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Title:
DEVICE FOR DETECTING AN OBJECT OF INTEREST AND METHOD IMPLEMENTING THIS DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/109044
Kind Code:
A1
Abstract:
Device (100) submerged in an aqueous medium for observing an object of interest having a colour Ci, comprising: a target (102) including an acquiring element (104), having a colour Cc; and a video camera (106) including an image sensor, said video camera being placed to form an optical image of the acquiring element on the image sensor, in an image-capturing direction that is called the sighting axis (X), wherein a distance D1 from the colour Ci to the colour Cc is larger than or equal to a preset threshold S1, i.e. D1 ≥ S1, the device furthermore comprising: a means for detecting the object of interest, which is configured to detect the object of interest when the imaged acquiring element has another colour a distance D of which to the colour Ci is larger than a preset threshold S2, i.e. D2 ≥ S2.

Inventors:
COTE FÉLIX (FR)
BLIN ERIC (FR)
Application Number:
PCT/EP2017/082701
Publication Date:
June 21, 2018
Filing Date:
December 13, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SUEZ EAU FRANCE (FR)
International Classes:
A01K61/90
Domestic Patent References:
WO2016098044A12016-06-23
WO1999033021A11999-07-01
Foreign References:
DE102011051279A12012-09-13
EP2149298A22010-02-03
DE102010034176A12012-02-16
US20110114029A12011-05-19
Other References:
WOLFGANG FORSTNER; BOUDEWIJN MONNEN: "A Metric for Covariance Matrices", INSTITUT FÜR PHOTOGRAMMETRIE, UNIVERSITAT BONN
Attorney, Agent or Firm:
ARMENGAUD AINE (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif (100 ; 200 ; 300) destiné à être immergé en tout ou partie dans un milieu aqueux pour observer au moins un objet d'intérêt (P) présentant une première couleur Ci, dans un espace colorimétrique, ledit dispositif comprenant :

une cible (102 ; 202 ; 302) comportant au moins un élément d'acquisition (104 ; 204 ; 304), présentant une deuxième couleur Ce, dans ledit espace colorimétrique,

- une caméra (106 ; 306) comportant un capteur d'image (408), ladite caméra étant disposée pour former une image optique de l'élément d'acquisition sur ledit capteur d'image, dit élément d'acquisition imagé (410), selon une direction de prise d'image, dite axe de visée (X),

ledit dispositif étant adapté de manière qu'une première distance Dl, dans l'espace colorimétrique, de ladite première couleur Ci à ladite deuxième couleur Ce est supérieure ou égale à un premier seuil SI prédéterminé, c'est-à-dire Dl > SI , ledit dispositif comprenant en outre :

- un moyen de détection dudit au moins un objet d'intérêt configuré pour détecter ledit au moins un objet d'intérêt lorsque ledit élément d'acquisition imagé présente une troisième couleur dont une deuxième distance D2, dans l'espace colorimétrique à ladite première couleur est supérieure ou égale à un deuxième seuil S2 prédéterminé, c'est-à-dire D2 > S2,

ledit dispositif étant caractérisé en ce que l'élément d'acquisition imagé forme un contour (412) délimitant, d'une part, une zone intérieure (414) audit contour qui est une image optique formée par la caméra d'une surface de la cible, dite surface morte (108 ; 208 ; 308), et d'autre part, une zone extérieure audit contour, dite zone de pourtour imagé (416), ledit dispositif étant configuré pour qu'une épaisseur (418) du contour soit supérieure à un seuil Sp, ledit seuil Sp étant déterminé à partir d'une taille des objets d'intérêts. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le premier seuil SI est égal à 180.

Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le deuxième seuil S2 est égal à 255.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la caméra est solidaire de l'élément d'acquisition.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capteur d'image et le contour présentent chacun une conformation rectangulaire (420, 422), chacune desdites conformations rectangulaires présentant un rapport hauteur sur largeur, lesdits deux rapports étant sensiblement égaux.

Dispositif (100) selon la revendication 5, dans lequel l'élément d'acquisition (104) est formé par un contour d'une plaque (110), la surface morte (108) de la cible (102) étant intérieure audit élément d'acquisition.

