WO2023194487A1 - Procédé de rectification de la luminosité d'une image numérique - Google Patents

Procédé de rectification de la luminosité d'une image numérique Download PDF

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WO2023194487A1
WO2023194487A1 PCT/EP2023/059034 EP2023059034W WO2023194487A1 WO 2023194487 A1 WO2023194487 A1 WO 2023194487A1 EP 2023059034 W EP2023059034 W EP 2023059034W WO 2023194487 A1 WO2023194487 A1 WO 2023194487A1
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digital image
food
brightness
rectifying
wavelength
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Guillaume Bathelet
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Caliper
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G—PHYSICS
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
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    • G01N33/02—Food
    • G01N33/025—Fruits or vegetables

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of digital image processing. More particularly, the invention relates to a method for rectifying the brightness of a digital image, in order to allow better evaluation of the surface condition of a food for example, via an imaging method. hyperspectral image produced from one or more rectified digital images.
  • Hyperspectral imaging is a known technique, making it possible to identify the physical characteristics of the surface of an object in a non-destructive way. To do this, the light reflected by an object is broken down into several spectral bands. The light intensity of each spectral band is subsequently measured using photosensitive sensors, arranged in matrix form.
  • hyperspectral imaging allows the detection of foreign bodies such as shells or other residues, present in pasta.
  • hyperspectral imaging also makes it possible to automatically evaluate the quality of an apple harvest. More precisely, the ripening state of the apples is quantified according to their reflectance properties.
  • hyperspectral imaging makes it possible to detect greening on the surface of potatoes. Specifically, greening is quantified to avoid an abnormal amount of alkaloids that deteriorate the flavor of the potato and can also present some toxicity when their concentration exceeds the mourning of 200 mg per kilo.
  • Hyperspectral imaging is therefore a known and recognized technique in the field of the food industry, for quickly and precisely assessing the quality of food production.
  • the precision of the measurements made depends directly on the reflectance properties of the food studied.
  • the reflectance properties of a food vary depending on its nature, its surface condition as well as the angle at which it is illuminated.
  • complex shape we mean a food with a three-dimensional shape, delimited by one or more rounded or substantially rounded edges, such as an apple, a potato, a grain of rice or others.
  • the invention aims to resolve this technical problem, by proposing a method for rectifying the brightness of a digital image of at least one food of complex shape, digital image acquired by a hyperspectral imaging device.
  • the invention proposes a method for rectifying the brightness of a digital image, implementing the following steps:
  • digital image we mean an image composed of a multitude of pixels, the light intensity of each pixel being proportional to the quantity of light perceived by a photosensitive sensor of the optical detection device.
  • the digital image is formed from the light intensities measured by the photosensitive sensors, at a specific wavelength called the observation wavelength.
  • step b) of the method according to the invention the distance between each photosensitive sensor and the object observed by the optical detection device is measured via a telemetric method, at a length d
  • the wave also specific and called telemetric wavelength.
  • the observation wavelength is chosen such that the reflectance properties of the observation wavelength depend or vary depending on the chemical composition of the surface of the observed object.
  • depend we mean that the reflectance properties of the observation wave vary significantly, so that the optical detection device can detect these variations.
  • the variations in the reflectance properties of the observation wavelength are considered to be significant, when the light intensity of said observation wavelength reflected by the observed object, varies positively or negatively by more than 10%, 20%, 30% or 40% relative to the light intensity of the observation wavelength illuminating said object.
  • the observation wavelength is selected so that the amount of light of the observation wavelength reflected by the surface of said food, varies according to its state of maturity or its state of decomposition or according to the presence of a pathogenic agent on its surface.
  • the observation wavelength aims to make it possible to optically assess the quality of a food based on its surface condition.
  • the observation wavelength is chosen according to the nature of the food, so that the value of the intensity of said wavelength varies positively or negatively, by more than 10%, 20%, 30% or 40%, after the surface of the food is covered by a fungus or after the appearance of an appearance defect on the surface of said food.
  • appearance defect we mean an appearance or color of the food that does not conform to a production standard.
  • the telemetric wavelength is chosen according to the nature of the food, so that the reflectance properties of the telemetric wavelength do not depend or do not do not vary significantly, depending on the state of the surface of the observed object.
  • the telemetric wavelength is chosen so that its intensity does not vary by more than 2%, 5% or 10%, after the surface of the food is covered by a parasitic fungus or else contains an appearance defect as defined above.
  • the intensity of the telemetric wavelength reflected by said surface does not vary by more than 2%, or 5% or 10%.
  • step a) and step b By making these remarkable choices of wavelengths during step a) and step b), the intensity of the pixels composing the digital image, acquired during step a), are rectified or corrected from the distance measurements carried out during step b), so that the variations in intensity of the wavelength observation on the surface of the observed object, due to the reliefs of said object, are corrected or compensated from the measurements taken during step b). In this way, a more precise and faithful digital image of the surface condition of the object observed is obtained at the end of step c).
