WO2022238812A1 - Dispositif et procédé de mesure multisensorielle d'adsorption et désorption de composés d'un fluide - Google Patents

Dispositif et procédé de mesure multisensorielle d'adsorption et désorption de composés d'un fluide Download PDF

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WO2022238812A1
WO2022238812A1 PCT/IB2022/054065 IB2022054065W WO2022238812A1 WO 2022238812 A1 WO2022238812 A1 WO 2022238812A1 IB 2022054065 W IB2022054065 W IB 2022054065W WO 2022238812 A1 WO2022238812 A1 WO 2022238812A1
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WO
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signals
temporal
state
fluid
adsorption
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Application number
PCT/IB2022/054065
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English (en)
Inventor
Van Tri NGUYEN
Yanis Caritu
Original Assignee
Aryballe
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device for the multisensory measurement of adsorption and desorption of compounds present in a liquid or gaseous fluid. It also relates to a method implemented by such a device and a corresponding computer program.
  • the interaction with the compounds, the supply of the signals and their processing are operations which can be carried out in parallel over time.
  • the processing can be carried out a posteriori .
  • NeOse Pro registered trademark
  • SPR type imaging system from the English "Surface Plasmon Resonance”
  • M is less than or equal to the number of reactive sites.
  • an appropriate measurement protocol consists of controlling the injection and evacuation of the fluid to be analyzed in a measurement chamber of the electronic device in which the reactive sites are arranged, in a sufficiently controlled manner so that the kinetics of interaction between the target compounds and the receptors of the reactive sites reaches a steady state of equilibrium from which it is easier to obtain the characterization of the fluid to be analyzed.
  • the fluidic supply of the measurement chamber comprises three successive states: a first reference state of exposure of the reactive sites to a reference fluidic environment with carrier fluid without the presence of the target compounds, that is to say without the presence of the fluid to be analyzed, then a second analytical state of exposure of the reactive sites to the fluid to be analyzed by injection of the latter into the measurement chamber, then a third final state, called desorption, of reexposure of the reactive sites to the reference fluidic environment by evacuation of the fluid to be analyzed from the measurement chamber.
  • This fluidic supply is advantageously done using valves precisely controlled in opening and closing, in particular allowing a priori knowledge of the different states for better control of the steady state of equilibrium during which the characteristics of the fluid to be analyzed are advantageously extracted. from the sensorgrams. All these constraints make the electronic measuring device more complex to produce and less simple to use. Furthermore, the steady state of equilibrium takes a relatively long time to reach during the second analytical state of exposure. This results in a fairly slow characterization of the fluid to be analyzed.
  • a multisensory measurement method may comprise the supply of a temporal labeling of a plateau state defined by a binary temporal labeling signal indicating the plateau state by a high binary value, this binary signal having a high binary value for any sample of the signals provided for which the temporal standard deviation calculated over the sliding window and averaged over the signals provided is less than or equal to a plateau threshold predefined as being proportional to a maximum reached by this temporal standard deviation during the reference state.
  • a computer program downloadable from a communication network and/or recorded on a computer-readable medium and/or executable by a processor, comprising instructions for the execution of the steps of a multisensory measurement method according to the present invention, when said program is executed on a computer.
  • the schematically represents the general structure of an electronic device for multisensory measurement of adsorption and desorption of compounds present in a fluid, according to one embodiment of the invention
  • the illustrates in the form of a circular diagram, an example of an olfactory signature that can be calculated by the device of the from sensorgrams such as those of the or 4,
  • the electronic device 10 for multisensory measurement of adsorption and desorption of compounds present in a fluid represented schematically on the is a non-limiting example of a measuring device according to the present invention for a non-limiting application of odor identification. It comprises a measurement chamber 12 intended to receive a fluid, for example a gas such as ambient air. To do this, it comprises a suction device 14 designed to suck the air outside the measuring chamber 12 and bring it inside. It further comprises an air outlet 16 which can be selectively closed to keep the ambient air in the measuring chamber 12 or else open to allow the evacuation of the ambient air from the measuring chamber 12 and its renewal by the activation of the suction device 14. It is thus provided with means for controlling the incoming and outgoing flows.
  • a fluid for example a gas such as ambient air.
  • a suction device 14 designed to suck the air outside the measuring chamber 12 and bring it inside.
  • an air outlet 16 which can be selectively closed to keep the ambient air in the measuring chamber 12 or else open to allow the evacuation of the ambient air from the
  • the device 10 comprises several olfactory sensors 18, respectively distributed over as many reactive sites, for example about sixty, designed to interact with volatile organic compounds likely to be present in the measurement chamber 12 when the device 10 is placed close to a fluid to be analyzed which emits these compounds, in particular when the suction device 14 is close to the fluid in question.
  • Each olfactory sensor 18 is for example a biosensor designed to interact with the compounds of a particular family of volatile organic compounds.
  • each olfactory sensor 18 can comprise a molecule, such as a peptide immobilized on a substrate or a polymer covering a surface, complementary to the compounds of the family associated with this olfactory sensor 18.
  • the device 10 could be adapted to be brought into contact with any other fluid, liquid or gaseous, than ambient air. It could also, according to a particularly simple version, not include the suction device 14 and the air outlet 16, or even the measurement chamber 12. In this simple version, the olfactory sensors 18 are then likely to be placed directly in contact with the fluid to be analyzed without flow control.
  • the olfactory sensors 18 are associated with at least one transducer 20 which is arranged and configured to measure any change in physical property caused by an interaction with the fluid to be analyzed.
  • the transducer 20 provides an electrical signal S which characterizes this fluid since it is representative of the volatile organic compounds with which the olfactory sensors can interact in the measurement chamber 12.
  • transducer 20 may be a surface plasmon resonance imaging system, i.e. an SPR (Surface Plasmonic Resonance) type imaging system configured to measure any change of a refractive index due to an interaction of the studied fluid with at least one of the olfactory sensors thanks to a plasmonic effect.
  • SPR Surface Plasmonic Resonance
  • Such a transducer comprises: a metallic layer of which a first face with reactive sites serves as a support for the olfactory sensors 18; an optical prism disposed against a second side, opposite the first, of the metal layer; a collimated and polarized light illumination device of this second face of the metallic layer via a light input face of the optical prism; and a camera arranged at the light output of the optical prism for supplying the signal S in the form of a sequence of images in gray levels of the reactive sites on which the olfactory sensors 18 are arranged.
  • the reactive sites of the first face of the metallic layer are for example organized in a positioning matrix grid.
  • the olfactory sensors 18 are circular. But due to a certain inclination of the camera with respect to the positioning grid of the latter, the zones which they occupy in the sequence S of images in gray levels are ellipses.
  • the constituent SPR imaging system of the transducer 20 could be replaced by an optical index variation amplification system by Mach-Zehnder interferometry.
  • Such a system is configured to measure any change in a refractive index due to an interaction of the fluid under study with at least any one of the olfactory sensors thanks to a detectable phase shift between a reference arm of the interferometer and a sensing arm on which any reactive site is disposed.
  • the resulting transducer provides a signal S which is in the form of a sequence of phase shift images, expressed in Radians, of the olfactory sensors 18.
  • the constituent SPR imaging system of the transducer 20 could be replaced by a nano- or micro-electromechanical system NEMS or MEMS (from the English "nano-or micro-electromechanical system").
  • NEMS or MEMS from the English "nano-or micro-electromechanical system”
  • Such a system is configured to measure any change in the resonant frequency of a vibrating membrane on which any of the olfactory sensors is arranged.
  • the reactive sites on which the olfactory sensors are placed are, for example, arranged in a matrix of NEMS or MEMS vibrating membranes for supplying a signal S which is in the form of a sequence of resonance frequency shift signals of the olfactory sensors 18.
  • any other equivalent physical transduction device ie optical, mechanical, etc.
  • the general idea remains to functionalize reactive sites using olfactory sensors 18 (ie biosensors, polymers, carbon nanotubes, etc.) so that they adsorb and desorb differentiated way volatile organic compounds, form a differentiated molecular interaction response from the olfactory sensors, and amplify the response in the form of an electrical signal S using a physical transduction device.
  • olfactory sensors 18 ie biosensors, polymers, carbon nanotubes, etc.
  • the device 10 further comprises several functional modules which will be described below.
  • these modules are of a software nature.
  • the device 10 comprises a computer type element 22 comprising a processing unit 24 and an associated memory zone 26 in which several computer programs or several functions of the same computer program are recorded.
  • These computer programs include instructions designed to be executed by the processing unit 24 in order to perform the functions of the software modules. They are presented as distinct, but this distinction is purely functional. They could just as well be grouped together in all possible combinations in one or more software. Their functions could also be at least partly micro programmed or micro hardwired into dedicated integrated circuits, such as digital circuits.
  • the computer 22 could be replaced by an electronic device composed solely of digital circuits (without a computer program) for carrying out the same actions.
  • the device 10 thus comprises first of all a software module 28, intended to be executed by the processing unit 24, for controlling the suction device 14 (if it is provided in the measuring device 10), the air outlet 16 (if also provided in measuring device 10) and transducer 20.
  • a software module 30, intended to be executed by the processing unit 24, for selecting, from among the olfactory sensors 18 of the measuring device 10, a subset of sensors sensitive to volatile components characteristic of a sought-after olfactory imprint. These characteristic volatile components can vary from one application or from a studied fluid to another so that the selection of olfactory sensors made by the software module 30 can also vary and be parameterized.
  • the selected subset comprises for example M ⁇ 1 olfactory sensor(s), in particular advantageously several olfactory sensors (M ⁇ 2).
  • the device 10 further comprises a software module 32, intended to be executed by the processing unit 24, to extract M sensorgrams or, more precisely in the non-limiting example of an SPR imaging system, M reflectance signals respectively representative of the interactions of the M olfactory sensors selected with the volatile organic compounds concerned from the luminance values specific to these M olfactory sensors selected in the sequence of images S provided by the camera.
  • M reflectance signals are for example expressed as a percentage according to a ratio of luminance values obtained with transversely polarized light to luminance values obtained with the same light polarized at 90 degrees for each of the M olfactory sensors selected.
  • the three successive states can be considered as known a priori and the reflectance signals obtained are of good quality.
  • the steady state of equilibrium is obviously not reached at the end of the second state PH2 in the example of the because the desorption occurs a little too quickly but it would have been reached without difficulty with a little longer adsorption.
  • a much less rigorous measurement protocol for example "on approach”
  • the three successive states PH1, PH2, PH3 are not known a priori
  • the signals of reflectance obtained are of poorer quality and the steady state of equilibrium never seems to be able to be reached.
  • an object of the present invention is to provide automatic time labeling indicating a start and an end of at least one state of adsorption and one state of desorption relative to the signals provided by the software module 32.
  • the device 10 therefore comprises a software module 34, intended to be executed by the processing unit 24, to determine the temporal evolution of at least one estimated variable on the basis of a combination of temporal variations of the signals supplied by the software module 32 and, using this temporal evolution, providing a temporal label indicating a start and an end of at least one state of adsorption and a state of desorption relating to the signals provided.
  • This software module 34 will be detailed with reference to the .
  • the device 10 further comprises a software module 36, intended to be executed by the processing unit 24, for selecting a time window for analyzing the M aforementioned reflectance signals with a view to extracting M components of an olfactory signature SIG representative of the fluid studied.
  • this selection is made on the basis of a priori knowledge of the aforementioned states PH1, PH2 and PH3.
  • the time window is for example selected at the end of PH2 adsorption and/or at the start of PH3 desorption.
  • this selection is advantageously made on the basis of the automatic time labeling carried out by the software module 34, for example at the end of the adsorption state and/or at the start of the desorption state. temporally labeled, and/or as a function of other possibly temporally labeled states as will be detailed below.
