FR3017263A1 - METHOD FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING A CAMERAS MONITORING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Procédé de pilotage automatique d'un système de surveillance (1) intégrant un chariot (2) suspendu mobile en translation sur un rail (3) et supportant au moins une caméra mobile en rotation et au moins une caméra statique, avec les phases consécutives suivantes : - phase de veille au cours de laquelle le chariot est piloté en translation, la caméra statique filme une scène en champ large, et une analyse des images filmées par caméra statique est mise en œuvre pour la détection de mouvement dans la scène filmée correspondante ; - une phase de détection d'un mouvement d'une cible (C) dans une zone dite d'intérêt par une caméra statique filmant en champ large ; - une phase de poursuite automatique de la cible comprenant les étapes suivantes : - pilotage en translation du chariot afin que ladite caméra statique filme en champ large une scène incluant la zone d'intérêt ; - pilotage en rotation de la caméra mobile afin que ladite caméra mobile filme en champ large la zone d'intérêt et la cible ; - poursuite de la cible au moyen de la caméra mobile, en mettant en œuvre un pilotage en translation du chariot et/ou un pilotage en rotation de la caméra mobile afin que ladite caméra mobile suive la cible dans ses déplacements.Method for automatically piloting a surveillance system (1) integrating a carriage (2) suspended mobile in translation on a rail (3) and supporting at least one rotating mobile camera and at least one static camera, with the following consecutive phases : - standby phase during which the carriage is driven in translation, the static camera films a wide field scene, and an analysis of the images filmed by static camera is implemented for motion detection in the corresponding film scene; a phase of detecting a movement of a target (C) in an area of interest by a static camera filming in a wide field; a phase of automatic tracking of the target comprising the following steps: translation control of the carriage so that said static camera films in a wide field a scene including the area of interest; rotating the mobile camera so that said mobile camera films in wide field the area of interest and the target; - Pursuit of the target by means of the mobile camera, implementing a translational control of the carriage and / or rotation control of the mobile camera so that said mobile camera follows the target in its movements.
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de pilotage automatique d'un système de surveillance par caméras suspendus. L'invention concerne le domaine des caméras de surveillance et plus particulièrement le pilotage automatique des caméras.The present invention relates to a method for automatically controlling a surveillance system with suspended cameras. The invention relates to the field of surveillance cameras and more particularly the automatic control of cameras.
Il existe de nombreux systèmes de surveillance et ceux qui intéressent l'invention sont les systèmes de surveillance intégrant un chariot suspendu mobile en translation sur un rail de guidage, où le chariot supporte au moins une caméra mobile en rotation et au moins une caméra statique. Classiquement, le chariot est placé à l'intérieur d'un tube 10 transparent, et un opérateur pilote à la fois le chariot en translation et la caméra mobile en rotation, sans compter l'usage des fonctions de zoom pour agrandir la scène filmée. Cependant, le contrôle manuel du système de surveillance par l'agent présente des limites en termes d'efficacité et de précision dans la 15 détection de comportements frauduleux, en particulier au sein de grands espaces sous surveillance, comme par exemple dans des entrepôts logistiques, des centres commerciaux, des aéroports, des gares, des parkings, des centres de tri, des bâtiments industriels, etc. La présente invention se propose de résoudre ces inconvénients, 20 en proposant un procédé de pilotage automatique de tels systèmes de surveillance. A cet effet, elle propose un procédé de pilotage automatique d'un système de surveillance intégrant un chariot suspendu mobile en translation sur un rail de guidage, où le chariot supporte au moins une caméra mobile en 25 rotation et au