FR3104887A1 - Procédé de gestion des données d'image et dispositif d'éclairage automobile - Google Patents

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Abstract

L'invention fournit un procédé pour gérer les données d'image dans un dispositif d'éclairage automobile (10). Ce procédé comprend les étapes consistant à fournir un motif d'image (1), à diviser le motif d'image (1) en rangées ou en colonnes de pixels (2), à calculer une première valeur de gradient liée à la relation entre la valeur numérique d'un premier pixel et la valeur numérique d'un pixel adjacent, à vérifier, pour chaque pixel, si la différence entre la valeur de gradient correspondante et le premier gradient remplit l'une des première et deuxième conditions, à définir des segments linéaires, à compresser les données des segments linéaires et à envoyer les données compressées au module d'éclairage. L'invention fournit également un dispositif d'éclairage automobile (10) pour exécuter les étapes d'un tel procédé.Figure pour l'abrégé : figure 5

Description

Procédé de gestion des données d'image et dispositif d'éclairage automobile
Cette invention est liée au domaine des dispositifs d'éclairage automobile, et plus particulièrement à la gestion des données électroniques dérivées du contrôle des sources d'éclairage.
Les dispositifs d'éclairage actuels comprennent un nombre croissant de sources de lumière qui doivent être contrôlées, afin de fournir des fonctionnalités d'éclairage adaptatives.
Ce nombre de sources lumineuses implique une grande quantité de données, qui doivent être gérées par l'unité de contrôle. Le protocole CAN est souvent utilisé, dans certaines de ses variantes (CAN-FD est l'une des plus utilisées) pour transférer des données entre l’unité de contrôle PCM (pour Pixel Controller Module) et le module d'éclairage. Cependant, certains constructeurs automobiles décident de limiter la largeur de bande du protocole CAN, ce qui affecte les opérations de gestion, qui nécessitent généralement environ 5 Mbps.
Les méthodes de compression actuelles ne sont pas très efficaces pour les faisceaux de route, ce qui compromet la réduction de la largeur de bande demandée par les constructeurs automobiles.
Ce problème est encore pire avec les modules modernes à haute résolution, où la quantité d'informations est beaucoup plus importante, alors que la limite de la bande passante n'augmente pas.
Une solution à ce problème est recherchée.
L'invention apporte une solution à ces problèmes au moyen d'un procédé de gestion des données d'image dans un dispositif d'éclairage automobile, le procédé comprenant les étapes suivantes
- fournir un motif d'image comprenant une pluralité de pixels, dans lequel chaque pixel est caractérisé par une valeur numérique liée à l'intensité lumineuse du pixel ;
- diviser le motif de l'image en lignes ou en colonnes de pixels, créant ainsi une pluralité de motifs de lignes ;
- choisir un premier pixel d'un des motifs de la ligne et calculer une première valeur de gradient liée à la relation entre la valeur numérique du premier pixel et la valeur numérique d'un pixel adjacent ;
- en calculant, pour chaque pixel, une valeur de gradient correspondante ;
- en vérifiant, pour chaque pixel, si la différence entre la valeur du gradient correspondant et le premier gradient remplit l'une des première et deuxième conditions ;
- en répétant l’étape précédente jusqu'à trouver un pixel final où la différence entre le gradient correspondant et le premier gradient ne remplit pas la première condition ;
- définissant un segment linéaire entre le premier pixel et le dernier pixel ;
- choisir un premier pixel différent et répéter les étapes de calcul de la première valeur de gradient, calculer les valeurs de gradient correspondantes, vérifier le respect d'une première et d'une deuxième conditions, trouver le pixel final et définir un segment linéaire jusqu'à définir des segments pour l'ensemble du motif de la ligne ;
- en compressant les données des segments linéaires
- l'envoi des données compressées au module d'éclairage.
Ce procédé est destiné à gérer les données d'image qui sont échangées entre une unité de contrôle et un module d'éclairage. L'unité de commande est chargée de calculer le modèle d'image et les données de compression, et peut être située à n'importe quel endroit du véhicule automobile, pas nécessairement à l'intérieur du dispositif d'éclairage. Le module d'éclairage est destiné à fournir un motif lumineux, soit pour l'éclairage soit pour la signalisation, et est situé à l'intérieur du dispositif d'éclairage.
Le principal avantage de ce procédé est l'augmentation du taux de compression, grâce à l'optimisation de l'extension des segments linéaires. Le procédé susmentionné offre un moyen rapide et fiable d'étendre le segment jusqu'à ce que les conditions ne soient pas remplies, ce qui permet d'obtenir une quantité de données inférieure à celle des pixels d'origine remplacés par ce procédé, en particulier lorsque le motif de l'image se réfère à un motif de faisceau élevé. La forme pseudo-gaussienne des motifs de lignes contribue également à augmenter le taux de compression, car certaines parties du motif de lignes peuvent être remplacées par une approximation linéaire sans perte significative de données.
