FR3048841A1 - Procede et dispositif de capture et de restitution d'image thermique - Google Patents

Abstract

Le dispositif (10) de capture d'image thermique comporte : - une caméra thermique (22) fournissant successivement des images thermiques non compensées des variations de réponses des pixels du capteur ni des différences de température de la caméra, - un circuit (24) de détermination de différences, pixel par pixel, entre deux images successivement fournies par la caméra, fournissant une image de différences et - un circuit (26) de transmission à distance de l'image de différences. Dans des modes de réalisation, le dispositif de capture comporte, de plus, un circuit (29) de compression de l'image de différences, par exemple pour binariser l'image de différences. Préférentiellement, le dispositif comporte un support (20) de caméra entouré par un tube (14) protégeant du vent le support de caméra.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

La présente invention vise un procédé et un dispositif de capture et de restitution d’image thermique. Elle s’applique, en particulier, à la surveillance de sites protégés, de parking, de péages et de voies de circulation automobile.

ETAT DE LA TECHNIQUE

On rappelle ici qu’une caméra thermique enregistre les différents rayonnements infrarouges (ondes de chaleur) émis par les corps et qui varient en fonction de leur température. Elle reproduit la chaleur emmagasinée par un corps, ou montre le flux thermique d'une paroi en raison d’un foyer se trouvant à l’arrière.

Bien que la longueur d'onde du rayonnement infrarouge dépende de la température, les caméras thermiques ont en général un seul canal, et les caméras se contentent de produire une image de l'intensité du rayonnement, qui permet également d'apprécier la température de la source. La couleur produite par la caméra est parfois une fausse couleur, obtenue en associant une couleur à l'intensité reçue, afin de faciliter la lecture directe de la température : à chaque couleur de l'image correspond une température.

Il existe principalement deux types de caméras thermiques : - les caméras avec un capteur infrarouge non refroidi. Le capteur fonctionne par la mesure de la variation d'une grandeur (courant, tension) en fonction de la température en chaque point du capteur. Cette température varie en fonction de la quantité de rayonnement infrarouge reçue. Comme ce type de caméra n'a pas besoin d'enceinte cryogénique, il est meilleur marché que l'autre type, mais souffre de performances inférieures et - les caméras avec un capteur infrarouge refroidi. Ce type de caméra utilise un conteneur refroidi par des techniques de cryogénie, le capteur étant enfermé dans une enceinte sous vide ou dans un vase Dewar. Le capteur utilisé est un capteur photographique mais grâce à l'utilisation de matériaux différents de ceux des appareils photographiques, il permet l'acquisition dans le domaine de l'infrarouge. Sans système de refroidissement, le capteur serait ébloui à cause de sa propre émission infrarouge.

Les caméras thermiques ou caméras infrarouges sont définies par leur résolution spatiale (le plus petit objet visible) et leur résolution thermique (la plus petite différence de température perceptible). Ces deux résolutions ne sont pas indépendantes et les caméras sont en général caractérisées par la courbe donnant révolution de la résolution thermique en fonction de la résolution spatiale.

Les systèmes de capture d’images thermiques sont très onéreux. En particulier, lorsqu’un ensemble de caméras thermiques doit être déployé sur un site à protéger, le câblage nécessaire à l’alimentation et à la communication des images captées est complexe et onéreux.

Dans les caméras thermiques, le signal électrique issu des pixels qui composent le capteur thermique n’est pas identique pour une température identique des parties d'un objet vu par une caméra. Il y a non linéarité de pixels à pixels adjacents. C'est pourquoi l'image brute qui est issue d'un capteur thermique est inexploitable en l'état. Il est nécessaire pour chaque ambiance de température et chaque variation de cette ambiance de faire une acquisition d'image rapide avec un obturateur mécanique à température uniforme devant le capteur, puis de générer une matrice de compensation pixel par pixel afin qu'après compensation, on puisse obtenir une image réellement représentative de la température de chaque point qui compose la scène. L'ambiance inclut la scène mais aussi la température de la caméra elle-même, qui n'est pas forcément la même partout (par exemple, côté vent, ou soleil ...). Cependant ce traitement pixel par pixel d'une succession d'images compensées présente deux inconvénients majeurs. Il nécessite une électronique complexe et puissante consommatrice d'énergie. De plus, pendant l'obturation mécanique la caméra devient aveugle et ne perçoit pas un mouvement rapide simultané.

