prévoit que le champ image d'affichage soit supérieur au champ image de déformation, qui a été corrigé. La surface ainsi résiduelle du champ d'affichage d'image est

Il reproduite par une information graphique, symbolique, numérique ou alphanumérique de l'information. L'information du véhicule donne les paramètres du véhicule, la vitesse, l'éloignement entre le véhicule et un objet (au voisinage du véhicule) ou dans l'environnement d'une direction de mouvement du véhicule, une direction de braquage du véhicule ou une représentation symbolique d'un contournement saisi de la circulation par le véhicule (par exemple un scénario de rangement dans un emplacement de stationnement). Le procédé selon l'invention est de préférence mis en oeuvre par des moyens électroniques, en particulier la correction. Toutefois, on peut également utiliser une solution fondée sur des moyens optiques et la correction sera assurée (en partie) par une optique de correction en trapèze qui peut être fixée à l'objectif grand angle. L'optique de correction en trapèze peut comporter une optique de correction Keystone ou un objectif Shift. Cette optique peut faire partie de la correction selon l'invention, alors que le traitement d'image électronique assure la correction résiduelle, en particulier l'adaptation au tracé de contour de consigne. En fonction de la correction optique possible, du tracé du bord inférieur du champ image de l'environnement, saisi, et du tracé du bord inférieur de consigne de l'image, permet de faire la correction seulement avec une optique de correction correspondante. L'invention a également pour objet un dispositif de représentation optique d'un environnement de véhicule à l'aide d'une caméra équipée d'un objectif grand angle, d'une interface graphique de données pour fournir des données image d'affichage reproduites sur un champ d'affichage et une installation d'imagerie reliée à la caméra pour recevoir les données image de l'environnement et qui copie en les corrigeant les données image du champ image de l'environnement, la correction agissant selon au moins la direction verticale, fournit les données aux interfaces graphiques, * la correction de la déformation consistant à donner du bord inférieur du champ image de l'environnement, une image sur l'arête inférieure de consigne de l'image qui correspond au moins sensiblement à un

12 segment de contour extérieur du véhicule ou à un tracé prédéfini et dont le tracé diffère du bord inférieur, * l'installation d'affichage étant conçue pour que la correction prévue par l'installation d'affichage soit une image continue pour les points image du champ image environnant qui ne se situent pas sur l'arête inférieure. En d'autres termes, le dispositif selon l'invention de représentation optique de l'environnement du véhicule, comporte une caméra. La caméra est équipée d'un objectif grand angle. Le dispositif comporte en outre une interface graphique de données pour fournir les données image d'affichage à reproduire sur le champ image d'affichage, ainsi qu'une installation d'imagerie qui est reliée à la caméra pour recevoir les données image de l'environnement reproduisant cet environnement. L'installation d'imagerie est équipée de façon que les données d'image du champ image de l'environnement, donnent une image avec une correction agissant au moins dans la direction verticale. La correction de l'installation de formation d'image, utilise le bord inférieur du champ image de l'environnement, saisi, sur le bord inférieur de consigne de l'image. Le bord inférieur de consigne correspond à un segment de contour extérieur du véhicule ou au moins approximativement à un autre tracé donné (de préférence horizontal). Le tracé du bord de consigne de l'image se distingue de celui du bord inférieur. L'installation d'imagerie est équipée pour prévoir la correction de l'installation d'affichage comme image continue, en particulier pour les points image du champ image de l'environnement qui ne se situent pas sur le bord inférieur. Une telle réalisation peut se faire en particulier avec une installation d'imagerie électronique qui implémente la correction sous la forme d'un programme exécuté par une unité de traitement de données d'image programmée (par exemple un processeur graphique) et des parties de circuit de l'unité de traitement de données d'image, câblées de manière fixe, prévoit une partie des propriétés, par exemple par le décalage dans le cadre de la correction. Un mode de réalisation préférentiel de l'invention comporte une installation d'interpolation qui fait partie de l'installation d'imagerie. En variante, l'installation d'interpolation est en aval de

13 l'installation d'imagerie. L'installation d'interpolation assure l'interpolation de l'image corrigée qui peut avoir différents décalages des zones voisines. L'installation d'interpolation est conçue pour reproduire les niveaux de couleur ou le niveau de gris du champ image de l'environnement, pour les interpoler, en particulier pour interpoler les points image voisins et les adapter. L'installation d'interpolation est conçue pour assurer la transition entre des décalages différents dans la direction verticale, provenant de l'installation d'imagerie en effectuant un lissage par une interpolation.