Dispositif (300) selon la revendication 5, dans lequel la surface morte (308) est formée par une surface d'un élément d'interposition (312), ledit élément d'interposition étant disposé en une position axiale (314), selon l'axe de visée, entre ledit élément d'acquisition (304) et la caméra (306).

Dispositif selon la revendication 7, comprenant des moyens de réglage (316) de la position axiale de l'élément d'interposition.

Dispositif (100) selon l'une des revendications précédentes, comportant une ouverture (118) et une paroi rapportée (120), la paroi rapportée étant de préférence transparente, ladite paroi rapportée formant un fond d'ouverture de ladite ouverture.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens de positionnement présentant une extrémité, lesdits moyens de positionnement étant agencés pour positionner la cible et la caméra à distance de ladite extrémité.

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre un moyen de traitement de données provenant du capteur d'image, le moyen de traitement de données étant configuré pour réaliser une détection d'au moins un objet d'intérêt imagé (Pi) dans lesdites données, ladite détection comportant un seuillage (Es) de l'élément d'acquisition imagé (410).

12. Procédé d'observation d'au moins un objet d'intérêt (400) présentant une couleur d'intérêt Ci, dans un espace colorimétrique, ledit procédé mettant en œuvre un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, et comportant :

une première étape de détection ;

une deuxième étape de suivi.

13. Procédé selon la revendication 12, comportant en outre une troisième étape de classification.

Description:
« DISPOSITIF DE DÉTECTION D'UN OBJET D'INTÉRÊT

ET PROCÉDÉ METTANT EN ŒUVRE CE DISPOSITIF »

Domaine de l'invention

L'invention appartient au domaine de la détection d'objets d'intérêts par un dispositif comportant une caméra vidéo, et plus particulièrement au domaine de la détection d'objets d'intérêts dans un milieu aqueux par un dispositif destiné à être immergé en tout ou partie dans ledit milieu aqueux. Etat de la technique antérieur

Les zones portuaires sont des nurseries à poisson pour le développement d'écologie portuaire. Il y a plusieurs structures du type habitat dans les zones portuaires afin de permettre aux poissons juvéniles de se développer sans avoir à faire face aux poissons de taille plus élevée qui sont des prédateurs pour les poissons juvéniles dans les zones portuaires.

Il existe un besoin d'audit pour connaître le niveau d'accueil d'une zone portuaire ou d'un endroit spécifique de la zone portuaire. Ceci permet, en fonction du taux d'occupation d'un quai, par exemple, par rapport à un autre de mieux positionner les habitats en fonction de la présence de poissons juvéniles à un endroit de la zone portuaire.

Il existe également un besoin de prouver à l'administration de la zone portuaire que la présence d'habitats pour poissons juvéniles est efficace.

À cet effet, il existe un besoin de comptage des passages de poissons juvéniles, dont les larves sont inférieures à 5 cm. Actuellement, ce comptage se fait par des plongeurs dans les ports. Cette solution présente plusieurs inconvénients : coût de la campagne de plongée, durée de comptage limitée et problème sanitaire pour les plongeurs (cas d'otite rapportés par exemple).

On connaît également des dispositifs comportant une caméra vidéo destinée à détecter des objets d'intérêts dans le milieu aqueux, par exemple par comptage au moyen d'une caméra plongée dans le port par une perche. Toutefois, la caméra bouge continuellement du fait de la houle.

Un but de l'invention est de proposer un dispositif qui permet d'automatiser la détection des objets d'intérêts qui passent devant une caméra sans les confondre avec des éléments qu'on ne souhaite pas compter, dans un environnement en mouvement. Exposé de l'invention

On atteint au moins l'un des buts précités, avec, selon un premier aspect de l'invention, un dispositif destiné à être immergé en tout ou partie dans un milieu aqueux pour observer au moins un objet d'intérêt présentant une première couleur Ci, dans un espace colorimétrique, ledit dispositif comprenant :

- une cible comportant au moins un élément d'acquisition, présentant une deuxième couleur Ce, dans ledit espace colorimétrique,

- une caméra comportant un capteur d'image, ladite caméra étant disposée pour former une image optique de l'élément d'acquisition sur ledit capteur d'image, dit élément d'acquisition imagé, selon une direction de prise d'image, dite axe de visée.