OBJET DE L’INVENTION

La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de capture d’image thermique, qui comporte : - une caméra thermique fournissant successivement des images thermiques non compensées des variations de réponses des pixels du capteur ni des différences de température de la caméra, - un circuit de détermination de différences, pixel par pixel, entre deux images successivement fournies par la caméra, fournissant une image de différences et - un circuit de transmission à distance de l’image de différences.

Grâce à ces dispositions, d’une part, la consommation d’énergie du dispositif est réduite, la quantité de données à transmettre étant faible, aucune compensation de variation de réponse des pixels n’étant réalisée et la capture d’image thermique pouvant avoir une faible résolution et ne pas être refroidi et, d’autre part, la bande passante utilisée pour l’émission est réduite.

Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus : - un circuit de réception de l’image de différences, - une mémoire d’une image prise dans le spectre visible grâce à un capteur d’image électronique, et dont le contenu de la scène est préférentiellement aussi grand que celui observée par la caméra thermique et - un circuit d’incrustation de l’image des différences reçue, dans l’image conservée en mémoire.

Grâce à ces dispositions, on peut, lors de la visualisation de l’image résultant de l’incrustation, situer un événement dans un contexte visuel. En effet, un des inconvénients d'une caméra thermique conventionnelle, même après traitement de compensation de linéarité, est qu'il y a très peu de différence de température dans une scène naturelle extérieure et que situer un événement dans le contexte est difficile.

Dans ces modes de réalisation, on réalise une acquisition d'une image de référence en couleur, très facile à interpréter pour un être humain, avec un champ similaire au capteur thermique de la caméra. Cette acquisition peut se faire, par exemple, au moment de la mise en service ou régulièrement si le contexte de la scène évolue. L'image de référence de contexte peut être mémorisée de façon centralise, ce qui permet de ne transmettre qu'une image de différence, très peu gourmande en bande passante, avant incrustation à la réception, pour avoir le profil binaire dans une image de contexte, préférentiellement en couleur.

Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte un circuit d’estimation de la distance, à la caméra, d’une forme dimension représentée par l’image des différences, en fonction de la ligne d’image la plus basse de la forme représentée par l’image des différences.

Grâce à ces dispositions, on renseigne l’opérateur sur la position de la forme en mouvement. Du fait que le circuit d’estimation de distance estime la distance en fonction de la ligne d’image la plus basse de la forme représentée par l’image des différences, la détermination de la distance est rapide.

Lorsqu'un objet intrus entre dans le champ optique de la caméra, il génère une différence de niveau électrique variable, lequel est simplifié pour détecter par différences d’images, éventuellement binarisée au-delà d'une valeur prédéterminée. On obtient donc une partie d'image simplifiée de la surface, du profil, de la forme de l'objet en mouvement, mais cette image est suffisante pour qu'un opérateur puisse analyser et interpréter l'événement en cours dans le champ de la caméra. En connaissant l'angle de vision de la caméra, sa hauteur d'implantation et la hauteur de position dans l'image du profil en mouvement, on calcule assez précisément la distance entre la caméra et la forme en mouvement, ainsi que sa dimension réelle. Ceux-ci sont très souvent des éléments nécessaires mais suffisants dans l'interprétation d'un événement.

Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un circuit de compression de l’image de différences recevant l’image de différences et fournissant une image de différences compressée au circuit de transmission à distance de l’image de différences.

Grâce à ces dispositions, la quantité de données à transmettre, la bande passante utilisée pour les transmettre et l’énergie électrique consommée pour les transmettre peuvent être réduites.

Dans des modes de réalisation, le circuit de compression est configuré pour binariser l’image de différences.

On rappelle ici que binariser consiste à comparer la valeur du signal électrique issu de chaque pixel du capteur d’image avec une valeur prédéterminée, chaque pixel de l’image de différence prenant ainsi une valeur binaire, « 0 » ou « 1 ». Grâce à ces dispositions, l’image des éléments en mouvement est plus contrastée et la quantité d’information à transmettre est fortement réduite.

Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte, de plus, un support de caméra entouré par un tube protégeant du vent le support de caméra.

Grâce à ces dispositions, le support de caméra est protégé du vent et n’oscille pas au vent. La caméra et les images qu’elle fournit sont donc plus stables. Lors de la détermination de la différence d’images, chaque pixel des images successives correspond au même champ optique.

