FR2975484A1 - Procede de determination a distance d'un azimut absolu d'un point cible - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un système pour la détermination à distance, par des moyens au sol, d'un azimut absolu d'un point cible (B) au moyen de la création d'une banque d'images géoréférencée uniquement en azimut absolu depuis un premier point (P1), et de l'utilisation de cette banque d'images comme référence d'azimut depuis un second point (P2) possédant un environnement visuel au moins en partie commun avec l'environnement visuel du premier point (P1).

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR, L'invention concerne la géo-localisation. Plus précisément, elle se rapporte à un procédé de détermination à distance, par des moyens au sol, d'un azimut absolu d'un point cible.
La détermination à distance d'un azimut absolu d'un point cible par des moyens au sol peut être réalisée de différentes façons.
Une solution consiste à disposer au préalable d'une base de données géoréférencée, telle qu'une carte ou un modèle numérique de terrain (MNT). Le point cible est alors associé à un point de la base de données géoréférencée, les coordonnées du point cible étant, et notamment son azimut absolu par rapport à un référentiel donné, par conséquent connu.
En l'absence d'une telle base préalable de données géoréférencée, plusieurs solutions sont connues pour obtenir une direction de référence absolue, c'est-à-dire par une direction de référence par rapport à un repère géocentrique tel que le nord magnétique : - le compas magnétique, dont le manque de précision et la forte sensibilité aux perturbations électromagnétiques empêche une détermination précise du cap; - la visée stellaire, qui nécessite un ciel dégagé et ne peut être utilisée que de nuit dans le cas des étoiles; - un appareil de précision, de type chercheur de nord, par exemple un dispo- sitif gyrothéodolite, qui peut se révéler cher, lourd et délicat à manipuler.
Ces limitations ont entraîné le développement de technique de détermination à distance des coordonnées d'un point cible utilisant une référence azimutale relative, s'affranchissant des contraintes précédemment citées. Une première approche concerne l'utilisation d'amers dont les coordonnées sont connues à l'avance, et par rapport auquel un azimut relatif est déterminé par30 rapport à un repère centré sur un observateur. Cette approche ne vaut que si un amer est disponible à proximité de la cible et ses coordonnées connues, ainsi que celles de l'observateur. Afin de s'en assurer, il est nécessaire d'augmenter autant que possible le nombre d'amers de coordonnées connues, ce qui revient à l'établissement d'une cartographie ou d'un modèle numérique de terrain, avec les contraintes associées. Cette approche est notamment restreinte à un environnement connu puis-qu'elle nécessite au préalable la connaissance des coordonnées des amers. Une autre approche consiste à conserver une référence d'azimut absolu dans un équipement portable. Cette référence d'azimut est dans une première phase acquise par un dispositif de précision, du type chercheur de nord, puis transmise à l'équipement portable. Dans une seconde phase, cette référence d'azimut est conservée dans l'équipement portable lors du déplacement de celui-ci en estimant le changement d'orien- tation qu'il subit, au moyen de senseurs, par exemple des capteurs inertiels. Un azimut absolu d'un point cible est alors déterminé en fonction de cette référence d'azimut absolu. Des équipements de bonne précision permettent d'obtenir des erreurs sur la position estimée de la cible n'excédant pas la dizaine de mètres.
Malheureusement, des équipements permettant une bonne précision sont trop lourds, encombrants et coûteux, pour être intégrés dans les équipements portables couramment utilisés comme les jumelles. De plus, la phase d'estimation initiale de la référence (incluant calibration du senseur et convergence des traitements de filtrage) prend plusieurs minutes et la qualité de cette référence se dégrade rapidement lors de la seconde phase de conservation et exploitation, notamment lorsque l'équipement portable est mis en mouvement.
PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients, préférentiellement tous.30 Elle vise notamment à permettre la détermination précise et à distance d'un azimut absolu d'un point cible par des moyens au sol, à l'aide d'un équipement simple sans qu'il soit nécessaire de disposer de données préalables sur l'environnement de la cible.
En outre, l'invention a pour contrainte d'être facile à mettre en oeuvre, avec des équipements relativement peu coûteux, robustes et simples d'utilisation.