L'élément d'acquisition imagé est l'image optique de l'élément d'acquisition sur le capteur.

Selon une première variante du dispositif selon l'invention, une première distance Dl, dans l'espace colorimétrique, de ladite première couleur Ci à ladite deuxième couleur Ce peut être supérieure ou égale à un premier seuil SI prédéterminé, c'est-à-dire D1≥S1. Selon cette première variante, le dispositif de l'invention est adapté de manière qu'une première distance Dl, dans l'espace colorimétrique, de ladite première couleur Ci à ladite deuxième couleur Ce peut être supérieure ou égale à un premier seuil SI prédéterminé, c'est-à-dire D1≥S1.

Le premier seuil SI est préférablement égal à 180. Ainsi, lorsqu'un objet d'intérêt se retrouve entre la cible et la caméra, il engendre un "trou" dans la détection de la cible. C'est ce trou que le dispositif d'observation considère comme étant un objet d'intérêt. Plus en détail, on entend par « trou » un ensemble de pixels conjoints qui correspond à l'objet d'intérêt dont la couleur est distante de la couleur de l'élément d'acquisition imagé par une distance D1≥S1. Selon un exemple, cet ensemble de pixels réponde également à des critères de forme et/ou de taille qui sont des critères géométriques (par exemple largeur > 1/10 longueur) ou des filtrages numériques d'élimination des petits objets usuellement utilisées.

Selon une deuxième variante du dispositif selon l'invention, de préférence combinable avec la première variante du dispositif selon l'invention, le dispositif peut en outre comprendre : - un moyen de détection dudit au moins un objet d'intérêt configuré pour détecter ledit au moins un objet d'intérêt lorsque ledit élément d'acquisition imagé présente une troisième couleur dont une deuxième distance D2, dans l'espace colorimétrique, à ladite première couleur est supérieure ou égale à un deuxième seuil S2 prédéterminé, c'est-à-dire D2 > S2.

Le deuxième seuil S2 est préférablement égal à 255.

Il est à noter que selon un exemple les seuils SI et/ou S2 peuvent être variables selon des changements de la couleur de l'élément d'acquisition imagé et/ou la couleur de l'objet d'intérêt pendant la détection de l'au moins un objet d'intérêt. Ainsi, le contraste pendant la détection de l'au moins un objet d'intérêt est adapté de manière optimale par rapport aux changements de couleurs de l'élément d'acquisition imagé et/ou de l'objet d'intérêt. La couleur de l'élément d'acquisition imagé peut être par exemple variable par rapport à la profondeur de l'eau sur laquelle le dispositif de l'invention est positionnée, la luminosité autour de cette position du dispositif, la variation de la lumière ambiante ainsi que la turbidité de l'eau. En outre, la couleur de l'objet d'intérêt peut être variable selon le type de l'objet d'intérêt. Par exemple, dans le cas où l'objet d'intérêt correspond aux poissons, la couleur des poissons peut être variable selon le type des poissons.

En outre, il est à noter qu'avant la détection de l'au moins un objet d'intérêt mentionnée ci-dessus, une détection de l'élément d'acquisition imagé de la cible peut être avantageusement effectuée lorsqu'une image optique de l'élément d'acquisition est formée sur le capteur d'image. Ainsi, avantageusement, le dispositif de l'invention peut être configuré pour détecter cet élément d'acquisition imagé lorsqu'une image optique de l'élément d'acquisition est formée sur le capteur d'image.

Avantageusement, cette détection est effectuée en déterminant un seuil Spixeis en pourcentage des pixels correspondant au nombre de maximal de pixels constituant l'élément d'acquisition imagé dans une image optique formée par la caméra. Par exemple, on considère que les 30% des pixels les plus rouges de l'image optique constituent l'élément d'acquisition imagé, et dans ce cas-là, le seuil Spixeis est 30%. La détermination d'un tel seuil Spixeis est avantageuse puisqu'elle permet une détection de l'élément d'acquisition imagé automatique avec des niveaux de rouge variables. Il est à noter qu'une autre couleur d'un espace colorimétrique, par exemple la couleur verte ou la couleur bleu d'un espace colorimétrique RGB, peut être utilisé au lieu de la couleur rouge.