  • the rectification process according to the invention makes it possible to obtain a digital image, reflecting more faithfully the chemical composition of the surface condition of an object or food, when said object has a marked geometry.
  • geometric we mean a non-planar surface.
  • the method according to the invention therefore offers a digital image processing solution, particularly suitable and efficient for identifying the quality of a food for example, quickly and non-invasively.
  • an analyzer is present in front of the photosensitive sensors of the optical detection device, the analyzer is able to polarize the light reflected by the object in at least four directions different, and at least one photosensitive sensor of the optical detection device is illuminated by light polarized by the analyzer at a single angle, and the Stokes parameters of the light reflected by the object are calculated from the digital image rectified following step c).
  • the analyzer allows the optical detection device to simultaneously acquire four polarized images of the same object reflecting light in the direction of said optical detection device, each image being polarized in a single direction.
  • the Stokes parameters are calculated from a digital image which has been previously corrected during step c) of the rectification process according to the invention.
  • those skilled in the art can subsequently carry out known digital processing of the image acquired by the optical detection device, in order to make apparent mainly or only the diffuse reflection of the observation wavelength on the surface of the food.
  • those skilled in the art can process the digital image in order to minimize or subtract from said image the light rays reflected on the surface of the food according to a specular reflection phenomenon.
  • the invention thus makes it possible to obtain better quality digital images of food, moving for example on a conveyor. From these better quality digital images, those skilled in the art can naturally carry out a finer and more complete analysis of the foods moving on the conveyor, in order to allow the implementation of a subsequent stage of food selection. which is more efficient.
  • the invention allows the calculation of the Stokes parameters, from digital images of foods of complex shape and/or of unknown nature, obtained during step c) of weighting of the method rectification according to the invention.
  • complex shape we mean a food with a three-dimensional shape, delimited by one or more rounded or substantially rounded edges, such as an apple, a potato, a grain of rice or others.
  • the calculation of the stock parameters makes it possible to detect the nature or the change in composition of the surface of the food, independently of the direction of incidence of the observation wavelength on the food.
  • the observation wavelength is between 350 nm and 2300 nm or between 400 nm and 1900 nm.
  • the telemetric wavelength is between 500 nm and 1600 nm or between 500 nm and 1000 nm, when one wishes to model the geometry of the surface of the observed object.
  • modelling we mean here the act of measuring the geometry of the surface of the observed object.
  • the observation wavelength is of the order of 850 nm, when one wishes to identify the state of ripening of the surface of an apple for example.
  • the telemetric wavelength is preferably of the order of 750 nm, when we wish to identify the reliefs on the surface of the apple.
  • the observation wavelength is of the order of 1550 nm, when one wishes to identify the level of germination on the surface of a potato for example.
  • the telemetry wavelength is of the order of 650 nm, when we wish to identify the reliefs on the surface of the potato.
  • the observation wavelength is between 1300 nm and 1500 nm or between 550 nm and 800 nm, preferably between 800 nm and 900 nm, preferably of the order of 850 nm.
  • the observation wavelength is of the order of 750 nm, when one wishes to identify the presence of a bacteria on the surface of a tomato for example.
  • the telemetric wavelength is of the order of 532 nm, when we wish to identify the reliefs on the surface of the tomato.
  • the observation wavelength is of the order of 1,550 nm, when one wishes to identify the presence of blast disease on the surface of a grain of rice for example.
  • the telemetric wavelength is of the order of 900 nm, when we wish to identify the reliefs on the surface of the rice grain.
  • the observation wavelength is of the order of 532 nm, when one wishes to identify the presence of penicillium digitatum on the surface of a lemon for example.
  • the telemetry wavelength is of the order of 640 nm, when we wish to identify the reliefs on the surface of the lemon.
  • observation wavelength depends on the food observed in order to identify the state of maturation of the food and/or the presence of an agent. pathogen on the surface of said food.
  • the reflectance of the observation wavelength varies depending on the state of organic decomposition of the object and/or the presence of one or more species of pathogens on the surface of said object, and the reflectance of the telemetric wavelength does not vary depending on the state of organic decomposition of the object and/or the presence of one or more species of agents pathogens on the surface of said object.
  • the light intensity of a pixel constituting the digital image is modified proportionally to the distance measured between the photosensitive sensor associated with said pixel and the surface of the object illuminating said photosensitive sensor.
  • the surface of the observed object is virtually flattened so that the reflectance properties of the observation wavelength depend little or not on the geometry of the surface of the object illuminated by said observation wavelength.
  • the light intensity of a pixel constituting the digital image is modified proportionally to the value of the angle of inclination between a photosensitive sensor associated with said pixel and the surface of the object illuminating the photosensitive sensor.
  • This variant embodiment of the invention allows more precise rectification of the brightness of the digital image so that it depends little or not on the geometry of the object observed.
  • the weighting of the light intensity of the digital image also depends on the angle of incidence of the light coming from the object.
  • This variant embodiment of the invention also allows more precise rectification of the brightness of the digital image so that it depends as little as possible on the geometry of the object observed.
