FR3052317A1 - Procede de controle d'une camera, dispositif, serveur ou camera mettant en oeuvre ce procede - Google Patents

Abstract

Ce procédé permet de contrôler une caméra (CAM) localisée dans un repère (R). Il comporte : - une étape (E10) de réception, en provenance d'au moins un objet (Oi) d'un signal (SIGi) comportant un identifiant de l'objet correspondant ; - une étape (E20) de localisation de l'objet (Oi) pour obtenir, à partir du signal émis par cet objet, une position (POSi) associée à l'objet (Oi) dans le repère ; - une étape (E30) de sélection d'au moins une position obtenue; - une étape (E40) de contrôle de l'orientation et de l'angle de champ de la caméra (CAM) pour que le champ de vision de la caméra couvre au moins une position sélectionnée.

Description

Arrière-plan de l'invention

La présente vise un mécanisme de contrôle d'une caméra.

On connaît par le document US 2003/0184645, un procédé permettant de contrôler une caméra pour que celle-ci s'oriente automatiquement vers un microphone lorsqu'un utilisateur utilise effectivement ce microphone.

Selon ce procédé, le microphone comporte une LED et est configuré pour allumer cette LED sur détection de la voix d'un utilisateur. La caméra reçoit un signal émis par cette LED et s'oriente alors vers le microphone.

Objet et résumé de l'invention

Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de contrôle d'une caméra, cette caméra étant localisée dans un repère. Ce procédé comporte : - une étape de réception, en provenance d'au moins un objet, d'un signal comportant un identifiant de cet objet ; - une étape de localisation permettant d'obtenir pour chaque objet, et à partir du signal émis par cet objet, une position associée à cet objet dans le repère ; - une étape de sélection d'au moins une position obtenue; - une étape de contrôle au moins de l'orientation et de l'angle de champ de la caméra pour que le champ de vision de la caméra couvre au moins une position sélectionnée.

Corrélativement, l'invention concerne un dispositif de contrôle d'une caméra destinée à être localisée dans un repère. Ce dispositif comporte : - une unité de communication apte à recevoir, en provenance d'au moins un objet, un signal comportant un identifiant de cet objet ; - une unité de localisation apte à obtenir pour chaque objet, et à partir du signal émis par cet objet, une position associée à cet objet dans le repère; - une unité de sélection d'au moins une position obtenue; - une unité de contrôle au moins de l'orientation et de l'angle de champ de la caméra pour que le champ de vision de la caméra couvre au moins une position sélectionnée.

Ainsi, et d'une façon générale, la caméra est contrôlée automatiquement et dynamiquement pour filmer des positions associées à des objets. L'invention permet ainsi de filmer plusieurs positions déterminées ; cela présente une amélioration majeure par rapport à la solution décrite dans le document US 2003/0184645 qui ne permet de filmer que la position autour du microphone.

De façon très avantageuse, l'invention permet ainsi de filmer des individus dès lors que ceux-ci se trouvent aux positions mentionnées ci-dessus.

En particulier, l'invention permet à une caméra de suivre un individu si celui-ci porte un tel objet, par exemple si l'objet est constitué par une montre ou par un téléphone intelligent.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'objet n'est pas porté en permanence par l'individu mais émet le signal précité sur détection de la présence d'un individu. L'invention trouve alors une application privilégiée dans un système de visioconférence dans lequel les objets sont choisis parmi un fauteuil, un microphone ou un capteur infrarouge. L'invention vise aussi un tel système.

Dans un mode particulier de réalisation, les objets sont aussi configurés pour émettre un signal sur détection de l'absence d'un individu jusqu'alors détecté comme étant présent. Ce mode de réalisation permet de maintenir à jour la liste des objets détectant effectivement un individu en minimisant les échanges entre les objets et le dispositif selon l'invention.

Dans un mode particulier de réalisation, la caméra est contrôlée de sorte à ce que son champ de vision couvre les positions sélectionnées au plus près ou avec une marge.

Dans un mode particulier de réalisation, la caméra est contrôlée pour zoomer sur les positions sélectionnées.

Dans un mode de réalisation, la caméra est contrôlée de sorte à générer une image à un format déterminé, par exemple préférentiellement le format 16/9 lorsque les salles de réunion sont équipées de téléviseurs pour la restitution des images acquises par cette caméra.