moins une caméra statique, ledit procédé comportant les phases consécutives suivantes : - une phase de veille au cours de laquelle le chariot est piloté en translation le long du rail de guidage à l'intérieur d'un espace sous surveillance, la ou chaque caméra statique filme une scène en champ large, et une analyse des images 30 filmées par la ou chaque caméra statique est mise en oeuvre pour la détection de mouvement dans la scène filmée correspondante ; - une phase de détection d'un mouvement d'une cible dans une zone dite d'intérêt par une caméra statique filmant en champ large ; - une phase de poursuite automatique de la cible évoluant dans l'espace sous 35 surveillance, ladite phase de poursuite automatique comprenant les étapes suivantes : - pilotage en translation du chariot afin que ladite caméra statique filme en champ large une scène incluant la zone d'intérêt ; - pilotage en rotation de la caméra mobile afin que ladite caméra mobile filme la zone d'intérêt et la cible ; - poursuite de la cible au moyen de la caméra mobile, en mettant en oeuvre un pilotage en translation du chariot et/ou un pilotage en rotation de la caméra mobile afin que ladite caméra mobile suive la cible dans ses déplacements. Ainsi, la ou les caméras statiques filment en champ large en vue d'analyser et de détecter tout mouvement dans les scènes filmées. Puis, lorsqu'un mouvement est détecté, la détermination de la zone d'intérêt permet d'orienter en rotation la caméra mobile (de préférence mobile selon deux axes de rotation) vers l'origine du mouvement, en l'occurrence la cible, pour ensuite poursuivre la cible dans ses déplacements.There are many surveillance systems and those of interest to the invention are surveillance systems incorporating a mobile suspended carriage in translation on a guide rail, wherein the carriage supports at least one rotating mobile camera and at least one static camera. Conventionally, the carriage is placed inside a transparent tube, and an operator controls both the carriage in translation and the moving camera in rotation, not to mention the use of zoom functions to enlarge the filmed scene. However, the manual control of the monitoring system by the agent has limits in terms of efficiency and accuracy in the detection of fraudulent behavior, especially in large areas under surveillance, such as in logistics warehouses, shopping centers, airports, train stations, car parks, sorting centers, industrial buildings, etc. The present invention proposes to solve these disadvantages by proposing a method for automatically piloting such monitoring systems. For this purpose, it proposes a method of automatically piloting a surveillance system integrating a mobile suspended carriage in translation on a guide rail, where the carriage supports at least one mobile camera in rotation and at least one static camera, said process comprising the following consecutive phases: - a standby phase during which the carriage is driven in translation along the guide rail within a space under surveillance, the or each static camera films a wide field scene and an analysis of the images filmed by the or each static camera is implemented for motion detection in the corresponding film scene; a phase of detecting a movement of a target in an area of interest by a static camera filming in a wide field; an automatic tracking phase of the target moving in the monitored space, said automatic tracking phase comprising the following steps: driving in translation of the carriage so that said static camera films in a wide field a scene including the area of interest; rotating the moving camera so that said moving camera films the area of interest and the target; - Continuation of the target by means of the mobile camera, by implementing a translation control of the carriage and / or a rotation control of the mobile camera so that said mobile camera follows the target in its movements. Thus, the static camera or cameras film in wide field to analyze and detect any movement in the filmed scenes. Then, when a movement is detected, the determination of the zone of interest makes it possible to orient in rotation the mobile camera (preferably moving along two axes of rotation) towards the origin of the movement, in this case the target, to then pursue the target in his movements.