Le dispositif peut en outre comporter un moyen de combinaison d'image qui juxtapose les données d'image corrigées et des données d'image à incruster et les combine pour avoir en commun un signal d'image. A côté de l'image corrigée, on peut également afficher d'autres informations d'image sur l'afficheur. Pour les données d'image à incruster, le dispositif comporte une autre entrée. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un dispositif selon l'invention intégré dans un véhicule automobile, - les figures 2a-3b sont des schémas permettant d'expliquer de manière plus détaillée le fonctionnement de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention représenté par transparence dans son application à un véhicule 10. Le véhicule est équipé d'un objectif grand angle 20 et d'une caméra électronique 22. L'objectif grand angle 20 saisit un champ environnant 30 et le bord inférieur 40 du champ environnant 30 saisi, est défini par le pare-chocs au-dessus duquel est installé l'objectif grand angle 20. La caméra 22 transmet des signaux image par une ligne à un dispositif d'affichage 50 qui effectue la correction en fonction du tracé de l'arête inférieure 40 (perpendiculaire au plan de la figure) et au tracé de l'arête de consigne de l'image. Le dispositif d'affichage 50 est

14 suivi d'une installation d'interpolation 60 qui transmet les données image à une interface de données graphiques 70. L'interface de données graphiques 70 peut être reliée à un afficheur 80 (représenté en trait interrompu) installé par exemple dans l'habitacle. Il apparaît que l'objectif grand angle 20 a un grand angle de visée qui peut aller jusqu'à 180° ou 190°, voire plus. L'objectif grand angle représenté, est aligné légèrement vers le bas et de façon générale l'objectif grand angle peut également être dirigé horizontalement ou incliné vers le haut (et/ou vers les côtés). Du fait de l'angle de visée, on a des distorsions détaillées aux figures 2a-3b. La figure 2a montre le champ image de l'environnement tel que saisi par l'objectif grand angle. La figure montre l'horizon 100 qui est déformé en arc de cercle du fait de l'alignement légèrement incliné vers le bas de l'objectif grand angle. Un individu 110 passe derrière le véhicule dans le champ d'observation de la caméra ; la direction de circulation est représentée par un trait interrompu. Le bord inférieur cintré de l'image, c'est-à-dire l'arête inférieure du champ environnant saisi, est constituée par le pare-chocs du véhicule. Le bord inférieur 140 est fortement déformé, c'est-à-dire qu'il est représenté avec une forte courbure bien que le pare-chocs soit en principe droit. Le bord inférieur 140 de la figure 2a, est une bande mais il peut également s'agir d'une ligne. Comme intuitivement on évalue la distance par la hauteur 130 de l'objet (c'est-à-dire le distance entre le point le plus bas de l'objet 110 et le bord de l'image) par rapport au bord de l'image 120 inférieure, représentée, et que de plus le bord inférieur 140 de l'image est fortement recourbé vers haut au niveau des coins, on ne peut effectivement que saisir très difficilement la distance, en particulier si l'individu est proche du bord du côté de l'image. La figure 2b montre une représentation corrigée selon l'invention. Le bord inférieur du champ image environnant tel que saisi, est figuré par une arête d'image de consigne 240 droite (pour l'essentiel droite). Comme cela correspond à la forme réelle, on peut saisir de manière intuitive la distance. En outre, la direction de marche 250 est représentée avec un angle accentué par rapport au véhicule, ce qui permet de mieux saisir cette situation critique et mieux la représenter

15 qu'à la figure 2a qui n'est pas corrigée. Grâce à la correction, on représente surtout le champ proche de l'arrière du véhicule pour que le conducteur puisse bien apprécier la situation. La plus forte courbure de l'horizon 200 ne constitue pas un inconvénient, mais sert à représenter le champ de l'image de l'environnement dans toute sa largeur. I1 apparaît en outre que le bord supérieur de l'image est également décalé en direction de l'arête de consigne de l'image 240. Le décalage essentiellement vertical augmente en intensité en fonction inverse de la distance du bord latéral du champ image de l'environnement.

