`

`

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`
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`
`
`
`
`
` Exhibit A
`Exhibit A
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0003
`
`

`

`

`

`'·
`
`Codes utilis~s pour identifier les Etats parties au PCT, sur les pages de couverture des brochures publiant des demandes
`intemationales en vertu du PCT.
`
`1
`
`UNIQUEMENT A TITRE D'INFORMATION
`
`AL
`AM
`AT
`AU
`AZ
`BA
`BB
`BE
`BF
`BG
`BJ
`BR
`BY
`CA
`CF
`CG
`CH
`Cl
`CM
`CN
`cu
`CZ
`DE
`DK
`EE
`
`Albanie
`Annhlie
`Autrlche
`Australie
`Azerba1djan
`Bosnie-Herzegovine
`Barbade
`Belgique
`Burkina Faso
`Bulgarie
`, Benin
`Bresil
`Belarus
`Canada
`Rcpublique centrafricaine
`Congo
`Suisse
`COie d'Ivoire
`Cameroun
`Chine
`Cuba
`R6publique tchbque
`Allemagne
`Danemark
`Bstonie
`
`ES
`FI
`FR
`GA
`GB
`GE
`GH
`GN
`GR
`HU
`IE
`IL
`IS
`IT
`JP
`KE
`KG
`KP
`
`KR
`KZ
`LC
`u
`LK
`LR
`
`Bspagne
`Finlande
`France
`Gabon
`Royaume-Uni
`Gdorgie
`Ghana
`Guinee
`Grece
`Hongrie
`Irlande
`Israel
`Islande
`Italic
`Japon
`Kenya
`Kirghizistan
`R6publlque populaire
`d6mocratlque de Cor6e
`Republique de Cor6e
`Kazakstan
`Sainte-Lucie
`Liechtenstein
`Sri Lanka
`Liberia
`
`LS
`LT
`LU
`LV
`MC
`MD
`MG
`MK
`
`ML
`MN
`MR
`MW
`MX
`NE
`NL
`NO
`NZ
`PL
`PT
`RO
`RU
`SD
`SE
`SG
`
`Lesotho
`Lituanie
`Luxembourg
`Leuonie
`Monaco
`R6publique de Moldova
`Madagascar
`Bx-Republique yougoslave
`de Macedoine
`Mali
`Mongolie
`Manritanie
`Malawi
`Mexique
`Niger
`Pays-Bas
`Norvbge
`Nouvelle-Ulande
`Pologne
`Portugal
`Roumanie
`Federation de Russie
`Soudan
`SuMe
`Singapour.
`
`SI
`SK
`SN
`sz
`TD
`TG
`TJ
`TM
`TR
`TT
`UA
`UG
`us
`UZ
`VN
`YU
`zw
`
`Slov6nie
`Slovaquie
`Senegal
`'Ian!!
`S
`-r~----
`Togo
`Tadjikistan I
`Turkm6nlstan
`Turquie
`Trinitc-et-Tobago
`Ukraine
`Ouganda
`I
`Btats-Unis d' Amerique
`Ouzb6kistan
`Viet Nam
`Yougoslavle
`Zimbabwe
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0005
`
`

