FR3055997A1 - SYSTEM FOR DETERMINING AT LEAST ONE CHARACTERISTIC RELATING TO THE CONTOUR OF A SUBJECT CONTAINED IN AT LEAST ONE DIGITAL IMAGE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système pour la détermination d'au moins une caractéristique relative au contour d'un sujet (S) contenu dans au moins une image numérique d'intérêt. Ce système de détermination comprend : a) au moins une structure d'arrière-plan (1) comportant au moins une partie rétro-réfléchissante (12), b) un ensemble photographique comprenant des moyens de prise d'images et des moyens lumineux adaptés à fournir un éclairage artificiel de la scène, et c) des moyens de traitement d'image conçus pour déterminer au moins une caractéristique relative au contour dudit sujet à partir d'au moins une image numérique d'intérêt correspondant à une scène avec exposition audit éclairage artificiel et dans laquelle ledit sujet (S) est positionné devant ladite partie rétroréfléchissante (12).The invention relates to a system for determining at least one characteristic relating to the contour of a subject (S) contained in at least one digital image of interest. This determination system comprises: a) at least one background structure (1) comprising at least one retro-reflective part (12), b) a photographic assembly comprising suitable imaging means and light means providing artificial lighting of the scene; and c) image processing means adapted to determine at least one feature relating to the contour of said subject from at least one digital image of interest corresponding to a scene with audit exposure. artificial lighting and wherein said subject (S) is positioned in front of said retroreflective portion (12).
Description
Domaine technique auquel se rapporte l'inventionTechnical field to which the invention relates
La présente invention concerne le domaine du traitement des images numériques.The present invention relates to the field of digital image processing.
Elle concerne plus précisément un système pour la détermination d’au moins une caractéristique relative au contour d’un sujet, par exemple un animal (notamment un poisson), contenu dans au moins une image numérique d’intérêt.It relates more precisely to a system for determining at least one characteristic relating to the outline of a subject, for example an animal (in particular a fish), contained in at least one digital image of interest.
Arrière-plan technologiqueTechnological background
Dans différents domaines, il peut être intéressant de pouvoir déterminer, de manière simple et rapide, au moins une caractéristique relative au contour d’un sujet (par exemple une caractéristique dimensionnelle de ce dernier).In various fields, it may be advantageous to be able to determine, in a simple and rapid manner, at least one characteristic relating to the outline of a subject (for example a dimensional characteristic of the latter).
C’est par exemple le cas dans le domaine de la pêche, dans lequel il convient de disposer d’outils permettant d’enregistrer et de recenser les prises des pêcheurs d’une manière entièrement automatisée.This is the case, for example, in the area of fishing, where tools are needed to record and record the catches of fishermen in a fully automated manner.
Une solution possible consiste en une prise d’image numérique de ce sujet, suivie d’un traitement d’image automatique de cette image numérique.One possible solution is to take a digital image of this subject, followed by automatic image processing of this digital image.
Mais cette solution est en pratique particulièrement complexe et délicate à mettre en œuvre, en particulier lorsque la prise de vue est effectuée dans un environnement dont l’éclairage ambiant, voire la perspective, ne sont pas contrôlables.However, this solution is in practice particularly complex and delicate to implement, in particular when the shooting is carried out in an environment in which the ambient lighting, even the perspective, is not controllable.
Le traitement d’image automatique doit en effet pouvoir déterminer le contour du sujet, malgré les ombres portées qui sont générées par l’éclairage ambiant de la scène et qui sont susceptibles d’en compliquer l’interprétation.Automatic image processing must indeed be able to determine the outline of the subject, despite the drop shadows which are generated by the ambient lighting of the scene and which are likely to complicate the interpretation.
Ce traitement d’image automatique doit également être apte à corriger la déformation de perspective de l’image numérique, de manière à pouvoir déterminer des données fiables quant aux caractéristiques recherchées.This automatic image processing must also be able to correct the perspective distortion of the digital image, so as to be able to determine reliable data as to the characteristics sought.
Il existe par conséquent un besoin d’une solution technique adaptée à déterminer au moins une caractéristique relative au contour d’un sujet contenu dans au moins une image numérique, indifféremment de l’éclairage ambiant de la scène, voire même de la perspective de cette image numérique.There is therefore a need for a technical solution suitable for determining at least one characteristic relating to the outline of a subject contained in at least one digital image, regardless of the ambient lighting of the scene, or even from the perspective of this. digital image.
Objet de l’inventionObject of the invention
Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose un système pour la détermination d’au moins une caractéristique relative au contour d’un sujet contenu dans au moins une image numérique d’intérêt.In order to remedy the aforementioned drawbacks of the prior art, the present invention provides a system for determining at least one characteristic relating to the outline of a subject contained in at least one digital image of interest.
Ce système de détermination comprend :This determination system includes:
a) au moins une structure d’arrière-plan comportant une face frontale présentant au moins une partie rétro-réfléchissante devant laquelle ledit sujet est destiné à être positionné,a) at least one background structure comprising a front face having at least one retro-reflecting part in front of which said subject is intended to be positioned,
b) un ensemble photographique comprenant :b) a photographic unit comprising:
- des moyens de prise d’images comprenant un objectif photographique, pour la prise d’images numériques contenant chacune une scène située en regard dudit objectif photographique,means for taking images comprising a photographic objective, for taking digital images each containing a scene situated opposite said photographic objective,
- des moyens lumineux, adaptés à fournir un éclairage artificiel de ladite scène et agencés de sorte que des rayons lumineux émis par lesdits moyens lumineux soient aptes à être réfléchis vers ledit objectif photographique par la partie rétro-réfléchissante située en regard dudit objectif photographique, et- light means, adapted to provide artificial lighting of said scene and arranged so that light rays emitted by said light means are capable of being reflected towards said photographic objective by the retro-reflecting part situated opposite said photographic objective, and
- des moyens pour coordonner le fonctionnement desdits moyens de prise d’images et desdits moyens lumineux, conçus pour la capture d’images numériques contenant ladite scène capturée avec, ou sans, exposition audit éclairage artificiel, etmeans for coordinating the operation of said image taking means and said light means, designed for capturing digital images containing said scene captured with or without exposure to said artificial lighting, and
c) des moyens de traitement d’image conçus pour déterminer au moins une caractéristique relative au contour dudit sujet à partir d’au moins une image numérique d’intérêt correspondant à une scène avec exposition audit éclairage artificiel et dans laquelle ledit sujet est positionné devant ladite partie rétroréfléchissante.c) image processing means designed to determine at least one characteristic relating to the contour of said subject from at least one digital image of interest corresponding to a scene with exposure to said artificial lighting and in which said subject is positioned in front of said retroreflective part.
En pratique, pour la prise d’images numériques d’intérêt, le sujet est déposé sur la partie rétro-réfléchissante de la structure d’arrière-plan.In practice, for taking digital images of interest, the subject is placed on the retro-reflecting part of the background structure.
Lors de la prise d’image, les rayons lumineux émis par les moyens lumineux sont réfléchis vers l’objectif photographique par la partie rétroréfléchissante située en regard.When taking an image, the light rays emitted by the light means are reflected towards the photographic objective by the retroreflective part located opposite.
Ce mécanisme permet alors l’obtention d’images numériques dont les éventuelles ombres portées autour du sujet sont réduites (voire supprimées).This mechanism then makes it possible to obtain digital images in which the possible shadows cast around the subject are reduced (or even eliminated).