  • the distances between the surface of the object and the photosensitive sensors are measured using a laser beam.
  • the digital image is acquired in a length range excluding the wavelength range of highest intensity of the laser beam.
  • steps a) and b) of the method described above can be reversed or carried out simultaneously.
  • each method according to the invention is implemented by selecting a different observation wavelength, so as to be able to produce a hyperspectral digital image, each spectrum being associated with a wavelength of specific observation or at a single observation wavelength range.
  • This embodiment can be particularly relevant when one wishes to identify different surface states of the object or food observed.
  • the invention also relates to a device for hyperspectral digital imaging of an object, comprising a device for acquiring a digital image of an object by said acquisition device, the acquisition device comprising several photosensitive sensors capable of forming a digital image of said object, and a telemetric measuring device of the distance between the object and several photosensitive sensors of the acquisition device, a control unit composed of a storage module and a module calculation, the control unit being connected to the device for acquiring a digital image as well as to the telemetric measuring device, the storage module comprises code instructions for the execution of a process for rectifying the brightness of a digital image as described above.
  • an analyzer is present in front of the photosensitive sensors of the optical detection device, the analyzer is capable of polarizing the light reflected by the object, in at least four different directions, and at least one sensor photosensitive is illuminated by light polarized by the analyzer at a single angle, and the storage module includes code instructions for executing a method of rectifying the brightness of a digital image as described above .
  • the telemetric measuring device comprises an optoelectronic system of the lidar type or the like.
  • FIG. 1 illustrates a longitudinal section of a hyperspectral digital imaging device according to the invention, observing a potato from a first observation angle
  • FIG. 2 illustrates a longitudinal section of a hyperspectral digital imaging device according to the invention, observing a potato from a second observation angle;
  • FIG. 3 illustrates a variant embodiment of the hyperspectral digital imaging device represented by Figure 1, comprising an analyzer placed in front of the photosensitive sensors of the optical detection device.
  • the invention proposes a method for rectifying the brightness of digital images, making it possible to significantly reduce measurement artifacts linked to the geometry of an object, so as to increase the quality as well as the precision of a hyperspectral imaging process carried out from said digital images.
  • FIG. 1 illustrates a hyperspectral digital imaging device 2 according to the invention.
  • the hyperspectral digital imaging device consists of a spectrograph 4 consisting of an optical diffraction grating 6 positioned upstream of a digital image acquisition device 8.
  • the digital image acquisition device 8 comprises several photosensitive sensors, arranged in the form of a matrix. Each photosensitive sensor 10 is capable of measuring variations in light intensity of a light spectrum coming from the optical diffraction grating 6.
  • the hyperspectral digital imaging device 2 also comprises a telemetric measuring device 12, associated with the spectrograph 4, so as to be able to measure the distance between each photosensitive sensor 10 and the surface of an object positioned in front of the spectrograph 4.
  • the object is a food, more precisely a potato 14.
  • the telemetric measuring device 12 and the spectrograph 4 are secured to the same support 16 in order to facilitate distance measurements between the potato 14 and photosensitive sensors.
  • the hyperspectral digital imaging device 2 also includes a control unit 18, composed of a storage module 20 and a calculation module 22.
  • the control unit 18 is connected to the spectrograph 4 as well as to the telemetric measuring device 12.
  • the term “connected” means the possibility for the control unit to exchange information with the spectrograph 4 and the telemetric measuring device 12.
  • the spectrograph 4 comprises a photodetector marketed by the company Sony, under the reference SWIR IMX990.
  • the photodetector features a detection range of 400 nm to 1750 nm.
  • the telemetric measuring device 12 is also a device marketed by the company Sony, under the reference IMX556 “Time of Flight Sensor”.
  • the sensitivity of this sensor is in a wavelength range between 500 nm and 940 nm.
  • the storage module 20 includes code instructions for executing a process for rectifying the brightness of a digital image, acquired via the spectrograph 4 described above.
  • the rectification method according to the invention implements a first step of acquiring a digital image of an object positioned opposite the spectrograph 4.
  • the digital image is made up of a multitude of light intensity measurements, carried out by the photosensitive sensors 10, at an observation wavelength selected by the spectrograph.
  • the observation wavelength is selected so that the reflectance of said observation wavelength, on the surface of the potato 14, depends on the chemical composition of the skin of the potato. potato.
  • the telemetric measuring device 12 measures the distance between the surface of the potato 14 observed and the photosensitive sensors 10 of the spectrograph 4. The distance measurements are carried out at a telemetric wavelength, the reflectance of which does not vary significantly depending on the chemical composition of the potato surface.
  • the light intensity of the pixels composing the digital image, acquired by the spectrograph 4 during the first step of the rectification process is weighted as a function of the distances measured between the photosensitive sensors and the surface of the potato observed, distances measured by the telemetric measuring device 12 during the second step of the method described above.
  • the intensity of the pixels composing the digital image acquired during the first step is rectified during the third step of the process, so that the variations in intensity of the observation wavelength on the surface of the observed potato, due to the reliefs of said potato, are corrected or compensated from the measurements taken during the second step of the process.
