Procédé de traitement de paramétrage, dispositif, système et programme correspondant

1. Domaine technique

La divulgation se rapporte au domaine de la cartographie mobile. Plus précisément, la divulgation se rapporte au domaine de la captation et du traitement de données issues de systèmes de cartographie mobile. Plus particulièrement encore, la divulgation concerne le paramétrage de captures d'images issues d'un système de cartographie mobile muni d'au moins trois dispositifs de prise de vue.

2. Technique antérieure

Des systèmes de cartographie mobile sont développés depuis de nombreuses années. De tel systèmes permettent d'obtenir des données tridimensionnelles relativement aux environnements cartographiés. Diverses technologies peuvent être mise en œuvre au sein d'un système de cartographie mobile pour obtenir ces données tridimensionnelles. Notamment, il est possible d'utiliser caméras panoramiques. Les caméras panoramiques sont souvent configurées sur le même principe : un nombre prédéterminé de dispositifs de prise de vues individuels (des caméras) sont répartis sur une demi-sphère, par exemple six, cinq d'entre eux sont placés sur un même plan horizontal en cercle et le sixième est orienté vers le haut pour compléter le panorama.

Bien qu'intéressante d'un point de vue théorique, ces caméras panoramiques, qui embarquent plusieurs dispositifs de prise de vue individuels, souffrent de plusieurs problèmes. En effet, en premier lieu, il est nécessaire de valider la synchronisation temporelle de plusieurs dispositifs de prise de vue individuels, de sorte à assurer que les images soient captées au même moment par les dispositifs de prise de vue. Pour ce faire, une solution consiste à fixer des valeurs de gain et de temps d'exposition pour les dispositifs de prise de vue de manière arbitraire. Cependant, la qualité des images s'en ressent nettement, particulièrement dans des situations de faible ou de forte luminosité par exemple. Une autre solution consiste à utiliser un calculateur annexe au système pour régler ce problème d'adaptabilité synchronisé. Par exemple, la société lnsta360 (lnsta360, 2022) embarque un calculateur GPU puissant pour traiter les images des dispositifs de prise de vue embarques. Ce calculateur contrôle les flux et homogénéise les paramètres des dispositifs de prise de vue via un traitement d'image embarqué. Le principe est proche du mode « automatique » des caméras numériques, il consiste à utiliser la prise d'image courante pour estimer les nouveaux paramètres de l'image suivante. Cette solution cependant est gourmande en énergie et par ailleurs alourdit l'équipement qui est porté, par exemple par un opérateur à pied : Il faut embarquer, dans le système, le calculateur, ainsi qu'une alimentation électrique dimensionnée pour ce calculateur. Par ailleurs, quels que soient les algorithmes choisis (FLIR, 2017) ou (Bernacki, 2020), le principe général reste le même et la latence sur l'adaptation des paramètres est inhérente à ce principe qui consiste à asservir les paramètres sur la prise d'image. Un changement rapide de condition lumineuse (passage dans un tunnel, changement brutal des conditions météorologiques) entraine un temps d'adaptation se traduisant par des images inexploitables le temps de converger vers les bons paramètres.

Il est donc nécessaire de prévoir une solution permettant tout à la fois de déterminer précisément les conditions de prise de vue du dispositif de cartographie mobile au cours de son déplacement tout en évitant les problématiques posées par les solutions de l'art antérieur.

3. Résumé de l'invention

La technique conçue par les inventeurs a été testée pour répondre au moins en partie aux problématiques posées par l'art antérieur. Ainsi, la présente divulgation se rapporte à un

Procédé de paramétrage d'un système comprenant un ensemble de N dispositifs de prise de vue physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir un angle de prise de vue global prédéterminé. Selon l'invention un tel procédé comprend : une étape de mesure, à partir d'un ensemble de N-l capteurs de luminosité physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir l'angle de prise de vue global prédéterminé, chaque capteur de l'ensemble de capteurs étant individuellement connecté à un microcontrôleur, d'au moins une donnée représentative de la luminance perçue par chaque capteur de luminosité ; une étape de détermination, par le microcontrôleur, à partir des données représentative de la luminance perçue par chaque capteur de luminosité, d'un temps d'exposition des N dispositifs de prise de vue ; une étape de paramétrage de l'ensemble des N dispositifs de prise de vue, à l'aide du temps d'exposition, le paramétrage étant effectué par le microcontrôleur, auquel chaque dispositif de prise de vue de l'ensemble des N dispositifs de prise de vue est connecté.

