EP0912964B1

Method and device for real-time detection, location and determination of the speed and direction of movement of an area of relative movement in a scene

Abstract

A process and a device operating in real time for identifying and localizing an area in relative movement in a scene and determining the speed and oriented direction of the relative movement in real time. The process carries out temporal processing of a digital video input signal S(PI) that includes deducing, from the variations between the value of each pixel in a frame and in the immediately preceding frame, a binary signal DP identifying whether or not there was a significant variation and a digital signal CO representing the magnitude of this variation, and a spatial processing including distributing in a matrix these two signals successively for a single frame that is scanned through the matrix, and deducing the required relative movement and its parameters from this matrix distribution. The device includes a temporal processing unit associated with a memory and a spatial processing unit associated with a delay unit, a clock unit and control unit to control the rate of operation of the temporal and spatial processing units.

EP0912964B1, drawing sheet 1
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  1. 1
    A method, operating in real time, for identifying and localising an area in relative movement in a scene observed by an observation system with an output constituted by a digital video signal comprising, conventionally, a succession of corresponding frames of the same nature, each composed of a succession of lines, each made of a succession of pixels, as well as for determining the speed and the oriented direction of the relative displacement movement, whereas the said method consists in performing on the said digital video signal successively - a temporal processing that consists, for each pixel position, in determining the difference between the amplitude of the pixel signal in the current frame and the amplitude of a pixel signal representative of its values in the previous frames, and- a spatial processing that consists, for each frame of the said digital video signal, in distributing over a matrix with a smaller number of lines and a smaller number of columns than respectively the number of lines and the number of pixels per line in the said digital video signal, exclusively the values, at the same observation instant, for a fraction of the pixels of a given frame (a fraction scanned through the said matrix for the duration of a frame), of signals representative of the variations in the pixel values and in deriving, from the set of matrix representations relating to a given observation instant, i.e. a given frame of the said video or digital signal, the localisation of a possible area in relative movement and assessing the said movement if any,    and characterised in that- it comprises a double preliminary processing consisting of • adaptative smoothing of the said digital video signal while implementing a digital time constant whose digital value for each of the pixels of the said digital video signal and independently for each of them, is modified in response to the temporal variation or non-variation of the pixel value, and• storing a whole frame of the said output signal after smoothing, on the one hand, and the said time constant for each pixel position in the said frame, on the other hand;- the said temporal processing consists, for each pixel position, in determining the existence, on the one hand, and the amplitude, on the other hand, of a possible significant variation in amplitude of the pixel signal between the current frame and the frame smoothed and stored just previously, and in generating two digital signals, whereas the first is a binary signal, hence monobit, with two possible values, the first of which represents the existence of such a significant variation and the second the absence of such a significant variation between both said frames, the current and the one smoothed just previously, whereas the value of the said binary signal modifies the stored value of the said time constant for the pixel in question in order respectively to reduce the said time constant if the said binary signal has the said first value and to increase the time constant if the said binary signal has the second value, whereby the decrease or increase in value is quantified, while the second so-called amplitude, digital signal is a multibit signal, with a limited number of bits, quantifying the amplitude of this variation;and- the said spatial processing consists, for each frame of the said output video signal, • in distributing within the said matrix and throughout the duration of a frame, the said binary signal, on the one hand, and the said amplitude digital signal, on the other hand,• in determining, in this double instantaneous matrix representation of the said binary signal and of the said amplitude digital signal for the same pixel, a particularised area in which at the same time the said binary signal has the requested value representing the presence, or respectively the absence, of any significant variation and the said amplitude digital signal varies, or respectively does not vary, by a significant value between neighbouring pixels in the said matrix along an oriented direction from a starting pixel and this for the same portion of frame, hence at the same instant of observation, and• in generating signals representative of the existence and of the localisation of the area of possible relative displacement, of the value of the relative inter-frame velocity and of the oriented direction among several possible oriented directions in the observation plane, of this possible relative displacement, in its environment, from the said instantaneous matrix distribution of both these signals, binary and amplitude signals. A method, operating in real time, for identifying and localising an area in relative movement in a scene observed by an observation system with an output constituted by a digital video signal comprising, conventionally, a succession of corresponding frames of the same nature, each composed of a succession of lines, each made of a succession of pixels, as well as for determining the speed and the oriented direction of the relative displacement movement, whereas the said method consists in performing on the said digital video signal successively - a temporal processing that consists, for each pixel position, in determining the difference between the amplitude of the pixel signal in the current frame and the amplitude of a pixel signal representative of its values in the previous frames, and- a spatial processing that consists, for each frame of the said digital video signal, in distributing over a matrix with a smaller number of lines and a smaller number of columns than respectively the number of lines and the number of pixels per line in the said digital video signal, exclusively the values, at the same observation instant, for a fraction of the pixels of a given frame (a fraction scanned through the said matrix for the duration of a frame), of signals representative of the variations in the pixel values and in deriving, from the set of matrix representations relating to a given observation instant, i.e. a given frame of the said video or digital signal, the localisation of a possible area in relative movement and assessing the said movement if any,    and characterised in that- it comprises a double preliminary processing consisting of • adaptative smoothing of the said digital video signal while implementing a digital time constant whose digital value for each of the pixels of the said digital video signal and independently for each of them, is modified in response to the temporal variation or non-variation of the pixel value, and• storing a whole frame of the said output signal after smoothing, on the one hand, and the said time constant for each pixel position in the said frame, on the other hand;- the said temporal processing consists, for each pixel position, in determining the existence, on the one hand, and the amplitude, on the other hand, of a possible significant variation in amplitude of the pixel signal between the current frame and the frame smoothed and stored just previously, and in generating two digital signals, whereas the first is a binary signal, hence monobit, with two possible values, the first of which represents the existence of such a significant variation and the second the absence of such a significant variation between both said frames, the current and the one smoothed just previously, whereas the value of the said binary signal modifies the stored value of the said time constant for the pixel in question in order respectively to reduce the said time constant if the said binary signal has the said first value and to increase the time constant if the said binary signal has the second value, whereby the decrease or increase in value is quantified, while the second so-called amplitude, digital signal is a multibit signal, with a limited number of bits, quantifying the amplitude of this variation;and- the said spatial processing consists, for each frame of the said output video signal, • in distributing within the said matrix and throughout the duration of a frame, the said binary signal, on the one hand, and the said amplitude digital signal, on the other hand,• in determining, in this double instantaneous matrix representation of the said binary signal and of the said amplitude digital signal for the same pixel, a particularised area in which at the same time the said binary signal has the requested value representing the presence, or respectively the absence, of any significant variation and the said amplitude digital signal varies, or respectively does not vary, by a significant value between neighbouring pixels in the said matrix along