`

`WO98/05002
`
`PCT/FR97/01354
`
`PROCEDE ET DISPOSITIF FONCTIONNANT EN TEMPS REEL, POUR LE
`
`REPERAGE ET LA LOCALISATION D'UNE ZONE EN MOUVEMENT
`
`RELATIF DANS UNE SCENE, AINSI QUE POUR LA DETERMINATION DE 1
`
`LA VITESSE ET DE LA DIRECTION DU DEPLACEMENT
`
`5
`
`La presente invention a pour obj et un procede et un dispositif permettant de reperer, et de
`
`localiser une zone en mouvement relatif dans une scene et de determiner la vitesse et la direction
`
`orientee de ce mouvement relatif, et ceci en temps reel.
`
`Par mouvement relatif, on entend aussi bien le mouvement de ladite zone ( qui peut etre
`
`10
`
`constituee par un «objet», au sens le plus large incluant un etre vivant ou une portion d'un etre
`
`vivant, une main par exemple) dans un environnement sensiblement immobile, que l'immobilite
`
`plus ou moins complete de ladite zone ( ou «Qbj~t») dans un environnement en deplacement au
`
`moins partiel.
`
`15
`
`20
`
`L'invention est relative au traitement d'un signal video numerique en provenance, d'un
`systeme d'observation, constitue par un systeme optique d'entree ou objectif, apte a former une
`image de la scene observee, et par un systeme de conversion optoelectronique OU .capteur, apte a
`convertir ladite image qu'il rei;:oit en un signal numerique de sortie.
`
`En general le systeme d'observation est constitue par une camera video OU camescope, qui
`observe la scene a surveiller ()edit signal de sortie numerique etant alors constitue par le signal
`video numerique debite par une camera a sortie numerique OU par la sortie d'un convertisseur
`analogique/numerique dont t'entree est connectee a la sortie d'une camera debitant un signal
`video analogique ).
`
`Le systeme d'observation pourrait egalement etre constitue par l'objectif d'un instrument
`
`d'optique Gumelles, Junette d'observation, viseur), dont on preleve au mains une portion du
`
`25
`
`faisceau lumineux sortant, et par un capteur photo-electronique, de type CCD ou CMOS par
`
`exemple, avec t'electronique associee habituelle, capteur recevant )'image form~~_paL.Jadite
`
`portion de faisceau lumineux et le convertissant, par l'electronique associee, en un signal video
`
`numerique de sortie.
`L'invention consiste essentiellement a traiter le signal video numerique de sortie: d'un
`systeme d'observation, notamment d'une camera video, a sortie numerique pour en deduire des
`signaux signalant !'existence et la localisation d'une zone en deplacement relatif dans ladite scene,
`
`30
`
`ainsi que la vitesse et la direction orientee du deplacement dans le cas ou ladite zone se deplace
`effectivement dans ladite scene relativement a un environnement sensiblement immobile, et ceci en
`temps reel.
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0006
`
`

`

`WO98/05002
`
`PCT/FR97/01354
`
`2
`
`Le systeme le plus perfectionne pour reperer et localiser un objet en mouvement relatif et
`
`determiner sa vitesse et sa direction. orientee de deplacement est le systeme de la vision animate
`ou humaine, par exemple d'un chasseur a l'affiit localisant le deplacement d'un animal, ainsi que
`la direction et la vitesse de ce deplacement.
`
`Dans la technique anterieure on a propose des dispositifs de surveillance du type retine
`artificielle, soit analogiques (Giacomo Indiveri et al. in Proceedings of MicroNeuro'96 p. 15 a
`22), soit numeriques (Pierre-Frarn;:ois Ri.iedi in Proceedings ofMicroNeuro'96 p. 23 a 29), mais ii
`s'agit dans le premier article de detecteurs et unites analogiques a structure complexe et dans le
`second article de moyens de reperage des bards d'un objet ; en outre dans Jes dispositifs decrits
`on a recours a des memoires tres rapides et de grande capacite pour pouvoir operer en temps reel,
`et on obtient des renseignements limites en ce qui conceme Jes zones ou objets en mouvement.
`
`On a ainsi propose de memoriser, dans une premiere memoire bi-dimensionnelle, le 1 signal
`
`d'une trame en provenance d'une camera video, bu analogue, constitue par une suite de donnees
`concemant les pixels representatifs de la scene observee par la camera a un instant to, puis, dans
`une deuxieme memoire bi-dimensionnelle, le signal video, pour la trame correspondante suivante,
`representatif de Jadite scene a un instant t1. Si un ob jet s' est deplace entre to et /1, on determine,
`d'une part, la distanced parcourue par celui-ci dans la scene entre t1 et to et, d'autre part, la duree
`
`T = ti - fo entre les debuts de deux trarnes correspondantes successives relatives aux memes
`pixels. La vitesse du deplacement est alors egale a d/T, Un tel systeme · necessite une capacite
`totale de memoire tres irnportante si on desire obtenir des indications precises de vitesse et de
`
`direction orientee caracterisant le deplacement. En outre, un certain retard existe en ce qui
`
`conceme l'ohtention des indications de vitesse et de direction du deplacement ; en effet de telles
`
`infonnations ne sont disponibles qu'a ]'instant t1 + R, en appelant R la dun~e des calculs portant
`
`sur l'intervalle t0 -
`t 1• Ce double inconvenient (necessite d'une grande capacite de memoire et
`retard a l'obtention des informations desirees) limite les applications d'un tel systeme.
`P~r ailleurs le prevet frarn;:ais No 2.611.063, dont l'un des inventeurs (Monsieur Patrick
`
`Pirim) est l'inventeur de la presente invention, decrit un procede et un dispositif de traitement en
`. ---····-·-·•·-----·-·
`temps reel d'un flot de donnees sequence, constitue en particulier par le signal de sortie d'un
`
`~
`
`camescope, afin de realiser une compression des donnees. Seton ce brevet anterieur, on'forme
`
`l'histogramme des niveaux du signal suivant une Joi de classification pour une premiere sequence,
`on memorise la fonction de Gauss representative associee a cet histogramme, dont on extrait Jes
`niveaux maximum et minimum, on compare Jes niveaux de la sequence ul~erieure, ou deuxieme
`
`sequence, aux dits niveaux du signal pour la premiere sequence, memorise avec une constahte de
`
`temps constante, identique pour chaque pixel, on engendre un signal binaire de classificati6n qui
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`JO
`
`-----·-------··-·--···-··-·---·--···-···-··.
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0007
`
`

