WO2021053285A1 - Dispositif de détection d'odeur, procédé de détection d'odeur et programme d'ordinateur correspondant - Google Patents

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WO2021053285A1
WO2021053285A1 PCT/FR2020/051558 FR2020051558W WO2021053285A1 WO 2021053285 A1 WO2021053285 A1 WO 2021053285A1 FR 2020051558 W FR2020051558 W FR 2020051558W WO 2021053285 A1 WO2021053285 A1 WO 2021053285A1
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WO
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sites
image
capture
map
determining
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Application number
PCT/FR2020/051558
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English (en)
Inventor
Yanis Caritu
Loïc LAPLATINE
Delphina FAINGUERSCH
Original Assignee
Aryballe Technologies
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N21/552—Attenuated total reflection
    • G01N21/553—Attenuated total reflection and using surface plasmons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to an odor detection device, an odor detection method and a corresponding computer program.
  • NeOse Pro (registered trademark) from Aryballe, marketed in 2015, is an odor detection device comprising: capture sites designed to capture odorous volatile organic compounds present in ambient air ; a capture site imaging system designed to provide at least a raw image of the capture sites; a memory in which is recorded a map of the capture sites comprising shapes of capture sites having respective predefined positions in the map and intended to be placed on an image of the capture sites, at a position and in a predefined orientation, called overlay, so that the capture site shapes respectively indicate the areas of the image occupied by the capture sites; and a module for detecting an odor from at least one raw image of the collection sites and the map of the collection sites.
  • An odor detection device comprising: collection sites designed to collect odorous volatile organic compounds present in ambient air; a capture site imaging system designed to provide at least one raw image of the capture sites; a memory in which is recorded a map of the capture sites comprising shapes of capture sites having respective predefined positions in the map and intended to be placed on an image of the capture sites, at a position and in a predefined orientation, called overlay, so that the capture site shapes respectively indicate the areas of the image occupied by the capture sites; and a module for detecting an odor from at least one raw image of the collection sites and the map of the collection sites; characterized in that it further comprises an update module designed to implement: a step of obtaining an image of the capture sites from the imaging system; a step of determining, in the image obtained, real zones respectively occupied by the capture sites; a step of determining, on the basis of the real zones, a correction of the position and / or of the superposition orientation of the map of the collection sites; and a step of updating the position and
  • the displacement of the capture sites results mainly from a relative displacement between the imaging system and a support on which the capture sites are arranged, or else from a drift of a optical alignment of the imaging system.
  • this displacement is angular and / or translational and affects all collection sites in the same way.
  • the update module is also designed to implement: a step of determining a reference line from the map; a step of determining an empirical line from several of the real areas; and a step of determining a correction of the superposition orientation from an angle between the two determined lines.
  • the update module is further designed to implement: a step of determining a reference point from the map; a step of determining two empirical lines from several of the real areas; a step of determining an intersection of the two empirical lines; and a step of determining a correction of the superposition position from the reference point and the determined intersection.
  • the map of the collection sites comprises a grid delimiting the boxes in which the forms of the collection site are respectively located, each at a predefined position in its box.
  • the real areas used to determine each empirical row are located in the cells of the same alignment of cells, for example a row or a column of the grid.
  • the update module is further designed, after the step of updating the position and / or the superposition orientation, to update the positions of the site shapes. capture in the card.
  • the device further comprises a deflouting module designed to implement a deflouting filter using an estimate of a spatial impulse response of the imaging system, on an image to be defluted from at minus one raw image of the capture sites supplied by the camera, and in which the image used to determine the real zones respectively occupied by the capture sites, is an image of the capture sites deflated by the deflouting module.
  • a deflouting module designed to implement a deflouting filter using an estimate of a spatial impulse response of the imaging system, on an image to be defluted from at minus one raw image of the capture sites supplied by the camera, and in which the image used to determine the real zones respectively occupied by the capture sites, is an image of the capture sites deflated by the deflouting module.
  • the imaging system comprises: a metal layer having a first face in contact with the ambient air and on which the collection sites are fixed, as well as a second face opposite the first face; a device for illuminating the second side of the metal layer with collimated light, designed to produce surface plasmon resonance on the first side of the metal layer, so that reflectivity of the second side of the metal layer varies locally near each capture site as a function of the compound (s) captured by this capture site; and a camera arranged to receive collimated light having been reflected by the second face of the metal layer, and designed to provide the raw image (s) of the capture sites.
  • an odor detection method using an odor detection device comprising: collection sites designed to capture odorous volatile organic compounds present in ambient air; a capture site imaging system designed to provide at least one raw image of the capture sites; and a memory in which is stored a map of the capture sites comprising shapes of capture sites having respective predefined positions in the map and intended to be placed on an image of the capture sites, at a predefined position and in a predefined orientation, said to be superimposed, so that the capture site shapes respectively indicate the areas of the image occupied by the capture sites; and a module for detecting an odor from at least one raw image of the collection sites and the map of the collection sites; characterized in that it comprises: a step of obtaining an image of the capture sites from the imaging system; a step of determining, in the image obtained, real zones respectively occupied by the collection sites; a step of determining, from the real zones, a correction of the position and / or the orientation of the superposition of the map of the collection sites; and a step of updating the position and
  • FIG.1 Figure 1 schematically shows the general structure of an odor detection device, according to one embodiment of the invention
  • Figure 2 illustrates a configuration system, according to one embodiment of the invention, of the odor detection device of Figure 1,
  • FIG.3 Figure 3 illustrates the successive steps of an odor detection method, according to one embodiment of the invention
  • Figure 4 illustrates part of an image surrounding a collection site, as well as a line crossing it right through,
  • Figure 5 illustrates the luminance values of the pixels along the line of Figure 4,
  • FIG. 6 illustrates the successive steps of a method for updating a map of collection sites, according to one embodiment of the invention
  • FIG.7 Figure 7 illustrates a map of collection sites
  • FIG. 8 illustrates a configuration of the catchment site map when it is updated
  • FIG. 9 illustrates the result of an update of a position and an orientation of a grid of the map of capture sites of Figure 7, and
  • FIG. 10 illustrates the result of an update of the positions of ellipses present in the boxes of the grid of the map of collection sites.
  • the device 100 firstly comprises a chamber 102 intended to receive ambient air.
  • the device 100 further comprises a suction device 104 designed to suck the air outside the chamber 102 and bring it into the chamber 102.
  • the device 100 further comprises an air outlet 106 which can be selectively closed to keep the ambient air in the chamber 102 or else open to allow the evacuation of the ambient air from the chamber 102 and its renewal by activation of the suction device 104.
  • the device 100 further comprises, in the chamber 102, capture sites 107 designed to capture odorous volatile organic compounds likely to be present in the ambient air of the chamber 102.
  • Each capture site 107 is by example designed to capture compounds from a particular family of compounds.
  • Each uptake site 107 comprises, for example, a molecule, such as a peptide, complementary to the compounds of the family associated with this uptake site 107.
  • the device 100 further comprises an imaging system 108 of the capture sites 107.
  • the imaging system 108 firstly comprises a metal layer 110, for example gold, having a first face 112 giving into the chamber 102 in order to be in contact with the ambient air contained in the chamber. 102.
  • the capture sites 107 are fixed on this first face 112 at predefined positions. In the example described, the capture sites 107 are aligned on a positioning grid, ie they are respectively at the center of cells of this positioning grid.
  • the metal layer 110 also has a second face 114, opposite the first face 112.
  • the imaging system 108 further comprises a prism 122 having a light input face 122A, a face 122B against which the metal layer 110 extends and a light output face 122C.
  • the imaging system 108 further includes an illumination device 124 designed to illuminate the second face 114 of the metal layer 110 with collimated light. Specifically, the collimated light is emitted from the illumination device 124 through the light input face 122A of the prism 122 to the second face 114 of the metal layer 110.
  • the lighting device 124 is further designed to produce a surface plasmon resonance on the first face 112 of the metallic layer 110. This resonance decreases the reflectivity of the second face 114 of the metallic layer 110 and is sensitive to the refractive index of the air present up to a hundred nanometers above the first face 112 of the metal layer 110, and therefore in particular above the capture sites 107 which have a lower thickness.
  • the capture of a compound by a capture site 107 changes the refractive index of the air above the capture site 107 and therefore decreases the reflectivity of the second face 114 of the metal layer 110.
  • the reflectivity of the second face 114 of the metal layer 110 varies locally near, and in particular above, each capture site 107 depending on the compound or compounds captured by this capture site 107.
  • the lighting device 124 is preferably designed to emit light of transverse magnetic polarization, denoted TM, that is to say having a magnetic field parallel to the second face 114 of the metal layer 110.
  • the lighting device 124 can also be designed to emit on command, instead of the light TM, light of transverse electrical polarization, denoted TE, that is to say having a electric field parallel to the second face 114 of the metallic layer 110.
  • the prism 122 serves to obtain an angle of incidence at the entrance of the metallic layer 110 (i.e., when the prism 122 is present at the glass interface (of the prism 122) / metal layer 110) allowing surface plasmon resonance.
  • the imaging system 108 further comprises a camera 126 arranged to receive the light emitted by the lighting device 124, having been reflected by the second face 114 of the metal layer 110 and having passed through the light exit face 122C of the prism 122.
  • the camera 126 is designed to provide at least one raw image, each denoted g, of the capture sites 107 from the light received.
  • the raw images g are images of luminance expressed by a single number, so that the raw images are images in gray levels.
  • the imaging system 108 does not include a focusing lens between the light output face 122C of the prism 122 and the camera 126 so that the light received by the camera 126 is collimated, that is, it does not substantially converge towards the camera 126. As a result, each raw image g supplied by the camera 126 is blurred.
  • the device 100 further comprises a memory 128 in which are recorded deflouting data D from an estimate E of a spatial impulse response (called PSF from the English “Point Spread Function", which can also be translate in French by "function of spreading the point") of the imaging system 108.