Selon une possibilité, la phase de poursuite comporte, à la suite de l'étape de pilotage en rotation de la caméra mobile, une étape de pilotage d'un zoom de la caméra mobile sur la cible afin que ladite caméra mobile filme en champ réduit ladite cible, notamment en fonction de la taille de la cible. Selon une autre possibilité de l'invention, lors de la phase de 20 poursuite, la ou chaque caméra statique continue de filmer la scène en champ large. Dans une réalisation particulière, lors de la phase de veille, le chariot est piloté en translation en marquant un ou plusieurs arrêts définis selon un schéma prédéfini, pour que la ou les caméras statiques filment en champ 25 large une ou plusieurs zones dites stratégiques lors du ou des arrêts. Ainsi, la phase de veille met en oeuvre une sorte de « ronde » de surveillance établie selon un schéma prédéfini, avec un ou des arrêts qui permettent une analyse de mouvement plus précise car opérée pendant des arrêts du chariot. 30 Selon une caractéristique, la phase de poursuite comporte, à la suite de l'étape de poursuite, une étape de détection d'un arrêt du mouvement de la cible pendant une durée déterminée et/ou de la sortie de la cible hors de l'espace sous surveillance, ladite étape de détection étant suivie d'un retour automatique à la phase de veille. 35 Ainsi, en l'absence de mouvement et/ou en cas de départ de la cible, le procédé bascule automatiquement vers la phase de veille.According to one possibility, the tracking phase comprises, following the step of rotating the mobile camera, a step of controlling a zoom of the moving camera on the target so that said mobile camera films in a reduced field said target, in particular according to the size of the target. According to another possibility of the invention, during the tracking phase, the or each static camera continues to film the scene in a wide field. In a particular embodiment, during the standby phase, the carriage is driven in translation by marking one or more stops defined according to a predefined scheme, so that the static camera or cameras film in the broad field one or more so-called strategic zones during the or stops. Thus, the standby phase implements a kind of "round" monitoring established according to a predefined scheme, with one or more stops that allow a more precise motion analysis because operated during truck stops. According to one characteristic, the tracking phase comprises, as a result of the tracking step, a step of detecting a stop of the movement of the target during a determined period of time and / or of the exit of the target out of the space under surveillance, said detection step being followed by an automatic return to the standby phase. Thus, in the absence of movement and / or in case of departure from the target, the process automatically switches to the standby phase.
Selon une autre caractéristique, lequel la phase de poursuite comporte, à la suite de l'étape de poursuite, une étape de retour à la phase de veille commandée par un opérateur. De cette manière, si l'opérateur juge que la cible ne présente pas 5 d'intérêt stratégique en matière de surveillance, il peut décider d'arrêter de suivre cette cible sans intérêt et de revenir vers la phase de veille. De manière avantageuse, lors de la phase de veille, le chariot est piloté en translation en direction d'une zone sensible en réponse à la détection d'un événement à l'intérieur de ladite zone sensible au moyen d'au moins un 10 capteur. Ainsi, le déplacement du chariot est asservi sur le ou les capteurs afin d'opérer un déplacement direct vers la zone sensible. Dans une réalisation particulière, le capteur est un capteur de présence dans la zone sensible et/ou un capteur d'ouverture d'une porte 15 d'accès à la dite zone sensible, ledit évènement correspondant à l'entrée d'une cible à l'intérieur de ladite zone sensible. La présente invention se rapporte également à une installation de surveillance comprenant un système de surveillance intégrant un chariot suspendu mobile en translation sur un rail de guidage, où le chariot supporte 20 au moins une caméra mobile en rotation et au moins une caméra statique, ladite installation comportant en outre un système de pilotage conformé pour mettre en oeuvre le procédé de pilotage conforme à l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de 25 mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques d'un espace sous surveillance à l'intérieur duquel est placé une installation de surveillance conforme à l'invention, dans des première et seconde positions du 30 chariot ; - les figures 2a à 2c sont des prises de vue de la caméra mobile (à gauche) et de la caméra statique (à droite) à différentes étapes du procédé de pilotage ; - la figure 3 est un synoptique d'un procédé de pilotage conforme à 35 l'invention.According to another characteristic, which the tracking phase comprises, following the tracking step, a step back to the standby phase controlled by an operator. In this way, if the operator judges that the target is not of strategic interest in surveillance, he may decide to stop following this target without interest and return to the standby phase. Advantageously, during the standby phase, the carriage is driven in translation towards a sensitive area in response to the detection of an event within said sensitive area by means of at least one sensor. . Thus, the movement of the carriage is slaved to the sensor or sensors in order to operate a direct movement to the sensitive area. In a particular embodiment, the sensor is a presence sensor in the sensitive zone and / or a sensor for opening a door 15 to access said sensitive zone, said event corresponding to the input of a target to inside said sensitive area. The present invention also relates to a surveillance installation comprising a surveillance system integrating a carriage movable in translation on a guide rail, where the carriage supports at least one mobile camera in rotation and at least one static camera, said installation further comprising a control system shaped to implement the control method according to the invention. Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following detailed description of an example of non-limiting implementation, with reference to the appended figures in which: FIGS. 1 and 2 are schematic views of a space under surveillance inside which is placed a monitoring installation according to the invention, in first and second positions of the carriage; FIGS. 2a to 2c are shots of the moving camera (on the left) and of the static camera (on the right) at different stages of the driving method; FIG. 3 is a block diagram of a control method according to the invention.