Ainsi, il est possible de paramétrer simplement, et à la volée, de multiples dispositifs de prise de vue de sorte à obtenir une prise de vue « globale » homogène quelles que soient les conditions de prise de vue. Selon une caractéristique particulière, l'étape de mesure comprend, pour chaque capteur de luminosité du système : une étape d'obtention d'un nombre prédéterminé de valeurs d'intensité large bande mesw, dans la longueur d'onde de 400nm à 950nm, représentative de la luminance exprimée proportionnellement en lux ; une étape d'obtention d'un nombre prédéterminé de triplets de valeurs de température de couleur, mes _R mesc et mes _B , exprimée proportionnellement en lux ; au moins une étape de transmission de ces valeurs au microcontrôleur.

Selon une caractéristique particulière l'étape de détermination d'un temps d'exposition comprend : une étape de calcul d'une valeur compilée Mw des données représentatives de la luminance ; une étape de calcul du temps d'exposition t _e selon la formule suivante :

Dans laquelle Tmax est représentatif d'un temps maximal d'exposition prédéterminé.

Selon une caractéristique particulière l'étape de calcul de la valeur compilée Mw des données représentatives de la luminance consiste en un calcul d'une valeur moyenne des données représentatives de la luminance.

Selon une caractéristique particulière, postérieurement à l'étape de détermination du temps d'exposition, le procédé comprend une étape d'ajustement d'un gain analogique g de chaque dispositif de prise de vue, selon la formule

Selon une caractéristique particulière, l'étape de mesure comprend en outre une étape de détermination d'une fréquence de la lumière ambiante.

Selon une caractéristique particulière, le procédé comprend en outre, pour chaque dispositif de prise de vue, une étape de détermination de la balance des blancs en fonction des triplets de valeurs de température de couleur mes _R mesc et mes _B .

Selon une caractéristique particulière, l'étape de détermination de la balance des blancs comprend : pour chaque capteur, une étape de calcul d'un triplet de valeurs moyennes M' _R , M'G et M' _B , du capteur courant « i », M' _R correspondant à la valeur moyenne des valeurs mes _R ,, M'G correspondant à la valeur moyenne des valeurs mesc„, M' _B correspondant à la valeur moyenne des valeurs mes _B , une étape de calcul d'une valeur compilée Mx des moyennes M'x, et ce pour chaque composante, en fonction des triplets de valeurs moyennes ; une étape de calcul de deux ratios r _G / _R et r _G / _B de chaque dispositif de prise de vue « j », selon les formules : et _G dans lesquelles les coefficients k, et les bais sont prédéterminés à l'étalonnage de chaque dispositif de prise de vue.

Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un système de caméra panoramique comprenant un ensemble de N dispositifs de prise de vue physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir un angle de prise de vue global prédéterminé. Un tel système comprend : un microcontrôleur ; un ensemble de N-l capteurs de luminosité physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir l'angle de prise de vue global prédéterminé, chaque capteur de l'ensemble de capteurs étant individuellement connecté au microcontrôleur ; et caractérisé en ce que chaque dispositif de prise de vue de l'ensemble des N dispositifs de prise de vue est individuellement connecté au microcontrôleur pour recevoir, de la part de ce microcontrôleur des paramètres de prise de vue déterminés en fonction de données de luminance captées depuis l'ensemble de N-l capteurs de luminosité et traitées par le microcontrôleur.

Selon une implémentation préférée, les différentes étapes des procédés selon la présente divulgation sont mises en œuvre par un ou plusieurs logiciels ou programmes d'ordinateur, comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données d'un terminal d'exécution selon la présente technique et étant conçu pour commander l'exécution des différentes étapes des procédés, mis en œuvre au niveau d'un dispositif de cartographie mobile, d'un serveur distant et/ou d'une chaîne de blocs, dans le cadre d'une répartition des traitements à effectuer et déterminés par un code source scripté ou un code compilé. En conséquence, la présente technique vise aussi des programmes, susceptibles d'être exécutés par un ordinateur ou par un processeur de données, ces programmes comportant des instructions pour commander l'exécution des étapes des procédés tel que mentionnés ci-dessus.