Alternativement, la détection de l'élément d'acquisition imagé de la cible est effectuée en déterminant un seuil des valeurs fixes d'au moins une couleur dans un espace colorimétrique. Par exemple, dans un espace colorimétrique des trois dimensions RGB, on considère que l'élément d'acquisition imagé de la cible est détecté lorsque R> 180, G<255 et B<255. Selon un autre exemple, dans un espace colorimétrique des deux dimensions, on considère que l'élément d'acquisition imagé de la cible est détecté lorsque R> 180, G<255. Selon un autre exemple, dans un espace colorimétrique d'une seule dimension, on considère que l'élément d'acquisition imagé de la cible est détecté lorsque R> 180.

La première couleur, la deuxième couleur, et éventuellement la troisième couleur selon la deuxième variante du dispositif, peuvent être de composantes colorimétriques (L, â, b) dans l'espace colorimétrique CIE. Ces couleurs pourraient aussi être exprimées, par exemple, dans l'espace colorimétrique RGB.

Dans l'espace colorimétrique, au moins l'une de la distance Dl selon la première variante du dispositif et de la distance D2 selon la deuxième variante du dispositif, peut-être une distance euclidienne. Selon une possibilité, les deux distances Dl et D2 peuvent être des distances euclidiennes.

Par exemple, lorsque la première couleur est de composantes (L, â, b) dans l'espace colorimétrique CIE et la deuxième couleur est de composante (L c , a c , b c ) dans l'espace colorimétrique CIE, la distance euclidienne entre la première et la deuxième couleur est :

Di = V(L - L c )2 + (a - a c ) 2 + (b - b c ) 2 .

Selon une autre possibilité, les distances Dl et/ou D2 peuvent être des distances correspondant à toute autre métrique d'un espace à trois dimensions, comme par exemple à la métrique selon la norme 1.

La distance Dl selon la norme 1 entre la première et la deuxième couleur est : Dl = \L— L c \ + \ a— a c \ + \ b— b c \

Selon une possibilité, la caméra peut être solidaire de l'élément d'acquisition.

Avantageusement, l'élément d'acquisition imagé peut former un contour délimitant, d'une part, une zone intérieure audit contour qui est une image optique formée par la caméra d'une surface de la cible, dite surface morte, et d'autre part, une zone extérieure audit contour, dite zone de pourtour imagé.

De préférence, le dispositif selon l'invention est configuré et/ou des réglages de la caméra sont choisis, pour qu'une épaisseur du contour soit supérieure à un seuil Sp, ledit seuil Sp étant déterminé à partir d'une taille des objets d'intérêts. Le seuil Sp peut être prédéterminé. Par exemple, le seuil Sp peut être déterminé à partir des objets d'intérêts. Par exemple, le seuil Sp peut être égal à 5 cm, pour la détection de poissons juvéniles.

Avantageusement, le capteur d'image et le contour peuvent chacun présenter une conformation rectangulaire, chacune desdites conformations rectangulaires présentant un rapport hauteur sur largeur, lesdits deux rapports étant sensiblement égaux. Le choix de deux rapports sensiblement égaux peut permettre d'optimiser le rapport de la surface de l'élément d'acquisition imagée sur la surface du capteur. Il est possible, par exemple, de choisir des conformations rectangulaires présentant un rapport hauteur sur largeur de 9/16, en adéquation avec le format vidéo 16/9 connu.

De préférence, l'élément d'acquisition est formé par un contour d'une plaque, de préférence pleine, la surface morte de la cible pouvant être intérieure audit élément d'acquisition.

Avantageusement, la surface morte peut être formée par une surface d'un élément d'interposition, ledit élément d'interposition pouvant être disposé en une position axiale, selon l'axe de visée, entre ledit élément d'acquisition et la caméra.

Le dispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de réglage pour régler la position axiale de l'élément d'interposition.

L'élément d'acquisition de la cible peut être un cadre présentant une ouverture. Le dispositif peut être conçu pour être apte à être placé contre un fond d'ouverture. Le fond d'ouverture peut être formé par une partie d'une paroi contre laquelle le dispositif est appuyé. La paroi peut être une paroi d'un quai.