L'invention propose à cet effet un procédé de création d'une banque d'images géoréférencée uniquement en azimut absolu depuis un premier point, et l'utilisation de cette banque d'images comme référence d'azimut depuis un second point possédant un environnement visuel au moins en partie commun avec l'environnement visuel du premier point. L'invention prévoit ainsi selon un premier aspect un procédé de détermination à distance d'un azimut absolu d'un point cible dans lequel: - on acquiert une première série d'images comprenant au moins une image, au moyen d'un premier équipement, d'un premier environnement visuel depuis un premier lieu dont les coordonnées de localisation sont connues, - on associe des éléments desdites images à des valeurs d'azimut absolu dans un repère centré sur ledit premier lieu, - on constitue une première base de données d'images associée aux coordonnées de localisation du premier lieu, - on transfère ladite première base de données d'images à un second équipe-ment, ledit second équipement stockant ladite première base de données d'images, - on acquiert une seconde série d'images comprenant au moins une image, au moyen dudit second équipement, d'un second environnement visuel depuis un second lieu dont les coordonnées de localisation sont connues et à partir duquel le point cible est visible, - on détermine au moins un point de correspondance entre la première base de données d'images et au moins une image de la seconde série d'images, ledit au moins un point de correspondance correspondant à un élément commun au premier et au second environnement visuel, on attribue un azimut absolu à l'élément commun dans un repère centré sur le second lieu, - on détermine un azimut relatif du point cible par rapport audit élément commun, dans le repère centré sur le second lieu, - on détermine un azimut absolu du point cible dans le repère centré sur le second lieu en exploitant l'azimut absolu dans le repère centré sur le second lieu attribué à l'élément commun et l'azimut relatif du point cible par rapport audit élément dans le repère centré sur le second lieu. En outre, la distance entre l'élément commun et le second lieu peut être ac-10 quise pour attribuer l'azimut absolu à l'élément commun dans un repère centré sur le second lieu.
L'invention prévoit également selon un deuxième aspect un procédé de détermination à distance des coordonnées de localisation d'un point cible, dans 15 lequel: - on détermine un azimut absolu d'un point cible dans le repère centré sur un second lieu selon le procédé décrit plus haut, - on acquiert la distance entre le second lieu et le point cible, - on détermine les coordonnées de localisation du point cible au moyen de 20 l'azimut absolu du point cible dans le repère centré sur le second lieu, des coordonnées connues du second lieu et de la distance entre le second lieu et le point cible. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible: 25 - les distances sont déterminées par télémétrie; - le point de correspondance entre la base de données d'images et la seconde série d'images est déterminé par la mise en oeuvre d'un procédé de stéréovision à base large; - la détermination d'un azimut relatif du point cible par rapport audit élément 30 commun dans le repère centré sur le second lieu met en oeuvre l'analyse d'au moins une image de la seconde série d'image; - la détermination de l'azimut relatif du point cible par rapport audit élément commun dans le repère centré sur le second lieu met en oeuvre un accéléromètre et/ou un gyromètre; - les coordonnées de localisation du premier et du second lieu sont déterminées par un système de localisation par satellites.
L'invention prévoit selon un troisième aspect un système pour la détermination à distance d'un azimut absolu d'un point cible, comportant - un équipement de base pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé décrit plus haut en tant que premier équipement et comprenant des moyens d'acquisition d'images; et un équipement portable pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé décrit plus haut en tant que second équipement et comprenant des moyens d'acquisition d'images.
Le système peut en outre comporter un récepteur d'un système de localisation par satellite. Le système peut ainsi comporter un équipement de base pour la détermination à distance d'un azimut absolu d'un point cible, caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé décrit plus haut en tant que premier équipement et en ce qu'il comporte : - des moyens de stockage d'énergie, - des moyens d'acquisition d'images et une mémoire pour acquérir une première série d'images, comprenant au moins une image, d'un premier environnement visuel depuis un premier lieu; - des moyens de détermination d'azimut absolu et de traitement d'images pour associer des éléments desdites images à des valeurs d'azimut absolu dans un repère centré sur le premier lieu et constituer une première base de données d'images; et en ce qu'il comporte des moyens de transfert de ladite première base de données d'images vers le second équipement. L'équipement de base peut en outre comporter un chercheur de nord.