Le contour du sujet est ainsi particulièrement net et facile à déterminer dans les images numériques d’intérêt par un procédé de traitement automatique d’image.The outline of the subject is thus particularly sharp and easy to determine in digital images of interest by an automatic image processing process.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du système conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :Other non-limiting and advantageous characteristics of the system according to the invention, taken individually or in any technically possible combination, are the following:
- les moyens de traitement comprennent un module pour la transformation de ladite au moins une image numérique d’intérêt en une image binaire composée de premiers pixels issus de pixels de ladite au moins une image numérique d’intérêt, formée par la portion visible de la partie rétro-réfléchissante qui se situe en dehors de l’encombrement dudit sujet, et de seconds pixels issus de pixels de ladite au moins une image numérique d’intérêt, autres que ladite portion visible de la partie rétro-réfléchissante ; dans ce cadre, le module de transformation coopère avantageusement avec, d’une part, un module d’échantillonnage pour collecter des échantillons de valeurs de luminosité sur la face frontale contenue dans ladite au moins une image numérique d’intérêt : au moins un premier échantillon collecté sur une portion visible de la partie rétroréfléchissante de ladite face frontale, et au moins un second échantillon collecté sur une partie non rétro-réfléchissante de ladite face frontale et, d’autre part, un module de calcul de seuil, pour déterminer, à partir desdits échantillons, au moins une valeur de seuil de luminosité utilisée par le module de transformation pour distinguer lesdits premiers et seconds pixels de l’image binaire ; toujours dans ce cadre, les moyens de traitement comprennent avantageusement un module pour détecter ledit sujet dans l’image binaire, lequel module de détection consiste avantageusement en un module conçu pour détecter le groupe de seconds pixels dans ladite image binaire dont le nombre est le plus élevé ;the processing means comprise a module for transforming said at least one digital image of interest into a binary image composed of first pixels originating from pixels of said at least one digital image of interest, formed by the visible portion of the retro-reflecting part which is located outside the space occupied by said subject, and from second pixels originating from pixels of said at least one digital image of interest, other than said visible portion of the retro-reflecting part; in this context, the transformation module advantageously cooperates with, on the one hand, a sampling module to collect samples of brightness values on the front face contained in said at least one digital image of interest: at least a first sample collected on a visible portion of the retroreflective part of said front face, and at least a second sample collected on a non-retro-reflecting part of said front face and, on the other hand, a threshold calculation module, for determining, from said samples, at least one brightness threshold value used by the transformation module to distinguish said first and second pixels from the binary image; still in this context, the processing means advantageously comprise a module for detecting said subject in the binary image, which detection module advantageously consists of a module designed to detect the group of second pixels in said binary image whose number is the most Student ;
- les moyens de traitement comprennent : un module pour déterminer le contour dudit sujet contenu dans ladite au moins une image numérique d’intérêt, un module pour déterminer l’une au moins des dimensions du contour dudit sujet, de préférence sa plus grande longueur, et éventuellement un module pour identifier ledit sujet, par exemple son espèce dans le cas d’un sujet animal ;the processing means comprise: a module for determining the outline of said subject contained in said at least one digital image of interest, a module for determining at least one of the dimensions of the outline of said subject, preferably its greatest length, and optionally a module for identifying said subject, for example its species in the case of an animal subject;
- les moyens de traitement comprennent un module de correction de la déformation de perspective de ladite au moins une image numérique d’intérêt ; de préférence, la face frontale de la structure d’arrière-plan comporte au moins un repère géométrique, et le module de correction est conçu pour tenir compte dudit au moins un repère géométrique ; de préférence encore, ledit au moins un repère géométrique comprend au moins quatre repères géométriques correspondant aux quatre coins d’un quadrilatère ; toujours de préférence, les moyens de traitement comportent un module de détection en temps réel dudit au moins un repère géométrique au sein de la scène, et un module pour autoriser une prise d’image numérique par les moyens de prise d’image lorsque ledit au moins un repère géométrique est détecté ;the processing means comprise a module for correcting the perspective deformation of said at least one digital image of interest; preferably, the front face of the background structure comprises at least one geometric reference, and the correction module is designed to take account of said at least one geometric reference; more preferably, said at least one geometric reference comprises at least four geometric references corresponding to the four corners of a quadrilateral; always preferably, the processing means comprise a module for real-time detection of said at least one geometric mark within the scene, and a module for authorizing digital image capture by the image capture means when said at less a geometric coordinate system is detected;
- les moyens de traitement comprennent au moins un programme d’ordinateur comportant des moyens de code de programme et destiné à être exécuté ;the processing means comprise at least one computer program comprising program code means and intended to be executed;
- le système comporte encore un organe porteur muni de moyens support de l’ensemble photographique et de moyens support de la structure d’arrière-plan, pour fixer la position de l’ensemble photographique en regard de ladite structure d’arrière-plan ;- The system also includes a support member provided with means for supporting the photographic assembly and means for supporting the background structure, to fix the position of the photographic assembly opposite said background structure;
- l’ensemble photographique et les moyens de traitement sont regroupés dans un dispositif électronique portatif, par exemple tablette électronique ou téléphone intelligent ;- the photographic unit and the processing means are grouped in a portable electronic device, for example electronic tablet or smart phone;
- les moyens lumineux émettent des rayons lumineux dans le domaine du visible et/ou de l’infrarouge (de préférence infrarouge proche) ;- the light means emit light rays in the visible and / or infrared range (preferably near infrared);
- la structure d’arrière-plan est imperméable aux liquides, en particulier à l’eau et aux lipides.- the background structure is impermeable to liquids, in particular water and lipids.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de traitement comportent au moins un mode d’analyse conçu pour déterminer au moins une caractéristique relative au contour dudit sujet, choisi parmi :According to a particular embodiment, the processing means comprise at least one analysis mode designed to determine at least one characteristic relating to the outline of said subject, chosen from:
- un premier mode d’analyse, partant d’une unique image numérique d’intérêt capturée avec exposition audit éclairage artificiel,- a first mode of analysis, starting from a single digital image of interest captured with exposure to said artificial lighting,
- un second mode d’analyse, partant d’une comparaison d’au moins deux images numériques d’intérêt, capturées l’une avec exposition audit éclairage artificiel et l’autre sans exposition audit éclairage artificiel.- a second mode of analysis, starting from a comparison of at least two digital images of interest, captured one with exposure to said artificial lighting and the other without exposure to said artificial lighting.
Dans ce cas, ledit système comprend avantageusement des moyens pour déterminer la luminosité ambiante ; et les moyens de traitement comportent des moyens pour sélectionner le premier, ou le second, mode d’analyse tenant compte de ladite luminosité ambiante.In this case, said system advantageously comprises means for determining the ambient brightness; and the processing means include means for selecting the first, or the second, analysis mode taking into account said ambient brightness.
La présente invention concerne également une structure d’arrière-plan pour la prise d’images, laquelle structure d’arrière-plan comporte une face frontale comprenant au moins une partie rétro-réfléchissante devant laquelle un sujet est destiné à être positionné, laquelle face frontale comporte au moins un repère géométrique adapté à une opération de correction d’une déformation de perspective.The present invention also relates to a background structure for taking images, which background structure comprises a front face comprising at least one retro-reflecting part in front of which a subject is intended to be positioned, which face frontal comprises at least one geometrical reference adapted to an operation of correction of a perspective deformation.
L’invention propose encore un procédé pour la détermination d’au moins une caractéristique relative au contour d’un sujet à partir d’au moins une image numérique d’intérêt, par la mise en œuvre d’un système selon l’invention.The invention also provides a method for determining at least one characteristic relating to the outline of a subject from at least one digital image of interest, by implementing a system according to the invention.
Le procédé comprend les étapes suivantes :The process includes the following steps:
- préparation de la scène d’intérêt par le positionnement dudit sujet devant la partie rétro-réfléchissante de la face frontale de ladite structure d’arrièreplan,- preparation of the scene of interest by positioning said subject in front of the retro-reflecting part of the front face of said background structure,
- capture d’au moins une image numérique d’intérêt, avec exposition à l’éclairage artificiel, et- capture at least one digital image of interest, with exposure to artificial lighting, and
- traitement de ladite au moins une image numérique d’intérêt, pour déterminer au moins une caractéristique relative au contour dudit sujet.- processing of said at least one digital image of interest, to determine at least one characteristic relating to the outline of said subject.
D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du procédé conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :Other non-limiting and advantageous characteristics of the process according to the invention, taken individually or in any technically possible combination, are the following:
- l’étape de traitement comprend une opération de correction de la déformation de perspective de ladite au moins une image numérique, une opération de transformation de ladite au moins une image numérique en une image binaire, et une opération de détermination du contour du sujet contenu dans ladite image binaire ;the processing step comprises an operation for correcting the perspective deformation of said at least one digital image, an operation for transforming said at least one digital image into a binary image, and an operation for determining the outline of the subject contained in said binary image;
- l’étape de traitement comprend une opération de détermination de la taille et/ou de l’espèce d’un sujet d’intérêt appartenant à la famille des poissons.- the processing step includes an operation to determine the size and / or the species of a subject of interest belonging to the fish family.
Description détaillée d’un exemple de réalisationDetailed description of an exemplary embodiment
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.The description which follows with reference to the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be carried out.
Sur les dessins annexés :In the accompanying drawings:
- la figure 1 représente, vue de face, une structure d’arrière-plan appartenant au système selon l’invention ;- Figure 1 shows, front view, a background structure belonging to the system according to the invention;
- les figures 2 et 3 représentent un dispositif électronique portatif, formant un ensemble photographique et des moyens de traitement d’image, appartenant également au système selon l’invention ;- Figures 2 and 3 show a portable electronic device, forming a photographic assembly and image processing means, also belonging to the system according to the invention;
- la figure 4 est un schéma bloc illustrant les principales opérations lors de la mise en œuvre du système selon l’invention ;- Figure 4 is a block diagram illustrating the main operations during the implementation of the system according to the invention;
- la figure 5 représente une image numérique d’intérêt, correspondant à une scène dans laquelle le sujet est positionné devant la partie rétroréfléchissante de la structure d’arrière-plan selon la figure 1 ;- Figure 5 shows a digital image of interest, corresponding to a scene in which the subject is positioned in front of the retroreflective part of the background structure according to Figure 1;
- la figure 6 représente l’image numérique d’intérêt selon la figure 5, suite à une opération de rognage et une opération de correction de la déformation de perspective ;- Figure 6 shows the digital image of interest according to Figure 5, following a cropping operation and an operation to correct perspective distortion;
- la figure 7 représente l’image numérique de la figure 6, après une opération de transformation en une image binaire.- Figure 7 shows the digital image of Figure 6, after a transformation operation into a binary image.