`

`WO98/05002
`
`PCT/FR97/01354
`
`3
`caracterise ladite sequence suivante par rapport a la loi de classification, on engendre, a partir de
`I
`ce signal binaire, un signal auxiliaire representatif de la duree et de la position d'une plage de
`valeurs significatives et enfin on engendre, a partir dudit signal auxiliaire, un signal de localisation
`de la plage ayant la plus longue duree, dite plage dominante; et on repete ces operations pour Jes
`
`5
`
`sequences suivantes du signal sequence. Ce procede et ce dispositif de classification permettent
`
`une compression des donnees en ne retenant que les parametres interessants du flot traite de
`
`donnees sequence. En particulier ce procede permet de traiter un signal video numerique
`
`representatif d'une image video en vue d'extraire et localiser au mains une caracteristique, d'au
`
`mains une zone de ladite image. On peut ainsi classer Jes niveaux de luminance et/ou de
`
`10
`
`chrominance du signal et caracteriser et localiser un objet dans !'image.
`
`Quant au brevet des Etats-Unis n° 5 488 430, ii realise la detection et !'estimation: d'un
`
`deplacement en determinant separement les changements horizontaux et verticaux de !'image de
`
`la zone observee. On y utilise des signaux de difference pour detecter des deplacements de la
`
`droite vers la gauche, ou inversement et du haut vers le bas, ou inversement, dans Jes directions
`
`15
`
`horizontale et verticale respectivement, en effectuant la fonction logique OU EXCLUSIF sur des
`
`20
`
`25
`
`signaux de difference horizontaux/verticaux et des signaux de difference de trames, d'une part, et
`
`en utilisant un rapport des sommes de signaux horizontaux/verticaux et des sommes des signaux
`de difference de trames par rapport a une fenetre K x 3, d'autre part. Dans ce brevet
`U.S. 5 _488 430 on utilise Jes valeurs calculees de !'image suivant Jes deux directions orthogonales
`
`horizontale et verticale avec un ecart repetitif identique K dans ces deux directions orthogonales,
`cet ecart K etant defini en fonction des vitesses de deplacement qu'on cherche a determiner. Le
`dispositif selon ce brevet U.S. determine la direction des mouvements suivant chacune des deux
`
`directions orthogonales en appliquant aux signaux de difference un ensemble d'operations de
`
`calcul indiquees aux colonnes 12 (en debut et en fin) et 13 (en debut) qui necessite des operateurs
`
`electroniques, notamment de division, de multiplication et de sommation, fort complexes ( done
`difficiles a realiser) ; des operateurs complexes supplementaires sont en outre necessaires: pour
`obtenir, a partir des projections sur Jes deux axes horizontal et vertical, la vitesse et la dir1;iction
`orientee du deplacement (extraction de racine carree pour obtenir !'amplitude de la vitesse et
`
`calcul de la fonction arctg pour obtenir la direction orientee). On ne prevoit pas, enfin, dans le
`
`30
`
`brevet 5 488 430 la mise en oeuvre d'un lissage des valeurs de pixel au moyen d'un~constante
`
`de temps, variable pour chaque pixel, afin de compenser Jes variations trap rapides de ces valeurs.
`
`Au contraire, la mise en oeuvre du procede selon !'invention est realisee au moyen d'un
`
`dispositif, faisant l'objet de !'invention, qui est de type numerique, avec une structure relativement
`
`simple et une memoire de capacite relativement reduite, et permet l'obtention rapid~ des
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0008
`
`