  • the device 10 further comprises a software module 38, intended to be executed by the processing unit 24, for obtaining the M components of the aforementioned olfactory signature SIG from the M reflectance signals.
  • FIG. 3 An example of a 19-component SIG olfactory signature represented in a circular diagram is shown on the , for example obtained by a sequential execution of the software modules 28 to 36, on the basis of reflectance signals such as those of FIGS. 3 and 4. This sequential execution can moreover be repeated several times to obtain several olfactory signatures of the same fluid to be analyzed, these signatures then being able to be statistically processed, for example by average or other, to obtain an improved final olfactory signature.
  • the software module 32 is adapted in a manner known per se to extract M phase shift signals instead of the aforementioned M reflectance signals.
  • phase shift signals are for example expressed in Radians. Despite everything, these are sensorgrams that can also be used.
  • the software modules 36 and 38 are also simply adapted to the phase shift signals to select the appropriate time window and obtain the olfactory signature.
  • the software module 32 is adapted in a manner known per se to extract M resonance frequency shift signals instead of the aforementioned M reflectance signals. These resonance frequency shift signals are for example expressed in Hz. Despite everything, they are also usable sensorgrams.
  • the software modules 36 and 38 are also simply adapted to the resonance frequency shift signals to select the appropriate time window and obtain the olfactory signature.
  • it is executed after obtaining M complete sensorgrams in a measurement time window extending over N successive samples of each of these M sensorgrams provided by the software module 32 in digital form. These N samples correspond to N successive instants of measurement or to the sampling of a continuous electrical signal.
  • This is an operation that can be described as “post-processing” mode. In this operating mode, it is necessary to wait more than two minutes before being able to process the sensorgrams of the and a little less than a minute for those of the .
  • the M sensorgrams are filtered by a low-pass filter implemented in the form of a finite or infinite impulse response digital filter. This involves filtering the measurement noise at high frequencies in the raw signals as provided by the software module 32.
  • a Butterworth filter with first order finite impulse response and cutoff frequency normalized to 0.45 ie value of ratio between the cutoff frequency and the sampling frequency equal to 0.45 is suitable. Note SG the matrix formed of the M filtered sensorgrams of sampled temporal length N and SG the matrix obtained from SG by a norm calculation within the meaning of patent document WO 2020/141281 A1.
  • the M row vectors of the SG and SG matrices are the M sensorgrams, respectively filtered and filtered then normalized, of length N, while their N column vectors represent the M values taken by the M sensorgrams, respectively filtered and filtered then normalized, at each of the N successive sampling instants t 1 to t N .
  • the calculation of the matrix of standardized sensorgrams SG is carried out during a following step 102.
  • several signals relating to the temporal evolutions of variables estimated on the basis of a combination of temporal variations of the sensorgrams SG and of a combination of temporal variations of the normalized sensorgrams SG are calculated. At least one of these signals is advantageously exploited to provide the aforementioned temporal labeling.
  • a first signal of temporal variation of the sensorgrams of the SG matrix is a temporal standard deviation calculated over a sliding window W and averaged over the M sensorgrams SG. It is represented as a row vector.
  • the time window W is for example about 0.5 seconds, that is about ten samples at a sampling frequency of 20 Hz.
  • a second signal of temporal variation of the normalized sensorgrams of the matrix SG is another temporal standard deviation calculated on the sliding window W and averaged over the M normalized sensorgrams SG . It is also represented as a row vector. It takes its values more precisely in the space [0,1] N , so that one can also define a 1's complement of this second signal, for example denoted .
  • a third signal of temporal variation of the sensorgrams of the SG matrix is an instantaneous first derivative averaged over the M sensorgrams SG. It is also represented as a line vector.
  • a fourth signal of temporal variation of the sensorgrams of the matrix SG is a temporal average of the first derivative d, for example calculated on the sliding window W. It is also represented in the form of a line vector.
  • a maximum standard deviation ⁇ of K first samples of the sensorgrams of the matrix SG is calculated: .
  • the first K samples considered come from an exposure of the electronic measuring device 10 to a predetermined reference fluidic environment, for example a stable environment without the presence of fluid to be analyzed.
  • This predetermined reference fluidic environment is associated with a predetermined value of maximum standard deviation .
  • K represents, for example, one to two seconds of the SG sensorgrams, i.e. between twenty and forty samples at 20 Hz. It follows that for an environment to be considered stable and of reference, it can be deemed necessary and sufficient that the sensorgrams present one standard deviation sufficiently low (ie less than ) for a sufficiently long time (ie for at least K samples).
  • the value of ⁇ is compared to . Whether , then it is considered that the measurement conditions are poor, for example because of an environment that is too noisy to be considered as being able to serve as a reference, so that the temporal labeling is ended (step 108). Otherwise, the method continues with a sequence of steps 110 to 114 for temporal labeling of the first reference state PH1 of exposure of the electronic measurement device 10 to the reference fluidic environment.
  • the time labeling can simply be suspended, or put on standby, until a new window can be detected. temporal of at least K samples during which the standard deviation stays below . It then appears not only that it is not necessary to have a priori knowledge of the reference environment, but that it is also not necessary to force that the measuring device 10 be subjected to a such reference environment from the start of the measurement.
  • Step 110 consists in determining the first sample of the sensorgrams of the matrix SG, of index , for which , where is a predefined tolerance coefficient, advantageously strictly greater than 1, for example equal to 1.1.
  • the first reference state PH1 is temporally labeled by a binary signal of temporal length N defined as follows:
  • the reference state PH1 extends from sample 1 to sample , i.e. as long as the binary signal is at 1.
  • the first sample of the reference state PH1 is the first of the new time window of at least K successive samples which can be considered as coming from a sufficiently stable environment within the meaning of to constitute a reference.
  • step 114 optional initializations are proposed for the continuation of the temporal labeling, on the basis of the reference state PH1 already labeled.
  • a first optional initialization consists in calculating an offset signal O of the referential state PH1.
  • This signal O is represented in the form of a column vector and calculated as follows:
  • This offset signal is then subtracted from each of the column vectors of the matrix SG.
  • a second initialization also optional, consists in defining several threshold values.
  • a first value is a threshold for the standard deviation relating to SG sensorgrams, aimed at detecting the state of adsorption PH2 and the state of desorption PH3.
  • This threshold is for example defined in the following adaptive way:
  • a second value is a threshold for the time-averaged first derivative relating to SG sensorgrams, aimed at detecting the state of PH2 adsorption.
  • This threshold is for example defined in the following adaptive way:
  • a third value is a threshold for the time-averaged first derivative relating to SG sensorgrams, aimed at detecting the state of PH3 desorption.
  • This threshold is for example defined in the following adaptive way:
  • a fourth value is a threshold for the standard deviation relating to SG standardized sensorgrams, optionally aiming to detect a state of greater stability PH4.
  • This threshold is for example defined in the following adaptive way:
  • a fifth value is a threshold for the standard deviation relating to SG standardized sensorgrams, optionally aimed at detecting a state of presence of PH5 odor.
  • This threshold is for example defined in the following adaptive way:
  • a tolerance coefficient applies to the threshold to label the states of adsorption and desorption PH2, PH3; a tolerance coefficient applies to the threshold to label an optional plateau state denoted PH2'; a tolerance coefficient applies to the threshold to label the PH2 adsorption state; a tolerance coefficient applies to the threshold to label the PH3 desorption state; a tolerance coefficient applies to the threshold to label the state of highest stability PH4; a tolerance coefficient applies to the threshold to label the odor presence state PH5. All these predefined tolerance coefficients are advantageously strictly greater than 1, for example equal to 1.1, with the exception of the tolerance coefficient which is advantageously strictly less than 1, for example equal to 0.9.
  • the five aforementioned threshold values can be defined by default independently and predetermined, in which case it is not necessary to define tolerance coefficients.
  • a first intermediate binary signal combined labeling of adsorption and desorption states PH2, PH3 is defined as follows from the temporal standard deviation :
  • a second intermediate binary signal specific labeling of the adsorption state PH2 is defined as follows from the time-averaged first derivative :
  • a third intermediate binary signal specific labeling of the desorption state PH3 is defined as follows from the time-averaged first derivative :
  • the optional plateau state PH2' it can be temporally labeled directly by a binary signal of time length N defined as follows from the time standard deviation :
  • the plateau state PH2' extends as long as the binary signal is at 1.
  • the state of highest stability PH4 can be temporally labeled directly by a binary signal of time length N defined as follows from the complement to 1 of the normalized temporal standard deviation :
  • the state of highest stability PH4 extends as long as the binary signal is at 1.
  • the PH5 odor presence state can be temporally labeled directly by a binary signal of time length N defined as follows from the complement to 1 of the normalized temporal standard deviation :
  • the PH5 odor presence state extends as long as the binary signal is at 1.
  • the adsorption state PH2 can be temporally labeled by a binary signal of time length N resulting from a logical combination of the first and second intermediate binary signals and .
  • a method of logical combination such as that of the can for example be applied for this purpose.
  • a first test step 200 of this logic combination method it is verified that none of the two intermediate binary signals and is zero over the entire sampling time. If so, the logical combination process proceeds to another test step 202.
  • the test step 202 consists in verifying that the first intermediate binary signal indeed presents two distinct temporal states at 1, one then being relative to the adsorption state PH2, the other to the desorption state PH3. If not, the logical combination process proceeds to a final labeling step 204. If so, it proceeds to another final labeling step 206.
  • the final labeling step 204 consists in ignoring the first intermediate binary signal and defining the binary signal as being equal to the second intermediate binary signal .
  • the final labeling step 206 consists in taking into account the first intermediate binary signal and defining the binary signal as being equal to the logical operation AND , that is to say the logical AND operation carried out bit by bit on these two signals.
  • step 200 If the result of step 200 is that at least one of the two intermediate binary signals and is zero over the entire sampling time, then the logic combination method proceeds to a test step 208 during which it is checked whether the two intermediate binary signals and are zero over the entire sampling period.
  • step 210 of end of temporal labeling (or standby). This step is similar to step 108 in that it is considered that the measurement conditions do not make it possible to correctly identify adsorption and desorption states. All other binary time stamp signals are set to 0 during this step 210.
  • step 212 If one of the two intermediate binary signals and is not zero over the entire sampling time, we move on to a new test step 212 during which it is checked whether it is the intermediate binary signal which is zero over the entire sampling time. If so, the logical combination process proceeds to a final labeling step 214 identical to step 204: . Otherwise, it is the intermediate binary signal which is zero over the entire sampling duration and the method goes to a new test step 216 identical to step 202.
  • This step 216 therefore consists in verifying that the first intermediate binary signal indeed presents two distinct temporal states at 1, one then being relative to the adsorption state PH2, the other to the desorption state PH3. If not, the logical combination process proceeds to an end of time labeling step 218 identical to step 210. If so, it proceeds to a final labeling step 220.
  • the final labeling step 220 consists in taking into account only the first intermediate binary signal to define the binary signal as being equal to until the end of its first temporal state at 1, the one which is precisely considered as relating to the adsorption state PH2.
  • the adsorption state PH2 obtained in this way at step 118 of the method of time labeling in Figure 6 extends as long as the binary signal is at 1.
  • the desorption state PH3 can be temporally labeled during a step 120 by a binary signal of time length N resulting from a logical combination of the first and third intermediate binary signals and .
  • the logic combination method of Figure 7 can also be applied for this purpose by replacing the intermediate binary signal by .
  • the final labeling step 204 provides the binary signal
  • the final labeling step 206 provides the binary signal
  • the final labeling step 214 provides the binary signal
  • the final labeling step 220 provides the binary signal setting it to be equal to from the beginning of its second temporal state at 1, the one which is precisely considered as relating to the state of desorption PH3, but zero below.