  • PSF a spatial impulse response
  • the estimate E of the PSF can be expressed in spectral form, that is to say in the domain of spatial frequencies (for example in the form of a Fourier transform), or else in real form (c ' i.e. in the form of an image).
  • a map of the collection sites 107 is also recorded in the memory 128.
  • the map (bearing the reference 700) gives the respective positions of the areas occupied by the collection sites 107 in the images of the collection sites 107.
  • the card 700 comprises shapes of capture sites 704 having respective positions predefined in the map 700 and intended to be placed on an image of the capture sites 107, at a position and in a predefined orientation, called overlay.
  • the capture site shapes 704 respectively indicate the areas of the image occupied by the capture sites 107.
  • the map 700 includes a grid 702 delimiting the boxes in which the site shapes are respectively located. capture site 704.
  • Each form of capture site 704 thus has a predefined position in its respective box.
  • the capture sites 107 are circular, but due to the inclination of the camera 126 relative to the second surface 114 of the metal layer 110, the areas they occupy in the images are ellipses.
  • the shapes of the collection sites 704 in the map 700 are ellipses, each positioned in the respective box by their center 706.
  • the device 100 further comprises several functional modules which will be described below.
  • these modules are software modules.
  • the device 100 comprises a computer 130 comprising a processing unit 132 and an associated memory 134 in which one or more computer programs are recorded.
  • This or these computer program or programs include instructions designed to be executed by the processing unit 132 in order to perform the functions of the modules.
  • all or part of the functions of the modules could be micro programmed or micro wired in dedicated integrated circuits, such as digital circuits.
  • the computer 130 could be replaced by an electronic device composed only of digital circuits (without a computer program) for the implementation of the same functions.
  • the device 100 thus firstly comprises a control module 136 of the suction device 104, of the outlet 106 and of the imaging system 108.
  • the device 100 further comprises a deflouting module 138 designed to provide at least one deflouted image f of the capture sites 107, each from, on the one hand, at least one raw image g supplied by the camera 126 and, on the other hand, of the estimate E of the PSF recorded in the memory 128.
  • a deflouting module 138 designed to provide at least one deflouted image f of the capture sites 107, each from, on the one hand, at least one raw image g supplied by the camera 126 and, on the other hand, of the estimate E of the PSF recorded in the memory 128.
  • the deflouting module 138 firstly comprises a denoising submodule 140 designed to provide a denoised image g 'from at least one raw image g.
  • the denoising submodule 140 uses for example an image, called noise and denoted g bmit , representative of imperfections of the light input and output faces 122A, 122C of the prism 122 which cause the presence noise in the raw images g provided by the camera 126.
  • each denoised image is obtained from a single raw image g.
  • an image mean of the raw images g denoted avg (g)
  • the noise image g bmit is for example recorded in the memory 128 and used for several odor detections.
  • the noise image g bmit can also be updated regularly.
  • the noise image g bmit is for example obtained by using TE light in the imaging system.
  • the control module 136 is configured to control the lighting device 124 to emit TE light (not causing surface plasmon resonance), and then to control the camera 126 to provide. at least one raw image.
  • the noise image g bmit is then obtained from this or these raw images.
  • the noise image g bmit is this raw image (when a single raw image is used) or an average of these raw images (when several raw images are used).
  • the deflouting module 138 further comprises a deflouting submodule 142 designed to implement a deflouting filter using the estimation E of the PSF, on an image to be defluted from at least one raw image of the capture sites provided by the camera.
  • the deflouting submodule 142 is designed to implement the deflouting filter on each denoised image g ′, to provide each time a deflouted image f.
  • the denoising submodule 140 could not be present. In this case, the deflouting submodule 142 would for example be designed to deflute each raw image 9
  • the deflouting submodule 142 is designed to implement a Wiener filter using the estimate E of the PSF.
  • the Wiener filter involves the multiplication of a quantity W by the image to be defluted (in spectral form):
  • E is the estimate (in spectral form) of the PSF
  • E * is the conjugate of the estimate E
  • K is a parameter related to noise.
  • the deflouting submodule 142 is designed to implement an inverse filter, according to which an inverse of the estimate E of the PSF is multiplied to the image at deflouter: [Math. 3]
  • G is the image to be defluted (in spectral form)
  • F is the defluted image (in spectral form)
  • E is the estimate (in spectral form) of the PSF.
  • the deflouting submodule 142 is designed to implement a pseudo-inverse filter.
  • the deflouting submodule 142 is first of all designed to suppress (that is to say to zero), in the estimate E (in spectral form) of the PSF, the spatial frequencies lower than a predefined threshold, to obtain a new estimate E ′. Then, the deflouting submodule 142 is designed to implement the inverse filter from the new estimate E ′:
  • G ' is the image to be defluted (in spectral form)
  • F is the defluted image (in spectral form)
  • E' is the estimate E (in spectral form) of the PSF with the low spatial frequencies deleted.
  • the deflouting submodule 142 is designed to recover the deflouting data D recorded in the memory 128 and to perform a deflouting operation using these deflouting data D.
  • the deflouting data D can contain the estimate E in spectral form:
  • the deflouting data D can contain the magnitude W: [Math. 7]
  • the deflouting data D can contain the estimate E (in spectral form) of the PSF:
  • the deflouting data D can contain the inverse of the estimate E (in spectral form) of the PSF: [Math. 11]
  • the deflout data D could be in image form, not in spectral form, so that the deflout operation would be convolution rather than multiplication.
  • the device 100 further comprises an odor detection module 148 designed to detect an odor from the deflated image or images f.
  • the odor detection module 148 is designed to receive, on the one hand, at least one deflected image of the capture sites 107 in the absence of odor, serving as a reference and each denoted f r éf, and, on the other hand, at least one other deflowered image of the capture sites 107 in the presence of odor, each denoted f 0deur ⁇ More precisely, the detection module 148 is designed to determine, for each site area of capture 107 indicated in the card 700, a visual characteristic of this zone, on the one hand, in the deflated image or images of reference f ref and, on the other hand, in the deflected image or images of odor f 0deur .
  • the visual characteristic is for example an average on the deflected images of reference f ref , respectively on the deflected images of odor f 0 deur, of an average value of luminance of the pixels of the capture site zone 107 considered.
  • the detection module 148 is then designed to determine, for each capture site zone 107, a difference between the visual characteristic of this zone in the absence of an odor and the visual characteristic of this zone in the presence of an odor.
  • the detection carried out by the detection module 148 comprises the supply of a signature S of the odor.
  • the odor detection module 148 is for example designed to provide the signature S of the odor regrouping the differences thus obtained.
  • the device 100 further comprises a module 150 for updating the map 700 of the collection sites 107.
  • the configuration system 200 firstly comprises a reference imaging system 108 * similar to the imaging system 108, and comprising in particular elements similar to those described above.
  • the elements of the reference imaging system 108 * will not be described again and will be identified by references identical to the references of the elements of the imaging system 108, with an asterisk in addition.
  • prism 122 * of reference imaging system 108 * corresponds to prism 122 of imaging system 108.
  • the reference imaging system 108 * can be the imaging system 108 which will subsequently be transported in the odor detection device 100.
  • the reference imaging system 108 * can be a imaging system distinct from that of the odor detection device 100, but nevertheless sufficiently similar to the imaging system 108 so that the experiments carried out with the reference imaging system 108 * can be transposed to the imaging system 108.
  • the configuration system 200 further comprises a test chart 202 placed on the upper face 112 * of the metal layer 110, so that the reference imaging system 108 * can image it.
  • the test chart 202 is an object having a predefined and known pattern.
  • the test chart 202 can be an object having opaque areas and transparent areas.
  • the target 202 can also include the capture sites 107, since their positions are known, for example from the map 700 of the capture sites 107.
  • the configuration system 200 further comprises a focusing device 204, such as a focus lens, designed to be placed between the second face 114 * of the metal layer 110 * and the camera 126 * (and more precisely between the prism 122 * and the camera 126 * ) of the reference imaging system 108 * in order to make the light converge towards the camera 126 * .
  • a focusing device 204 such as a focus lens
  • the configuration system 200 further comprises a configuration unit 210 whose functions will be described below, during the description of the method of FIG. 3.
  • the configuration unit 210 comprises a computer comprising a processing unit and an associated memory in which one or more computer programs are recorded.
  • This or these computer program (s) include instructions designed to be executed by the processing unit in order to perform the functions of the configuration unit 210.
  • all or part of these functions could be micro programmed or micro wired. in dedicated integrated circuits, such as digital circuits.
  • the computer could be replaced by an electronic device composed only of digital circuits (without a computer program) for the implementation of the same functions.
  • the method 300 firstly comprises a configuration phase 302 of the odor detection device 100.
  • the configuration unit 210 determines an estimate E of a PSF of the reference imaging system 108 * and a deflouting filter using the estimate E. As the reference imaging system 108 * is close to imaging system 108, the estimate E is also a good estimate of the PSF of imaging system 108.
  • This estimate is for example made from, on the one hand, a blurred image of a test pattern 202, obtained from the reference imaging system 108 * and, on the other hand, a clear image of this test chart 202.
  • the blurred image is for example the result of a denoising operation from one or more raw images supplied by the camera 126 * of the reference imaging system 108 * , when the focusing device 204 is removed so that camera 126 * provides raw blurry images.
  • the denoising method is for example the same as that implemented by the denoising module 140 of the odor detection device 100.
  • the denoising could be omitted and the blurred image g F could be a raw image or else. an average of raw images.
  • the clear image is for example the result of a denoising operation from one or more raw images supplied by the camera 126 * of the reference imaging system 108 * , when the focusing device 204 is in place to focus light on camera 126 * so that camera 126 * provides crisp raw images.
  • the denoising method is for example the same as that implemented by the denoising module 140 of the odor detection device 100.
  • the denoising could be omitted and the clear image could be a raw image or well an average of raw images.
