Procedimiento y dispositivo para la medición de la trayectoria de objetos móviles pasivos.

Procedimiento de medición de la trayectoria de un objeto móvil pasivo en un lugar determinado,

que comprende las etapas siguientes:

(a) captación de datos relativos al desplazamiento de dicho objeto en dicho lugar, incluyendo dichos datos como mínimo imágenes sucesivas de dicho objeto en el curso de su desplazamiento

(b) registro de dichos datos

(c) fijación de una trayectoria modelo inicial

(d) comparación entre la trayectoria modelo inicial y cada una de las imágenes, para determinar un índice de verosimilitud (C0) de la trayectoria inicial (T0)

(e) generación de una primera trayectoria modelo (T1) a partir de una trayectoria modelo inicial (T0)

(f) comparación entre la primera trayectoria modelo (T1) y cada una de las imágenes de los datos registradas para determinar un índice de verosimilitud (Ci) de la primera trayectoria modelo

(g) elección entre las trayectorias T0 y T1, en función de la relación C1/C0

(h) generación de una nueva trayectoria modelo, en base a la trayectoria retenida

(i) repetición de las etapas (f), (g) y (h), a modo de generar n trayectorias modelo (Ti, i ≥ 2 a n), con un índice de verosimilitud (Ci, i ≥ 2 a n), siendo n un número entero superior a 2

(j) elección entre las n trayectorias modelo, en función de su índice de verosimilitud.

Procedimiento y dispositivo para la medición de la trayectoria de objetos móviles pasivos La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la medición de la trayectoria de objetos móviles pasivos, en especial, vehículos que se desplazan sobre una calzada.

Se entiende por objetos móviles pasivos, objetos no dotados de captadores. En el conjunto de la descripción, los objetos móviles considerados, serán siempre de tipo pasivo, salvo indicación contraria.

Los responsables de la gestión de las carreteras desean, de modo permanente mejorar la seguridad de su red de carreteras. Para ello, tienen necesidad de conocer las condiciones de circulación en ciertos lugares, en especial, para comprender las razones de los accidentes que han ocurrido o para identificar los riesgos de accidente. A partir de estos datos, se pueden aportar mejoras a la red de carreteras, por ejemplo, para reducir o incluso suprimir causas de accidente.

Se conocen ya algunos sistemas utilizados por los responsables de la gestión de las carreteras.

Se trata en principio de radares, eventualmente asociados a un telémetro láser, que dan una medición precisa pero puntual de la velocidad de un vehículo.

Igualmente, se pueden citar los sistemas de asistencia a la videovigilancia que dan una medición de la velocidad en un tramo importante, pero que no tiene precisión. Este tipo de medición se visualiza preferentemente en paneles luminosos dispuestos a lo largo de las carreteras para inducir a los conductores a reducir la velocidad.

Se conocen igualmente dispositivos que permiten medir, de manera precisa, la posición lateral de un vehículo.

Se trata de bucles electromagnéticos desplazados, que están en general, anclados en la calzada.

Un dispositivo de este tipo, presenta inconvenientes. En principio, no permite medir la posición lateral más que en una anchura aproximada de un metro. Además, se deben prever bucles magnéticos sincronizados, a lo largo de toda la calzada, en la que se estudia la circulación. Finalmente, la instalación de bucles magnéticos requiere trabajos de ingeniería civil importantes, puesto que hay que realizar zanjas para enterrarlos. Estos trabajos son costosos y requieren cerrar la carretera a los usuarios, lo que dificulta el tráfico.

De manera adicional, para evitar trabajos suplementarios, estos bucles electromagnéticos ya no son desplazables después de esta instalación en la calzada y, por lo tanto, no son reutilizados en otro lugar.

Por lo tanto, los sistemas conocidos para las redes de carreteras aportan solamente informaciones limitadas, puesto que no permiten estimar la trayectoria completa de un vehículo. Por otra parte, las informaciones no son siempre precisas y los sistemas no se pueden desplazar sistemáticamente de un lugar a otro.

Por otra parte, se conocen procedimientos de medición de la trayectoria de un objeto móvil, basados en la utilización de secuencias de vídeo del objeto registradas cuando tiene lugar su desplazamiento.

De este modo, el procedimiento llamado de seguimiento por detección, permite analizar cada imagen individualmente e independientemente de las otras, para deducir la posición del objeto en el momento en que la imagen ha sido registrada. La trayectoria del objeto, es decir, la función que en cualquier instante t, asocia la posición de un punto del objeto a seguir, es deducida a continuación del conjunto de estas posiciones sucesivas.