an oriented direction from a starting pixel and this for the same portion of frame, hence at the same instant of observation, and• in generating signals representative of the existence and of the localisation of the area of possible relative displacement, of the value of the relative inter-frame velocity and of the oriented direction among several possible oriented directions in the observation plane, of this possible relative displacement, in its environment, from the said instantaneous matrix distribution of both these signals, binary and amplitude signals. Procédé, opérant en temps réel, pour le repérage et la localisation d'une zone en mouvement relatif dans une scène observée par un système d'observation à sortie constituée par un signal vidéo numérique du type comportant, d'une manière classique, une succession de trames correspondantes de même nature, chacune composée d'une succession de lignes, composées chacune d'une succession de pixels, ainsi que pour la détermination de la vitesse et de la direction orientée du mouvement de déplacement relatif, ledit procédé    consistant à effectuer sur ledit signal vidéo numérique successivement - un traitement temporel qui consiste, pour chaque position de pixel, à déterminer la différence entre l'amplitude du signal de pixel dans la trame actuelle et l'amplitude d'un signal de pixel représentatif de ses valeurs dans les trames antérieures, et- un traitement spatial, qui consiste, pour chaque trame dudit signal vidéo numérique, à répartir, en une matrice à nombre de lignes et nombre de colonnes réduits par rapport respectivement au nombre de lignes et au nombre de pixels par ligne dans ledit signal vidéo numérique, uniquement les valeurs, au même instant d'observation, pour une fraction des pixels d'une trame - fraction qui défile par balayage à travers ladite matrice pendant la durée d'une trame -, des signaux représentatifs des variations des valeurs de pixels et à déduire, à partir de l'ensemble des représentations matricielles relatives à un instant d'observation donné, c'est-à-dire à une trame donnée dudit signal vidéo ou numérique, la localisation d'une zone éventuelle en mouvement relatif et l'estimation de ce mouvement s'il existe,    et étant caractérisée en ce que- il comporte un double traitement préliminaire consistant en • un lissage adaptatif dudit signal vidéo numérique en mettant en oeuvre une constante de temps numérique dont la valeur numérique, pour chacun des pixels dudit signal vidéo numérique et indépendamment pour chacun d'eux, est modifiée en réponse à la variation ou non variation temporelle de la valeur du pixel, et• à une mise en mémoire d'une trame entière dudit signal de sortie après lissage, d'une part, et de ladite constante de temps pour chaque position de pixel de ladite trame, d'autre part;- ledit traitement temporel consiste, pour chaque position de pixel, à déterminer l'existence, d'une part, et l'amplitude, d'autre part, d'une variation significative éventuelle de l'amplitude du signal de pixel entre la trame actuelle et la trame juste antérieure lissée, mise en mémoire, et à générer deux signaux numériques , le premier étant un signal binaire, donc monobit, à deux valeurs possibles dont la première représente l'existence d'une telle variation significative et la seconde l'absence d'une telle variation significative entre les deux dites trames actuelle et juste antérieure lissée, la valeur dudit signal binaire modifiant la valeur mémorisée de ladite constante de temps pour le pixel en cause afin respectivement de la diminuer si ledit signal binaire a ladite première valeur et de l'augmenter si ledit signal binaire a ladite seconde valeur, la diminution ou l'augmentation étant réalisée d'une manière quantifiée, tandis que le second signal numérique, dit d'amplitude, est un signal multibits, à nombre limité de bits, quantifiant l'amplitude, de cette variation;et- ledit traitement spatial consiste, pour chaque trame dudit signal vidéo de sortie, • à répartir, en ladite matrice et pendant la durée d'une trame, ledit signal binaire, d'une part, et ledit signal numérique d'amplitude, d'autre part, à déterminer, dans cette double représentation matricielle instantanée dudit signal binaire et dudit signal numérique d'amplitude pour le même pixel, une zone particularisée, dans laquelle à la fois ledit signal binaire a la valeur recherchée représentant la présence, ou respectivement l'absence, de variation significative et ledit signal numérique d'amplitude varie, ou respectivement ne varie pas, d'une valeur significative entre pixels voisins dans ladite matrice suivant une direction orientée à partir d'un pixel d'origine, et ceci pour une même portion de trame, donc à un même instant d'observation, et• à engendrer des signaux représentatifs de l'existence et de la localisation de la zone de déplacement relatif éventuel, de la valeur de la vitesse relative inter-trames et de la direction orientée parmi plusieurs directions orientées possibles dans le plan d'observation, de ce déplacement relatif éventuel, dans son environnement, à partir de ladite répartition matricielle instantanée de ces deux signaux, binaire et d'amplitude. Verfahren, das im Echtzeitmodus arbeitet und zur Erfassung und Lokalisierung einer in relativer Bewegung befindlichen Zone in einer Szene eingesetzt wird, die von einem Beobachtungssystem mit einem Ausgang beobachtet wird, der von einem digitalen Videosignal gebildet ist, umfassend herkömmlicherweise eine Aufeinanderfolge von entsprechenden Rastern derselben Natur, wobei jedes aus einer Aufeinanderfolge von Zeilen gebildet wird, die jeweils aus einer Aufeinanderfolge von Pixeln gebildet wird, sowie zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Ausrichtung der relativen Verschiebebewegung eingesetzt wird, wobei das Verfahren darauf beruht, auf dem digitalen Videosignal nacheinander durchzuführen - eine zeitliche Bearbeitung, die für jede Pixelposition darin besteht, den Unterschied zwischen der Amplitude des Pixelsignals in dem aktuellen Raster und der Amplitude eines Pixelsignals, das für seine Werte in den vorherigen Rastern repräsentativ ist, zu bestimmen,- eine räumliche Bearbeitung, die für jedes Raster des digitalen Videosignals darin besteht, in einer Matrix mit reduzierter Zeilen- und Spaltenzahl im Vergleich mit der Zeilen- bzw. Pixelzahl pro Zeile in dem digitalen Videosignal nur die Werte zu demselben Beobachtungszeitpunkt für einen Bruchteil der Pixel eines Rasters - Bruchteil, der durch Abfragen über die Matrix während der Dauer eines Rasters abläuft - der Signale zu verteilen, die für die Änderungen der Pixelwerte repräsentativ sind, und von der Gesamtheit der Matrixdarstellungen in bezug auf einen gegebenen Beobachtungszeitpunkt, d.h. ein gegebenes Raster des Videosignals oder digitalen Signals, die Lokalisierung einer eventuellen, in relativer Bewegung befindlichen Zone und die Bewertung dieser Bewegung, falls vorhanden, abzuleiten, und dadurch gekennzeichnet ist, daß- es eine doppelte Vorbearbeitung umfasst, bestehend in einem adaptativen Glätten des digitalen Videosignals, indem eine digitale Zeitkonstante eingesetzt wird, deren digitaler Wert für jedes der Pixel des digitalen Videosignals und unabhängig für jedes von ihnen als Reaktion auf die zeitliche Änderung oder Nichtänderung des Werts des Pixels geändert wird, undeiner Speicherung eines ganzen Rasters des Ausgangssignals nach dem Glätten einerseits und der Zeitkonstante für jede Pixelposition des Rasters andererseits;- die zeitliche Bearbeitung darin besteht, für jede Pixelposition das Vorhandensein einerseits und die Amplitude andererseits einer eventuellen signifikanten Veränderung der Amplitude des Pixelsignals zwischen dem aktuellen Raster und dem genau davorliegenden geglätteten und gespeicherten Raster zu bestimmen und zwei digitale Signale zu erzeugen, wobei das erste ein Binärsignal, somit ein Monobit-Signal, mit zwei möglichen Werten ist, von denen der erste das Vorhandensein einer solchen signifikanten Veränderung und der zweite das Fehlen einer solchen signifikanten Veränderung zwischen den beiden erwähnten Rastern, dem aktuellen und dem genau davorliegenden, geglätteten, darstellt, wobei der Wert des Binärsignals den gespeicherten Wert der Zeitkonstante für das betreffende Pixel verändert, um sie zu verringern, wenn das Binärsignal den ersten Wert aufweist, und um sie zu erhöhen, wenn das Binärsignal den zweiten Wert aufweist, wobei die Verringerung oder Erhöhung auf quantifizierte Weise erfolgt, während das zweite digitale Signal, Amplitude genannt, ein Multibit-Signal mit begrenzter Bitanzahl ist, das die Amplitude dieser Veränderung quantifiziert;und- die räumliche Bearbeitung darin besteht, für jedes Raster des Ausgangsvideosignals, in der Matrix und während der Dauer eines Rasters das Binärsignal einerseits und das digitale Amplitudensignal andererseits zu verteilen,in dieser doppelten momentanen Matrixdarstellung des Binärsignals und des digitalen Amplitudensignals für dasselbe Pixel eine angepasste Zone zu bestimmen, in der sowohl das Binärsignal den gewünschten Wert aufweist, der dem Vorhandensein bzw. dem Fehlen einer signifikanten Veränderung entspricht, als auch das digitale Amplitudensignal sich um einen signifikanten Wert zwischen benachbarten Pixeln in der Matrix entlang einer Richtung ausgehend von einem Ausgangspixel verändert oder nicht, und zwar für ein und denselben Rasterabschnitt, somit zu demselben Beobachtungszeitpunkt, undSignale zu erzeugen, die für das Vorhandensein und die Lokalisierung der eventuellen relativen Verschiebezone, für den Wert der relativen Zwischenrastergeschwindigkeit und die Ausrichtung unter mehreren möglichen Ausrichtungen in der Beobachtungsebene dieser eventuellen relativen Verschiebung in ihrem Umfeld, ausgehend von der momentanen Matrixverteilung dieser beiden Signale, des Binärsignals und des Amplitudensignals repräsentativ sind.