  • the six states previously defined PH1, PH2, PH2', PH3, PH4 and PH5 are temporally labeled by their respective binary signals , , , , and .
  • a seventh state PH6, which can be qualified as an odorous state, can be defined as beginning with the adsorption state PH2 and ending with the desorption state PH3. It is labeled accordingly by a binary signal .
  • the high binary values of the different states are themselves differentiated on the abscissa in the lower temporal diagram of the to distinguish the different states more clearly, but this choice is only of illustrative interest without being binding: the high binary value is for example at 0.2 for the state PH1, at 0.4 for the state PH2, at 0.6 for the PH2' state, at 0.8 for the PH3 state, at 1 for the PH4 state, at 1.5 for the PH5 state and at 1.25 for the PH6 state.
  • the aforementioned seven states are all temporally labeled.
  • plateau PH2' and of greater stability PH4 are correlated, they are nevertheless labeled quite differently because they are not evaluated on the same signals: the SG signals for the state of plateau PH2' and the normalized signals SG for the state of greatest stability PH4. They therefore have a certain complementarity.
  • the plateau state PH2' being included in that of greater stability PH4, it can be deduced that its detection is more demanding.
  • a final optional step 122 for removing any artefacts can therefore advantageously be proposed.
  • These artefacts are due either to jitters of the temporal labeling binary signals outside the corresponding active states, or to discontinuities of these signals in the active states that they must label.
  • two threshold parameters are therefore defined, one of minimum threshold to impose the minimum length of an active state in a binary signal for labeling this state (ie elimination of high binary value jitter), the other of maximum threshold to impose the maximum length of a discontinuity within an active state in a binary signal for labeling this state (ie elimination of low binary value discontinuities).
  • FIG. 9 illustrates a magnified detail of temporal labeling signals before (in the upper part) and after (in the lower part) removal of artifacts, for example for values of and equal to five samples.
  • a first artifact A1 consists of a jitter in a first time-tagged binary signal. It is eliminated because this jitter does not exceed the minimum length .
  • a second artifact consists of a discontinuity in the active state of a second binary time stamping signal. It is eliminated because it does not reach the maximum length .
  • an electronic multisensory measurement device such as that described previously makes it possible to facilitate the characterization of a fluid by its ability to temporally label at least states of adsorption and desorption without requiring prior control of the successive exposures of the device. to a reference fluid and to the fluid to be analyzed.
  • this labeling can be done automatically and without a priori knowledge. On-demand or continuous operation is then possible.
  • the characterization of the fluid is easier when it is done on the basis of such labeling because it facilitates the choice of the time window for extracting its olfactory signature.
  • the temporal labeling of the adsorption and desorption states PH2, PH3 could be done either on the basis only of the first intermediate binary signal , or on the basis only of the second and third intermediate signals and , without a logical combination of these signals.
  • the second and third intermediate signals and could be defined from the instantaneous first derivative d instead of the temporal average of this instantaneous first derivative d.
  • the automatic temporal labeling of the states PH1, PH2', PH4, PH5 and PH6 is optional.
  • variable estimated on the basis of a combination of temporal variations of the signals provided is not necessarily a standard deviation or a first derivative. It can be another statistical variable or an n-th derivative, .

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Ce dispositif électronique (10) de mesure multisensorielle d'adsorption et désorption de composés présents dans un fluide comporte au moins un capteur olfactif (18) conçu pour interagir avec plusieurs composés susceptibles d'être présents dans le fluide et fournir plusieurs signaux (SG, SG) représentatifs d'une présence de ces composés organiques dans le fluide. Il comporte en outre processeur (24, 28, 30, 32, 34, 36, 38) de traitement des signaux fournis (SG, SG) pour l'obtention d'une caractérisation (SIG) de la composition du fluide. Ce processeur est programmé (34) pour déterminer l'évolution temporelle d'au moins une variable estimée sur la base d'une combinaison de variations temporelles des signaux fournis (SG, SG) et, à l'aide de cette évolution temporelle, fournir un étiquetage temporel indiquant un début et une fin d'au moins un état d'adsorption et un état de désorption relatifs aux signaux fournis (SG, SG).

Description

Dispositif et procédé de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés d’un fluide
La présente invention concerne un dispositif électronique de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide liquide ou gazeux. Elle concerne également un procédé mis en œuvre par un tel dispositif et un programme d’ordinateur correspondant.
L'invention s’applique plus particulièrement à un dispositif électronique de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide, comportant :
  • au moins un capteur olfactif conçu pour :
    • interagir avec plusieurs composés susceptibles d’être présents dans le fluide,
    • fournir plusieurs signaux représentatifs d’une présence de ces composés organiques dans le fluide ; et
  • un processeur de traitement des signaux fournis pour l’obtention d’une caractérisation de la composition du fluide.
Il est bien entendu que l’interaction avec les composés, la fourniture des signaux et leur traitement sont des opérations qui peuvent s’effectuer en parallèle au cours du temps. En variante, le traitement peut être exécuté a posteriori.
Ce type de dispositif est parfois appelé capteur multivarié (de l’anglais « multivariate sensor »). Il peut être envisagé pour des applications variées d’estimations olfactives et est généralement, dans cas, qualifié de « nez électronique ». Il est alors utilisé pour détecter, discriminer et identifier des composants organiques volatils dans un fluide gazeux à analyser, ou des composés présents dans un liquide. Il peut être exploité dans différents domaines industriels tels que :
  • l’industrie du parfum, par exemple pour comparer, étudier ou concevoir des compositions olfactives pures ou mélangées,
  • la protection de l’environnement, en particulier pour détecter les pollutions odorantes ou la surveillance de la qualité d’environnements plus ou moins confinés,
  • la surveillance de sites industriels présentant un risque de contamination par des matériaux volatils ou solubles dans un solvant potentiellement dangereux ou odorants,
  • la santé, par exemple pour proposer un substitut d’odorat à des personnes souffrant d’anosmie ou pour détecter des marqueurs biologiques volatils tels que les émanations d’une activité microbiologique infectieuse,
  • l’industrie alimentaire, par exemple pour détecter des contaminations dans une chaîne de fabrication et/ou distribution de nourriture,
  • n’importe quel autre domaine industriel dans lequel le contrôle d’un produit odorant quelconque peut s’avérer utile.
Un exemple est connu et décrit dans les documents de brevets WO 2018/158458 A1 et WO 2019/053366 A1. Cet exemple, appelé NeOse Pro (marque déposée), est commercialisé par la société Aryballe depuis 2018. Il est basé sur une technologie de détection par résonance de plasmons de surface, c’est-à-dire un système d’imagerie de type SPR (de l’anglais « Surface Plasmon Resonance ») et comporte un processeur capable de fournir une signature numérique vectorielle à M composantes à partir des signaux électriques fournis par le ou les capteurs olfactifs présentant plusieurs sites réactifs, chaque signature étant spécifique à une odeur détectée. En général, M est inférieur ou égal au nombre de sites réactifs. Par un apprentissage mené sur plusieurs échantillons de fluides et sous différentes conditions, il est potentiellement possible d’identifier toutes les odeurs.
Pour assurer le bon fonctionnement d’un tel dispositif, il est généralement nécessaire de maîtriser rigoureusement les moments de contact avec le fluide à analyser et ceux de contact avec un milieu de référence. On obtient ainsi des signaux temporels exploitables appelés « sensorgrammes » caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés cibles du fluide et les sites réactifs du dispositif électronique de mesure, à partir desquels il est possible de caractériser la composition du fluide.
Conformément à l’enseignement de l’article de Bernet et al, intitulé « Highly-selective optoelectronic nose based on surface plasmon resonance imaging for sensing volatile organic compounds », publié dans Analytical Chemistry 2018, 90, 16, pages 9879-9887 (ACS Publications) le 19 juillet 2018, un protocole de mesure adapté consiste à contrôler l’injection et l’évacuation du fluide à analyser dans une chambre de mesure du dispositif électronique dans laquelle sont disposés les sites réactifs, de façon suffisamment maîtrisée pour que la cinétique d'interaction entre les composés cibles et les récepteurs des sites réactifs parvienne à un régime stationnaire d'équilibre à partir duquel il est plus facile d’obtenir la caractérisation du fluide à analyser. Plus précisément, l’alimentation fluidique de la chambre de mesure comporte trois états successifs : un premier état référentiel d’exposition des sites réactifs à un environnement fluidique de référence à fluide porteur sans présence des composés cibles, c’est-à-dire sans la présence du fluide à analyser, puis un deuxième état analytique d’exposition des sites réactifs au fluide à analyser par injection de ce dernier dans la chambre de mesure, puis un troisième état final, dit de désorption, de réexposition des site réactifs à l’environnement fluidique de référence par évacuation du fluide à analyser hors de la chambre de mesure. Cette alimentation fluidique se fait avantageusement à l’aide de vannes précisément contrôlées en ouverture et fermeture, permettant notamment une connaissance a priori des différents états pour un meilleur contrôle du régime stationnaire d’équilibre lors duquel sont avantageusement extraites les caractéristiques du fluide à analyser à partir des sensorgrammes. Toutes ces contraintes rendent le dispositif électronique de mesure plus complexe à réaliser et moins simple à utiliser. Par ailleurs, le régime stationnaire d’équilibre est relativement long à atteindre au cours du deuxième état analytique d’exposition. Il en résulte une caractérisation assez lente du fluide à analyser.
Une solution pour alléger ces contraintes est proposée dans le document de brevet WO 2020/141281 A1. Cette solution consiste à analyser l’évolution temporelle de valeurs normées d’un vecteur constituant les sensorgrammes. Il a en effet été remarqué que, de façon surprenante, lors du deuxième état d’injection du fluide à analyser dans la chambre de mesure, les sensorgrammes formés sur la base d’un tel vecteur normé atteignent un régime stationnaire bien plus rapidement que les sensorgrammes conventionnels, et qu’il est en fait possible de caractériser le fluide dès que ce régime stationnaire des sensorgrammes normés est atteint. Il en résulte une accélération du traitement. Il a même été remarqué que les sensorgrammes normés peuvent atteindre une stabilité quand bien même les sensorgrammes conventionnels n’atteindraient pas de régime stationnaire, notamment lorsque l’équilibre des adsorptions/désorptions n’est pas maîtrisé dans la chambre de mesure. Mais cela ne supprime pas totalement la contrainte de maîtrise précise des flux fluidiques au moins pour une connaissance a priori des trois états d’exposition précités.
Par ailleurs, même avec une maîtrise des flux, il reste assez difficile de connaître précisément les trois états d’exposition à cause de retards et décalages inévitables qu’il faut prendre également en considération.
Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif de mesure qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
Il est donc proposé un dispositif électronique de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide, comportant :
  • au moins un capteur olfactif conçu pour :
    • interagir avec plusieurs composés susceptibles d’être présents dans le fluide,
    • fournir plusieurs signaux représentatifs d’une présence de ces composés organiques dans le fluide ; et
  • un processeur de traitement des signaux fournis pour l’obtention d’une caractérisation de la composition du fluide ;
dans lequel le processeur est programmé pour :
  • déterminer l’évolution temporelle d’au moins une variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis ; et
  • à l’aide de cette évolution temporelle, fournir un étiquetage temporel indiquant un début et une fin d’au moins un état d’adsorption et un état de désorption relatifs aux signaux fournis.