Le système peut également comporter un équipement portable pour la détermination à distance de l'azimut absolu d'un point cible caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé décrit plus haut en tant que second équipement et en ce qu'il comporte : - des moyens de stockage d'énergie, - des moyens de réception et une mémoire pour recevoir et stocker une première base de données d'images - des moyens d'acquisition d'images pour acquérir une seconde série d'images, comprenant au moins une image, d'un second environnement visuel d'un second lieu à partir duquel le point est visible, - des moyens de traitement d'images et de calcul pour : - déterminer au moins un point de correspondance entre la première base de données d'images et au moins une image de la seconde série d'images et attribuer un azimut absolu à au moins un élément de l'au moins une image de la seconde série d'images dans un repère centré sur le second lieu, - déterminer un azimut relatif d'un point cible par rapport audit élément dans un repère centré sur le second lieu, - déterminer un azimut absolu du point cible dans un repère centré sur le second lieu, par l'exploitation de l'azimut absolu attribué à au moins un élément de l'au moins une image de la seconde série d'images et de l'azimut relatif de la cible par rapport audit élément. L'équipement portable peut en outre comprendre un accéléromètre et/ou un gyromètre, ainsi que des moyens d'interface homme-machine graphiques et visuels permettant à un opérateur dudit second équipement d'intervenir dans la détermination à distance de l'azimut absolu d'un point cible.
PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés parmi lesquels: La figure 1 est une illustration d'une situation de mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 est un schéma illustrant un exemple de relations géométriques exploitées par l'invention. Les figures 3a et 3b illustrent des composants possibles d'un système selon l'inven- tion. La figure 4 est un diagramme illustrant les étapes d'un procédé selon l'invention.
DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE A partir d'un premier lieu P1, on acquiert S1 une première série d'images d'un premier environnement visuel à l'aide d'un premier équipement 1. Cette première série d'images comporte au moins une image et vise à couvrir tout ou partie de l'environnement visuel du premier lieu, c'est-à-dire le paysage entourant le pre- mier lieu P1. Cependant, les images peuvent être destinées à ne couvrir que certains éléments de ce premier environnement visuel, par exemple un élément remarquable tel qu'une montagne, ou bien encore seulement les éléments dans la direction d'un second lieu P2. Le premier équipement 1 comprend donc des moyens nécessaires à cette tâche, c'est-à-dire notamment des moyens d'acquisition d'images tels qu'un appareil photographique numérique. De préférence, ces moyens d'acquisition d'images peuvent acquérir des images à partir de rayonnements optiques visibles mais également à partir de rayonnements électromagnétiques dans d'autres domaines de longueur d'onde, tel que les infrarouges ou les ultraviolets.
La localisation du premier lieu P1 est connue, par exemple à l'aide d'un récepteur d'un système de localisation par satellite type GPS. Un tel récepteur peut faire partie du premier équipement 1, ou en être distinct. Le premier équipement 1 comporte en outre des moyens de détermination d'azimut absolu d'éléments de la première série d'images dans un référentiel centré sur le premier lieu P1. L'azimut absolu d'un élément dans un référentiel centré sur un lieu s'entend d'un angle entre - une première droite passant par ledit lieu (par exemple le premier lieu PI) et s'étendant dans une direction de référence telle que le nord, et - une seconde droite passant par ledit lieu (par exemple le premier lieu PI) et par ledit élément.
Ainsi, le premier équipement 1 peut par exemple comporter un chercheur de nord ou tout autre moyen susceptible de procurer une mesure fiable et précise. Des éléments desdites images de la première série d'images sont associés S2 avec un azimut absolu qui leur correspond. Ces éléments peuvent être par exemple des éléments sélectionnés par une analyse d'image en raison de leur caractéristique, par exemple un fort contraste ou une ligne de contour identifiable. Des algorithmes de détection et d'extraction de caractéristiques visuelles peuvent être utilisés. Au besoin, tous les pixels peuvent être ainsi associés à un azimut absolu. Cette association d'éléments avec leur azimut absolu respectif est réalisée automatiquement. En outre, d'autres capteurs, par exemple un inclinomètre, peuvent être pré- vus pour apporter des données supplémentaires quant aux conditions de la prise de vue, et qui peuvent également être associées à des éléments des images. Le premier équipement 1 n'a pas nécessairement à être léger et/ou rapide, dans la mesure où il n'a pas vocation à être déplacé ou à être utilisé pour viser une cible. Il peut s'agir d'un équipement 1 utilisé dans une phase de préparation.