  2. 2
    Method according to claim 1 characterized in that it also consists of:• forming, on the one hand, histograms of the signal values distributed in matrices, and, on the other hand, histograms of the inclination values of two coordinate axes, with variable slope, in a plane,• identifying a domain in which there is a significant variation of the processed values in each histogram formed, and• for each identified domain, deducing whether or not there is an area in relative movement, and if so its localization, speed and oriented direction. Method according to claim 1 characterized in that it also consists of: • forming, on the one hand, histograms of the signal values distributed in matrices, and, on the other hand, histograms of the inclination values of two coordinate axes, with variable slope, in a plane,• identifying a domain in which there is a significant variation of the processed values in each histogram formed, and• for each identified domain, deducing whether or not there is an area in relative movement, and if so its localization, speed and oriented direction. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre: • à former les histogrammes des valeurs des signaux répartis matriciellement, d'une part, et les histogrammes de valeurs des inclinaisons de deux axes, à pente variable, de coordonnées dans un plan, d'autre part,• à repérer, dans chaque histogramme formé, un domaine de variation significative de la valeur traitée et• à déduire, de chaque domaine repéré, l'existence et la localisation, ainsi que la vitesse et la direction orientée, d'une zone en mouvement relatif. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner darin besteht: - die Histogramme der Werte der matrixmäßig verteilten Signale einerseits und die Histogramme von Werten der Neigungen von zwei Achsen mit variablem Gefälle von Koordinaten in einer Ebene andererseits zu bilden,- in jedem gebildeten Histogramm einen Bereich der signifikanten Veränderung des bearbeiteten Wertes zu erfassen, und- von jedem erfassten Bereich das Vorhandensein und die Lokalisierung sowie die Geschwindigkeit und die Ausrichtung einer in relativer Bewegung befindlichen Zone abzuleiten.
  3. 3
    Method according to claim 1 or 2, characterized in that said matrix is a square matrix with the same odd number of lines and columns (2/ + 1), and nested matrices containing 3 x 3, 5 x 5, 7 x 7, ... (2/ + 1) x (2/ + 1), members, centered on the center of this square matrix, are considered in order to determine the smallest nested matrix in which said digital signal varies along an oriented direction starting from said center, the value of said binary signal showing that the threshold along this direction has been exceeded. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said matrix is a square matrix with the same odd number of lines and columns (2/ + 1), and nested matrices containing 3 x 3, 5 x 5, 7 x 7, ... (2/ + 1) x (2/ + 1), members, centered on the center of this square matrix, are considered in order to determine the smallest nested matrix in which said digital signal varies along an oriented direction starting from said center, the value of said binary signal showing that the threshold along this direction has been exceeded. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite matrice est une matrice carrée à même nombre impair (2/ + 1) de lignes et de colonnes, et que l'on considère les matrices emboîtées de 3 x 3, 5 x 5, 7 x 7, ...(2/ + 1) x (2l + 1) éléments centrées sur le centre de cette matrice carrée afin de déterminer la matrice emboîtée de plus petite taille dans laquelle ledit signal numérique varie dans une direction orientée à partir dudit centre, la valeur dudit signal binaire représentant un dépassement du seuil selon cette direction. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix eine quadratische Matrix mit derselben ungeraden Anzahl (2/+1) aus Zeilen und Spalten ist und dass die Matrices von 3x3, 5x5, 7x7,... (2/+1)x(2/+1) Elementen geschachtelt angesehen werden, die auf dem Mittelpunkt dieser quadratischen Matrix zentriert sind, um die geschachtelte Matrix kleinerer Größe zu bestimmen, in der sich das digitale Signal in einer Ausrichtung, ausgehend vom Mittelpunkt verändert, wobei der Wert des Binärsignals eine Überschreitung der Schwelle in dieser Richtung darstellt.
  4. 4
    Method according to claim 1 or 2, characterized in that said matrix is a hexagonal matrix, and nested hexagonal matrices of increasing size, centered on the center of this hexagonal matrix, are considered, in order to determine the smallest nested matrix in which said digital signal varies along an oriented direction from the top, the value of said bimary signal indicating that a threshold is exceeding according to said direction. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said matrix is a hexagonal matrix, and nested hexagonal matrices of increasing size, centered on the center of this hexagonal matrix, are considered, in order to determine the smallest nested matrix in which said digital signal varies along an oriented direction from the top, the value of said bimary signal indicating that a threshold is exceeding according to said direction. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite matrice est une matrice hexagonale et que l'on considère les matrices hexagonales emboîtées de taille croissante centrées sur le centre de cette matrice hexagonale afin de déterminer la matrice emboîtée de plus petite taille dans laquelle ledit signal numérique varie dans une direction orientée à partir dudit sommet, la valeur dudit signal binaire représentant un dépassement du seuil selon cette direction. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix eine Hexagonalmatrix ist und daß die Hexagonalmatrices mit steigender Größe geschachtelt auf dem Mittelpunkt dieser Hexagonalmatrix zentriert angesehen werden, um die geschachtelte Matrix kleinerer Größe zu bestimmen, in der sich das digitale Signal in einer Ausrichtung, ausgehend von der Spitze, verändert, wobei der Wert des Binärsignals eine Überschreitung der Schwelle entlang dieser Richtung darstellt.