Dans des modes de réalisation, la mémoire d’image est configurée pour fournir une image en couleur.

Grâce à ces dispositions, la visualisation de la forme en mouvement dans son contexte est plus aisée.

Dans des modes de réalisation, le dispositif comporte un circuit d’estimation de vitesse de déplacement de la forme représentée par l’image des différences.

Grâce à ces dispositions, on renseigne l’opérateur sur la vitesse de la forme en mouvement.

Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de capture d’image thermique, qui comporte : - une étape de capture d’une succession d’images thermiques non compensées des variations de réponses des pixels du capteur ni des différences de température de la caméra, par une caméra thermique, - une étape de détermination de différences, pixel par pixel, entre deux images successivement fournies par la caméra, fournissant une image de différences et - une étape de transmission à distance de l’image de différences.

Dans des modes de réalisation, le procédé comporte, de plus : - une étape de réception de l’image de différences, - une étape de fourniture, par une mémoire, d’une image de la scène observée par la caméra et - une étape d’incrustation de l’image des différences dans l’image mémorisée de la scène observée par la caméra.

Les avantages, buts et caractéristiques de ce procédé étant similaires à ceux du dispositif de capture et du dispositif de restitution objets de la présente invention, ils ne sont pas rappelés ici.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres avantages, buts et caractéristiques de l’invention ressortiront de la description qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif de fixation d’un siège, en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement et en vue en coupe selon un plan vertical, un mode de réalisation particulier du dispositif de capture d’image thermique objet de la présente invention, - la figure 2 représente, en schéma bloc, un mode de réalisation particulier du dispositif de restitution d’images thermique objet de la présente invention, - la figure 3 représente, en vue de dessus, le champ optique au sol d’une caméra, - la figure 4 représente, schématiquement une image affichée par un dispositif de restitution d’image objet de la présente invention et - la figure 5 représente, sous forme d’un logigramme, des étapes d’un mode de réalisation particulier des procédés de capture et de restitution d’image thermique, objets de la présente invention. DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTION La présente description est donnée à titre non limitatif.

On note, dès à présent, que les figures ne sont pas à l’échelle.

La caméra thermique mise en oeuvre dans la présente invention est préférentiellement une caméra à microbolomètres.

Dans un bolomètre, un signal incident P est absorbé par la surface C du bolomètre qui est constituée d'un matériau absorbant, tel du métal. Ce matériau s'échauffe à la température T. Sa surface est reliée par un conducteur thermique G à un puits de chaleur, maintenu à température constante. La différence de température ΔΤ = P/G peut être mesurée grâce à une thermistance. La constante thermique temporelle (t = C/G), définie par le taux de transfert de chaleur entre la surface du bolomètre et le puits thermique, donne la sensibilité du détecteur.

En général, les bolomètres en métal ne nécessitent pas de refroidissement, la chaleur de la mince couche utilisée se dissipant rapidement. Le métal est de plus en plus remplacé par un semi-conducteur ou même un supra-conducteur qui doivent être réfrigérés à très basse température mais qui ont une très grande sensibilité.

Afin d'accroître leur sensibilité et de réduire leur « bruit >> intrinsèque, c'est-à-dire le rayonnement parasite qu'ils émettent, les bolomètres sont parfois refroidis à très basse température (autour de quelques kelvins, c'est-à-dire à des températures inférieures à -269 °C). Ce refroidissement se fait,par exemple, par de l'hélium liquide (4,2K) et qui peut être parfois pompé pour avoir de l'hélium superfluide (1.4K) suivant les gammes étudiées. Cependant, ce refroidissement coûte cher en complexité de la caméra et en consommation d’énergie. La présente invention met en oeuvre une caméra à capteur ni refroidi, ni compensé en variation de température ni compensé en variation de la réponse des pixels du capteur.

Comme on l’observe en figures 1, le dispositif de capture d’image thermique 10 comporte un panneau photovoltaïque 12 monté sur un tube externe 14 relié à un boîtier au sol 16 qui contient une batterie 18. Un tube interne 20, à l’intérieur du tube externe 14, porte une caméra thermique 22 en dessous du panneau photovoltaïque 12. Un circuit de traitement d’images 24 reçoit les signaux électriques représentatifs des images captées par la caméra thermique 22. Un circuit 29 de compression comprime les données issues du circuit de traitement d’images 24. Un émetteur hertzien 26 transmet à distance, sans fil, les signaux d’images fournis par le circuit de traitement d’images 24.