Un programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.

La présente technique vise aussi un support d'informations lisible par un processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus.

Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou terminal capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un support mobile (carte mémoire) ou un disque dur ou un SSD.

D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique, optique et/ou sonore, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon la présente technique peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

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

Selon un exemple de réalisation, la présente technique est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme « module » peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels.

Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel est exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, set-top-box, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.). De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc.

Chaque composante du système précédemment décrit met bien entendu en œuvre ses propres modules logiciels.

Les différents modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont combinables entre eux pour la mise en œuvre de la présente technique.

4. Brève description des dessins

D'autres buts, caractéristiques et avantages de la technique décrite 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 : la figure 1 représente le système de manière schématique ; la figure 2 représente le système dans lequel des dispositifs de flash sont adjoints ; la figure 3 représente le système pour une synchronisation avec une fréquence de lumière ambiante ; la figure 4 représente le procédé de paramétrage ; la figure 5 représente une architecture physique simplifiée d'un dispositif dans lequel les procédés et systèmes précédemment décrits peuvent être mis en œuvre.

5. Description détaillée

5.1. Principe général

Comme explicité précédemment, le principe général mis en œuvre par les inventeurs consiste à coupler une caméra large champs de vue (i.e. un système comprenant une pluralité de dispositifs de prise de vue individuels placées sur un même plan horizontal) avec une pluralité de capteurs de lumière ambiante, qui sont également placés sur un même plan horizontal. Les capteurs de luminosité et les dispositifs de prise de vue individuels sont gérés à l'aide d'un microcontrôleur. Ce microcontrôleur reçoit, en temps réel, les mesures en provenance des capteurs de luminosité. Ce microcontrôleur commande, également en temps réel, le déclenchement des dispositifs de prise de vue individuels en fonction des mesures relevées depuis les différents capteurs de luminosité. Selon la présente, le système est doté d'au moins trois capteurs de luminosité. Dans le cas où le système de caméras est panoramique (champ de vue de 360°, les dispositifs de prise de vue individuels étant placés sur un même plan horizontal en cercle), au moins trois capteurs de luminosité sont associés pour couvrir un champ de vue panoramique (avec un champ de vue approximatif de 120° pour chaque capteur de luminosité situé derrière un optique standard, également placé sur un même plan horizontal en cercle).

Les capteurs de luminosité sont utilisés pour récupérer une mesure absolue des caractéristiques de l'environnement en termes de luminosité, de température de couleur d'éclairage, de scintillement (éclairage artificiel au néon par exemple). Dans un exemple de réalisation, chaque capteur de luminosité peut fournir des mesures sur six canaux de lumière ambiante simultanés permettant de calculer l'éclairement, la chromaticité et la température de couleur (un canal large bande (Wideband), un canal « Clear », un canal « Leakage », trois canaux (R/G/B)).

La figure 1 schématise le système qui a été développé par les inventeurs. Une pluralité de dispositifs de prise de vue individuels (quatre sont représentées, Cl, C2, C3, C4) est utilisée pour effectuer une prise de vue panoramique, dans un système de prise de vue panoramique. Ces dispositifs de prise de vue individuels sont physiquement alignés, dans un même plan horizontal, et leur nombre est fonction de l'angle de vue de chacun d'entre eux (dans l'exemple présenté dans la figure 1, l'angle de vue serait d'au moins 90° par dispositif de prise de vue individuel, ceux-ci étant orientées de 90° l'un par rapport à l'autre). Les dispositifs de prise de vue individuels sont commandés par un microcontrôleur (pC) qui est en charge d'une part de fixer les paramètres de prises de vue et d'autre part de déclencher les prises de vue en tant que telle, selon une fréquence prédéterminée. Le flot optique obtenu à partir de ces dispositifs de prise de vue individuels n'est pas traité par le microcontrôleur lui-même. Il est traité par un autre dispositif qui n'est pas l'objet de l'invention. Le système est également muni de capteurs de luminosité (trois sont représentés, Al, A2 et A3). Chaque capteur couvre approximativement un champ de vue de 120°, permettant de couvrir le même champ que les dispositifs de prise de vue individuels.