En référence aux figures 1 et 2, un système de surveillance 1 adapté pour la mise en oeuvre de l'invention, comporte un chariot 2 suspendu mobile en translation sur un rail 3 de guidage suspendu au-dessus du sol, avec éventuellement un tube 4 transparent (par exemple en matériau plastique) qui entoure le rail 3 et à l'intérieur duquel circule le chariot 2. Le système de surveillance 1 intègre également deux caméras statiques (non visibles) montées fixement sur le chariot 2, et disposés latéralement sur les côtés du chariot 2 afin de filmer de part et d'autre (à droite et à gauche) du rail 3. Sur les figures 1 et 2, seuls les champs CH de prise de vue de ces deux caméras statiques sont illustrés. Il est bien entendu envisageable de prévoir une seule caméra statique ou bien plus de deux caméras statiques, le nombre et la disposition des caméras statiques sur le chariot 2 dépendant de la stratégie de surveillance adaptée à l'espace E sous surveillance. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, l'espace E correspond à un centre commercial avec une allée E le long de laquelle sont répartis perpendiculairement des rayons R ; le rail 3 étant placé parallèlement à l'allée E, au-dessus de celle-ci, afin de balayer en champ large tous les rayons R au moyen des deux caméras statiques. Le système de surveillance 1 intègre également une caméra mobile en rotation (non visible), et en particulier mobile selon deux axes de rotation, à savoir un axe horizontal parallèle au rail 3 et un axe vertical. La caméra mobile est de préférence du type caméra PTZ pour « Pan Tilt Zoom » avec balayage vertical (fonction « Pan » pour la rotation de la caméra autour de l'axe vertical) balayage horizontal (fonction « Tilt » pour la rotation de la caméra autour de l'axe horizontal), et fonction zoom (fonction « Zoom » pour le mouvement d'une lentille motorisée le long de l'axe de prise de vue). Sur les figures 1 et 2, le champ de prise de vue de cette caméra mobile n'est pas illustré. Une installation de surveillance comporte le système de surveillance 1 précité, et un système de pilotage (non illustré) conformé pour 30 mettre en oeuvre un procédé de pilotage du système de surveillance 1. La suite de la description porte sur le procédé de pilotage. Ce procédé de pilotage met en oeuvre une phase de veille (« VEILLE » sur la figure 3) en translation du chariot 2 le long du rail 3, au cours de laquelle chaque caméra statique filme une scène en champ large. 35 Pendant cette phase de veille, le procédé met en oeuvre une analyse des images filmées par les caméras statiques, avec un traitement d'image permettant la détection de mouvement dans la scène filmée correspondante. La figure 1 a illustre cette phase de veille où le chariot 2 se déplace le long du rail 3 et balaie les rayons R.Referring to Figures 1 and 2, a monitoring system 1 adapted for the implementation of the invention comprises a carriage 2 suspended movable in translation on a guide rail 3 suspended above the ground, possibly with a tube 4 transparent (for example plastic material) which surrounds the rail 3 and inside which the carriage 2. circulates. The surveillance system 1 also incorporates two static cameras (not visible) fixedly mounted on the carriage 2, and arranged laterally on the sides of the carriage 2 to film on both sides (right and left) of the rail 3. In Figures 1 and 2, only the CH fields of shooting of these two static cameras are illustrated. It is of course conceivable to provide a single static camera or more than two static cameras, the number and arrangement of static cameras on the carriage 2 depending on the monitoring strategy adapted to the E space under surveillance. In the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the space E corresponds to a shopping center with an aisle E along which R-radii are distributed perpendicularly; the rail 3 being placed parallel to the aisle E, above it, in order to scan in wide field all the rays R by means of the two static cameras. The monitoring system 1 also includes a mobile camera rotating (not visible), and in particular mobile in two axes of rotation, namely a horizontal axis parallel to the rail 3 and a vertical axis. The mobile camera is preferably of the type PTZ camera for "Pan Tilt Zoom" with vertical scanning (function "Pan" for the rotation of the camera around the vertical axis) horizontal scanning (function "Tilt" for the rotation of the camera around the horizontal axis), and zoom function ("Zoom" function for the movement of a motorized lens along the axis of shooting). In Figures 1 and 2, the field of view of this mobile camera is not shown. A monitoring installation comprises the aforementioned monitoring system 1, and a control system (not shown) shaped to implement a control method of the monitoring system 1. The following description relates to the control method. This control method implements a standby phase ("SLEEP" in FIG. 3) in translation of the carriage 2 along the rail 3, during which each static camera films a scene in a wide field. During this standby phase, the method implements an analysis of the images filmed by the static cameras, with an image processing allowing motion detection in the corresponding film scene. Figure 1a illustrates this standby phase where the carriage 2 moves along the rail 3 and sweeps the rays R.
