[0001] La présente invention concerne un procédé de surveillance par drone d’une zone à surveiller ayant au moins une partie bordée extérieurement par une zone interdite de surveillance. L’invention concerne également un drone volant autonome apte à mettre en oeuvre le précédé de surveillance précédente.

[0002] L’invention concerne plus particulièrement le domaine de la surveillance de sites par des drones aériens autonomes (UAV pour Unmanned aerial véhiculé).

[0003] Les organismes de protection de données personnelles régulent la capture d’image sur l’espace public et sur l’espace privé tiers qui sont qualifiés, par la suite, de « zones interdites de surveillance ».

[0004] En France, les règles divergent selon qu’une caméra filme le domaine public ou le domaine privé d’un tiers.

[0005] Ainsi, il est formellement interdit de filmer tout espace appartement au domaine privé d’un tiers. En effet, cela permettrait de façon certaine de collecter des informations privées. Ces zones interdites de surveillance sont dites « interdites de captation ».

[0006] C’est pourquoi il convient de mettre en place une méthode dont l’objectif est de s’assurer que la caméra ne puisse pas filmer un espace privé.

[0007] Pour le domaine public, il n’est pas formellement interdit de le filmer, sous réserve que l’on ne puisse ni reconnaître ni identifier un individu. Ces zones interdites de surveillance sont dites « interdites de reconnaissance ».

[0008] En d’autres termes, s’agissant du domaine public, une caméra peut permettre de « détecter » un individu (la caméra permet de voir la présence d’un individu), mais elle ne doit pas permettre de « reconnaître » un individu (la caméra permet de détecter la présence d’un individu et de reconnaître qu’il s’agit de « monsieur X »), ni d’identifier un individu au sein d’un groupe (la caméra permet de détecter la présence de plusieurs individus, et de retrouver, reconnaître et localiser « monsieur X » au milieu de la foule).

[0009] À cette fin, les organismes nationaux ont défini des seuils de qualité d’image permettant de réaliser ces différentes actions. [0010] En France, la CNIL considère que :

• dans une image dans laquelle 25 pixels représentent un mètre à échelle réelle, on dispose de suffisamment d’information pour réaliser une détection. On fixe donc le seuil de détection à une résolution d’image de 25 pixels par mètre

(ppm).

• dans une image dans laquelle 100 pixels représentent un mètre à échelle réelle, on dispose de suffisamment d’information pour réaliser une reconnaissance. On fixe donc le seuil de reconnaissance à une résolution d’image de 100 pixels par mètre (ppm).

• dans une image dans laquelle 400 pixels représentent un mètre à échelle réelle, on dispose de suffisamment d’information pour réaliser une identification. On fixe donc le seuil d’identification à une résolution d’image de 400 pixels par mètre (ppm).

[0011] En France, seules les autorités publiques (les mairies notamment) peuvent filmer la voie publique. Ni les entreprises ni les établissements publics ne peuvent filmer la voie publique. Ils ont seulement l’autorisation de filmer les abords immédiats de leurs bâtiments et installations (la façade extérieure par exemple, mais pas la rue en tant que telle) s’ils sont susceptibles d’être exposés à des actes de malveillance.

[0012] Cela vaut plus généralement pour la surveillance de sites bordés, au moins en partie, par de l’espace public et/ou par de l’espace privé tiers, communément appelés par la suite « zone interdite de surveillance ».

[0013] Ainsi, les caméras ne doivent pas permettre de visualiser l’intérieur des immeubles d’habitation privés tiers alentours.

[0014] Des procédés de masquage irréversible de ces zones doivent donc obligatoirement être mis en oeuvre, et qui dépendent le plus souvent du type de caméra utilisé.

[0015] D’une manière générale, une caméra peut être totalement fixe, c’est-à-dire que son support est fixe et qu’elle ne dispose elle-même d’aucun degré de liberté.

[0016] Alternativement, une caméra peut être agencée sur un support fixe, mais disposer d’un, deux ou trois degrés de liberté. [0017] Dans ce dernier cas, la caméra est motorisée pour pivoter autour de deux axes perpendiculaires entre eux, généralement un axe vertical et un axe horizontal pour pouvoir, respectivement, « tourner la tête » et « baisser la tête ». En outre, la caméra peut être équipée d’un zoom qui lui permet « d’avancer ou de reculer le regard ». On dit que ces caméras ont trois degrés de liberté, car elles peuvent être actionnées dans trois directions différentes.

[0018] Ces caméras sont dites PTZ pour « Pan-Tilt-Zoom » : « Pan » étant la rotation de la caméra autour de l'axe Z pour un visionnage panoramique, « Tilt » étant l'inclinaison de la caméra sur l'axe X pour un visionnage de haut en bas, et Zoom étant le mouvement de la lentille motorisée le long de l'axe optique Y.

[0019] Enfin, la caméra peut être portée par un support mobile, de sorte que l’image visée dépend non seulement de l’orientation et du zoom de la caméra, mais également du mouvement du support mobile.