`

`WO98/0S002
`
`PCT/FR97/013S4
`
`4
`
`informations desirees, avec des resultats et des applications tres variees ( qui correspondent
`suivant )'application a une demi-image complete dans le cas de trames entrelacees ou a une image
`complete).
`
`Un article par Alberto Tomita Sr. et Rokuya Ishii, intitule «Hand Shape Extraction from a
`
`5
`
`Sequence of Digitized Gray-Scale Images», dans Institute of Electrical and Electronics Engh1eers,
`
`vol. 3, 1994, p. 1925-1930, met en oeuvre une detection de mouvement par soustraction entre
`
`images successives, suivie de la formation d'histogrammes basee sur la forme de la main humaine,
`
`afin d'extraire la forme d'une main humaine dans une scene numerisee. L'analys~ par
`histogramme est basee sur une echelle de gris inherente a la main humaine. On ne prevoit aucune
`formation d'histogrammes de coordonnees du plan. Le but unique des auteurs de cet article est de
`
`IO
`
`detecter les deplacements d'une main humaine, par exemple afin de rernplacer, pour )'introduction
`
`de donnees dans un ordinateur, la souris habituelle par une main dont on repere les deplacements.
`Au contraire la presente invention n'est pas limitee a detecter le deplacement d'une main,
`mais permet de detecter le deplacement relatif de tout objet, au sens le plus large, dans une scene
`
`15
`
`et n'utilise pas des histogrammes bases sur les valeurs de gris d'une main, mais des histogrammes
`
`de certaines variables numeriques particulieres representatives du deplacement eventuel et des
`
`histogrammes de coordonnees du plan.
`
`Selon la presente invention :
`
`20
`
`25
`
`,30
`
`- on traite un signal video numerique, en provenance d'un systeme d'observation, :signal
`constitue, a la maniere connue, par une succession de trames ( qui correspondent a une demi(cid:173)
`image dans le cas de deux trames entrelacees par image ou a une image complete dans le cas
`d'une seule trame par image) comportant chacune un nombre determine de lignes successives
`
`et, dans chacune de ces lignes, un nombre determine de pixels ou points d'image,
`afin d'obtenir, en utilisant une memoire de capai::ite relativement faible, des signaux aptes a
`indiquer s'il existe, dans la scene observee, une zone en deplacement relatif et, dans ce cas, a
`preciser la localisation, ainsi que la vitesse et la direction (orientee) de ladite zone si dle se
`deplace effectivement par rapport a son environnement,
`et ceci en elaborant deux signaux numeriques caracteristiques, l'un, d'une variation ou non(cid:173)
`
`-
`
`-
`
`variation significative du signal de pixel pour le meme emplacement de pixel entre deux ~rames
`
`correspondantes successives et, l'autre, de !'amplitude de cette variation, lorsqu'elle existe, et
`en repartissant matriciellement ces deux signaux pour Jes pixels d'une portion de trame a un
`meme instant.
`
`L'invention a tout d'abord pour objet un procede, en temps reel, pour le reperage et la
`
`localisation d'une zone en mouvement relatif dans une scene observee par un systeme
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0009
`
`