Le dispositif peut comporter une ouverture et une paroi rapportée, la paroi rapportée étant de préférence transparente, ladite paroi rapportée pouvant former un fond d'ouverture de ladite ouverture. Cette paroi rapportée permet d'empêcher les objets d'intérêts de traverser le cadre.

Le dispositif peut comprendre des moyens d'éclairages configurés pour éclairer, notamment, l'élément d'acquisition.

Le dispositif peut comprendre des moyens de commande pour commander la caméra et/ou les moyens d'éclairages. Les moyens de commande sont, de préférence, à distance du dispositif.

De préférence, le dispositif peut être conçu pour être transportable. Le dispositif peut être conçu pour être démontable. Le dispositif peut comprendre des éléments de lestage.

Avantageusement, le dispositif peut comporter des moyens de positionnement présentant une extrémité, lesdits moyens de positionnement étant agencés pour positionner la cible et la caméra à distance de ladite extrémité.

Le dispositif selon l'invention peut comporter un moyen de traitement de données provenant du capteur d'image, le moyen de traitement de données étant configuré pour réaliser, par exemple au moyen du moyen de détection, une détection d'au moins un objet d'intérêt imagé dans lesdites données, ladite détection comportant un seuillage de l'élément d'acquisition imagé. Ce seuillage permet de déterminer des classes et d'ordonnancer les différents objets d'intérêt comptabilisés dans ces classes.

Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'observation, de préférence uniquement mis en œuvre par des moyens techniques, d'au moins un objet d'intérêt présentant une couleur d'intérêt Ci, dans un espace colorimétrique, ledit procédé mettant en œuvre un dispositif selon le premier aspect de l'invention ou l'un de ses perfectionnements et comportant :

- une première étape de détection ;

- une deuxième étape de suivi.

De préférence, le procédé selon l'invention comporte en outre une troisième étape de classification. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un produit-programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne d'un ordinateur, comprenant des portions de code de logiciel pour l'exécution des étapes du procédé selon le deuxième aspect de l'invention, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.

Description des figures

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de figures annexées sur lesquelles :

la figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;

la figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;

la figure 3 illustre une troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention ;

la figure 4 illustre un mode de réalisation d'un procédé selon l'invention ;

la figure 5 illustre un quatrième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.

Description de l'invention

Ces modes de réalisation n'étant nullement limitatifs, on pourra notamment réaliser des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite, telles que décrites ou généralisées, isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, il est illustré un dispositif 100 destiné à être immergé en tout ou partie dans un milieu aqueux pour observer au moins un objet d'intérêt P (figure 2), tel qu'un poisson juvénile.

Un poisson juvénile présente une première couleur Ci, dans un espace colorimétrique, typiquement la couleur grise. Le dispositif 100 présente une structure parallélépipédique qui comporte une face avant et une face arrière. Les faces avant et arrière sont solidarisées au moyen d'une armature tubulaire.

La face avant est formée d'un cadre tubulaire.

La face arrière est formée par une plaque 110 comportant une ouverture 118.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le dispositif 100 comporte, de plus :

une cible 102 comportant un élément d'acquisition 104 ;

- une caméra 106 comportant un capteur d'image 408 (figure 4) ; un moyen de détection de l'au moins un objet d'intérêt (non représenté).

L'élément d'acquisition 104 présente une deuxième couleur Ce, dans l'espace colorimétrique, typiquement la couleur rouge.

Dans l'espace colorimétrique, la distance Dl de la première couleur Ci à la deuxième couleur Ce est supérieure ou égale à un seuil S prédéterminé, c'est- à-dire D1≥S1. La distance utilisée est, dans l'exemple représenté, la distance euclidienne.

La caméra 106 est solidaire de la face avant. La caméra 106 est solidaire de l'élément d'acquisition 104.

Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'élément d'acquisition 104 est formé par un contour de la plaque 110. Le contour de la plaque 110 entoure l'ouverture 118.

La caméra 106 est disposée pour former une image optique de l'élément d'acquisition 104 sur le capteur d'image 408. Cette image optique est appelée élément d'acquisition imagé 410 (figure 4). Cette image optique est formée selon une direction de prise d'image, appelée axe de visée X.