Le dispositif selon l'invention peut notamment être incorporé dans un serveur ou dans une caméra. L'invention vise un tel serveur et une telle caméra.

Lorsque l'invention est mise en œuvre par un serveur, il est nécessaire que ce serveur connaisse la position de la caméra, étant entendu que celle-ci peut être fixe ou mobile. Auquel cas, le serveur comporte des moyens d'obtention de la position de la caméra. Cette position peut être obtenue de la caméra elle-même si celle-ci comporte des moyens de géolocalisation, par exemple un module GPS.

Dans un mode particulier de réalisation, les objets, la caméra et le serveur communiquent par des moyens de communication radio, de sorte que ces équipements n'ont pas à être en visée directe. Ce mode de réalisation est très avantageux par rapport à celui décrit dans le document US 2003/0184645 qui oblige l'utilisateur à orienter son micro pour que la LED soit visible par la caméra.

Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé de contrôle d'une caméra selon l'invention sont déterminées par des instructions de programmes d'ordinateurs.

En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur, sur un support d'informations, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé de contrôle d'une caméra selon l'invention.

Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d’informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un disque dur. D’autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : la figure 1 représente un serveur conforme à un mode particulier de mise en œuvre de l’invention dans son environnement; la figure 2 représente l'architecture matérielle d'un dispositif de contrôle conforme à un mode particulier de réalisation de l’invention ; la figure 3 représente, sous forme d'organigramme, les principales étapes d’un procédé de contrôle conforme à un mode particulier de réalisation de l’invention ; les figures 4 et 5 illustrent le contrôle d'une caméra dans deux exemples de mise en œuvre de l'invention ; et la figure 6 illustre la relation connue entre le champ de vision, la distance focale et la dimension d'un capteur optique.

Description détaillée d'un premier mode de réalisation de l'invention

La figure 1 représente un serveur SRV conforme à l'invention dans son environnement.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le serveur SRV est installé dans une salle de réunion comportant huit fauteuils Oi à Oe. Chacun de ces fauteuils Oi est équipé d'un capteur de présence apte à détecter la présence d'un individu assis sur ce fauteuil et d'un module de communication apte à émettre un signal SIG, comportant l'identifiant ID, de ce fauteuil.

Cependant, dans d’autres modes de réalisation, le serveur SRV conforme à l’invention est situé non pas dans la salle de réunion précitée mais dans un local spécifique dans lequel est installé un ensemble de serveurs informatiques mis en œuvre dans des locaux d’entreprise par exemple. Dans ce cas, le serveur SRV, connecté au réseau de l’entreprise, pourra assurer le pilotage d’un ensemble de caméras associées à plusieurs salies de réunion.

La salle de réunion comporte dans cet exemple un capteur infrarouge Oi0 apte à détecter la présence d'un individu sur une estrade ES et à émettre un signal SIGio comportant l'identifiant IDi0 de ce capteur.

Un microphone 09 incorporant un module GPS non représenté est apte à émettre un signal SIG9 comportant l'identifiant ID9 de ce microphone, la position géographique POSg de ce microphone lorsqu'il détecte la parole d'un individu éventuellement simultanément à la détection d'un état d'activité du microphone.

Le serveur SRV comporte un dispositif DSP conforme à l'invention, ce dispositif étant apte à contrôler une caméra CAM installée dans la salle de réunion.

La figure 2 représente l'architecture matérielle du dispositif DSP. Dans ce mode de réalisation, le dispositif DSP comporte un processeur 10, une mémoire vive 11, une mémoire morte 12, et un module de communication COM apte à recevoir les signaux SIGj émis par les différents objets Oj et à envoyer des commandes de contrôle à la caméra CAM.

La mémoire morte 12 constitue un support conforme à l'invention. Elle mémorise un programme d'ordinateur PG conforme à l'invention dont les instructions, lorsqu'elles sont exécutées par le processeur 10 mettent en œuvre les étapes du procédé de contrôle conforme à l'invention et qui seront décrites en référence à la figure 3.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le serveur SRV comporte une table TAB de localisation de la caméra CAM et des différents objets Oj dans un repère R.