D'une manière générale, le système, s'il n'est pas panoramique, comprend autant de capteurs nécessaires à une couverture de champ identique à la couverture de champs des dispositifs de prise de vue individuels. Il est possible par exemple de construire un système de prise de vue à 180°, comprenant trois dispositifs de prise de vue individuels et deux ou trois capteurs de luminosité. D'une manière générale également, il y autant de capteurs de luminosité qu'il y a de dispositifs de prise de vue ou au minimum un capteur de luminosité de moins qu'il y a de dispositifs de prise de vue. La mesure absolue de la luminance (Cd/m ² , W/m ² /sr, photons/s/m ² /sr) donnée par un capteur de luminosité installé sur le système est linéaire avec la quantité de lumière ambiante. Les inventeurs ont utilisé cette caractéristique pour mettre en œuvre un procédé de paramétrage de prise de vue adapté, permettant de contrer un certain nombre d'inconvénients de l'art antérieur. Ainsi, le microcontrôleur, en récupérant les mesures des capteurs de luminosité effectue des calculs basés sur les valeurs mesurées pour d'obtenir un temps d'exposition unique (mais astucieusement déterminé) pour les dispositifs de prise de vue individuels du système, maximisant la qualité des images et minimisant le temps d'exposition des capteurs de ces dispositifs de prise de vue individuels. Ainsi, par exemple, dans le cas où le temps d'exposition idéal (calculé par le microcontrôleur) dépasse une valeur maximale autorisée (par exemple un seuil limite pour éviter le flou de bougé, configuré au sein du microcontrôleur), le procédé comprend une étape d'ajustement des gains des dispositifs de prise de vue individuels. La mesure de la température de couleur, qui permet également de déduire une valeur absolue pour modifier les paramètres de la balance des blancs de chaque dispositif de prise de vue individuel, est mise en œuvre dans une étape subséquente, pour affiner les paramètres de chaque dispositif de prise de vue individuel.

Dans un exemple de réalisation, les différentes mesures des capteurs sont utilisées pour déterminer une moyenne de mesure. Cet exemple de réalisation est orienté vers une prise de vue cadencée et synchronisée de l'ensemble des dispositifs de prise de vue individuels du système. La cadence retenue peut par exemple être de 25 images par seconde. D'autres cadences peuvent être retenues en fonction des conditions de mise en œuvre opérationnelles.

Également en fonction des conditions opérationnelles, et dans un exemple de réalisation complémentaire exposé en figure 2, le système comprend des dispositifs de flash à diode électroluminescente de puissance (quatre sont représentés, Fl, F2, F3, F4). Dans un exemple, il y a autant de de dispositifs de flash à diode électroluminescente de puissance qu'il y a de dispositifs de prise de vue individuels dans le système. Ces dispositifs de flash sont donc répartis sur un même plan horizontal, par exemple en cercle, pour produire un éclairage d'appoint pendant la prise de vue réalisée par chaque dispositif de prise de vue individuel. Chaque dispositif de flash est relié au microcontrôleur et reçoit, depuis celui-ci, un signal de déclenchement, selon la même cadence de déclenchement que celle des prises de vue.

Ainsi, le système proposé permet de réduire de manière importante la latence dans l'adaptation des paramètres dans des environnements fortement dynamiques en lumière (entrée ou sortie de tunnel, passage intérieur/extérieur, éclairage artificiel, etc.), et ce en temps réel. Les paramètres sont appliqués immédiatement aux images en cours de captation. Autrement dit, la mise à jour des paramètres est calculée pour l'image en cours d'acquisition et ne n'implique pas, comme dans d'autres systèmes, que les paramètres soient calculés pour l'image suivante en fonction de l'image courante.

De plus, contrairement aux systèmes qui embarquent des processeurs graphiques puissants (GPU) ou des FPGA configurés à façon, la charge de calcul pour la mise en œuvre du procédé décrit est limitée, et ce même lorsque la résolution des dispositifs de prise de vue individuels est augmentée. Ainsi, même avec des solutions embarquant des capteurs de très haute résolution, la solution offerte par le système de l'invention ne pose pas de problème de gestion de grandes quantités de données. De plus, il n'y a pas de développement lourd à chaque changement de référence de dispositif de prise de vue individuel. Alors que dans le cadre d'un module FPGA, le changement des dispositifs de prise de vue individuels implique une refonte totale, nécessitant de nouveau développements sur le FPGA pour s'adapter aux nouvelles résolutions, la solution offerte par l'invention est économe en ressources et ne nécessite pas de refonte du système, mais uniquement, comme cela est explicité par la suite, un paramétrage initial des nouveaux dispositifs de prise de vue individuels à utiliser.