[0020] C’est contexte de l’invention, car la caméra PTZ est portée par un drone volant automatique.

[0021] Comme tout engin volant, il est mobile dans six degrés de liberté : trois degrés en translation le long de trois axes perpendiculaires entre eux, constituant une base vectorielle, et trois degrés en rotation autour desdits axes.

[0022] Les mouvements associés sont l’avance, la dérive et l’ascension pour les mouvements en translation, et le roulis, le tangage et le lacet pour les mouvements en rotation.

[0023] Les caméras utilisées pour la surveillance de bâtiments sont majoritairement sur supports fixes. Si certaines sont capables d’effectuer des mouvements de rotations motorisées sur deux degrés de liberté (pan et tilt), elles sont incapables de se mouvoir en translation. On peut donc prévoir à l’avance, de façon précise, le champ de vision qu’elles ont.

[0024] Il en est tout autrement dès qu’une caméra peut se déplacer et possède ses six degrés de liberté. C’est le cas d’une caméra embarquée sur un drone. En effet, pouvant se déplacer dans les trois dimensions dans l’espace, le drone est capable d’observer sans « angle mort » n’importe quel point au sol. Afin de respecter les règles de protection de données personnelles, il convient donc de mettre en place des stratégies visant à limiter la capacité d’observation du drone afin de respecter la loi.

[0025] Ainsi, la présente invention vise à proposer un procédé de surveillance d’un site à l’aide d’un UAV muni d’une caméra capable de remplir les obligations légales en matière de visualisation des abords de la zone surveillée.

[0026] Une solution connue de l’art antérieur est le masquage et/ou le floutage de certaines zones d’une image pour éviter la visualisation directe de zones appartenant à l’espace public.

[0027] Cette solution est communément en application sur les caméras de surveillance totalement fixes. Le champ de vision restant toujours le même, il est simple pour la personne du métier de configurer des zones qui ne doivent pas être observées et donc d’appliquer un masque numérique qui floute ou supprime la zone concernée. L’image visualisée comprend des zones masquées en noir qui empêche la personne qui visualise ces images de voir ce qu’il y a derrière les zones masquées.

[0028] Dans le cas d’une caméra mobile PTZ, le masquage doit être dynamique en fonction de la position de la caméra et de ce qu’elle observe. Il faut donc déterminer la zone observée en temps réel, par la connaissance des angles et du zoom de la caméra, et appliquer un masquage si le champ de vision vient en conflit avec une zone qui ne doit pas être observée.

[0029] Cette solution est très intensive en termes de ressources informatiques et énergétiques, ce qui est incompatible avec la surveillance par drone, car on doit économiser au mieux les ressources énergétiques pour optimiser la durée de vol.

[0030] En outre, une telle solution n’est possible que dans le cas d’un support fixe de coordonnées spatiales connues afin d’appliquer la transformée de champ de vision. Elle nécessite également de connaître à l’avance les zones à masquer, ce qui ne peut fonctionner pour des objets mobiles se déplaçant sur le domaine public.

[0031] D’autres méthodes consistent à appliquer des algorithmes de traitement vidéo afin de détecter directement dans le flux vidéo les éléments qui ne doivent être vus, cela indépendamment de toute considération de position spatiale. Par exemple, des méthodes de floutage dynamique sont utilisées en complément d’algorithmes de détection/ identification d’objets ou de personnes à masquer.

[0032] Ces méthodes restent cependant très limitées, car la maturité des algorithmes de détection reste faible et fonctionne uniquement sur un petit nombre de sujets : personnes, véhicules. Elles ne permettent pas encore d’identifier si l’on est en train de filmer en dehors du site et donc ne répond pas complètement aux exigences légales.

[0033] Par ailleurs, en France, la CNIL (Commission Nationale Informatique et Liberté) requiert que le traitement soit fait au plus proche de la caméra, avant diffusion vers l’utilisateur et/ou enregistrement puisqu’il ne faut pas collecter ou stocker de données à caractère personnel.

[0034] Plus cette donnée personnelle est supprimée en amont de la chaîne, moins elle a de chance d’être visualisée par une personne qui n’a pas de raison de la voir. Cela nécessite d’embarquer une puissance de calcul conséquente dont la masse et la consommation énergétique sont également incompatibles avec la surveillance par drone.

[0035] En effet, la masse d’un drone autonome de surveillance doit être la plus petite possible pour garantir les niveaux exigés en matière de sécurité, en cas de chute, par exemple. La miniaturisation de l’informatique et l’augmentation de la puissance de calcul embarquée font prévoir un avenir à ces méthodes de floutage dynamique. Cependant, elles ne sont à ce jour pas utilisables telles quelles.

[0036] Un premier objectif de la présente invention vise donc à proposer une solution peu coûteuse en énergie et en poids pour pouvoir être mise en oeuvre dans un UAV, et qui permet de répondre totalement aux exigences légales en matière de surveillance d’une zone à l’exception de ses abords.