Ces dispositions présentent de nombreux avantages. Le panneau photovoltaïque 12 alimente en électricité la batterie 18, pendant la journée. Le panneau photovoltaïque 12 protège aussi la caméra thermique 22 des rayons directs du soleil. La batterie 18 alimente en électricité la caméra thermique 22, le circuit 24 et l’émetteur 26. Du fait de son poids, la batterie 18 assure la stabilité mécanique du dispositif 10, ce qui limite les opérations de génie civil nécessaires à l’implantation du dispositif 10. Le tube interne 20, étant protégé du vent par le tube externe 14, n’est pas soumis à des oscillations sous l’effet du vent. En conséquence, la caméra thermique 22 est stable, ainsi que les images qu’elle fournit.

Préférentiellement, la caméra thermique 22 est une caméra à microbolomètres non refroidis, ce qui réduit son prix de revient et élimine le besoin d’un refroidissement. Préférentiellement, la caméra thermique 22 présente une faible résolution, par exemple de 80 lignes de 80 points, ce qui réduit son besoin d’alimentation électrique et la quantité de données d’images à traiter par le circuit 24.

Le circuit de traitement d’images 24 effectue une différence, en valeur absolue, pour chaque pixel du capteur d’image, entre deux images successives fournie par la caméra thermique 22. Du fait de la stabilité mécanique de la caméra thermique 22 portée par le tube interne 20, la différence entre deux images successives ne représente que les parties dans lesquelles s’est produit un mouvement dans le champ optique de la caméra thermique 22. En effet, les pixels des images qui représentent des parties fixes de la scène présentent les mêmes valeurs d’éclairement. La différence entre ces valeurs successives est donc nulle, au bruit près. Pour éliminer ce bruit, le circuit de traitement d’image élimine les valeurs de différences inférieures à deux fois le bruit.

Le circuit de compression d’images 29 effectue ensuite une compression de l’image calculée par différence d’images. Par exemple, les valeurs absolues des différences sont binarisées, chaque pixel de l’image de différence ne pouvant prendre que l’une de deux valeurs, selon que la différence est inférieure à une valeur limite prédéterminée ou supérieure ou égale à cette valeur limite. La quantité de données d’images est ainsi réduite. Dans d’autres modes de réalisation, des compressions d’image de type connu sont réalisées à la place ou en complément de la binarisation.

Dans la suite de la description, on appelle « image de différences » l’image réalisée par le calcul de la différence, pour chaque pixel du capteur, en valeur absolue, des valeurs d’éclairement entre deux images successivement fournies par la caméra thermique 22, compressée ou binarisée.

Le signal comprimé est transmis à distance par l’émetteur 26. Comme on le comprend, tant qu’il n’y a pas de mouvement dans la scène, l’image comprimée de la différence présente très peu de données. Un simple bit peut représenter une image dans laquelle tous les pixels ont présenté, entre deux images successives, une différence inférieure à deux fois le niveau de bruit. Dès qu’un mouvement se produit dans la scène observée par la caméra thermique 22, des pixels de deux images successives présentent des niveaux de signal différents. La différence, pour chacun de ces pixels est donc supérieure à deux fois le bruit. Cependant, le nombre de ces pixels est généralement très limité. Il dépend de la dimension de l’objet ou de la personne en mouvement de la distance, à la caméra 22, de cet objet ou cette personne, de la longueur focale de la caméra 22, de la largeur de la partie photosensible du capteur de la caméra 22 et de la vitesse du mouvement.

Ainsi, l’émetteur 26 consomme extrêmement peu d’énergie et occupe une bande passante extrêmement étroite tant qu’aucun mouvement ne se produit dans la scène observée par la caméra thermique 22. L’inventeur a déterminé qu’un émetteur 26 peut fonctionner à 19200 bauds et ne consommer que moins de 25 mW.

Comme illustré en figure 2, un dispositif 10 comporte aussi une partie de restitution d’image thermique 30 comporte un récepteur 32 reçoit le signal transmis par l’émetteur 26. Un circuit de décompression 34 fournit, à partir des signaux reçus, l’image de différences obtenue par le circuit de traitement d’image 24.