Au sens de l'invention, la notion de repère doit être comprise au sens large et désigne tout système permettant de repérer un objet par ses coordonnées ; elle vise notamment un repère géométrique associée à un volume dans une salle et un repère de géolocalisation.

Dans le mode de réalisation décrit ici, cette table comporte trois colonnes : - dans une première colonne, l'identifiant ID, d'un objet Oi ou de la caméra CAM ; - dans une deuxième colonne, les positions POS, associées aux objets 01 et la position POS de la caméra CAM dans le repère R ; - dans une troisième colonne, un indicateur binaire IB pouvant prendre une valeur 1 ou 0 selon que le dispositif DSP a reçu un message de l'objet 0, indiquant qu'il a détecté la présence ou l'absence d'un individu. Cette troisième colonne comporte également, dans cet exemple un état d'activité de la caméra CAM. Dans le mode de réalisation décrit ici, les indicateurs binaires associés aux objets Oi sont initialisés à 0 dans la table de localisation TAB. Ils passent à la valeur 1 lorsque le dispositif DSP reçoit un signal SIG, de l'objet indiquant la détection d'un individu et repassent à l'état 0 lorsqu'ils reçoivent un signal SIGi de l'objet Oj indiquant la non-détection d'un individu.

Les positions associées aux objets Oj sont, dans cet exemple de réalisation, les positions où sont susceptibles de se trouver les visages des individus détectés par les objets Oi. Par exemple : - la position associée à un fauteuil, peut être une cinquantaine de centimètres au-dessus de la position du capteur de présence ; - la position associée à un microphone, peut être la position du microphone lui-même ; - la position associée à un capteur infra rouge, peut être une position située à lm70 au-dessus du niveau du sol, dans la zone de couverture de ce capteur.

Lorsque les positions POS, associées aux objets Oj sont fixes (position d'un fauteuil, zone surveillée par un capteur infrarouge), ces positions peuvent être inscrites dans la table de localisation TAB.

Pour les objets associés à des positions variables, comme pour un microphone par exemple, la position courante associée à l'objet POSi est contenue dans le message SIG, envoyé par cet objet.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le processeur 10 est apte à lire la table de localisation TAB pour obtenir la position POSj associée à un objet Oj. Le processeur 10 et la table TAB constituent ainsi un exemple d'unité de localisation du dispositif DSP au sens de l'invention.

Dans le mode de réalisation décrit ici, et comme décrit ultérieurement en référence à l'étape E40, le processeur 10 est configuré pour envoyer, via le module de communication COM, une commande à la caméra CAM pour que le champ de vision de la caméra couvre au moins une position associée à un objet ayant détecté un individu. Le processeur 10 et le module de communication COM constituent ainsi un exemple d'unité de contrôle du dispositif DSP au sens de l'invention.

Dans un scénario d'utilisation de l'invention, la caméra peut en effet être contrôlée pour que son champ de vision ne couvre pas certaines positions, même si des individus ont été détectés à ces positions. Ce mode de réalisation permet par exemple lorsque l'invention détecte un individu isolé et éloigné d'un groupe d'individus, de ne filmer que ce groupe d'individus.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le processeur 10 est apte à sélectionner ainsi une ou plusieurs positions selon des règles de sélection prédéterminées. Le processeur 10 constitue ainsi un exemple d'unité de sélection du dispositif DSP au sens de l'invention.

Nous allons maintenant décrire, en référence à la figure 3, les principales étapes d'un procédé de contrôle de la caméra CAM conforme à l'invention.

Dans ce mode de réalisation, ce procédé est mis en œuvre par le dispositif DSP du serveur SRV.

Au cours d'une étape E10, le dispositif DSP de contrôle de la caméra CAM reçoit, un signal SIGj ou SIG2j en provenance d'au moins un objet Οι, ces signaux comportant un identifiant ID, de cet objet.

Dans le mode de réalisation décrit ici, l'objet Oj émet le signal SIG, lorsqu'il détecte la présence d'un individu et le signal SIG2i, lorsqu'il détecte l'absence d'un individu jusqu'alors présent, autrement dit le départ d'un individu.