De manière générale, la présente invention concerne un système pour la détermination d’au moins une caractéristique relative au contour d’un sujet contenu dans au moins une image numérique d’intérêt.In general, the present invention relates to a system for determining at least one characteristic relating to the outline of a subject contained in at least one digital image of interest.
SujetTopic
Le système selon l’invention peut être mis en œuvre dans différents domaines, pour l’étude de sujets qui consistent par exemple en des objets ou des animaux.The system according to the invention can be implemented in different fields, for the study of subjects which consist, for example, of objects or animals.
Par « animal », on entend en particulier les animaux de petite taille (par exemple inférieure à 200 cm, voire à 150 cm, voire encore à 120 cm), notamment les poissons.By “animal” is meant in particular small animals (for example less than 200 cm, even less than 150 cm, or even even less than 120 cm), in particular fish.
Image numériqueDigital image
L'appellation « image numérique » désigne une photographie qui est acquise, traitée et stockée sous forme binaire.The term “digital image” designates a photograph which is acquired, processed and stored in binary form.
En l’espèce, une telle image numérique est :In this case, such a digital image is:
- acquise par des convertisseurs analogique-numérique situés dans un ensemble photographique (appareil photo ou caméscope numérique) ;- acquired by analog-digital converters located in a photographic unit (digital camera or camcorder);
- traitée grâce à des outils graphiques, notamment de façon à en extraire des caractéristiques relatives au contour du sujet contenu dans cette image ;- processed using graphic tools, in particular so as to extract characteristics relating to the outline of the subject contained in this image;
- stockée sur un support informatique (clé USB, SSD, disque dur, CDROM, etc.).- stored on a computer medium (USB key, SSD, hard disk, CDROM, etc.).
Par « image numérique », on entend en particulier une image deux dimensions ou « image 2D », qui est constituée de points appelés pixels.By "digital image" is meant in particular a two-dimensional image or "2D image", which consists of points called pixels.
Caractéristique relative au contour du sujetCharacteristic relating to the outline of the subject
Le système selon l’invention permet la détermination d’au moins une caractéristique relative au contour du sujet.The system according to the invention allows the determination of at least one characteristic relating to the outline of the subject.
Le « contour » du sujet correspond, dans l’image numérique d’intérêt, à une succession de pixels juxtaposés qui délimitent le pourtour du sujet par rapport à l’arrière-plan.The “outline” of the subject corresponds, in the digital image of interest, to a succession of juxtaposed pixels which delimit the periphery of the subject with respect to the background.
En l’espèce, ce contour correspond à la ligne de démarcation entre le sujet S et la partie rétro-réfléchissante sous-jacente décrite par la suite.In this case, this outline corresponds to the line of demarcation between subject S and the underlying retro-reflecting part described below.
Par « caractéristique relative au contour », on englobe avantageusement :By “characteristic relating to the contour”, one advantageously includes:
- le contour proprement dit du sujet,- the actual outline of the subject,
- l’une au moins des caractéristiques dimensionnelles du contour du sujet, de préférence sa plus grande longueur, et- at least one of the dimensional characteristics of the outline of the subject, preferably its greatest length, and
- l’identification du sujet, par exemple son espèce dans le cas d’un sujet animal.- the identification of the subject, for example its species in the case of an animal subject.
Système de déterminationDetermination system
Pour déterminer ces caractéristiques relatives au contour, le système de détermination selon l’invention comprend :To determine these characteristics relating to the contour, the determination system according to the invention comprises:
- au moins une structure d’arrière-plan 1 (représentée schématiquement sur la figure 1), et- at least one background structure 1 (shown diagrammatically in FIG. 1), and
- au moins un dispositif électronique portatif 2 (représenté schématiquement sur les figures 2 et 3), qui comprend un ensemble photographique 3 (figure 3) et des moyens de traitement d’image 4 (figure 3).- at least one portable electronic device 2 (shown schematically in Figures 2 and 3), which comprises a photographic assembly 3 (Figure 3) and image processing means 4 (Figure 3).
Structure d’arrière-planBackground structure
La structure d’arrière-plan 1 est destinée à être placée en arrière-plan du sujet S lors des prises d’images numériques.The background structure 1 is intended to be placed in the background of the subject S when taking digital images.
Cette structure d’arrière-plan 1 consiste avantageusement en un panneau, ici rectangulaire.This background structure 1 advantageously consists of a panel, here rectangular.
La structure d’arrière-plan 1 est réalisée avantageusement dans un matériau souple ; elle peut également être réalisée dans un matériau rigide pliable, ou non-pliable.The background structure 1 is advantageously made of a flexible material; it can also be made of a foldable rigid material, or non-foldable.
La face frontale 11 de cette structure d’arrière-plan 1, également rectangulaire, comporte plusieurs éléments :The front face 11 of this background structure 1, also rectangular, has several elements:
- une partie rétro-réfléchissante 12 devant/sur laquelle le sujet S est destiné à être positionné, eta retro-reflecting part 12 in front of / on which the subject S is intended to be positioned, and
- un ensemble de repères géométriques 13, utiles notamment pour une correction de la déformation de perspective et pour déterminer les caractéristiques dimensionnelles du sujet S capturé.- A set of geometric markers 13, useful in particular for correcting perspective distortion and for determining the dimensional characteristics of the subject S captured.
La partie rétro-réfléchissante 12 consiste avantageusement en un revêtement recouvrant partiellement la face frontale 11.The retro-reflecting part 12 advantageously consists of a coating partially covering the front face 11.
Cette partie rétro-réfléchissante 12, lorsqu’elle est éclairée par un faisceau lumineux, renvoie les rayons lumineux dans la direction de la source lumineuse, quel que soit l’angle initial d’incidence.This retro-reflecting part 12, when illuminated by a light beam, returns the light rays in the direction of the light source, whatever the initial angle of incidence.
La notion de « rétro-réfléchissante » qualifie encore une surface qui est apte à réfléchir un rayonnement lumineux sans changement de direction (le rayon lumineux réfléchi présente la même direction que le rayonnement lumineux incident).The notion of "retro-reflecting" further qualifies a surface which is capable of reflecting light radiation without change of direction (the reflected light ray has the same direction as the incident light radiation).
Une telle partie rétro-réfléchissante 12 est par exemple constituée par un réflecteur prismatique ou par des microbilles de verre.Such a retro-reflecting part 12 is for example constituted by a prismatic reflector or by glass microbeads.
La partie rétro-réfléchissante 12 occupe une surface qui est supérieure à l’encombrement du sujet S destiné à être étudié. De cette manière, cette partie rétro-réfléchissante 12 entoure l’ensemble du contour du sujet S rapporté.The retro-reflecting part 12 occupies an area which is greater than the size of the subject S intended to be studied. In this way, this retro-reflecting part 12 surrounds the entire outline of the subject S reported.
La partie rétro-réfléchissante 12 a ici une forme générale rectangulaire, dont les coins sont coupés.The retro-reflecting part 12 here has a generally rectangular shape, the corners of which are cut.
Les repères géométriques 13 sont choisis parmi les repères géométriques identifiables dans une image numérique par un programme d’ordinateur.The geometric marks 13 are chosen from the geometric marks identifiable in a digital image by a computer program.
Ces repères géométriques 13 entourent la partie rétro-réfléchissante 12. Ils sont avantageusement réalisés dans un matériau non rétro-réfléchissant.These geometric marks 13 surround the retro-reflecting part 12. They are advantageously made of a non-retro-reflecting material.
Ces repères géométriques 13 sont formés ici par les quatre coins 131 d’un cadre périphérique 132 (quadrilatère) entourant la partie rétro-réfléchissante 12.These geometric marks 13 are formed here by the four corners 131 of a peripheral frame 132 (quadrilateral) surrounding the retro-reflecting part 12.
L’agencement des repères géométriques 13, notamment la distance séparant les coins 131, est connue par les moyens de traitement d’image 4 en vue de la correction de perspective.The arrangement of the geometric markers 13, in particular the distance separating the corners 131, is known by the image processing means 4 with a view to the correction of perspective.
De manière générale, cette structure d’arrière-plan 1 est avantageusement réalisée par un assemblage de matériaux qui sont imperméables et résistants aux liquides, en particulier à l’eau et aux lipides.In general, this background structure 1 is advantageously produced by an assembly of materials which are impermeable and resistant to liquids, in particular to water and lipids.