  • the clear image could be a plane of the pattern 202 (for example obtained from the map 700 when the pattern 202 includes the capture sites 107).
  • the sharp image could be obtained without using the reference imaging system 108 * , so that it would no longer be necessary to provide the focusing device 204.
  • the estimate E is an image comprising a predefined shape parameterized according to at least one parameter and, during step 304, the configuration unit 210 determines this or these settings.
  • the predefined shape is a solid disk (high value inside, low value outside) whose diameter is a parameter.
  • the predefined shape is a two-dimensional Gaussian of which a diameter is a parameter.
  • the estimate E is obtained by experimentation.
  • the control module 216 implements a multiplication of a GF spectral representation of the blurred image with the inverse of a GN spectral representation of the sharp image:
  • the deflouting filter can be a Wiener filter, an inverse filter or else a pseudo-inverse filter.
  • the deflouting filter can be configured according to one or more parameters.
  • the configuration unit 210 obtains a blurred image of a test pattern 202 from the reference imaging system 108 * .
  • the blurred image is for example a raw image supplied by the camera 126 * or else a denoised image resulting from one or more raw images.
  • the configuration unit 210 deflutes the image several times by applying the selected deflouting filter to it, and each time using different values for the parameter (s) of the deflouting filter and / or of the estimate E who is using it.
  • the configuration unit 210 selects the parameter (s) making it possible to obtain a deflected image close to a clear image of the test chart 202 according to a criterion predefined proximity.
  • the sharp image is for example obtained in the same way as described above.
  • the proximity criterion comprises for example the maximization of a quantity resulting from at least one average luminance gradient on a segment located in the blurred image at a place where it must be located, according to the clear image , a luminance step (having a very high luminance gradient) that this segment crosses.
  • the segment S may belong to a line 402 passing right through one of the capture sites 107.
  • the configuration unit 210 obtains the luminance values of the pixels of the line 402 and in particular of the segment S which crosses the luminance step corresponding to the periphery of the capture site 107.
  • FIG. 5 illustrates the luminance values (on the ordinate) as a function of the pixels (on the abscissa) along the line 402 and in particular along the segment S, for the image to be defluted 502, for the image deflouted 504 and for the clear image 506.
  • the configuration unit 210 determines for example the pixel of maximum luminance MAX and that of minimum luminance MIN on the segment S. The configuration unit 210 then determines the closest straight line L (for example, by the method of least squares) of the luminance values between these two extreme points MAX, MIN. The average gradient then corresponds to the slope of this straight line.
  • the operation can be repeated for several collection sites 107, and an average of the average gradients obtained makes it possible to obtain an average overall gradient that the choice of the parameter (s) seeks to maximize.
  • the selected parameter (s) are those making it possible to obtain, in the deflected image, strong gradients of luminance at the periphery of the collection sites 107, which makes it possible to distinguish precisely the collection sites 107 of the background formed by the metallic layer 110.
  • the configuration unit 210 configures the deflouting module 138 (and more precisely, in the example described, the deflouting submodule 142) so that it implements the deflouting filter using the estimate E of the PSF.
  • the configuration unit 210 records deflouting data D in the memory 128 and installs, in the deflouting submodule 142, an operation deflouting using these deflouting data D to implement the determined deflouting filter.
  • the method 300 then comprises a use phase 324 carried out each time an odor is detected by the device 100.
  • control module 136 controls the suction device 104 and the outlet 106 to fill the chamber 102 with a reference ambient air, that is to say without odor. detect.
  • control module 136 configures the lighting device 124 to emit light TM.
  • control module 136 controls the imaging system 108 so that it supplies at least one raw reference image g ref of the capture sites 107.
  • the denoising submodule 140 supplies a denoised image of reference g r ef from the raw image or images of reference g r ef. Steps 330 and 332 can be repeated to obtain several denoised images of reference g r éf.
  • the deflouting submodule 142 deflutes each denoised image of reference gVef, to provide as many deflouted images of reference fref-
  • control module 136 controls the suction device 104 and the outlet 106 to fill the chamber 102 with air containing the odor to be detected.
  • control module 136 controls the imaging system 108 so that it provides at least one raw image of the capture sites 107 in the presence of the odor, denoted g 0deur .
  • the denoising submodule 140 supplies a denoised image g 0deur from the raw image (s) g 0deur .
  • Steps 330 and 332 can be repeated to obtain several g 0deur denoised images.
  • the deflouting submodule 142 deflutes each g'odor denoised image, to provide as many odor deflowered images.
  • the odor detection module 148 detects an odor from the deflected image (s) of reference f ref and from the deflated image (s) f odor , as well as from the card 700 catchment sites 107.
  • the method 600 is for example implemented each time an odor is detected. Alternatively, it can be implemented at the command of a user of the odor detection device 100, or at regular intervals or not, in the background, without the user being informed.
  • the update module 150 obtains an image of the capture sites from the imaging system 108, preferably deflouted by the deflouting module 138.
  • the detection module update 150 uses one of the reference images f ref or else one of the odor odor images.
  • the update module 150 determines, in the image obtained, the first real zones respectively occupied by the capture sites 107. This determination can be made approximately.
  • step 604 first comprises a step of thresholding the image.
  • a threshold is thus chosen by analyzing a histogram of the image.
  • Step 604 further comprises a step of cleaning the image, during which each pixel of the image is modified according to its neighbors.
  • Step 604 further comprises a step of detecting groups of contiguous pixels in the image.
  • Step 604 further comprises a rejection of groups of pixels that are too large or too small, that is to say grouping together more than a certain number of pixels or even less than a certain number of pixels.
  • Step 604 further comprises a step of defining each group of pixels remaining as a first real zone occupied by a respective capture site. [0126] During a step 606, the update module 150 determines, from the first real zones, a correction of the position and / or of the orientation of the superposition.
  • step 606 first comprises, in the example described, a step of determining a center of each first real area.
  • step 606 further comprises, for at least one alignment of cells, that is to say a set of cells of the grid having aligned centers, for example a row or a column of the grid, a step of determining an empirical line passing closest to the respective centers of the first zones situated in the cells of the alignment. This is because capture sites generally move little from one update to the next, so the area each of them occupies remains in the same grid cell between two updates.
  • FIG. 8 illustrates the lines 802 close to the centers 804 of the first zones in an example in which the rows of the grid are used.
  • a reference line is determined from the card 700.
  • the reference line can be the direction of one of these alignments (row direction or row direction).
  • an average angle of the angles between the empirical lines and the reference line is determined. This average angle is for example taken as a correction of the orientation.
  • step 606 comprises first of all, in the example described, for each of two alignments both comprising the same cell of the grid, a step of determining an empirical line. passing as close as possible to the respective centers of the first real zones situated in the boxes of the alignment considered, then a step of determining a point of intersection of the two lines.
  • a reference point is determined from the map 700. This is, for example, the center of a box.
  • FIG. 8 illustrates the row 806 obtained for the first column of the grid.
  • line 802 for the first row and line 806 for the first column intersect at intersection 810.
  • This intersection 810 is the point where the center of the first box 812 (first row, first column) of the grid 702.
  • the correction of the superposition position is then equal to the translation making it possible to pass from the center of this box 812 to the determined intersection 810.
  • the update module 150 updates the position and / or the orientation of superposition from the determined correction, keeping the position of each form of capture site in his box.
  • the capture site shapes can be updated at the same time, which allows rapid updating.
  • the update module 150 updates the position of each site shape in the map, that is to say in the example describes its position in its cell.
  • step 610 firstly comprises a step of determining in the box considered a second real zone occupied by one of the collection sites.
  • the steps described above of thresholding, cleaning the image and detecting groups of contiguous pixels and rejecting groups of pixels that are too large or too small are implemented, but in the considered box instead of the entire image.
  • different parameters for these steps can be used. The objective is to determine, for each box, a second real zone occupied by the catchment site 107 of this box more precise than the first zone.
  • Step 610 further comprises a step of updating the position of at least one form of capture site in its cell from the second zone of this cell.
  • this local update step comprises first of all a step of determining a center of the second zone, then a step of updating a center of the site shape. capture of the considered square so that it becomes the center of the second zone.
  • the update is carried out when at least one center of a first real zone located in the considered cell has been able to be determined and when a center of the second real zone located in the considered box could be determined. Otherwise, the center of the catchment site shape is not updated. This is for example the case when no first real zone has been determined in the considered cell, which may indicate that the second real zone found may be an artefact.
  • FIG. 10 illustrates the centers 1000 of the second real zones, and the updating (illustrated by arrows) of the centers 706 of the ellipses 704 for the first row of the grid 702, towards the centers 1000 of the second real zones.
  • the estimate of the spatial impulse response could be determined from a theoretical plane of the test pattern, rather than the image g AF made clear by the presence of the focusing device 204.

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Abstract

Ce dispositif comporte : des sites de captage (107); un système d'imagerie (108) des sites de captages (107); une mémoire (128) dans laquelle est enregistrée une carte des sites de captage (107) comportant des formes de sites de captage ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte et destinée à être placée sur une image des sites de captage (107), à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition, de sorte que les formes de site de captage indiquent respectivement les zones de l'image occupées par les sites de captage (107); et un module (148) de détection d'une odeur à partir d'au moins une image des sites de captage (107) et de la carte des sites de captage (107). Il comporte en outre un module de mise à jour (150) conçu pour mettre en œuvre : une étape (602) d'obtention d'une image des sites de captage (107); une étape (604) de détermination, dans l'image obtenue, de zones réelles respectivement occupées par les sites de captage (107); une étape (606) de détermination, à partir des zones réelles, d'une correction de la position et/ou de l'orientation de superposition de la carte (700); et une étape (608) de mise à jour de la position et/ou de l'orientation de superposition à partir de la correction déterminée.

Description

Description
Titre : Dispositif de détection d’odeur, procédé de détection d’odeur et programme d’ordinateur correspondant.
