FR3141788A1 - Volumetric space monitoring system and corresponding computer program. - Google Patents

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FR3141788A1
FR3141788A1 FR2211559A FR2211559A FR3141788A1 FR 3141788 A1 FR3141788 A1 FR 3141788A1 FR 2211559 A FR2211559 A FR 2211559A FR 2211559 A FR2211559 A FR 2211559A FR 3141788 A1 FR3141788 A1 FR 3141788A1
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Philippe Dussaume
Jean-Philippe Javaudin
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Abstract

Système de surveillance volumétrique d’un espace, procédé et programme d’ordinateur correspondant. L'invention concerne un système de surveillance volumétrique d’un espace (1), comprenant au moins un émetteur (Tx) configuré pour émettre un signal optique vers ledit espace et au moins un capteur (Rx1-Rx4) configuré pour capter des signaux rayonnés dans ledit espace. Selon l’invention, l’émetteur est configuré pour émettre une pluralité de signaux optiques distincts (S1-S4) dans une pluralité de secteurs de l’espace, un signal optique étant caractérisé par une longueur d’onde et une intensité dudit signal optique ; ledit au moins un capteur est configuré pour capter les signaux rayonnés dans la pluralité de secteurs dudit espace. Un tel système de surveillance volumétrique comprend également un processeur configuré pour :- établir une carte d’association desdits signaux rayonnés captés pour ladite pluralité de secteurs et de signaux rayonnés attendus pour ladite pluralité de secteurs dudit espace éclairé par lesdits signaux optiques émis par ledit au moins un émetteur et,- générer une alerte en cas de détection d’une anomalie sur ladite carte d’association. Figure pour l’abrégé : Fig 1System for volumetric monitoring of a space, method and corresponding computer program. The invention relates to a system for volumetric monitoring of a space (1), comprising at least one transmitter (Tx) configured to emit an optical signal towards said space and at least one sensor (Rx1-Rx4) configured to pick up radiated signals in said space. According to the invention, the transmitter is configured to emit a plurality of distinct optical signals (S1-S4) in a plurality of sectors of space, an optical signal being characterized by a wavelength and an intensity of said optical signal ; said at least one sensor is configured to capture the signals radiated in the plurality of sectors of said space. Such a volumetric monitoring system also comprises a processor configured to: - establish an association map of said radiated signals captured for said plurality of sectors and of radiated signals expected for said plurality of sectors of said space illuminated by said optical signals emitted by said at at least one transmitter and, - generate an alert in the event of detection of an anomaly on said association card. Figure for abstract: Fig 1

Description

Système de surveillance volumétrique d’un espace et programme d’ordinateur correspondant.Volumetric space monitoring system and corresponding computer program.

Le domaine de l'invention est celui de la surveillance volumétrique d’un espace, à des fins notamment de détection d’intrusions dans l’espace surveillé. Plus précisément, l'invention concerne un système de surveillance volumétrique permettant de détecter un phénomène suspect dans un espace donné.The field of the invention is that of volumetric surveillance of a space, for the purposes in particular of detecting intrusions into the monitored space. More specifically, the invention relates to a volumetric monitoring system making it possible to detect a suspicious phenomenon in a given space.

Art antérieurPrior art

Dans le cadre de la protection d’espaces ou de bâtiments, la surveillance volumétrique complète généralement la surveillance périmétrique et la surveillance périphérique de ces espaces. Elle consiste à mettre sous protection un volume, dans le but d’alerter dès qu’un mouvement est détecté.As part of the protection of spaces or buildings, volumetric surveillance generally complements perimeter surveillance and peripheral surveillance of these spaces. It consists of placing a volume under protection, with the aim of alerting as soon as movement is detected.

Dernier rempart de la sécurité des biens et des personnes, la surveillance volumétrique permet par exemple de déclencher une alarme dès qu’une intrusion est décelée au sein d’un établissement (entreprise, commerce, etc.), pour réagir rapidement et éviter la progression des individus malveillants dans l’établissement.The last line of defense for the security of property and people, volumetric monitoring makes it possible, for example, to trigger an alarm as soon as an intrusion is detected within an establishment (company, business, etc.), to react quickly and prevent progression. malicious individuals in the establishment.

L’un des principaux outils utilisés dans le cadre de la surveillance volumétrique est le capteur infrarouge. Généralement intégré dans un détecteur de mouvements, le capteur infrarouge, qui repose sur une cellule électronique, mesure le rayonnement ambiant de la zone qu’il couvre, même dans l’obscurité. Un corps humain en mouvement dans le champ de vision du capteur infrarouge provoque une variation de ce rayonnement, ce qui permet la détection de sa présence, avec par exemple activation d’un système d’alarme.One of the main tools used in volumetric monitoring is the infrared sensor. Generally integrated into a motion detector, the infrared sensor, which is based on an electronic cell, measures the ambient radiation of the area it covers, even in the dark. A human body moving in the field of vision of the infrared sensor causes a variation in this radiation, which allows the detection of its presence, for example with activation of an alarm system.

Les détecteurs de mouvements à capteur infrarouge sont réglés pour ne réagir qu’aux variations qui dépassent certains paramètres d’intensité et de rapidité. De cette façon, ils ne signalent pas le passage d’un petit animal, ou l’élévation de température qui accompagne le lever du soleil ou les rayons de ce dernier sur une baie vitrée.
Ils sont généralement calibrés pour détecter les mouvements rapides et ignorer les phénomènes lents qui rythment la journée.Infrared sensor motion detectors are set to respond only to variations that exceed certain parameters of intensity and speed. In this way, they do not signal the passage of a small animal, or the rise in temperature that accompanies the sunrise or the rays of the latter on a bay window.
They are generally calibrated to detect rapid movements and ignore slow phenomena that punctuate the day.

De tels système de surveillance volumétrique à base de capteurs infrarouges ne sont cependant pas infaillibles. Pour un individu malveillant, il est en effet possible de leurrer le système de surveillance, et d’éviter ainsi qu’il ne le détecte, par exemple en se masquant du détecteur. Pour ce faire, il suffit que cet individu malveillant interpose un écran à son propre rayonnement infrarouge, tel qu’un panneau ou une combinaison en aluminium, pour bloquer la détection par le capteur de la variation du rayonnement ambiant provoquée par le corps de l’intrus.However, such volumetric monitoring systems based on infrared sensors are not infallible. For a malicious individual, it is in fact possible to deceive the surveillance system, and thus prevent it from being detected, for example by hiding from the detector. To do this, it is enough for this malicious individual to interpose a screen to his own infrared radiation, such as a panel or an aluminum suit, to block the detection by the sensor of the variation in ambient radiation caused by the body of the intruder.

D’autres systèmes de surveillance volumétrique reposent par exemple sur l’utilisation de caméras de vidéosurveillance, qui filment l’espace à surveiller, et les envoient vers un serveur central où elles sont analysées à des fins de détection d’une éventuelle intrusion malveillante.Other volumetric surveillance systems rely, for example, on the use of video surveillance cameras, which film the space to be monitored, and send them to a central server where they are analyzed for the purpose of detecting a possible malicious intrusion.

Cependant, à nouveau, un tel système est contournable par un individu malveillant qui trouverait un moyen intelligent de filmer ce qui se trouve derrière lui et de projeter l’image filmée sur un écran interposé entre lui et la caméra de vidéosurveillance. Cette projection d’image sur un écran permet à l’individu de se rendre invisible à la caméra.However, once again, such a system can be circumvented by a malicious individual who finds an intelligent way to film what is behind him and project the filmed image on a screen placed between him and the video surveillance camera. This image projection on a screen allows the individual to make themselves invisible to the camera.