Par exemple :For example :
- la structure d’arrière-plan 1 comporte les dimensions suivantes : 400 à 450 mm x 250 à 300 mm ;- the background structure 1 has the following dimensions: 400 to 450 mm x 250 to 300 mm;
- la partie rétro-réfléchissante 12 comporte les dimensions suivantes : 300 à 350 mm x 200 à 250 mm ;- The retro-reflecting part 12 has the following dimensions: 300 to 350 mm x 200 to 250 mm;
- le cadre périphérique 132 comporte les dimensions suivantes : 350 à 400 mm x 250 à 300 mm.- The peripheral frame 132 has the following dimensions: 350 to 400 mm x 250 to 300 mm.
Dispositif électronique portatifPortable electronic device
Le dispositif électronique portatif 2, représenté sur les figures 2 et 3, consiste par exemple en une tablette électronique ou en un téléphone intelligent (désigné encore couramment « smartphone »).The portable electronic device 2, shown in Figures 2 and 3, consists for example of an electronic tablet or a smart phone (still commonly referred to as "smartphone").
Cet équipement électronique portatif 2 est apte à capturer des images numériques contenant le sujet S, et à analyser ces dernières de sorte à déterminer au moins une caractéristique relative au contour de ce sujet S dans ces images numériques.This portable electronic equipment 2 is able to capture digital images containing the subject S, and to analyze the latter so as to determine at least one characteristic relating to the contour of this subject S in these digital images.
A cet effet, le dispositif électronique portatif 2 comprend :To this end, the portable electronic device 2 comprises:
- un ensemble photographique 3, pour assurer une fonction du type appareil photographique numérique (ou APN),a photographic assembly 3, to perform a function of the digital photographic camera (or digital camera) type,
- des moyens de traitement d’image 4, pour le traitement des images capturées par l’ensemble photographique 3,- image processing means 4, for processing the images captured by the photographic assembly 3,
- une interface homme/machine 5 (figure 2), avantageusement un écran tactile sur lequel peuvent être affichées les images numériques capturées par l’ensemble photographique 3 et les données collectées par les moyens de traitement d’image 4,a man / machine interface 5 (FIG. 2), advantageously a touch screen on which the digital images captured by the photographic assembly 3 and the data collected by the image processing means 4 can be displayed,
- des moyens de télécommunication (non représentés), pour l’accès à un réseau étendu (par exemple le réseau Internet),- telecommunication means (not shown), for access to a wide area network (for example the Internet network),
- des moyens mémoires (non représentés), contenant notamment des programmes d’ordinateur appartenant aux moyens de traitement d’image 4,- memory means (not shown), containing in particular computer programs belonging to the image processing means 4,
- des moyens de calcul (non représentés), du type microprocesseur par exemple, qui exécutent les instructions et traitent les données des programmes d’ordinateur.- computing means (not shown), of the microprocessor type for example, which execute the instructions and process the data of the computer programs.
Ensemble photographiquePhotographic set
L’ensemble photographique 3 comprend :The photographic set 3 includes:
- des moyens de prise d’image 31, pour la prise d’images numériques d’une scène,- image taking means 31, for taking digital images of a scene,
- des moyens lumineux 32, adaptés à fournir un éclairage artificiel de ladite scène, et- light means 32, adapted to provide artificial lighting of said scene, and
- des moyens de coordination 33, pour coordonner le fonctionnement des moyens de prise d’image 31 et des moyens lumineux 32.- coordination means 33, to coordinate the operation of the image taking means 31 and light means 32.
Les moyens de prise d’image 31 comprennent en particulier un objectif photographique 311 associé notamment à un capteur photographique (capteur CCD ou CMOS, par exemple) et à un convertisseur analogique-numérique (non représenté).The image taking means 31 comprise in particular a photographic lens 311 associated in particular with a photographic sensor (CCD or CMOS sensor, for example) and with an analog-digital converter (not shown).
Un objectif photographique 311 est un système optique convergent formé d’au moins une lentille, et éventuellement d’au moins un miroir, donnant des images réelles sur le capteur photographique.A photographic objective 311 is a converging optical system formed by at least one lens, and possibly at least one mirror, giving real images on the photographic sensor.
Ces moyens de prise d’image 31 sont ainsi aptes à capter la scène située en regard de l’objectif photographique 311.These image taking means 31 are thus able to capture the scene located opposite the photographic objective 311.
Les moyens lumineux 32 sont adaptés à fournir un éclairage artificiel de la scène capturée.The light means 32 are adapted to provide artificial lighting of the captured scene.
Ces moyens lumineux 32 émettent avantageusement des rayons lumineux dans le domaine du spectre visible (avantageusement une longueur d’onde comprise entre 380 nm et 780 nm) et/ou de l’infrarouge (de préférence infrarouge proche, à savoir une longueur d’onde comprise entre 780 nm et 3 pm).These light means 32 advantageously emit light rays in the visible spectrum range (advantageously a wavelength between 380 nm and 780 nm) and / or infrared (preferably near infrared, namely a wavelength between 780 nm and 3 pm).
Ces moyens lumineux 32 sont avantageusement agencés à proximité de l’objectif photographique 311.These light means 32 are advantageously arranged near the photographic lens 311.
Ces moyens lumineux 32 sont en plus orientés avec un axe d’émission parallèle à l’axe de l’objectif photographique 311, de sorte que ses rayons lumineux émis soient réfléchis vers l’objectif photographique 311 par la partie rétro-réfléchissante 12 située en regard.These light means 32 are further oriented with an emission axis parallel to the axis of the photographic objective 311, so that its emitted light rays are reflected towards the photographic objective 311 by the retro-reflecting part 12 located at look.
Les moyens de coordination 33 sont quant à eux conçus pour piloter le fonctionnement des moyens lumineux 32 parallèlement aux moyens de prise d’image 31.The coordination means 33 are for their part designed to control the operation of the light means 32 parallel to the image taking means 31.
Ces moyens de coordination 33 sont ainsi conçus pour la capture d’images numériques selon deux modes d’exposition :These coordination means 33 are thus designed for capturing digital images according to two modes of exposure:
- avec exposition audit éclairage artificiel pour l’obtention d’une image numérique dite « exposée », lorsque les moyens lumineux 32 sont actifs lors de la prise de vue par les moyens de prise d’image 31, ou- with exposure to said artificial lighting for obtaining a so-called “exposed” digital image, when the light means 32 are active during the shooting by the image taking means 31, or
- sans exposition à l’éclairage artificiel pour l’obtention d’une image numérique dite « non-exposée >>, lorsque les moyens lumineux 32 sont inactifs au moment de la prise d’image par les moyens de prise d’image 31.- Without exposure to artificial lighting to obtain a so-called "unexposed" digital image, when the light means 32 are inactive when the image is taken by the image taking means 31.
L’ensemble photographique 3 comporte encore avantageusement des moyens 34 pour déterminer la luminosité ambiante (dit encore détecteur/capteur de lumière ambiante).The photographic assembly 3 also advantageously comprises means 34 for determining the ambient brightness (also called ambient light detector / sensor).
Moyens de traitementMeans of treatment
Les moyens de traitement 4 comprennent au moins un programme d’ordinateur qui est enregistré sur les moyens mémoires du dispositif électronique portatif 2.The processing means 4 comprise at least one computer program which is recorded on the memory means of the portable electronic device 2.
Ledit au moins un programme d’ordinateur comprend plusieurs modules. Chaque module consiste avantageusement en des instructions de code de programme (algorithme) conçues pour effectuer une étape/opération d’un processus, lorsqu’il est exécuté par un ordinateur.The at least one computer program comprises several modules. Each module advantageously consists of program code instructions (algorithm) designed to perform a step / operation of a process, when it is executed by a computer.
Le programme d’ordinateur consiste avantageusement en un programme d’ordinateur qui est téléchargé depuis une boutique en ligne (application mobile) ou qui est accessible à partir d’un serveur Web (site Web mobile).The computer program advantageously consists of a computer program which is downloaded from an online store (mobile application) or which is accessible from a web server (mobile website).
Selon l’invention, les différents modules sont conçus pour la détermination d’au moins une caractéristique relative au contour du sujet S à partir d’au moins une image numérique d’intérêt exposée.According to the invention, the different modules are designed for the determination of at least one characteristic relating to the contour of the subject S from at least one digital image of exposed interest.
Par « image numérique d’intérêt exposée >>, on entend une scène dans laquelle le sujet S est positionné devant la partie rétro-réfléchissante 12 de la structure d’arrière-plan 1 et dont la prise d’image est réalisée avec exposition à l’éclairage artificiel.By “exposed digital image of interest” is meant a scene in which the subject S is positioned in front of the retro-reflecting part 12 of the background structure 1 and the image of which is taken with exposure to artificial lighting.