  • the image thus rectified can subsequently be analyzed according to a hyperspectral imaging process known from the state of the art, in order to identify the chemical composition on the surface of the potato observed, in a more precise manner. precise compared to usual hyperspectral imaging techniques.
  • the invention also relates to a method for calibrating the hyperspectral digital imaging device 2 described above.
  • the calibration method implements a first step of acquiring a digital image of a flat surface object, according to the present example a potato, positioned opposite the spectrograph 4 as illustrated in the figure 1, so that the surface of the potato is perpendicular to the optical axis 24 of the spectrograph 4.
  • the object is illuminated by a light beam at a wavelength observation according to the invention.
  • a correlation is established between the variation in light intensity of the digital images acquired by the spectrograph 4, as a function of the variation in the angle of inclination of the potato with respect to -screw of the optical axis 24 of the spectrograph.
  • the calibration process can also be implemented by modifying the distance between the potato 14 and the spectrograph 4, in order to allow finer rectification of the luminosity of a digital image according to the invention as a function of its position with respect to the spectrograph.
  • table 1 below offers wavelength choices, depending on the object observed and the surface condition that we wish to detect:
  • an analyzer 26 is positioned in front of the photosensitive sensors 10 of the digital image acquisition device 8 which is visible in Figure 1.
  • the analyzer 26 is interposed between the optical diffraction grating 6 and the photosensitive sensors 10.
  • the analyzer 26 is capable of polarizing the light reflected by the potato 14, in at least four different directions, and at least one photosensitive sensor 10 is illuminated by light polarized by the analyzer 26, in a single polarization angle.
  • the four directions of polarization mentioned above can be separated by an angle of between 30° and 50°, preferably of the order of 45°
  • the spectrograph 4 illustrated in Figure 3 can for example be marketed by the company SONY, under the reference “Pregieus IMX253MZR”.
  • the invention also relates to a method for calibrating the hyperspectral digital imaging device 2, as illustrated in Figure 3, reproducing the calibration method described above.
  • This calibration method differs from the previous one in that, during the first step of acquiring a digital image, the values of the Stokes parameters are calculated from the acquired digital image of the potato , for a target area of the potato surface.
  • the target zone corresponds to a surface of the potato which is secant to the optical axis of the digital image acquisition device 8 and forms a known angle with said axis, in this case an angle whose value is 90 °.
  • Said calibration process allows the creation of databases specific to each type of food.
  • the databases thus obtained can serve as reference values to assess the quality and/or conformity of a food.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de rectification de la luminosité d'une image numérique. Le procédé de rectification met en oeuvre les étapes suivantes : a) acquisition d'une image numérique d'un objet (14) par l'intermédiaire d'un dispositif de détection optique comprenant des capteurs photosensibles (10), l'image numérique est formée à partir de mesures de variations d'intensité lumineuses à une longueur d'onde d'observation dont la réflectance varie en fonction de la composition chimique de la surface dudit objet (14); b) mesure de la distance entre la surface de l'objet (14) et les capteurs photosensibles (10), les mesures de distance sont réalisées à une longueur d'onde télémétrique dont la réflectance ne dépend pas de la composition chimique de la surface de l'objet (14); c) pondération de l'intensité lumineuse de l'image acquise par le dispositif de détection optique lors de l'étape a), en fonction des distances mesurées lors de l'étape b).

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique
Domaine technique auquel se rapporte l'invention
[01] La présente invention concerne le domaine technique du traitement d’images numériques. Plus particulièrement, l’invention concerne un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique, afin de permettre une meilleure évaluation de l’état de surface d’un aliment par exemple, par l’intermédiaire d’une méthode d’imagerie hyperspectrale réalisée à partir d’une ou de plusieurs images numériques rectifiées.
Arrière-plan technologique
[02] L’imagerie hyperspectrale est une technique connue, permettant d’identifier les caractéristiques physiques de la surface d’un objet de façon non destructive. Pour ce faire, la lumière réfléchie par un objet est décomposée en plusieurs bandes spectrales. L’intensité lumineuse de chaque bande spectrale est par la suite mesurée par l’intermédiaire de capteurs photosensibles, agencés sous forme matricielle.
[03] En comparant le spectre lumineux enregistré par chaque pixel à des spectres lumineux connus, il est alors possible d’identifier localement la composition chimique de la surface de l’objet.
[04] Cette technique d’analyse est couramment utilisée dans l’industrie agroalimentaire, notamment sur les lignes de productions à grande vitesse, afin de réaliser des mesures quantitatives ainsi que qualitatives des aliments produits. Par exemple, l’imagerie hyperspectrale permet la détection de corps étrangers tels que des coquilles ou autres résidus, présents dans des pâtes alimentaires. [05] Selon un autre exemple, l’imagerie hyperspectrale permet également d’évaluer de façon automatisée la qualité d’une récolte de pommes. Plus précisément, l’état de maturation des pommes est quantifié en fonction de leurs propriétés de réflectances.
