La présente invention concerne une installation de sécurisation d'une transmission à distance d'images d'un objet comprenant un dispositif de formation d'une image sécurisée d'un objet, le dispositif comprenant :
Les véhicules guidés fonctionnant de manière automatique sont généralement équipés de caméras permettant d'assurer un contrôle du véhicule par un opérateur situé à l'extérieur du véhicule.
Par exemple, dans les transports en commun automatisés, tels que le métro automatisé, des caméras sont agencées pour filmer des zones spécifiques telle que la voie sur laquelle est engagé le véhicule, permettant ainsi de s'assurer qu'aucun autre véhicule n'est engagé sur la voie.
Cependant, la transmission des images vidéo acquises par les caméras n'est pas toujours fiable du fait d'erreurs ou de problèmes dans la transmission. De telles erreurs sont, par exemple, dues à un retard dans la transmission des images vidéo, une compression erronée des images vidéo ou encore à un disfonctionnement de la caméra qui transmet une suite d'images non mise à jour.
Il est connu de
Cependant, la compression, en vue de sa transmission à distance, d'une image comprenant une information d'identification quelconque ou un datage n'est pas optimale et s'avère consommatrice en bande passante.
Il existe donc un besoin pour optimiser la compression d'une image transmise à distance tout en facilitant l'analyse de la fiabilité de la transmission à distance.
L'invention concerne une installation de sécurisation d'une transmission à distance d'images d'un objet selon la revendication 1.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'installation comprend également l'une ou plusieurs des caractéristiques des revendications 2 à 6 prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple uniquement et en référence aux dessins qui sont :
Une installation 10 de sécurisation d'une transmission à distance d'images d'un objet est illustrée sur la
L'installation 10 est configurée pour sécuriser la transmission à distance d'une suite d'images d'un objet 11. Dans l'exemple illustré sur la
L'installation 10 est propre à fonctionner de manière automatisée.
L'installation 10 comprend un dispositif de formation 12, une unité de transmission 15, un système d'analyse 16 et un système de restitution 18 du résultat de l'analyse. Avantageusement, l'installation 10 comprend également un système d'affichage 20.
Le système d'analyse 16, le système de restitution 18 et le système d'affichage 20 sont situés à distance du dispositif de formation 12. Ainsi, dans le cas où le dispositif de formation 12 est disposé dans un véhicule guidé, le système d'analyse 16, le système de restitution 18 et le système d'affichage 20 ne sont généralement pas disposés dans ce véhicule.
Dans l'exemple illustré sur la
Le dispositif de formation 12 comprend un système d'acquisition vidéo 21, un module 24 de génération d'une image de sécurisation, un module 26 de superposition de l'image de sécurisation et optionnellement un réflecteur 28.
Le système d'acquisition vidéo 21 comprend une surface d'acquisition. La surface d'acquisition est un récepteur photosensible, par exemple une matrice CCD (acronyme de l'anglais Charge-Coupled Device traduit en français par Dispositif à transfert de charge).
Le système d'acquisition vidéo 21 est configuré pour acquérir des images vidéo formées sur sa surface d'acquisition. Le système d'acquisition vidéo 21 est, par exemple, une caméra.
L'image de l'objet 11 est formée sur la surface d'acquisition du système d'acquisition vidéo 21.
Le module 24 de génération de l'image de sécurisation est, par exemple, un calculateur.
L'image de sécurisation comprend une signature optique. Il est entendu par l'expression « signature optique », une image optique comprenant des informations propres à sécuriser la transmission à distance de l'image d'un objet. Il est entendu par l'expression « transmission sécurisée », la transmission sans erreur avec un temps de transmission inférieur ou égal à 500 millisecondes (ms) de l'image acquise par un système d'acquisition vidéo vers un système de réception, c'est-à-dire que le temps de transmission est inférieur ou égal à deux fois le temps de réaction d'un conducteur.
La signature optique comprend au moins deux figures comportant au moins deux zones, de préférence au moins trois zones, avantageusement au moins quatre zones.
Les zones de chaque figure ont de préférence une forme polygonale, avantageusement une forme carrée, rectangulaire ou trapézoïde. De telles formes permettent, en effet, de faciliter la compression de la signature optique lors de la transmission à distance de la signature optique. En outre, de telles formes facilitent également l'analyse automatique de la signature optique par le système d'analyse 16.
Les zones de chaque figure sont de préférence identiques.
En variante, la taille et la forme des zones de chaque figure varient.
Le module de génération 24 est propre à générer un motif 35 se déplaçant sur les zones de chaque figure selon une séquence prédéfinie. La séquence prédéfinie pour chaque figure définit l'ordre et la durée de présence du motif 35 sur les zones de la figure. Dans l'exemple illustré sur la
Lorsque la signature optique comprend au moins deux figures, la séquence prédéfinie de déplacement du motif 35 entre les zones de chaque figure est distincte d'une figure à l'autre. Une telle caractéristique permet d'augmenter la probabilité de détecter des erreurs de transmission.