Une mémoire d’image 36 fournit une photographie, préférentiellement en couleur, dont le point de prise de vue est le même que celui de la caméra thermique 22. Cette photographie est préliminairement prise par un capteur d’images visibles, par exemple un appareil photo numérique. Préférentiellement, la photographie représente un champ optique plus large que celui de la caméra thermique 22, afin de donner un contexte plus intelligible aux mouvements représentés par la différence d’images fournie par le circuit de décompression 34.

Un circuit d’incrustation 38 incruste l’image des différences dans la photographie, au lieu de correspondance des scènes représentées par la photographie et par la différence d’images.

Un écran 40 reçoit et affiche l’image comportant l’incrustation des différences dans la photographie.

Ainsi, un opérateur de sécurité qui observe l’écran 38 observe facilement l’objet ou la personne en mouvement ainsi que la partie du site qui est surveillée par la caméra thermique 22, comme en plein jour, alors même que très peu de données d’image ont été transmises et qu’il fait nuit. L’opérateur peut ainsi rapidement estimer le risque et sa situation dans le site protégé. Il peut ainsi rapidement envoyer au bon endroit une équipe d’intervention, en lui indiquant ce qu’elle doit intercepter, personne seule, groupe de personnes, véhicule, animal ou autre objet.

Préférentiellement, lors de l’incrustation, le circuit 38 incruste en couleur vive, par exemple rouge, l’image des différences provenant du circuit de décompression 34. Ainsi, l’attention de l’opérateur est plus vivement appelée sur l’écran 40. Ce qui est encore plus important si la scène observée est une partie non construite, les arbres et la végétation ayant des couleurs vertes, brunes ou noire, sur lesquelles la couleur rouge est en fort contraste. L’image des différences fournie par le circuit de décompression 34 est stockée, en permanence, dans une mémoire 42, afin de faciliter des enquêtes ultérieures.

Préférentiellement, un circuit 44 d’estimation de distance et, éventuellement, de vitesse de la forme (objet ou personne) en déplacement, traite l’image des différences et fournit les données de distance et éventuellement de vitesse, de manière numérique au circuit d’incrustation 38, qui incruste ces données dans la photographie mémorisée. Ainsi, l’affichage sur l’écran comporte une donnée de distance estimée et éventuellement une donnée de vitesse estimée à proximité de l’objet ou de la personne en mouvement. Ces données peuvent aider l’opérateur de sécurité à estimer le risque et la nature de l’objet ou personne en mouvement.

La distance est préférentiellement estimée en déterminant d’abord la forme de de plus grande dimension représentée par l’image des différences. La plus grande dimension est, par exemple, la plus grande surface, en pixels, ou la plus grande hauteur, en pixels. L’extraction d’une telle forme est connue de l’homme du métier. L’estimation de la distance, à la caméra, de la forme de plus grande dimension représentée par l’image des différences, est préférentiellement réalisée en fonction de la ligne d’image la plus basse de cette forme représentée par l’image des différences.

On détermine donc le point le plus bas de l’image décompressée où une différence d’image non nulle est représentée. Ensuite, par triangulation, le circuit 44 d’estimation détermine à quel point au sol, dans la scène observée par la caméra thermique 22, correspond ce point le plus bas. A cet effet, le circuit 44 est préliminairement renseigné sur la hauteur de la caméra 22 par rapport au sol et de l’angle 28 (figure 1) d’inclinaison de la caméra thermique 22 par rapport au plan moyen de la scène observée.

Une fois la distance estimée, préférentiellement, le circuit 44 d’estimation estime la vitesse de l’objet ou la personne en mouvement en mesurant le nombre de pixels parcourus pendant une séquence d’images et la largeur du champ optique de la caméra 22, en mètres, à la distance estimée. La largeur du champ optique est le produit de la distance estimée par la largeur du capteur d’image, divisé par la longueur focale de la caméra 22, la longueur focale et la largeur de la partie sensible du capteur d’image étant dans les mêmes unités et la largeur de champ et la distance estimée étant dans les mêmes unités. Par exemple, une caméra ayant une longueur focale de 20 mm et une largeur utile de capteur de 10 mm observe une largeur de champ de 50 mètres à 100 mètres de distance.

La vitesse de l’objet ou de la personne en mouvement est obtenue en multipliant le nombre de pixels parcourus par unité de temps, par la largeur du champ optique de la caméra thermique 22 à la distance estimée et en divisant ce produit par le nombre de pixels sur chaque ligne du capteur d’image de la caméra thermique 22. Par exemple, si ce champ optique mesure 50 mètres à 100 mètres de distance de la caméra 22 et qu’une ligne du capteur d’image de la caméra 22 présente 80 pixels, trois pixels de déplacement par seconde correspondent une vitesse de 1,875 mètres par seconde, soit 6,75 km/h (car 1,875 = 3 x 50/80).