  5. 5
    Method according to claim 1 or 2, characterized in that said matrix is an inverted L matrix with a single line and a single column, and nested matrices containing 3 x 3 pixels, 5 x 5 pixels, 7 x 7 pixels,.... (2l + 1) x (2l + 1) pixels are considered for the single line and the single column, in order to determine the smallest matrix in which the signal varies along an oriented direction, namely the line with the steepest slope with constant quantification. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said matrix is an inverted L matrix with a single line and a single column, and nested matrices containing 3 x 3 pixels, 5 x 5 pixels, 7 x 7 pixels,.... (2l + 1) x (2l + 1) pixels are considered for the single line and the single column, in order to determine the smallest matrix in which the signal varies along an oriented direction, namely the line with the steepest slope with constant quantification. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite matrice est une matrice en L renversé à une seule ligne et une seule colonne et en ce que l'on considère les matrices emboîtées de 3 x 3 pixels, 5 x 5 pixels, 7 x 7 pixels....(2/ + 1) x (2/ + 1) pixels, pour la ligne et la colonne uniques, afin de déterminer la matrice de plus petite taille dans laquelle le signal varie dans une direction orientée, à savoir la ligne de plus grande pente à quantification constante. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix eine Matrix in Form eines umgekehrten L mit einer einzigen Zeile und einer einzigen Spalte ist und daß die Matrices aus 3x3 Pixel, 5x5 Pixel, 7x7 Pixel ... (2/+1)x(2/+1) Pixel für die einzige Zeile und Spalte geschachtelt angesehen werden, um die Matrix kleinerer Größe zu bestimmen, in der sich das Signal in einer Ausrichtung verändert, nämlich in der Zeile mit größerem Gefälle mit konstanter Quantifizierung.
  6. 6
    Method according to any one of the previous claims, characterized in that said time constant is of the form 2p, where p is a number less than 16, and which can then be expressed in not more than 4 bits, the time constant being reduced or increased by subtracting or adding one unit to p. Method according to any one of the previous claims, characterized in that said time constant is of the form 2p, where p is a number less than 16, and which can then be expressed in not more than 4 bits, the time constant being reduced or increased by subtracting or adding one unit to p. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite constante de temps est de la forme 2p, p étant un nombre inférieur à 16, pouvant donc être exprimé par pas plus de 4 bits, la diminution ou l'augmentation de la constante de temps étant réalisée par la soustraction ou l'addition d'une unité à p. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante die Form 2P aufweist, wobei p eine Zahl kleiner als 16 ist und somit mit nicht mehr als 4 Bit ausgedrückt werden kann, wobei die Verringerung oder die Erhöhung der Zeitkonstante durch Subtraktion oder Addition einer Einheit zu p erfolgt.
  7. 7
    Method according to claim 6, characterized in that successive decreasing portions of complete frames are considered using the Mallat time-scale algorithm and the largest of these portions, which gives displacement, speed and orientation indications compatible with the value of p, is selected. Method according to claim 6, characterized in that successive decreasing portions of complete frames are considered using the Mallat time-scale algorithm and the largest of these portions, which gives displacement, speed and orientation indications compatible with the value of p, is selected. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on considère des portions successives décroissantes de trames complètes suivant l'algorithme temps - échelle de Mallat et sélectionne la plus grande de ces portions, qui donne des indications de déplacement, vitesse et orientation, compatible avec la valeur de p. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende abnehmende Abschnitte von kompletten Rastern gemäß dem Zeitalgorithmus - Mallat-Skala, angenommen werden und der größte dieser Abschnitte ausgewählt wird, der Angaben über die Verschiebung, Geschwindigkeit und Ausrichtung macht und mit dem Wert von p vereinbar ist.
  8. 8
    A device operating in real time, for identifying and localising an area in relative movement in a scene observed, as well as for determining the speed and the oriented direction of the relative displacement movement, by implementing the method according to claim 1 comprising - an observation system with an output constituted by a digital video signal consisting of, conventionally, a succession of corresponding frames of the same nature, each composed of a succession of lines, each made of a succession of pixels- a temporal processing assembly that determines, for each pixel position, the difference between the amplitude of the pixel signal in the current frame and the amplitude of a pixel signal representative of its values in the previous frames,- a spatial processing assembly that, for each frame of the said digital video signal, distributes over a matrix with a smaller number of lines and a smaller number of columns than respectively the number of lines and the number of pixels per line in the said digital video signal, exclusively the values, at the same observation instant, for a fraction of the pixels of a given frame (a fraction scanned through the said matrix for the duration of a frame), of signals representative of the variations in the pixel values and derives, from the set of matrix representations relating to a given observation instant, i.e. a given frame of the said video or digital signal, the localisation of a possible area in relative movement and assessing the said movement if any, and characterised in that it comprises in combination - means for adaptative smoothing (15) of the said digital video signal while implementing a digital time constant (CO) whose digital value for each of the pixels of the said digital video signal and independently for each of them, is modified in response to the temporal variation or non-variation of the pixel value, and- means for storing (16) a whole frame of the said output signal after smoothing (LI), on the one hand, and the said time constant for each pixel position in the said frame, on the other hand;- in the said temporal processing assembly (15) • comparison means (15) for determining the existence, on the one hand, and the amplitude, on the other hand, of a possible significant variation in amplitude of the pixel signal between the current frame and the frame smoothed and stored just previously, and for generating a first digital signal (DP); which is a binary signal, hence monobit, with two possible values, the first of which represents the existence of such a significant variation and the second the absence of such a significant variation between both said frames, the current and the one smoothed just previously, whereas the value of the said binary signal modifies the stored value of the said time constant for the pixel in question in order respectively to reduce the said time constant if the said binary signal has the said first value and to increase the time constant if the said binary signal has the second value, whereby the decrease or increase in value is quantified, and• calculation means (15c) capable of generating a second so-called amplitude, digital signal (CO), which is a multibit signal, with a limited number of bits, quantifying the amplitude of this variation; and- in the spatial processing assembly (11), whose inputs receive from the said processing unit the said successive binary and amplitude digital signals for the pixels of the same frame:• means for distributing within the said matrix (21) and throughout the duration of a frame, the said binary signal, on the one hand, and the said amplitude digital signal, on the other hand,• means for determining, in this double instant matrix representation of the said binary signal and of the said amplitude digital signal for the same pixel, a particularised area, in which at the same instant the said binary signal has the requested value representing the presence, or respectively the absence, of significant variation and the said amplitude digital signal varies, or respectively does not vary, by a significant value between neighbouring pixels in the said matrix along an oriented direction from a starting pixel and this for the same portion of frame, hence at the same instant of observation, and• means for generating signals representative of the existence and of the localisation of the area of possible relative displacement, of the value