Pour d’autres usages de la détection de présence, tels que pour les poubelles domestiques à ouverture automatique, un émetteur infrarouge est placé à proximité immédiate du capteur infrarouge. Quand un objet ou une main s’approche de ce système, le rayonnement de l’émetteur est réfléchi par ceux-ci vers le capteur et le sature, ce qui atteste d’une présence.For other uses of presence detection, such as for automatically opening household trash cans, an infrared emitter is placed in the immediate vicinity of the infrared sensor. When an object or a hand approaches this system, the radiation from the transmitter is reflected by them towards the sensor and saturates it, which attests to a presence.

Cependant, de tels systèmes peuvent également être trompés par un système de masquage de l’intrus déjà évoqué. Il en est de même pour certains dispositifs reposant sur l’utilisation des ondes radios.However, such systems can also be fooled by an already mentioned intruder masking system. The same is true for certain devices based on the use of radio waves.

Il existe donc un besoin d'une technique de surveillance volumétrique qui ne présente pas ces différents inconvénients de l’art antérieur. Il existe notamment un besoin d’une telle technique qui soit plus robuste, et résiste aux différentes solutions de masquage susceptibles d’être envisagées par les individus malveillants. Il existe également un besoin d’une telle technique qui soit simple de mise en œuvre, et peu coûteuse, et notamment qui repose sur l’utilisation de composants et équipements de technologie répandue.There is therefore a need for a volumetric monitoring technique which does not present these various disadvantages of the prior art. In particular, there is a need for such a technique which is more robust, and resistant to the different masking solutions likely to be considered by malicious individuals. There is also a need for such a technique which is simple to implement and inexpensive, and in particular which is based on the use of components and equipment of widespread technology.

L'invention répond à ce besoin en proposant un système de surveillance volumétrique d’un espace, comprenant au moins un émetteur configuré pour émettre un signal optique vers ledit espace et au moins un capteur configuré pour capter des signaux rayonnés dans ledit espace.The invention responds to this need by proposing a volumetric monitoring system of a space, comprising at least one transmitter configured to emit an optical signal towards said space and at least one sensor configured to capture signals radiated in said space.

Selon l’invention, un tel émetteur est configuré pour émettre une pluralité de signaux optiques distincts dans une pluralité de secteurs de l’espace à surveiller, un signal optique de la pluralité de signaux optiques distincts étant caractérisé par une longueur d’onde et une intensité de ce signal optique. En outre, un tel capteur est configuré pour capter les signaux rayonnés dans la pluralité de secteurs de l’espace à surveiller. Un tel système de surveillance volumétrique comprend un processeur configuré pour :
- établir une carte d’association des signaux rayonnés captés pour la pluralité de secteurs et de signaux rayonnés attendus pour la pluralité de secteurs de l’espace éclairé par les signaux optiques émis par le ou les émetteur(s) et,
- générer une alerte en cas de détection d’une anomalie sur la carte d’association.According to the invention, such a transmitter is configured to emit a plurality of distinct optical signals in a plurality of sectors of the space to be monitored, an optical signal of the plurality of distinct optical signals being characterized by a wavelength and a intensity of this optical signal. Furthermore, such a sensor is configured to capture the signals radiated in the plurality of sectors of the space to be monitored. Such a volumetric monitoring system includes a processor configured to:
- establish an association map of the radiated signals captured for the plurality of sectors and of radiated signals expected for the plurality of sectors of the space illuminated by the optical signals emitted by the transmitter(s) and,
- generate an alert if an anomaly is detected on the association card.

Ainsi, l’invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la surveillance volumétrique d’un espace. En effet, le système de surveillance volumétrique proposé repose, d’une part, sur une structuration de l’espace à surveiller en une pluralité de secteurs et, d’autre part, sur l’émission, depuis une ou plusieurs sources, d’un champ lumineux structuré spatialement, c’est-à-dire dont les caractéristiques de luminosité et de longueur d’onde diffèrent d’un secteur à l’autre du champ lumineux de façon à ce qu’une combinaison longueur d’onde/niveau (palier) de luminosité soit affectée à un seul secteur de l’espace à surveiller à un moment donné.Thus, the invention is based on a completely new and inventive approach to the volumetric monitoring of a space. Indeed, the proposed volumetric surveillance system is based, on the one hand, on a structuring of the space to be monitored into a plurality of sectors and, on the other hand, on the emission, from one or more sources, of a spatially structured light field, that is to say whose brightness and wavelength characteristics differ from one sector to another of the light field so that a wavelength/level combination (level) of brightness is assigned to a single sector of the space to be monitored at a given time.

Un tel système utilise avantageusement les propriétés des matériaux de réagir différemment selon les longueurs d’onde des signaux optiques incidents, notamment en termes de capacités d’absorption et de diffusion. Une cartographie préliminaire de l’espace à surveiller permet de déterminer quelles sont les caractéristiques des signaux rayonnés dans les différents secteurs de cet espace, lorsqu’il est éclairé par le champ lumineux structuré spatialement susmentionné. Connaissant le champ lumineux émis dans l’espace à surveiller, on sait ainsi quel doit être le champ rayonné capté par le ou les capteurs.Such a system advantageously uses the properties of materials to react differently depending on the wavelengths of the incident optical signals, particularly in terms of absorption and diffusion capacities. A preliminary mapping of the space to be monitored makes it possible to determine the characteristics of the signals radiated in the different sectors of this space, when it is illuminated by the aforementioned spatially structured light field. Knowing the light field emitted in the space to be monitored, we know what the radiated field captured by the sensor(s) should be.

Un tel système permet par ailleurs, grâce à un ou plusieurs capteurs, de capter une image de l’espace éclairé par le champ lumineux. On privilégiera de préférence une sensibilité aux longueurs d’onde couvrant au moins celles de l’éclairement, et une définition suffisante pour distinguer entre eux les différents secteurs d’éclairement.Such a system also makes it possible, thanks to one or more sensors, to capture an image of the space illuminated by the light field. We will preferably favor sensitivity to wavelengths covering at least those of the illumination, and sufficient definition to distinguish between the different illumination sectors.

Lors de cette captation des signaux rayonnés dans les différents secteurs de l’espace à surveiller, par le ou les capteurs, il est possible d’établir la carte des associations entre les secteurs de l’image et les secteurs de l’éclairement, par le truchement des associations longueur d’onde/intensité des signaux optiques. En d’autres termes, on dresse une carte d’association des signaux optiques captés et des signaux optiques attendus pour les différents secteurs de l’espace à surveiller.During this capture of the signals radiated in the different sectors of the space to be monitored, by the sensor(s), it is possible to establish the map of associations between the sectors of the image and the sectors of illumination, by through the wavelength/intensity associations of optical signals. In other words, we draw up an association map of the optical signals captured and the optical signals expected for the different sectors of the space to be monitored.

En cas de détection d’une anomalie sur cette carte d’association, il est possible de générer une alerte, par exemple pour signaler une intrusion malveillante dans l’espace.If an anomaly is detected on this association card, it is possible to generate an alert, for example to report a malicious intrusion into the space.

La structuration spatiale du champ lumineux émis, et l’affectation de caractéristiques spécifiques de longueur d’onde et d’intensité à chacun des secteurs de l’espace à surveiller, robustifie le système de surveillance volumétrique par rapport aux solutions de l’art antérieur, notamment vis-à-vis des tentatives de masquage. En effet, un individu malveillant qui souhaiterait masquer sa présence devrait avoir une connaissance de la structuration spatiale du champ lumineux pour pouvoir leurrer le ou les capteurs. En outre, lors de son déplacement dans l’espace, cet individu devrait disposer de moyens d’adaptation de son écran ou de son masque, au fur et à mesure de son déplacement dans les différents secteurs, pour s’adapter aux caractéristiques du champ lumineux dans chacun d’eux. Un tel système de surveillance volumétrique est notamment particulièrement robuste vis-à-vis des systèmes de masquage passifs de type feuille d’aluminium.The spatial structuring of the emitted light field, and the assignment of specific wavelength and intensity characteristics to each of the sectors of the space to be monitored, strengthens the volumetric monitoring system compared to the solutions of the prior art , particularly with regard to attempts at masking. Indeed, a malicious individual who would like to mask his presence would need to have knowledge of the spatial structuring of the light field to be able to deceive the sensor(s). In addition, when moving through space, this individual should have means of adapting their screen or mask, as they move through the different sectors, to adapt to the characteristics of the field. bright in each of them. Such a volumetric monitoring system is particularly robust with respect to passive masking systems of the aluminum foil type.