Le tracé du bord inférieur 140 est fortement cintré et ce bord inférieur 140 est figuré sur l'arête de l'image de consigne (arête inférieure) 240 qui a un tracé droit (voir ci-après). La correction ainsi faite peut s'examiner plus facilement par l'observation de la distance entre l'arête inférieure 140 et la direction horizontale (il s'agit par exemple de l'arête inférieure de l'image de la représentation 120) : au niveau de la position horizontale au bord on a une distance 142 plus grande que dans une position médiane 144 du bord inférieur de l'image pour la représentation 120 (distance nulle). Le bord de consigne de l'image qui est droit, correspond à une correction par un décalage vertical vers le bas avec une distance de décalage qui est une fonction de la position horizontale. Au bord, le décalage de la distance de l'écart 142 qui est nulle au milieu (horizontale) et qui est importante dans l'intervalle, est aussi grand que la distance verticale du bord inférieur 140 par rapport au tracé cible (droite horizontale, par exemple le bord inférieur 120 de l'image). I1 en résulte une image dont le bord inférieur correspond au tracé de destination (c'est-à-dire une droite qui est ici le bord inférieur de l'image 240) grâce au décalage (voir figure 2b). L'effet qui en résulte pour l'affichage sera explicité. Aux figures 2a et 2b, on a représenté notamment un individu au milieu de l'image dont la direction de déplacement est inclinée plus fortement par rapport au véhicule à cause de la correction de déformation. Pour représenter l'influence de la correction de déformation au bord de l'image, les figures 3a et 3b montrent un scénario selon lequel une personne s'attarde au bord du champ image de l'environnement.

16 La figure 3a montre une prise de vue grand angle, corrigée autrement que par l'invention. Un individu 310 se trouve au bord de l'image et du fait de la forte inclinaison du bord inférieur 340, vers le haut, l'individu est représenté avec une distance plus grande par rapport au bord image inférieur, bien que l'individu se trouve très près du pare-chocs qui correspond au bord inférieur 340. C'est pourquoi, il est difficile pour un observateur d'assurer une orientation correcte. En outre, la direction de circulation 350 est inclinée du fait de la déformation du bord inférieur 340 de l'image par rapport au bord inférieur 320 du champ image de l'environnement, bien que l'individu se rapproche effectivement légèrement du véhicule. Dans ce cas également, l'observateur aura une impression fausse de la situation réelle. La figure 3b montre la correction de l'image de la figure 3a, c'est-à-dire que le bord de consigne 440 de l'image est droit (sous la forme d'une bande) parallèle au bord inférieur 420 du champ d'affichage (sous la forme d'un segment de droite). En particulier, le bord inférieur 420 du champ d'affichage de l'image constitue la ligne limite inférieure du bord de consigne de l'image 440. En outre, la comparaison entre les figures 3a, 3b, montre que les coins inférieurs 360 de l'image qui sont plutôt gênants pour saisir la situation, ne sont plus représentés du fait de la correction (c'est-à-dire du fait du décalage), car ces coins se trouvent en dessous du bord de consigne de l'image 420. En outre, la comparaison montre que l'individu 310 de la figure 3a, est représenté à une distance beaucoup plus grande du bord inférieur 320 de l'image, bien que la distance effective soit réduite alors qu'à la figure 3b, la distance est représentée plus correctement et l'individu 410 est très près du bord inférieur 420 de l'image. Cela permet d'évaluer plus correctement la distance.

De plus, il apparaît directement que la direction de circulation 350 de l'individu 310, s'éloigne faussement du véhicule selon la figure 3a bien qu'en fait la direction de circulation soit en direction du véhicule. La figure 3b montre cette direction de circulation plus correctement car en particulier, le segment inférieur caractéristique de l'image (correspondant à l'environnement proche du