[06] Selon un autre exemple, l’imagerie hyperspetrale permet de détecter le verdissement à la surface de pomme de terre. Plus précisément, le verdissement est quantifié pour éviter une quantité anormale d’alcaloïdes qui détériorent la saveur de la pomme de terre et peuvent également présenter une certaine toxicité lorsque leur concentration dépasse le deuil de 200 mg par kilo.
[07] L’imagerie hyperspectrale est donc une technique connue et reconnue dans le domaine de l’industrie alimentaire, pour évaluer de façon rapide et précise la qualité d’une production alimentaire. Néanmoins, la précision des mesures réalisée dépend directement des propriétés de réflectance de l'aliment étudié. Or, les propriétés de réflectance d’un aliment varient selon sa nature, son état de surface ainsi que de l’angle sous lequel il est éclairé.
[08] Dans l'industrie agroalimentaire, il est habituel de déplacer les aliments sur des tapis roulants, les aliments se présentent alors de façon aléatoire aux dispositifs d'imagerie hyperspectrale positionnés au-dessus desdits tapis.
[09] Il a été observé que les mesures réalisées par ce type de dispositif sont incomplètes, voire faussées, au niveau des bords des aliments présentant une forme complexe. Par « forme complexe », on entend un aliment de forme tridimensionnelle, délimité par un ou plusieurs bords arrondis ou sensiblement arrondis, tel qu’une pomme, une pomme de terre, un grain de riz ou autres.
[10] L’invention vise à résoudre ce problème technique, en proposant un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique d’au moins un aliment de forme complexe, image numérique acquise par un dispositif d'imagerie hyperspectrale.
Objet de l’invention
[11] Pour cela, l’invention propose un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique, mettant en œuvre les étapes suivantes :
[12] a) acquisition d’une image numérique d’un objet, par l’intermédiaire d’un dispositif de détection optique comprenant des capteurs photosensibles, l’image numérique est formée à partir de mesures de variations d’intensité lumineuses, réalisées par les capteurs photosensibles du dispositif d’identification optique, à une longueur d’onde d’observation dont la réflectance varie en fonction de la composition chimique de la surface dudit objet ;
[13] b) mesure de la distance entre la surface de l’objet et les capteurs photosensibles du dispositif de détection optique, les mesures de distance sont réalisées à une longueur d’onde télémétrique dont la réflectance ne dépend pas ou peu de la composition chimique de la surface de l’objet ;
[14] c) pondération de l’intensité lumineuse de l’image acquise par le dispositif de détection optique lors de l’étape a), en fonction des distances mesurées lors de l’étape b).
[15] Par les termes « image numérique », on entend une image composée d’une multitude de pixels, l’intensité lumineuse de chaque pixel étant proportionnelle à la quantité de lumière perçue par un capteur photosensible du dispositif de détection optique.
[16] Ainsi, lors de l’étape a) décrite ci-dessus, l’image numérique est formée à partir des intensités lumineuses mesurées par les capteurs photosensibles, à une longueur d’onde spécifique nommée longueur d’onde d’observation.
[17] Lors de l’étape b) du procédé selon l’invention, la distance entre chaque capteur photosensible et l’objet observé par le dispositif de détection optique est mesurée par l’intermédiaire d’un procédé télémétrique, à une longueur d’onde également spécifique et nommée longueur d’onde télémétrique.
[18] De façon remarquable, la longueur d’onde d’observation est choisie de manière à ce que les propriétés de réflectance de la longueur d’onde d’observation dépendent ou varient en fonction de la composition chimique de la surface de l’objet observé. Par le terme « dépendre », on entend le fait que les propriétés de réflectance de l’onde d’observation varient de façon significative, de sorte que le dispositif de détection optique puisse détecter ces variations.
[19] Selon l’invention, les variations des propriétés de réflectance de la longueur d’onde d’observation sont considérées comme étant significatives, lorsque l’intensité lumineuse de ladite longueur d’onde d’observation réfléchie par l’objet observé, varie positivement ou négativement de plus de 10%, 20%, 30% ou 40% par rapport à l’intensité lumineuse de la longueur d’onde d’observation éclairant ledit objet.
[20] Par exemple, lorsque l’objet observé par le dispositif de détection optique est un aliment, la longueur d’onde d’observation est sélectionnée de manière à ce que la quantité de lumière de la longueur d’onde d’observation réfléchie par la surface dudit aliment, varie selon son état de maturité ou son état de décomposition ou bien en fonction de la présence d’un agent pathogène à sa surface. En d’autres termes, la longueur d’onde d’observation vise à permettre d’évaluer optiquement la qualité d’un aliment à partir de son état de surface.
[21] De préférence, la longueur d’onde d’observation est choisie selon la nature de l’aliment, de sorte que la valeur de l’intensité de ladite longueur d’onde varie positivement ou négativement, de plus de 10%, 20%, 30% ou 40%, après que la surface de l’aliment soit recouverte par un champignon ou bien après l’apparition d’un défaut d’aspect à la surface dudit aliment. Par les termes « défaut d’aspect », on entend une apparence ou bien une couleur de l’aliment non conforme à un standard de production.