L'élément d'acquisition imagé 410 forme un contour 412 (figure 4).

Le contour 412 délimite, d'une part, une zone intérieure 414 au contour 412. La zone intérieure 414 est une image optique formée par la caméra 106 d'une surface de la cible, dite surface morte 108. Dans l'exemple représenté, la surface morte 108 de la cible 102 est intérieure audit élément d'acquisition Une épaisseur 418 du contour 412 est supérieure à un seuil Sp. Le seuil Sp est déterminé à partir d'une taille des objets d'intérêts, par exemple Sp est égal à 5 cm.

Le contour 412 délimite, d'autre part, une zone extérieure audit contour, dite zone de pourtour imagé 416.

Le capteur d'image 408 et le contour 412 présentent chacun une conformation rectangulaire 420 et 422 (figure 4). Chacune des conformations rectangulaires 420 et 422 présente un rapport hauteur sur largeur. Lesdits deux rapports sont sensiblement égaux à 9/16 dans l'exemple illustré.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le dispositif 100 comprend une paroi rapportée 120. La paroi rapportée 120 est de préférence transparente. La paroi rapportée 120 forme un fond d'ouverture de l'ouverture 118.

Comme illustré sur la figure 4, le moyen de détection est configuré, mais pourrait aussi ne pas l'être, pour détecter l'au moins un objet d'intérêt P lorsque l'élément d'acquisition imagé 410 présente une troisième couleur dans l'espace colorimétrique, et une deuxième distance D2, de la troisième couleur à la première couleur Ci est supérieure ou égale à un deuxième seuil S2 prédéterminé, c'est-à-dire D2 > S2.

Le dispositif 100 comprend un moyen de traitement de données (non représenté) provenant du capteur d'image. Le moyen de traitement de données est configuré pour réaliser une détection d'au moins un objet d'intérêt imagé (Pi) dans lesdites données, ladite détection comportant un seuillage (Es) de l'élément d'acquisition imagé (410). Le moyen de détection peut être réalisé sous forme de module électronique du moyen de traitement de données. Il peut aussi être réalisé sous forme de produit-programme d'ordinateur.

Il est maintenant décrit le deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, tel que représenté sur la figure 2, mais uniquement pour ses différences avec le premier mode de réalisation. Des éléments identiques aux éléments de la figure 1 sont représentés sur la figure 2, leurs références étant augmentées de 100 par rapport à la figure 1.

La face arrière est formée par un cadre tubulaire 210 comportant une ouverture 218. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, l'élément d'acquisition 204 est formé par une face du cadre tubulaire 210.

Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le dispositif 200 ne comprend pas de paroi rapportée. Toutefois, il pourrait en comprendre une.

Le dispositif 200 est conçu pour être apte à être placé contre un fond d'ouverture 220.

Dans l'exemple illustré par la figure 2, le fond d'ouverture 220 est formé par une partie d'une paroi contre laquelle le dispositif 200 est appuyé. La paroi peut être une paroi d'un quai.

Dans cet exemple, la surface morte 208 de la cible 202 est ainsi formée par la surface de la paroi de quai qui est visible à travers l'ouverture 218.

La paroi contre laquelle le dispositif est appuyé permet d'empêcher les objets d'intérêts de traverser le cadre tubulaire 210. II est maintenant décrit le troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, tel que représenté sur la figure 3, mais uniquement pour ses différences avec le deuxième mode de réalisation. Des éléments identiques aux éléments de la figure 2 sont représentés sur la figure 3, leurs références étant augmentées de 100 par rapport à la figure 2.

La face arrière est formée par une plaque 310 comportant une ouverture 318.

Dans l'exemple illustré sur la figure 3, l'élément d'acquisition 304 est formé par un contour de la plaque 310. Le contour de la plaque 310 entoure l'ouverture 318.

Le dispositif 300 comporte, de plus, un élément d'interposition 312.

L'élément d'interposition 312 peut être disposé dans une position axiale, selon l'axe de visée X, entre l'élément d'acquisition 304 et la caméra 306.

Dans ce troisième mode de réalisation, la surface morte 308 est formée par une surface de l'élément d'interposition 312, orientée vers la caméra 306 par rapport à l'axe de visée X.