`

`WO98/0S002
`
`PCT/FR97/013S4
`
`5
`d'observation a sortie constituee par un signal video numerique du type comportant une
`succession de trames correspondantes, composees chacune d'une succession de lignes,
`
`composees chacune d 'une succession de pixels, ainsi que pour la determination de la vitesse et de
`la direction orientee du deplacement, ledit procede etant caracterise en ce qu'il consiste a
`effectuer sur le signal video numerique de sortie successivement :
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`- un traitement de lissage dudit signal video numerique de sortie mettant en oeuvre une
`
`constante de temps numerique dont la valeur numerique peut etre modifiee pour chacun des
`
`pixels dudit signal de sortie, independamment pour chacun d'entre eux;
`
`- une mise en memoire d'une trame dudit signal de sortie apres le lissage, d'une part, et de la
`constante de temps de lissage associee a la dite trame, d' autre part ;
`- un traitement temporel consistant, pour chaque position de pixel, a determiner !'existence,
`d'une part, et !'amplitude, d'autre part, d'une variation significative de !'amplitude du signal de
`pixel entre la trame actuelle et la trame juste" anterieure lissee, mise en memoire, et a generer
`deux signaux numeriques, le premier signal etant un signal binaire ou monobit a deux valeurs
`possibles dont l'une represente !'existence d'une telle variation significative et l'autre !'absence
`
`d 'une telle variation entre deux trames successives, la valeur dudit signal binaire modifiant la.
`
`valeur memorisee de ladite constante de temps afin de la diminuer si !edit signal represente une
`
`variation significative et afin de l'augmenter si ce signal ne represente pas une telle variation,
`
`la diminution ou !'augmentation etant realisee d'une .. maniere quantifiee, tandis que le .second
`signal numerique, dit d'amplitude, est un signal multibits a nombre limite de bits, quantifiant
`!'amplitude de cette variation; et
`
`- un traitement spatial consistant, pour chaque trame de signal video numerique d'entree,
`I
`• a repartir, afin de caracteriser les valeurs des pixels, en une matrice a nombre de Hgnes et
`nombre de colonnes reduits, par rapport respectivement au nombre de .lignes et au !)Ombre
`
`de pixels par ligne clans le . signal video, uniquement les valeurs, au meme instant
`d?observation, ·pour une fraction des pixels d'une trame - fraction qui defile par balayage a
`travers ladite matrice pendant la duree d'une trame - dudit signal binaire, ~~~~ __ part,. et
`
`dudit signal numerique d'amplitude,. d'autre part,
`• a determiner, dans cette double representation matricielle
`instantanee, urie zone
`particularisee, dans laquelle a la fois !edit signal binaire a la valeur recherchee represeritant
`la presence, ou respectivement )'absence, de variation significative et )edit signal numerique
`
`.-
`
`d'amplitude varie, ou respectivement ne varie pas, d'une valeur s.ignificative entre pixels
`I
`voisins dans la matrice suivant une dire(}tion orientee a partir d'un pixel d'origine1 et ceci
`pour une meme portion de trame. done a un meme instant d'observation, et
`
`···- ___ ,.,, __ -~·----· ,_,. __ ,,. ~-,~- --,.~------
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0010
`
`

`

`WO 98/05002
`
`PCT/FR97/01354
`
`6
`• a engendrer des signaux representatifs de l'existerice et de la localisation de la zone en
`deplacement relatif, ainsi que la vitesse relative intertrames et la direction orientee de ce
`deplacement, s'il existe, relativement a son environnement, a partir de la repartition
`matricielle instantanee de ces deux signaux riumeriques, binaire et d'amplitude.
`
`De preference, le procede selon invention est caracterise en ce qu 'ii consiste, en outre,
`• a former Jes histogrammes des valeurs des signaux repartis matriciellement, d'une part, et
`Jes histogrammes des inclinaisons de deux axes, a pente variable, de coordonnees dans un
`plan, d'autre part,
`• a reperer, dans chaque histogramme forme, un domaine de variation significative de la
`valeur traitee et
`• a deduire, de chaque domaine repere, I' existence et la localisation, ainsi que la vitesse et la
`direction orientee, d'une zone en mouvement relatif.
`
`-
`
`Dans des modes de realisation particuliers : ·
`ladite matrice est une matrice carree a meme nombre impair (21 + 1) de lignes et de colonnes,
`et on considere Jes matrices emboitees de 3 x 3, 5 x 5, 7 x 7, ... (2/ + 1) x (2/ + 1) elements
`
`centrees sur le centre de cette matrice carree afin de determiner la matrice emboitee de plus
`petite taille dans laquelle )edit signal numerique varie dans une direction orientee a partir dudit
`centre, la valeur dudit signal binaire representant un depassement du seuil selon cette direction,
`
`5
`
`10
`
`15
`
`-
`
`ladite matrice est une matrice hexagonale et on considere Jes matrices hexagonales emboitees
`
`20
`
`de taille croissante centrees sur le centre de cette matrice hexagonale afin de determiner la
`
`matrice embo'itee de plus petite taille dans laquelte )edit signal numerique varie dans une
`
`-
`
`direction orientee,
`ladite ma trice est une matrice en L renverse a une seule ligne et une seule colonne , et on
`considere Jes matrices emboitees de 3 x 3 pixels, 5 x 5 pixels,
`7 x 7 pixels ...
`
`25
`
`30
`
`(2/ + I) x (2/ + 1) pixels, pour la ligne et la colorine uniques, afin de determiner la matrice de
`plus petite taille dans laquelle le signal varie dans une direction orientee, a savoir la ligne de
`plus grande pente a quantification constante.
`Avantageusement ladite constante de temps est de la forme 2P,p etant un nombfe.Tnferieur
`a 16, pouvant done etre exprime par pas plus de 4 bits, la diminution ou !'augmentation de la
`Constante de temps etant realisee par la soustraction OU )'addition d'une unite a p.
`Dans ce cas, si on le desire, on considere des portions successives decroissantes de trames
`
`completes suivant l'algorithme temps - echelle de Mallat et selectionne la plus grande de ces
`
`portions, qui donne des indications de deplacement, vitesse et orientation, compatible avec la
`
`valeur de p.
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0011
`
`