Un tel équipement peut donc être qualifié d'équipement de base. Il peut par exemple être porté par un trépied afm d'en améliorer la stabilité. Un exemple d'un tel équipement de base pouvant être utilisé pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'invention en tant que premier équipement est illustré par la figure 3a. Le premier équipement 1 peut ainsi être un équipement 1 de base disposant de préfé- rence d'une mémoire, des moyens de transfert de base de données, de moyens de stockage d'énergie ainsi que de moyens d'acquisition et de traitement d'images. Une première base de données est alors constituée S3, au moyen du premier équipement 1 ou d'un dispositif distinct tel qu'un ordinateur, auquel le premier équipement 1 a transmis la première série d'images. Cette première base de données est constituée à partir de la première série d'images. Les coordonnées de localisation du premier lieu PI sont également associées à cette première base de données et y sont intégrées. Cette première base de données peut éventuellement être améliorée par des procédés de réduction d'erreurs, optimisation en mémoire, prétraitement, super-position d'images. En outre, la base de données peut être complétée par des informations concernant les conditions d'acquisition des images qui la constituent, par exemple des informations sur le roulis et le tangage obtenues grâce à des capteurs du premier équipement, tel qu'un accéléromètre. Des critères de qualité des images peuvent également être associés à la première base de données. Cette première base de données d'images est ensuite transférée S4 à un second équipement 2, au moyen d'une connexion avec ou sans fil, ou par tout autre moyen de transfert de données, tel qu'un support de données. Ainsi, le premier équipement 1 comporte des moyens de transfert de ladite première base de données d'images vers le second équipement, ce transfert pouvant cependant être réalisé via un autre dispositif tel qu'un ordinateur. Ce second équipement 2 est portatif et individuel. Il peut donc être considéré comme un équipement portable pour la détermination à distance d'un azimut absolu d'un point cible, adapté pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'invention en tant que second équipement 2. L'invention utilise ainsi un système pour la détermination à distance d'un azimut absolu d'un point B cible comportant - un équipement 1 de base pour mettre en oeuvre les étapes d'un procédé selon l'invention en tant que premier équipement 1 et comportant des moyens d'acquisition d'images; et - un équipement 2 portable pour mettre en oeuvre les étapes d'un procédé selon l'invention en tant que second équipement 2 et comportant des moyens 25 d'acquisition d'images. Un utilisateur du second équipement 2 peut alors se déplacer avec le second équipement 2 vers un second lieu P2 depuis lequel le point cible B est visible. A titre purement illustratif, un exemple d'un tel équipement portable est représenté par la figure 3b, dans lequel le second équipement 2 prend la forme de jumelles, dispo- 30 sant de préférence d'une mémoire, des moyens de réception de ladite première base de données, de moyens de stockage d'énergie ainsi que de moyens d'acquisition et de traitement d'images. A l'instar du premier équipement 1, le spectre des rayonne- ments électromagnétiques pris en compte peut être plus large ou plus restreint que le spectre des ondes optiques visibles et infrarouge. Les coordonnées de localisation du second lieu P2 sont connues. La localisation du second lieu P2 peut notamment être déterminée au moyen d'un récepteur d'un système de localisation par satellite, type GPS, qui peut être intégré au second équipement 2 ou en être distinct. Une seconde série d'images est alors acquise S5 au moyen du second équipement 2. Cette seconde série d'images comportent des images d'un second environnement visuel depuis le second lieu P2.
Au moins une image de la seconde série d'images est alors comparée à la première base de données d'images afin de déterminer S6 au moins un point de correspondance, correspondant à un élément A commun au premier et au second environnement visuel. Ledit point de correspondance est déterminé par la mise en oeuvre d'un procédé de stéréovision à base large.