[22] Selon une autre caractéristique remarquable de l’invention, la longueur d’onde télémétrique est choisie selon la nature de l’aliment, de manière à ce que les propriétés de réflectance de la longueur d’onde télémétrique ne dépendent pas ou ne varient pas de façon significative, selon l’état de la surface de l’objet observé. Par les termes « de façon significative », on entend une variation des propriétés de réflectance de la longueur d’onde télémétrique qui est inférieure à 5% de l’intensité lumineuse de la longueur d’onde télémétrique éclairant l’objet.
[23] De préférence, la longueur d’onde télémétrique est choisie de sorte que son intensité ne varie pas de plus de 2%, 5% ou 10%, après que la surface de l’aliment soit recouverte par un champignon parasite ou bien comporte un défaut d’aspect tel que défini ci-dessus. En d’autres termes, en présence ou en absence du champignon parasite ou du défaut d’aspect à la surface de l’aliment, l’intensité de la longueur d’onde télémétrique réfléchie par ladite surface ne varie pas plus de 2%, ou de 5% ou de 10%.
[24] En effectuant ces choix remarquables de longueurs d’onde lors de l’étape a) et de l’étape b), l’intensité des pixels composant l’image numérique, acquise lors de l’étape a), sont rectifiés ou corrigés à partir des mesures de distance réalisées lors de l’étape b), afin que les variations d’intensité de la longueur d’onde d’observation à la surface de l’objet observé, dues aux reliefs dudit objet, soient corrigées ou compensées à partir des mesures réalisées lors de l’étape b). De cette façon, une image numérique plus précise et plus fidèle de l’état de surface de l’objet observé est obtenue à l’issue de l’étape c).
[25] Ainsi, le procédé de rectification selon l’invention permet l’obtention d’une image numérique, reflétant plus fidèlement la composition chimique de l’état de surface d’un objet ou d’un aliment, lorsque ledit objet présente une géométrie marquée. Par le terme « géométrie », on entend une surface non plane. Le procédé selon l’invention propose donc une solution de traitement d’image numérique, particulièrement adaptée et performante pour identifier la qualité d’un aliment par exemple, de façon rapide et non invasive.
[26] Selon une variante de réalisation, lors de l’étape a), un analyseur est présent devant les capteurs photosensibles du dispositif de détection optique, l’analyseur est apte à polariser la lumière réfléchie par l’objet selon au moins quatre directions différentes, et au moins un capteur photosensible du dispositif de détection optique est éclairé par une lumière polarisée par l’analyseur selon un unique angle, et les paramètres de Stokes de la lumière réfléchie par l’objet sont calculés à partir de l’image numérique rectifiée à la suite à l’étape c).
[27] Autrement dit, l’analyseur permet au dispositif de détection optique d’acquérir simultanément quatre images polarisées, d’un même objet réfléchissant de la lumière en direction dudit dispositif de détection optique, chaque image étant polarisée selon une unique direction.
[28] En d’autres termes, les paramètres de Stokes sont calculés à partir d’une image numérique qui a été préalablement corrigée lors de l’étape c) du procédé de rectification selon l’invention. En procédant ainsi, il a été constaté de façon surprenante que les valeurs des paramètres de Stokes calculées sont plus précises ou reflètes plus fidèlement l’état de surface de l’aliment, en particulier au niveau de ses bords visibles sur l’image numérique.
[29] De façon avantageuse, à partir des paramètres de Stokes calculés ci-dessus, l’homme du métier peut par la suite réaliser des traitements numérique connus de l’image acquise par le dispositif de détection optique, afin de rendre apparent principalement ou uniquement la réflexion diffuse de la longueur d’onde d’observation à la surface de l’aliment. En d’autres termes, à partir des paramètres de Stokes, l’homme du métier peut traiter l’image numérique afin de minimiser ou bien de soustraire de ladite image les rayons lumineux réfléchis à la surface de l’aliment selon un phénomène de réflexion spéculaire. L’invention permet ainsi l’obtention d’images numériques d’aliments, défilant par exemple sur un convoyeur, de meilleures qualités. À partir de ces images numériques de meilleure qualité, l’homme du métier peut naturellement procéder à une analyse plus fine et plus complète des aliments se déplaçant sur le convoyeur, afin de permettre la mise en œuvre d’une étape ultérieure de sélection des aliments qui soit plus efficiente.
[30] Selon un autre avantage, l’invention permet le calcul des paramètres de stokes, à partir d’images numériques d’aliments de forme complexe et/ou de nature inconnue, obtenues lors de l’étape c) de pondération du procédé de rectification selon l’invention.
[31] Par « forme complexe », on entend un aliment de forme tridimensionnelle, délimité par un ou plusieurs bords arrondis ou sensiblement arrondis, tel qu’une pomme, une pomme de terre, un grain de riz ou autres.