of the relative inter-frame speed and of the oriented direction among several possible oriented directions in the observation plane, of this possible relative displacement, in its environment, from the said instantaneous matrix distribution of both these signals, binary and amplitude signals. A device operating in real time, for identifying and localising an area in relative movement in a scene observed, as well as for determining the speed and the oriented direction of the relative displacement movement, by implementing the method according to claim 1 comprising - an observation system with an output constituted by a digital video signal consisting of, conventionally, a succession of corresponding frames of the same nature, each composed of a succession of lines, each made of a succession of pixels- a temporal processing assembly that determines, for each pixel position, the difference between the amplitude of the pixel signal in the current frame and the amplitude of a pixel signal representative of its values in the previous frames,- a spatial processing assembly that, for each frame of the said digital video signal, distributes over a matrix with a smaller number of lines and a smaller number of columns than respectively the number of lines and the number of pixels per line in the said digital video signal, exclusively the values, at the same observation instant, for a fraction of the pixels of a given frame (a fraction scanned through the said matrix for the duration of a frame), of signals representative of the variations in the pixel values and derives, from the set of matrix representations relating to a given observation instant, i.e. a given frame of the said video or digital signal, the localisation of a possible area in relative movement and assessing the said movement if any, and characterised in that it comprises in combination - means for adaptative smoothing (15) of the said digital video signal while implementing a digital time constant (CO) whose digital value for each of the pixels of the said digital video signal and independently for each of them, is modified in response to the temporal variation or non-variation of the pixel value, and- means for storing (16) a whole frame of the said output signal after smoothing (LI), on the one hand, and the said time constant for each pixel position in the said frame, on the other hand;- in the said temporal processing assembly (15) • comparison means (15) for determining the existence, on the one hand, and the amplitude, on the other hand, of a possible significant variation in amplitude of the pixel signal between the current frame and the frame smoothed and stored just previously, and for generating a first digital signal (DP);which is a binary signal, hence monobit, with two possible values, the first of which represents the existence of such a significant variation and the second the absence of such a significant variation between both said frames, the current and the one smoothed just previously, whereas the value of the said binary signal modifies the stored value of the said time constant for the pixel in question in order respectively to reduce the said time constant if the said binary signal has the said first value and to increase the time constant if the said binary signal has the second value, whereby the decrease or increase in value is quantified, and• calculation means (15c) capable of generating a second so-called amplitude, digital signal (CO), which is a multibit signal, with a limited number of bits, quantifying the amplitude of this variation;and- in the spatial processing assembly (11), whose inputs receive from the said processing unit the said successive binary and amplitude digital signals for the pixels of the same frame: • means for distributing within the said matrix (21) and throughout the duration of a frame, the said binary signal, on the one hand, and the said amplitude digital signal, on the other hand,• means for determining, in this double instant matrix representation of the said binary signal and of the said amplitude digital signal for the same pixel, a particularised area, in which at the same instant the said binary signal has the requested value representing the presence, or respectively the absence, of significant variation and the said amplitude digital signal varies, or respectively does not vary, by a significant value between neighbouring pixels in the said matrix along an oriented direction from a starting pixel and this for the same portion of frame, hence at the same instant of observation, and• means for generating signals representative of the existence and of the localisation of the area of possible relative displacement, of the value of the relative inter-frame speed and of the oriented direction among several possible oriented directions in the observation plane, of this possible relative displacement, in its environment, from the said instantaneous matrix distribution of both these signals, binary and amplitude signals. Dispositif, fonctionnant en temps réel, pour le repérage et la localisation d'une zone en mouvement relatif dans une scène observée, ainsi que pour la détermination de la vitesse et de la direction orientée du mouvement de déplacement relatif, par mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant: - un système d'observation à sortie constituée par un signal vidéo numérique du type comportant, d'une manière classique, une succession de trames correspondantes de même nature, chacune composée d'une succession de lignes, composées chacune d'une succession de pixels,- un ensemble de traitement temporel déterminant, pour chaque position de pixel, la différence entre l'amplitude du signal de pixel dans la trame actuelle et l'amplitude d'un signal de pixel représentatif de ses valeurs dans les trames antérieures,- un ensemble de traitement spatial qui, pour chaque trame dudit signal vidéo numérique, répartit en une matrice à nombre de lignes et nombre de colonnes réduits par rapport respectivement au nombre de lignes et au nombre de pixels par ligne dans ledit signal vidéo numérique, uniquement les valeurs, au même instant d'observation, pour une fraction des pixels d'une trame - fraction qui défile par balayage à travers ladite matrice pendant la durée d'une trame -, des signaux représentatifs des variations des valeurs de pixels, et qui déduit, à partir de l'ensemble des représentations matricielles relatives à un instant d'observation donné, c'est-à-dire à une trame donnée dudit signal vidéo numérique, la localisation d'une zone éventuelle en mouvement relatif et l'estimation de ce mouvement s'il existe, et étant caractérisée en ce qu'il comporte en combinaison: - des moyens de lissage adaptatif (15) dudit signal vidéo numérique en mettant en oeuvre une constante de temps numérique (CO) dont la valeur numérique, pour chacun des pixels dudit signal vidéo numérique et indépendamment pour chacun d'eux, est modifiée en réponse à la variation ou non variation temporelle de la valeur du pixel;- des moyens de mémorisation (16) pour une trame entière dudit signal de sortie après lissage (LI), d'une part, et de ladite constante de temps pour chaque position de pixel de ladite trame, d'autre part;- dans l'ensemble de traitement temporel (15), • des moyens de comparaison (15) pour déterminer l'existence, d'une part, et l'amplitude, d'autre part, d'une variation significative éventuelle de l'amplitude du signal de pixel entre la trame actuelle et la trame juste antérieure lissée, mise en mémoire, et pour générer un premier signal numérique (DP) , qui est un signal binaire, donc monobit, à deux valeurs possibles dont la première représente l'existence d'une telle variation significative et la seconde l'absence d'une telle variation significative entre les deux dites trames actuelle et juste antérieure lissée, la valeur dudit signal binaire modifiant la valeur mémorisée de ladite constante de temps pour le pixel en cause afin respectivement de la diminuer si ledit signal binaire a ladite première valeur et de l'augmenter si ledit signal binaire a ladite seconde valeur, la diminution ou l'augmentation étant réalisée d'une manière quantifiée, et• des moyens de calcul (15c) aptes à générer un second signal numérique (CO), dit d'amplitude, qui est un signal multibits, à nombre limité de bits, quantifiant l'amplitude de cette variation;et- dans l'ensemble de traitement spatial (11), dont les entrées reçoivent de ladite unité de traitement lesdits signaux numériques, binaire et d'amplitude, successifs pour les pixels d'une même trame: • des moyens pour répartir, en ladite matrice (21) et pendant la durée d'une trame, ledit signal binaire, d'une part, et ledit signal