[0001] La présente invention concerne un dispositif de détection d’odeur, un procédé de détection d’odeur et un programme d’ordinateur correspondant.
[0002] Le produit NeOse Pro (marque déposée) de la société Aryballe, mis sur le marché en 2015, est un dispositif de détection d’odeur comportant : des sites de captage conçus pour capter des composés organiques volatiles odorants présents dans un air ambiant ; un système d’imagerie des sites de captages conçu pour fournir au moins une image brute des sites de captage ; une mémoire dans laquelle est enregistrée une carte des sites de captage comportant des formes de sites de captage ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte et destinée à être placée sur une image des sites de captage, à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition, de sorte que les formes de site de captage indiquent respectivement les zones de l’image occupées par les sites de captage ; et un module de détection d’une odeur à partir d’au moins une image brute des sites de captage et de la carte des sites de captage.
[0003] Il peut arriver que les sites de captage se déplacent dans l’image au cours de la durée de vie du dispositif de détection d’odeur. Il faut de préférence tenir compte de ce déplacement pour que le module de détection d’odeur fonctionne correctement.
[0004] Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif de détection d’odeur qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
[0005] Il est donc proposé un dispositif de détection d’odeur comportant : des sites de captage conçus pour capter des composés organiques volatiles odorants présents dans un air ambiant ; un système d’imagerie des sites de captages conçu pour fournir au moins une image brute des sites de captage ; une mémoire dans laquelle est enregistrée une carte des sites de captage comportant des formes de sites de captage ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte et destinée à être placée sur une image des sites de captage, à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition, de sorte que les formes de site de captage indiquent respectivement les zones de l’image occupées par les sites de captage ; et un module de détection d’une odeur à partir d’au moins une image brute des sites de captage et de la carte des sites de captage ; caractérisé en ce qu’il comporte en outre un module de mise à jour conçu pour mettre en œuvre : une étape d’obtention d’une image des sites de captage à partir du système d’imagerie ; une étape de détermination, dans l’image obtenue, de zones réelles respectivement occupées par les sites de captage ; une étape de détermination, à partir des zones réelles, d’une correction de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte des sites de captage ; et une étape de mise à jour de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte des sites de captage à partir de la correction déterminée.
[0006] Les inventeurs ont en effet remarqué que le déplacement des sites de captage résulte principalement d’un déplacement relatif entre le système d’imagerie et un support sur lequel sont disposés les sites de captage, ou bien d’une dérive d’un alignement optique du système d’imagerie. Ainsi, ce déplacement est angulaire et/ou de translation et affecte l’ensemble des sites de captage de la même façon.
[0007] Ainsi, en mettant à jour la carte dans son ensemble, on obtient une mise à jour efficace et rapide des formes de site de captage de la carte, en tout cas plus rapide que de mettre à jour chaque forme de site de captage individuellement. [0008] De façon optionnelle, le module de mise à jour est en outre conçu pour mettre en œuvre : une étape de détermination d’une ligne de référence à partir de la carte ; une étape de détermination d’une ligne empirique à partir de plusieurs des zones réelles ; et une étape de détermination d’une correction de l’orientation de superposition à partir d’un angle entre les deux lignes déterminées.
[0009] De façon optionnelle également, le module de mise à jour est en outre conçu pour mettre en œuvre : une étape de détermination d’un point de référence à partir de la carte ; une étape de détermination de deux lignes empiriques à partir de plusieurs des zones réelles ; une étape de détermination d’une intersection des deux lignes empiriques ; et une étape de détermination d’une correction de la position de superposition à partir du point de référence et de l’intersection déterminée.
[0010] De façon optionnelle également, la carte des sites de captage comporte une grille délimitant des cases dans lesquelles se trouvent respectivement les formes de site de captage, chacune à une position prédéfinie dans sa case.
[0011] De façon optionnelle également, les zones réelles utilisées pour déterminer chaque ligne empirique sont situées dans les cases d’un même alignement de cases, par exemple une rangée ou une colonne de la grille.
[0012] De façon optionnelle également, le module de mise à jour est en outre conçu, après l’étape de mise à jour de la position et/ou de l’orientation de superposition, pour mettre à jour les positions des formes de site de captage dans la carte.
[0013] De façon optionnelle également, le dispositif comporte en outre un module de défloutage conçu pour mettre en œuvre un filtre de défloutage utilisant une estimation d’une réponse impulsionnelle spatiale du système d’imagerie, sur une image à déflouter issue d’au moins une image brute des sites de captage fournie par la caméra, et dans lequel l’image utilisée pour déterminer les zones réelles respectivement occupées par les sites de captage, est une image des sites de captage défloutée par le module de défloutage.
[0014] De façon optionnelle également, le système d’imagerie comporte : une couche métallique présentant une première face au contact de l’air ambiant et sur laquelle les sites de captage sont fixés, ainsi qu’une deuxième face opposée à la première face ; un dispositif d’éclairage de la deuxième face de la couche métallique par une lumière collimatée, conçu pour produire une résonance de plasmons de surface sur la première face de la couche métallique, de sorte qu’une réflectivité de la deuxième face de la couche métallique varie localement à proximité de chaque site de captage en fonction du ou des composés captés par ce site de captage ; et - une caméra agencée pour recevoir de la lumière collimatée ayant été réfléchie par la deuxième face de la couche métallique, et conçue pour fournir la ou les images brutes des sites de captage.
[0015] Il est également proposé un procédé de détection d’odeur utilisant un dispositif de détection d’odeur comportant : des sites de captage conçus pour capter des composés organiques volatiles odorants présents dans un air ambiant ; un système d’imagerie des sites de captages conçu pour fournir au moins une image brute des sites de captage ; et une mémoire dans laquelle est enregistrée une carte des sites de captage comportant des formes de sites de captage ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte et destinée à être placée sur une image des sites de captage, à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition, de sorte que les formes de site de captage indiquent respectivement les zones de l’image occupées par les sites de captage ; et un module de détection d’une odeur à partir d’au moins une image brute des sites de captage et de la carte des sites de captage ; caractérisé en ce qu’il comporte : une étape d’obtention d’une image des sites de captage à partir du système d’imagerie ; une étape de détermination, dans l’image obtenue, de zones réelles respectivement occupées par les sites de captage ; une étape de détermination, à partir des zones réelles, d’une correction de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte des sites de captage ; et une étape de mise à jour de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte des sites de captage à partir de la correction déterminée.
[0016] Il est également proposé un programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
[0017] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
[0018] [Fig.1 ] la figure 1 représente schématiquement la structure générale d’un dispositif de détection d’odeur, selon un mode de réalisation de l’invention,
[0019] [Fig.2] la figure 2 illustre un système de configuration, selon un mode de réalisation de l’invention, du dispositif de détection d’odeur de la figure 1 ,
[0020] [Fig.3] la figure 3 illustre les étapes successives d’un procédé de détection d’odeur, selon un mode de réalisation de l’invention,
[0021] [Fig.4] la figure 4 illustre une partie d’image entourant un site de captage, ainsi qu’une ligne le traversant de part en part,
[0022] [Fig.5] la figure 5 illustre les valeurs de luminance des pixels le long de la ligne de la figure 4,
[0023] [Fig.6] la figure 6 illustre les étapes successives d’un procédé de mise à jour d’une carte de sites de captage, selon un mode de réalisation de l’invention,
[0024] [Fig.7] la figure 7 illustre une carte de sites de captage,
[0025] [Fig.8] la figure 8 illustre une configuration de la carte de sites de captage lors de sa mise à jour, [0026] [Fig.9] la figure 9 illustre le résultat d’une mise à jour d’une position et d’une orientation d’une grille de la carte de sites de captage de la figure 7, et
[0027] [Fig.10] la figure 10 illustre le résultat d’une mise à jour des positions d’ellipses présentes dans les cases de la grille de la carte de sites de captage.
[0028] En référence à la figure 1 , un exemple de dispositif de détection d’odeur 100 selon l’invention va à présent être décrit.
[0029] Le dispositif 100 comporte tout d’abord une chambre 102 destinée à recevoir de l’air ambiant.
[0030] Le dispositif 100 comporte en outre un dispositif d’aspiration 104 conçu pour aspirer l’air extérieur à la chambre 102 et le faire entrer dans la chambre 102.
[0031] Le dispositif 100 comporte en outre une sortie d’air 106 pouvant être sélectivement fermée pour garder l’air ambiant dans la chambre 102 ou bien ouverte pour permettre l’évacuation de l’air ambiant de la chambre 102 et son renouvellement par l’activation du dispositif d’aspiration 104.
[0032] Le dispositif 100 comporte en outre, dans la chambre 102, des sites de captage 107 conçus pour capter des composés organiques volatiles odorants susceptibles d’être présents dans l’air ambiant de la chambre 102. Chaque site de captage 107 est par exemple conçu pour capter les composés d’une famille particulière de composés. Chaque site de captage 107 comporte par exemple une molécule, telle qu’un peptide, complémentaire des composés de la famille associée à ce site de captage 107.
[0033] Le dispositif 100 comporte en outre un système d’imagerie 108 des sites de captage 107.
[0034] Le système d’imagerie 108 comporte tout d’abord une couche métallique 110, par exemple d’or, présentant une première face 112 donnant dans la chambre 102 afin d’être au contact de l’air ambiant contenu dans la chambre 102. Les sites de captage 107 sont fixés sur cette première face 112 à des positions prédéfinies. Dans l’exemple décrit, les sites de captage 107 sont alignés sur une grille de positionnement, c’est-à- dire qu’ils sont respectivement au centre de cases de cette grille de positionnement. La couche métallique 110 présente en outre une deuxième face 114, à l’opposé de la première face 112. [0035] Le système d’imagerie 108 comporte en outre un prisme 122 présentant une face d’entrée de lumière 122A, une face 122B contre laquelle s’étend la couche métallique 110 et une face de sortie de lumière 122C.