Dans l'exemple illustré sur la
Dans l'exemple de la
La séquence prédéfinie pour chaque figure définit un ordre et un temps de présence du motif 35, ici l'éclairage d'une zone, sur les zones de la figure. Dans cet exemple, les zones de chaque figure sont éclairées par ordre croissant de l'indice de la zone en commençant par la zone A1 pour la figure A, la zone B2 pour la figure B, la zone C3 pour la figure C et la zone D4 pour la figure D. Le temps de présence du motif 35 sur chaque zone de chaque figure A, B, C, D est, par exemple, égal à 0,5 seconde (s).
En variante, le temps de présence du motif 35 est différent en fonction de la zone de chaque figure. Cela permet par exemple de distinguer chaque caméra et par conséquent chaque train.
Le module de superposition 26 comprend un projecteur lumineux propre à projeter l'image de sécurisation sur le réflecteur 28 situé dans le champ du système d'acquisition vidéo 21. Le projecteur lumineux est propre à générer un faisceau laser, de préférence monochromatique de sorte à faciliter la détection et l'analyse de l'image de sécurisation, ou une image rétro-éclairée. Une image rétro-éclairée est une image éclairée par l'arrière.
Le module de superposition 26 est propre à superposer, sur la surface d'acquisition, par l'intermédiaire du réflecteur 28, l'image de sécurisation à l'image de l'objet 11 pour former une image sécurisée de l'objet 11. Ainsi, la
Le réflecteur 28 est choisi parmi le groupe consistant en : une plaque semi-transparente située entre le système d'acquisition vidéo 21 et l'objet 11, une plaque transparente située entre le système d'acquisition vidéo 21 et l'objet 11, la plaque transparente comportant une zone dépolie à l'emplacement de la projection de la signature optique de l'image de sécurisation et un pare-brise d'un véhicule dans lequel le dispositif de formation 12 est propre à être installé.
Dans l'exemple de la
En variante, le projecteur du module de superposition 26 est propre à projeter directement, sans l'intermédiaire du réflecteur 28, l'image de sécurisation sur la surface d'acquisition du système d'acquisition vidéo 21.
L'unité de transmission 15 est configurée pour transmettre au système d'analyse 16, les images successives acquises par le système d'acquisition vidéo 21, ces images successives résultant de la superposition, à différents instants, sur la surface d'acquisition, de l'image de l'objet 11 et de l'image de sécurisation. Les images successives acquises par le système d'acquisition 21 forment une suite d'images sécurisées.
L'unité de transmission 15 est, par exemple, une antenne.
Le système d'analyse 16 est configuré pour analyser la conformité de la séquence de déplacement du motif 35 sur les zones de chaque figure de la suite d'images transmise avec la séquence prédéfinie pour chaque figure.
Le système d'analyse 16 comprend une unité de réception 36 propre à réceptionner la suite d'images transmise par l'unité de transmission 15. En outre, le système d'analyse 16 comprend une unité d'analyse 38 de la signature optique de la suite d'images transmise. L'unité d'analyse 38 comprend une mémoire 39 dans laquelle est enregistrée la séquence prédéfinie.
L'unité de réception 36 est, par exemple, une antenne.
L'unité d'analyse 38 est propre à analyser la conformité de la signature optique de la suite d'images transmise par convolution des figures de la suite d'images transmise avec un ensemble de modèles prédéfinis pour chaque figure. L'ensemble de modèles prédéfinis pour chaque figure regroupe l'ensemble des positions possibles du motif 35 sur les zones de la figure au cours de la séquence prédéfinie. L'ensemble de modèles est donc prédéfini, pour chaque figure, en fonction de la séquence prédéfinie de déplacement du motif 35 sur les zones de la figure. Dans l'exemple de la
L'unité d'analyse 38 est ainsi propre à déterminer l'ordre et la durée de présence du motif 35 sur les zones de chaque figure de la suite d'images transmise.
L'unité d'analyse 38 est alors configurée pour comparer la séquence de déplacement du motif 35 déterminée par rapport à la séquence prédéfinie enregistrée dans la mémoire 39.
Lorsque le déplacement du motif 35 de la suite d'images transmise reproduit la séquence prédéfinie pour chaque figure, la signature optique est dite conforme à la suite d'images transmise et la transmission est considérée sécurisée.
En variante, en fonction des tolérances souhaitées et du risque d'erreurs accepté, la suite d'images transmise est conforme lorsque le déplacement du motif 35 reproduit la séquence prédéfinie pour un certain nombre de figures mais pas forcément pour la totalité des figures, par exemple seulement pour 75 pourcents (%) des figures.