numérique d'amplitude, d'autre part,• des moyens pour déterminer, dans cette double représentation matricielle instantanée dudit signal binaire et dudit signal numérique d'amplitude pour le même pixel, une zone particularisée, dans laquelle à la fois ledit signal binaire a la valeur recherchée représentant la présence, ou respectivement l'absence, de variation significative et ledit signal numérique d'amplitude varie, ou respectivement ne varie pas, d'une valeur significative entre pixels voisins dans ladite matrice suivant une direction orientée à partir d'un pixel d'origine, et ceci pour une même portion de trame, donc à un même instant d'observation, et• des moyens pour engendrer des signaux représentatifs de l'existence et de la localisation de la zone de déplacement relatif éventuel, de la valeur de la vitesse relative inter-trames et de la direction orientée parmi plusieurs directions orientées possibles dans le plan d'observation, de ce déplacement relatif éventuel, dans son environnement, à partir de ladite répartition matricielle instantanée de ces deux signaux, binaire et d'amplitude. Vorrichtung, die im Echtzeitmodus arbeitet und zur Erfassung und Lokalisierung einer in relativer Bewegung befindlichen Zone in einer beobachteten Szene sowie zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der Ausrichtung der relativen Verschiebebewegung eingesetzt wird, durch Einsatz des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend - ein Beobachtungssystem mit einem Ausgang, der von einem digitalen Videosignal gebildet wird, herkömmlicherweise umfassend eine Aufeinanderfolge von Zeilen, die jeweils von einer Aufeinanderfolge von Pixeln gebildet werden,- eine Einheit zur zeitlichen Bearbeitung, die für jede Pixelposition den Unterschied zwischen der Amplitude des Pixelsignals in dem aktuellen Raster und der Amplitude eines Pixelsignals, das für seine Werte in den vorherigen Rastern repräsentativ ist, bestimmt,- eine Einheit zur räumlichen Bearbeitung, die für jedes Raster des digitalen Videosignals in einer Matrix mit reduzierter Zeilen- und Spaltenzahl im Vergleich mit der Zeilen- bzw. Pixelzahl pro Zeile in dem digitalen Videosignal nur die Werte zu demselben Beobachtungszeitpunkt für einen Bruchteil der Pixel eines Rasters - Bruchteil, der durch Abfragen über die Matrix während der Dauer eines Rasters abläuft - der Signale verteilt, die für die Änderungen der Pixelwerte repräsentativ sind, und von der Gesamtheit der Matrixdarstellungen in bezug auf einen gegebenen Beobchtungszeitpunkt, d.h. ein gegebenes Raster des digitalen Videosignals, die Lokalisierung einer eventuellen in relativer Bewegung befindlichen Zone und die Bewertung dieser Bewegung, falls vorhanden, ableitet, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie in Kombination umfasst: - Mittel zum adaptativen Glätten (15) des digitalen Videosignals, indem eine digitale Zeitkonstante (CO) eingesetzt wird, deren digitaler Wert für jedes der Pixel des digitalen Videosignals und unabhängig für jedes von ihnen als Reaktion auf die zeitliche Änderung oder Nichtänderung des Werts des Pixels geändert wird,- Mittel zur Speicherung (16) eines ganzen Rasters des Ausgangssignals nach dem Glätten (LI) einerseits und der Zeitkonstante für jede Pixelposition des Rasters andererseits;- in der Einheit zur zeitlichen Bearbeitung (15) Vergleichsmittel (15), um das Vorhandensein einerseits und die Amplitude andererseits einer eventuellen signifikanten Veränderung der Amplitude des Pixelsignals zwischen dem aktuellen Raster und dem genau davorliegenden, geglätteten und gespeicherten Raster zu bestimmen und ein erstes digitales Signal (DP) zu erzeugen, welches ein Binärsignal, somit ein Monobit-Signal, mit zwei möglichen Werten ist, von denen der erste das Vorhandensein einer solchen signifikanten Veränderung und der zweite das Fehlen einer solchen signifikanten Veränderung zwischen den beiden erwähnten Rastern, dem aktuellen und dem genau davorliegenden, geglätteten, darstellt, wobei der Wert des Binärsignals den gespeicherten Wert der Zeitkonstante für das betreffende Pixel verändert, um sie zu verringern, wenn das Binärsignal den ersten Wert aufweist, und um sie zu erhöhen, wenn das Binärsignal den zweiten Wert aufweist, wobei die Verringerung oder Erhöhung auf quantifizierte Weise erfolgt,Berechnungsmittel (15c), die ein zweites digitales Signal (CO), genannt Amplitudensignal, erzeugen können, welches ein Multibit-Signal mit einer begrenzten Bitanzahl ist, das die Amplitude dieser Veränderung quantifiziert;und- in der Einheit zur räumlichen Bearbeitung (11), deren Eingänge von der Bearbeitungseinheit die digitalen Signale, das Binärsignal und das Amplitudensignal empfangen, die für die Pixel ein und desselben Rasters aufeinanderfolgen, Mittel, um in der Matrix (21) und während der Dauer eines Rasters das Binärsignal einerseits und das digitale Amplitudensignal andererseits zu verteilen,Mittel, um in dieser doppelten momentanen Matrixdarstellung des Binärsignals und des digitalen Amplitudensignals für dasselbe Pixel eine angepasste Zone zu bestimmen, in der sowohl das Binärsignal den gewünschten Wert aufweist, der dem Vorhandensein bzw. dem Fehlen einer signifikanten Veränderung entspricht, als auch das digitale Amplitudensignal sich um einen signifikanten Wert zwischen benachbarten Pixeln in der Matrix entlang einer Richtung, ausgehend von einem Ausgangspixel, verändert oder nicht, und zwar für ein und denselben Rasterabschnitt, somit zu ein und demselben Beobachtungszeitpunkt, undMittel, um Signale zu erzeugen, die für das Vorhandensein und die Lokalisierung der eventuellen relativen Verschiebezone, für den Wert der relativen Zwischenrastergeschwindigkeit und die Ausrichtung unter mehreren möglichen Ausrichtungen in der Beobachtungsebene dieser eventuellen relativen Verschiebung in ihrem Umfeld, ausgehend von der momentanen Matrixverteilung dieser beiden Signale, des Binärsignals und des Amplitudensignals, repräsentativ sind.
  9. 9
    Device according to claim 8, characterized in that said spatial processing unit (17, 18) comprises first delay means (r) in cascade, each of which imposes a delay equal to the time difference between two successive lines and second delay means (d) in cascade, for each line, each imposing a delay equal to the time difference between two successive pixels in a line, the outputs from each said second delay means (d) and the input to the cascade of said second delay means (d) on each line delivering at a given instant the values of said binary signal and said digital amplitude signal at the same instant, to said identification means (17a). Device according to claim 8, characterized in that said spatial processing unit (17, 18) comprises first delay means (r) in cascade, each of which imposes a delay equal to the time difference between two successive lines and second delay means (d) in cascade, for each line, each imposing a delay equal to the time difference between two successive pixels in a line, the outputs from each said second delay means (d) and the input to the cascade of said second delay means (d) on each line delivering at a given instant the values of said binary signal and said digital amplitude signal at the same instant, to said identification means (17a). Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble de traitement spatial (17, 18) comporte des premiers moyens de retard ( r ) en cascade dont chacun impose un retard égal à l'écart temporel entre deux lignes successives et des seconds moyens de retard (d) en cascade pour chaque ligne imposant chacun un retard égal à l'écart temporel entre deux pixels successifs d'une ligne, les sorties de chacun desdits seconds moyens de retard (d) et l'entrée de la cascade desdits seconds moyens de retard (d) de chaque ligne débitant à un instant donné les valeurs dudit signal binaire et dudit signal numérique d'amplitude, à un même instant, vers lesdits moyens de repérage (17a). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zur räumlichen Bearbeitung (17, 18) erste Verzögerungsmittel (r) in Kaskadenschaltung, von denen jedes eine Verzögerung gleich dem zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen erfordert, und zweite Verzögerungsmittel (d) in Kaskadenschaltung für jede Zeile umfasst, die jeweils eine Verzögerung gleich dem zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pixeln einer Zeile erfordern, wobei die Ausgänge jedes dieser zweiten Verzögerungsmittel (d) und der Eingang der Kaskadenschaltung der zweiten Verzögerungsmittel (d) jeder Zeile zu einem gegebenen Zeitpunkt die Werte des Binärsignals und des digitalen Amplitudensignals zu ein und demselben Zeitpunkt zu den Erfassungsmitteln (17a) liefern.