La réception de ces signaux permet au dispositif DSP de connaître en permanence l'ensemble des objets Oj qui détectent la présence d'un individu.

Au cours d'une étape E20 dite de localisation, le dispositif DSP obtient ou met à jour, à partir des signaux reçus des différents objets, l'ensemble de toutes les positions POS, associées à des objets Oj qui détectent la présence d'un individu.

Comme décrit précédemment, les positions POSi peuvent être comprises dans les messages SIGj ou lues dans la table de localisation TAB.

Dans le mode de réalisation décrit ici, au cours d'une étape E30, le dispositif DSP sélectionne au moins une des positions obtenues à l'étape E20, selon des règles de sélection prédéterminées.

Par exemple, selon une règle particulière, on calcule le barycentre de toutes les positions obtenues à l'étape E20 et on ne sélectionne que les positions éloignées de ce barycentre d'une distance inférieure à un seuil.

Ce mode de réalisation permet de ne pas retenir une position isolée par rapport à des positions plus regroupées et d'obtenir une image de meilleure qualité de la majorité des individus participant à la réunion.

La sélection des positions peut aussi se faire sur d'autres critères que des critères de distance : on peut par exemple choisir de ne retenir que des positions se trouvant dans une zone suffisamment éclairée, ou de ne retenir que la position associée à un microphone lorsque celui-ci détecte la voix d'une personne.

En référence aux figures 4 et 5, nous allons maintenant décrire en détail l'étape E40 de contrôle de l'orientation et de l'angle de champ de la caméra CAM pour que le champ de vision de la caméra couvre au moins les positions sélectionnées à l'étape E30.

Exemple de contrôle de la caméra pour filmer deux positions

Dans le mode de réalisation décrit ici, et en référence à la figure 4, pour filmer deux positions POSi et POS2 de coordonnées respectives (XI, Yl, Zl) et (X2, Y2, Z2) dans le repère R d'axes X, Y, Z et d'origine confondue avec la caméra CAM, on peut contrôler la caméra avec : - Un angle de rotation horizontale

Avec :

Dans un mode de réalisation, on choisit un angle de champ horizontal 0Ch égal à ©chmin et un angle de champ vertical 0cv à 0cvmin de manière à ce que le champ de vision de la caméra couvre les positions sélectionnées.

Dans un mode particulier de réalisation, la caméra est contrôlée de manière à zoomer sur les positions sélectionnées, en jouant soit sur la distance focale de l'objectif, soit sur la diagonale de limage optique.

On rappelle en effet, en référence à la figure 6, la relation connue de l'homme du métier, entre le zoom (autrement dit la variation de la distance focale f de l'objectif), la diagonale d de limage optique (autrement dit du capteur de l'appareil) et le champ de vision 0 :

Dans le mode de réalisation décrit ici, et donc de façon optionnelle, la caméra est contrôlée de sorte à générer une image au format 16/9.

Exemple de contrôle de la caméra pour filmer une seule position

Dans le mode de réalisation décrit ici, lorsqu'il s'agit de filmer une seule position POSi de coordonnées (XI, Yl, Zl) dans le repère R, on peut contrôler la caméra avec :

Avec :

- 5Θη et δΘν étant des constantes paramétrables permettant d'obtenir une marge autour de la seule position à filmer.

On notera que de telles constantes peuvent aussi être utilisées pour définir une marge autour d'un groupe d'au moins deux positions.

Exemple de contrôle de la caméra pour filmer N positions

En référence à la figure 5, pour filmer N positions POSi à POSn, on peut contrôler la caméra de sorte à ce que le champ de la caméra couvre la plus petite sphère SPH englobant ces N objets.

Un algorithme permettant de déterminer une telle sphère a été donné par B. Gartner dans le document « Fast and Robust Smallest Enclosing Balls ? » (Proc. 7th Annual European Symposium on Algorithms (ESA), Lecture Notes in Computer Science 1643, Springer-Verlag, pp.325-338,1999), et accessible sur Internet à l'adresse : https://www.inf.ethz.ch/personal/aaertner/miniball.html

Variantes et autres modes de réalisations

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, les objets et les caméras sont fixes et leurs positions sont préenregistrées dans le serveur.