A cet effet, les moyens de traitement 4 comportent avantageusement la combinaison suivante de modules :To this end, the processing means 4 advantageously comprise the following combination of modules:
- un module de détection de repères, adapté à détecter, en temps réel, les repères géométriques 13 au sein de la scène à capturer,a benchmark detection module, adapted to detect, in real time, the geometric benchmarks 13 within the scene to be captured,
- un module d’autorisation, pour autoriser une prise d’image numérique par les moyens de prise d’image 31 lorsque les repères géométriques 13 sont détectés en temps réel par le module de détection,an authorization module, to authorize a digital image capture by the image capture means 31 when the geometric markers 13 are detected in real time by the detection module,
- un module de capture, pour capturer deux images numériques d’intérêt d’une même scène par le biais des moyens de prise d’image 31, l’une avec exposition à l’éclairage artificiel et l’autre sans exposition à l’éclairage artificiel,a capture module, for capturing two digital images of interest of the same scene by means of image taking 31, one with exposure to artificial lighting and the other without exposure to artificial lighting,
- un module de récupération, pour récupérer la position des repères géométriques 13 dans les images numériques d’intérêt capturées,- a retrieval module, for retrieving the position of the geometric markers 13 in the captured digital images of interest,
- un module de correction de la perspective des images numériques d’intérêt, tenant compte des données provenant du module de récupération,- a module for correcting the perspective of digital images of interest, taking into account data from the recovery module,
- un module de rognage, pour éliminer les pixels entourant la face frontale 11 de la structure d’arrière-plan 1,- a cropping module, to eliminate the pixels surrounding the front face 11 of the background structure 1,
- un module d’échantillonnage, pour collecter des échantillons de valeurs de luminosité sur des zones témoins dans les images numériques d’intérêt,- a sampling module, to collect samples of brightness values on control zones in the digital images of interest,
- un module de calcul de seuil, pour calculer au moins une valeur de seuil à partir desdits échantillons de zones témoins, ladite au moins une valeur de seuil étant adaptée à identifier une portion visible 121 de la partie rétroréfléchissante 12,a threshold calculation module, for calculating at least one threshold value from said samples of control zones, said at least one threshold value being adapted to identify a visible portion 121 of the retroreflective part 12,
- un module de transformation, pour transformer une image numérique d’intérêt en une image binaire en tenant compte de ladite au moins une valeur de seuil déterminée par le module de calcul de seuil,- a transformation module, for transforming a digital image of interest into a binary image taking into account said at least one threshold value determined by the threshold calculation module,
- un module de détection de sujet, pour détecter le sujet dans ladite image binaire,a subject detection module for detecting the subject in said binary image,
- un module de contour, pour déterminer le contour du sujet dans ladite image binaire,- a contour module, to determine the contour of the subject in said binary image,
- un module de calcul d’orientation, pour calculer l’orientation du sujet dans ladite image binaire,- an orientation calculation module, to calculate the orientation of the subject in said binary image,
- un module de détourage, pour créer une image détourée du sujet à partir des images numériques d’intérêt,- a clipping module, to create a clipped image of the subject from digital images of interest,
- un module de rotation, pour pivoter ladite image détourée tenant compte du module de calcul d’orientation,- a rotation module, to rotate said cropped image taking into account the orientation calculation module,
- un module pour déterminer l’une au moins des dimensions du contour dudit sujet, de préférence sa plus grande longueur, et- a module for determining at least one of the dimensions of the outline of said subject, preferably its greatest length, and
- éventuellement un module pour identifier ledit sujet, par exemple son espèce dans le cas d’un sujet animal, lorsque lesdits modules sont exécutés par ledit dispositif électronique portatif 2.- optionally a module for identifying said subject, for example its species in the case of an animal subject, when said modules are executed by said portable electronic device 2.
De manière générale, les modules des moyens de traitement 4 sont conçus pour extraire les caractéristiques relatives au contour du sujet S via au moins un mode d’analyse choisi parmi :In general, the modules of the processing means 4 are designed to extract the characteristics relating to the outline of the subject S via at least one mode of analysis chosen from:
- un premier mode d’analyse, dans lequel les caractéristiques sont obtenues à partir uniquement de l’image numérique d’intérêt exposée (avec exposition à l’éclairage artificiel), et- a first mode of analysis, in which the characteristics are obtained from only the digital image of interest exposed (with exposure to artificial lighting), and
- un second mode d’analyse, dans lequel les caractéristiques sont obtenues par comparaison des deux images numériques d’intérêt d’une même scène, l’une exposée et l’autre non-exposée.- a second mode of analysis, in which the characteristics are obtained by comparison of the two digital images of interest of the same scene, one exposed and the other unexposed.
Le second mode d’analyse a l’intérêt de permettre une détermination du contour du sujet dans les images numériques d’intérêt, par un procédé de traitement automatique d’image, indépendamment de la luminosité ambiante.The second mode of analysis has the advantage of allowing a determination of the outline of the subject in the digital images of interest, by an automatic image processing method, independently of the ambient brightness.
Dans le cas de moyens de traitement 4 intégrant les deux modes d’analyse, ces moyens de traitement 4 comportent alors avantageusement des moyens pour sélectionner le premier ou le second mode d’analyse, tenant compte de la luminosité ambiante.In the case of processing means 4 integrating the two analysis modes, these processing means 4 then advantageously include means for selecting the first or the second analysis mode, taking into account the ambient brightness.
En pratique, dans le cas d’une faible luminosité ambiante, les moyens de traitement 4 exécutent avantageusement le premier mode d’analyse ; de manière alternative, dans le cas d’une forte luminosité ambiante, les moyens de traitement 4 exécutent avantageusement le second mode d’analyse.In practice, in the case of low ambient light, the processing means 4 advantageously execute the first analysis mode; alternatively, in the case of high ambient light, the processing means 4 advantageously execute the second analysis mode.
Dans les différents modes d’analyse, pour faciliter le traitement d’image, le programme d’ordinateur transforme avantageusement l’image numérique d’intérêt en une image binaire (représentée schématiquement sur la figure 7).In the different analysis modes, to facilitate image processing, the computer program advantageously transforms the digital image of interest into a binary image (shown diagrammatically in FIG. 7).
En l’espèce, une telle « image binaire » est composée de deux types de pixels :In this case, such a "binary image" is composed of two types of pixels:
- des premiers pixels P1 qui sont issus des pixels L1 de l’image numérique d’intérêt correspondant à la portion visible 121 de la partie rétroréfléchissante 12 (située en dehors de l’encombrement du sujet S), et- the first pixels P1 which come from the pixels L1 of the digital image of interest corresponding to the visible portion 121 of the retroreflective part 12 (located outside the size of the subject S), and
- des seconds pixels P2 qui sont issus des pixels L2 de l’image numérique d’intérêt autres que la portion visible 121 de la partie rétroréfléchissante 12.- second pixels P2 which come from pixels L2 of the digital image of interest other than the visible portion 121 of the retroreflective part 12.
Les seconds pixels P2 de l’image binaire (figure 7) comprennent ici au moins deux groupes :The second pixels P2 of the binary image (FIG. 7) here comprise at least two groups:
- un premier groupe P21, correspondant au sujet S, eta first group P21, corresponding to subject S, and
- un second groupe P22, correspondant au cadre périphérique 132.- a second group P22, corresponding to the peripheral frame 132.
Pour effectuer cette transformation, le module d’échantillonnage collecte des échantillons de valeur de luminosité dans deux zones distinctes de la face frontale 11 contenue dans ladite au moins image numérique d’intérêt :To perform this transformation, the sampling module collects samples of the brightness value in two distinct zones of the front face 11 contained in said at least digital image of interest:
- au moins un premier échantillon est collecté sur la portion visible 121 de la partie rétro-réfléchissante 12 de la face frontale 11, etat least a first sample is collected on the visible portion 121 of the retro-reflecting part 12 of the front face 11, and
- au moins un second échantillon est collecté sur une partie non rétroréfléchissante de la face frontale 11, par exemple au sein du cadre périphérique 132.at least one second sample is collected on a non-retroreflective part of the front face 11, for example within the peripheral frame 132.
Par « valeur de luminosité >>, on entend avantageusement une valeur de position de la couleur entre le blanc et le noir, codée sur une échelle allant de 0 à 255 respectivement.By “brightness value”, it is advantageously meant a value for the position of the color between white and black, coded on a scale ranging from 0 to 255 respectively.
Le module de calcul de seuil détermine alors ladite au moins une valeur de seuil adaptée à distinguer les premiers et seconds pixels P1, P2 précités de l’image numérique d’intérêt.The threshold calculation module then determines said at least one threshold value suitable for distinguishing the aforementioned first and second pixels P1, P2 from the digital image of interest.