En effet, sans même avoir besoin de connaître a priori les différents états précités, il a été remarqué que ceux-ci peuvent de façon surprenante être directement déduits d’une étude d’évolution temporelle de variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis, notamment des sensorgrammes précités. Ainsi, il n’est plus nécessaire de se contraindre à une maîtrise rigoureuse et une connaissance a priori des expositions successives du dispositif de mesure au milieu de référence et au fluide à analyser. Il est donc envisageable de se passer de vannes à contrôler, voire même d’une chambre de mesure. Ceci rend le dispositif de mesure bien plus simple à concevoir et à utiliser, notamment dans des conditions de détection et mesure plus proches de la réalité à laquelle est habituellement confrontée un nez humain par exemple, c’est-à-dire à la demande ou en continu sans connaître à l’avance l’éventuelle présence d’une odeur à détecter.
De façon optionnelle, le processeur est plus précisément programmé pour :
  • fournir l’étiquetage temporel par comparaison de ladite au moins une variable estimée à au moins un seuil ; et
  • calculer ledit au moins un seuil sur la base de variations temporelles des signaux fournis au cours d’un état référentiel d’exposition dudit au moins un capteur olfactif à un environnement fluidique de référence.
De façon optionnelle également, ladite au moins une variable estimée comporte au moins l’un des éléments de l’ensemble constitué de :
  • un écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis ;
  • une dérivée première instantanée moyennée sur les signaux fournis ; et
  • une dérivée première temporellement moyennée calculée sur la fenêtre glissante et moyennée sur les signaux fournis.
De façon optionnelle également, les signaux fournis comportent au moins l’un des éléments de l’ensemble constitué de :
  • un premier ensemble de signaux temporels, appelés sensorgrammes, caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés du fluide et ledit au moins un capteur olfactif ; et
  • un deuxième ensemble de signaux temporels normés, appelés sensorgrammes normés, obtenus à partir des sensorgrammes du premier ensemble et par calcul à chaque instant de mesure ou d’échantillonnage d’une norme du vecteur formé par les valeurs prises par les sensorgrammes du premier ensemble à cet instant.
Il est également proposé un procédé de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide, à l’aide d’un dispositif électronique comportant :
  • au moins un capteur olfactif conçu pour :
    • interagir avec plusieurs composés susceptibles d’être présents dans le fluide,
    • fournir plusieurs signaux représentatifs d’une présence de ces composés organiques dans le fluide ; et
  • un processeur de traitement des signaux fournis pour l’obtention d’une caractérisation de la composition du fluide ;
le procédé comportant en outre les étapes suivantes, réalisées par exécution du processeur :
  • déterminer l’évolution temporelle d’au moins une variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis ;
  • à l’aide de cette évolution temporelle, fournir un étiquetage temporel indiquant un début et une fin d’au moins un état d’adsorption et un état de désorption relatifs aux signaux fournis.
De façon optionnelle, un procédé de mesure multisensorielle selon la présente invention peut comporter la fourniture d’un étiquetage temporel d’un état référentiel d’exposition dudit au moins un capteur olfactif à un environnement fluidique de référence ne contenant pas les composants dont l’adsorption et la désorption sont à mesurer, cet étiquetage temporel étant défini de la façon suivante :
  • début de l’état référentiel au premier échantillon des signaux fournis ; et
  • fin de l’état référentiel dès qu’un écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur ou égal à un seuil référentiel prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel sur K premiers échantillons des signaux fournis, avec
    Figure pctxmlib-appb-M000001
    .
De façon optionnelle également, l’étiquetage temporel des états d’adsorption et de désorption est défini :
  • pour l’état d’adsorption : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état d’adsorption par une valeur binaire haute, ce signal binaire résultant d’une combinaison logique :
    • d’un premier signal binaire intermédiaire
      Figure pctxmlib-appb-M000002
       à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis pour lequel l’écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur à un seuil d’adsorption/désorption prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel pendant l’état référentiel, et
    • d’un deuxième signal binaire intermédiaire
      Figure pctxmlib-appb-M000003
       à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis pour lequel une dérivée première moyennée sur les signaux fournis est supérieure à un seuil d’adsorption prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cette dérivée première pendant l’état référentiel ;
  • pour l’état de désorption : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de désorption par une valeur binaire haute, ce signal binaire résultant d’une combinaison logique :
    • du premier signal binaire intermédiaire
      Figure pctxmlib-appb-M000004
      , et
    • d’un troisième signal binaire intermédiaire
      Figure pctxmlib-appb-M000005
       à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis pour lequel la dérivée première moyennée sur les signaux fournis est inférieure à un seuil de désorption prédéfini comme étant proportionnel à un minimum atteint par cette dérivée première pendant l’état référentiel ;
et l’écart-type temporel et la dérivée première sont calculés sur des signaux temporels, appelés sensorgrammes, caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés du fluide et ledit au moins un capteur olfactif.
De façon optionnelle également, un procédé de mesure multisensorielle selon la présente invention peut comporter la fourniture d’un étiquetage temporel d’un état de plateau défini par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de plateau par une valeur binaire haute, ce signal binaire étant à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis pour lequel l’écart-type temporel calculé sur la fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est inférieur ou égal à un seuil de plateau prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel pendant l’état référentiel.
De façon optionnelle également, un procédé de mesure multisensorielle selon la présente invention peut comporter la fourniture d’un étiquetage temporel d’états de plus forte stabilité et de présence d’odeur défini :
  • pour l’état de plus forte stabilité : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de plus forte stabilité par une valeur binaire haute, ce signal binaire étant à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis pour lequel un complément à 1 d’un écart-type temporel normé calculé sur la fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur à un seuil de plus forte stabilité prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel normé pendant toute la durée des signaux fournis ; et
  • pour l’état de présence d’odeur : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de présence d’odeur par une valeur binaire haute, ce signal binaire étant à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis pour lequel le complément à 1 de l’écart-type temporel normé calculé sur la fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur à un seuil de présence d’odeur prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel normé pendant l’état référentiel ;
et l’écart-type temporel normé est calculé sur des signaux temporels normés, appelés sensorgrammes normés, obtenus à partir de signaux temporels non normés caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés du fluide et ledit au moins un capteur olfactif et par calcul à chaque instant de mesure ou d’échantillonnage d’une norme du vecteur formé par les valeurs prises par les signaux temporels non normés.
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, comprenant des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de mesure multisensorielle selon la présente invention, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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 :
la représente schématiquement la structure générale d’un dispositif électronique de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide, selon un mode de réalisation de l’invention,
la illustre un exemple schématique type d’image produite par le dispositif électronique de la , sur laquelle sont visibles des capteurs olfactifs de ce dispositif,
la illustre un premier exemple de superposition de diagrammes temporels de signaux de réponse, ou sensorgrammes, pouvant être obtenus à partir de l’image de la , dans des conditions rigoureusement maîtrisées de mesure multisensorielle,
la illustre un deuxième exemple de superposition de diagrammes temporels de signaux de réponse, ou sensorgrammes, pouvant être obtenus à partir de l’image de la , dans des conditions moins maîtrisées de mesure multisensorielle,
la illustre, sous la forme d’un diagramme circulaire, un exemple de signature olfactive pouvant être calculée par le dispositif de la à partir de sensorgrammes tels que ceux de la ou 4,
la illustre les étapes successives d’un procédé de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide incluant un étiquetage temporel automatique réalisé par un module logiciel du dispositif électronique de la , selon un mode de réalisation de l’invention,
la illustre les étapes successives d’un procédé de combinaison logique de signaux binaires pouvant être mis en œuvre lors de l’exécution du procédé de la ,
La illustre un exemple de résultat pouvant être obtenu par application du procédé de la sur des sensorgrammes proches de ceux de la ,
La illustre un détail de la et un exemple de résultat pouvant être obtenu par application d’une étape optionnelle de suppression d’artéfacts du procédé de la ,
La illustre un autre exemple de résultat pouvant être obtenu par application du procédé de la sur des sensorgrammes proches de ceux de la , après exécution de l’étape optionnelle de suppression d’artéfacts,
La illustre un exemple de résultat pouvant être obtenu par application du procédé de la sur les sensorgrammes de la , et
La illustre un exemple de résultat pouvant être obtenu par application du procédé de la sur les sensorgrammes de la .
Le dispositif électronique 10 de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide représenté schématiquement sur la est un exemple non limitatif de dispositif de mesure selon la présente invention pour une application non limitative d’identification d’odeur. Il comporte une chambre de mesure 12 destinée à recevoir un fluide, par exemple un gaz tel que de l’air ambiant. Pour ce faire, il comporte un dispositif d’aspiration 14 conçu pour aspirer l’air extérieur à la chambre de mesure 12 et le faire entrer à l’intérieur. Il comporte en outre une sortie d’air 16 pouvant être sélectivement fermée pour garder l’air ambiant dans la chambre de mesure 12 ou bien ouverte pour permettre l’évacuation de l’air ambiant de la chambre de mesure 12 et son renouvellement par l’activation du dispositif d’aspiration 14. Il est ainsi doté de moyens de maîtrise des flux entrant et sortant.
Dans sa chambre de mesure 12, Le dispositif 10 comporte plusieurs capteurs olfactifs 18, répartis respectivement sur autant de sites réactifs, par exemple une soixantaine, conçus pour interagir avec des composés organiques volatils susceptibles d’être présents dans la chambre de mesure 12 lorsque le dispositif 10 est placé à proximité d’un fluide à analyser émetteur de ces composés, notamment lorsque le dispositif d’aspiration 14 est à proximité du fluide considéré. Chaque capteur olfactif 18 est par exemple un biocapteur conçu pour interagir avec les composés d’une famille particulière de composés organiques volatils. En pratique, chaque capteur olfactif 18 peut comporter une molécule, telle qu’un peptide immobilisé sur un substrat ou un polymère recouvrant une surface, complémentaire des composés de la famille associée à ce capteur olfactif 18.
En variante, le dispositif 10 pourrait être adapté pour être mis en contact avec tout autre fluide, liquide ou gazeux, que de l’air ambiant. Il pourrait également selon une version particulièrement simple ne pas comporter le dispositif d’aspiration 14 et la sortie d’air 16, voire même la chambre de mesure 12. Dans cette version simple, les capteurs olfactifs 18 sont alors susceptibles d’être directement mis au contact du fluide à analyser sans maîtrise de flux.
Les capteurs olfactifs 18 sont associés à au moins un transducteur 20 qui est arrangé et configuré pour mesurer tout changement de propriété physique provoqué par une interaction avec le fluide à analyser. Le transducteur 20 fournit un signal électrique S qui caractérise ce fluide puisqu’il est représentatif des composés organiques volatils avec lesquels les capteurs olfactifs peuvent interagir dans la chambre de mesure 12.
Plus précisément, le transducteur 20 peut être un système d’imagerie par résonance de plasmons de surface, c’est-à-dire un système d’imagerie de type SPR (de l’anglais « Surface Plasmonic Resonance ») configuré pour mesurer tout changement d’un indice de réfraction dû à une interaction du fluide étudié avec au moins l’un quelconque des capteurs olfactifs grâce à un effet plasmonique. Un tel transducteur comporte : une couche métallique dont une première face à sites réactifs sert de support aux capteurs olfactifs 18 ; un prisme optique disposé contre une deuxième face, opposée à la première, de la couche métallique ; un dispositif d’éclairage à lumière collimatée et polarisée de cette deuxième face de la couche métallique via une face d’entrée de lumière du prisme optique ; et une caméra disposée en sortie de lumière du prisme optique pour la fourniture du signal S sous la forme d’une séquence d’images en niveaux de gris des sites réactifs sur lesquels sont disposés les capteurs olfactifs 18. Les sites réactifs de la première face de la couche métallique sont par exemple organisés en une grille matricielle de positionnement.
La illustre un exemple type schématisé d’image produite par un tel système d’imagerie SPR, sur laquelle sont visibles les capteurs olfactifs 18 du dispositif de mesure 10 avec leurs valeurs de luminance significatives des composés organiques volatils avec lesquels ils ont pu interagir. On notera que dans l’exemple décrit, les capteurs olfactifs 18 sont circulaires. Mais du fait d’une certaine inclinaison de la caméra par rapport à la grille de positionnement de ces derniers, les zones qu’ils occupent dans la séquence S d’images en niveaux de gris sont des ellipses.