Selon un premier aspect d’un tel système de surveillance volumétrique, la longueur d’onde et/ou l’intensité de la pluralité de signaux optiques distincts varient dans le temps suivant une périodicité ou une pseudo-périodicité déterminée.According to a first aspect of such a volumetric monitoring system, the wavelength and/or the intensity of the plurality of distinct optical signals vary over time following a determined periodicity or pseudo-periodicity.

Ainsi, le champ lumineux émis est structuré spatialement et temporellement. Les longueurs d’onde et intensité des signaux optiques sont donc spécifiques à chacun des secteurs de l’espace, et valides uniquement pour une période donnée. L’utilisation d’une séquence pseudo-aléatoire par exemple permet de piloter dans le temps l’éclairage des différents secteurs avec des signaux optiques de longueur d’onde et d’intensité différentes. On robustifie ainsi encore la technique de surveillance volumétrique, grâce à l’introduction de ce paramètre temporel : un individu malveillant doit non seulement connaître la structuration spatiale des signaux optiques émis, mais également l’évolution dans le temps de cette structuration spatiale, pour pouvoir tenter de leurrer le système de surveillance.Thus, the emitted light field is structured spatially and temporally. The wavelengths and intensity of optical signals are therefore specific to each sector of space, and valid only for a given period. The use of a pseudo-random sequence, for example, makes it possible to control the lighting of different sectors over time with optical signals of different wavelength and intensity. We thus further robustize the volumetric surveillance technique, thanks to the introduction of this temporal parameter: a malicious individual must not only know the spatial structuring of the optical signals emitted, but also the evolution over time of this spatial structuring, to be able to attempt to deceive the surveillance system.

Selon un autre aspect, la carte d’association est établie suivant la périodicité ou pseudo-périodicité déterminée de variation de la pluralité de signaux optiques distincts. Ainsi, on capte l’image de l’espace éclairé par le champ lumineux suivant cette même périodicité ou pseudo-périodicité, pour pouvoir disposer d’une carte d’association à jour.According to another aspect, the association card is established according to the determined periodicity or pseudo-periodicity of variation of the plurality of distinct optical signals. Thus, we capture the image of the space illuminated by the light field following this same periodicity or pseudo-periodicity, to be able to have an up-to-date association map.

Selon un autre aspect, le ou les émetteur(s) est également configuré pour coder au moins un des signaux de la pluralité de signaux optiques distincts et émettre ce signal codé.According to another aspect, the transmitter(s) is also configured to encode at least one of the signals of the plurality of distinct optical signals and emit this coded signal.

L’ajout d’une étape de codage du signal optique émis dans l’un des secteurs accroît encore la robustesse du système : un individu malveillant doit non seulement connaître la structuration spatio-temporelle du champ lumineux, mais également le code utilisé pour coder tout ou partie des signaux optiques émis. Il est notamment possible de coder différemment chacun des signaux optiques émis dans chacun des secteurs de l’espace. Pour ce faire, on peut par exemple utiliser une modulation en amplitude et/ou en longueur d’onde. A titre d’exemple, on pourrait utiliser la couche PHY I définie dans le standard 802.15.7, avec format de modulation on-off keying (OOK) et codage Manchester.The addition of a step of coding the optical signal emitted in one of the sectors further increases the robustness of the system: a malicious individual must not only know the spatio-temporal structure of the light field, but also the code used to encode everything. or part of the optical signals emitted. In particular, it is possible to code each of the optical signals emitted in each sector of space differently. To do this, we can for example use amplitude and/or wavelength modulation. As an example, we could use the PHY I layer defined in the 802.15.7 standard, with on-off keying (OOK) modulation format and Manchester coding.

Selon encore un autre aspect, le ou les émetteur(s) et le ou les capteur(s) sont positionnés en des emplacements distincts dudit espace.According to yet another aspect, the transmitter(s) and the sensor(s) are positioned in distinct locations in said space.

Ainsi, en décalant spatialement l’émetteur et le capteur, par exemple en positionnant une caméra qui n’est pas coaxiale avec le système d’éclairage de l’espace, on introduit une parallaxe, et donc une ombre, dans la cartographie de l’espace, ce qui contribue encore à la robustesse du système de surveillance volumétrique à d’éventuelles tentatives de contournement.Thus, by spatially shifting the transmitter and the sensor, for example by positioning a camera which is not coaxial with the space lighting system, we introduce a parallax, and therefore a shadow, into the mapping of the space. space, which further contributes to the robustness of the volumetric monitoring system to possible circumvention attempts.

Selon un autre aspect, un tel système de surveillance volumétrique comprend une pluralité de capteurs pour capter les signaux rayonnés dans la pluralité de secteurs dudit espace. Par exemple, on peut prévoir autant de capteurs que de secteurs.According to another aspect, such a volumetric monitoring system comprises a plurality of sensors for capturing the signals radiated in the plurality of sectors of said space. For example, we can provide as many sensors as sectors.

Selon une caractéristique, une anomalie est détectée en cas de divergence entre les signaux rayonnés captés pour la pluralité de secteurs et les signaux rayonnés attendus pour la pluralité de secteurs de l’espace éclairé par les signaux optiques émis par le ou les émetteur(s).According to one characteristic, an anomaly is detected in the event of a divergence between the radiated signals captured for the plurality of sectors and the radiated signals expected for the plurality of sectors of the space illuminated by the optical signals emitted by the transmitter(s). .

En d’autres termes, grâce à la cartographie préliminaire de l’espace et à la connaissance de la structuration spatio-temporelle de la pluralité de signaux optiques émis, il est possible de prévoir les caractéristiques des signaux optiques rayonnés dans chacun des secteurs en l’absence de toute intrusion. Si les signaux captés ne correspondent pas aux signaux attendus, i.e. si la carte d’association n’est pas cohérente et en phase avec les variations de longueur d’onde et de luminosité de la modulation lumineuse, il s’agit peut-être d’une situation d’intrusion dans l’espace à surveiller, et le système peut générer une alerte.In other words, thanks to the preliminary mapping of space and the knowledge of the spatio-temporal structuring of the plurality of optical signals emitted, it is possible to predict the characteristics of the optical signals radiated in each of the sectors in l absence of any intrusion. If the signals captured do not correspond to the expected signals, i.e. if the association map is not coherent and in phase with the variations in wavelength and brightness of the light modulation, it may be a problem. an intrusion situation in the space to be monitored, and the system can generate an alert.

Selon une autre caractéristique, une anomalie est détectée en cas de variation d’amplitude supérieure à un seuil déterminé entre deux cartes d’association établies successivement.According to another characteristic, an anomaly is detected in the event of an amplitude variation greater than a determined threshold between two association maps established successively.

Comme évoqué précédemment, une carte d’association est établie à chaque captation de la scène d’image, selon la périodicité de variation de la structuration du champ lumineux. Lorsque la carte d’association varie significativement d’une captation de scène à la suivante, il peut également s’agir d’une situation d’intrusion dans l’espace à surveiller, et le système peut générer une alerte.As mentioned previously, an association map is established each time the image scene is captured, according to the periodicity of variation of the structuring of the light field. When the association map varies significantly from one scene capture to the next, it may also be a situation of intrusion into the space to be monitored, and the system may generate an alert.