[0037] C’est pourquoi il convient de mettre en place un procédé dont l’objectif est de s’assurer que le drone ne puisse pas filmer un espace privé tiers.

[0038] Puisque l’espace public est parfois régi par une règle différente, à savoir qu’il est autorisé de détecter, mais pas de reconnaître ni d’identifier un individu, un deuxième objectif de l’invention est de proposer un procédé de surveillance permettant de s’assurer que le drone puisse détecter la présence d’un individu ou d’un objet sur l’espace public, mais ne puisse ni reconnaître ni identifier l’individu ou l’objet.

[0039] Un troisième objectif de l’invention est de proposer un procédé polyvalent permettant à la fois de s’assurer que le drone ne puisse pas filmer un espace privé tiers et à la fois de détecter la présence d’un individu sur l’espace public sans pouvoir le reconnaître ou l’identifier.

[0040] L’invention propose d’utiliser une stratégie de blocage des mouvements de la caméra d’un UAV et de son zoom afin d’empêcher que le périmètre extérieur du site survole ne puisse être filmé dans des conditions techniques interdites par la loi.

[0041] À cette fin, la présente invention propose un procédé de surveillance interne d’une zone à surveiller de coordonnées spatiales au sol connues et ayant au moins une partie bordée extérieurement par une zone interdite de surveillance, avec un drone volant autonome suivant un plan de vol déterminé et muni d’une caméra réglable selon trois axes de réglage perpendiculaires entre eux, la caméra étant montée rotative autour d’un premier axe de réglage panoramique et d’un deuxième axe de réglage d’inclinaison perpendiculaires entre eux, et étant munie d’un zoom réglable le long d’un troisième axe de réglage optique perpendiculaire aux deux autres axes de réglage de la caméra, la caméra ayant une position initiale sur chacun des trois axes de réglage définissant un cône de vision initial, le procédé comprenant les étapes suivantes : a) on calcule les coordonnées spatiales sur le sol d’une zone d’intérêt déterminée du cône de vision, puis ; b) on compare les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt déterminée avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller ; c) si les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt sont sécantes avec les coordonnées spatiales sur le sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller.

[0042] Selon d’autres modes de réalisation, qui peuvent être combinés entre eux : [0043] · la zone d’intérêt déterminée du cône de vision pouvant être une intersection du cône de vision initial avec le sol, on calcule l’intersection du cône de vision initial avec le sol à partir des coordonnées spatiales du drone et du réglage de la caméra sur les trois axes de réglage, et si l’intersection du cône de vision avec le sol est sécante avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage jusqu’à définir un nouveau cône de vision dont les coordonnées spatiales au sol de l’intersection avec le sol sont incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller ;

[0044] · la zone d’intérêt déterminée du cône de vision pouvant être un plan du cône de vision perpendiculaire à l’axe optique et correspondant à une image virtuelle de résolution seuil, on choisit une résolution seuil au-delà de laquelle on ne souhaite pas obtenir une reconnaissance d’objet, on calcule dans le cône de vision initial, une position d’une image virtuelle seuil ayant la résolution seuil, on calcule les coordonnées spatiales au sol d’une projection orthogonale de l’image virtuelle seuil sur le sol, et si les coordonnées spatiales au sol de la projection orthogonale de l’image virtuelle seuil sur le sol sont sécantes avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage jusqu’à définir un nouveau cône de vision dans lequel les coordonnées spatiales au sol de la projection orthogonale de l’image virtuelle seuil sur le sol sont incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller ;

[0045] · les calculs des coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt déterminée peuvent n’être déclenchés que dans une zone de vigilance, bordant intérieurement la partie de la zone à surveiller qui est bordée extérieurement par la zone interdite de surveillance ;

[0046] · la commande de mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage peut être prioritairement une commande du zoom réglable le long de l’axe optique pour diminuer la valeur de zoom et élargir le cône de vision ;

[0047] · si une commande de mouvement du zoom est insuffisante pour permettre que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller, alors on peut commander ensuite un mouvement de la caméra sur au moins un des deux autres axes pour faire pivoter le cône de vision jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller ;

[0048] · la commande de mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage peut être prioritairement une commande autour du premier axe panoramique et/ou du deuxième axe d’inclinaison pour faire pivoter le cône de vision jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller. On peut commander ensuite un mouvement du zoom le long de l’axe optique pour diminuer la valeur de zoom et élargir le cône de vision ;

[0049] · le procédé de peut comprendre, en outre, une modification du plan de vol du drone ;

[0050] · si une commande de mouvement sur les trois axes de réglage est insuffisante pour permettre que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller, alors on peut arrêter le fonctionnement de la caméra jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée puissent à nouveau être incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller par un mouvement sur au moins un des trois axes de réglage de la caméra ;

[0051] · si une commande de mouvement sur les trois axes de réglage est insuffisante pour permettre que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller, alors on peut arrêter la transmission des images captées la caméra à un centre de surveillance jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée puissent à nouveau être incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller par un mouvement sur au moins un des trois axes de réglage de la caméra.