La valeur de seuil d’un pixel est avantageusement fonction de la valeur de luminosité d’origine dudit pixel (c’est-à-dire sans exposition à l’éclairage artificiel) ; et cette valeur de seuil correspond avantageusement à un écart minimal de luminosité depuis ladite valeur de luminosité d’origine. De manière générale et non limitative, la valeur de seuil d’un pixel diminue avec l’augmentation de la valeur de luminosité d’origine dudit pixel.The threshold value of a pixel is advantageously a function of the original brightness value of said pixel (that is to say without exposure to artificial lighting); and this threshold value advantageously corresponds to a minimum difference in brightness from said original brightness value. In general and without limitation, the threshold value of a pixel decreases with the increase of the original brightness value of said pixel.
Dans une forme de réalisation particulière, ladite au moins une valeur de seuil est avantageusement obtenue par le biais d’une fonction affine y = a.x + b, dans laquelle :In a particular embodiment, said at least one threshold value is advantageously obtained by means of an affine function y = a.x + b, in which:
- x est la valeur de luminosité d’origine d’un pixel, et- x is the original brightness value of a pixel, and
- y est la valeur de seuil, correspondant à l’augmentation de la valeur de luminosité dudit pixel avec et sans exposition à l’éclairage artificiel.- y is the threshold value, corresponding to the increase in the brightness value of said pixel with and without exposure to artificial lighting.
Dans le cadre du premier mode d’analyse, le module de calcul détermine ladite au moins une valeur de seuil à partir de :In the first analysis mode, the calculation module determines said at least one threshold value from:
- une valeur de luminosité pour le premier échantillon collecté (partie rétro-réfléchissante) avec exposition à l’éclairage artificiel, et- a brightness value for the first sample collected (retro-reflecting part) with exposure to artificial lighting, and
- une valeur de luminosité pour le second échantillon collecté (partie non rétro-réfléchissante) avec exposition à l’éclairage artificiel.- a brightness value for the second sample collected (non-retro-reflecting part) with exposure to artificial lighting.
Dans le cadre du second mode d’analyse, le module de calcul détermine ladite au moins une valeur de seuil à partir de :In the second analysis mode, the calculation module determines said at least one threshold value from:
- une valeur RefIDelta, correspondant à la différence de luminosité pour le premier échantillon collecté (partie rétro-réfléchissante) avec et sans exposition à l’éclairage artificiel (respectivement RefILight et RefIDark), et- a RefIDelta value, corresponding to the difference in brightness for the first sample collected (retro-reflecting part) with and without exposure to artificial lighting (respectively RefILight and RefIDark), and
- une valeur BlackDelta, correspondant à la différence de luminosité pour le second échantillon (partie non rétro-réfléchissante), avec et sans exposition à l’éclairage artificiel (respectivement BlackLight et BlackDark).- a BlackDelta value, corresponding to the difference in brightness for the second sample (non-retro-reflecting part), with and without exposure to artificial lighting (respectively BlackLight and BlackDark).
Le module de calcul applique ensuite une formule F1 pour la partie non rétro-réfléchissante :The calculation module then applies a formula F1 for the non-retro-reflecting part:
y = a1 . x + b1 dans laquelle a1 = (0 - BlackDelta) / (255 - BlackDark), b1 = BlackDelta - (a1 x BlackDark)y = a1. x + b1 in which a1 = (0 - BlackDelta) / (255 - BlackDark), b1 = BlackDelta - (a1 x BlackDark)
Le module de calcul exécute également une formule F2 pour la partie rétro-réfléchissante 12 :The calculation module also executes a formula F2 for the retro-reflecting part 12:
y = a2 . x + b2 dans laquelle a2 = (0 - RefIDelta) / (255 - RefIDark), b1 = RefIDelta - (a2 x RefIDark)y = a2. x + b2 in which a2 = (0 - RefIDelta) / (255 - RefIDark), b1 = RefIDelta - (a2 x RefIDark)
Dans ce second mode d’analyse, la fonction affine des valeurs de seuil est comprise entre ces deux droites de formules F1 et F2.In this second analysis mode, the refining function of the threshold values is between these two lines of formulas F1 and F2.
Par exemple, la valeur de seuil pour un pixel est obtenue à partir de la formule F3 suivante :For example, the threshold value for a pixel is obtained from the following formula F3:
y = a3 . x + b3 dans laquelle a3 = (a1 + a2) / 2 b3 = 0 - (a3 x 255)y = a3. x + b3 in which a3 = (a1 + a2) / 2 b3 = 0 - (a3 x 255)
La luminosité ambiante peut également être utilisée par les moyens de traitement 4 pour ajuster une marge d’erreur desdites valeurs de seuil (par exemple, en cas d’une luminosité ambiante forte, la marge d’erreur est augmentée).The ambient brightness can also be used by the processing means 4 to adjust a margin of error of said threshold values (for example, in the case of high ambient brightness, the margin of error is increased).
Le module de transformation comprend un algorithme qui transforme chaque pixel de l’image numérique d’intérêt en un premier pixel P1 ou un second pixel P2 précité, cela en tenant compte de la valeur de seuil calculé, à savoir :The transformation module includes an algorithm which transforms each pixel of the digital image of interest into a first pixel P1 or a second pixel P2 mentioned above, this taking into account the calculated threshold value, namely:
- les premiers pixels L1 de l’image numérique d’intérêt, dont la valeur de luminosité est supérieure à ladite au moins valeur de seuil (avantageusement fonction de sa valeur de luminosité d’origine), sont transformés en premiers pixels El, etthe first pixels L1 of the digital image of interest, the brightness value of which is greater than said at least threshold value (advantageously a function of its original brightness value), are transformed into first pixels El, and
- les seconds pixels L2 de l’image numérique d’intérêt, dont la valeur de luminosité est inférieure à ladite au moins valeur de seuil (avantageusement fonction de sa valeur de luminosité d’origine), sont transformés en seconds pixels P2.- The second pixels L2 of the digital image of interest, whose brightness value is less than said at least threshold value (advantageously depending on its original brightness value), are transformed into second pixels P2.
Parmi les différents modules des moyens de traitement 4, le module de détection est conçu pour détecter le groupe P21 de seconds pixels P2 dans l’image binaire dont le nombre est le plus élevé.Among the various modules of the processing means 4, the detection module is designed to detect the group P21 of second pixels P2 in the binary image whose number is the highest.
Ce module de détection exécute par exemple un algorithme consistant à additionner les pixels P2 attenants.This detection module executes for example an algorithm consisting in adding the adjoining pixels P2.
De manière alternative, le module de détection peut également être conçu pour détecter plusieurs sujets S coopérant avec la structure d’arrière-plan 1.Alternatively, the detection module can also be designed to detect several subjects S cooperating with the background structure 1.
Dans ce cas, le module de détection est conçu pour détecter chaque groupe P21 de seconds pixels P2 dans l’image binaire dont le nombre de pixel est supérieur ou égal à un nombre minimal prédéterminé.In this case, the detection module is designed to detect each group P21 of second pixels P2 in the binary image whose number of pixels is greater than or equal to a predetermined minimum number.
Le module de contour consiste avantageusement en un module de détermination du polygone entourant le groupe P21 de seconds pixels P2.The contour module advantageously consists of a module for determining the polygon surrounding the group P21 of second pixels P2.
Un tel module consiste avantageusement en un algorithme du type filtre de Canny (ou détecteur de Canny ou Canny Edge).Such a module advantageously consists of an algorithm of the Canny filter type (or Canny or Canny Edge detector).
Le module de calcul d’orientation consiste par exemple à déterminer l’axe longitudinal du sujet S, par exemple via l’orientation du plus petit rectangle de contour (Minimum bounding box).The orientation calculation module consists, for example, of determining the longitudinal axis of the subject S, for example via the orientation of the smallest contour rectangle (Minimum bounding box).
Le module pour déterminer l’une au moins des dimensions du contour dudit sujet, de préférence sa plus grande longueur, s’appuie par exemple sur une triangulation de Delaunay.The module for determining at least one of the dimensions of the outline of said subject, preferably its greatest length, is based for example on a Delaunay triangulation.
Le module pour identifier ledit sujet consiste par exemple à s’appuyer sur des ratios dimensionnels de son contour (longueur de sa génératrice, segments perpendiculaires à cette génératrice, etc.).The module for identifying said subject consists, for example, in relying on dimensional ratios of its outline (length of its generatrix, segments perpendicular to this generatrix, etc.).
Mise en œuvre du système selon l’inventionImplementation of the system according to the invention
La mise en œuvre du système selon l’invention est détaillée ci-dessous en relation avec les figures 4 à 7.The implementation of the system according to the invention is detailed below in relation to Figures 4 to 7.
Le procédé commence par la préparation de la scène en vue de la capture d’au moins une image numérique d’intérêt (étape E1).The process begins with the preparation of the scene for the capture of at least one digital image of interest (step E1).