En variante, le système d’imagerie SPR constitutif du transducteur 20 pourrait être remplacé par un système d’amplification de variation d’indice optique par interférométrie de Mach-Zehnder. Un tel système est configuré pour mesurer tout changement d’un indice de réfraction dû à une interaction du fluide étudié avec au moins l’un quelconque des capteurs olfactifs grâce à un décalage de phases détectable entre un bras de référence de l’interféromètre et un bras de détection sur lequel ce site réactif quelconque est disposé. Le transducteur résultant fournit un signal S qui se présente sous la forme d’une séquence d’images de décalages de phases, exprimés en Radian, des capteurs olfactifs 18.
Selon une autre variante, le système d’imagerie SPR constitutif du transducteur 20 pourrait être remplacé par un système nano- ou micro-électromécanique NEMS ou MEMS (de l’anglais « nano- or micro-electromechanical system »). Un tel système est configuré pour mesurer tout changement de fréquence de résonance d’une membrane vibrante sur laquelle est disposé l’un quelconque des capteurs olfactifs. Les sites réactifs sur lesquels sont placés les capteurs olfactifs sont par exemple arrangés en une matrice de membranes vibrantes NEMS ou MEMS pour la fourniture d’un signal S qui se présente sous la forme d’une séquence de signaux de décalages de fréquences de résonance des capteurs olfactifs 18.
D’autres variantes sont envisageables par implémentation de tout autre dispositif de transduction physique (i.e. optique, mécanique, etc.) équivalent, en opérant une adaptation simple du dispositif de mesure 10 qui ne sera pas décrite parce qu’à la portée de l’homme du métier. Quel que soit le choix du transducteur 20, l’idée générale reste de fonctionnaliser des sites réactifs à l’aide de capteurs olfactifs 18 (i.e. biocapteurs, polymères, nanotubes de carbones, etc.) de telle sorte qu’ils adsorbent et désorbent de manière différenciée les composés organiques volatils, de former une réponse d’interaction moléculaire différenciée des capteurs olfactifs, et d’amplifier la réponse sous la forme d’un signal électrique S à l’aide d’un dispositif de transduction physique.
De retour à la , le dispositif 10 comporte en outre plusieurs modules fonctionnels qui vont être décrits ci-dessous. Dans l’exemple décrit, ces modules sont de nature logicielle. Ainsi, le dispositif 10 comporte un élément de type ordinateur 22 comportant une unité de traitement 24 et une zone de mémoire associée 26 dans laquelle plusieurs programmes d’ordinateurs ou plusieurs fonctions d’un même programme d’ordinateur sont enregistrés. Ces programmes d’ordinateurs comportent des instructions conçues pour être exécutées par l’unité de traitement 24 afin de réaliser les fonctions des modules logiciels. Ils sont présentés comme distincts, mais cette distinction est purement fonctionnelle. Ils pourraient tout aussi bien être regroupés selon toutes les combinaisons possibles en un ou plusieurs logiciels. Leurs fonctions pourraient aussi être au moins en partie micro programmées ou micro câblées dans des circuits intégrés dédiés, tels que des circuits numériques. Ainsi, en variante, l’ordinateur 22 pourrait être remplacé par un dispositif électronique composé uniquement de circuits numériques (sans programme d’ordinateur) pour la réalisation des mêmes actions.
Le dispositif 10 comporte ainsi tout d’abord un module logiciel 28, destiné à être exécuté par l’unité de traitement 24, de commande du dispositif d’aspiration 14 (s’il est prévu dans de dispositif de mesure 10), de la sortie d’air 16 (si elle est également prévue dans de dispositif de mesure 10) et du transducteur 20.
Il comporte en outre de façon optionnelle mais avantageuse un module logiciel 30, destiné à être exécuté par l’unité de traitement 24, de sélection, parmi les capteurs olfactifs 18 du dispositif de mesure 10, d’un sous-ensemble de capteurs sensibles à des composants volatils caractéristiques d’une empreinte olfactive recherchée. Ces composants volatils caractéristiques peuvent varier d’une application ou d’un fluide étudié à l’autre de sorte que la sélection de capteurs olfactifs réalisée par le module logiciel 30 peut varier elle aussi et être paramétrée. Le sous-ensemble sélectionné comporte par exemple M ≥ 1 capteur(s) olfactif(s), notamment avantageusement plusieurs capteurs olfactifs (M ≥ 2).
Le dispositif 10 comporte en outre un module logiciel 32, destiné à être exécuté par l’unité de traitement 24, pour extraire M sensorgrammes ou, plus précisément dans l’exemple non limitatif d’un système d’imagerie SPR, M signaux de réflectance respectivement représentatifs des interactions des M capteurs olfactifs sélectionnés avec les composés organiques volatils concernés à partir des valeurs de luminance propres à ces M capteurs olfactifs sélectionnés dans la séquence d’images S fournie par la caméra. Ces signaux de réflectance sont par exemple exprimés en pourcentage selon un ratio de valeurs de luminance obtenues avec une lumière polarisée transversale sur des valeurs de luminance obtenues avec une même lumière polarisée à 90 degrés pour chacun des M capteurs olfactifs sélectionnés.
La illustre les diagrammes temporels superposés d’une quarantaine de signaux de réflectance obtenus sur une durée d’environ 130 secondes selon un protocole de mesure rigoureux, impliquant une commande du dispositif d’aspiration 14 et de la sortie d’air 16, dans lequel :
  • les sites réactifs 18 sont tout d’abord exposés à un environnement fluidique de référence à fluide porteur sans présence des composés cibles d’un fluide à analyser au cours d’un premier état de référence PH1,
  • ils sont ensuite exposés au fluide à analyser au cours d’un deuxième état analytique d’adsorption PH2 déclenché par une injection maîtrisée de ce fluide dans la chambre de mesure 12, et
  • ils sont finalement exposés de nouveau à l’environnement fluidique de référence au cours d’un troisième état final de désorption PH3 par une évacuation maîtrisée du fluide à analyser hors de la chambre de mesure 12.
Dans ce cas relativement idéal, les trois états successifs peuvent être considérés comme connus a priori et les signaux de réflectance obtenus sont de bonne qualité. Le régime stationnaire d’équilibre n’est visiblement pas atteint en fin de deuxième état PH2 dans l’exemple de la parce que la désorption intervient un peu trop rapidement mais il aurait été atteint sans difficulté avec une adsorption un peu plus longue.
En revanche, la illustre les diagrammes temporels superposés d’une dizaine de signaux de réflectance obtenus sur une durée d’environ 50 secondes selon un protocole de mesure nettement moins rigoureux, par exemple « à l’approche », c’est-à-dire impliquant d’approcher le dispositif de mesure 10 du fluide à analyser sans commander le dispositif d’aspiration 14 et la sortie d’air 16. Dans ce cas moins idéal, les trois états successifs PH1, PH2, PH3 ne sont pas connus a priori, les signaux de réflectance obtenus sont de moins bonne qualité et le régime stationnaire d’équilibre ne semble jamais pouvoir être atteint.
C’est pourquoi un objet de la présente invention est de fournir un étiquetage temporel automatique indiquant un début et une fin d’au moins un état d’adsorption et un état de désorption relatifs aux signaux fournis par le module logiciel 32. Le dispositif 10 comporte donc un module logiciel 34, destiné à être exécuté par l’unité de traitement 24, pour déterminer l’évolution temporelle d’au moins une variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis par le module logiciel 32 et, à l’aide de cette évolution temporelle, fournir un étiquetage temporel indiquant un début et une fin d’au moins un état d’adsorption et un état de désorption relatifs aux signaux fournis. Le fonctionnement de ce module logiciel 34 sera détaillé en référence à la .
De façon connue en soi, le dispositif 10 comporte en outre un module logiciel 36, destiné à être exécuté par l’unité de traitement 24, de sélection d’une fenêtre temporelle d’analyse des M signaux de réflectance précités en vue d’en extraire M composantes d’une signature olfactive SIG représentative du fluide étudié. Dans l’état de la technique, cette sélection se fait sur la base d’une connaissance a priori des états PH1, PH2 et PH3 précités. La fenêtre temporelle est par exemple sélectionnée en fin d’adsorption PH2 et/ou en début de désorption PH3. Conformément à la présente invention, cette sélection se fait avantageusement sur la base de l’étiquetage temporel automatique réalisé par le module logiciel 34, par exemple à la fin de l’état d’adsorption et/ou au début de l’état de désorption temporellement étiquetés, et/ou en fonction d’autres états éventuellement étiquetés temporellement comme cela va être détaillé par la suite.
Le dispositif 10 comporte en outre un module logiciel 38, destiné à être exécuté par l’unité de traitement 24, d’obtention des M composantes de la signature olfactive précitée SIG à partir des M signaux de réflectance.
Un exemple de signature olfactive SIG à 19 composantes représentée en diagramme circulaire est illustré sur la , par exemple obtenue par une exécution séquentielle des modules logiciels 28 à 36, sur la base de signaux de réflectance tels que ceux des figures 3 et 4. Cette exécution séquentielle peut par ailleurs être répétée plusieurs fois pour obtenir plusieurs signatures olfactives d’un même fluide à analyser, ces signatures pouvant alors être statistiquement traitées, par exemple par moyenne ou autre, pour obtenir une signature olfactive finale améliorée.
Lorsque le transducteur 20 est un système à interférométrie de Mach-Zehnder, le module logiciel 32 est adapté de façon connue en soi pour extraire M signaux de décalages de phases au lieu des M signaux de réflectance précités. Ces signaux de décalages de phases sont par exemple exprimés en Radian. Il s’agit malgré tout de sensorgrammes également exploitables. Les modules logiciels 36 et 38 sont eux aussi simplement adaptés aux signaux de décalages de phases pour sélectionner la fenêtre temporelle appropriée et obtenir la signature olfactive.
Lorsque le transducteur 20 est un système NEMS ou MEMS, le module logiciel 32 est adapté de façon connue en soi pour extraire M signaux de décalages de fréquences de résonance au lieu des M signaux de réflectance précités. Ces signaux de décalages de fréquences de résonance sont par exemple exprimés en Hz. Il s’agit malgré tout de sensorgrammes également exploitables. Les modules logiciels 36 et 38 sont eux aussi simplement adaptés aux signaux de décalages de fréquences de résonance pour sélectionner la fenêtre temporelle appropriée et obtenir la signature olfactive.
La illustre le détail d’un fonctionnement possible du module logiciel 34 d’étiquetage temporel lorsqu’il est exécuté par l’unité de traitement 24. Dans cet exemple non limitatif, il est exécuté après obtention de M sensorgrammes complets dans une fenêtre temporelle de mesure s’étendant sur N échantillons successifs de chacun de ces M sensorgrammes fournis par le module logiciel 32 sous forme numérique. Ces N échantillons correspondent à N instants successifs de mesure ou à l’échantillonnage d’un signal électrique continu. Il s’agit d’un fonctionnement qui peut être qualifié de mode « post-traitement ». Dans ce mode de fonctionnement, il faut attendre plus de deux minutes avant de pouvoir traiter les sensorgrammes de la et un peu moins d’une minute pour ceux de la . On notera cependant qu’une simple adaptation du fonctionnement qui va maintenant être détaillé, à la portée de l’homme du métier, permet un étiquetage temporel en mode « temps réel », c’est-à-dire selon une exécution parallèle des deux modules logiciels 32, 34, et même plus globalement des modules logiciels 28 à 34, par laquelle le module logiciel 34 réalise et complète son étiquetage temporel au fur et à mesure qu’il reçoit les échantillons successifs de sensorgrammes fournis par le module logiciel 32. Dans ce mode en temps réel, le traitement spécifique lié à l’étiquetage évolutif peut s’étendre dans une échelle de temps de l’ordre de la seconde.