[0052] L’invention a également pour objet un drone volant autonome de surveillance interne d’une zone à surveiller de coordonnées spatiales au sol connues et ayant au moins une partie bordée extérieurement par une zone interdite de surveillance, le drone étant caractérisé en ce qu’il est muni :

• d’au moins un microcontrôleur

• d’une mémoire de stockage des coordonnées spatiales de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance,

• d’au moins une balise GPS et d’un altimètre aptes à transmettre au microcontrôleur les coordonnées spatiales du drone

• d’une caméra réglable selon trois axes de réglage perpendiculaires entre eux, la caméra étant montée rotative autour d’un premier axe panoramique et d’un deuxième axe d’inclinaison perpendiculaires entre eux et étant munie d’un zoom réglable le long d’un troisième axe optique perpendiculaire aux deux autres axes de réglage de la caméra, la caméra étant munie de capteurs de position sur les trois axes de réglage aptes à transmettre au microcontrôleur la position de la caméra sur les trois axes de régalage, et en ce que le microcontrôleur est programmé pour : a) calculer les coordonnées spatiales sur le sol d’une zone d’intérêt déterminée du cône de vision, à partir des coordonnées spatiales du drone et des positions de régalage de la caméra b) comparer les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt déterminée avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance ; et c) si les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt sont sécantes avec les coordonnées spatiales sur le sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, commander automatiquement un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller.

[0053] D’autres caractéristiques de l’invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après, faite en référence aux dessins annexés, qui représentent, respectivement :

[0054] [Fig. 1], une vue schématique en plan d’une zone à surveiller bordée en partie par une zone interdite de captation et par une zone interdite de reconnaissance ;

[0055] [Fig. 2], une vue schématique de face d’un drone selon l’invention, munie d’une caméra PTZ selon l’invention ; [0056] [Fig. 3], une vue schématique en perspective d’un premier mode de réalisation du procédé de surveillance selon l’invention pour éviter de filmer la zone interdite de captation, avant correction ;

[0057] [Fig. 4], une vue schématique en perspective d’un premier mode de réalisation du procédé de surveillance selon l’invention pour éviter de filmer la zone interdite de captation, après correction ;

[0058] [Fig. 5], une vue schématique en plan de cônes de vision obtenus avec différents réglages de zoom de la caméra du drone selon l’invention ;

[0059] [Fig. 6], une vue schématique en perspective d’un deuxième mode de réalisation du procédé de surveillance selon l’invention pour éviter de filmer la zone interdite de reconnaissance, avant correction ;

[0060] [Fig. 7], une vue schématique en perspective d’un deuxième mode de réalisation du procédé de surveillance selon l’invention pour éviter de filmer la zone interdite de reconnaissance, après correction ;

[0061] [Fig. 8], une vue schématique en perspective d’une variante de correction du procédé de surveillance selon l’invention pour éviter de filmer la zone interdite de reconnaissance ; et

[0062] [Fig. 9], une vue schématique en plan d’une zone à surveiller munie d’une zone de vigilance dans laquelle le procédé de surveillance selon l’invention est déclenché.

[0063] La figure 1 illustre une zone à surveiller ZS entourée de plusieurs types de zones.

[0064] La zone à surveiller ZS est bordée par une zone interdite de captation ZIC le long d’une ligne de bordure BL1. Dans cette zone interdite de captation ZIC, des habitations H sont suffisamment proches de la ligne de bordure BL1 pour qu’il soit interdit de filmer leur intérieur.

[0065] La zone à surveiller ZS est également bordée par une zone interdite de reconnaissance ZIR le long d’une ligne de bordure BL2. Dans cette zone, il est autorisé de détecter la présence d’objet 01 ou d’individus, mais il est interdit de pouvoir les reconnaître. [0066] Enfin, la zone à surveiller ZS est aussi bordée le long d’une ligne de bordure BL3 par une zone sans interdiction particulière de filmer, symbolisée par une portion de mer M.

[0067] La zone à surveiller ZS est parcourue par au moins un drone 100 stocké et rechargé dans une station d’accueil SA lorsqu’il est inactif.

[0068] Lorsqu’il surveille la zone ZS, le drone 100 suit un plan de vol PV qui lui est transmis automatiquement par la station d’accueil et qui peut être modifié ponctuellement, en temps réel, par l’utilisateur en charge de la surveillance.

[0069] Dans ce cas, l’utilisateur chercher à lever un doute sur une alarme qui a pu se déclencher quelque part dans la zone ZS. Ce faisant, il peut involontairement diriger le drone 100, et en particulier le cône de vision CV de la caméra, vers une zone interdite de surveillance ZIC ou ZIR.

[0070] Le cône de vision CV est la portion de l'espace vue par la caméra regardant dans l’axe optique Y, à une valeur de zoom déterminée.