La recherche d'un point de correspondance commence par l'extraction de points caractéristiques dans les images. L'extraction de ces points caractéristiques est de préférence réalisée automatiquement par des algorithmes de détection et d'ex-traction de caractéristiques visuelles tels que le SIFT (pour Scale-Invariant feature Transform, transformation de caractéristiques visuelles invariante à l'échelle en français) ou bien encore SURF (pour Speeded Up Robust Features, caractéristiques robustes accélérées en français). Des descripteurs de points caractéristiques des images sont ainsi obtenus. Une fois ces points extraits sur les images, ceux-ci sont mis en correspondance en se basant sur leurs descripteurs qui viennent d'être calculés. La mise en correspondance des points caractéristiques peut par exemple faire appel à de l'optimisation robuste et à divers algorithmes dédiés. Les descripteurs d'un élément commun à deux images sont plus ou moins invariants selon le changement de point de vue, et sont identifiables par leur simila- rité, par exemple leur faible distance euclidienne. En outre, les appariements de points doivent être compatibles avec une géométrie épipolaire déterminée par les prises de vue depuis deux lieus distincts. A cette fm, une matrice fondamentale est déterminée qui permet d'établir une correspondance un même élément selon deux prises de vue différentes. L'identification d'un élément commun peut aussi exploiter des techniques algorithmiques de reconnaissance de forme s'appuyant sur des informations géomé- triques ou radiométriques extraites sur l'élément commun et son environnement dans la première série d'image et dans la seconde série d'images. Il est possible d'améliorer les performances d'une telle mise en correspondance au moyen de capteurs embarqués dans le second équipement 2 et qui donnent des informations sur l'orientation du second équipement. Ces capteurs embarqués peuvent par exemple être des compas magnétiques ou des capteurs inertiels. Ainsi qu'expliqués plus haut, ces capteurs ne permettent pas une bonne précision. Néanmoins, ils permettent d'obtenir des indications pour l'étape de mise en correspondance, permettant ainsi d'accélérer la mise en correspondance et/ou d'éviter des faux positifs.
D'autres données peuvent être utilisées pour améliorer la mise en correspondance. Par exemple, les coordonnées connues du premier lieu PI et du second lieu P2 peuvent être mises à profit. Une distance d'un point caractéristique peut être obtenue par télémétrie à la requête du second équipement 2. Si le premier équipement 1 et le second équipement 2 possède un inclinomètre, les données d'inclinaisons des images peuvent également être utilisées. L'operateur du second équipement 2 peut également être sollicité, via une procédure d'interface homme-machine adaptée, pour valider le résultat de la recherche de l'élément commun, voire proposer un élément commun ou en choisir un parmi une liste potentielle établie automatiquement selon le procédé décrit plus haut.
A cet effet, le second équipement 2 peut comprendre des moyens d'interface homme-machine graphiques et visuels permettant à l'opérateur dudit second équipement d'intervenir dans le procédé selon l'invention. Ces moyens d'interface peu-vent par exemple prendre la forme d'un écran, tactile ou non, accompagné éventuellement de commandes telles que des boutons.
La connaissance des coordonnées de position respectives du premier lieu PI et du second lieu P2, permet de déduire la transformation d'un azimut absolu d'un élément dans le premier repère centré sur le premier lieu P1 à un azimut absolu du même élément dans un second repère centré sur le second lieu P2. Une fois identifié au moins un élément A commun au premier et second environnement visuel, un azimut absolu O1 associé audit élément A commun ou déduit d'éléments voisins, dans le repère centré sur le premier lieu P1, est utilisé afin d'attribuer S7 un azimut absolu 02 dans un repère centré sur le second lieu P2 audit élément A commun. A cette fm, l'angle entre la droite reliant le premier lieu P1 et l'élément A commun et la droite reliant le premier lieu P1 et l'élément A commun peut être dé- terminé à partir du calcul et de la décomposition de la matrice fondamentale préalablement déterminée et qui contient l'information de relation entre les deux images. Or, du fait que la somme des angles d'un triangle soit égal à ir, (3=01-02, il est alors possible par la connaissance de R et de 01, d'en déduire 02. Il est alors possible d'attribuer un azimut absolu 02 dans un repère centré sur le second lieu P2.
