EP0908854A2 - Procédé et dispositif pour la détection de personnes et d'objets dans un espace donné - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method and device for detecting people and objects in a given space, for the purpose of localization and / or counting people and objects, whether they are fixed or mobile, as well as, in particular in the case of people, in order to define characteristics of their movements, such as direction, direction, speed and trajectory.
- a classic technique consists of interception, by people or objects to detect, from one or more fixed light rays, by general infrared rays, emitted horizontally.
- This technique lacks precision as soon as "targets" (objects or people to be detected) intercept simultaneously the light rays. In addition, it becomes totally inoperative in the case of people or objects fixed or in very slight movement.
- Another known technique consists in analyzing the brightness levels detected by video cameras or other photosensitive devices oriented towards people or objects to be detected. This process is only effective only for constant or varying levels of illumination weakly. It is unsuitable, in particular, for outdoor detections as well as in spaces partially or fully enclosed, naturally lit.
- radars are another type of solutions, for which the detection ranges, the powers used and costs are hardly compatible with practical needs proximity detection in public spaces or private, which is particularly interested in present invention.
- the method according to the invention for the detection of people and objects in a given space basically consists in performing an optical scan resulting from laser-type optical rays emitted at regular intervals from a source above of people or objects to be detected, emissions of successive rays being produced in a so-called plane measurement plane, which extends inside the space considered by forming a zero or relatively small angle with respect to a direction perpendicular to a plane of reference in which are located and / or move the people or objects to be detected, detection being performed by determination and comparison, for each emission, time shifts observed between the emission of optical rays by the source and the reception of the optical rays reflected by the plane of reference or by people or objects located in the space considered.
- the people or objects to be detected are located and / or are move in a horizontal reference plane or substantially horizontal; optical scanning is performed then in a vertical measurement plane, or forming an angle relatively low (in practice less than 45 °) by compared to the vertical.
- the method according to the invention is based on the relative positions and movements of the measurement plane and of people or objects to be detected, which leads to two main modes of implementation of this process.
- the optical scanning is carried out in a fixed measurement plane, substantially perpendicular to the reference plane in which are located and / or move people or objects to be detected.
- This simple implementation allows in particular, by comparison of the results (shifts between emission and reception of optical rays) observed in the same measurement plane at successive times, from detect and / or count people or objects movable, moving in a predetermined direction and invariable, substantially perpendicular to the plane of measure, for example: people moving in a corridor, road vehicles moving on a lane, objects transported on a conveyor.
- optical scanning is performed in a variable measurement plane, occupying positions successive angulars different from each other by relation to the reference plane in which are located and / or move the people or objects to be detected, the emission of optical rays being repeated in each position of the measurement plane.
- This other mode of setting work, more complex since it comprises in a way a succession of scans, is suitable for detecting people or fixed or slow moving objects in a certain reference space.
- the combination and comparison shifts between the emission and the reception of the rays optics in successively scanned measurement planes allows here to locate people perfectly or even immobile objects in a reference volume, and determine the characteristics (direction, direction, speed, trajectories) possible movements of these people or objects.
- this mode of implementation of the process makes it possible to detect and analyze the appearance and the evolution of groups of people, for example forming a queue, in a given space, as well as the types of objects or people identified by their size and their shape. It is thus possible to distinguish the adults children, the presence of special objects (luggage or carts) linked to people, or the circulation of vehicles in motion according to various directions in a delimited space such as square or crossroads.
- this one mainly includes a ray emitting source laser-type optics, performing optical scanning in the measurement plane, the source being placed above the reference plane in which are located and / or is move the people or objects to be detected, and being associated with means for receiving optical rays reflected by the reference plane or by people or objects, means of determining and comparing time lags observed between transmission and reception of optical rays, and means of analysis and of treatment, able to characterize and locate people or objects located in the space considered. Analysis and processing, by these latter means, are performed simultaneously with scanning.
- the source emitting laser-type optical rays is pivotally mounted so as to vary the angular position of the plane of measurement in a reference space, the means of analysis and processing being provided to compare or combine the results, namely the shifts between transmission and reception of optical rays, in the measurement planes distinct successively swept.
- This embodiment applies to the location of people or objects fixed or in slight movement in a reference volume.
- FIG 1 there is shown very schematically in 2 a beam transceiver laser type optics, arranged above a plane of reference R, here a horizontal plane, on which lie and / or move people 3 and / or objects 4 to detect.
- Transceiver 2 performs a scan optic in a measurement plane P, which coincides with the plan of Figure 1, emitting optical rays 5 in direction of the reference plane R.
- the rays 5 are reflected, as the case may be, by the reference plane R or by 3 people or 4 objects to detect, and the rays reflected by the transceiver 2.
- the latter is associated with means 6 for determining and comparison of the time lags observed between the emission of rays 5 and the reception of rays corresponding reflections, and to means 7 of analysis and treatment.
- this time difference makes it possible to determine, in the measurement plane P considered, a "profile "8 characterizing people 3 and 4 objects detected, in particular by a certain height h or H measured, allowing then to perform a discrimination, by eliminating non-significant objects in relation to the objectives of the detection (for example isolated objects in the case of detection of persons) and especially when comparing with types predetermined.
- a fixed 2 transceiver transmitting its optical rays 5 in a measurement plane P also fixed, here a vertical plane perpendicular to the direction general movement F of objects 4 to be detected and count, which here are moving moving objects along a predetermined direction in the plane of reference R.
- Figures 4 and 5 illustrate another application, in which the device is used for detection of 3 people inside a volume V given, such as a waiting room whose floor constitutes here the reference plane R, people 3 can be stationary or moving in directions any horizontal.