[0071] Le procédé de surveillance selon l’invention permet d’éviter automatiquement que la caméra ne filme de telles zones, même lorsque le drone se rapproche des lignes de bordure BL1 ou BL2.

[0072] Le drone volant autonome 100 selon l’invention est utilisé pour la surveillance interne d’une zone à surveiller de coordonnées spatiales au sol connues et ayant au moins une partie bordée extérieurement par une zone interdite de surveillance.

[0073] Comme illustré en figure 2, le drone 100 est muni d’au moins un microcontrôleur 110 programmé pour mettre en oeuvre le procédé selon l’invention, et d’une mémoire de stockage 120 des coordonnées spatiales de la zone à surveiller et de la ou des zone(s) interdite(s) de surveillance. En effet, la zone à surveiller est un site privé défini par une empreinte cadastrale extérieure fixe (appelé « Geofence »). Les zones interdites de contrôle sont également clairement localisées et ce périmètre peut être enregistré dans la mémoire du drone par un polygone.

[0074] Le drone 100 comprend également au moins une balise GPS 130 et un altimètre 140 aptes à transmettre en temps réel au microcontrôleur 110 les coordonnées spatiales du drone 100. Le drone comprend également une centrale inertielle pour connaître à chaque instant son orientation et son assiette.

[0075] Le microcontrôleur 110 est donc capable de situer parfaitement le drone dans l’espace par rapport à la zone à surveiller ZS et aux zones interdites de surveillance ZIS.

[0076] Le drone comprend également une caméra 150 réglable selon trois axes de réglage X, Y, Z perpendiculaires entre eux : l’axe panoramique Z qui permet à la caméra de faire pivoter le cône de vision de droite à gauche et inversement, l’axe d’inclinaison X, qui permet à la caméra de faire pivoter le cône de vision de haut en bas et inversement, et l’axe optique Y qui permet à la caméra d’avancer ou de reculer son point focal, et donc, respectivement, de diminuer ou d’augmenter l’angle de champ du cône de vision.

[0077] Dans le mode de réalisation illustré, la caméra 150 est fixée au drone par un support articulé et motorisé 160 qui comprend une couronne motorisée 161 rotative autour du premier axe panoramique Z, et solidaire d’une première extrémité d’un bras 162. Le bras 162 comprend une deuxième extrémité fixée à une deuxième couronne motorisée 163 rotative autour du deuxième axe d’inclinaison X, la deuxième couronne motorisée étant également fixée à un étrier 164 de support de la caméra 150.

[0078] Alternativement, la caméra peut être fixée au drone par un support similaire, mais dont la première couronne motorisée est montée rotative autour du deuxième axe d’inclinaison X et la deuxième couronne motorisée est monté rotative autour du premier axe panoramique Z.

[0079] Les couronnes motorisées comportent des capteurs aptes à transmettre au microcontrôleur 110 la position de la caméra sur les trois axes de régalage, et donc à déterminer la position angulaire exacte de la caméra par rapport à une position de référence relativement au drone 100.

[0080] En connaissant les caractéristiques de la caméra, on peut donc déterminer en temps réel, pendant le vol du drone, la direction du cône de vision et son ouverture angulaire.

[0081] Le procédé de surveillance selon l’invention, prévoit que, partant d’un cône de vision initial (la caméra ayant une position initiale sur chacun des trois axes de réglage), on calcule les coordonnées spatiales sur le sol d’une zone d’intérêt déterminée du cône de vision, puis on compare les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt déterminée avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller. Si les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt sont sécantes avec les coordonnées spatiales sur le sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller.

[0082] Tout en continuant de permettre la surveillance de la zone à surveiller, on évite ainsi de capter des images de la zone interdite de surveillance, au lieu d’avoir à la traiter pour ajouter un floutage ou un masquage.

[0083] Le procédé permet donc d’économiser de la ressource énergétique et beaucoup de temps de calcul.

[0084] Un premier mode de réalisation du procédé de surveillance selon l’invention est illustré aux figures 3 et 4.

[0085] Dans ce mode de réalisation, la zone d’intérêt déterminée du cône de vision est l’intersection ZI1 du cône de vision initial avec le sol.

[0086] On calcule l’intersection ZI1 du cône de vision initial CV1 avec le sol à partir des coordonnées spatiales du drone et du réglage de la caméra sur les trois axes de réglage. En d’autres termes, cette intersection est obtenue en prolongeant, par le calcul, le cône de visualisation jusqu’au niveau du sol. Ceci est possible par la connaissance de la position angulaire de la caméra et de l’altitude du drone (et donc de la caméra).

[0087] On obtient, alors, les coordonnées des points 11 , I2, I3, I4 par la connaissance supplémentaire de la position GPS du drone, et donc de la caméra (figure 3).

[0088] Puis, on compare les coordonnées spatiales sur le sol des points 11 , I2, I3, I4 avec les coordonnées spatiales au sol S1 , S2, S3, S4 de la zone à surveiller.