On observe que, lorsque le point le plus bas de la forme détectée par différence d’image change de ligne de l’image, on peut re-évaluer la distance de l’objet ou de la personne correspondant ainsi que sa vitesse. Alternativement, la vitesse est décomposée en une composante en direction de la caméra 22 et une composante selon un plan perpendiculaire à l’axe de vision de la caméra 22.

En variante, la hauteur de l’objet ou de la personne en mouvement est estimée et affichée sur l’écran 40. Cette hauteur estimée est proportionnelle à la distance estimée de l’objet ou la personne et au nombre de lignes de l’image de différence où une différence non nulle de valeurs entre deux images successives, pour un même pixel du capteur d’image apparaît.

On observe, en figure 3, la moitié basse du champ optique au sol 50 de la caméra 22. Ce champ optique est l’intersection du plan du sol et du champ optique de la caméra, qui est conique. La caméra 22 ayant généralement un champ optique qui couvre l’horizon, la partie haute du champ optique au sol, non représentée, comporte une partie de cet horizon. Comme on le comprend, la largeur du champ optique, à une distance donnée, est proportionnelle à cette distance. Si, comme c’est généralement le cas, le capteur de la caméra 22 possède des lignes horizontales et que le sol est généralement horizontal, chaque ligne de la caméra représente une ligne au sol perpendiculaire à l’axe optique de la caméra 22.

En connaissant l’inclinaison de l’axe optique de la caméra par rapport au plan moyen du sol dans le demi-champ optique 50, on affecte une distance à chaque ligne du capteur de la caméra 22 et donc de l’image fournie par la caméra 22. Comme expliqué plus haut, on affecte conjointement une largeur de champ au sol à cette ligne.

On observe, en figure 4, une image 60 affichée sur l’écran 40. Cette image 60 comporte, en incrustation sur la photographie mémorisée du champ optique de la caméra, les pixels de la différence d’image qui correspondent à une différence de valeur supérieure à la valeur limite de binarisation. Ces pixels sont assemblés en une forme 70.

En recherchant le point bas de cette forme 70, on obtient une ligne 62 de l’image. Cette ligne 62 est, comme expliqué ci-dessus, associée à une distance (association 64 représentée à gauche de la figure 4) qui donne l’estimation de la distance de l’objet ou de la personne en mouvement dans le champ de la caméra 22. Cette ligne 62 est aussi associée à une largeur de champ optique au sol (association 66 représentée à droite de la figure 4). En mesurant le déplacement, en nombre de pixels, de la forme 70 depuis son état précédent 72, à une unité de temps précédente, on obtient une vitesse estimée, en nombre de pixels par unité de temps. Chaque pixel représentant une distance égale à la largeur de champ optique au sol divisée par le nombre de pixels par ligne du capteur de la caméra 22, on convertit la vitesse en pixels parcourus par unité de temps en mètre par seconde ou, comme illustré en figure 4, en kilomètres par heure.

La distance estimée et la vitesse estimée sont incrustées en 74 dans l’image 60.

On observe, en figure 5, des étapes d’un mode de réalisation particulier 80 des procédés de capture d’image thermique (étapes 82 à 88) et d’un procédé de restitution d’image thermique (étapes 90 à 102).

Au cours d’une étape 82, la caméra thermique fournit une image thermique. Au cours d’une étape 84, on détermine la valeur absolue de la différence entre cette image thermique et l’image thermique précédente, pixel par pixel. C’est-à-dire que, pour chaque pixel du capteur d’image, on soustrait la valeur, pour ce pixel, dans l’image en cours de la valeur, pour ce pixel, dans l’image précédente. La valeur absolue de cette différence est ainsi obtenue.

Au cours d’une étape 86, on compresse, par exemple on binarise, l’image des valeurs absolues des différences. Au cours d’une étape 88, on émet un signal hertzien représentatif de l’image compressée des valeurs absolues des différences.

Au cours d’une étape 90, on reçoit le signal hertzien et on met en mémoire les données reçues. Au cours d’une étape 92, on décompresse l’image reçue, au cas où la compression ne comporte pas une simple binarisation.