Dans certains modes de réalisation particuliers, les pixels clairs du motif de l'image sont des pixels en échelle de gris, et plus particulièrement, l'intensité lumineuse de chaque pixel est selon une échelle de 0 à 255.
Les modules d'éclairage définissent généralement le motif lumineux sur une échelle de gris, où l'intensité lumineuse est graduée de 0 à 255. C'est une façon de quantifier le motif lumineux afin qu'il puisse être converti en données lumineuses, puis transmis et géré par l'unité de contrôle du véhicule.
Dans certaines réalisations particulières, la première condition consiste à définir une première valeur seuil et à vérifier si la valeur absolue de la différence entre la valeur du gradient correspondant et le premier gradient est inférieure ou égale à la première valeur seuil.
Pour chaque pixel, la première condition est vérifiée. Cette première condition compare la valeur de gradient correspondante calculée pour chaque pixel avec la première valeur de gradient, qui a été calculée concernant le premier pixel du segment. Lorsque la valeur de gradient correspondante s'écarte de la première valeur de gradient d'une quantité supérieure à la première valeur seuil, le segment se termine dans ce pixel final.
Dans certains modes de réalisation particuliers, la deuxième condition consiste à définir une deuxième valeur seuil et à vérifier si la valeur absolue de la valeur du gradient correspondant est inférieure ou égale à la deuxième valeur seuil.
Pour chaque pixel, la deuxième condition est vérifiée. Cette deuxième condition vérifie simplement que la valeur absolue de la valeur du gradient correspondant calculée pour chaque pixel est inférieure à une deuxième valeur seuil. Elle est utilisée pour détecter les gradients élevés et soudains.
Dans certains modes de réalisation particuliers, le procédé comprend en outre l'étape de décompression des données compressées.
Cette étape est pratique lorsque l'image originale doit être projetée par le module d'éclairage.
Dans certains modes de réalisation, les données compressées ne sont liées qu'à une partie particulière du motif de l'image.
Cette étape de recadrage est utile lorsqu'une grande partie de l'image est complètement sombre, de sorte que l'étape de compression ne se concentre que sur la partie qui comprend des valeurs représentatives.
Dans un deuxième aspect inventif, l'invention fournit un dispositif d'éclairage comprenant
- un module d'éclairage comprenant une pluralité de sources lumineuses
- une unité de contrôle pour exécuter les étapes du procédé selon le premier aspect inventif.
Ce dispositif d'éclairage est capable de fonctionner avec une bande passante plus faible que les dispositifs traditionnels.
Dans certaines variantes de réalisations, le module d’éclairage comprend en outre une unité de traitement, l'unité de traitement étant configurée pour décompresser les données compressées.
Avec une étape de décompression dans le module lumineux approprié, la largeur de bande est réduite jusqu'au module lui-même.
Dans certains modes de réalisation particuliers, les sources de lumière sont des sources lumineuses à semi-conducteurs, comme les LED.
Le terme "état solide" fait référence à la lumière émise par l'électroluminescence à l'état solide, qui utilise des semi-conducteurs pour convertir l'électricité en lumière. Par rapport à l'éclairage à incandescence, l'éclairage à l'état solide crée de la lumière visible avec une production de chaleur réduite et une dissipation d'énergie moindre. La masse généralement faible d'un dispositif d'éclairage électronique à l'état solide offre une plus grande résistance aux chocs et aux vibrations que les tubes/ampoules en verre cassant et les longs fils à filaments fins. Ils éliminent également l'évaporation des filaments, ce qui peut augmenter la durée de vie du dispositif d'éclairage. Certains exemples de ces types d'éclairage comprennent les diodes électroluminescentes (LED) à semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes organiques (OLED) ou les diodes électroluminescentes à polymère (PLED) comme sources d'éclairage plutôt que les filaments électriques, le plasma ou le gaz.
Sauf définition contraire, tous les termes (y compris les termes techniques et scientifiques) utilisés dans le présent document doivent être interprétés conformément aux usages de la profession. Il est également entendu que les termes d'usage courant doivent être interprétés comme étant usuels dans l'art concerné et non dans un sens idéalisé ou trop formel, à moins qu'ils ne soient expressément définis comme tels dans le présent document.