Par ailleurs, comme indiqué précédemment, la balance des blancs est, dans le cas du système proposé, traitée de manière absolue pour chaque dispositif de prise de vue individuel. Alors que les algorithmes de l'art antérieur adaptent les ratios de gain entre les bandes de couleur pour produire des images globalement « blanches » en moyenne (ce qui ne correspond pas forcément à la réalité compte-tenu de la température de l'éclairage extérieur), l'invention traite ce paramètre pour qu'il corresponde à la réalité de l'éclairage du point de vue de chaque dispositif de prise de vue individuel, indépendamment des autres.

Par exemple, dans le cas de prise d'image en intérieur, certaines sources lumineuses comme les éclairages au néon peuvent scintiller du fait de l'alimentation secteur à 50Hz. L'émission lumineuse se retrouve alors à 100Hz, sur chaque crête (positive ou négative) du courant alternatif. Dans le cas de caméra très haute résolution, un flou de bougé peut rapidement présent avec des temps d'exposition relativement court. Une caméra peut en effet exposer sur 2ms et peut alors capter des images successives avec une source lumineuse totalement différente en fonction de la fréquence de prise de vue (produisant un effet stroboscopique). En d'autres termes, le scintillement est décalé par rapport à la prise de vue : la première prise de vue peut être effectuée dans l'intervalle où il n'y a pas de scintillement, entraînant ainsi un « mauvais » calcul du système pour la prise de vue suivante (temps d'exposition trop long), qui peut entrainer une surexposition.

Fort de cette problématique additionnelle, les inventeurs ont, à l'aide du système proposé, mesuré le scintillement ambiant produit par l'éclairage. Le principe en est exposé en figure 3. Cette fréquence (FL), une fois mesurée, est utilisée pour asservir l'ensemble des horloges de déclenchement du microcontrôleur et synchroniser les périodes d'exposition (pe) des dispositifs de prise de vue individuels (Cl, ...) sur les périodes d'éclairage de l'environnement, compte tenu de la fréquence (FL) de la lumière ambiante, minimisant la nécessité d'éclairer la scène. S'il advient que l'éclairage de la scène est tout de même nécessaire, le déclenchement des dispositifs de flash de puissance est asservi à la prise de vue, comme cela a été explicité précédemment. Ainsi, la solution apporte :

Une mesure absolue de la lumière ambiante permettant de conserver une cohérence dans le temps du flux image de tous les dispositifs de prise de vue individuels, en influençant les temps d'exposition, les gains électroniques, les paramètres de balance des blancs ;

Une synchronisation simultanée de tous les dispositifs de prise de vue individuels sur des paramètres communs ;

Une réactivité instantanée par rapport aux conditions extérieures de lumière en éliminant les seuils et les filtres des fonctions « automatiques » d'exposition des caméras ;

Une configuration ajustable et indépendante du matériel (solution évolutive en termes de nombre de caméras et de la résolution des caméras) ;

Une architecture légère, bas-coût et peu gourmande en ressource de calcul ;

Une capacité de mesure à haute fréquence décorrélé des temps d'expositions de caméras, pouvant donc contrôler le déclenchement et l'extension automatique de sources lumineuses additionnelles.

Ainsi, en relation avec la figure 4, l'invention se rapporte également à un procédé de paramétrage d'un système comprenant un ensemble de N dispositifs de prise de vue physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir un angle de prise de vue global prédéterminé. Un tel procédé comprend, : une étape de mesure (10), à partir d'un ensemble de N-l capteurs de luminosité (Al, A2, ...) physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir l'angle de prise de vue global prédéterminé, chaque capteur de l'ensemble de capteurs étant individuellement connecté au microcontrôleur (qC), d'au moins une donnée représentative de la luminance (Wl, W2, ...) perçue par chaque capteur de luminosité ; une étape de détermination (20), par le microcontrôleur (qC), à partir des données représentative de la luminosité (Wl, W2, ...) perçue par chaque capteur de luminance, d'un temps d'exposition (TE) des N dispositifs de prise de vue ; une étape de paramétrage (30) de l'ensemble des N dispositifs de prise de vue, par le microcontrôleur (qC), auquel chaque dispositif de prise de vue de l'ensemble des N dispositifs de prise de vue est connecté, à l'aide du temps d'exposition (TE).