Au cours d’une première étape optionnelle de filtrage 100, les M sensorgrammes sont filtrés par un filtre passe-bas implémenté sous la forme d’un filtre numérique à réponse impulsionnelle finie ou infinie. Il s’agit de filtrer le bruit de mesure à hautes fréquences dans les signaux bruts tels que fournis par le module logiciel 32. Un filtre de Butterworth à réponse impulsionnelle finie du premier ordre et fréquence de coupure normalisée à 0,45 (i.e. valeur du ratio entre la fréquence de coupure et la fréquence d’échantillonnage égale à 0,45) convient. Notons SG
Figure pctxmlib-appb-M000006
 la matrice formée des M sensorgrammes filtrés de longueur temporelle échantillonnée N et SG
Figure pctxmlib-appb-M000007
 la matrice obtenue à partir de SG par un calcul de norme au sens du document de brevet WO 2020/141281 A1. Les M vecteurs lignes des matrices SG et SG sont les M sensorgrammes, respectivement filtrés et filtrés puis normés, de longueur N, tandis que leurs N vecteurs colonnes représentent les M valeurs prises par les M sensorgrammes, respectivement filtrés et filtrés puis normés, à chacun des N instants successifs d’échantillonnage t1 à tN.
Le calcul de la matrice de sensorgrammes normés SG est réalisé au cours d’une étape 102 suivante. Au cours de cette même étape, plusieurs signaux relatifs aux évolutions temporelles de variables estimées sur la base d’une combinaison de variations temporelles des sensorgrammes SG et d’une combinaison de variations temporelles des sensorgrammes normés SG sont calculés. Au moins l’un de ces signaux est avantageusement exploité pour fournir l’étiquetage temporel mentionné précédemment.
Un premier signal
Figure pctxmlib-appb-M000008
 de variation temporelle des sensorgrammes de la matrice SG est un écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante W et moyenné sur les M sensorgrammes SG. Il est représenté sous la forme d’un vecteur ligne. La fenêtre temporelle W est par exemple d’environ 0,5 secondes, soit une dizaine d’échantillons à une fréquence d’échantillonnage de 20 Hz.
Un deuxième signal
Figure pctxmlib-appb-M000009
 de variation temporelle des sensorgrammes normés de la matrice SG est un autre écart-type temporel calculé sur la fenêtre glissante W et moyenné sur les M sensorgrammes normés SG. Il est également représenté sous la forme d’un vecteur ligne. Il prend plus précisément ses valeurs dans l’espace [0,1]N, de sorte que l’on peut également définir un complément à 1 de ce deuxième signal, par exemple noté
Figure pctxmlib-appb-M000010
.
Un troisième signal
Figure pctxmlib-appb-M000011
 de variation temporelle des sensorgrammes de la matrice SG est une dérivée première instantanée moyennée sur les M sensorgrammes SG. Il est également représenté sous la forme d’un vecteur ligne.
Un quatrième signal
Figure pctxmlib-appb-M000012
 de variation temporelle des sensorgrammes de la matrice SG est une moyenne temporelle de la dérivée première d, par exemple calculée sur la fenêtre glissante W. Il est également représenté sous la forme d’un vecteur ligne.
Ensuite, au cours d’une étape 104, un écart-type maximal Δ de K premiers échantillons des sensorgrammes de la matrice SG est calculé :
Figure pctxmlib-appb-M000013
. Il est supposé pour cela que les K premiers échantillons considérés sont issus d’une exposition du dispositif électronique de mesure 10 à un environnement fluidique de référence prédéterminé, par exemple un environnement stable et sans présence de fluide à analyser. Cet environnement fluidique de référence prédéterminé est associé à une valeur prédéterminée d’écart-type maximal
Figure pctxmlib-appb-M000014
. K représente par exemple une à deux secondes des sensorgrammes SG, soit entre vingt et quarante échantillons à 20 Hz. Il en résulte que pour qu’un environnement soit considéré comme stable et de référence, il peut être jugé nécessaire et suffisant que les sensorgrammes présentent un écart-type
Figure pctxmlib-appb-M000015
 suffisamment faible (i.e. inférieur à
Figure pctxmlib-appb-M000016
) pendant suffisamment longtemps (i.e. pendant au moins K échantillons). Il apparaît qu’il n’est alors pas nécessaire d’avoir une connaissance a priori de cet environnement de référence. Il s’agit d'une hypothèse robuste, notamment parce que pour la majorité des applications de nez électronique, un air sans odeur est un air dans un environnement qui ne contient pas de source d’odeur, donc pas d’effluves variables, de sorte qu’il est caractérisé par un écart-type
Figure pctxmlib-appb-M000017
 faible.
Au cours d’un test suivant 106, la valeur de Δ est comparée à
Figure pctxmlib-appb-M000018
. Si
Figure pctxmlib-appb-M000019
, alors il est considéré que les conditions de mesure sont mauvaises, par exemple à cause d’un environnement trop bruité pour être considéré comme pouvant servir de référence, de sorte qu’il est mis fin (étape 108) à l’étiquetage temporel. Sinon, le procédé se poursuit par une séquence d’étapes 110 à 114 pour un étiquetage temporel du premier état référentiel PH1 d’exposition du dispositif électronique de mesure 10 à l’environnement fluidique de référence.
En variante, notamment lorsque le dispositif de mesure 10 est utilisé en continu sans maîtrise particulière sur l’environnement fluidique de référence, l’étiquetage temporel peut être simplement suspendu, ou mis en veille, le temps qu’il puisse être détecté une nouvelle fenêtre temporelle d’au moins K échantillons pendant laquelle l’écart-type
Figure pctxmlib-appb-M000020
 reste inférieur à
Figure pctxmlib-appb-M000021
. Il apparaît alors non seulement qu’il n’est pas nécessaire d’avoir une connaissance a priori de l’environnement de référence, mais qu’il n’est pas nécessaire non plus de contraindre que le dispositif de mesure 10 soit soumis à un tel environnement de référence dès le début de la mesure.
L’étape 110 consiste à déterminer le premier échantillon des sensorgrammes de la matrice SG, d’indice
Figure pctxmlib-appb-M000022
, pour lequel
Figure pctxmlib-appb-M000023
, où
Figure pctxmlib-appb-M000024
 est un coefficient de tolérance prédéfini, avantageusement strictement supérieur à 1, par exemple égal à 1,1.
Au cours de l’étape suivante 112, le premier état référentiel PH1 est temporellement étiqueté par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000025
 de longueur temporelle N défini de la façon suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000026
En d’autres termes, l’état référentiel PH1 s’étend de l’échantillon 1 à l’échantillon
Figure pctxmlib-appb-M000027
, c’est-à-dire tant que le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000028
 est à 1. Selon la variante précitée d’utilisation en continu du dispositif de mesure 10, le premier échantillon de l’état référentiel PH1 est le premier de la nouvelle fenêtre temporelle d’au moins K échantillons successifs pouvant être considérés comme issus d’un environnement suffisamment stable au sens de
Figure pctxmlib-appb-M000029
 pour constituer une référence.
Au cours de l’étape suivante 114, des initialisations optionnelles sont proposées pour la suite de l’étiquetage temporel, sur la base de l’état référentiel PH1 déjà étiqueté.
Une première initialisation optionnelle consiste à calculer un signal de décalage (de l’anglais « offset signal ») O
Figure pctxmlib-appb-M000030
 de l’état référentiel PH1. Ce signal O est représenté sous la forme d’un vecteur colonne et calculé de la façon suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000031
Ce signal de décalage est alors soustrait à chacun des vecteurs colonnes de la matrice SG.
Une deuxième initialisation, optionnelle également, consiste à définir plusieurs valeurs de seuils.
Une première valeur est un seuil pour l’écart-type
Figure pctxmlib-appb-M000032
 relatif aux sensorgrammes SG, visant à détecter l’état d’adsorption PH2 et l’état de désorption PH3. Ce seuil
Figure pctxmlib-appb-M000033
 est par exemple défini de la façon adaptative suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000034
Une deuxième valeur est un seuil pour la dérivée première moyennée temporellement
Figure pctxmlib-appb-M000035
 relative aux sensorgrammes SG, visant à détecter l’état d’adsorption PH2. Ce seuil
Figure pctxmlib-appb-M000036
 est par exemple défini de la façon adaptative suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000037
Une troisième valeur est un seuil pour la dérivée première moyennée temporellement
Figure pctxmlib-appb-M000038
 relative aux sensorgrammes SG, visant à détecter l’état de désorption PH3. Ce seuil
Figure pctxmlib-appb-M000039
 est par exemple défini de la façon adaptative suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000040
Une quatrième valeur est un seuil pour l’écart-type
Figure pctxmlib-appb-M000041
 relatif aux sensorgrammes normés SG, visant optionnellement à détecter un état de plus forte stabilité PH4. Ce seuil
Figure pctxmlib-appb-M000042
 est par exemple défini de la façon adaptative suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000043
Une cinquième valeur est un seuil pour l’écart-type
Figure pctxmlib-appb-M000044
 relatif aux sensorgrammes normés SG, visant optionnellement à détecter un état de présence d’odeur PH5. Ce seuil
Figure pctxmlib-appb-M000045
 est par exemple défini de la façon adaptative suivante :
Figure pctxmlib-appb-M000046
On peut en outre avantageusement définir plusieurs coefficients de tolérance relatifs à au moins une partie des seuils précités. Par exemple un coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000047
 s’applique sur le seuil
Figure pctxmlib-appb-M000048
 pour étiqueter les états d’adsorption et désorption PH2, PH3 ; un coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000049
 s’applique sur le seuil
Figure pctxmlib-appb-M000050
 pour étiqueter un état optionnel de plateau noté PH2’ ; un coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000051
 s’applique sur le seuil
Figure pctxmlib-appb-M000052
 pour étiqueter l’état d’adsorption PH2 ; un coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000053
 s’applique sur le seuil
Figure pctxmlib-appb-M000054
 pour étiqueter l’état de désorption PH3 ; un coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000055
 s’applique sur le seuil
Figure pctxmlib-appb-M000056
 pour étiqueter l’état de plus forte stabilité PH4 ; un coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000057
 s’applique sur le seuil
Figure pctxmlib-appb-M000058
 pour étiqueter l’état de présence d’odeur PH5. Tous ces coefficients de tolérance prédéfinis sont avantageusement strictement supérieurs à 1, par exemple égaux à 1,1, à l’exception du coefficient de tolérance
Figure pctxmlib-appb-M000059
 qui est avantageusement strictement inférieur à 1, par exemple égal à 0,9.
En variante, les cinq valeurs de seuils précités peuvent être définies par défaut de façon indépendante et prédéterminées, auquel cas il n’est pas nécessaire de définir des coefficients de tolérance.
Ensuite, au cours d’une étape 116, plusieurs signaux binaires de longueur temporelle N sont définis pour l’étiquetage des états PH2, PH2’, PH3, PH4 et PH5.