[32] En particulier, le calcul des paramètres de stock permet de détecter la nature ou bien le changement de composition de la surface de l’aliment, indépendamment de la direction d’incidence de la longueur d’onde d’observation sur l’aliment.
[33] De préférence, la longueur d’onde d’observation est comprise entre 350 nm et 2 300 nm ou entre 400 nm et 1 900 nm.
[34] De préférence, la longueur d’onde télémétrique est comprise entre 500 nm et 1 600 nm ou entre 500 nm et 1000 nm, lorsqu’on souhaite modéliser la géométrie de la surface de l’objet observé. Par le terme « modéliser », on entend ici le fait de mesurer la géométrie de la surface de l’objet observé.
[35] Selon une variante de réalisation, la longueur d’onde d’observation est de l’ordre de 850 nm, lorsqu’on souhaite identifier l’état de maturation de la surface d’une pomme par exemple. La longueur d’onde télémétrique est de préférence de l’ordre de 750 nm, lorsqu’on souhaite identifier les reliefs à la surface de la pomme.
[36] Selon une variante de réalisation, la longueur d’onde d’observation est de l’ordre de 1 550 nm, lorsqu’on souhaite identifier le niveau de germination à la surface d’une pomme de terre par exemple. La longueur d’onde télémétrique est de l’ordre de 650 nm, lorsqu’on souhaite identifier les reliefs à la surface de la pomme de terre.
[37] Selon une variante de réalisation, la longueur d’onde d’observation est comprise entre 1 300 nm et 1 500 nm ou entre 550 nm et 800 nm, de préférence entre 800 nm et 900 nm, de préférence de l’ordre de 850 nm.
[38] Selon une variante de réalisation, la longueur d’onde d’observation est de l’ordre de 750 nm, lorsqu’on souhaite identifier la présence d’une bactérie à la surface d’une tomate par exemple. La longueur d’onde télémétrique est de l’ordre de 532 nm, lorsqu’on souhaite identifier les reliefs à la surface de la tomate.
[39] Selon une variante de réalisation, la longueur d’onde d’observation est de l’ordre de 1 550 nm, lorsqu’on souhaite identifier la présence de pyriculariose à la surface d’un grain de riz par exemple. La longueur d’onde télémétrique est de l’ordre de 900 nm, lorsqu’on souhaite identifier les reliefs à la surface du grain de riz.
[40] Selon une variante de réalisation, la longueur d’onde d’observation est de l’ordre de 532 nm, lorsqu’on souhaite identifier la présence de pénicillium digitatum à la surface d’un citron par exemple. La longueur d’onde télémétrique est de l’ordre de 640 nm, lorsqu’on souhaite identifier les reliefs à la surface du citron.
[41] Les exemples mentionnés ci-dessus ne sont pas limitatifs. L’homme du métier peut ainsi choisir d’autres longueurs d’onde d’observation en fonction de l’état ou des défauts qu’il souhaite identifier sur un objet ou un aliment.
[42] Il ressort de ces différents exemples que le choix de la longueur d’onde d’observation dépend de l’aliment observé afin d’identifier l’état de maturation de l’aliment et/ou bien la présence d’un agent pathogène à la surface dudit aliment.
[43] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, la réflectance de la longueur d’onde d’observation varie selon l’état de décomposition organique de l’objet et/ou de la présence d’une ou de plusieurs espèces d’agents pathogènes à la surface dudit objet, et la réflectance de la longueur d’onde télémétrique ne varie pas selon l’état de décomposition organique de l’objet et/ou de la présence d’une ou de plusieurs espèces d’agents pathogènes à la surface dudit objet. [44] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape c), l’intensité lumineuse d’un pixel constituant l’image numérique est modifiée proportionnellement à la distance mesurée entre le capteur photosensible associé audit pixel et la surface de l’objet éclairant ledit capteur photosensible. De façon avantageuse, en corrigeant ainsi l’intensité lumineuse des pixels constituant l’image numérique, on aplanit virtuellement la surface de l’objet observé de sorte que les propriétés de réflectance de la longueur d’onde d’observation dépendent peu ou pas de la géométrie de la surface de l’objet éclairé par ladite longueur d’onde d’observation. On limite ou supprime ainsi les artéfacts des mesures réalisées à partir de la longueur d’onde d’observation, visant à estimer la qualité de la surface d’un objet, de préférence d’un aliment, artéfacts dus à la forme particulière ou irrégulière de l’aliment.
[45] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape c), l’intensité lumineuse d’un pixel constituant l’image numérique est modifiée proportionnellement à la valeur de l’angle d’inclinaison entre un capteur photosensible associé audit pixel et la surface de l’objet éclairant le capteur photosensible. Cette variante de réalisation de l’invention permet une rectification plus précise de la luminosité de l’image numérique afin que celle-ci dépende peu ou pas de la géométrie de l’objet observé.