Ainsi, il est possible, grâce à cette technique, d'obtenir, à peu de frais, un système qui d'une part n'est pas gourmand en énergie, ne nécessite pas de matériels complémentaires coûteux et qui produit des prises de vues de qualité égale, quelles que soient les conditions d'éclairage.

5.2. Description d'un exemple de réalisation

Dans cette section, on décrit la mise en œuvre du paramétrage des dispositifs de prise de vue individuels (qui sont par exemple des caméras), en vue de déterminer un temps d'exposition pour une prise de vue individuelles, ainsi qu'une balance des blancs. On suppose que la prise de vue individuelle est réalisée à une certaine fréquence (par exemple vingt-cinq prises de vue par seconde dans un objectif de production d'une flux vidéo, cinq images par seconde dans un objectif de cartographie d'un espace donné). Il est également possible de déterminer qu'autres fréquences d'acquisition d'images en fonction des besoins. Pour la cadence d'acquisition (de prise de vue) requise il est donc nécessaire de fournir, à chaque dispositif de prise de vue, des paramètres d'acquisition a minima selon cette fréquence.

Dans l'exemple d'implémentation présenté ici, un capteur de luminosité fonctionne à 50Hz sur un temps d'exposition de 2ms. L'objectif étant d'homogénéiser les prises d'image des dispositifs de prise de vue, les inventeurs ont décidé d'appliquer les mêmes paramètres à chacun d'entre eux. En revanche, certains paramètres de calibrage (initiaux) rendent chaque dispositif de prise de vue unique. Les inventeurs ont déterminé que, dans le cas d'un ensemble synchronisé de dispositifs de prise de vue fonctionnant à une certaine fréquence d'acquisition d'images (fim), les capteurs de luminosité, qui sont synchronisés sur la même horloge, peuvent optionnellement fonctionner sur une fréquence plusieurs fois supérieure (par exemple 5 à 10 fois supérieure) pour lisser les prises de mesure sur une fenêtre glissante de plusieurs valeurs consécutives.

Pour chaque capteur de luminosité du système, les mesures suivantes sont par exemple exploitées : Une mesure d'intensité large bande mesw (longueur d'onde de 400nmà 950nm), exprimée proportionnellement en lux ;

Trois mesures mes _R , mesc et mes _B pour déterminer la température de couleur, exprimée proportionnellement en lux.

Comme ces mesures sont réalisées à une fréquence d'horloge dix fois supérieure à celle de l'acquisition d'images, une valeur moyenne est calculée, par capteur M'w, M' _R , M'G et M' _B ., « i » représentant l'indice du dispositif de prise de vue (l<=i<=N).

À partir de ces moyennes de mesures, obtenues pour chaque capteur, la détermination du temps d'exposition de dispositifs de prise de vue est mise en œuvre. Plus particulièrement on détermine le temps d'exposition et on ajuste le gain analogique des (capteurs CMOS des) dispositifs de prise de vue.

Selon l'invention, le gain analogique est minimisé pour éliminer le bruit électronique des capteurs CMOS. L'algorithme consiste donc à favoriser le réglage du temps d'exposition (t _e ) avant de devoir ajuster le gain (g). Dans le cas d'une application mobile (c'est-à-dire d'un système en mouvement), il est possible de définir une valeur limite d'exposition afin de limiter le flou de bouger. Ce seuil est dénommé T _ma x. Ce seuil T _ma x.peut également dépendre de la valeur limite d'exposition nécessaire à la tenue de la fréquence d'acquisition en fonction des conditions de mise en œuvre.