Le système de restitution 18 est propre à communiquer le résultat de l'analyse effectuée par le système d'analyse 16. Le système de restitution 18 est, par exemple, configuré pour générer une alerte lorsque la signature optique de la suite d'images transmise n'est pas conforme.
En complément de l'alerte, le système de restitution 18 est également propre à ordonner l'arrêt immédiat du véhicule 19 par tout moyen existant.
Optionnellement, le système d'affichage 20 est propre à afficher la suite d'images transmise avec éventuellement un indicateur de la conformité de la signature optique de la suite d'images transmise. Le système d'affichage 20 utilise tout moyen existant, par exemple une croix barrant l'affichage, un affichage noir, un cadre rouge, un filtre translucide rouge, pour indiquer à l'opérateur que l'affichage n'est plus sécurisé.
En complément, l'opérateur peut choisir d'afficher ou de masquer la zone de l'écran contenant la signature optique.
Le système d'affichage 20 est, par exemple, un écran.
Le procédé de sécurisation d'une transmission à distance d'une suite d'images d'un objet va maintenant être décrit en référence à la
Le procédé de sécurisation est mis en oeuvre automatiquement par les systèmes, unités et dispositifs de l'installation 10.
Lors d'une étape 90 initiale, le système d'acquisition vidéo 21 forme l'image de l'objet 11 sur sa surface d'acquisition.
Lors d'une étape 100, le module de génération 24 du dispositif de formation 12 génère l'image de sécurisation comprenant la signature optique.
Puis, lors d'une étape 105, le module de superposition 26 projette l'image de sécurisation générée sur le réflecteur 28.
Lors d'une étape 110 suivante, le module de superposition 26 superpose, sur la surface d'acquisition, par l'intermédiaire du réflecteur 28, l'image de sécurisation à l'image de l'objet pour former une image sécurisée de l'objet 11.
Ensuite, lors d'une étape 120 suivante, le système d'acquisition vidéo 21 acquiert une suite d'images sécurisées formées successivement par répétition des étapes précédentes. La suite d'images sécurisée est transmise en continu au système d'analyse 16 via l'unité de transmission 15.
Puis, lors d'une étape 130 suivante, l'unité de réception 36 du système d'analyse 16 réceptionne successivement les images de la suite d'images transmise.
Ensuite, lors d'une étape 140, l'unité d'analyse 38 du système d'analyse 16 analyse la conformité de la signature optique de la suite d'images transmise. Pour cela, l'unité d'analyse 38 effectue, par exemple, la convolution de chaque figure de la suite d'images transmise avec les modèles prédéfinis pour chaque figure et compare la séquence déterminée de déplacement du motif 35 sur les zones de chaque figure avec la séquence prédéfinie pour la figure.
Le système de restitution 18 communique lors d'une étape 150 suivante, les résultats de l'analyse effectuée par le système d'analyse 16. Pour cela, le système de restitution 18 génère, par exemple, une alerte ou un arrêt d'urgence du véhicule 19 lorsque la signature optique de la suite d'images transmise est jugée non conforme.
Ensuite, lors d'une étape optionnelle 160, le système d'affichage 20 affiche successivement les images de la suite d'images transmise.
En variante, la suite d'images transmise est affichée uniquement lorsqu'elle est dite conforme.
Ainsi, la forme spécifique de la signature optique permet d'obtenir une signature optique dynamique avec un même motif 35 se déplaçant selon une séquence connue. Cela facilite la compression et l'analyse de la signature optique et par là-même la détection d'images non conformes.
La détection d'erreurs ou de problèmes dans la transmission se fait par un algorithme simple, mettant en oeuvre une convolution. Un tel algorithme de détection serait plus complexe dans le cas d'une signature optique comprenant un datage notamment, car cela nécessiterait une synchronisation préalable de l'émetteur et du récepteur.
En outre, la forme polygonale des zones de la figure facilite la compression de l'image de sécurisation et donc sa transmission. Ainsi, la bande passante utilisée pour la transmission de la suite d'images sécurisées est encore minimisée.
De plus, la redondance des figures permet d'améliorer la tenue aux erreurs de transmission vidéo en tunnel et de couvrir le risque de confusion de la suite d'images acquise en temps réel avec une suite d'images préalablement mémorisée dans la caméra.
Enfin, la connaissance exacte de la chronométrie de la séquence permet de détecter une éventuelle dérive lente du temps de transmission de la vidéo en analysant en continue l'historique des chronométries mesurées à la réception.
Ainsi, un tel système de sécurisation est propre à définir un niveau d'intégrité de sécurité SIL 2 (acronyme de l'anglais « Safety Integrated Level ») ou SIL 3, un niveau d'intégrité de sécurité étant un niveau relatif de réduction de risques inhérents à une fonction de sécurité.
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