- the transceiver 2 is installed here by example on the ceiling of the room considered, and it went up oscillating around a horizontal axis 9, in such a way that the measurement plane P is no longer fixed but occupies variable angular positions, not moving too far strongly from the vertical. This variable measurement plan P thus "scans" the reference volume V.
Landscapes
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Abstract
Description
- la détection de présence de personnes et d'objets dans un plan de référence,
- la détection des déplacements de personnes et d'objets mobiles de part et d'autre d'une ligne de référence,
- la détection de présence de personnes et d'objets dans un volume de référence,
- la localisation et le comptage de personnes et d'objets immobiles dans un volume de référence,
- la détection des directions, sens, vitesses et trajectoires des déplacements de personnes et d'objets mobiles dans un volume de référence.
- A l'instant initial t1, trois objets A, B et C sont simultanément détectés.
- A l'instant suivant t2, seul l'un de ces objets B reste détecté, ce qui signifie que les deux autres objets A et C n'intersectent plus le plan de mesure P et l'ont par conséquent entièrement franchi ; les deux objets A et C sont ainsi comptés entre les instants t1 et t2.
- A l'instant suivant t3, l'objet B lui aussi n'est plus détecté, mais deux nouveaux objets D et E sont détectés. L'objet B est ainsi compté.
- Au dernier instant t4 ici considéré, le "profil d'émission" 8 est entièrement plat, ce qui signifie que plus aucun objet n'intersecte le plan de mesure P. Les objets D et E sont alors comptés eux aussi.
- les directions, sens et vitesses des déplacements de ces personnes 3, pouvant être caractérisés par des vecteurs tels que V1 et V2,
- les trajectoires des mêmes personnes, définies comme une succession de points reliés par une ligne brisée L.
Claims (9)
- Procédé pour la détection de personnes et d'objets dans un espace donné, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à effectuer un balayage optique résultant de rayons optiques (5) de type laser émis à intervalles réguliers à partir d'une source (2) située au-dessus des personnes (3) ou objets (4) à détecter, les émissions de rayons successives étant réalisées dans un plan dit plan de mesure (P), qui s'étend à l'intérieur de l'espace considéré en formant un angle nul ou relativement faible par rapport à une direction perpendiculaire à un plan de référence (R) dans lequel se situent et/ou se déplacent les personnes (3) ou objets (4) à détecter, la détection étant effectuée par la détermination et comparaison, pour chaque émission, des décalages temporels observés entre l'émission des rayons optiques (5) par la source (2) et la réception des rayons optiques réfléchis par le plan de référence (R) ou par les personnes (3) ou objets (4) situés dans l'espace considéré.
- Procédé selon la revendication 1, pour la détection de personnes (3) ou d'objets (4) se situant et/ou se déplaçant dans un plan de référence (R) horizontal ou sensiblement horizontal, caractérisé en ce que le balayage optique s'effectue dans un plan de mesure (P) vertical, ou formant un angle relativement faible (α, β) par rapport à la verticale.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le balayage optique est effectué dans un plan de mesure fixe (P), sensiblement perpendiculaire au plan de référence (R) dans lequel se situent et/ou se déplacent les personnes (3) ou objets (4) à détecter, la détection étant effectuée par comparaison des résultats, à savoir décalages entre émission et réception des rayons optiques, observés dans le même plan de mesure (P) à des instants successifs.
- Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il est prévu pour détecter et/ou dénombrer de personnes (3) ou objets (4) mobiles, se déplaçant suivant une direction (F) prédéterminée et invariable, sensiblement perpendiculaire au plan de mesure (P).
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le balayage optique est effectué dans un plan de mesure variable (P1, P2, P3), occupant des positions angulaires successives différentes les unes des autres par rapport au plan de référence (R) dans lequel se situent et/ou se déplacent les personnes (3) ou objets (4) à détecter, l'émission des rayons optiques (5) étant répétée dans chaque position du plan de mesure (P), et la localisation des personnes (3) ou objets (4) étant effectuée par combinaison et comparaison des décalages entre émission et réception des rayons optiques (5) dans les plans de mesure (P1, P2, P3) successivement balayés.
- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la détection de personnes (3) ou d'objets (4) fixes ou en mouvement lent dans un espace de référence (V), et en particulier pour la détermination des caractéristiques, telles que direction, sens, vitesse et trajectoires, des déplacements éventuels de ces personnes ou objets.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on détermine, par la comparaison des décalages entre émission et réception des rayons optiques (5), dans le ou chaque plan de mesure (P;P1,P2,P3), un "profil d'émission" (8) caractérisant les personnes (3) ou objets (4) détectés, et en ce que l'on effectue ensuite une discrimination en évaluant les formes détectées par comparaison avec des types prédéterminés.
- Dispositif pour la détection de personnes et d'objets dans un espace donné, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend principalement une source émettrice (2) de rayons optiques de type laser, effectuant un balayage optique dans le plan de mesure (P), la source étant placée au-dessus du plan de référence (R) dans lequel se situent et/ou se déplacent les personnes (3) ou objets (4) à détecter, et étant associée à des moyens de réception (2) des rayons optiques réfléchis par le plan de référence (R) ou par les personnes (3) ou objets (4), des moyens (6) de détermination et de comparaison des décalages temporels observés entre l'émission et la réception des rayons optiques, et des moyens (7) d'analyse et de traitement, aptes à caractériser et localiser des personnes ou objets situés dans l'espace considéré.
- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la source émettrice (2) de rayons optiques (5) de type laser est montée pivotante de manière à faire varier la position angulaire du plan de mesure (P) dans un espace de référence (V), les moyens (7) d'analyse et de traitement étant prévus pour comparer et combiner les résultats, à savoir les décalages entre émission et réception des rayons optiques, dans les plans de mesure (P1, P2, P3) successivement balayés.
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