La détermination du temps d'exposition (t _e ) comprend : une étape de calcul d'une valeur compilée Mw des moyennes d'intensité large bande M'w ; une étape de calcul du temps d'exposition t _e selon la formule suivante : une étape d'ajustement du gain analogique g, selon la formule suivante, peut ensuite être effectuée :

Postérieurement à l'obtention de ces valeurs, principalement du temps d'exposition (t _e ), l'étape de paramétrage de l'ensemble des /V dispositifs de prise de vue est effectuée par le microcontrôleur fjizÇ), auquel chaque dispositif de prise de vue est connecté. Si la valeur de gain doit également être fixée, le paramétrage du gain (g) est également effectué dans cette étape de paramétrage. En fonction des exemples de réalisation, l'étape de calcul de la valeur compilée Mw des moyennes d'intensité large bande M'w peut consister, elle-même, en un calcul de moyenne. Auquel cas :

Dans d'autres conditions opérationnelles, la valeur maximale ou minimale ou toute autre calcul adéquat peut être effectué dans l'objectif d'obtenir une valeur d'intensité valeur compilée Mw commune sur la base de laquelle le calcul du temps d'exposition est effectué.

Postérieurement ou subséquemment au calcul du temps d'exposition, un réglage commun de balance des blancs est également effectué. Le réglage de la réponse en couleur d'une caméra numérique consiste à régler deux ratios dans les paramètres de celle-ci. Ces deux ratios peuvent être différents selon le choix des fabricants. Pour les besoins de la présente, on considère que le dispositif de prise de vue exploite les ratios suivants :

Cela signifie qu'il est possible d'ajuster la balance des blancs du dispositif de prise de vue en modifiant le facteur multiplicatif des pixels verts (G) par rapport aux pixels rouges (R) et aux pixels bleus (B). Il est entendu que la réponse d'un premier dispositif de prise de vue dans des conditions spécifiques ne sera pas identique à la réponse d'un deuxième dispositif de prise de vue dans ces mêmes conditions. Un étalonnage est ainsi effectué en amont pour permettre à un deuxième dispositif de prise de vue de fournir la même réponse qu'un autre deuxième dispositif de prise de vue. L'étalonnage est effectué en déterminant deux paramètres k et b, pour chaque ratio et pour chaque dispositif de prise de vue. Le microcontrôleur du système comprend donc, en mémoire, pour chaque dispositif de prise de vue, les paramètres k et b nécessaires aux calculs des deux ratios r _G / _R et r _G / _B de chaque dispositif de prise de vue, selon la formule :

A l'aide des capteurs de luminosité, on calcule, pour chaque capteur, une valeur moyenne M' _R , M'G et M'B., « i » représentant l'indice du dispositif de prise de vue (l<=i<=N).

La deuxième étape du calcul de la balance des blancs consiste à calculer une valeur compilée Mx des moyennes M'x, et ce pour chaque composante (R, G, B).

En fonction des exemples de réalisation, l'étape de calcul de la valeur compilée Mx des composantes R, G, B (M'x) peut consister, elle-même, en un calcul de moyenne. Auquel cas : Dans d'autres conditions opérationnelles, la valeur maximale ou minimale ou toute autre calcul adéquat peut être effectué dans l'objectif d'obtenir une valeur compilée Mx commune sur la base de laquelle le calcul des ratios est effectué.

La troisième étape du calcul de la balance des blancs consiste à calculer les deux ratios r _G / _R et r _G / _B de chaque dispositif de prise de vue, selon la formule précédemment présentée :

Et

Postérieurement à l'obtention de ces ratios, l'étape de paramétrage de l'ensemble des N dispositifs de prise de vue est effectuée par le microcontrôleur faC). A la différence du temps d'exposition (t _e ), cependant, chaque dispositif de prise de vue reçoit deux valeurs de ratio qui lui est propre et qui dépendent de l'étalonnage effectué sur le dispositif de prise de vue lors de la construction du système par exemple.

Ainsi, selon l'invention, grâce au couplage effectué entre un microcontrôleur faC), des dispositifs de prise de vue (Cl, ...) connectés à ce microcontrôleur faC) et des capteurs de luminosité (Al, ...), il est possible de disposer d'un système efficace et peu cher pour la prise de vue synchronisée, cadencée et dans lequel chaque image de chaque dispositif de prise de vue bénéficie d'une qualité identique aux autres. La logique implantée sur le microcontrôleur faC), est simple à mettre en œuvre, peu gourmande en ressources et ne nécessite donc pas d'alimentation supplémentaire. Le système, au final est peu onéreux et flexible puisqu'il est possible de changer les dispositifs de prise de vue sans changer la logique du microcontrôleur. Seuls des paramètres initiaux (comme les deux paramètres k et b) sont mis à jour dans le système.