Selon un mode de réalisation, le ou les émetteur(s) est configuré pour émettre les signaux optiques dans une gamme de longueurs d’onde invisibles à l’œil humain. On s’assure ainsi de la confidentialité du système de surveillance volumétrique, qui est invisible pour l’œil d’un observateur humain. Un tel émetteur peut réaliser un éclairage cohérent (laser) ou non cohérent. En variante, l’émetteur peut fonctionner dans la gamme de longueurs d’onde visibles, ou en infrarouge.According to one embodiment, the transmitter(s) is configured to emit optical signals in a range of wavelengths invisible to the human eye. This ensures the confidentiality of the volumetric surveillance system, which is invisible to the eye of a human observer. Such a transmitter can produce coherent (laser) or non-coherent lighting. Alternatively, the transmitter can operate in the visible wavelength range, or in infrared.

Selon un mode de réalisation, le ou les émetteur(s) est un projecteur, dont une matrice de pixels comprend une pluralité de zones de pixels auxquelles sont associés ladite pluralité de signaux optiques distincts. Par exemple, l’émetteur est un vidéoprojecteur commandé par un ordinateur personnel de type PC, dont la matrice de pixels est structurée en zones de pixels associées chacune à un secteur de l’espace à surveiller. On pilote la longueur d’onde et l’intensité du signal optique émis par chacune de ces zones de pixels de la matrice pour réaliser la structuration du champ lumineux émis.According to one embodiment, the transmitter(s) is a projector, a pixel matrix of which comprises a plurality of pixel zones with which said plurality of distinct optical signals are associated. For example, the transmitter is a video projector controlled by a PC-type personal computer, the pixel matrix of which is structured into pixel zones each associated with a sector of the space to be monitored. We control the wavelength and the intensity of the optical signal emitted by each of these pixel zones of the matrix to achieve the structuring of the emitted light field.

L’invention concerne encore un procédé de surveillance volumétrique d’un espace, comprenant au moins une étape d’émission d’un signal optique vers ledit espace et au moins une étape de réception de signaux rayonnés dans ledit espace. La ou les étape(s) d’émission met(tent) en œuvre une émission d’une pluralité de signaux optiques distincts dans une pluralité de secteurs de l’espace à surveiller, un signal optique de la pluralité de signaux optiques distincts étant caractérisé par une longueur d’onde et une intensité du signal optique ; la ou les étape(s) de réception permet(tent) de capter les signaux rayonnés dans la pluralité de secteurs de l’espace à surveiller. En outre, un tel procédé comprend :
- au moins une étape d’établissement d’une carte d’association des signaux rayonnés captés pour la pluralité de secteurs et de signaux rayonnés attendus pour la pluralité de secteurs de l’espace éclairé par les signaux optiques émis lors de la ou les étape(s) d’émission et,
- une génération d’alerte en cas de détection d’une anomalie sur la carte d’association.The invention also relates to a method for volumetric monitoring of a space, comprising at least one step of transmitting an optical signal to said space and at least one step of receiving signals radiated in said space. The emission step(s) implement(s) an emission of a plurality of distinct optical signals in a plurality of sectors of the space to be monitored, an optical signal of the plurality of distinct optical signals being characterized by a wavelength and an intensity of the optical signal; the reception step(s) makes it possible(s) to capture the signals radiated in the plurality of sectors of the space to be monitored. Furthermore, such a method comprises:
- at least one step of establishing an association map of the radiated signals captured for the plurality of sectors and of radiated signals expected for the plurality of sectors of the space illuminated by the optical signals emitted during the step(s) (s) of emission and,
- generation of alerts in the event of detection of an anomaly on the association card.

L’invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé de surveillance volumétrique précité lorsqu’il est exécuté par un processeur.The invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for implementing the aforementioned volumetric monitoring method when executed by a processor.

L’invention vise également un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un tel programme d’ordinateur.The invention also relates to a recording medium readable by a computer on which such a computer program is recorded.

Un tel support d'enregistrement 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, une clé USB, un SSD ou encore un moyen d'enregistrement magnétique comme par exemple un disque dur.Such a recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, a USB key, an SSD or even a magnetic recording means such as for example a hard disk .

D'autre part, un tel support d'enregistrement 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, de sorte que le programme d’ordinateur qu’il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet.On the other hand, such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains can be executed remotely. The program according to the invention can in particular be downloaded onto a network, for example the Internet network.

Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans le système de surveillance volumétrique précité.Alternatively, the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the aforementioned volumetric monitoring system.

Présentation des figuresPresentation of figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :Other aims, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given as a simple illustrative and non-limiting example, in relation to the figures, among which:

présente un exemple d’espace à surveiller équipé d’un système de surveillance volumétrique selon un mode de réalisation de l’invention ; presents an example of a space to be monitored equipped with a volumetric monitoring system according to one embodiment of the invention;

illustre un exemple d’émetteur utilisé dans le système de surveillance volumétrique de la ; illustrates an example of a transmitter used in the volumetric monitoring system of the ;

décrit les différentes étapes mises en œuvre par un procédé de surveillance volumétrique selon un mode de réalisation de l’invention ; describes the different steps implemented by a volumetric monitoring method according to one embodiment of the invention;

présente sous forme schématique la structure matérielle d’un système de surveillance volumétrique selon un mode de réalisation de l’invention. presents in schematic form the hardware structure of a volumetric monitoring system according to one embodiment of the invention.

Description détaillée de modes de réalisation de l'inventionDetailed description of embodiments of the invention

Le principe général de l'invention repose sur l’émission, dans un espace à surveiller, d’un champ de signaux optiques structuré spatialement, de façon que différents secteurs de l’espace à surveiller soient éclairés par des signaux optiques présentant des caractéristiques distinctes en termes de longueur d’onde et d’intensité, et sur l’utilisation des propriétés des matériaux de réagir différemment selon les longueurs d’onde de ces signaux, en termes de capacité d’absorption et de diffusion notamment. Sur la base d’une cartographie des signaux rayonnés dans l’espace lorsqu’il est vide de toute présence, il est possible d’analyser et de comparer les signaux rayonnés captés par un ou plusieurs capteurs de l’espace à un instant donné, et en cas de détection d’une incohérence, d’en déduire une éventuelle présence malveillante dans l’espace.The general principle of the invention is based on the emission, in a space to be monitored, of a spatially structured field of optical signals, so that different sectors of the space to be monitored are illuminated by optical signals having distinct characteristics. in terms of wavelength and intensity, and on the use of the properties of materials to react differently depending on the wavelengths of these signals, in terms of absorption and diffusion capacity in particular. On the basis of a map of the signals radiated in space when it is empty of any presence, it is possible to analyze and compare the radiated signals picked up by one or more space sensors at a given time, and in the event of detection of an inconsistency, to deduce a possible malicious presence in the space.

Ce principe général peut faire l’objet de différentes améliorations et perfectionnements présentés ci-après en relation avec les figures.This general principle may be subject to various improvements and refinements presented below in relation to the figures.

On présente désormais, en relation avec la , un exemple d’espace 1 à surveiller, par exemple une pièce d’habitation, représentée schématiquement sous forme parallélépipédique. Un émetteur Tx est disposé dans l’espace 1, de façon à éclairer tout ou partie de l’espace 1. En variante, plusieurs émetteurs Tx peuvent être disposés dans l’espace 1, de façon par exemple à éclairer l’intégralité de l’espace et éviter les zones d’ombre et les angles morts. Par souci de simplification, on considère ici le cas d’un unique émetteur Tx, à titre d’exemple simplifié.We now present, in relation to the , an example of space 1 to be monitored, for example a living room, represented schematically in parallelepiped form. A Tx transmitter is arranged in space 1, so as to illuminate all or part of space 1. Alternatively, several Tx transmitters can be arranged in space 1, so as for example to illuminate the entirety of the space 1. space and avoid shadowy areas and blind spots. For the sake of simplification, we consider here the case of a single Tx transmitter, as a simplified example.