Dans ce texte, le terme "comprend" et ses dérivés (tels que "comprenant", etc.) ne doivent pas être compris dans un sens excluant, c'est-à-dire que ces termes ne doivent pas être interprétés comme excluant la possibilité que ce qui est décrit et défini puisse inclure d'autres éléments, étapes, etc.
Pour compléter la description et pour permettre une meilleure compréhension de l'invention, un ensemble de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent un mode de réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprété comme limitant la portée de l'invention, mais simplement comme un exemple de la manière dont l'invention peut être réalisée. Les dessins comprennent les figures suivantes :
montre une première image de la photométrie d'un module de faisceau de route qui est projeté par un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention.
montre une partie d'une matrice de pixels représentant un exemple de photométrie.
montre une représentation d'un modèle de rangée du procédé selon l'invention.
montre une représentation de certaines des étapes du procédé selon l'invention.
montre le résultat d'une étape de linéarisation lorsqu'un procédé conforme à l'invention est utilisée.
montre un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention.
Dans ces chiffres, les numéros de référence suivants ont été utilisés :
1 Modèle d'image
2 Rangée
3 Pixel du modèle d'image
4 Module d’éclairage
5 LEDs
6 Unité de contrôle
7 Unité de traitement
10 Dispositif d'éclairage pour automobile
100 Véhicule automobile
Les exemples de modes de réalisation sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre à ceux qui ont des compétences ordinaires dans cet art de comprendre et de mettre en œuvre les systèmes et les processus décrits ici. Il est important de comprendre que ces exemples peuvent être fournis sous de nombreuses formes différentes et ne doivent pas être considérés comme se limitant aux exemples présentés ici.
En conséquence, bien que le mode de réalisation puisse être modifié de diverses manières et prendre diverses formes alternatives, des modes de réalisations spécifiques de celle-ci sont montrées dans les dessins et décrits en détail ci-dessous à titre d'exemple. Il n'y a aucune intention de se limiter aux formes particulières divulguées. Au contraire, toutes les modifications, équivalents et alternatives doivent être inclus.
montre une première image de la photométrie d'un module de faisceau de route qui doit être projeté par un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention.
Cette première image peut être divisée en pixels et chaque pixel peut être caractérisé par son intensité lumineuse, sur une échelle allant de 0, qui correspondrait au noir, à 255, qui correspondrait au blanc.
montre une partie d'une telle matrice de pixels, appelée motif d'image 1. Chaque pixel 3 de ce motif d'image 1 est caractérisé par un nombre selon l'échelle susmentionnée. La compression de ce motif d'image 1 selon les logiciels disponibles dans le commerce offrirait un taux de compression inférieur à 50%, ce qui est inacceptable pour certains constructeurs automobiles.
Dans cette image, les pixels sont divisés en lignes 2. Chaque motif comprend une chaîne de données, avec des nombres entre 0 et 255, en fonction de l'intensité lumineuse des pixels associés. Bien entendu, les valeurs numériques de ces pixels sont un exemple simplifié, simplement choisies pour une meilleure compréhension de l'invention, elles ne correspondent pas à l'intensité lumineuse du motif lumineux de .
représente la première ligne de la figure précédente. Il y a 18 pixels numérotés, chacun avec une valeur numérique représentant l'intensité lumineuse de chaque pixel.
Un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention comprendrait l'étape de calcul d'un gradient pour chaque pixel de ce motif de ligne.
représente un tel modèle de gradient. Pour chaque pixel, par rapport à la figure précédente, la valeur numérique de l'intensité lumineuse a été remplacée par la valeur du gradient correspondant.
Le premier pixel est pris comme point de départ du premier segment linéaire. Ensuite, pour chaque pixel, deux conditions sont vérifiées. Si un pixel remplit les deux conditions, alors ce pixel appartient au même segment linéaire. Mais si le pixel ne remplit aucune des deux conditions, ce pixel est considéré comme le pixel final du segment, et un autre segment commence dans le suivant.
A l'instar de la , le premier segment linéaire commence dans le premier pixel, qui a une valeur de gradient de 3. Une première valeur de seuil de 4 et une deuxième de 50 sont fixées.
Ainsi, pour chaque pixel, la première condition serait que la différence entre le gradient correspondant et le premier gradient (qui était de 3) soit inférieure ou égale à 5.
La deuxième condition serait que la pente soit inférieure à 50.
Dans ces deux conditions, le premier segment se terminerait par le quatrième pixel, car la différence entre son gradient et la valeur du premier gradient est supérieure à 5.
Le deuxième segment commencerait donc au cinquième pixel. Il se terminerait au huitième pixel, puisque ce sixième pixel et ce septième pixel remplissent les deux conditions, et que le huitième pixel ne remplit aucune des première et deuxième conditions.