Dans le mode de réalisation décrit précédemment, seuls l'orientation et l'angle de champ de la caméra sont contrôlés. En variante, la caméra est mobile, par exemple sur un rail de sorte que sa position peut aussi être contrôlée par l'invention. Par exemple, la caméra peut être déplacée pour se rapprocher du barycentre des positions sélectionnées.

Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, la caméra est contrôlée pour se déplacer automatiquement ou pour ne pas acquérir d'image lorsque l'on détecte que son champ de vision est obstrué au-delà d'un certain seuil ou qu'elle se situe trop près d'un ou des objets sélectionnés.

Les capteurs utilisés par les différents objets pour détecter la présence d'un individu peuvent être de tout type. En particulier, pour détecter la présence d'un individu dans un fauteuil, on peut utiliser des microcontacts positionnés dans l'assise d'un fauteuil ou sous une dalle sensible à la pression, un capteur infra-rouge placé au-dessus du fauteuil, • · ·

Dans le mode de réalisation décrit précédemment, le dispositif de contrôle DSP ne contrôle qu'une caméra CAM. En variante, il peut contrôler plusieurs caméras, en envoyant à chacune d'entre elles une commande pour filmer un ou plusieurs objets de la salle de réunion.

Dans le mode de réalisation décrit précédemment, le dispositif de contrôle DSP est compris dans un serveur SRV. En variante, ce dispositif de contrôle pourrait être intégré à la caméra CAM, cette caméra communiquant directement ou non avec les différents objets Oj.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de contrôle d'une caméra (CAM) localisée dans un repère (R), le procédé comportant : - une étape (E10) de réception, en provenance d'au moins un objet (Oj) d'un signal (SIGj) comportant un identifiant dudit au moins un objet ; - une étape (E20) de localisation permettant d'obtenir pour chaque objet, et à partir dudit signal (SIGj) émis par cet objet, une position (POSj) associée à cet objet (O,) dans ledit repère ; - une étape (E30) de sélection d'au moins une dite position ; - une étape (E40) de contrôle au moins de l'orientation et de l'angle de champ de ladite caméra (CAM) pour que le champ de vision de ladite caméra couvre au moins une position sélectionnée.
2. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit au moins un objet (Oj) est porté par l'individu.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit au moins un objet (O,) émet ledit signal (SIGj) sur détection de la présence d'un individu.
4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel ledit au moins un objet (Oj) émet un deuxième signal (SIG2j) sur détection de l'absence d'un individu jusqu'alors détecté comme étant présent.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ladite caméra est contrôlée de sorte que son champ de vision couvre ladite au moins une position sélectionnée au plus près ou avec une marge.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite caméra est contrôlée pour zoomer sur ladite au moins une position sélectionnée.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite caméra est contrôlée de sorte à générer une image à un format déterminé, par exemple 16/9.
8. 8. Dispositif (DSP) de contrôle d'une caméra (CAM) destinée à être localisée dans un repère (R), le dispositif comportant : - une unité de communication apte à recevoir, en provenance d'au moins un objet (Oj), un signal (SIG,) comportant un identifiant dudit objet ; - une unité de localisation apte à obtenir pour chaque objet, et à partir dudit signal (SIGi) émis par cet objet, une position (POS,) associée à cet objet (O,) dans ledit repère ; - une unité de sélection d'au moins une dite position; - une unité de contrôle au moins de l'orientation et de l'angle de champ de ladite caméra (CAM) pour que le champ de vision de ladite caméra couvre au moins une position sélectionnée.
9. 9. Caméra comportant un dispositif selon la revendication 8.
10. 10. Serveur comportant : - des moyens d'obtention d'une position d’une caméra selon la revendication 9 ; et - un dispositif selon la revendication 8. IL Système de visioconférence comportant : - un dispositif selon la revendication 8, et dans lequel au moins un dit objet est choisi parmi un fauteuil, un microphone, un capteur infrarouge ; et - au moins un dit objet.
11. 12. Programme d'ordinateur (PG) comportant des instructions pour l'exécution des étapes d’un procédé de contrôle de caméra selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
12. 13. Support d'enregistrement (12) lisible par un ordinateur (10) sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur (PG) comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de caméra selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.