Quels que soient les modes de réalisation, le paramétrage des dispositifs de prise de vue peut être mis en œuvre en un bloc (i.e. l'ensemble des paramètres est fourni après que tous aient été calculés) ou bien en séquence (chaque paramètre, temps d'exposition, gain, balance des blancs) est fourni au fur et à mesure que les calculs sont effectués. Lorsque tous les paramètres sont fournis, et en fonction de la fréquence de prise de vue (notamment en fonction du nombre d'image par seconde à acquérir, ainsi que de la fréquence de la lumière ambiante par exemple), le microcontrôleur déclenche la prise de vue synchrone des dispositifs de prise de vue. Lorsqu'aucun dispositif de flash n'est mis en œuvre, les mesures en provenance des capteurs peuvent continuer à être obtenues par le microcontrôleur, en parallèle des prises de vues, afin par exemple d'augmenter ou de maintenir la fréquence de prise de vue paramétrée à l'origine. 5.3. Autres caractéristiques et avantages

On présente, en relation avec la figure 5, une architecture simplifiée d'un dispositif de cartographie mobile (TProf) apte à effectuer tout ou une partie du traitement tel que présenté précédemment. Un dispositif de cartographie mobile comprend un premier module électronique comprenant une mémoire 51, une unité de traitement 52 équipée par exemple d'un microprocesseur, et pilotée par un programme d'ordinateur 53. Le dispositif de cartographie mobile comprend optionnellement, pour des fonctionnalités de sécurité (par exemple pour éviter le vol de matériels ou la compromission des données stockées), comme la génération de matériels cryptographiques, un deuxième module électronique comprenant une mémoire sécurisée 54, qui peut être fusionnée avec la mémoire 51 (comme indiqué en pointillés, dans ce cas la mémoire 51 est une mémoire sécurisée), une unité de traitement sécurisée 55 équipée par exemple d'un microprocesseur sécurisé et de mesure physiques de protection (protection physique autour de la puce, par treillis, vias, etc. et protection sur les interfaces de transmission de données, éventuellement fusionnée avec l'unité de traitement 52), et pilotée par un programme d'ordinateur 56 spécifiquement dédié à cette unité de traitement sécurisée 55, ce programme d'ordinateur 56 mettant en œuvre tout ou une partie du procédé de traitement tel que précédemment décrit. Le groupe composé de l'unité de traitement sécurisée 55, de la mémoire sécurisée 54 et du programme d'ordinateur dédié 56 constitue le module sécurisé (PS) du dispositif de cartographie mobile. Dans au moins un mode de réalisation, la présente technique est mise en œuvre sous la forme d'un ensemble de programmes installés en partie ou en totalité sur cette portion sécurisée du dispositif de cartographie mobile. Dans au moins un autre mode de réalisation, la présente technique est mise en œuvre sous la forme d'un composant dédié (CpX) pouvant traiter des données des unités de traitement et installé en partie ou en totalité sur la portion sécurisée du dispositif de cartographie mobile. Par ailleurs, le dispositif comprend également des moyens de communication (CIE) se présentant par exemple sous la forme de composants réseaux (Wi-Fi, 3G/4G/5G, filaire, RFID/NFC, Bluetooth, BLE, LPWan, VLC, etc.) qui permettent au dispositif de recevoir des données (I) en provenance d'entités connectées à un ou plusieurs réseaux de communication et des transmettre des données traitées (T) à de telles entités.

Un tel dispositif comprend en outre un système conforme à l'invention comprenant : un ensemble comprenant de dispositifs de prise de vue physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir un angle de prise de vue global prédéterminé ; un ensemble de capteurs de luminosité physiquement alignés et répartis dans un même plan horizontal de sorte à couvrir l'angle de prise de vue global prédéterminé, chaque capteur de l'ensemble de capteurs étant individuellement connecté à un microcontrôleur des moyens de calcul, sous la forme d'un programme implanté sur le microcontrôleur, des paramètres de prise de vue des dispositifs de prise de vue, en fonction des valeurs obtenues à partir des capteurs de luminosité ; des moyens de synchronisation des déclenchements des prise de vue en fonction des paramètres de prise de vue implantés.

Ces moyens peuvent être complétés par des moyens de d'éclairage additionnels, éclairant la scène couverte par l'angles de prise vue global et déclenchables, en fonction des valeurs mesurées par les capteurs, selon une fréquence prédéterminée.