Au cours d’une étape 94, on estime la distance de la forme représentée par l’image des différences, comme exposé en regard des figures 3 et 4. Au cours d’une étape 96, on estime la vitesse de la forme représentée par l’image des différences, comme exposé en regard des figures 3 et 4. Au cours d’une étape 98, on estime une hauteur de la forme représentée par l’image des différences, comme exposé plus haut.

Au cours d’une étape 100, on lit en mémoire, une photographie numérique de la scène observée par la caméra thermique 22. Cette photographie, préférentiellement en couleur, est réalisée en lumière visible, par exemple avec un appareil photo numérique, de jour, lors de l’installation du dispositif de capture d’image.

Au cours d’une étape 102, on incruste, dans une photographie mémorisée préliminairement du champ optique de la caméra, préférentiellement en couleur : - la forme représentée par l’image des valeurs absolue des différences et - les valeurs estimées, notamment de distance et de vitesse.

Au cours d’une étape 104, on affiche l’image résultant de cette incrustation.

Comme on le comprend à la lecture de la description qui précède, le procédé de capture d’image thermique consomme peu d’énergie et peu de bande passante et fournit une image stable. De plus, le procédé de restitution d’image thermique fournit une image appelant l’attention de l’opérateur, comportant le contexte dans lequel se trouve l’objet ou la personne en mouvement et des données de distance et de vitesse. Cette image riche est facile à interpréter par l’opérateur.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif (10, 30) de capture d’image thermique, caractérisé en ce qu’il comporte : - une caméra thermique (22) fournissant successivement des images thermiques non compensées des variations de réponses des pixels du capteur ni des différences de température de la caméra, - un circuit (24) de détermination de différences, pixel par pixel, entre deux images successivement fournies par la caméra, fournissant une image de différences et - un circuit (26) de transmission à distance de l’image de différences.
2. 2. Dispositif (10, 30) selon la revendication 1, qui comporte, de plus : - un circuit (32) de réception de l’image de différences, - une mémoire (36) d’une image prise dans le spectre visible grâce à un capteur d’image électronique, et dont le contenu de la scène est préférentiellement aussi grand que celui observée par la caméra thermique et - un circuit (38) d’incrustation de l’image des différences reçue, dans l’image conservée en mémoire.
3. 3. Dispositif (10, 30) selon l’une des revendications 1 ou 2, qui comporte un circuit (44) d’estimation de la distance, à la caméra, de la forme représentée par l’image des différences, en fonction de la ligne d’image la plus basse de la forme représentée par l’image des différences.
4. 4. Dispositif (10, 30) selon l’une des revendications 1 à 3, qui comporte, de plus, un circuit (29) de compression de l’image des différences et fournissant une image de différences compressée au circuit (26) de transmission à distance de l’image de différences.
5. 5. Dispositif (10, 30) selon la revendication 4, dans lequel le circuit (29) de compression est configuré pour binariser l’image de différences.
6. 6. Dispositif (10, 30) selon l’une des revendications 1 à 5, qui comporte, de plus, un support (20) de caméra (22) entouré par un tube (14) protégeant du vent le support de caméra.
7. 7. Dispositif (10, 30) selon la revendication 2 ou l’une des revendications 3 à 6 lorsqu’elles dépendent de la revendication 2, dans lequel la mémoire (36) d’image est configurée pour fournir une image en couleur.
8. 8. Dispositif (10, 30) selon l’une des revendications 2 ou 7 ou l’une des revendications 3 à 6 lorsqu’elles dépendent de la revendication 2, qui comporte un circuit (44) d’estimation de vitesse de déplacement de la forme représentée par l’image des différences.
9. 9. Procédé (80) de capture d’image thermique, caractérisé en ce qu’il comporte : - une étape (82) de capture d’une succession d’images thermiques non compensées des variations de réponses des pixels du capteur ni des différences de température de la caméra, par une caméra thermique (22), - une étape (84) de détermination de différences, pixel par pixel, entre deux images successivement fournies par la caméra, fournissant une image de différences et - une étape (88) de transmission à distance de l’image de différences.
10. 10. Procédé (80) selon la revendication 9, qui comporte, de plus : - une étape (90) de réception de l’image de différences, - une étape (100) de fourniture, par une mémoire, d’une image de la scène observée par la caméra et - une étape (102) d’incrustation de l’image des différences dans l’image mémorisée de la scène observée par la caméra.