Une autre méthode peut être utilisée en remplacement, ou de préférence en complément afin d'améliorer la précision de l'attribution d'un azimut absolu 02 dans un repère centré sur le second lieu P2. Il s'agit d'acquérir la distance dA entre l'élément A commun et le second lieu P2. De plus, dans la mesure où les coordonnées de localisation de P1 et de P2 sont connues, il est possible d'en déduire l'angle a entre la droite passant par le premier lieu P 1 et par l'élément A commun et la droite passant par le premier lieu P1 et par le second lieu P2, ainsi que la distance d12 entre le premier lieu P, et le second lieu P2. Connaissant ainsi un angle a et deux côtés dA et d12 du triangle P1AP2, l'angle y appartenant à ce triangle, et correspondant à l'angle entre la droite passant par le premier lieu P1 et par le second lieu P2 et la droite reliant le second point P2 à l'élément A commun, peut être calculé. L'angle que fait la droite passant par le premier lieu P1 et par le second lieu P2 avec l'azimut de référence est alors égal à y-02. Or, cet angle y-02 peut être déterminé au moyen de la connaissance des coordonnées de localisation respectives du premier lieu P1 et du second lieu P2, en com- binaison avec la connaissance d'un azimut absolu de référence pour le repère global dans lequel sont exprimées les coordonnées de localisation du premier lieu P1 et du second lieu P2. Dans le cas le plus fréquent, lesdites coordonnées de localisation sont exprimées en latitude et longitude, et l'azimut absolu de référence pour le repère global est le nord. Un fois l'angle y-02 déterminé, on en déduit l'azimut 02 absolu de l'élément A commun dans le repère centré sur P2.
Les deux méthodes précédentes peuvent être utilisées seules ou, de préférence, en combinaison, afin d'améliorer la précision. L'azimut absolu 02 attribué à l'élément A commun dans le repère centré sur P2 permet d'établir une référence pour l'orientation des éléments du second environnement visuel par rapport au second lieu P2. Ainsi, il suffit alors de déterminer S8 un azimut relatif 03 du point B cible par rapport à un élément A commun dans un repère centré sur P2 pour en déduire un azimut absolu OB du point B cible dans un repère centré sur P2. Cet azimut relatif 03 du point B cible peut être déterminé au moyen de capteurs, tels qu'un accéléromètre et/ou un gyromètre, pour évaluer le déplacement an- gulaire du second équipement lorsque ledit second équipement 2 passe d'une orientation dans laquelle l'élément A commun est visible, à une orientation dans laquelle le point B cible est visible. De préférence, le second équipement 2 comprend des moyens de visée pour que son orientation puisse être ajustée de sorte que des moyens de vision du second équipement 2 puissent avoir un axe optique aligné avec un point de visée, par exemple l'élément A commun ou le point B cible. En alternative, ou de préférence en complément, un traitement d'image peut également être mis en oeuvre afin d'évaluer cet azimut relatif 03 à partir de la seconde série d'images. Un azimut absolu OB du point B cible centré sur le second lieu P2 peut alors être déterminé S9 par l'exploitation de la valeur d'azimut absolu 02 dans le repère centré sur le second lieu P2 attribué à l'élément A commun et de l'azimut relatif 03 du point B cible par rapport audit élément dans le repère centré sur le second lieu P2, par exemple en calculant la différence ou la somme des deux quantités. Une fois l'azimut absolu OB du point B cible centré sur le second lieu P2 dé- terminé, il est possible de déterminer à distance les coordonnées de localisation du point B cible. Pour ce faire - on acquiert S10 la distance dB entre le second lieu P2 et le point B cible, - on détermine S11 les coordonnées de localisation du point B cible au moyen de l'azimut absolu eB du point B cible dans le repère centré sur le second lieu P2, aux coordonnées connues du second lieu P2 et à la distance dB entre le second lieu et le point B cible.