17 véhicule), est représenté avec une beaucoup plus grande fidélité angulaire et la direction de circulation 450 est dirigée correctement vers le véhicule à la figure 3b. Le bord de consigne de l'image donne le tracé effectif du composant du véhicule qui limite effectivement le champ image inférieur que l'on peut saisir. Ainsi, tous les objets représentés à proximité du bord inférieur de consigne de l'image, sont reproduits avec une correction angulaire correcte et une distance correcte par rapport au bord inférieur de l'image, de sorte que précisément la zone à proximité du véhicule est reproduite avec une distance et un angle corrects. La zone supérieure en revanche concernant les objets plus éloignés, est moins caractéristique et elle est plus fortement déformée dans la représentation comme le montre la comparaison du bord supérieur de l'image et de l'horizon des figures 3a et 3b. I1 apparaît directement selon les figures 2a-3b, que la correction selon l'invention qui s'appuie sur le bord inférieur de l'image (comme composant caractéristique de l'image du fait de la faible distance) représente plus correctement les situations de circulation en particulier dans la zone proche, ce qui permet de mieux détecter les situations critiques. En même temps, l'invention permet de représenter l'ensemble du champ image de l'environnement pour donner une impression d'ensemble, mais cela n'est pas fait au prix d'une représentation déformée et ainsi erronée de la zone proche du véhicule (c'est-à-dire proche du bord inférieur de l'image). A côté de l'image corrigée, un mode de réalisation préférentiel de l'invention, prévoit d'afficher d'autres données. Ces autres données sont notamment les paramètres de circulation en affichant notamment la vitesse à l'aide d'un tachymètre (virtuel). Une telle représentation peut se faire sous le bord inférieur 420 de l'image et peut être combinée à une représentation de l'image corrigée. Comme déjà remarqué, la représentation peut se faire par un affichage électronique tel qu'un écran LCD ou TFT et on peut également utiliser l'affichage tête haute. Enfin, il convient de remarquer que les figures 2a-3b donnent une représentation de l'image de la caméra qui n'est pas dirigée complètement horizontalement vers l'horizon. Comme horizon,

18 on utilise l'alignement approximatif sur l'horizon, c'est-à-dire un décalage angulaire de 5°, 10°, 20° ou plus car, même un alignement approximatif fait que les zones inférieures de la représentation donnent des zones proches du véhicule et ainsi, selon l'invention, on a une meilleure représentation des zones proches du véhicule. La même remarque s'applique à la direction verticale qui ne fait pas nécessairement exactement un angle de 90° par rapport à la direction horizontale, mais peut être déviée au maximum de 5°, 10° ou 20°. L'invention décrite ci-dessus a été appliquée notamment au véhicule représentant la zone proche au bord inférieur de l'image qui est la zone critique. Mais l'invention peut également prévoir d'autres applications dans lesquelles par exemple le bord supérieur ou un bord latéral, sont particulièrement caractéristiques et doivent être corrigés selon l'invention. Les fonctions correspondantes, le fonctionnement et les caractéristiques, résultent des explications ci-dessus et des figures associées.20 NOMENCLATURE

10 véhicule 20 objectif grand angle 22 caméra électronique 30 champ environnant 40 bord inférieur 50 dispositif d'affichage 60 installation d'interpolation 70 interface graphique 80 afficheur 100 horizon 110 individu 120 bord de l'image 130 hauteur de l'objet 140 bord inférieur 142 distance 144 position centrale du bord inférieur de l'image 200 horizon 240 bord de consigne de l'image 250 direction de circulation 310 individu 320 bord inférieur de l'image 340 bord de l'image 350 direction de circulation 360 coin de l'image 410 individu 420 bord inférieur de l'image 440 bord de consigne de l'image30