Lors de la phase de veille, le chariot 2 est piloté en translation en marquant plusieurs arrêts définis selon un schéma prédéfini, pour que les caméras statiques filment en champ large plusieurs zones dites stratégiques lors des arrêts. A chaque arrêt est mise en oeuvre une analyse des images fixes filmées par les caméras statiques afin de détecter du mouvement dans ces zones stratégiques. Ensuite, dans une phase de détection (« DETECTION MOUVEMENT » sur la figure 3), le procédé détermine si le mouvement d'une cible C a été détecté dans une zone dite d'intérêt par une caméra statique filmant en champ large.During the standby phase, the carriage 2 is driven in translation by marking several stops defined according to a predefined scheme, so that the static cameras film in the wide field several so-called strategic areas during stops. At each stop is performed an analysis of still images filmed by static cameras to detect movement in these strategic areas. Then, in a detection phase ("MOTION DETECTION" in FIG. 3), the method determines whether the motion of a target C has been detected in an area of interest by a static camera filming in a wide field.
Si aucun mouvement n'est détecté, alors la phase de veille continue, tandis que si un mouvement est détecté alors le procédé bascule vers une phase de poursuite. La figure 1 a illustre cette phase de détection où une cible en mouvement a été détectée entre deux rayons dans le champ CH de l'une des caméras statiques. La figure 2a illustre à droite l'image prise par cette caméra statique, avec la cible C localisée dans la zone d'intérêt, et illustre à gauche l'image prise par la caméra mobile qui occupe une position donnée, non nécessairement dirigée vers la zone d'intérêt. La phase de poursuite (« POURSUITE » sur la figure 3) réalise une 25 poursuite automatique de la cible C détectée dans la zone d'intérêt en mettant en oeuvre plusieurs étapes. Dans une première étape (« CIBLAGE » sur la figure 3), le procédé détermine la localisation de la zone d'intérêt, en fonction de la position du chariot et de la détection de la cible C sur les images prises par la caméra 30 statique concernée. Lors de cette première étape, le procédé détermine également la taille (hauteur) de la cible C à partir des images prises par la caméra statique concernée. Dans une deuxième étape (« CALCULS » sur la figure 3), le procédé calcule : - des premières données de pilotage en translation du chariot afin que la caméra statique filme en champ large une scène incluant la zone d'intérêt, établies à partir de la localisation de la zone d'intérêt ; - des deuxièmes données de pilotage en rotation de la caméra mobile afin 5 que la caméra mobile filme la zone d'intérêt et la cible C, établies à partir de la localisation de la zone d'intérêt ; - des troisièmes données de pilotage du zoom de la caméra mobile sur la cible C afin que la caméra mobile filme en champ réduit la cible C, établies à partir de la taille de la cible C.If no motion is detected, then the idle phase continues, while if motion is detected then the process switches to a tracking phase. Figure 1a illustrates this detection phase where a moving target has been detected between two rays in the CH field of one of the static cameras. Figure 2a shows on the right the image taken by this static camera, with the target C located in the area of interest, and shows on the left the image taken by the moving camera which occupies a given position, not necessarily directed towards the area of interest. The tracking phase ("POURSUITE" in FIG. 3) performs an automatic tracking of the target C detected in the area of interest by implementing several steps. In a first step ("TARGETING" in FIG. 3), the method determines the location of the area of interest, as a function of the position of the carriage and the detection of the target C on the images taken by the static camera. concerned. In this first step, the method also determines the size (height) of the target C from the images taken by the relevant static camera. In a second step ("CALCULATIONS" in FIG. 3), the method calculates: first translation control data for the carriage so that the static camera films in a wide field a scene including the area of interest, established from the location of the area of interest; second rotational driving data of the moving camera so that the moving camera films the area of interest and the target C, established from the location of the area of interest; third zooming data of the mobile camera on the target C so that the mobile camera films in a reduced field the target C, established from the size of the target C.