  10. 10
    Device according to claim 8 or 9, characterized in that it also comprises means (24-29) for forming histograms of the output values from said spatial processing unit, and histograms of the inclinations of two, variable slope, coordinates axes within a plane, means for identifying a domain, in each histogram, in which there is a significant variation in the processed value, in order to validate this domain at the output, and to deduce, for all histograms, output signals that identify and localize an area of relative movement in the observed scene, if any, and the speed and oriented direction of this movement if said area is effectively moving with respect to its environment. Device according to claim 8 or 9, characterized in that it also comprises means (24-29) for forming histograms of the output values from said spatial processing unit, and histograms of the inclinations of two, variable slope, coordinates axes within a plane, means for identifying a domain, in each histogram, in which there is a significant variation in the processed value, in order to validate this domain at the output, and to deduce, for all histograms, output signals that identify and localize an area of relative movement in the observed scene, if any, and the speed and oriented direction of this movement if said area is effectively moving with respect to its environment. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens (24-29) formant les histogrammes des valeurs de sortie de ladite unité de traitement spatial, ainsi que les histogrammes des inclinaisons de deux axes, à pente variable, de coordonnées dans un plan, des moyens pour repérer, dans chaque histogramme, un domaine de variation significative de la valeur traitée, afin de valider ce domaine en leur sortie et de déduire, pour l'ensemble des histogrammes, des signaux de sortie qui signalent et localisent une zone de la scène observée en mouvement relatif, si elle existe, ainsi que la vitesse et la direction orientée de ce mouvement si ladite zone se déplace effectivement par rapport à son environnement. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch Mittel (24-29) umfasst, die die Histogramme der Ausgangswerte der räumlichen Bearbeitungseinheit sowie die Histogramme der Neigungen der beiden Achsen mit variablem Gefälle von Koordinaten in einer Ebene bilden, sowie Mittel, um in jedem Histogramm einen Bereich mit signifikanter Veränderung des bearbeiteten Wertes zu erfassen, um diesen Bereich an ihrem Ausgang zu genehmigen und für alle Histogramme Ausgangssignale abzuleiten, die eine Zone der beobachteten Szene in relativer Bewegung anzeigen und lokalisieren, falls eine solche vorhanden ist, sowie die Geschwindigkeit und die Ausrichtung dieser Bewegung, wenn sich die Zone tatsächlich in bezug auf ihre Umgebung verschiebt.
  11. 11
    Device according to claim 8, 9 or 10, characterized in that said smoothing means (15c, 15d) comprise an input receiving said digital video signal S(PI) and derive, for each successive pixel in a frame of said video signal, a smoothed signal (LO) in which the temporal variations of the input digital video signal are reduced by using a threshold signal (N) received on another input and a time constant (CO) related to each pixel position in a frame, the value of which is modified successively so that the smoothing maintains, although reduced, the trend in the variations of the incoming digital video signal, said smoothing means working in cooperation with the memory unit (16) that receives, stores and retrieves the updated values of the smoothed signal and said time constant, for each position of pixel in a frame, and output, for each pixel position, at least the succession of values of the updated time constant and of the values of the binary signal that shows whether or not said threshold is exceeded by the absolute value of the difference between the value of the pixel and its smoothed value. Device according to claim 8, 9 or 10, characterized in that said smoothing means (15c, 15d) comprise an input receiving said digital video signal S(PI) and derive, for each successive pixel in a frame of said video signal, a smoothed signal (LO) in which the temporal variations of the input digital video signal are reduced by using a threshold signal (N) received on another input and a time constant (CO) related to each pixel position in a frame, the value of which is modified successively so that the smoothing maintains, although reduced, the trend in the variations of the incoming digital video signal, said smoothing means working in cooperation with the memory unit (16) that receives, stores and retrieves the updated values of the smoothed signal and said time constant, for each position of pixel in a frame, and output, for each pixel position, at least the succession of values of the updated time constant and of the values of the binary signal that shows whether or not said threshold is exceeded by the absolute value of the difference between the value of the pixel and its smoothed value. Dispositif selon la revendication 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de lissage (15c, 15d) comportent une entrée qui reçoit ledit signal vidéo numérique S (PI) et calculent, pour les pixels successifs d'une trame de ce signal vidéo, un signal lissé (LO), dans lequel les variations temporelles du signal vidéo numérique d'entrée sont diminuées, par mise en oeuvre d'un signal de seuil (N) reçu sur une autre entrée et d'une constante de temps (CO) relative à chaque position de pixel d'une trame, dont la valeur est successivement modifiée afin que le lissage conserve, tout en la réduisant, la tendance de variation du signal vidéo numérique entrant, ces moyens de lissage coopérant avec l'unité de mémoire (16) qui reçoit, stocke et restitue les valeurs actualisées, pour chaque position de pixel d'une trame, du signal lissé et de ladite constante de temps et débitent, sur leurs sorties, au moins la succession, pour chaque position de pixel, des valeurs de la constante de temps actualisée et des valeurs d'un signal binaire de dépassement ou non-dépassement dudit seuil par la valeur absolue de la différence entre la valeur du pixel et sa valeur lissée. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsmittel (15c, 15d) einen Eingang umfassen, der das digitale Videosignal S (PI) aufnimmt, und für die aufeinanderfolgenden Pixel eines Rasters dieses Videosignals ein geglättetes Signal (LO) berechnen, in dem die zeitlichen Veränderungen des digitalen Videoeingangssignals durch Einsatz eines Schwellensignals (N), welches an einem anderen Eingang empfangen wird, und einer Zeitkonstante (CO) für jede Pixelposition eines Rasters verringert werden, deren Wert nacheinander verändert wird, damit die Glättung auch bei ihrer Verringerung die Neigung zur Veränderung des eingehenden digitalen Videosignals beibehält, wobei diese Glättungsmittel mit der Speichereinheit (16) zusammenwirken, die die aktualisierten Werte für jede Pixelposition eines Rasters, des geglätteten Signals und der Zeitkonstante empfängt, speichert und wiederherstellt, und an ihren Ausgängen für jede Pixelposition zumindest die Aufeinanderfolge der Werte der aktualisierten Zeitkonstante und der Werte eines Binärsignals über die Überschreitung oder Nicht-Überschreitung der Schwelle durch den Absolutwert des Unterschiedes zwischen dem Wert des Pixels und seinem geglätteten Wert liefern.