`

`WO98/05002
`
`PCT/FR97/01354
`
`7 .
`
`L'invention a egalement pour objet un dispositif, fonctionnant en temps reel, pour le
`
`reperage et la localisation d'une zone en mouvement relatif dans une scene observee par un
`systeme d'observation a sortie constituee par un signal video numerique, du type comportant une
`succession de trames correspondantes, des lignes successives dans chaque trame correspondante
`
`5
`
`et des pixels successifs dans chaque ligne, ainsi que pour la determination de la vitesse et de la
`
`direction orientee du deplacement, par mise en oeuvre du procede susmentionne, !edit dispositif
`
`I
`
`recevant, eri entree, !edit signal video de sortie et etant caracterise en ce qu'il comporte en
`
`combinaison :
`
`- des moyens de lissage dudit signal video numerique de sortie mettant en oeuvre une constante
`
`10
`
`de temps numerique dont la valeur numerique peut etre modifiee pour chacun des pixels dudit
`
`signal de sortie, independamment pour chacun d'entre eux;
`
`- des moyens de memorisation d'une trame dudit signal de sortie apres lissage, d'une part, et de
`la constante de temps de lissage associee a ladite trame, d'autre part;
`- une unite de traiternent temporel pour analyser Jes variations temporelles de !'amplitude du
`
`I
`
`15
`
`signal de pixel, pour une merne position de pixel, entre la trame actuelle et la trame juste
`
`anterieure lissee, mise en memoire, dudit signal video numerique, ladite unite comportant, en
`association avec une memoire apte a recevoir, stocker et restituer des informations relatives a
`la trame correspondante precedente lissee, des moyens de comparaison pour determiner, pour
`
`chaque position de pixel dans la trame du signal video entrant, si la valeur absolue de la
`
`20
`
`difference entre le signal de pixel actuel et une valeur representative du signal de pixel, pour la
`
`25
`
`30
`
`meme position de pixel, dans la trame anterieure, valeur representative stockee dans ladite
`memoire, depasse ou non un seuil, en generant un signal binaire ou monobit a deux valeurs,
`dont l'une represente !'existence d'un depassement et dont l'autre represente '!'absence d'un
`depassement, et des moyens de calcul aptes a determiner un signal numerique d'amplitude
`multibits, a nombre reduit de bits, dont la valeur est fonction de !'amplitude de la variation de
`la vaJeur du meme pixel entre la trame actuelle et la trame juste anterieure lissee, mise en
`
`memoire, du signal video numerique ; et
`
`- un ensemble de traitement spatial, dont !es entrees re<;:oivent, de !'unite de traitement temporel,
`
`lesdits signaux binaire et numerique d'amplitude successifs pour les pixels d'une meme trame,
`ladite unite comportant des moyens aptes a caracteriser Jes valeurs d'amp!itude des pixels, ces
`moyens repartissant, suivant une matrice a nombre de lignes et nombre de colonnes reduits par
`rapport respectivement au nombre de lignes et au nombre de pixels par ligne dans umy trame
`
`I
`
`I
`
`dudit signal video numerique, uniquement lesdits signaux binaire et numerique d'amplitude
`relatif a un meme instant, c' est-a-dire a une meme trame, celle-ci defilant par balayage a 1travers
`
`- - - - "-··-----·-----··-----
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0012
`
`