No se conoce ninguna aplicación práctica de este procedimiento.

En efecto, este procedimiento requiere el tratamiento de un número importante de datos.

Por otra parte, la precisión de los resultados obtenidos es reducida, puesto que este procedimiento no permite limitar la zona de investigación. Por lo tanto, el riesgo de error, debido a ruidos es importante. La precisión depende, por lo tanto, notablemente, de la calidad de las imágenes.

Efectivamente, en especial, la presencia de sombras puede falsear la detección de la posición del objeto y puede hacer que la curva conseguida, destinada a ilustrar la trayectoria del objeto, carezca de toda adecuación.

Lo mismo ocurre cuando varios objetos se encuentran presentes en una misma imagen.

Otro procedimiento, llamado de seguimiento secuencial iterativo es utilizado, en especial en aplicaciones robóticas para el control de robots en tiempo real. Permite estimar el estado del objeto en un momento determinado, en función de los datos registrados hasta este momento, así como, posiciones previamente estimadas.

Una aplicación en el sector de carreteras ha sido descrita en el artículo “trajector y measurement of vehicles: a new observation” Y. Goyat. T. Château, L. Trassoudaine, L. Malaterre, A. Riouall, aparecido en las actas de la conferencia RSS (Road Safety and Simulation) , 2007.

En ciertos casos, la trayectoria es estimada con una precisión insuficiente.

Otra aplicación ha sido descrita en el artículo “Tracking of vehicle trajector y by combining a camera and a laser rangefinder” Y. Goyat, T. Chateau, L. Trassoudaine, paru dans le journal “Machine Vision and Applications”, vol. 21, 2010 y publicado anteriormente en línea en 2009. En este artículo, un sistema de medición de la trayectoria de un objeto móvil se describe con un mínimo de un captador de imágenes, una memoria para registrar los datos emitidos por el captador de imágenes, medios de tratamiento de los datos y medios de visualización de la trayectoria modelo conservada, según el preámbulo de la reivindicación 16. En este artículo, se generan trayectorias modelo con un filtro específico (conocido también como “Método de Montecarlo secuencial”) que requiere procesadores muy potentes.

La invención tiene, por lo tanto, como objeto aliar los inconvenientes de los procedimientos y de los sistemas conocidos, proponiendo un sistema que puede ser desplazado de manera fácil y rápida de un lugar de observación a otro y que facilite informaciones completas y precisas sobre la trayectoria de un objeto móvil en un lugar determinado.

La invención tiene igualmente por objeto, un procedimiento puesto en práctica, gracias a este sistema que permite medir la trayectoria de un objeto móvil pasivo, con una precisión importante y que permite reducir considerablemente el tiempo de tratamiento de los datos utilizados.

Por lo tanto, la invención se refiere a un procedimiento de medición de la trayectoria de un objeto móvil pasivo en un lugar determinado, que comprende las etapas siguientes:

(a) captación de datos relativos al desplazamiento de dicho objeto en dicho lugar, incluyendo estos datos, como mínimo, imágenes sucesivas de dicho objeto en el curso de su desplazamiento

(b) registro de dichos datos

(c) fijación de una trayectoria modelo inicial

(d) comparación entre la trayectoria modelo inicial y cada imagen, para determinar un índice de verosimilitud (C0) de la trayectoria inicial (T0)

(e) generación de una primera trayectoria modelo (T1) a partir de la trayectoria modelo inicial (T0)

(f) comparación entre la primera trayectoria modelo (T1) y cada imagen de los datos registrados para determinar un índice de verosimilitud (C1) de la primera trayectoria modelo

(g) elección entre las trayectorias T0 y T1, en función de la relación C1/C0

(h) generación de una nueva trayectoria modelo, en base a la trayectoria retenida

(i) repetición de las etapas (f) , (g) y (h) , de manera que se generan n trayectorias modelo (Ti, i = 2 a n ) , con un índice de verosimilitud (Ci, i = 2 a n) , siendo n un número entero superior a 2

(j) elección entre las n trayectorias modelo, en función de su índice de verosimilitud.

De manera preferente, en la etapa (a) los datos son detectados en una referencia GPS.

En la etapa (c) , en una primera variante, la trayectoria modelo inicial es independiente del lugar en el que se pone en práctica el procedimiento y, en una segunda variante, la trayectoria modelo inicial es determinada en función de las características del lugar.

De manera preferente, en las etapas (d) y (f) , la comparación entre una trayectoria modelo y las imágenes registradas se efectúa imagen por imagen, asociando cada una de ellas al punto correspondiente de la trayectoria modelo, en función del tiempo.