Selon un exemple non limitatif, un premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000060
 d’étiquetage combiné des états d’adsorption et désorption PH2, PH3 est défini de la façon suivante à partir de l’écart-type temporel
Figure pctxmlib-appb-M000061
 :
Figure pctxmlib-appb-M000062
Un deuxième signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000063
 d’étiquetage spécifique de l’état d’adsorption PH2 est défini de la façon suivante à partir de la dérivée première temporellement moyennée
Figure pctxmlib-appb-M000064
 :
Figure pctxmlib-appb-M000065
Un troisième signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000066
 d’étiquetage spécifique de l’état de désorption PH3 est défini de la façon suivante à partir de la dérivée première temporellement moyennée
Figure pctxmlib-appb-M000067
 :
Figure pctxmlib-appb-M000068
Quant à l’état optionnel de plateau PH2’, il peut être temporellement étiqueté directement par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000069
 de longueur temporelle N défini de la façon suivante à partir de l’écart-type temporel
Figure pctxmlib-appb-M000070
 :
Figure pctxmlib-appb-M000071
En d’autres termes, l’état de plateau PH2’ s’étend tant que le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000072
 est à 1.
L’état de plus forte stabilité PH4 peut être temporellement étiqueté directement par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000073
 de longueur temporelle N défini de la façon suivante à partir du complément à 1
Figure pctxmlib-appb-M000074
 de l’écart-type temporel normé
Figure pctxmlib-appb-M000075
 :
Figure pctxmlib-appb-M000076
En d’autres termes, l’état de plus forte stabilité PH4 s’étend tant que le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000077
 est à 1.
Enfin, l’état de présence d’odeur PH5 peut être temporellement étiqueté directement par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000078
 de longueur temporelle N défini de la façon suivante à partir du complément à 1
Figure pctxmlib-appb-M000079
 de l’écart-type temporel normé
Figure pctxmlib-appb-M000080
 :
Figure pctxmlib-appb-M000081
En d’autres termes, l’état de présence d’odeur PH5 s’étend tant que le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000082
 est à 1.
Au cours d’une étape 118 suivante, l’état d’adsorption PH2 peut être temporellement étiqueté par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000083
 de longueur temporelle N résultant d’une combinaison logique des premier et deuxième signaux binaires intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000084
 et
Figure pctxmlib-appb-M000085
. Un procédé de combinaison logique tel que celui de la peut par exemple être appliqué à cet effet.
Selon une première étape de test 200 de ce procédé de combinaison logique, il est vérifié qu’aucun des deux signaux binaires intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000086
 et
Figure pctxmlib-appb-M000087
 n’est nul sur toute la durée d’échantillonnage. Si c’est le cas, le procédé de combinaison logique passe à une autre étape de test 202.
L’étape de test 202 consiste à vérifier que le premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000088
 présente bien deux états temporels distincts à 1, l’un étant alors relatif à l’état d’adsorption PH2, l’autre à l’état de désorption PH3. Si ce n’est pas le cas, le procédé de combinaison logique passe à une étape finale d’étiquetage 204. Si c’est le cas, il passe à une autre étape finale d’étiquetage 206.
L’étape finale d’étiquetage 204 consiste à ne pas tenir compte du premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000089
 et à définir le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000090
 comme étant égal au deuxième signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000091
. Au contraire, l’étape finale d’étiquetage 206 consiste à tenir compte du premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000092
 et à définir le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000093
 comme étant égal à l’opération logique
Figure pctxmlib-appb-M000094
 ET
Figure pctxmlib-appb-M000095
, c’est-à-dire l’opération ET logique réalisée bit à bit sur ces deux signaux.
Si le résultat de l’étape 200 est qu’au moins l’un des deux signaux binaires intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000096
 et
Figure pctxmlib-appb-M000097
 est nul sur toute la durée d’échantillonnage, alors le procédé de combinaison logique passe à une étape de test 208 lors de laquelle il est vérifié si les deux signaux binaires intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000098
 et
Figure pctxmlib-appb-M000099
 sont nuls sur toute la durée d’échantillonnage.
Si c’est le cas, on passe à une étape 210 de fin d’étiquetage temporel (ou de mise en veille). Cette étape est similaire à l’étape 108 en ce qu’il est considéré que les conditions de mesure ne permettent pas d’identifier correctement des états d’adsorption et de désorption. Tous les autres signaux binaires d’étiquetage temporel sont mis à 0 au cours de cette étape 210.
Si l’un des deux signaux binaires intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000100
 et
Figure pctxmlib-appb-M000101
 n’est pas nul sur toute la durée d’échantillonnage, on passe à une nouvelle étape de test 212 au cours de laquelle il est vérifié si c’est le signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000102
 qui est nul sur toute la durée d’échantillonnage. Si c’est le cas, le procédé de combinaison logique passe à une étape finale d’étiquetage 214 identique à l’étape 204 :
Figure pctxmlib-appb-M000103
. Sinon, c’est que c’est le signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000104
 qui est nul sur toute la durée d’échantillonnage et le procédé passe à une nouvelle étape de test 216 identique à l’étape 202.
Cette étape 216 consiste donc à vérifier que le premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000105
 présente bien deux états temporels distincts à 1, l’un étant alors relatif à l’état d’adsorption PH2, l’autre à l’état de désorption PH3. Si ce n’est pas le cas, le procédé de combinaison logique passe à une étape de fin d’étiquetage temporel 218 identique à l’étape 210. Si c’est le cas, il passe à une étape finale d’étiquetage 220.
L’étape finale d’étiquetage 220 consiste à ne tenir compte que du premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000106
 pour définir le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000107
 comme étant égal à
Figure pctxmlib-appb-M000108
 jusqu’à la fin de son premier état temporel à 1, celui qui est précisément considéré comme relatif à l’état d’adsorption PH2.
Quelle que soit l’étape finale d’étiquetage 204, 206, 214 ou 220 par laquelle se termine le procédé de combinaison logique de la figure 7, l’état d’adsorption PH2 obtenu de la sorte à l’étape 118 du procédé d’étiquetage temporel de la figure 6 s’étend tant que le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000109
 est à 1.
Suite à l’étape 116 du procédé d’étiquetage temporel de la figure 6, l’état de désorption PH3 peut être temporellement étiqueté au cours d’une étape 120 par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000110
 de longueur temporelle N résultant d’une combinaison logique des premier et troisième signaux binaires intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000111
 et
Figure pctxmlib-appb-M000112
. Le procédé de combinaison logique de la figure 7 peut également être appliqué à cet effet en remplaçant le signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000113
 par
Figure pctxmlib-appb-M000114
. Ainsi, appliquées aux signaux
Figure pctxmlib-appb-M000115
 et
Figure pctxmlib-appb-M000116
, l’étape finale d’étiquetage 204 fournit le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000117
, l’étape finale d’étiquetage 206 fournit le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000118
, l’étape finale d’étiquetage 214 fournit le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000119
 et l’étape finale d’étiquetage 220 fournit le signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000120
 en le définissant comme étant égal à
Figure pctxmlib-appb-M000121
 à partir du début de son deuxième état temporel à 1, celui qui est précisément considéré comme relatif à l’état de désorption PH3, mais nul en deçà.
A l’issue des étapes 116, 118 et 120, les six états définis précédemment PH1, PH2, PH2’, PH3, PH4 et PH5 sont étiquetés temporellement par leurs signaux binaires respectifs
Figure pctxmlib-appb-M000122
,
Figure pctxmlib-appb-M000123
,
Figure pctxmlib-appb-M000124
,
Figure pctxmlib-appb-M000125
,
Figure pctxmlib-appb-M000126
 et
Figure pctxmlib-appb-M000127
. Un septième état PH6, pouvant être qualifié d’état odorant, peut être défini comme débutant avec l’état d’adsorption PH2 et se terminant avec l’état de désorption PH3. Il est étiqueté en conséquence par un signal binaire
Figure pctxmlib-appb-M000128
.
La illustre en partie inférieure le résultat qui peut être obtenu sur des sensorgrammes proches de ceux de la , c’est-à-dire selon un protocole de mesure rigoureusement maîtrisé. Ces signaux sont visibles en partie supérieure de la et il apparaît clairement que le régime stationnaire d’équilibre est atteint avant la désorption, contrairement à l’exemple de la . Les valeurs binaires hautes des différents états sont elles-mêmes différenciées en abscisses dans le diagramme temporel inférieur de la pour distinguer plus clairement les différents états, mais ce choix n’a qu’un intérêt illustratif sans être contraignant : la valeur binaire haute est par exemple à 0,2 pour l’état PH1, à 0,4 pour l’état PH2, à 0,6 pour l’état PH2’, à 0,8 pour l’état PH3, à 1 pour l’état PH4, à 1,5 pour l’état PH5 et à 1,25 pour l’état PH6. Les sept états précités sont tous temporellement étiquetés.
On notera que bien que les états de plateau PH2’ et de plus forte stabilité PH4 soient corrélés, ils sont malgré tout étiquetés de façon assez différente parce qu’ils ne sont pas évalués sur les mêmes signaux : les signaux SG pour l’état de plateau PH2’ et les signaux normés SG pour l’état de plus forte stabilité PH4. Ils présentent donc une certaine complémentarité. L’état de plateau PH2’ étant inclus dans celui de plus forte stabilité PH4, on peut en déduire que sa détection est plus exigeante.
On notera également que bien que les états de présence d’odeur PH5 et odorant PH6 soient corrélés, ils sont malgré tout étiquetés de façon assez différente parce qu’ils ne sont pas non plus évalués sur les mêmes signaux : les signaux SG pour l’état odorant PH6 et les signaux normés SG pour l’état de présence d’odeur PH5. Ils présentent donc eux aussi une certaine complémentarité. Ils démarrent toutefois à peu près en même temps, au début de l’état d’adsorption.
On notera enfin la présence de quelques artéfacts. Les étiquetages des états PH3 et PH5 prennent ponctuellement et accidentellement leurs valeurs binaires hautes pendant le premier état de référence PH1, tandis que l’état de plateau PH2’ est visiblement instable.
Suite aux étapes 116, 118 et 120, il peut donc être avantageusement proposé une dernière étape optionnelle 122 de suppression des artéfacts éventuels. Ces artéfacts sont dus soit à des gigues (de l’anglais « jitters ») des signaux binaires d’étiquetage temporel en dehors des états actifs correspondants, soit à des discontinuités de ces signaux dans les états actifs qu’ils doivent étiqueter. On définit donc pour cela deux paramètres de seuils, l’un de seuil minimal
Figure pctxmlib-appb-M000129
 pour imposer la longueur minimale d’un état actif dans un signal binaire d’étiquetage de cet état (i.e. élimination des gigues de valeur binaire haute), l’autre de seuil maximal
Figure pctxmlib-appb-M000130
 pour imposer la longueur maximale d’une discontinuité à l’intérieur d’un état actif dans un signal binaire d’étiquetage de cet état (i.e. élimination des discontinuités à valeur binaire basse). Ainsi, sur tous les signaux d’étiquetage temporel
Figure pctxmlib-appb-M000131
,
Figure pctxmlib-appb-M000132
,
Figure pctxmlib-appb-M000133
,
Figure pctxmlib-appb-M000134
,
Figure pctxmlib-appb-M000135
,
Figure pctxmlib-appb-M000136
 et
Figure pctxmlib-appb-M000137
 obtenus aux étapes 116, 118 et 120, on applique successivement ces deux seuils
Figure pctxmlib-appb-M000138
 et
Figure pctxmlib-appb-M000139
 pour, d’une part, ne conserver que des états actifs de longueurs supérieures ou égales à
Figure pctxmlib-appb-M000140
 et, d’autre part, remettre à valeur binaire haute les discontinuités de longueurs inférieures ou égales à
Figure pctxmlib-appb-M000141
. Pour l’essentiel, cette façon de procéder permet de supprimer les artéfacts éventuels.