`

`

`

`

`

`WO98/05002
`
`PCT/FR97 /013S4
`
`IO
`
`·
`
`. deux valeurs indique un depassement dudit seuil et I'autre valeur indique un non-depassement
`de celui-ci ; des moyens de mise a jour de la constante .de temps recevant de ladite memoire la
`valeur juste anterieure de la constante de temps et la diminuant si elle revoit un signal binaire
`
`dont la valeur indique un depassement de seuil, mais l'augmentant si la valeur du signal binaire
`
`5
`
`10
`
`indique un non-depassement, la diminution,ou !'augmentation n'ayant toutefois pas lieu si elle
`aboutissait respectivement a une valeur negative ou a une valeur superieure a une valeur seuil,
`et des moyens de rnise a jour de la valeur lissee du signal video numerique qui ajoutent
`algebriquement a la valeur anterieure de ce signal lisse revue de ladite memoire le quotient de
`la difference entre le signal video numerique en provenance de la camera et le signal video
`numerique lisse precedent en provenance de ladite memoire par un facteur egal a la valeur de la
`constante de temps anterieure en provenance de ladite memoire ;
`ladite constante de temps est sous la forme 2P, p etant un nombre entier inferieur a 16, pouvant
`done etre represente par au plus 4 bits, la diminution ou !'augmentation de la constante de
`
`I
`
`-
`
`temps etant realisee par la soustraction OU !'addition d'une unite~ p;
`
`15
`
`-
`
`lesdits moyens de repartition matricielle comprennent, en combinaison avec des moyens de
`
`20
`
`25
`
`30
`
`retard appliquant des retards successifs, egaux a la duree d'une ligne du signal video, au signal
`
`video numerique en provenance de la camera pour debiter sur une succession des sorties, ce
`
`signal video retarde de la duree d'un retard, de deux retards et ainsi de suite jusqu'a un nombre
`
`de retards egal au nombre de lignes de la matrice de repartition spatiaJe diminue d'une unite,
`•
`,
`I
`des moyens de repartition matricielle suivant Jes lignes successives de la matrice recevant,
`I
`d'une part, le signal video numerique de la camera: non retarde et ce signal progressivement
`'
`retarde en provenance des sorties des moyens de retard et, q'autre part, les valeurs_ de la
`
`constante de temps et dudit signal binaire en provenance desdits moyens de lissage, pour
`realiser une repartition matricielle, par lignes et par colonnes, a un instant donne desdites
`valeurs de.la constante de temps et du signal binaire pour Jes pixels d'une portion de trame du
`
`,j
`
`I
`
`signal video numerique de dimension egale a celle de la matrice ;
`
`-
`
`Jes moyens de repartition matricielle comportent une succession de conducteurs de signaux
`
`I
`
`numeriques en nombre egal a celui des lignes de la matrice de repartition, chacmnivec des
`registres a decalage, connectes en serie, imposant chacun un retard egal a l'ecart t~inporel
`'I
`entre deux pixels successifs d'une ligne du signal video numerique, la position d'un pixel
`reparti dans la matrice etant determine par unpoint de la matrice situe en amont d'un re,istre a
`retard, dont le nombre par ligne est egal au nombre de colonnes dans la matrice diminue d'une
`
`unite, et par un point en aval du registre a decalage le plus en aval ;
`
`-------·--······-·--·-- .. .,.,_ ______________ -·----
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0015
`
`

`

`WO98/05002
`
`PCT/FR97/01354
`
`11
`
`.
`
`-
`
`lesdits moyens de reperage, dans ladite matrice, d'une zone en deplacement, par detection de la
`
`presence simultanee d 'une valeur du signal binaire indiquant un depassement et de la variation
`
`de la valeur de la constante de temps, comprennent des moyens pour determiner, suivant des
`
`directions orientees discretes numerisees, la pente de la variation de la valeur de la constante de
`
`5
`
`temps au voisinage d'un pixel au centre de ladite matrice, constituant l'origine pour lesdites
`
`directions,. et des moyens pour selectionner la pente la plus forte de variation au voisinage de
`
`ce centre-origine et en determiner la direction orientee, en tenant compte d'un critere de choix
`
`pour la selection de la direction en cas de plus d'une direction de meme pente maximale de
`
`variation, ces demiers moyens debitant, en sortie, des signaux representatifs de la vitesse et de
`
`IO
`
`la direction orientee du deplacement dans la zone en deplacement, avec un signal de validation
`
`indiquant que ces signaux de vitesse et de direction sont valides, ainsi que de la valeur de la
`
`constante de temps.
`
`De preference dans le cas ou le dispositif selon !'invention Jes comporte, Jes moyens
`
`formant les histogrammes comprennent chacun :
`
`15
`
`- des entrees recevant le signal dont on fonne l'histogramme et un signal de validation en
`
`provenance des moyens de repartition matricielle ; et
`
`- des moyens pour etablir deux histogrammes unidimensionnels lineaires pour Jes · deux
`
`coordonnees du plan et pour combiner ces deux histogrammes lineaires,en un histogramme de
`
`surface representant la zone de variation significative du signal d'entree; et
`
`20
`
`- une sortie debitant un signal representatif de cette zone.
`
`En outre Jes moyens formant Jes histogrammes comprennent de preference :
`
`- des moyens de cal cul de changement de repere, dont les entrees revoivent' un signal de
`
`sequence de lignes, ui:i signal de sequence de colonnes et un signal d'horloge de pixel et dont la
`
`sortie est representative du changement de repere ;
`
`25
`
`- deux moyens de formation d'histogrammes pour deux axes, recevant Jes deux signaux de
`
`repere et formant les histogrammes de ces axes ; et
`
`- des moyens de zone recevant les sorties des deux moyens de formation d'histogrammeS-pour
`
`Jes deux axes et debitant, en sortie, un signal d'information de pente globale des deux ax:e.s.
`
`Dans certaines applications, on peut prevoir que ladite constante de temps est constituee
`
`30
`
`par le numero d'ordre des intervalles, en nombre limite, et en grandeur progressivement
`
`croissante, selon lesquels on decoupe la valeur absolue de la difference entre la valeur de! pixel
`
`actuel et la valeur juste anterieure du meme pixel apres lissage, pour chaque position de pixel.
`
`Avantageusement pour determiner le signal binaire de depassement ou non-depassement
`du seuil. on compare a un seuil. pour chaque position de pixel. la valeur absolue de la difference
`
`·-··- _ ........ ., ................ " ............ _._, .......... _. ____ ......... - - - - - · -.. -
`
`- - - - · ... --·-·-··-~--" ___ ,.. __ .. ,_, __ ,"'""~~•<>-.!
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0016
`
`