Pour cela, le sujet S est positionné devant la partie rétro-réfléchissante 12 de la face frontale 11 de la structure d’arrière-plan 1 (figure 5).For this, the subject S is positioned in front of the retro-reflecting part 12 of the front face 11 of the background structure 1 (FIG. 5).
De préférence, la structure d’arrière-plan 1 est posée sur une surface de réception, avantageusement horizontale, avec sa face frontale 11 orientée vers le haut ; le sujet S est lui-même déposé sur la partie rétro-réfléchissante 12 de la face frontale 11, également horizontale.Preferably, the background structure 1 is placed on a receiving surface, advantageously horizontal, with its front face 11 facing upwards; the subject S is itself deposited on the retro-reflecting part 12 of the front face 11, also horizontal.
Plus précisément, le sujet S est positionné de sorte à être entouré par la partie rétro-réfléchissante 12, surtout son pourtour.More precisely, the subject S is positioned so as to be surrounded by the retro-reflecting part 12, especially its periphery.
La partie rétro-réfléchissante 12 est alors divisée en deux portions :The retro-reflecting part 12 is then divided into two portions:
- une portion dite « masquée », située derrière le sujet S, et- a so-called “masked” portion, located behind subject S, and
- une portion 121 dite « visible >>, située en dehors de l’encombrement dudit sujet S et accessible visuellement.- A portion 121 called "visible", located outside the size of said subject S and visually accessible.
L’utilisateur peut ensuite positionner le dispositif électronique portatif 2 devant la structure d’arrière-plan 1, de sorte que les moyens de prise d’image 31 soient aptes à capturer au moins une image numérique d’intérêt de la scène.The user can then position the portable electronic device 2 in front of the background structure 1, so that the image taking means 31 are able to capture at least one digital image of interest of the scene.
En pratique, le dispositif électronique portatif 2 est avantageusement positionné de sorte à capturer une image de la scène en plongée verticale (ou totale), ou au moins quasiment en plongée verticale.In practice, the portable electronic device 2 is advantageously positioned so as to capture an image of the scene in vertical (or total) diving, or at least almost in vertical diving.
Par « plongée verticale », on entend une prise d’une vue directement audessus de la structure d’arrière-plan 1 avec son sujet S associé.By "vertical dive" is meant taking a picture directly above the background structure 1 with its associated subject S.
Les moyens de traitement 4 autorisent une certaine perspective lors de la prise d’image, avec par exemple un angle d’au maximum 45° par rapport à un axe s’étendant perpendiculairement à la face frontale 11.The processing means 4 allow a certain perspective when taking an image, with for example an angle of at most 45 ° relative to an axis extending perpendicular to the front face 11.
Pour guider l’utilisateur dans le positionnement du dispositif électronique portatif 2, la scène captée par les moyens de prise d’image 31 est transmise en directe sur l’écran tactile 5. Et le module de détection recherche en temps réel la présence, ou l’absence, des repères géométriques 13 au sein de la scène captée par les moyens de prise d’image 31 ; la détection des repères géométriques 13 est signalée sur l’écran tactile 5.To guide the user in positioning the portable electronic device 2, the scene captured by the image taking means 31 is transmitted directly to the touch screen 5. And the detection module searches for the presence in real time, or the absence of geometric markers 13 within the scene captured by the image taking means 31; the detection of the geometric markers 13 is signaled on the touch screen 5.
Dans une forme de réalisation non représentée, le système peut encore comporter un organe porteur muni :In an embodiment not shown, the system may also include a carrier member provided with:
- de moyens support du dispositif électronique portatif 2, et- means for supporting the portable electronic device 2, and
- de moyens support de la structure d’arrière-plan 1.- means for supporting the background structure 1.
Cette forme de réalisation permet une fixation de la position de l’ensemble photographique 3 en regard de la structure d’arrière-plan 1, et ainsi de connaître directement la perspective de la prise d’image en vue de sa correction.This embodiment makes it possible to fix the position of the photographic assembly 3 opposite the background structure 1, and thus to know directly the perspective of the image taking with a view to its correction.
Lorsque les repères géométriques 13 sont détectés, le module d’autorisation autorise alors la capture des images numériques d’intérêt.When the geometric markers 13 are detected, the authorization module then authorizes the capture of the digital images of interest.
L’utilisateur peut alors déclencher la capture des images numériques d’intérêt par le biais du module de capture qui effectue avantageusement les étapes successives suivantes :The user can then trigger the capture of the digital images of interest by means of the capture module which advantageously performs the following successive steps:
- une première prise d’image (étape E2) dans laquelle les moyens lumineux 32 sont inactifs, pour capturer une image numérique d’intérêt nonexposée (sans exposition à l’éclairage artificiel),a first image taking (step E2) in which the light means 32 are inactive, in order to capture a digital image of unexposed interest (without exposure to artificial lighting),
- une détermination de la luminosité ambiante par le biais des moyens 34 prévus à cet effet (étape E3),a determination of the ambient brightness by means 34 provided for this purpose (step E3),
- une activation des moyens lumineux 32 (étape E4),an activation of the light means 32 (step E4),
- une détermination du temps de mise au point pour une seconde prise d’image (étape E5), tenant compte de la luminosité ambiante déterminée, puis- a determination of the development time for a second image capture (step E5), taking into account the determined ambient brightness, then
- une seconde prise d’image (étape E6), après ledit temps de mise au point, dans laquelle les moyens lumineux 32 sont actifs, pour capturer une image numérique d’intérêt exposée (avec exposition à l’éclairage artificiel).- a second image taking (step E6), after said focusing time, in which the light means 32 are active, for capturing a digital image of exposed interest (with exposure to artificial lighting).
En pratique, la première image numérique d’intérêt (non exposée) est susceptible de contenir des ombres portées B découlant/provenant de l’éclairage ambiant (figures 5 et 6).In practice, the first digital image of interest (unexposed) is likely to contain drop shadows B arising / coming from ambient lighting (Figures 5 and 6).
Les ombres portées B sont notamment générées par le sujet S ; ces ombres portées B s’étendent alors depuis ledit sujet S, sur une partie au moins de la portion visible 121 de la partie rétro-réfléchissante 12, et prolongent son contour Ç.The drop shadows B are notably generated by the subject S; these drop shadows B then extend from said subject S, over at least part of the visible portion 121 of the retro-reflecting part 12, and extend its outline Ç.
En revanche, dans la seconde image numérique d’intérêt (exposée), le phénomène d’ombres portées est atténué, voire supprimé, au niveau de la portion visible 121 de la partie rétro-réfléchissante 12. En effet, les rayons lumineux émis par les moyens lumineux 32 sont réfléchis vers l’objectif photographique 311 par la portion visible 121 de la partie rétro-réfléchissante 12 située en regard dudit objectif photographique 311, ce qui corrige les phénomènes d’ombres portées.On the other hand, in the second digital image of interest (exposed), the phenomenon of drop shadows is attenuated, or even eliminated, at the level of the visible portion 121 of the retro-reflecting part 12. In fact, the light rays emitted by the light means 32 are reflected towards the photographic objective 311 by the visible portion 121 of the retro-reflecting part 12 situated opposite said photographic objective 311, which corrects the phenomena of cast shadows.
De manière automatique, les moyens de traitement 4 transforment ensuite les images numériques d’intérêt et les analysent pour en extraire les caractéristiques relatives au contour Ç du sujet S en présence (voire des sujets en présence).The processing means 4 then automatically transform the digital images of interest and analyze them to extract the characteristics relating to the outline Ç of the subject S in presence (or even of the subjects in presence).
Pour cela, tout d’abord, les images numériques d’intérêt sont avantageusement soumises à une opération de récupération des repères géométriques (étape E7) puis à une opération de correction de la déformation de perspective (étape E8), par le biais des modules de récupération et de correction prévus à cet effet.For this, first of all, the digital images of interest are advantageously subjected to an operation for recovering the geometric markers (step E7) then to an operation for correcting the perspective distortion (step E8), by means of the modules recovery and correction provided for this purpose.
Cette opération est avantageusement mise en œuvre sur chaque image numérique d’intérêt, cela en se basant sur les repères géométriques 13 en présence et détectés par le module de récupération.This operation is advantageously implemented on each digital image of interest, this being based on the geometric markers 13 present and detected by the recovery module.
La position réelle des repères géométriques 13 étant connue, le module de correction de la déformation de perspective inverse la déformation.The actual position of the geometric markers 13 being known, the perspective deformation correction module reverses the deformation.
Une fois la déformation corrigée, les moyens de traitement 4 vont pouvoir calculer la distance réelle entre n’importe quel point de l’image résultante. Cette correction de déformation est également utile pour permettre une comparaison des pixels entre au moins deux images numériques d’intérêt.Once the deformation has been corrected, the processing means 4 will be able to calculate the real distance between any point of the resulting image. This distortion correction is also useful to allow a comparison of the pixels between at least two digital images of interest.