[0036] Le système d’imagerie 108 comporte en outre un dispositif d’éclairage 124 conçu pour éclairer la deuxième face 114 de la couche métallique 110 par une lumière collimatée. Plus précisément, la lumière collimatée est émise par le dispositif d’éclairage 124 au travers de la face d’entrée de lumière 122A du prisme 122 jusqu’à la deuxième face 114 de la couche métallique 110.
[0037] Comme la deuxième face 114 de la couche métallique 110 présente une certaine réflectivité, une partie de la lumière collimatée est réfléchie. Or, le dispositif d’éclairage 124 est en outre conçu pour produire une résonance de plasmons de surface sur la première face 112 de la couche métallique 110. Cette résonance diminue la réflectivité de la deuxième face 114 de la couche métallique 110 et est sensible à l’indice de réfraction de l’air présent jusqu’à une centaine de nanomètres au-dessus de la première face 112 de la couche métallique 110, et donc en particulier au-dessus des sites de captage 107 qui présentent une épaisseur plus faible. Or, le captage d’un composé par un site de captage 107 modifie l’indice de réfraction de l’air au-dessus du site de captage 107 et donc diminue la réflectivité de la deuxième face 114 de la couche métallique 110.
[0038] Ainsi, la réflectivité de la deuxième face 114 de la couche métallique 110 varie localement à proximité, et en particulier au-dessus, de chaque site de captage 107 en fonction du ou des composés captés par ce site de captage 107.
[0039] Pour produire une résonance de plasmons, le dispositif d’éclairage 124 est de préférence conçu pour émettre de la lumière de polarisation magnétique transverse, notée TM, c’est-à-dire présentant un champ magnétique parallèle à la deuxième face 114 de la couche métallique 110. Le dispositif d’éclairage 124 peut en outre être conçu pour émettre sur commande, à la place de la lumière TM, de la lumière de polarisation électrique transverse, notée TE, c’est-à-dire présentant un champ électrique parallèle à la deuxième face 114 de la couche métallique 110. En outre, le prisme 122 sert à obtenir un angle d’incidence à l’entrée de la couche métallique 110 (c’est-à-dire, lorsque le prisme 122 est présent, à l’interface verre (du prisme 122) / couche métallique 110) permettant la résonance de plasmon de surface.
[0040] Le système d’imagerie 108 comporte en outre une caméra 126 agencée pour recevoir de la lumière émise par le dispositif d’éclairage 124, ayant été réfléchie par la deuxième face 114 de la couche métallique 110 et étant passée au travers de la face de sortie de lumière 122C du prisme 122. La caméra 126 est conçue pour fournir au moins une image brute, chacune notée g, des sites de captage 107 à partir de la lumière reçue. Dans l’exemple décrit, les images brutes g sont des images de luminance exprimée par un seul nombre, de sorte que les images brutes sont des images en niveaux de gris.
[0041] Il sera apprécié que le système d’imagerie 108 ne comporte pas de lentille de mise au point entre la face de sortie de lumière 122C du prisme 122 et la caméra 126 de sorte que la lumière reçue par la caméra 126 est collimatée, c’est-à-dire qu’elle ne converge sensiblement pas vers la caméra 126. Il en résulte que chaque image brute g fournie par la caméra 126 est floue.
[0042] Le dispositif 100 comporte en outre une mémoire 128 dans laquelle sont enregistrées des données de défloutage D provenant d’une estimation E d’une réponse impulsionnelle spatiale (appelée PSF de l’anglais « Point Spread Function », qui peut également se traduire en français par « fonction d'étalement du point ») du système d’imagerie 108. Comme cela est connu en soit, la PSF est un ensemble de données décrivant la réponse du système d’imagerie 108 à une excitation ponctuelle ou bien à un objet ponctuel imagé. L’estimation E de la PSF peut s’exprimer sous forme spectrale, c’est-à-dire dans le domaine des fréquences spatiales (par exemple sous la forme d’une transformée de Fourier), ou bien sous forme réelle (c’est-à-dire sous la forme d’une image).
[0043] Par ailleurs, une carte des sites de captage 107 est également enregistrée dans la mémoire 128.
[0044] En référence à la figure 7, la carte (portant la référence 700) donne les positions respectives des zones occupées par les sites de captage 107 dans les images des sites de captage 107.
[0045] Plus précisément, la carte 700 comporte des formes de sites de captage 704 ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte 700 et destinée à être placée sur une image des sites de captage 107, à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition. Ainsi, les formes de site de captage 704 indiquent respectivement les zones de l’image occupées par les sites de captage 107. Dans l’exemple décrit, la carte 700 comporte une grille 702 délimitant des cases dans lesquelles sont respectivement situées les formes de site de captage 704. Chaque forme de site de captage 704 a ainsi une position prédéfinie dans sa case respective. [0046] Dans l’exemple décrit, les sites de captage 107 sont circulaires, mais du fait de l’inclinaison de la caméra 126 par rapport à la deuxième surface 114 de la couche métallique 110, les zones qu’ils occupent dans les images sont des ellipses. Ainsi, dans l’exemple décrit, les formes des sites de captage 704 dans la carte 700 sont des ellipses, positionnées chacune dans la case respective par leur centre 706.
[0047] De retour à la figure 1, le dispositif 100 comporte en outre plusieurs modules fonctionnels qui vont être décrits ci-dessous. Dans l’exemple décrit, ces modules sont des modules logiciels. Ainsi, le dispositif 100 comporte un ordinateur 130 comportant une unité de traitement 132 et une mémoire associée 134 dans laquelle un ou plusieurs programmes d’ordinateurs sont enregistrés. Ce ou ces programmes d’ordinateurs comportent des instructions conçues pour être exécutées par l’unité de traitement 132 afin de réaliser les fonctions des modules. Alternativement, tout ou partie des fonctions des modules pourraient être micro programmées ou micro câblées dans des circuits intégrés dédiés, tels que des circuits numériques. En particulier, en variante, l’ordinateur 130 pourrait être remplacé par un dispositif électronique composé uniquement de circuits numériques (sans programme d’ordinateur) pour la mise en œuvre des mêmes fonctions.
[0048] Le dispositif 100 comporte ainsi tout d’abord un module de commande 136 du dispositif d’aspiration 104, de la sortie 106 et du système d’imagerie 108.
[0049] Le dispositif 100 comporte en outre un module de défloutage 138 conçu pour fournir au moins une image défloutée f des sites de captage 107, chacune à partir, d’une part, d’au moins une image brute g fournie par la caméra 126 et, d’autre part, de l’estimation E de la PSF enregistrée dans la mémoire 128.
[0050] Dans l’exemple décrit, le module de défloutage 138 comporte tout d’abord un sous-module de débruitage 140 conçu pour fournir une image débruitée g’ à partir d’au moins une image brute g. Pour annuler le bruit, le sous-module de débruitage 140 utilise par exemple une image, dite de bruit et notée gbmit, représentative d’imperfections des faces d’entrée et de sortie de lumière 122A, 122C du prisme 122 qui entraînent la présence de bruit dans les images brutes g fournies par la caméra 126.
[0051] Dans l’exemple décrit, chaque image débruitée est obtenue à partir d’une seule image brute g. Ainsi, l’image brute g est par exemple divisée, pixel par pixel, par l’image de bruit gbmit, selon la formule g’ = g / gbmit. Alternativement, dans le cas où chaque image débruitée g’ est obtenue à partir de plusieurs images brutes g, une image moyenne des images brutes g, notée avg(g), peut par exemple être divisée, pixel par pixel, par l’image de bruit gbmit, selon la formule g’ = avg(g) / gbmit.
[0052] Par ailleurs, plutôt qu’une division de l’image entière (image brute g ou bien moyenne avg(g) des images brutes g), seule les zones des sites de captage 107 dans l’image, telles que définies dans la carte 700, peuvent être respectivement divisées par les zones correspondantes de l’image de bruit gbmit.
[0053] L’image de bruit gbmit est par exemple enregistrée dans la mémoire 128 et utilisée pour plusieurs détections d’odeur. L’image de bruit gbmit peut en outre être mise à jour régulièrement.
[0054] L’image de bruit gbmit est par exemple obtenue en utilisant de la lumière TE dans le système d’imagerie. Dans ce cas, le module de commande 136 est configuré pour commander le dispositif d’éclairage 124 pour qu’il émette de la lumière TE (ne provoquant pas résonance de plasmons de surface), puis pour commander la caméra 126 pour qu’elle fournisse au moins une image brute. L’image de bruit gbmit est alors obtenue à partir de cette ou ces images brutes. Par exemple, l’image de bruit gbmit est cette image brute (lorsqu’une seule image brute est utilisée) ou bien une moyenne de ces images brutes (lorsque plusieurs images brutes sont utilisées).
[0055] Dans l’exemple décrit, le module de défloutage 138 comporte en outre un sous- module de défloutage 142 conçu pour mettre en œuvre un filtre de défloutage utilisant l’estimation E de la PSF, sur une image à déflouter issue d’au moins une image brute des sites de captage fournie par la caméra. Dans l’exemple décrit, le sous-module de défloutage 142 est conçu pour mettre en œuvre le filtre de défloutage sur chaque image débruitée g’, pour fournir à chaque fois une image défloutée f. Alternativement, le sous-module de débruitage 140 pourrait ne pas être présent. Dans ce cas, le sous- module de défloutage 142 serait par exemple conçu pour déflouter chaque image brute 9
[0056] Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, le sous-module de défloutage 142 est conçu pour mettre en œuvre un filtre de Wiener utilisant l’estimation E de la PSF. Le filtre de Wiener comporte la multiplication d’une grandeur W par l’image à déflouter (sous forme spectrale) :
[Math. 1]
F = W X G [0057] où G’ est l’image à déflouter (sous forme spectrale), F l’image défloutée (sous forme spectrale) et W est donné par :
[Math. 2]
Figure imgf000013_0001
[0058] où E est l’estimation (sous forme spectrale) de la PSF, E* est le conjugué de l’estimation E et K est un paramètre relié au bruit.