Cet émetteur Tx est configuré pour émettre dans l’espace 1 un champ optique structuré spatialement, de façon que des signaux optiques distincts soient émis dans différents secteurs spatiaux de l’espace 1. On a représenté schématiquement sur la quatre secteurs d’éclairement, dans lesquels sont émis quatre signaux optiques distincts référencés S1, S2, S3 et S4. On pourrait bien sûr, selon la configuration et le volume de l’espace 1, envisager un plus grand nombre, ou un nombre plus faible, de secteurs d’éclairement.This Tx transmitter is configured to emit in space 1 a spatially structured optical field, so that distinct optical signals are emitted in different spatial sectors of space 1. It is shown schematically on the four lighting sectors, in which four distinct optical signals referenced S1, S2, S3 and S4 are emitted. We could of course, depending on the configuration and volume of space 1, consider a greater number, or a smaller number, of lighting sectors.

Ces signaux optiques S1 à S4 diffèrent par leurs caractéristiques de luminosité, ou d’intensité Ii, et de longueur d’onde , de façon qu’une combinaison longueur d’onde/niveau (palier) d’intensité ( , Ii) soit affectée à un seul secteur Si à un moment donné.These optical signals S1 to S4 differ in their brightness, or intensity I i , and wavelength characteristics. , so that a combination of wavelength/level (step) of intensity ( , I i ) is assigned to a single sector Si at a given time.

En outre, dans un mode de réalisation, ces caractéristiques varient dans le temps selon une périodicité ou une pseudo-périodicité déterminée. Par exemple, les longueurs d’onde et intensité Iides différents signaux Si sont modifiées à des intervalles réguliers ou variables entre une fraction de secondes et quelques secondes. On peut utiliser à cette fin une séquence pseudo-aléatoire, qui pilote l’émission par l’émetteur Tx de ce champ lumineux structuré spatialement et temporellement.Furthermore, in one embodiment, these characteristics vary over time according to a determined periodicity or pseudo-periodicity. For example, wavelengths and intensity I i of the different signals Si are modified at regular or variable intervals between a fraction of a second and a few seconds. For this purpose, a pseudo-random sequence can be used, which controls the emission by the Tx transmitter of this spatially and temporally structured light field.

On dispose également, dans l’espace 1, un ou plusieurs capteurs, configurés pour capter les signaux optiques rayonnés dans l’espace 1 par les différents matériaux du mobilier, des murs, et des multiples objets qui s’y trouvent. Dans l’exemple de la , on a représenté à titre illustratif quatre capteurs Rx1 à Rx4, répartis spatialement dans l’espace 1. On peut prévoir un nombre plus élevé, ou plus faible de capteurs. Dans un mode de réalisation dans lequel un seul capteur est présent dans l’espace 1, on choisit de préférence de le positionner à distance de l’émetteur Tx, pour éviter que l’émetteur Tx et le récepteur Rx soient coaxiaux.We also have, in space 1, one or more sensors, configured to capture the optical signals radiated in space 1 by the different materials of the furniture, the walls, and the multiple objects found there. In the example of the , four sensors Rx1 to Rx4 have been shown as an illustration, spatially distributed in space 1. A higher or lower number of sensors can be provided. In an embodiment in which only one sensor is present in space 1, it is preferably chosen to position it at a distance from the Tx transmitter, to prevent the Tx transmitter and the Rx receiver from being coaxial.

Dans l’exemple de la , on positionne par exemple un capteur Rxi dans chacun des secteurs d’éclairement de l’émetteur Tx. D’autres positionnements sont également possibles.In the example of the , for example, an Rxi sensor is positioned in each of the illumination sectors of the Tx transmitter. Other positions are also possible.

L’émetteur Tx peut émettre des signaux optiques dans toute gamme de longueurs d’onde, par exemple dans la gamme du visible, ou de l’infrarouge. Dans une variante dans laquelle on souhaite assurer la confidentialité du système de surveillance volumétrique, et éviter qu’il ne soit détectable par un observateur à l’œil nu, on s’assurera que l’émetteur Tx fonctionne dans une gamme de longueurs d’onde invisibles à l’œil humain, que ce soit en éclairage cohérent (laser) ou non cohérent.The Tx transmitter can emit optical signals in any range of wavelengths, for example in the visible or infrared range. In a variant in which we wish to ensure the confidentiality of the volumetric monitoring system, and prevent it from being detectable by an observer with the naked eye, we will ensure that the Tx transmitter operates in a range of lengths of waves invisible to the human eye, whether in coherent (laser) or non-coherent lighting.

L’émetteur Tx peut être un vidéoprojecteur, comme on le décrira ci-après en relation avec la , ou un pico-projecteur ; il peut également s’agir d’une pluralité de sources lumineuses simples modulées par une technologie standardisée de type LiFi®.The Tx transmitter can be a video projector, as will be described below in relation to the , or a pico-projector; it can also be a plurality of simple light sources modulated by a standardized LiFi® type technology.

De même, les capteurs Rx peuvent être de tout type ; dans un mode de réalisation simple, il peut s’agir de caméras vidéo, disposant d’une sensibilité aux longueurs d’onde couvrant au moins celle de l’éclairement par le ou les émetteur(s) Tx et une définition suffisante pour distinguer entre eux les différents secteurs d’éclairement.Likewise, Rx sensors can be of any type; in a simple embodiment, these may be video cameras, having a sensitivity to wavelengths covering at least that of the illumination by the Tx transmitter(s) and a definition sufficient to distinguish between them the different lighting sectors.

Le ou les émetteur(s) Tx et le ou les récepteur(s) Rx sont reliés, par liaison filaire ou sans fil, à un processeur , qui peut être intégré dans un ordinateur personnel de type PC, ou dans une carte à microcontrôleur de type Raspberry Pi®. Comme on le verra plus en détail en relation avec lafigure 4, ce processeur communique avec une mémoire M (non représentée), dans laquelle sont mémorisées par exemple les images de l’espace 1 captées par les récepteurs Rx. Ce processeur pilote notamment l’émission du champ lumineux par l’émetteur Tx.The Tx transmitter(s) and the Rx receiver(s) are connected, by wired or wireless connection, to a processor , which can be integrated into a PC-type personal computer, or into a Raspberry Pi®-type microcontroller card. As will be seen in more detail in relation to the figure 4 , this processor communicates with a memory M (not shown), in which the images of space 1 captured by the receivers Rx are stored for example. This processor notably controls the emission of the light field by the Tx transmitter.

Lafigure 2illustre un exemple de réalisation d’un tel émetteur Tx. Dans cet exemple, l’émetteur Tx est un vidéoprojecteur. Le champ lumineux qu’il émet est formé sur une matrice de pixels 2, qu’on a représenté schématiquement sous forme simplifiée d’une matrice de 8 x 8 pixels. Cette matrice est par exemple divisée en quatre zones de 4 x 4 pixels chacune, correspondant à quatre secteurs d’éclairement de l’espace 1. Chacune de ces quatre zones émet un signal Si, caractérisé par une longueur d’onde et une intensité Iiqui lui sont propres. Ainsi, à un instant donné, la zone supérieure gauche de la matrice émet un signal S1 ( , I1) ; la zone supérieure droite de la matrice émet un signal S3 ( , I3) ; la zone inférieure gauche de la matrice émet un signal S2 ( , I2) ; la zone inférieure droite de la matrice émet un signal S4 ( , I4). L’émission de ces signaux optiques est pilotée par le processeur , et peut varier dans le temps selon une périodicité ou pseudo-périodicité déterminée. Figure 2 illustrates an exemplary embodiment of such a Tx transmitter. In this example, the Tx transmitter is a video projector. The light field that it emits is formed on a matrix of pixels 2, which has been represented schematically in the simplified form of a matrix of 8 x 8 pixels. This matrix is for example divided into four zones of 4 x 4 pixels each, corresponding to four lighting sectors of space 1. Each of these four zones emits a signal Si, characterized by a wavelength and an intensity I i which are specific to it. Thus, at a given moment, the upper left zone of the matrix emits a signal S1 ( , I 1 ); the upper right area of the matrix emits a signal S3 ( , I 3 ); the lower left area of the matrix emits a signal S2 ( , I 2 ); the lower right area of the matrix emits a signal S4 ( , I 4 ). The emission of these optical signals is controlled by the processor , and can vary over time according to a determined periodicity or pseudo-periodicity.