Le troisième segment commencerait au neuvième pixel et se terminerait au dixième pixel, puisque ce pixel ne remplit ni la première ni la deuxième condition.
Selon ce procédé, la ligne entière sera convertie en segments linéaires.
Chaque segment linéaire aura le gradient du premier pixel de chaque segment, afin de sauvegarder les données dans le système. Par conséquent, les valeurs d'intensité lumineuse de la version linéarisée seront légèrement différentes de celles d'origine.
représentent les valeurs linéarisées de chaque pixel, représentant chaque segment dans une couleur différente.
Pour chaque pixel, la valeur d'intensité lumineuse originale est représentée par la ligne "Original" et le résultat de la valeur d'intensité des segments linéarisés est indiqué par la ligne "Linéarisé". Chaque segment a un gradient constant, donné par le gradient du premier pixel de chaque segment.
Il est évident que dans un schéma de lignes avec des données réelles, le nombre de segments serait nettement inférieur au nombre de pixels, cet exemple n'ayant pour but que d'aborder toutes les situations auxquelles le procédé peut être confrontée.
montre un dispositif d'éclairage automobile selon l'invention, ce dispositif d'éclairage comprenant :
- un module d'éclairage 4 comprenant une pluralité de LED 5 ;
- une unité de contrôle 6 pour effectuer les étapes de compression décrites dans les figures précédentes, générant les données compressées
- une unité de traitement 7, l'unité de traitement 7 étant configurée pour décompresser les données compressées, cette unité de traitement étant située dans le module lumineux 4.
Ce module d’éclairage permettrait d'obtenir une projection de bonne qualité avec une bande passante de transmission améliorée.

Claims (9)

  1. Procédé de gestion des données d'image dans un dispositif d'éclairage automobile (10), le procédé comprenant les étapes suivantes
    - fournir un motif d'image (1) comprenant une pluralité de pixels (3), dans lequel chaque pixel est caractérisé par une valeur numérique liée à l'intensité lumineuse du pixel (3) ;
    - diviser le motif de l'image (1) en lignes ou en colonnes de pixels (2), créant ainsi une pluralité de motifs de lignes (2) ;
    - choisir un premier pixel de la ligne (2) et calculer une première valeur de gradient liée à la relation entre la valeur numérique du premier pixel et la valeur numérique d'un pixel adjacent ;
    - en calculant, pour chaque pixel, une valeur de gradient correspondante ;
    - en vérifiant, pour chaque pixel, si une différence entre la valeur du gradient correspondant et le premier gradient remplit une première et une deuxième condition ;
    - en répétant l’étape précédente jusqu'à trouver un pixel final où la différence entre le gradient correspondant et le premier gradient ne remplit pas la première condition ;
    - définissant un segment linéaire entre le premier pixel et le dernier pixel ;
    - choisir un premier pixel différent et répéter les étapes de calcul de la première valeur de gradient, calculer les valeurs de gradient correspondantes, vérifier le respect de la première et de la deuxième condition, trouver le pixel final et définir un segment linéaire jusqu'à définir des segments pour l'ensemble du motif de la ligne (2) ;
    - en compressant les données des segments linéaires
    - l'envoi des données compressées à un module d'éclairage.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les pixels lumineux (3) du motif d'image (1) sont des pixels en niveaux de gris, et plus particulièrement, l'intensité lumineuse de chaque pixel (3) est caractérisée par un nombre selon une échelle de 0 à 255.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première condition consiste à définir une première valeur de seuil et à vérifier si la valeur absolue de la différence entre la valeur du gradient correspondant et le premier gradient est inférieure ou égale à la première valeur de seuil.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième condition consiste à définir une deuxième valeur de seuil et à vérifier si la valeur absolue de la valeur de gradient correspondante est inférieure ou égale à la deuxième valeur de seuil.
  5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les données compressées ne sont liées qu’à une partie particulière du motif de l’image (1)
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape de décompression des données compressées.
  7. Dispositif d'éclairage automobile (10) comprenant :
    - un module d'éclairage (4) comprenant une pluralité de sources lumineuses (5)
    - une unité de contrôle (6) pour effectuer les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 5.
  8. Dispositif d'éclairage automobile (10) selon la revendication 7, dans lequel le module d'éclairage (4) comprend en outre une unité de traitement (7), l'unité de traitement (7) étant configurée pour décompresser les données compressées selon la revendication 6.
  9. Dispositif d'éclairage automobile (10) selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel les sources de lumière (5) sont des sources de lumière à semi-conducteurs, telles que des LED.
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