[0059] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le sous-module de défloutage 142 est conçu pour mettre en œuvre un filtre inverse, selon lequel un inverse de l’estimation E de la PSF est multiplié à l’image à déflouter : [Math. 3]
F = E~1 x G'
[0060] où G’ est l’image à déflouter (sous forme spectrale), F est l’image défloutée (sous forme spectrale) et E est l’estimation (sous forme spectrale) de la PSF.
[0061] Selon encore un autre mode de réalisation de l’invention, le sous-module de défloutage 142 est conçu pour mettre en œuvre un filtre pseudo-inverse. Pour cela, le sous-module de défloutage 142 est tout d’abord conçu pour supprimer (c’est-à-dire mettre à zéro), dans l’estimation E (sous forme spectrale) de la PSF, les fréquences spatiales inférieures à un seuil prédéfini, pour obtenir une nouvelle estimation E’. Ensuite, le sous-module de défloutage 142 est conçu pour mettre en œuvre le filtre inverse à partir de la nouvelle estimation E’ :
[Math. 4]
F = G' x E'-1
[0062] où G’ est l’image à déflouter (sous forme spectrale), F est l’image défloutée (sous forme spectrale) et E’ est l’estimation E (sous forme spectrale) de la PSF avec les faibles fréquences spatiales supprimées.
[0063] Il sera noté que la suppression des faibles fréquences spatiales pourrait être réalisée préalablement, de sorte que ce soit l’estimation E’ qui soit utilisée en tant qu’estimation de la PSF. Dans ce cas, la mise en œuvre du filtre pseudo-inverse, reviendrait à mettre en œuvre le filtre inverse à partir de l’estimation E’. [0064] Pour mettre en œuvre le filtre de défloutage, le sous-module de défloutage 142 est conçu pour récupérer les données de défloutage D enregistrées dans la mémoire 128 et pour réaliser une opération de défloutage utilisant ces données de défloutage D. [0065] Plusieurs mises en œuvre du filtre de défloutage sont possibles.
[0066] Par exemple, lorsque le filtre de défloutage est le filtre de Wiener, les données de défloutage D peuvent contenir l’estimation E sous forme spectrale :
[Math. 5]
D = E
[0067] et l’opération de défloutage est alors : [Math. 6]
D*
F = x G
\D \2 + K
[0068] Alternativement, les données de défloutage D peuvent contenir la grandeur W : [Math. 7]
E*
D = W = —— -
\E\2 + K
[0069] et l’opération de défloutage est alors :
[Math. 8]
F = D X G
[0070] De même, lorsque le filtre de défloutage est le filtre inverse, les données de défloutage D peuvent contenir l’estimation E (sous forme spectrale) de la PSF :
[Math. 9]
D = E
[0071] et l’opération de défloutage est alors :
[Math. 10] F D-1 x G
[0072] Alternativement, les données de défloutage D peuvent contenir l’inverse de l’estimation E (sous forme spectrale) de la PSF : [Math. 11]
D = E -1
[0073] et l’opération de défloutage est alors :
[Math. 12]
F = D X G
[0074] En outre, les données de défloutage D pourraient être sous forme d’image, et non sous forme spectrale, de sorte que l’opération de défloutage serait une convolution plutôt qu’une multiplication.
[0075] Le dispositif 100 comporte en outre un module de détection d’odeur 148 conçu pour détecter une odeur à partir de la ou des images défloutées f. Dans l’exemple décrit, le module de détection d’odeur 148 est conçu pour recevoir, d’une part, au moins une image défloutée des sites de captage 107 en l’absence d’odeur, servant de référence et chacune notée fréf, et, d’autre part, au moins une autre image défloutée des sites de captage 107 en présence d’odeur, chacune notée f0deur· Plus précisément, le module de détection 148 est conçu pour déterminer, pour chaque zone de site de captage 107 indiquée dans la carte 700, une caractéristique visuelle de cette zone, d’une part, dans la ou les images défloutée de référence fréf et, d’autre part, dans la ou les images défloutées d’odeur f0deur. La caractéristique visuelle est par exemple une moyenne sur les images défloutées de référence fréf, respectivement sur les images défloutées d’odeur f0deur, d’une valeur moyenne de luminance des pixels de la zone de site de captage 107 considérée. Le module de détection 148 est alors conçu pour déterminer, pour chaque zone de site de captage 107, une différence entre la caractéristique visuelle de cette zone en l’absence d’odeur et la caractéristique visuelle de cette zone en présence d’odeur. Dans l’exemple décrit, la détection réalisée par le module de détection 148 comporte la fourniture d’une signature S de l’odeur. Ainsi, le module de détection d’odeur 148 est par exemple conçu pour fournir la signature S de l’odeur regroupant les différences ainsi obtenues.
[0076] Le dispositif 100 comporte en outre un module 150 de mise à jour de la carte 700 des sites de captage 107.
[0077] En référence à la figure 2, un exemple de système de configuration 200 selon l’invention va à présent être décrit. [0078] Le système de configuration 200 comporte tout d’abord un système d’imagerie de référence 108* similaire au système d’imagerie 108, et comportant en particulier des éléments similaires à ceux décrits ci-dessus. Ainsi, les éléments du système d’imagerie de référence 108* ne seront pas décrits à nouveau et seront repérés par des références identiques aux références des éléments du système d’imagerie 108, avec un astérisque en plus. Par exemple, le prisme 122* du système d’imagerie de référence 108* correspond au prisme 122 du système d’imagerie 108.
[0079] Le système d’imagerie de référence 108* peut être le système d’imagerie 108 qui sera par la suite transporté dans le dispositif de détection d’odeur 100. Alternativement, le système d’imagerie de référence 108* peut être un système d’imagerie distinct de celui du dispositif de détection d’odeur 100, mais néanmoins suffisamment similaire au système d’imagerie 108 pour que les expérimentations menées avec le système d’imagerie de référence 108* soient transposables au système d’imagerie 108.
[0080] Le système de configuration 200 comporte en outre une mire 202 placée sur la face supérieure 112* de la couche métallique 110, de sorte que le système d’imagerie de référence 108* puisse l’imager. La mire 202 est un objet présentant un motif prédéfini et connu. La mire 202 peut être un objet présentant des zones opaques et des zones transparentes. La mire 202 peut aussi comporter les sites de captage 107, puisque leurs positions sont connues, par exemple d’après la carte 700 des sites de captage 107.
[0081] Le système de configuration 200 comporte en outre un dispositif de mise au point 204, telle qu’une lentille de focus, conçu pour être placé entre la deuxième face 114* de la couche métallique 110* et la caméra 126* (et plus précisément entre le prisme 122* et la caméra 126*) du système d’imagerie de référence 108* afin de faire converger la lumière vers la caméra 126*.
[0082] Le système de configuration 200 comporte en outre une unité de configuration 210 dont les fonctions seront décrites ci-dessous, lors de la description du procédé de la figure 3. Dans l’exemple décrit, l’unité de configuration 210 comporte un ordinateur comportant une unité de traitement et une mémoire associée dans laquelle un ou plusieurs programmes d’ordinateurs sont enregistrés. Ce ou ces programmes d’ordinateurs comportent des instructions conçues pour être exécutées par l’unité de traitement afin de réaliser les fonctions de l’unité de configuration 210. Alternativement, tout ou partie de ces fonctions pourraient être micro programmées ou micro câblées dans des circuits intégrés dédiés, tels que des circuits numériques. En particulier, en variante, l’ordinateur pourrait être remplacé par un dispositif électronique composé uniquement de circuits numériques (sans programme d’ordinateur) pour la mise en œuvre des mêmes fonctions.
[0083] En référence à la figure 3, un exemple de procédé de détection d’odeur 300 mettant en œuvre l’invention va à présent être décrit.
[0084] Le procédé 300 comporte tout d’abord une phase de configuration 302 du dispositif de détection d’odeur 100.
[0085] Pour cela, au cours d’une étape 304, l’unité de configuration 210 détermine une estimation E d’une PSF du système d’imagerie de référence 108* et un filtre de défloutage utilisant l’estimation E. Comme le système d’imagerie de référence 108* est proche du système d’imagerie 108, l’estimation E est également une bonne estimation de la PSF du système d’imagerie 108.
[0086] Cette estimation est par exemple réalisée à partir, d’une part, d’une image floue d’une mire 202, obtenue à partir du système d’imagerie de référence 108* et, d’autre part, d’une image nette de cette mire 202.
[0087] L’image floue est par exemple le résultat d’une opération de débruitage à partir d’une ou plusieurs images brutes fournies par la caméra 126* du système d’imagerie de référence 108*, lorsque le dispositif de mise au point 204 est retiré de sorte que la caméra 126* fournisse des images brutes floues. La méthode de débruitage est par exemple la même que celle mise en œuvre par le module de débruitage 140 du dispositif de détection d’odeur 100. Alternativement, le débruitage pourrait être omis et l’image floue gF pourrait être une image brute ou bien une moyenne d’images brutes.
[0088] L’image nette est par exemple le résultat d’une opération de débruitage à partir d’une ou plusieurs images brutes fournies par la caméra 126* du système d’imagerie de référence 108*, lorsque le dispositif de mise au point 204 est en place afin de faire converger la lumière vers la caméra 126* de sorte que la caméra 126* fournisse des images brutes nettes. À nouveau, la méthode de débruitage est par exemple la même que celle mise en œuvre par le module de débruitage 140 du dispositif de détection d’odeur 100. Alternativement, le débruitage pourrait être omis et l’image nette pourrait être une image brute ou bien une moyenne d’images brutes.
[0089] Alternativement, l’image nette pourrait être un plan de la mire 202 (par exemple obtenu à partir de la carte 700 lorsque la mire 202 comporte les sites de captage 107). Ainsi, l’image nette pourrait être obtenue sans utiliser le système d’imagerie de référence 108*, de sorte qu’il ne serait plus nécessaire de prévoir le dispositif de mise au point 204.