[0089] Si l’intersection du cône de vision avec le sol est sécante avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage jusqu’à définir un nouveau cône de vision CV2 dont les coordonnées spatiales au sol de l’intersection ZI1 ’ avec le sol IΊ , G2, G3, G4 sont incluses dans les coordonnées spatiales au sol S1 , S2, S3, S4 de la zone à surveiller. Dans l’exemple de réalisation de la figure 4, le mouvement de la caméra est une rotation autour de l’axe X. Tout s’est passé comme si le drone avait baissé le regard, mais qu’il continue d’observer la zone à surveiller.

[0090] Bien entendu, le mouvement peut être plus complexe et comprendre, par exemple, une rotation supplémentaire autour de l’axe Z. ceci peut être accompagné d’une augmentation du zoom pour diminuer l’empreinte au sol de l’intersection du cône de vision avec le sol.

[0091] L’invention évite donc un traitement numérique lourd et consommateur de ressource, tout en remplissant les obligations légales, en particulier pour les zones interdites de captation ZIC, puisque la caméra se détourne de ces zones et ne peut en capter aucune image.

[0092] Ce mode de réalisation est donc particulièrement adapté lorsque le cône de vision est dirigé vers les zones interdites de captation ZIC.

[0093] Le procédé de surveillance selon l’invention propose un deuxième mode de réalisation qui tire parti des obligations légales relatives aux zones interdites de reconnaissance.

[0094] Une caméra a une résolution horizontale (NpixelH = nombre de pixels en horizontal) et une résolution verticale (NpixelV= nombre de pixels en vertical). La caméra a un angle de vue horizontal (FOVH) et vertical (FOVv) exprimé en degrés. Ces angles de vue sont connus pour chaque caméra et reliés entre eux par la formule :

[0095] [Math. 1]

Npixely

[0096] FOV _H = FOV _v x Npixel _H

[0097] Le drone peut contrôler le zoom, l’inclinaison de la caméra autour de l’axe d’inclinaison X et la direction de la prise de vue autour de l’axe panoramique Z.

[0098] Pour une résolution seuil donnée Rs (correspondant au nombre de pixels représentant 1 mètre en réel), l’image seuil IS projetée dans le champ de vision de la caméra possède une largeur Lis virtuelle qui se calcule comme suit :

[0099] [Math. 2] [0100] L _/5 = — x Npixel _H

Rs

[0101] Dans cette image seuil virtuelle IS, chaque pixel aura une résolution égale à la résolution seuil Rs.

[0102] On comprend, comme le montre la figure 5, que l’image seuil IS ayant une largeur constante Lis et qui dépend des caractéristiques techniques de la caméra, elle se situe à différentes distances D1 is, D2is, D3is de la caméra selon la largeur du cône de vision, et donc selon la valeur du zoom.

[0103] Sur cette figure, si la résolution seuil choisie est la résolution permettant une reconnaissance (100 pixels par mètre), la reconnaissance de l’objet 01 ne sera possible qu’au sein du triangle grisé entre la caméra et l’image seuil IS.

[0104] En figure 5A et 5B, le zoom n’est pas assez puissant pour permettre une reconnaissance de l’objet 01 situé derrière la bordure BL1. En d’autres termes, dans ces figures, la distance DT entre la caméra et l’objet 01 est supérieure aux distances D1 is et D2is entre la caméra et l’image seuil.

[0105] Ce n’est qu’à partir du zoom de la figure 5C que l’objet 01 se trouve dans le triangle grisé de reconnaissance. En d’autres termes, dans cette figure 5C, la distance DT entre la caméra et l’objet 01 est inférieure à la distance D3is entre la caméra et l’image seuil.

[0106] Le procédé selon l’invention utilise ce calcul pour un mode de réalisation qui permet d’éviter toute reconnaissance tout en permettant une détection d’objet.

[0107] À cette fin, dans un deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention, illustré aux figures 6 et 7, la zone d’intérêt déterminée ZI2 du cône de vision est un plan du cône de vision perpendiculaire à l’axe optique et correspondant à une image virtuelle de résolution seuil.

[0108] Ainsi, on choisit une résolution seuil au-delà de laquelle on ne souhaite pas reconnaître un objet. En France ce seuil est fixé à 100 pixels par mètre.

[0109] Puis, on calcule dans le cône de vision initial CV3 (c’est-à-dire avec une valeur de zoom donnée initiale et donc une largeur de champs donnée), la position de l’image virtuelle seuil IS ayant la résolution seuil RS et constituant la zone d’intérêt ZI2. Cette position est déterminée par la distance Dis entre l’image seuil IS et la caméra 150. On peut alors déterminer les coordonnées spatiales IS1 , IS2, IS3 IS4 des sommets de l’image seuil IS.

[0110] Puis, on calcule les coordonnées spatiales au sol P1 , P2, P3, P4 de la projection orthogonale de l’image virtuelle seuil sur le sol.