  12. 12
    Device according to any one of claims 8 to 11, characterized in that said spatial processing unit (17, 18) that performs the matrix distribution, into a reduced number of lines and columns, of the outputs from said smoothing means, namely the successive values of the time constant (CO) and said binary signal, comprises identification means (17a) to identify in said matrix distribution, an area of pixels in which simultaneously either the value of said binary signal corresponds to a threshold being exceeded and said time constant varies between adjacent pixels by a significant value in one direction and for producing output signals indicating the localization of said area and the speed and oriented direction of displacement in this area, or the value of said binary signal corresponds to a threshold not being exceeded and said time constant does not vary between adjacent pixels. Device according to any one of claims 8 to 11, characterized in that said spatial processing unit (17, 18) that performs the matrix distribution, into a reduced number of lines and columns, of the outputs from said smoothing means, namely the successive values of the time constant (CO) and said binary signal, comprises identification means (17a) to identify in said matrix distribution, an area of pixels in which simultaneously either the value of said binary signal corresponds to a threshold being exceeded and said time constant varies between adjacent pixels by a significant value in one direction and for producing output signals indicating the localization of said area and the speed and oriented direction of displacement in this area, or the value of said binary signal corresponds to a threshold not being exceeded and said time constant does not vary between adjacent pixels. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que ladite unité de traitement spatial (17, 18) réalisant la répartition matricielle, par lignes et par colonnes en nombre réduit, des sorties desdits moyens de lissage, à savoir des valeurs successives de la constante de temps (CO) et dudit signal binaire, comporte des moyens de repérage (17a) pour repérer, dans ladite répartition matricielle, une zone de pixels dans laquelle, à la fois, soit la valeur dudit signal binaire correspond à un dépassement de seuil et ladite constante de temps varie entre pixels voisins d'une valeur significative dans une direction, et pour produire des signaux de sortie indiquant la localisation de ladite zone et la vitesse et la direction orientée du déplacement dans ladite zone, soit la valeur dudit signal binaire correspond à un non-dépassement du seuil et ladite constante de temps ne varie pas entre pixels voisins. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Bearbeitungseinheit (17, 18), die die Matrixverteilung pro Zeile und Spalte in verringerter Anzahl für die Ausgänge der Glättungsmittel durchführt, nämlich für die aufeinanderfolgenden Werte der Zeitkonstante (CO) und des Binärsignals, Erfassungsmittel (17a) umfaßt, um in der Matrixverteilung eine Pixelzone zu erfassen, in der gleichzeitig entweder der Wert des Binärsignals einer Schwellenüberschreitung entspricht und sich die Zeitkonstante zwischen benachbarten Pixeln eines signifikanten Wertes in einer Richtung verändert, und um Ausgangssignale zu erzeugen, die die Lokalisierung der Zone und die Geschwindigkeit und die Ausrichtung der Verschiebung in der Zone anzeigen, oder in der der Wert des Binärsignals einer Nicht-Überschreitung der Schwelle entspricht und sich die Zeitkonstante zwischen benachbarten Pixeln nicht ändert.
  13. 13
    Application du dispositif selon la revendication 10, 11 ou 12, pour aider la conduite d'un véhicule terrestre sur une route, respectivement d'un véhicule aérien au voisinage d'une piste d'aéroport, caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre des moyens de représentation des bords droit Bd et gauche Bg de la route, respectivement de la piste, et des moyens pour orienter au moins un des axes, à pente variable, de coordonnées pour qu'il se maintienne sensiblement orthogonal au bord correspondant (position Po). Application of the device according to claim 10, 11 or 12 to assist in driving a land vehicle on a road, or in flying an aircraft close to an airport runway, characterized in that the device also comprises means for representing the right and left sides Bd and Bg of the road or respectively the runway, and means for orienting at least one of the coordinate axes at variable slope, so that it remains approximately orthogonal to the corresponding side (position P0). Application of the device according to claim 10, 11 or 12 to assist in driving a land vehicle on a road, or in flying an aircraft close to an airport runway, characterized in that the device also comprises means for representing the right and left sides Bd and Bg of the road or respectively the runway, and means for orienting at least one of the coordinate axes at variable slope, so that it remains approximately orthogonal to the corresponding side (position P0). Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, um die Lenkung eines Landfahrzeugs auf einer Straße oder eines Luftfahrzeugs in der Nähe einer Flughafenpiste zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner Mittel zur Darstellung der rechten Ränder Bd und linken Ränder Bg der Straße bzw. der Piste und Mittel umfasst, um mindestens eine der Achsen mit variablem Gefälle von Koordinaten auszurichten, damit sie im wesentlichen orthogonal zum entsprechenden Rand bleibt (Position Po).
  14. 14
    Application du dispositif'-selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, pour surveiller l'état de vigilance du conducteur d'un véhicule automobile, afin de détecter une tendance éventuelle à la somnolence de celui-ci, consistant à:- générer un signal vidéo numérique représentant • initialement les images successives de la face du conducteur et• ensuite, d'une manière continue et en temps réel, les images successives de seulement les yeux du conducteur;- traiter ledit signal vidéo relatif seulement aux yeux, du conducteur afin de, successivement et en temps réel, • détecter, dans lesdites images de seulement les yeux, les mouvements verticaux des paupières représentant le clignement de celles-ci,• déterminer les cadences successives de ces mouvements et• détecter les cadences qui sont inférieures à un seuil de clignement des paupières qui correspond à la transition entre l'état éveillé et l'état de somnolence du conducteur, et- déclencher un signal d'alarme apte à alerter le conducteur dès que lesdites cadences franchissent ledit seuil. Application of the device according to any one of claims 8 to 12 for monitoring the vigilance state of the driver of a motor vehicle, for detecting a possible tendency sleepiness thereof, consisting in : (a) producing a video signal representing - initially the successive images of the face of the driver and then- continuously, in real time, the successive images of the eyes of the driver only,(b) processing said video signal relative only to said eyes for successively, in real time, - detecting in said image of the eyes, the vertical movements of the eyelids representing the blinkings thereof,- determining the rates of these movements and- detecting the rates which are lower than a threshold blinking rate corresponding substantially to the transition between the awake state and the sleepiness state of said driver, and(c) starting a warning signal alerting the driver as soon as said threshold blinking rate is crossed. Application of the device according to any one of claims 8 to 12 for monitoring the vigilance state of the driver of a motor vehicle, for detecting a possible tendency sleepiness thereof, consisting in : (a) producing a video signal representing - initially the successive images of the face of the driver and then- continuously, in real time, the successive images of the eyes of the driver only,(b) processing said video signal relative only to said eyes for successively, in real time, - detecting in said image of the eyes, the vertical movements of the eyelids representing the blinkings thereof,- determining the rates of these movements and- detecting the rates which are lower than a threshold blinking rate corresponding substantially to the transition between the awake state and the sleepiness state of said driver, and(c) starting a warning signal alerting the driver as soon as said threshold blinking rate is crossed. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, um den Aufmerksamkeitszustand des Fahrers eines Kraftfahrzeugs zu überwachen, um eine eventuelle Neigung zur Schläfrigkeit desselben festzustellen, wobei die Vorrichtung - ein digitales Videosignal erzeugt, welches darstellt: zu Beginn die aufeinanderfolgenden Bilder des Gesichts des Fahrers undsodann kontinuierlich und im Echtzeitmodus die aufeinanderfolgenden Bilder nur der Augen des Fahrers,- das Videosignal, das sich nur auf die Augen des Führers bezieht, bearbeitet, um nacheinander und im Echtzeitmodus in den Bildern nur der Augen die Vertikalbewegungen der Augenlider, die das Zwinkern derselben darstellen, zu erfassen,die aufeinanderfolgenden Häufigkeiten dieser Bewegungen zu bestimmen, unddie Häufigkeiten zu erfassen, die geringer als eine Schwelle für das Zwinkern der Augenlider sind, was einem Übergang zwischen dem Wachzustand und dem Schläfrigkeitszustand des Fahrers entspricht, und- ein Warnsignal auslöst, das den Fahrer warnt, wenn diese Häufigkeiten die Schwelle überschreiten.