[0090] Il existe plusieurs manières de déterminer l’estimation E.
[0091] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’estimation E est une image comportant une forme prédéfinie paramétrée selon au moins un paramètre et, au cours de l’étape 304, l’unité de configuration 210 détermine ce ou ces paramètres. Par exemple, la forme prédéfinie est un disque plein (valeur élevée à l’intérieur, valeur faible à l’extérieure) dont un diamètre est un paramètre. Par exemple encore, la forme prédéfinie est une Gaussienne bidimensionnelle dont un diamètre est un paramètre.
[0092] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’estimation E est obtenue par expérimentation. Par exemple, le module de commande 216 met en œuvre une multiplication d’une représentation spectrale GF de l’image floue avec l’inverse d’une représentation spectrale GN de l’image nette :
[Math. 13]
E = GF X (Gw) 1
[0093] Par ailleurs, comme expliqué lors de la description du dispositif de détection d’odeur 100, le filtre de défloutage peut être un filtre de Wiener, un filtre inverse ou bien un filtre pseudo-inverse. Ainsi, le filtre de défloutage peut être paramétré selon un ou plusieurs paramètres.
[0094] Un exemple de détermination du ou des paramètres de l’estimation E et/ou du filtre de défloutage est le suivant.
[0095] Pour déterminer le ou les paramètres, l’unité de configuration 210 obtient une image floutée d’une mire 202 à partir du système d’imagerie de référence 108*. Comme décrit ci-dessus, l’image floutée est par exemple une image brute fournie par la caméra 126* ou bien une image débruitée issue d’une ou plusieurs images brutes.
[0096] L’unité de configuration 210 défloute plusieurs fois l’image en lui appliquant le filtre de défloutage choisi, et en utilisant à chaque fois des valeurs différentes pour le ou les paramètres du filtre de défloutage et/ou de l’estimation E qu’il utilise.
[0097] L’unité de configuration 210 sélectionne le ou les paramètres permettant d’obtenir une image défloutée proche d’une image nette de la mire 202 selon un critère prédéfini de proximité. L’image nette est par exemple obtenue de la même manière que décrit ci-dessus.
[0098] Le critère de proximité comporte par exemple la maximisation d’une grandeur issue d’au moins un gradient moyen de luminance sur un segment situé dans l’image floue à un endroit où doit se trouver, d’après l’image nette, un échelon de luminance (présentant un gradient de luminance très élevé) que ce segment traverse.
[0099] Par exemple, en référence à la figure 4, lorsque la mire 202 comporte les sites de captage 107, le segment S peut appartenir à une ligne 402 traversant de part en part l’un des sites de captage 107. Ainsi, l’unité de configuration 210 obtient les valeurs de luminance des pixels de la ligne 402 et en particulier du segment S qui traverse l’échelon de luminance correspondant à la périphérie du site de captage 107.
[0100] La figure 5 illustre les valeurs de luminance (en ordonnée) en fonction des pixels (en abscisse) le long de la ligne 402 et en particulier le long du segment S, pour l’image à déflouter 502, pour l’image défloutée 504 et pour l’image nette 506.
[0101] Pour déterminer le gradient moyen, l’unité de configuration 210 détermine par exemple le pixel de luminance maximale MAX et celui de luminance minimale MIN sur le segment S. L’unité de configuration 210 détermine alors la droite L la plus proche (par exemple, par la méthode des moindres carrés) des valeurs de luminance entre ces deux points extrêmes MAX, MIN. Le gradient moyen correspond alors à la pente de cette droite.
[0102] L’opération peut être répétée pour plusieurs sites de captage 107, et une moyenne des gradients moyens obtenus permet d’obtenir un gradient global moyen que le choix du ou des paramètres cherche à maximiser.
[0103] Ainsi, le ou les paramètres sélectionnés sont ceux permettant d’obtenir, dans l’image défloutée, de forts gradients de luminance à la périphérie des sites de captages 107, ce qui permet de distinguer de manière précise les sites de captage 107 de l’arrière-plan formé par la couche métallique 110.
[0104] Au cours d’une étape 306, l’unité de configuration 210 configure le module de défloutage 138 (et plus précisément, dans l’exemple décrit, le sous-module de défloutage 142) pour qu’il mette en œuvre le filtre de défloutage utilisant l’estimation E de la PSF.
[0105] Pour cela, l’unité de configuration 210 enregistre des données de défloutage D dans la mémoire 128 et installe, dans le sous-module de défloutage 142, une opération de défloutage utilisant ces données de défloutage D pour mettre en œuvre le filtre de défloutage déterminé.
[0106] Le procédé 300 comporte ensuite une phase d’utilisation 324 réalisée à chaque détection d’odeur par le dispositif 100.
[0107] Au cours d’une étape 326, le module de commande 136 commande le dispositif d’aspiration 104 et la sortie 106 pour remplir la chambre 102 d’un air ambiant de référence, c’est-à-dire sans odeur à détecter.
[0108] Au cours d’une étape 328, le module de commande 136 configure le dispositif d’éclairage 124 pour qu’il émette de la lumière TM.
[0109] Au cours d’une étape 330, le module de commande 136 commande le système d’imagerie 108 pour qu’il fournisse au moins une image brute de référence gréf des sites de captage 107.
[0110] Au cours d’une étape 332, le sous-module de débruitage 140 fournit une image débruitée de référence gréf à partir de la ou des images brutes de référence gréf. Les étapes 330 et 332 peuvent être répétées pour obtenir plusieurs images débruitées de référence gréf.
[0111] Au cours d’une étape 334, le sous-module de défloutage 142 défloute chaque image débruitée de référence gVéf, pour fournir autant d’images défloutées de référence fréf-
[0112] Au cours d’une étape 336, le module de commande 136 commande le dispositif d’aspiration 104 et la sortie 106 pour remplir la chambre 102 d’air contenant l’odeur à détecter.
[0113] Au cours d’une étape 338, le module de commande 136 commande le système d’imagerie 108 pour qu’il fournisse au moins une image brute des sites de captage 107 en présence de l’odeur, notée g0deur.
[0114] Au cours d’une étape 340, le sous-module de débruitage 140 fournit une image débruitée g0deur à partir de la ou des images brutes g0deur. Les étapes 330 et 332 peuvent être répétées pour obtenir plusieurs images débruitées g0deur.
[0115] Au cours d’une étape 342, le sous-module de défloutage 142 défloute chaque image débruitée g’odeur, pour fournir autant d’images défloutées fodeur. [0116] Au cours d’une étape 344, le module de détection d’odeur 148 détecte une odeur à partir de la ou des images défloutées de référence fréf et de la ou des images défloutées fodeur, ainsi que de la carte 700 des sites de captage 107.
[0117] En référence à la figure 6, un procédé 600 de mise à jour de la carte 700 des sites de captage 107 va à présent être décrit.
[0118] Le procédé 600 est par exemple mis en œuvre à chaque détection d’odeur. Alternativement, il peut être mis en œuvre sur commande d’un utilisateur du dispositif de détection d’odeur 100, ou bien à intervalle de temps réguliers ou non, en arrière- plan, sans que l’utilisateur en soit informé.
[0119] Au cours d’une étape 602, le module de mise à jour 150 obtient une image des sites de captage à partir du système d’imagerie 108, de préférence défloutée par le module de défloutage 138. Par exemple, le module de mise à jour 150 utilise une des images de référence fréf ou bien une des images d’odeur fodeur.
[0120] Au cours d’une étape 604, le module de mise à jour 150 détermine, dans l’image obtenue, des premières zones réelles respectivement occupées par les sites de captage 107. Cette détermination peut être faite de manière approximative.
[0121] Dans l’exemple décrit, l’étape 604 comporte tout d’abord une étape de seuillage de l’image. Un seuil est ainsi choisi en analysant un histogramme de l’image. Par exemple, la méthode de choix du seuil décrite dans l’article de Otsu N., intitulé “A Threshold Sélection Method from Gray-Level Histograms”. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol. 9, No. 1, 1979, est utilisé.
[0122] L’étape 604 comporte en outre une étape de nettoyage de l’image, au cours de laquelle chaque pixel de l’image est modifié en fonction de ses voisins.
[0123] L’étape 604 comporte en outre une étape de détection de groupes de pixels contigus dans l’image.
[0124] L’étape 604 comporte en outre un rejet des groupes de pixels trop grands ou trop petits, c’est-à-dire regroupant plus d’un certain nombre de pixels ou bien moins d’un certain nombre de pixels.
[0125] L’étape 604 comporte en outre une étape de définition de chaque groupe de pixels restant comme une première zone réelle occupée par un site de captage respectif. [0126] Au cours d’une étape 606, le module de mise à jour 150 détermine, à partir des premières zones réelles, une correction de la position et/ou de l’orientation de superposition.
[0127] Concernant l’orientation de superposition, l’étape 606 comporte tout d’abord, dans l’exemple décrit, une étape de détermination d’un centre de chaque première zone réelle.
[0128] De retour à la figure 6, l’étape 606 comporte en outre, pour au moins un alignement de cases, c’est-à-dire un ensemble de cases de la grille ayant des centres alignés, par exemple une rangée ou une colonne de la grille, une étape de détermination d’une ligne empirique passant au plus proche des centres respectifs des premières zones situées dans les cases de l’alignement. En effet, les sites de captage bougent généralement peu d’une mise à jour à la suivante, de sorte que la zone que chacun d’eux occupe reste dans la même case de la grille entre deux mises à jour.
[0129] La figure 8 illustre les lignes 802 proches des centres 804 des premières zones dans un exemple dans lequel les rangées de la grille sont utilisées.
[0130] De retour à la figure 6, une ligne de référence est déterminée à partir de la carte 700. Dans le cas où plusieurs alignements parallèles sont utilisés (par exemple plusieurs rangées ou plusieurs colonnes de la grille), la ligne de référence peut être la direction de l’un de ces alignements (direction des rangées ou bien direction des lignes).