En effet, l'acquisition de la distance dB entre le second lieu P2 et le point B cible, associé à la connaissance préalable de l'azimut absolu OB du point B cible dans un repère centré sur le second lieu P2, permet de déterminer la localisation du point B cible dans ledit repère. Connaissant les coordonnées de localisation du second lieu P2, il suffit alors d'effectuer un changement de repère, par exemple vers un repère géocentré, pour avoir les coordonnées de localisation du point B cible, par exemple sa longitude et sa latitude. L'invention permet ainsi la détermination à distance de l'azimut absolu ou des coordonnées de localisation d'un point B cible de façon plus précise et/ou nécessitant moins de données que les méthodes de l'art antérieur présentées plus haut, et ainsi d'en déduire ses coordonnées de localisation.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination à distance d'un azimut absolu d'un point (B) cible dans lequel: - on acquiert (Si) une première série d'images comprenant au moins une image, au moyen d'un premier équipement (1), d'un premier environnement visuel depuis un premier lieu (Pl) dont les coordonnées de localisation sont connues, - on associe (S2) des éléments desdites images à des valeurs d'azimut absolu dans un repère centré sur ledit premier lieu (P1), - on constitue (S3) une première base de données d'images associée aux coordonnées de localisation du premier lieu (P1), - on transfère (S4) ladite première base de données d'images à un second équipement (2), ledit second équipement (2) stockant ladite première base de données d'images, - on acquiert (S5) une seconde série d'images comprenant au moins une image, au moyen dudit second équipement (2), d'un second environnement visuel depuis un second lieu (P2) dont les coordonnées de localisation sont connues et à partir duquel le point (B) cible est visible, - on détermine (S6) au moins un point de correspondance entre la première base de donnée d'images et au moins une image de la seconde série d'images, ledit au moins un point de correspondance correspondant à un élément (A) commun au premier et au second environnement visuel, - on attribue (S7) un azimut absolu (02) à l'élément (A) commun dans un repère centré sur le second lieu (P2), - on détermine (S8) un azimut relatif (03) du point (B) cible par rapport audit élément (A) commun, dans le repère centré sur le second lieu (P2), - on détermine (S9) un azimut absolu (OB) du point (B) cible dans le repère centré sur le second lieu (P2) par l'exploitation de l'azimut absolu (02) dans le repère centré sur le second lieu (P2) attribué à l'élément (A) communet de l'azimut relatif (03) du point (B) cible par rapport audit élément dans le repère centré sur le second lieu (P2).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la distance (dA) entre l'élément (A) commun et le second lieu (P2) est acquise pour attribuer l'azimut absolu (02) à l'élément (A) commun dans un repère centré sur le second lieu (P2).
  3. 3. Procédé de détermination à distance des coordonnées de localisation d'un point (B) cible, dans lequel: - on détermine un azimut absolu (OB) d'un point (B) cible dans le repère centré sur un second lieu (P2) selon le procédé de la revendication 1 ou 2, - on acquiert (S 10) la distance (dB) entre le second lieu (P2) et le point (B) cible, - on détermine (S11) les coordonnées de localisation du point (B) cible au moyen de l'azimut absolu (OB) du point (B) cible dans le repère centré sur le second lieu (P2), des coordonnées connues du second lieu (P2) et de la distance (dB) entre le second lieu et le point (B) cible. 20
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel les distances (dA, dB) sont déterminées par télémétrie.
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le point de correspondance entre la base de données d'image et la seconde série d'images 25 est déterminé par la mise en oeuvre d'un procédé de stéréovision à base large.
  6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la détermination (S8) d'un azimut relatif (03) du point (B) cible par rapport audit élément (A) commun dans le repère centré sur le second lieu (P2) met en oeuvre 30 l'analyse d'au moins une image de la seconde série d'image. 15
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la détermination (S8) de l'azimut relatif (03) du point (B) cible par rapport audit élément (A) commun dans le repère centré sur le second lieu (P2) met en oeuvre un accéléromètre et/ou un gyromètre.
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les coordonnées de localisation du premier (P1) et du second lieu (P2) sont déterminées par un système de localisation par satellites. 10
  9. 9. Système pour la détermination à distance d'un azimut absolu d'un point (B) cible, comportant - un équipement (1) de base pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 en tant que premier équipement (1); et 15 - un équipement (2) portable pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 en tant que second équipement (2).
  10. 10. Système selon la revendication 9, comportant en outre un récepteur d'un 20 système de localisation par satellite.
  11. 11. Equipement (1) de base pour la détermination à distance d'un azimut absolu d'un point (B) cible, caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 en tant que premier 25 équipement (1) et en ce qu'il comporte : - des moyens de stockage d'énergie, - des moyens d'acquisition d'images et une mémoire pour acquérir une première série d'images, comprenant au moins une image, d'un premier environnement visuel depuis un premier lieu (P1); 30 - des moyens de détermination d'azimut absolu et de traitement d'images pour associer des éléments desdites images à des valeurs d'azimut5absolu dans un repère centré sur le premier lieu (P1) et constituer une première base de données d'images; et en ce qu'il comporte des moyens de transfert de ladite première base de données d'images vers le second équipement (2).