[0111] Il suffit, pour cela, de projeter au sol, par le calcul, les coordonnées spatiales IS1 , IS2, IS3 IS4 des sommets de l’image seuil IS.

[0112] On compare ensuite les coordonnées spatiales sur le sol P1, P2, P3, P4 de l’image seuil avec les coordonnées spatiales au sol S1 , S2, S3, S4 de la zone à surveiller.

[0113] Si les coordonnées spatiales au sol de la projection orthogonale de l’image virtuelle seuil sur le sol sont sécantes avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance (figure 6), on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage (figure 7) jusqu’à définir un nouveau cône de vision CV4 dans lequel les coordonnées spatiales au sol RΊ , P’2, P’3, P’4 de la projection orthogonale de l’image virtuelle seuil constituant la zone d’intérêt ZI2’, de coordonnées spatiales IS’1 , IS’2, IS’3 IS’4, sont incluses dans les coordonnées spatiales au sol S1 , S2, S3, S4 de la zone à surveiller.

[0114] Sur la figure 7, le mouvement de la caméra a été effectué le long de l’axe de zoom Y en réduisant le zoom, et donc en élargissant le cône de vision.

[0115] Ce faisant, on réduit la distance Dis séparant la caméra 150 de l’image seuil virtuelle IS, ce qui ramène la projection orthogonale de l’image seuil à l’intérieure de la zone à surveiller, et qui permet de continuer d’observer la zone à surveiller.

[0116] Dans un mode de réalisation préféré du procédé de surveillance selon l’invention, la commande de mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage est prioritairement une commande du zoom réglable le long de l’axe optique Y pour diminuer la valeur de zoom et élargir le cône de vision.

[0117] Ensuite, si cette commande de mouvement du zoom est insuffisante pour permettre que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller, alors on commande un mouvement de la caméra sur au moins un des deux autres axes X, Z pour faire pivoter le cône de vision jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller.

[0118] Ce mode de réalisation est préféré lorsqu’il est possible de continuer à filmer la zone interdite de surveillance du moment qu’il n’est plus possible de reconnaître les objets qui sont dedans.

[0119] En effet, comme le montrent la figure 7, le cône de vision CV4 présente toujours une intersection l”1 , l”2, l”3, l”4 avec la ligne de bordure BL2, et donc avec la zone interdite de surveillance, mais cela n’a pas d’importance puisque les objets qui sont situés dans cette zone interdite de surveillance sont situés derrière l’image de résolution seuil, et ne peuvent donc être reconnus.

[0120] Dans certains cas, il peut être préférable que la commande de mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes de réglage soit prioritairement une commande autour du premier axe panoramique Z et/ou autour du deuxième axe d’inclinaison X, ce qui permet de faire pivoter le cône de vision jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller. On peut ensuite commander un mouvement du zoom le long de l’axe optique Y pour diminuer la valeur de zoom et élargir le cône de vision.

[0121] On évite, ainsi, toute captation d’image en dehors de la zone à surveiller, en détournant le regard de la caméra.

[0122] Bien entendu, une combinaison de mouvement selon les trois axes peut être préférée, selon, notamment, mais non exclusivement, le plan de vol du drone, et sa direction de vol par rapport à la ligne de bordure en question.

[0123] Dans une variante de réalisation, le procédé de surveillance selon l’invention peut comprendre, en outre, une modification du plan de vol du drone.

[0124] Un exemple est illustré en figure 8 qui montre une réaction possible à la détection, en figure 6, d’une intersection entre la projection orthogonale au sol de l’image seuil et la ligne de bordure.

[0125] Sur cette figure 8, le drone a combiné automatiquement un pivotement de la caméra autour de l’axe d’inclinaison X, mais également une prise d’altitude du drone matérialisée par la flèche F1 , jusqu’à définir un nouveau cône de vision CV5 dans lequel les coordonnées spatiales au sol P”1 , P”2, P”3, P”4 de la projection orthogonale de l’image virtuelle seuil IS”1 , IS”2, IS”3, IS”4 sur le sol sont incluses dans les coordonnées spatiales au sol S1 , S2, S3, S4 de la zone à surveiller.

[0126] Le procédé selon l’invention peut prévoir, que dans certaines conditions extrêmes dans lesquelles une commande de mouvement sur les trois axes de réglage est insuffisante pour permettre que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller, alors soit on arrête le fonctionnement de la caméra, soit on arrête la transmission des images captées la caméra au centre de surveillance.

[0127] Cela n’empêche pas le drone de continuer les calculs selon le procédé pour redémarrer la caméra ou la transmission des images dès que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée puissent à nouveau être incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller par un mouvement sur au moins un des trois axes de réglage de la caméra.

[0128] Puisque la zone à surveiller est constante, et que, généralement, le volume de vol est aussi prédéfini (le drone n’a pas l’autorisation de voler au-dessus d’une altitude limite), il est possible de définir une zone de vigilance ZV à partir des spécificités techniques de la caméra embarquée dans le drone.