[0131] Ensuite, un angle moyen des angles entre les lignes empiriques et la ligne de référence est déterminé. Cet angle moyen est par exemple pris comme correction de l’orientation.
[0132] Concernant la position de superposition, l’étape 606 comporte tout d’abord, dans l’exemple décrit, pour chacun de deux alignements comportant tous les deux une même case de la grille, une étape de détermination d’une ligne empirique passant au plus proche des centres respectifs des premières zones réelles situées dans les cases de l’alignement considéré, puis une étape de détermination d’un point d’intersection des deux lignes.
[0133] Un point de référence est déterminé à partir de la carte 700. Il s’agit par exemple du centre d’une case.
[0134] Puis une correction de la position de superposition est déterminée à partir du point de référence et du point d’intersection déterminé, par exemple le vecteur pour passer du point de référence au point d’intersection. [0135] La figure 8 illustre la ligne 806 obtenue pour la première colonne de la grille. Ainsi, la ligne 802 pour la première rangée et la ligne 806 pour la première colonne se croisent à l’intersection 810. Cette intersection 810 est le point où devrait se trouver le centre de la première case 812 (première rangée, première colonne) de la grille 702. La correction de la position de superposition est alors égale à la translation permettant de passer du centre de cette case 812 à l’intersection 810 déterminée.
[0136] Au cours d’une étape 608, le module de mise à jour 150 met à jour la position et/ou l’orientation de superposition à partir de la correction déterminée, en gardant la position de chaque forme de site de captage dans sa case.
[0137] Le résultat de cette étape 608 est illustré sur la figure 9.
[0138] Ainsi, les formes de site captage peuvent être mises à jour en même temps, ce qui permet une mise à jour rapide.
[0139] Afin d’améliorer la mise à jour, au cours d’une étape 610, le module de mise à jour 150 met à jour la position de chaque forme de site dans la carte, c’est-à-dire dans l’exemple décrit sa position dans sa case.
[0140] Dans l’exemple décrit, l’étape 610 comporte tout d’abord une étape de détermination dans la case considérée d’une deuxième zone réelle occupée par un des sites de captage. Pour cela, dans l’exemple décrit, les étapes décrites précédemment de seuillage, de nettoyage de l’image et de détection de groupes de pixels contigus et de rejet des groupes de pixels trop grands ou trop petits sont mises en œuvre, mais dans la case considérée au lieu de l’image entière. En outre, des paramètres différents pour ces étapes peuvent être utilisés. L’objectif est de déterminer, pour chaque case, une deuxième zone réelle occupée par le site de captage 107 de cette case plus précise que la première zone.
[0141] L’étape 610 comporte en outre une étape de mise à jour de la position d’au moins une forme de site de captage dans sa case à partir de la deuxième zone de cette case.
[0142] Dans l’exemple décrit, cette étape de mise à jour locale comporte tout d’abord une étape de détermination d’un centre de la deuxième zone, puis une étape de mise à jour d’un centre de la forme de site de captage de la case considérée pour qu’il devienne le centre de la deuxième zone.
[0143] Par exemple, la mise à jour est réalisée lorsqu’au moins un centre d’une première zone réelle située dans la case considérée a pu être déterminé et lorsqu’un centre de la deuxième zone réelle située dans la case considérée a pu être déterminé. Dans le cas contraire, le centre de la forme de site de captage n’est pas mise à jour. C’est par exemple le cas lorsqu’aucune première zone réelle n’a été déterminée dans la case considérée, ce qui peut indiquer que la deuxième zone réelle trouvée peut être un artefact.
[0144] La figure 10 illustre les centres 1000 des deuxièmes zones réelles, et la mise à jour (illustrée par des flèches) des centres 706 des ellipses 704 pour la première rangée de la grille 702, vers les centres 1000 des deuxièmes zones réelles.
[0145] Il apparaît clairement qu’un dispositif et un procédé tels que ceux décrits précédemment permettent une mise à jour rapide et efficace de la carte 700 des sites de captage.
[0146] En outre, la présence du sous-module de défloutage permet une détection d’odeur performante, sans nécessiter de dispositif de mise au point dans le système d’imagerie. [0147] On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.
[0148] Par exemple, les étapes du procédé pourraient être réalisées dans tout ordre techniquement possible.
[0149] En outre, l’estimation de la réponse impulsionnelle spatiale pourrait être déterminée à partir d’un plan théorique de la mire, plutôt que l’image gAF rendue nette par la présence du dispositif de mise au point 204.
[0150] Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

Claims

Revendications
[1] Dispositif (100) de détection d’odeur comportant : des sites de captage (107) conçus pour capter des composés organiques volatiles odorants présents dans un air ambiant ; un système d’imagerie (108) des sites de captages (107) conçu pour fournir au moins une image brute des sites de captage (107) ; une mémoire (128) dans laquelle est enregistrée une carte (700) des sites de captage (107) comportant des formes de sites de captage (704) ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte (700) et destinée à être placée sur une image des sites de captage (107), à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition, de sorte que les formes de site de captage (704) indiquent respectivement les zones de l’image occupées par les sites de captage (107) ; et un module (148) de détection d’une odeur à partir d’au moins une image brute des sites de captage (107) et de la carte (700) des sites de captage (107) ; caractérisé en ce qu’il comporte en outre un module de mise à jour (150) conçu pour mettre en œuvre : une étape (602) d’obtention d’une image des sites de captage (107) à partir du système d’imagerie (108) ; une étape (604) de détermination, dans l’image obtenue, de zones réelles respectivement occupées par les sites de captage (107) ; une étape (606) de détermination, à partir des zones réelles, d’une correction de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte (700) des sites de captage (107) ; et une étape (608) de mise à jour de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte (700) des sites de captage (107) à partir de la correction déterminée.
[2] Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel le module de mise à jour (150) est en outre conçu pour mettre en œuvre : une étape de détermination d’une ligne de référence à partir de la carte (700) ; une étape de détermination d’une ligne empirique à partir de plusieurs des zones réelles ; et une étape de détermination d’une correction de l’orientation de superposition à partir d’un angle entre les deux lignes déterminées.
[3] Dispositif (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module de mise à jour (150) est en outre conçu pour mettre en œuvre : une étape de détermination d’un point de référence à partir de la carte (700) ; une étape de détermination de deux lignes empiriques à partir de plusieurs des zones réelles ; une étape de détermination d’une intersection (810) des deux lignes empiriques ; et une étape de détermination d’une correction de la position de superposition à partir du point de référence et de l’intersection (810) déterminée.
[4] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la carte (700) des sites de captage (107) comporte une grille (702) délimitant des cases dans lesquelles se trouvent respectivement les formes de site de captage (704), chacune à une position prédéfinie dans sa case.
[5] Dispositif (100) selon la revendication 2 ou 3 prise ensemble avec la revendication 4, dans lequel les zones réelles utilisées pour déterminer chaque ligne empirique sont situées dans les cases d’un même alignement de cases, par exemple une rangée ou une colonne de la grille.
[6] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le module de mise à jour (150) est en outre conçu, après l’étape de mise à jour de la position et/ou de l’orientation de superposition, pour mettre à jour les positions des formes de site de captage dans la carte (700).
[7] Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comportant en outre un module de défloutage (142) conçu pour mettre en œuvre un filtre de défloutage utilisant une estimation d’une réponse impulsionnelle spatiale du système d’imagerie (108), sur une image à déflouter issue d’au moins une image brute des sites de captage (107) fournie par la caméra (126), et dans lequel l’image utilisée pour déterminer les zones réelles respectivement occupées par les sites de captage (107), est une image des sites de captage (107) défloutée par le module de défloutage (142).
[8] Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le système d’imagerie comporte : une couche métallique (110) présentant une première face (112) au contact de l’air ambiant et sur laquelle les sites de captage (107) sont fixés, ainsi qu’une deuxième face (114) opposée à la première face (112) ; un dispositif d’éclairage (124) de la deuxième face (114) de la couche métallique (110) par une lumière collimatée, conçu pour produire une résonance de plasmons de surface sur la première face (112) de la couche métallique (110), de sorte qu’une réflectivité de la deuxième face (114) de la couche métallique (110) varie localement à proximité de chaque site de captage (107) en fonction du ou des composés captés par ce site de captage (107) ; et une caméra (126) agencée pour recevoir de la lumière collimatée ayant été réfléchie par la deuxième face (114) de la couche métallique (110), et conçue pour fournir la ou les images brutes des sites de captage (107).
[9] Procédé (300) de détection d’odeur utilisant un dispositif de détection d’odeur (100) comportant : des sites de captage (107) conçus pour capter des composés organiques volatiles odorants présents dans un air ambiant ; un système d’imagerie (108) des sites de captages (107) conçu pour fournir au moins une image brute des sites de captage (107) ; et une mémoire (128) dans laquelle est enregistrée une carte (700) des sites de captage (107) comportant des formes de sites de captage ayant des positions respectives prédéfinies dans la carte (700) et destinée à être placée sur une image des sites de captage (107), à une position et dans une orientation prédéfinies, dites de superposition, de sorte que les formes de site de captage indiquent respectivement les zones de l’image occupées par les sites de captage (107) ; et un module (148) de détection d’une odeur à partir d’au moins une image brute des sites de captage (107) et de la carte (700) des sites de captage (107) ; caractérisé en ce qu’il comporte : une étape d’obtention d’une image des sites de captage (107) à partir du système d’imagerie (108) ; une étape de détermination, dans l’image obtenue, de zones réelles respectivement occupées par les sites de captage (107) ; une étape de détermination, à partir des zones réelles, d’une correction de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte (700) des sites de captage (107) ; et une étape de mise à jour de la position et/ou de l’orientation de superposition de la carte (700) des sites de captage (107) à partir de la correction déterminée.
[10] Programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé selon la revendication 9, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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