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1» Procédé de représentation optique de l'environnement d'un véhicule (10) comprenant : - la saisie du champ image de l'environnement à l'aide d'un objectif grand angle (20), - la correction de la distorsion du champ image de l'environnement saisi par l'objectif grand angle en réalisant une image d'affichage corrigée représentant le champ image de l'environnement, et - la représentation du champ image d'affichage, - la correction de la déformation consistant à : * présenter l'image du champ image de l'environnement après une correction agissant au moins dans la direction verticale, qui place le bord inférieur (140) du champ image de l'environnement, saisi sur un bord image de consigne inférieur (240), correspondant au moins approximativement à un segment du contour extérieur (40) du véhicule ou à un tracé prédéfini, et dont le tracé se distingue du bord inférieur (140), et * la correction représente une image fidèle au moins d'un sous-groupe des points image du champ image environnement qui ne se trouve pas sur le bord inférieur. 2» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la correction ne se fait que dans la direction verticale et l'amplitude de la correction dans la direction verticale correspond à la différence verticale entre l'arête de l'image de consigne et l'arête inférieure. 3» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - l'étape de saisie du champ image de l'environnement, se fait par la saisie de ce champ image de l'environnement à l'aide d'une caméra électronique (22) et d'un objectif grand angle (20), et - la caméra (22) transforme le champ image de l'environnement en des données image de caméra, 21 * l'étape d'affichage consistant à l'aide d'une installation de traitement électronique d'image (50) de corriger les déformations des données image de caméra, et - l'installation de traitement d'image comporte une fonction de correction dépendant de l'indication de positon horizontale, * la fonction de correction reproduisant la distance verticale entre le bord inférieur de l'image de champ environnant et le bord inférieur de consigne de l'image en fonction de l'indication de position horizontale, ou * l'installation de traitement d'image saisit ou comporte une fonction réelle dépendant de l'indication de position horizontale et une fonction de consigne dépendant de l'indication de position horizontale, * la fonction réelle reproduisant la hauteur verticale du bord inférieur du champ image de l'environnement selon l'indication de position horizontale, et * la fonction de consigne reproduit la hauteur verticale du bord image de consigne selon l'indication de position horizontale, et * l'affichage est réalisé pour que par le décalage vertical des données image de caméra, soit fait selon la fonction de correction ou selon la différence entre la fonction réelle et la fonction de consigne. 4» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la correction assure le décalage vertical de la même amplitude de tous les points image du champ image de l'environnement situés sur les mêmes verticales. 5» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend en outre : - l'interpolation du champ image de l'environnement copié après correction ou interpolation des données de champ image de l'environnement dans l'image,* l'interpolation comprenant : * l'interpolation des niveaux de couleur ou de gris qui reproduisent le champ image environnant, de préférence selon une interpolation linéaire une interpolation bilinéaire, une interpolation d'ordre supérieur, une interpolation cubique, une interpolation bicubique, une interpolation dans la direction verticale et dans la direction horizontale correspondante ou une combinaison de tels moyens. 6» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que - le bord inférieur (140) du champ image de l'environnement, saisi, a un tracé en courbe reproduit à l'aide d'une fonction polygonale, - une fonction polygonale symétrique par rapport à la direction verticale, - une fonction polynomiale avec un minimum au milieu ou entre les bords latéraux du champ image de l'environnement, d'une fonction arc de cercle ou d'une autre fonction reproduisant la courbure du bord de l'image engendrée par l'objectif grand angle, et - le tracé du segment de contour extérieur correspond au tracé réel d'un contour du véhicule, d'un côté du véhicule, d'un pare-chocs du véhicule ou du couvercle du coffre du véhicule, en particulier au tracé de l'arrière du véhicule ou un tracé prédéfini, de préférence ayant un tracé symbolique et/ou horizontal ou une droite de préférence une droite essentiellement horizontale. 7» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ image de l'environnement est affiché par un afficheur optique qui ne présente pour l'essentiel aucune distorsion et l'affichage optique est installé dans l'habitacle du véhicule (10) et il est tourné vers la position du conducteur pour présenter le champ image d'affichage au conducteur, l'afficheur optique étant notamment un afficheur LCD ou un afficheur d'écran TFT. 2235 23 8» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ image de l'environnement est plus grand que le champ image de l'environnement corrigé et dans la surface résiduelle du champ image d'affichage, on reproduit des informations graphiques, symboliques, numériques ou alphanumérique du véhicule, - l'information du véhicule reproduisant des paramètres de circulation tels que la vitesse, la distance entre le véhicule et un objet dans l'environnement, une direction de mouvement du véhicule, une direction de braquage du véhicule ou une représentation symbolique d'un environnement de circulation saisi par le véhicule. 9» Dispositif de représentation optique d'un environnement de véhicule (10) à l'aide d'une caméra (22) équipée d'un objectif grand angle (20), d'une interface graphique de données (70) pour fournir des données image d'affichage reproduites sur un champ d'affichage et une installation d'imagerie (50) reliée à la caméra pour recevoir les données image de l'environnement et copiant avec correction les données image du champ image de l'environnement, la correction agissant selon au moins la direction verticale et fournissant les données aux interfaces graphiques, * la correction de la déformation consistant à donner du bord inférieur (140) du champ image de l'environnement, une image sur l'arête inférieure de consigne de l'image (240) qui correspond au moins sensiblement à un segment de contour extérieur du véhicule ou à un tracé prédéfini et dont le tracé diffère du bord inférieur, * l'installation d'affichage étant conçue pour que sa correction soit une image continue pour les points image du champ image environnant qui ne se situent pas sur l'arête inférieure. 10» Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' en outre, l'installation d'interpolation (60) qui fait partie de l'installation de copie ou qui est prévue en aval de l'installation de copie, l'installation d'interpolation étant conçu pour interpoler les niveaux de couleur ou de 24 gris reproduisant le champ image de l'environnement, et lisser par interpolation la transition entre les décalages différents dans la direction verticale prévus avant l'installation d'imagerie.5