La figure 9 illustre un détail grossi de signaux d’étiquetage temporel avant (en partie supérieure) et après (en partie inférieure) suppression des artéfacts, par exemple pour des valeurs de
Figure pctxmlib-appb-M000142
 et
Figure pctxmlib-appb-M000143
 égales à cinq échantillons. Un premier artéfact A1 est constitué d’une gigue dans un premier signal binaire d’étiquetage temporel. Il est éliminé parce que cette gigue ne dépasse pas la longueur minimale
Figure pctxmlib-appb-M000144
. Un deuxième artéfact est constitué d’une discontinuité dans l’état actif d’un deuxième signal binaire d’étiquetage temporel. Elle est éliminée parce qu’elle n’atteint pas la longueur maximale
Figure pctxmlib-appb-M000145
.
La illustre en conséquence le résultat qui peut être obtenu après exécution de l’étape 122 sur l’exemple de la . Les sept états précités sont tous temporellement étiquetés et il n’y a plus d’artéfacts.
La illustre le résultat qui peut être obtenu par exécution du procédé d’étiquetage temporel de la sur les sensorgrammes de la . Il convient de remarquer que l’état de plateau PH2’ n’est pas détecté et donc étiqueté.
La illustre le résultat qui peut être obtenu par exécution du procédé d’étiquetage temporel de la sur les sensorgrammes de la . Il convient de remarquer également que l’état de plateau PH2’ n’est pas détecté et donc étiqueté. Mais malgré des conditions de mesure beaucoup moins rigoureuses et maîtrisées que dans l’exemple précédent, on notera que six des sept états prédéfinis sont identifiés et étiquetés, ce qui témoigne d’une capacité à caractériser malgré tout le fluide à analyser.
Il apparaît clairement qu’un dispositif électronique de mesure multisensorielle tel que celui décrit précédemment permet de faciliter la caractérisation d’un fluide par sa capacité à étiqueter temporellement au moins des états d’adsorption et désorption sans nécessiter de maîtrise préalable des expositions successives du dispositif à un fluide de référence et au fluide à analyser. Par une étude astucieuse d’au moins une combinaison de variations temporelles des sensorgrammes, que ces variations soient des écarts-types et/ou des dérivées premières et/ou autres, cet étiquetage peut se faire de façon automatique et sans connaissance a priori. Un fonctionnement à la demande ou en continu est alors envisageable. De plus, la caractérisation du fluide est plus aisée lorsqu’elle se fait sur la base d’un tel étiquetage parce qu’il facilite le choix de la fenêtre temporelle d’extraction de sa signature olfactive.
On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment. Celui-ci est particulièrement complet et performant mais des variantes plus simples sont envisageables.
Notamment, en variante, l’étiquetage temporel des états d’adsorption et désorption PH2, PH3 pourrait se faire soit sur la base uniquement du premier signal binaire intermédiaire
Figure pctxmlib-appb-M000146
, soit sur la base uniquement des deuxième et troisième signaux intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000147
 et
Figure pctxmlib-appb-M000148
, sans combinaison logique de ces signaux. En variante également, les deuxième et troisième signaux intermédiaires
Figure pctxmlib-appb-M000149
 et
Figure pctxmlib-appb-M000150
 pourraient être définis à partir de la dérivée première instantanée d au lieu de la moyenne temporelle de cette dérivée première instantanée d. Par ailleurs, il convient de noter que l’étiquetage temporel automatique des états PH1, PH2’, PH4, PH5 et PH6 est optionnel.
En variante également, la variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis n’est pas nécessairement un écart-type ou une dérivée première. Il peut s’agir d’une variable statistique autre ou d’une dérivée n-ième,
Figure pctxmlib-appb-M000151
.
Il apparaîtra plus généralement à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention au mode de réalisation exposé 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 (10)

  1. Dispositif électronique (10) de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide, comportant :
    • au moins un capteur olfactif (18) conçu pour :
      • interagir avec plusieurs composés susceptibles d’être présents dans le fluide,
      • fournir plusieurs signaux (SG, SG) représentatifs d’une présence de ces composés organiques dans le fluide ; et
    • un processeur (24, 28, 30, 32, 34, 36, 38) de traitement des signaux fournis (SG, SG) pour l’obtention d’une caractérisation (SIG) de la composition du fluide ;
    caractérisé en ce que le processeur (24, 28, 30, 32, 34, 36, 38) est programmé (34) pour :
    • déterminer l’évolution temporelle d’au moins une variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis (SG, SG) ; et
    • à l’aide de cette évolution temporelle, fournir un étiquetage temporel indiquant au moins :
      • un début et une fin d’un état d’adsorption (PH2), et
      • un début et une fin d’un état de désorption (PH3),
    relatifs aux signaux fournis (SG, SG).
  2. Dispositif électronique (10) de mesure multisensorielle selon la revendication 1, dans lequel le processeur (24, 28, 30, 32, 34, 36, 38) est programmé (34) pour :
    • fournir l’étiquetage temporel par comparaison de ladite au moins une variable estimée à au moins un seuil ; et
    • calculer ledit au moins un seuil sur la base de variations temporelles des signaux fournis (SG, SG) au cours d’un état référentiel (PH1) d’exposition dudit au moins un capteur olfactif (18) à un environnement fluidique de référence.
  3. Dispositif électronique (10) de mesure multisensorielle selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite au moins une variable estimée comporte au moins l’un des éléments de l’ensemble constitué de :
    • un écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis (SG, SG) ;
    • une dérivée première instantanée moyennée sur les signaux fournis (SG, SG) ; et
    • une dérivée première temporellement moyennée calculée sur la fenêtre glissante et moyennée sur les signaux fournis (SG, SG).
  4. Dispositif électronique (10) de mesure multisensorielle selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les signaux fournis (SG, SG) comportent au moins l’un des éléments de l’ensemble constitué de :
    • un premier ensemble de signaux temporels, appelés sensorgrammes (SG), caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés du fluide et ledit au moins un capteur olfactif (18) ; et
    • un deuxième ensemble de signaux temporels normés, appelés sensorgrammes normés (SG), obtenus à partir des sensorgrammes (SG) du premier ensemble et par calcul à chaque instant de mesure ou d’échantillonnage d’une norme du vecteur formé par les valeurs prises par les sensorgrammes du premier ensemble à cet instant.
  5. Procédé de mesure multisensorielle d’adsorption et désorption de composés présents dans un fluide, à l’aide d’un dispositif électronique (10) comportant :
    • au moins un capteur olfactif (18) conçu pour :
      • interagir avec plusieurs composés susceptibles d’être présents dans le fluide,
      • fournir plusieurs signaux (SG, SG) représentatifs d’une présence de ces composés organiques dans le fluide ; et
    • un processeur (24, 28, 30, 32, 34, 36, 38) de traitement des signaux fournis (SG, SG) pour l’obtention d’une caractérisation de la composition du fluide ;
    le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes, réalisées par exécution du processeur :
    • déterminer (102) l’évolution temporelle d’au moins une variable estimée sur la base d’une combinaison de variations temporelles des signaux fournis (SG, SG) ;
    • à l’aide de cette évolution temporelle, fournir (112, 114, 116, 118, 120, 122) un étiquetage temporel indiquant au moins :
      • un début et une fin d’un état d’adsorption (PH2), et
      • un début et une fin d’un état de désorption (PH3),
    relatifs aux signaux fournis (SG, SG).
  6. Procédé de mesure multisensorielle selon la revendication 5, comportant la fourniture (112) d’un étiquetage temporel d’un état référentiel (PH1) d’exposition dudit au moins un capteur olfactif (18) à un environnement fluidique de référence ne contenant pas les composants dont l’adsorption et la désorption sont à mesurer, cet étiquetage temporel étant défini de la façon suivante :
    • début de l’état référentiel (PH1) au premier échantillon des signaux fournis (SG, SG) ; et
    • fin de l’état référentiel (PH1) dès qu’un écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis (SG, SG) est supérieur ou égal à un seuil référentiel prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel sur K premiers échantillons des signaux fournis (SG, SG), avec
      Figure pctxmlib-appb-M000152
      .
  7. Procédé de mesure multisensorielle selon la revendication 6, dans lequel l’étiquetage temporel des états d’adsorption (PH2) et de désorption (PH3) est défini :
    • pour l’état d’adsorption (PH2) : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état d’adsorption par une valeur binaire haute, ce signal binaire résultant d’une combinaison logique :
      • d’un premier signal binaire intermédiaire
        Figure pctxmlib-appb-M000153
         à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis (SG, SG) pour lequel l’écart-type temporel calculé sur une fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur à un seuil d’adsorption/désorption prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel pendant l’état référentiel (PH1), et
      • d’un deuxième signal binaire intermédiaire
        Figure pctxmlib-appb-M000154
         à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis (SG, SG) pour lequel une dérivée première moyennée sur les signaux fournis est supérieure à un seuil d’adsorption prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cette dérivée première pendant l’état référentiel (PH1) ;
    • pour l’état de désorption (PH3) : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de désorption par une valeur binaire haute, ce signal binaire résultant d’une combinaison logique :
      • du premier signal binaire intermédiaire
        Figure pctxmlib-appb-M000155
        , et
      • d’un troisième signal binaire intermédiaire
        Figure pctxmlib-appb-M000156
         à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis (SG, SG) pour lequel la dérivée première moyennée sur les signaux fournis est inférieure à un seuil de désorption prédéfini comme étant proportionnel à un minimum atteint par cette dérivée première pendant l’état référentiel (PH1) ;
    et dans lequel l’écart-type temporel et la dérivée première sont calculés sur des signaux temporels, appelés sensorgrammes (SG), caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés du fluide et ledit au moins un capteur olfactif (18).
  8. Procédé de mesure multisensorielle selon la revendication 7, comportant la fourniture (116) d’un étiquetage temporel d’un état de plateau (PH2’) défini par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de plateau par une valeur binaire haute, ce signal binaire étant à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis (SG, SG) pour lequel l’écart-type temporel calculé sur la fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est inférieur ou égal à un seuil de plateau prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel pendant l’état référentiel (PH1).
  9. Procédé de mesure multisensorielle selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, comportant la fourniture (116) d’un étiquetage temporel d’états de plus forte stabilité (PH4) et de présence d’odeur (PH5) défini :
    • pour l’état de plus forte stabilité (PH4) : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de plus forte stabilité par une valeur binaire haute, ce signal binaire étant à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis (SG, SG) pour lequel un complément à 1 d’un écart-type temporel normé calculé sur la fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur à un seuil de plus forte stabilité prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel normé pendant toute la durée des signaux fournis ; et
    • pour l’état de présence d’odeur (PH5) : par un signal binaire d’étiquetage temporel indiquant l’état de présence d’odeur par une valeur binaire haute, ce signal binaire étant à valeur binaire haute pour tout échantillon des signaux fournis (SG, SG) lequel le complément à 1 de l’écart-type temporel normé calculé sur la fenêtre glissante et moyenné sur les signaux fournis est supérieur à un seuil de présence d’odeur prédéfini comme étant proportionnel à un maximum atteint par cet écart-type temporel normé pendant l’état référentiel (PH1) ;
    et dans lequel l’écart-type temporel normé est calculé sur des signaux temporels normés, appelés sensorgrammes normés (SG), obtenus à partir de signaux temporels non normés (SG) caractéristiques d’une cinétique d’interactions entre les composés du fluide et ledit au moins un capteur olfactif (18) et par calcul à chaque instant de mesure ou d’échantillonnage d’une norme du vecteur formé par les valeurs prises par les signaux temporels non normés.
  10. Programme d’ordinateur (28, 30, 32, 34, 36, 38) téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support (26) lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur (24), caractérisé en ce qu’il comprend des instructions pour l’exécution des étapes d’un procédé de mesure multisensorielle selon l’une quelconque des revendications 5 à 9, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur (22) apte à traiter des signaux (SG, SG) représentatifs d’une présence de composés organiques dans un fluide, fournis par au moins un capteur olfactif (18), pour l’obtention d’une caractérisation de la composition du fluide.
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