De préférence, les images numériques d’intérêt sont également rognées par le module de rognage, de sorte à éliminer les pixels entourant la face frontale 11 de la structure d’arrière-plan 1.Preferably, the digital images of interest are also cropped by the cropping module, so as to eliminate the pixels surrounding the front face 11 of the background structure 1.
Pour cela, le module de rognage s’appuie ici sur la détection du cadre périphérique 132 porté par la face frontale 11.For this, the trimming module is based here on the detection of the peripheral frame 132 carried by the front face 11.
Une telle image numérique d’intérêt, suite aux opérations de rognage et de correction de la déformation de perspective, est illustrée sur la figure 6.Such a digital image of interest, following the operations of trimming and correcting the perspective distortion, is illustrated in FIG. 6.
A partir de ces images numériques d’intérêt, les moyens de traitement 4 déterminent ladite au moins une valeur seuil (par le biais du module d’échantillonnage et du module de calcul de seuil - étape E9) et transforment l’image numérique d’intérêt en une image binaire (par le biais du module de transformation - étape E10).From these digital images of interest, the processing means 4 determine said at least one threshold value (via the sampling module and the threshold calculation module - step E9) and transform the digital image of interest in a binary image (through the transformation module - step E10).
Tel que développé précédemment, une valeur de seuil pour un pixel, avantageusement déterminée par l’exécution du second mode d’analyse, est avantageusement fonction de la valeur de luminosité d’origine dudit pixel.As previously developed, a threshold value for a pixel, advantageously determined by the execution of the second analysis mode, is advantageously a function of the original brightness value of said pixel.
Les valeurs de seuil déterminées permettent ensuite une transformation automatique de chaque pixel de l’image numérique d’intérêt en un premier pixel P1 ou en un second pixel P2 précités par le biais du module de transformation.The determined threshold values then allow an automatic transformation of each pixel of the digital image of interest into a first pixel P1 or into a second pixel P2 mentioned above by means of the transformation module.
Tel qu’illustré sur la figure 7, on obtient en particulier une image binaire dans laquelle des premiers pixels P1 (correspondant à la portion visible 121 de la partie rétro-réfléchissante 12) entourent un groupe P21 de seconds pixels P2 (correspondant au sujet S).As illustrated in FIG. 7, a binary image is obtained in particular in which first pixels P1 (corresponding to the visible portion 121 of the retro-reflecting part 12) surround a group P21 of second pixels P2 (corresponding to the subject S ).
Le contour Ç du sujet S est alors très net et aisé à déterminer par traitement d’image. Les ombres portées B, susceptibles de complexifier ce traitement d’image, sont supprimées.The outline Ç of the subject S is then very clear and easy to determine by image processing. The drop shadows B, which may complicate this image processing, are removed.
Les moyens de traitement 4 exécutent ensuite successivement :The processing means 4 then execute successively:
- le module de détection, pour détecter le sujet S dans l’image binaire (étape E11),- the detection module, to detect the subject S in the binary image (step E11),
- le module de contour, pour déterminer le contour Ç du sujet S détecté (étape E12),the contour module, to determine the contour Ç of the detected subject S (step E12),
- le module de calcul d’orientation, pour calculer l’orientation du polygone (étape E13),- the orientation calculation module, to calculate the orientation of the polygon (step E13),
- le module de détourage pour créer l’image détourée du sujet S, ainsi que le module de rotation pour pivoter ladite image détourée de manière la plus horizontale possible (étape E14).- the clipping module to create the clipped image of the subject S, as well as the rotation module to rotate said clipped image as horizontally as possible (step E14).
Le contour Ç du sujet S étant précisément déterminé, les moyens de traitement 4 peuvent mesurer le sujet S et en analyser la forme.The outline Ç of the subject S being precisely determined, the processing means 4 can measure the subject S and analyze its shape.
Les moyens de traitement 4 peuvent pour cela exécuter les modules d’analyse du contour du sujet :The processing means 4 can therefore execute the subject contour analysis modules:
- le module pour déterminer l’une au moins des dimensions du contour dudit sujet, de préférence sa plus grande longueur, et éventuellement- the module for determining at least one of the dimensions of the outline of said subject, preferably its greatest length, and possibly
- le module pour identifier ledit sujet, par exemple son espèce dans le cas d’un sujet animal.- the module to identify said subject, for example its species in the case of an animal subject.
Les données issues des moyens de traitement 4 (image détourée, dimensions, identification, etc.) peuvent être affichées sur le dispositif électronique portatif 2 et enregistrées dans une base de données (locale et/ou à distance)The data from the processing means 4 (cropped image, dimensions, identification, etc.) can be displayed on the portable electronic device 2 and recorded in a database (local and / or remote)
Application du système à un sujet du type poissonApplication of the system to a fish type subject
Dans un mode particulier de réalisation, le système selon l’invention est adapté aux pêcheurs, pour enregistrer et recenser les poissons capturés.In a particular embodiment, the system according to the invention is suitable for fishermen, for recording and listing the fish caught.
Les moyens de traitement 4 permettent alors au moins la collecte de la taille, voire de l’espèce, des poissons capturés.The processing means 4 then allow at least the collection of the size, or even of the species, of the fish caught.
Par « taille », on entend l’une au moins des longueurs de diverses parties de l’anatomie du poisson, choisies par exemple parmi la longueur standard, la longueur totale ou la longueur à la fourche.By "size" is meant at least one of the lengths of various parts of the anatomy of the fish, chosen for example from standard length, total length or fork length.
Par longueur « standard >> d’un poisson, on entend la mesure de la distance séparant le bout du museau du poisson à la base de la nageoire caudale.By "standard" length of a fish is meant the measurement of the distance from the tip of the fish's snout to the base of the caudal fin.
La longueur « totale >> définit la distance séparant le bout du museau du poisson jusqu’à l’extrémité de la nageoire caudale.The "total" length defines the distance from the tip of the fish's snout to the end of the caudal fin.
La longueur « à la fourche >> mesure la distance de l’extrémité de la bouche à la fourche de la nageoire caudale.The "fork" length measures the distance from the end of the mouth to the fork of the caudal fin.
Le module pour identifier le sujet consiste avantageusement en un module pour déterminer l’espèce du poisson capturé.The module for identifying the subject advantageously consists of a module for determining the species of fish caught.
Les caractéristiques obtenues (relatives au sujet) sont alors avantageusement affichées sur l’écran du dispositif électronique portatif 2 et enregistrées dans une base de données (locale et/ou à distance).The characteristics obtained (relating to the subject) are then advantageously displayed on the screen of the portable electronic device 2 and recorded in a database (local and / or remote).
Dans ce domaine particulier de la pêche, les moyens de traitement 4 associent avantageusement les images numériques capturées avec des données additionnelles relatives aux conditions des prises d’images, par exemple :In this particular area of fishing, the processing means 4 advantageously combine the digital images captured with additional data relating to the conditions of image taking, for example:
- le cours d’eau concerné,- the watercourse concerned,
- la météo,- weather,
- la commune.- the commune.
Ces données additionnelles sont avantageusement synchronisées dans 5 une base de données distante.This additional data is advantageously synchronized in a remote database.
D’une manière générale, le système selon l’invention permet ainsi l’obtention d’images numériques dont les éventuelles ombres portées autour du sujet sont réduites (voire supprimées), quel que soit l’éclairage ambiant ; le phénomène d’ombres portées n’interfère ainsi pas dans la détermination automatique du contour du sujet.In general, the system according to the invention thus makes it possible to obtain digital images in which the possible shadows cast around the subject are reduced (or even eliminated), whatever the ambient lighting; the phenomenon of drop shadows does not interfere in the automatic determination of the outline of the subject.
Le contour du sujet est ainsi particulièrement net et facile à déterminer dans les images numériques d’intérêt par un procédé de traitement automatique d’image, sans nécessiter de paramétrage de la part de l’utilisateur.The outline of the subject is thus particularly clear and easy to determine in the digital images of interest by an automatic image processing process, without requiring any configuration on the part of the user.
Le contour obtenu peut ainsi être analysé pour déterminer différentes 15 caractéristiques du sujet étudié.The contour obtained can thus be analyzed to determine different characteristics of the subject studied.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1658509A FR3055997A1 (en) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | SYSTEM FOR DETERMINING AT LEAST ONE CHARACTERISTIC RELATING TO THE CONTOUR OF A SUBJECT CONTAINED IN AT LEAST ONE DIGITAL IMAGE |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR1658509A FR3055997A1 (en) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | SYSTEM FOR DETERMINING AT LEAST ONE CHARACTERISTIC RELATING TO THE CONTOUR OF A SUBJECT CONTAINED IN AT LEAST ONE DIGITAL IMAGE |
| FR1658509 | 2016-09-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR3055997A1 true FR3055997A1 (en) | 2018-03-16 |
Family
ID=57209602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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