On peut bien sûr prévoir autant de zones de la matrice que nécessaires ; ces zones ne sont par ailleurs pas nécessairement toutes de mêmes forme ou dimensions. Cependant, on joue, dans chacune de ces zones, sur l’intensité et la longueur d’onde du signal optique émis.We can of course provide as many areas of the matrix as necessary; these zones are also not necessarily all of the same shape or dimensions. However, in each of these zones, we play on the intensity and wavelength of the optical signal emitted.

On présente désormais, en relation avec la , les différentes étapes mises en œuvre lors du fonctionnement d’un tel système de surveillance volumétrique, dans un mode de réalisation de l’invention.We now present, in relation to the , the different steps implemented during the operation of such a volumetric monitoring system, in one embodiment of the invention.

On suppose que, dans une phase préliminaire, mais postérieure à toute éventuelle modification de l’agencement intérieur de l’espace 1, on réalise, au cours d’une étape « INIT. » référencée E1, une cartographie de l’espace 1, éclairé par le champ lumineux structuré spatialement de l’émetteur Tx. Cette cartographie consiste à capter, au moyen des différents capteurs Rx1 à Rx4, une image de l’espace 1 obtenue en réponse à l’émission du champ lumineux par l’émetteur Tx : cette image permet de mémoriser la façon dont les signaux optiques sont rayonnés dans les différents secteurs de l’espace 1, en fonction de leur longueur d’onde, et des capacités d’absorption et de diffusion des différents matériaux présents dans chacun des secteurs de l’espace 1.We assume that, in a preliminary phase, but subsequent to any possible modification of the interior layout of space 1, we carry out, during a step “INIT. » referenced E1, a map of space 1, illuminated by the spatially structured light field of the Tx transmitter. This mapping consists of capturing, by means of the different sensors Rx1 to Rx4, an image of space 1 obtained in response to the emission of the light field by the transmitter Tx: this image makes it possible to memorize the way in which the optical signals are radiated in the different sectors of space 1, depending on their wavelength, and the absorption and diffusion capacities of the different materials present in each of the sectors of space 1.

Cette image initiale peut être mémorisée dans une mémoire M (non représentée) par le processeur auquel sont connectés le ou les émetteur(s) Tx et le ou les capteur(s) Rx, en association avec la structure du champ lumineux émis par le ou les émetteur(s) Tx lors de cette étape E1. On connaît ainsi la longueur d’onde et l’intensité des signaux optiques émis dans chacun des secteurs de l’espace 1, ainsi que les caractéristiques des signaux rayonnés captés par chacun des capteurs Rx1 à Rx4. Cette cartographie correspond à la signature optique de l’espace 1 en l’absence de toute présence humaine ou animale.This initial image can be stored in a memory M (not shown) by the processor to which the Tx transmitter(s) and the Rx sensor(s) are connected, in association with the structure of the light field emitted by the Tx transmitter(s) during this step E1. We thus know the wavelength and the intensity of the optical signals emitted in each of the sectors of space 1, as well as the characteristics of the radiated signals picked up by each of the sensors Rx1 to Rx4. This mapping corresponds to the optical signature of space 1 in the absence of any human or animal presence.

Dans la mesure où l’espace surveillé peut être fréquemment réorganisé et où les matériaux qui y sont présents peuvent être de natures différentes, une nouvelle cartographie est de préférence établie à chaque réorganisation de la partie surveillée de l’espace.To the extent that the monitored space can be frequently reorganized and the materials present there can be of different natures, a new map is preferably established each time the monitored part of the space is reorganized.

Pour établir cette ou ces cartographies lors de l’une des itérations de l’étape E1, on procède à un éclairement séquentiel de la scène avec le jeu des différentes valeurs de longueurs d’ondes et des différentes valeurs d’intensité qui seront ensuite utilisées, en les jouant aussi en séquence suivant les différents secteurs et en les captant simultanément sur tous.To establish this or these maps during one of the iterations of step E1, we carry out sequential illumination of the scene with the play of different wavelength values and different intensity values which will then be used , also playing them in sequence following the different sectors and capturing them simultaneously on all of them.

Cela permet de tenir compte notamment des effets de réflexion et de réfraction sur les surfaces, d’un secteur à l’autre.This makes it possible to take into account the effects of reflection and refraction on surfaces, from one sector to another.

Cette séquence d’initialisation peut être rapide, si l’on prend comme période fixe de variation des signaux la plus petite période de temps permettant leur acquisition par les capteurs et leur mémorisation.This initialization sequence can be rapid, if we take as the fixed period of variation of the signals the smallest period of time allowing their acquisition by the sensors and their storage.

Lors d’une étape référencée E2, et notée Tx( , Ii), on émet, depuis une ou plusieurs sources Tx, un champ lumineux structuré spatialement, c’est-à-dire dont les caractéristiques de luminosité et de longueur d’onde diffèrent d’un secteur à l’autre du champ lumineux, de façon-à-ce qu’une combinaison longueur d’onde/niveau (palier) de luminosité soit affectée à un seul secteur à un moment donné. Dans un mode de réalisation, ces caractéristiques varient également dans le temps suivant une périodicité ou une pseudo-périodicité définie. Dans un mode de réalisation alternatif ou complémentaire, tout ou partie des signaux Si( , Ii) sont en outre codés. Ce codage est effectué par le processeur. Il peut être différent pour chacun des secteurs. Il peut également varier dans le temps selon la même périodicité que les caractéristiques des signaux, ou selon une périodicité différente (par exemple, deux fois plus souvent, ou deux fois moins souvent).During a step referenced E2, and denoted Tx( , Ii), we emit, from one or more Tx sources, a spatially structured light field, that is to say whose luminosity and wavelength characteristics differ from one sector to another of the light field , so that a wavelength/level (level) of brightness combination is assigned to a single sector at a given time. In one embodiment, these characteristics also vary over time following a defined periodicity or pseudo-periodicity. In an alternative or complementary embodiment, all or part of the signals Si( , I i ) are further encoded. This coding is done by the processor. It may be different for each sector. It can also vary over time according to the same periodicity as the characteristics of the signals, or according to a different periodicity (for example, twice as often, or half as often).

Lors d’une étape référencée E3, et notée Rx( , I’i), on capte une image de l’espace 1 éclairé par le champ lumineux Si( , Ii) avec une sensibilité aux longueurs d’onde couvrant au moins celles de l’éclairement et une définition suffisante pour distinguer entre eux les différents secteurs d’éclairement. Cette captation d’image est opérée par un ou une pluralité de capteurs Rxi situés dans un ou plusieurs emplacements spatiaux autres que celui de l’émetteur lumineux Tx.During a step referenced E3, and noted Rx( , I' i ), we capture an image of space 1 illuminated by the light field Si( , I i ) with sensitivity to wavelengths covering at least those of the illumination and sufficient definition to distinguish between the different illumination sectors. This image capture is carried out by one or a plurality of Rxi sensors located in one or more spatial locations other than that of the light transmitter Tx.

Au cours d’une étape référencée « ASSO. » E4, mise en œuvre à chaque captation de la scène d’image, le processeur établit la carte des associations entre les secteurs de l’image et les secteurs de l’éclairement, par le truchement des associations longueur d’onde/luminosité. Il rapproche ainsi les signaux rayonnés captés par chacun des récepteurs Rxi lors de l’étape E3, des signaux rayonnés attendus, qui sont déterminés par le processeur à partir de la cartographie initiale de l’espace 1 établie lors de l’étape référencée E1 et de la connaissance de la structuration du champ lumineux émis par l’émetteur Tx lors de l’étape E2.During a step referenced “ASSO. » E4, implemented each time the image scene is captured, the processor establishes the map of associations between the sectors of the image and the sectors of illumination, through the wavelength/luminosity associations. It thus brings the radiated signals picked up by each of the receivers Rxi during step E3 closer to the expected radiated signals, which are determined by the processor from the initial mapping of space 1 established during the step referenced E1 and knowledge of the structuring of the light field emitted by the Tx transmitter during step E2.