  12. 12. Equipement (1) de base selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un chercheur de nord.
  13. 13. Equipement (2) portable pour la détermination à distance de l'azimut absolu d'un 10 point (B) cible caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre des étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 en tant que second équipement (2) et en ce qu'il comporte : - des moyens de stockage d'énergie, - des moyens de réception et une mémoire pour recevoir et stocker 15 une première base de données d'images - des moyens d'acquisition d'images pour acquérir une seconde série d'images, comprenant au moins une image, d'un second environnement visuel d'un second lieu (P2) à partir duquel le point (B) est visible, - des moyens de traitement d'images et de calcul pour : 20 -déterminer au moins un point de correspondance entre la première base de données d'images et au moins une image de la seconde série d'images et attribuer un azimut absolu (02) à au moins un élément de l'au moins une image de la seconde série d'images dans un repère centré sur le second lieu (P2), 25 - déterminer un azimut relatif (03) d'un point cible (B) par rapport audit élément dans un repère centré sur le second lieu (P2), - déterminer un azimut absolu (OB) du point cible (B) dans un repère centré sur le second lieu (P2), par l'exploitation de l'azimut absolu (02) attribué à au moins un élément de l'au moins une image 30 de la seconde série d'images et de l'azimut relatif (03) de la cible par rapport audit élément.5
  14. 14. Equipement (2) portable selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un accéléromètre et/ou un gyromètre.
  15. 15. Equipement (2) portable selon la revendication 13, comprenant des moyens d'interface homme-machine graphiques et visuels permettant à un opérateur dudit second équipement (2) d'intervenir dans la détermination à distance de l'azimut absolu d'un point (B) cible.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014276493B2 (en) * 2013-06-06 2017-10-26 Reutech Radar Systems (Proprietary) Limited Ground-based geo-referenced interferometric radar
US10032087B2 (en) 2014-08-18 2018-07-24 Google Llc Determining compass orientation of imagery
RU2630524C2 (ru) * 2016-02-17 2017-09-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Устройство определения разновысотных высокоточных геодезических базовых направлений в полевых условиях
RU2652535C2 (ru) * 2016-05-17 2018-04-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон" Способ и система измерения расстояния до удаленных объектов
CN107727059B (zh) * 2017-10-12 2024-03-19 西安天和防务技术股份有限公司 目标位置确定系统及目标方位确定装置
JP7282934B1 (ja) 2022-01-24 2023-05-29 エヌ・ティ・ティ・インフラネット株式会社 精度向上方法、離隔距離取得方法、位置情報算出支援装置、位置情報算出支援プログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110043620A1 (en) * 2008-02-29 2011-02-24 Set Svanholm Determining coordinates of a target in relation to a survey instrument having at least two cameras

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5512904A (en) * 1994-06-13 1996-04-30 Andrew Corporation Method and apparatus of establishing a vehicle azimuth
JP2841028B2 (ja) * 1994-11-25 1998-12-24 ソニー株式会社 角速度検出装置
EP1064353B1 (fr) * 1998-03-18 2002-11-06 Massachusetts Institute Of Technology Ensemble de micro-tissus et de micro-organes vascularises et perfuses
KR100516903B1 (ko) * 2003-07-01 2005-09-27 주식회사 헬스피아 생체신호 측정 가능한 군사용 개인 휴대 통신 단말기
WO2007000067A1 (fr) * 2005-06-27 2007-01-04 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Procede et systeme d'acquisition d'informations d'azimut a l'aide de signaux envoyes par satellite
KR101561913B1 (ko) * 2009-04-17 2015-10-20 엘지전자 주식회사 이동 단말기의 영상 표시 방법 및 그 장치
IL204089A (en) * 2010-02-21 2014-06-30 Elbit Systems Ltd A method and system for detection and tracking based on frequency multiplicity and multiplicity

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110043620A1 (en) * 2008-02-29 2011-02-24 Set Svanholm Determining coordinates of a target in relation to a survey instrument having at least two cameras

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