Sur la figure 3 sont aussi représentés des moyens de réglage 316 du dispositif 300. Les moyens de réglages 316 sont agencés sur l'armature reliant la face avant et la face arrière pour régler la position axiale de l'élément d'interposition 312. Dans ce mode de réalisation, il peut être choisi de mettre en place une paroi de fond, comme dans l'exemple représenté sur la figure 1 ou encore d'utiliser une paroi de fond préexistante, comme dans l'exemple représenté sur la figure 2.

On comprend que dans le mode de réalisation de la figure 3, la face arrière peut être formée par une plaque pleine. Dans ce cas, il n'y a pas besoin de paroi de fond.

La figure 4 illustre un mode de réalisation d'un procédé 400 d'observation d'au moins un objet d'intérêt P selon l'invention.

Le procédé 400 comporte :

une première étape de détection ;

une deuxième étape de suivi.

L'étape de détection permet, à partir d'une trame d'une vidéo enregistrée par la caméra, d'isoler les objets (par exemple les poissons juvéniles) traversant le champ de vision de la caméra et qui présentent un contraste adapté avec le cadre rouge, c'est-à-dire les objets qui présentent une couleur suffisamment différente de celle de l'élément d'acquisition de la cible correspondant au cadre rouge. Il est à noter qu'une autre couleur de cadre pourrait être utilisée mais la couleur rouge est préférable puisque les poissons ne la voient pas. Le résultat de l'étape de détection peut être représenté par exemple, pour chaque trame de la vidéo, sous la forme d'une trame de même taille dont les pixels de couleurs ou blancs représentent les objets détectés, tous les autres pixels restant noirs.

Avantageusement, l'étape de détection mentionnée ci-dessus, est effectuée suite à la découpe de l'élément d'acquisition imagé correspondant au cadre (par exemple au cadre rouge) en zones différentes, par exemple en trois zones différentes. Ainsi, on peut caractériser l'élément d'acquisition imagé avec des valeurs des composants des couleurs différents (par exemple composants R, G et B dans un espace colorimétrique RGB) selon chaque zone de cet élément d'acquisition imagé, ainsi permettant de prendre en compte pour l'étape de la détection le fait que la couleur de l'élément d'acquisition imagé peut être variable dans l'espace.

En outre, avantageusement, l'élément d'acquisition imagé est recalculé périodiquement, par exemple toutes les 1000 trames, ainsi permettant de prendre en compte pour l'étape de la détection le fait que la couleur de l'élément d'acquisition imagé peut être variable dans le temps.

Il est à noter que la couleur de l'élément d'acquisition imagé peut être variable dans l'espace et/ou dans le temps par exemple par rapport à la profondeur de l'eau sur laquelle le dispositif de l'invention est positionnée, la luminosité autour de cette position du dispositif, la variation de la lumière ambiante ainsi que la turbidité de l'eau.

Dans un mode de réalisation, le dispositif d'observation est configuré pour découper et/ou recalculer périodiquement (par exemple toutes les 1000 trames) l'élément d'acquisition imagé, comme mentionné ci-dessus.

L'étape de détection ne met pas en relation les poissons qu'elle détecte sur la durée. Cette étape peut avoir détecté le même poisson sur deux trames différentes, mais pour il pourra s'agira de deux poissons distincts.

L'étape de suivi analyse les éléments détectés sur plusieurs trames consécutives et essaye de les mettre en relation. Cette analyse se fait grâce à différents paramètres : taille, couleurs et direction. Très simplement, si deux éléments détectés consécutivement sont « proches » (au sens de ces paramètres), on considère que c'est un seul poisson qui s'est déplacé et il est donc possible de suivre sa trajectoire. La « proximité » entre les éléments est calculée par exemple à l'aide d'un estimateur comme la distance de Fôrstner.

Le procédé 400 peut en outre mettre en œuvre une étape de classification. Cette étape de classification est réalisée lorsque tous les poissons pour chaque trame de la vidéo sont détectés.