Cette connaissance de la structuration du champ lumineux prend ainsi en compte pour un secteur donné l’effet de l’éclairement éventuel de ce secteur additionné à celui des réflexions et réfractions lumineuses sur les éléments des autres secteurs de l’espace surveillé.This knowledge of the structuring of the light field thus takes into account for a given sector the effect of the possible illumination of this sector added to that of light reflections and refractions on the elements of the other sectors of the monitored space.

Ainsi, quand on initialise la carte (étape E1), on éclaire en séquence chaque secteur avec différentes intensités et longueurs d’ondes lumineuses, et on enregistre alors à chaque fois l’éclairement sur tous les secteurs. Plus tard, quand on éclaire simultanément plusieurs secteurs avec des intensités et des longueurs d’ondes différentes, on compare (étape E4) les éclairements captés lors de l’étape E3à celui attendu par l’addition des effets unitaires des différents signaux émis.Thus, when we initialize the card (step E1), we illuminate each sector in sequence with different intensities and light wavelengths, and we then record the illumination on all sectors each time. Later, when several sectors are illuminated simultaneously with different intensities and wavelengths, we compare (step E4) the illumination captured during step E3 to that expected by the addition of the unit effects of the different signals emitted.

Lors d’une étape « DETECT. » référencée E5, le processeur vérifie si cette carte d’association :
- est cohérente et en phase avec les variations de longueur d’onde et de luminosité de la modulation lumineuse émise,During a “DETECT. » referenced E5, the processor checks if this association card:
- is coherent and in phase with the variations in wavelength and brightness of the light modulation emitted,

- varie significativement ou non d’une captation de scène à l’autre.- varies significantly or not from one scene capture to another.

Dans l’un ou l’autre de ces cas, il s’agit peut-être d’une situation d’intrusion dans l’espace 1, et le système de surveillance volumétrique peut générer une alarme au cours d’une étape « ALERT. » référencée E6.In either of these cases, it may be a Space 1 intrusion situation, and the volumetric monitoring system may generate an alarm during an “ALERT” step. . » referenced E6.

Si aucune anomalie n’est détectée au cours de l’étape E5, une nouvelle captation de scène est effectuée quelques instants plus tard, après éventuelle modification de la structuration du champ lumineux émis par le ou les émetteur(s) Tx. Dans le cas où les caractéristiques des signaux optiques émis varient dans le temps suivant une périodicité ou une pseudo-périodicité définie, les étapes référencées E3 et E4 sont itérées avec la même périodicité ou pseudo-périodicité.If no anomaly is detected during step E5, a new scene capture is carried out a few moments later, after possible modification of the structure of the light field emitted by the Tx transmitter(s). In the case where the characteristics of the optical signals emitted vary over time following a defined periodicity or pseudo-periodicity, the steps referenced E3 and E4 are iterated with the same periodicity or pseudo-periodicity.

On présente désormais, en relation avec la , la structure matérielle d’un système de surveillance volumétrique selon un mode de réalisation de l’invention.We now present, in relation to the , the hardware structure of a volumetric monitoring system according to one embodiment of the invention.

Le terme unité peut correspondre aussi bien à un composant logiciel qu’à un composant matériel ou un ensemble de composants matériels et logiciels, un composant logiciel correspondant lui-même à un ou plusieurs programmes ou sous-programmes d’ordinateur ou de manière plus générale à tout élément d’un programme apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions.The term unit can correspond as well to a software component as to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component itself corresponding to one or more computer programs or subprograms or more generally to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.

Plus généralement, un tel système de surveillance volumétrique comprend une mémoire vive M1 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire morte M2 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive M1 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement . La mémoire vive M1 contient notamment la structuration du champ lumineux émis à un instant donné par le ou les émetteurs Tx (longueur d’onde et intensité des signaux émis dans chacun des secteurs d’éclairement). Le processeur de l’unité de traitement pilote l’établissement de la carte d’association entre les signaux rayonnés captés par les capteurs Rx et les signaux rayonnés attendus en absence d’intrusion dans l’espace. Il pilote également la détermination de ces signaux rayonnés attendus, à partir de la cartographie initiale réalisée lors de l’étape E1 de la , et de la connaissance de la structuration du champ lumineux mémorisé dans la mémoire vive M1. Il pilote aussi la variation temporelle de la structuration du champ lumineux, selon une périodicité ou pseudo-périodicité déterminée, ainsi que le codage éventuel de tout ou partie de ce champ lumineux. Il pilote enfin l’émission d’une éventuelle alerte en cas de détection d’intrusion, par le dispositif d’entrée/sortie I/O, qui peut générer une alarme sonore, par exemple une sirène, ou des flashs lumineux, ou encore envoyer un message d’alerte à un service de surveillance et d’intervention distant.More generally, such a volumetric monitoring system comprises a RAM memory M1 (for example a RAM memory), a processing unit equipped for example with a processor, and controlled by a computer program stored in a read-only memory M2 (for example a ROM memory or a hard disk). At initialization, the code instructions of the computer program are for example loaded into the RAM memory M1 before being executed by the processor of the processing unit . The RAM M1 contains in particular the structuring of the light field emitted at a given instant by the Tx transmitter(s) (wavelength and intensity of the signals emitted in each of the lighting sectors). The processor of the processing unit pilots the establishment of the association map between the radiated signals captured by the Rx sensors and the radiated signals expected in the absence of intrusion into space. It also controls the determination of these expected radiated signals, from the initial mapping carried out during step E1 of the , and knowledge of the structuring of the light field stored in the RAM M1. It also controls the temporal variation of the structuring of the light field, according to a determined periodicity or pseudo-periodicity, as well as the possible coding of all or part of this light field. Finally, it controls the emission of a possible alert in the event of intrusion detection, by the I/O input/output device, which can generate an audible alarm, for example a siren, or light flashes, or even send an alert message to a remote monitoring and intervention service.

Les différentes unités ou équipements illustrés sur la sont reliés les uns aux autres selon une connexion filaire ou sans fil illustrée schématiquement sous la forme d’un bus de liaison référencé 3.The different units or equipment illustrated on the are connected to each other according to a wired or wireless connection illustrated schematically in the form of a connection bus referenced 3.

La illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le système de surveillance volumétrique, afin qu’il effectue les étapes du procédé détaillé ci-dessus, en relation avec lesfigures 1 à 3(dans l’un quelconque des différents modes de réalisation, ou dans une combinaison de ces modes de réalisation). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d’instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).There illustrates only one particular way, among several possible, of producing the volumetric monitoring system, so that it carries out the steps of the method detailed above, in relation to Figures 1 to 3 (in any of the different modes of embodiment, or in a combination of these embodiments). Indeed, these steps can be carried out indifferently on a reprogrammable calculation machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module).

Dans le cas où le système de surveillance volumétrique est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d’instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.In the case where the volumetric monitoring system is produced with a reprogrammable calculation machine, the corresponding program (i.e. the sequence of instructions) can be stored in a removable storage medium (such as for example a floppy disk, CD-ROM or DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or processor.

La visualisation 3D apportée par la localisation différente des sources d’éclairement Tx et de captation de scène Rx, le codage lumineux spatial et pseudo-régularité des changements d’éclairement et de prise de vue, font qu’il devient extrêmement difficile de leurrer physiquement le système de surveillance volumétrique depuis l’espace 1 qu’il protège.The 3D visualization provided by the different location of the Tx lighting and Rx scene capture sources, the spatial light coding and pseudo-regularity of the lighting and shooting changes, make it extremely difficult to physically deceive the volumetric surveillance system from the space 1 that it protects.