[0129] Cette zone de vigilance ZV est définie comme la zone dans laquelle la caméra est susceptible de capter des images interdites dans un au moins de ses réglages. Elle est définie par une bande de largeur déterminée LZVqui borde intérieurement la partie de la zone à surveiller qui est bordée extérieurement par la zone interdite de surveillance. La largeur déterminée est calculée en fonction des spécificités techniques de la caméra. Dès que la caméra se situe dans cette bande, elle est capable techniquement de capturer une image interdite. Dès que la caméra est située en dehors de cette bande, vers l’intérieur de la zone à surveiller, elle ne peut plus capter d’image interdite (par exemple, aucune image, même si le zoom est maximal, n’a une résolution suffisante pour permettre une reconnaissance.

[0130] Cela ne signifie pas que la caméra captera nécessairement ces images interdites si le drone est dans la zone de vigilance. Par exemple, comme illustré en figure 9, bien que le drone 101 soit dans la zone de vigilance Z V, son cône de vision 102a n’est pas du tout dirigé vers une zone interdite de surveillance.

[0131] Cependant, cela signifie que, conformément à un mode de réalisation avantageux du procédé de surveillance selon l’invention, les calculs des coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt déterminée se déclenchent dès que le drone se situe dans la zone de vigilance ZV. Dans le cas de la figure 9, le drone 101 étant dans la zone de vigilance ZV, il effectue les calculs et il sait qu’il n’y a pas de problème puisque le cône de vision 101a n’est pas dirigé vers une zone interdite de surveillance et que les coordonnées spatiales sur le sol d’une zone d’intérêt déterminée du cône de vision ne sont pas sécantes avec les coordonnées spatiales sur le sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance.

[0132] De même, le drone 102 n’étant pas dans la zone de vigilance, il n’y a aucun risque qu’il capte des images interdites, même si son cône de vision 102a est dirigé vers une zone interdite de surveillance.

[0133] Ce mode de réalisation conditionnel du procédé de surveillance selon l’invention éviter de consommer de la ressource énergétique et de la ressource de calcul inutilement.

[0134] Le procédé selon l’invention décrit précédemment est mis en oeuvre automatiquement par le drone dont le microcontrôleur est programmé pour :

[0135] a) calculer les coordonnées spatiales sur le sol d’une zone d’intérêt déterminée du cône de vision (intersection ou projection orthogonale de l’image seuil sur le sol), à partir des coordonnées spatiales du drone et des positions de régalage de la caméra

[0136] b) comparer les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt déterminée avec les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance ; et

[0137] c) si les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt sont sécantes avec les coordonnées spatiales sur le sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance, commander automatiquement un mouvement de la caméra sur au moins un des trois axes jusqu’à ce que les coordonnées spatiales au sol de la zone d’intérêt déterminée soient incluses dans les coordonnées spatiales au sol de la zone à surveiller.

[0138] Le procédé selon l’invention peut servir de garde-fou en interdisant à un opérateur de forcer l’observation d’une zone interdite de surveillance.

[0139] Ainsi, lorsqu’un opérateur envoie un ordre de pointage de caméra au drone, ce dernier reçoit cet ordre puis calcule le futur champ de vision qu’il aurait s’il applique l’ordre. Il détermine alors s’il y aurait un conflit après mouvement, c’est- à-dire si les coordonnées spatiales sur le sol de la zone d’intérêt seraient sécantes avec les coordonnées spatiales sur le sol de la zone à surveiller et de la zone interdite de surveillance.

[0140] S’il n’y en a pas, alors le drone applique l’ordre et pointe la caméra dans la direction requise, avec le réglage caméra requis.

[0141] S’il y a conflit, il détermine les angles maximums de rotation qu’il peut autoriser. Ce seront ces angles qui seront alors appliqués à la caméra. Alternativement ou en combinaison, le drone détermine la valeur de zoom maximale qu’il peut autoriser. Ce sera ce zoom qui sera alors appliqué à la caméra.

[0142] Un message indiquant la raison de ce blocage peut être généré et affiché devant l’opérateur, et une alerte peut être enregistrée dans l’historique de vol du drone.

[0143] Non seulement le procédé selon l’invention ne nécessite pas de lourdes ressources de calcul, mais en plus il est mis en oeuvre automatiquement, quelle que soit la position du drone dans l’espace, tout en permettant de poursuivre la surveillance de la zone à surveiller.

[0144] L’approche est ici différente de celle de l’art antérieur puisqu’au lieu de devoir supprimer a posteriori des portions d’image, on supprime tout simplement la possibilité de pointer la caméra là où elle ne devrait pas.

[0145] Il n’y a donc plus besoin de post traitement gourmand en calculs ce qui permet de l’intégrer à bord d’un micro UAV, le tout en supprimant le lourd travail d’entraînement et de qualification des algorithmes de détection et d’identification vidéo.