Une solution envisagée pour classer les différentes espèces de poisson est simple. La distance entre chaque poisson est comparée à une valeur seuil . Lorsque la distance dépasse ce seuil, alors deux poissons sont de deux espèces différentes, sinon ils sont de la même espèce. En itérant cette comparaison sur la durée de la vidéo, différentes classes sont générées dans lesquelles les nouveaux poissons détectés, et suivis, sont inclus ou non en fonction de leur ressemblance. Lorsqu'un nouveau poisson détecté est très différent en apparence des poissons déjà détectés, une nouvelle classe est créée.

Cette méthode a comme avantage de ne pas introduire un nouveau modèle. L'utilisation du modèle utilisé pendant l'étape de suivi n'augmente pas le temps de calcul. Selon une autre solution envisagée pour classer les différentes espèces de poisson, la distance en terme de Fôrstner entre chaque poisson est calculée. Les poissons sont ensuite rangés en groupes différents selon leur proximité en terme de distance de Fôrstner. En itérant ce calcul sur la durée de la vidéo, différentes classes sont générées dans lesquelles les nouveaux poissons détectés, et suivis, sont inclus ou non en fonction de leur ressemblance en terme de distance de Fôrstner. Lorsqu'un nouveau poisson détecté est très différent en apparence des poissons déjà détectés, une nouvelle classe est créée.

En terme scientifique, la distance de Fôrstner est une métrique des matrices de covariance qui est décrite dans la publication de Wolfgang Fôrstner et Boudewijn Monnen, « A Metric for Covariance Matrices », Institut fur Photogrammetrie, Universitat Bonn. Une matrice de covariance est un outil statistique couramment manipulé dans le domaine du traitement de l'image. En terme simplifié, la distance de Fôrstner d(A,B) entre deux images correspondant aux deux trames consécutives est une mesure spécifique de l'écart entre les matrices de covariance A et B de ces images et peut être considéré comme un estimateur de la différence entre ces deux images (si la distance de Fôrstner d(A,B) n'est pas importante, les images se ressemblent beaucoup). En plus, la distance de Fôrstner d(A,B) dispose de toutes les propriétés d'une distance, à savoir :

- d(A,A)=d(B,B)=0

- d(A,B) = d(B,A)

- d(A,B)>0.

En outre, il est à noter que la métrique des matrices de covariance correspondant à la distance de Fôrstner est invariante en rotation et en translation, ce qui signifie que si B est une matrice de covariance correspondant à la même image que la matrice de covariance A mais avec une rotation ou une translation, ça résulte à l'équation suivante : d(A,B) = d(A,A) = 0.

La figure 5 illustre un quatrième mode de réalisation d'un dispositif 500 selon l'invention. Le dispositif 500 comporte des moyens de positionnement 600, sous forme de perche, présentant une extrémité 602. Les moyens de positionnement 600 comportent un tube 604, dit tube extérieur, destiné à être manipulé par un utilisateur et un tube 606, dit tube intérieur, destiné à être solidarisé à la partie arrière du dispositif 500. Les deux tubes présentent une section carrée.

Le tube intérieur 606 est monté coulissant à l'intérieur du tube extérieur 604, de telle sorte que la face arrière du dispositif 500 peut être éloignée ou rapprochée de l'extrémité 602.

Par ailleurs, le tube extérieur 604 présente des couples de trous disposés le long de l'axe longitudinal du tube, au nombre de quatre sur la figure 5. Les couples de trous comportent deux trous disposés face à face, radialement par rapport à l'axe longitudinal du tube extérieur 604.

Le tube intérieur 606 présente un couple de trous, comportant deux trous disposés radialement face à face par rapport à l'axe longitudinal du tube intérieur 606.

Les moyens de positionnement comportent en outre une tige de blocage 608. La tige de blocage 608 est agencée pour pouvoir être sélectivement insérée entre le couple de trous du tube intérieur 606 et l'un des couples de trous du tube extérieur 604.

Les moyens de positionnement 600 permettent ainsi d'arrêter le déplacement axial du tube intérieur 606 par rapport au tube extérieur 604.

Les moyens de positionnement 600 permettent ainsi de positionner la cible et la caméra à distance de ladite extrémité 602.

Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Les moyens de positionnement qui sont décrits en figure 5, peuvent, par exemple, être combinés à l'un quelconque des dispositifs décrits en référence aux figures 1 à 3.