De este modo, cada punto de la trayectoria modelo que está representado por un modelo de vehículo, la comparación consiste en determinar el porcentaje de puntos de la imagen correspondiente al vehículo, que se encuentran en el interior del modelo del vehículo proyectado... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de medición de la trayectoria de un objeto móvil pasivo en un lugar determinado, que comprende las etapas siguientes:

(a) captación de datos relativos al desplazamiento de dicho objeto en dicho lugar, incluyendo dichos datos como mínimo imágenes sucesivas de dicho objeto en el curso de su desplazamiento

(b) registro de dichos datos

(c) fijación de una trayectoria modelo inicial

(d) comparación entre la trayectoria modelo inicial y cada una de las imágenes, para determinar un índice de verosimilitud (C0) de la trayectoria inicial (T0)

(e) generación de una primera trayectoria modelo (T1) a partir de una trayectoria modelo inicial (T0)

(f) comparación entre la primera trayectoria modelo (T1) y cada una de las imágenes de los datos registradas para determinar un índice de verosimilitud (Ci) de la primera trayectoria modelo

(g) elección entre las trayectorias T0 y T1, en función de la relación C1/C0

(h) generación de una nueva trayectoria modelo, en base a la trayectoria retenida

(i) repetición de las etapas (f) , (g) y (h) , a modo de generar n trayectorias modelo (Ti, i = 2 a n) , con un índice de verosimilitud (Ci, i = 2 a n) , siendo n un número entero superior a 2

(j) elección entre las n trayectorias modelo, en función de su índice de verosimilitud.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que, en la etapa (a) , los datos son detectados en una señalización GPS.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, en el que, en la etapa (c) , la trayectoria modelo inicial es independiente del lugar en el que el procedimiento es puesto en práctica.

4. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, en el que, en la etapa (c) , la trayectoria modelo inicial es determinada en función de las características del lugar.

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que, en las etapas (d) y (f) , la comparación entre una trayectoria modelo y las imágenes registradas se efectúa imagen a imagen, asociando cada una de ellas al punto correspondiente de la trayectoria modelo en función del tiempo.

6. Procedimiento, según la reivindicación 5, en el que cada punto de la trayectoria modelo está representado por un modelo de vehículo, consistiendo la comparación en determinar el porcentaje de puntos de la imagen correspondientes al vehículo que se encuentra en el interior del modelo de vehículo proyectado sobre dicha imagen.

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa (d) está precedida de una etapa de extracción de un conjunto limitado de imágenes del objeto, a partir de datos registrados, efectuándose las comparaciones de las etapas (d) y (f) en base a este conjunto limitado.

8. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la etapa (d) es precedida de una etapa de tratamiento de las imágenes para eliminar el fondo y conservar solamente los puntos relativos al objeto.

9. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que en el curso de la etapa (g) , la trayectoria Ti+1 está afectada de la probabilidad: min (1, Ci+1/Ci) .

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que, cuando la relación Ci+1/Ci es inferior a 1, se escoge al azar un número comprendido entre 0 y 1, conservándose la trayectoria Ti+1 si la relación Ci+1/Ci es superior a este número.

11. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que, cuando la relación Ci+1/Ci es inferior a 1, la trayectoria Ti es retenida.

12. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que en las etapas (e) y (h) , la generación de una trayectoria modelo es realizada modificando como mínimo un parámetro de la trayectoria modelo precedente.

13. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la repetición prevista en la etapa (i) , es realizada n-1 veces, siendo el número n predeterminado, en especial inferior o igual a 200.

14. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 9 y 11, en el que la etapa de repetición (i) finaliza cuando la nueva trayectoria modelo generada en la etapa (h) es idéntica a la trayectoria modelo precedente durante un número de veces predeterminado.

15. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende una etapa (k) de indicación de la trayectoria modelo retenida.

16. Sistema de medición de la trayectoria de un objeto móvil pasivo en un lugar determinado, que comprende:

- como mínimo, un captador de imágenes sucesivas de dicho objeto cuando tiene lugar su desplazamiento

- una memoria adaptada para registrar los datos procedentes de dicho, como mínimo, un captador -medios de tratamiento de dichos datos, caracterizado porque dichos medios de tratamiento de dichos datos están adaptados para tratar dichos datos según las etapas (c) a (j) del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15 y -medios de indicación de la trayectoria modelo retenida.

17. Sistema, según la reivindicación 16, que presenta medios de calibrado de dichos captadores con respecto a una referencia GPS y/o una base de tiempo común a todos los captadores.