`

`.........
`
`. ·-
`
`12 ·
`
`WO98/0S002
`
`PCT/FR97/01354
`
`entre la valeur du pixel actuel qui entre et la valeur du meme pixel lissee juste anterieure en
`
`provenance de la memoire.
`
`En ce qui conceme le signal numerique .d'amplitude, on le genere, de preference,, sous la
`
`fonne d'un nombre entier qui represente la tendance au rapprochement entre la valeur du pixel
`
`/
`
`5
`
`actuel et la valeur de ce meme pixel juste anterieure lissee, pour chaque position de pixel.
`
`Une des caracteristiques de l'invention est constituee par le fait· que, pour determiner tant
`
`le signal binaire que le signal numerique .d'amplitude, on utilise, pour la valeur du pixel juste
`
`anterieure, une valeur lissee de celui-ci mise en memoire, afin de reduire les variations temporelles
`
`excessives de ce signal de pixel qui peu--:ent exister dans-le signal video numerique d' entree en
`provenance de la camera video ou autre dispositif d'observation a sortie numerique.
`On sait en effet qu'une operation de lissage a pour effet de substituer progressivement, a
`un signal numerique a variations importantes d'amplitude dans le temps, un signal presentant des
`variations plus reduites et done plus facileme,J'lt quantifiables avec un nombre reduit de paliers,
`
`done de bits, dans le signal numerique d'amplitude Iisse.
`
`On va decrire maintenant, avec reference au dessin an~exe, un mode de realisation prefere,
`donne a titre d'exemple illustratif, et nullement limitatif. d'un dispositif selon !'invention mettaot
`en o·euvre le procede selon !'invention.
`
`IO
`
`I 5
`
`Sur ce dessin :
`
`La Fig. I illustre tr~s schematiquement !'ensemble du systeme seion )'invention avec son
`
`20
`
`entree et ses sorties, ainsi que le signal d'entree pour c~ systeme.
`
`La Fig. 2 represente, sous forme de blocs fonctionnels, !es principales unites d'un
`
`di~positif selon !'invention formant un ensemble de traitement temporel et spatial.
`
`La Fig. 3 et la Fig. 4 illustrent les schemas fonctionnels, respectivement de )'ensemble de
`
`traitement temporel par calcul et de )'ensemble de traitement spatial par repartition matricielle, qui
`
`25
`
`30
`
`font partie du dispositif de la Fig. 2.
`La Fig. 5 schematise le traitement temporel et le traitement spatial dans un systeme selon
`l'invention.
`La Fig. 6 illustre la valeur numerique, selon le code de Freeman, des directions diseretes a
`partir d'un centre d'origine d~ns la matrice de la Fig. 4.
`La Fig. 7--illustre deux matrices emboJtees de petite taille a l'interieur de la matrice de
`repartition temporelle.
`
`Les Fig. 8 et 9 decrivent deux autres types de matrice, respectivement hexagonale et en L
`
`renverse,
`
`Petitioner LG Ex-1025, 0017
`
`

`

`

`

`

`