10 Dans une troisième étape (« PILOTAGE » sur la figure 3), le procédé pilote en translation le chariot en fonction des premières données, pilote en rotation la caméra mobile en fonction des deuxièmes données et pilote le zoom de la caméra mobile en fonction des troisièmes données. La figure 2b illustre à droite l'image prise par la caméra statique, 15 qui est la même que sur la figure 2a car le chariot était correctement positionné, et illustre à gauche l'image prise par la caméra mobile qui a pivoter pour filmer la zone d'intérêt et la cible. La figure 2c illustre à droite l'image prise par la caméra statique, qui est la même que sur les figures 2a et 2c, et illustre à gauche l'image prise par 20 la caméra mobile qui a zoomé sur la cible. Pendant la phase de poursuite, chaque caméra statique continue de filmer sa propre scène en champ large. La phase de poursuite réalise ensuite une poursuite de la cible C au moyen de la caméra mobile, en mettant en oeuvre un pilotage en translation 25 du chariot 2 et/ou un pilotage en rotation de la caméra mobile afin que cette caméra mobile suive la cible C dans ses déplacements. Pour réaliser cette poursuite, la phase de poursuite présente, à la fin de la troisième étape, une étape de test (« TEST » sur la figure 3), au cours de laquelle le procédé détermine si un mouvement est détecté dans la zone 30 d'intérêt. Si la cible C est en mouvement, alors le test est positif et le procédé reboucle au début de la phase de poursuite, en recommençant les première, deuxième et troisième étapes qui permettent de suivre la cible C. Si la cible C n'est plus en mouvement, alors le test est négatif et le 35 procédé reboucle au début de la phase de veille.In a third step ("PILOTAGE" in FIG. 3), the method drives the carriage in translation as a function of the first data, rotates the mobile camera according to the second data and controls the zoom of the mobile camera according to the third data. Figure 2b illustrates to the right the image taken by the static camera, which is the same as in Figure 2a because the carriage was correctly positioned, and illustrates to the left the image taken by the moving camera which is rotated to film the camera. area of interest and the target. Figure 2c shows on the right the image taken by the static camera, which is the same as in Figures 2a and 2c, and shows on the left the image taken by the moving camera which zoomed on the target. During the tracking phase, each static camera continues to film its own wide-field scene. The tracking phase then performs a tracking of the target C by means of the moving camera, by implementing a translation control of the carriage 2 and / or a rotation control of the mobile camera so that this mobile camera follows the target. C in his movements. In order to carry out this tracking, the tracking phase has, at the end of the third step, a test step ("TEST" in FIG. 3), during which the method determines whether a movement is detected in the zone 30. 'interest. If the target C is in motion, then the test is positive and the process loops back to the beginning of the tracking phase, repeating the first, second and third steps which make it possible to follow the target C. If the target C is no longer in motion, then the test is negative and the process loops back to the beginning of the standby phase.
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