Grâce au système de surveillance volumétrique décrit ci-avant dans ses différents modes de réalisation, on renforce donc significativement, et de façon discrète, la sécurité des locaux ou des bâtiments.Thanks to the volumetric surveillance system described above in its different embodiments, the security of premises or buildings is therefore significantly and discreetly reinforced.

Claims (12)

Système de surveillance volumétrique d’un espace (1), comprenant au moins un émetteur (Tx) configuré pour émettre un signal optique vers ledit espace et au moins un capteur (Rx1-Rx4) configuré pour capter des signaux rayonnés dans ledit espace,
caractérisé en ce queledit au moins un émetteur (Tx) est configuré pour émettre une pluralité de signaux optiques distincts (S1-S4) dans une pluralité de secteurs dudit espace, un signal optique de ladite pluralité de signaux optiques distincts étant caractérisé par une longueur d’onde et une intensité dudit signal optique,
en ce queledit au moins un capteur (Rx1-Rx4) est configuré pour capter lesdits signaux rayonnés dans ladite pluralité de secteurs dudit espace,
et en ce qu’il comprend un processeur configuré pour :
- établir (E4) une carte d’association desdits signaux rayonnés captés pour ladite pluralité de secteurs et de signaux rayonnés attendus pour ladite pluralité de secteurs dudit espace éclairé par lesdits signaux optiques émis par ledit au moins un émetteur et,
- générer (E6) une alerte en cas de détection (E5) d’une anomalie sur ladite carte d’association.System for volumetric monitoring of a space (1), comprising at least one transmitter (Tx) configured to emit an optical signal towards said space and at least one sensor (Rx1-Rx4) configured to capture signals radiated in said space,
characterized in that said at least one transmitter (Tx) is configured to emit a plurality of distinct optical signals (S1-S4) in a plurality of sectors of said space, an optical signal of said plurality of distinct optical signals being characterized by a length wave and an intensity of said optical signal,
in that said at least one sensor (Rx1-Rx4) is configured to capture said signals radiated in said plurality of sectors of said space,
and in that it comprises a processor configured to:
- establish (E4) an association map of said radiated signals captured for said plurality of sectors and of radiated signals expected for said plurality of sectors of said space illuminated by said optical signals emitted by said at least one transmitter and,
- generate (E6) an alert in the event of detection (E5) of an anomaly on said association card. Système de surveillance volumétrique selon la revendication 1,caractérisé en ce queladite longueur d’onde et/ou ladite intensité de ladite pluralité de signaux optiques distincts varient dans le temps suivant une périodicité ou une pseudo-périodicité déterminée.Volumetric monitoring system according to claim 1, characterized in that said wavelength and/or said intensity of said plurality of distinct optical signals vary over time following a determined periodicity or pseudo-periodicity. Système de surveillance volumétrique selon la revendication 2,caractérisé en ce queladite carte d’association est établie suivant ladite périodicité ou pseudo-périodicité déterminée de variation de ladite pluralité de signaux optiques distincts.Volumetric monitoring system according to claim 2, characterized in that said association map is established according to said determined periodicity or pseudo-periodicity of variation of said plurality of distinct optical signals. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 3,caractérisé en ce queledit au moins un émetteur est également configuré pour coder au moins un des signaux de ladite pluralité de signaux optiques distincts et émettre ledit au moins un signal codé.Volumetric monitoring system according to any one of claims 1 and 3, characterized in that said at least one transmitter is also configured to encode at least one of the signals of said plurality of distinct optical signals and emit said at least one coded signal. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce queledit au moins un émetteur et ledit au moins un capteur sont positionnés en des emplacements distincts dudit espace.Volumetric monitoring system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said at least one transmitter and said at least one sensor are positioned at distinct locations in said space. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité de capteurs pour capter lesdits signaux rayonnés dans ladite pluralité de secteurs dudit espace.Volumetric monitoring system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a plurality of sensors for capturing said signals radiated in said plurality of sectors of said space. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce queladite anomalie est détectée en cas de divergence entre lesdits signaux rayonnés captés pour ladite pluralité de secteurs et lesdits signaux rayonnés attendus pour ladite pluralité de secteurs dudit espace éclairé par lesdits signaux optiques émis par ledit au moins un émetteur.Volumetric monitoring system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said anomaly is detected in the event of divergence between said radiated signals captured for said plurality of sectors and said radiated signals expected for said plurality of sectors of said illuminated space by said optical signals emitted by said at least one transmitter. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 3 à 7,caractérisé en ce queladite anomalie est détectée en cas de variation d’amplitude supérieure à un seuil déterminé entre deux cartes d’association établies successivement.Volumetric monitoring system according to any one of claims 3 to 7, characterized in that said anomaly is detected in the event of an amplitude variation greater than a determined threshold between two association maps established successively. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,caractérisé en ce queledit au moins un émetteur est configuré pour émettre lesdits signaux optiques dans une gamme de longueurs d’onde invisibles à l’œil humain.Volumetric monitoring system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said at least one transmitter is configured to emit said optical signals in a range of wavelengths invisible to the human eye. Système de surveillance volumétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,caractérisé en ce queledit au moins un émetteur est un projecteur, dont une matrice de pixels (2) comprend une pluralité de zones de pixels auxquelles sont associés ladite pluralité de signaux optiques distincts.Volumetric monitoring system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that said at least one transmitter is a projector, a pixel matrix (2) of which comprises a plurality of pixel zones with which said plurality of signals are associated distinct optics. Procédé de surveillance volumétrique d’un espace, comprenant au moins une étape d’émission d’un signal optique vers ledit espace et au moins une étape de réception de signaux rayonnés dans ledit espace,
caractérisé en ce queladite au moins une étape d’émission (E2) met en œuvre une émission d’une pluralité de signaux optiques distincts dans une pluralité de secteurs dudit espace, un signal optique de ladite pluralité de signaux optiques distincts étant caractérisé par une longueur d’onde et une intensité dudit signal optique,
en ce queladite au moins une étape de réception (E3) permet de capter lesdits signaux rayonnés dans ladite pluralité de secteurs dudit espace,
et en ce qu’il comprend :
- au moins une étape d’établissement (E4) d’une carte d’association desdits signaux rayonnés captés pour ladite pluralité de secteurs et de signaux rayonnés attendus pour ladite pluralité de secteurs dudit espace éclairé par lesdits signaux optiques émis lors de ladite au moins une étape d’émission et,
- une génération d’alerte (E6) en cas de détection (E5) d’une anomalie sur ladite carte d’association.Method for volumetric monitoring of a space, comprising at least one step of transmitting an optical signal to said space and at least one step of receiving signals radiated in said space,
characterized in thatsaid at least one emission step (E2) implements an emission of a plurality of distinct optical signals in a plurality of sectors of said space, an optical signal of said plurality of distinct optical signals being characterized by a wavelength and an intensity of said optical signal,
in thatsaid at least one reception step (E3) makes it possible to capture said signals radiated in said plurality of sectors of said space,
and in thatHe understands :
- at least one step of establishing (E4) an association map of said radiated signals captured for said plurality of sectors and of radiated signals expected for said plurality of sectors of said space illuminated by said optical signals emitted during said at least an emission step and,
- generation of alert (E6) in the event of detection (E5) of an anomaly on said association card. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre des étapes du procédé de surveillance volumétrique d’un espace selon la revendication 11 lorsqu’il est exécuté par un processeur.A computer program product comprising program code instructions for implementing the steps of the method of volumetric monitoring of a space according to claim 11 when executed by a processor.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4760381A (en) * 1984-12-22 1988-07-26 Telenot Electronic Gmbh Intruder-detection system for room security
US20110043806A1 (en) * 2008-04-17 2011-02-24 Avishay Guetta Intrusion warning system

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