[46] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape c), la pondération de l’intensité lumineuse de l’image numérique dépend également de l’angle d’incidence de la lumière provenant de l’objet. Cette variante de réalisation de l’invention permet également une rectification plus précise de la luminosité de l’image numérique afin que celle-ci dépende le moins possible de la géométrie de l’objet observé.
[47] Selon un autre mode de réalisation de l’invention, lors de l’étape b), les distances entre la surface de l’objet et les capteurs photosensibles sont mesurées à l’aide d’un faisceau laser. De préférence, l’image numérique est acquise dans une plage de longueur excluant la plage de longueur d’onde de plus forte intensité du faisceau laser.
[48] Selon une variante de réalisation, les étapes a) et b) du procédé décrit ci- dessus peuvent être inversées ou bien réalisées simultanément.
[49] Selon une autre variante de réalisation, plusieurs procédés identiques à celui de l’invention peuvent être mis en oeuvre de manière à permettre la rectification d’une image numérique de type hyperspectrale. En d’autres termes, chaque procédé selon l’invention est mis en oeuvre en sélectionnant une longueur d’onde d’observation différente, de sorte à pouvoir réaliser une image numérique hyperspectrale, chaque spectre étant associé à une longueur d’onde d’observation spécifique ou bien à une plage de longueurs d’onde d’observation unique. Ce mode de réalisation peut être particulièrement pertinent lorsqu’on souhaite identifier différents états de surface de l’objet ou de l’aliment observé.
[50] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation mentionnées ci-dessus peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
[51] L’invention concerne également, un dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale d’un objet, comprenant un dispositif d’acquisition d’une image numérique d’un objet par ledit dispositif d’acquisition, le dispositif d’acquisition comprenant plusieurs capteurs photosensibles aptes à former une image numérique dudit objet, et un dispositif de mesure télémétrique de la distance entre l’objet et plusieurs capteurs photosensibles du dispositif d’acquisition, une unité de contrôle composée d’un module de mémorisation et d’un module de calcul, l’unité de contrôle étant connectée au dispositif d’acquisition d’une image numérique ainsi qu’au dispositif de mesure télémétrique, le module de mémorisation comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique tel que décrit ci-dessus.
[52] Selon une variante de réalisation, un analyseur est présent devant les capteurs photosensibles du dispositif de détection optique, l’analyseur est apte à polariser la lumière réfléchie par l’objet, selon au moins quatre directions différentes, et au moins un capteur photosensible est éclairé par une lumière polarisée par l’analyseur selon un unique angle, et le module de mémorisation comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique tel que décrit ci-dessus.
[53] De préférence, le dispositif de mesure télémétrique comprend un système optoélectronique de type lidar ou similaire.
Description des figures [54] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisations préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
[55] [Fig. 1] illustre une coupe longitudinale d’un dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale selon l’invention, observant une pomme de terre selon un premier angle d’observation;
[56] [Fig. 2] illustre une coupe longitudinale d’un dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale selon l’invention, observant une pomme de terre selon un deuxième angle d’observation ;
[57] [Fig. 3] illustre une variante de réalisation du dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale représenté par la figure 1 , comprenant un analyseur placé devant les capteurs photosensibles du dispositif de détection optique.
Description détaillée de l’invention
[58] Pour rappel, l’invention propose un procédé de rectification de la luminosité d’images numériques, permettant de réduire de façon significative les artéfacts de mesure liés à la géométrie d’un objet, de manière à accroître la qualité ainsi que la précision d’un procédé d’imagerie hyperspectrale réalisé à partir desdites images numériques.
[59] La figure 1 illustre un dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale 2 selon l’invention. Le dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale se compose d’un spectrographe 4 constitué d’un réseau de diffraction optique 6 positionné en amont d’un dispositif d’acquisition d’images numériques 8. Le dispositif d’acquisition d’images numériques 8 comprend plusieurs capteurs photosensibles, agencés sous forme de matrice. Chaque capteur photosensible 10 est apte à mesurer les variations d’intensité lumineuse d’un spectre lumineux provenant du réseau de diffraction optique 6.
[60] Le dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale 2 comprend également un dispositif de mesure télémétrique 12, associé au spectrographe 4, de manière à pouvoir mesurer la distance entre chaque capteur photosensible 10 et la surface d’un objet positionné devant le spectrographe 4. Selon le présent exemple, l’objet est un aliment, plus précisément une pomme de terre 14. De préférence, le dispositif de mesure télémétrique 12 et le spectrographe 4 sont solidaires d’un même support 16 afin de faciliter les mesures de distance entre la pomme de terre 14 et les capteurs photosensibles.
[61] Le dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale 2 comprend également une unité de contrôle 18, composée d’un module de mémorisation 20 et d’un module de calcul 22. L’unité de contrôle 18 est connectée au spectrographe 4 ainsi qu’au dispositif de mesure télémétrique 12. Par le terme « connecté », on entend la possibilité pour l’unité de contrôle d’échanger des informations avec le spectrographe 4 et le dispositif de mesure télémétrique 12.
[62] Selon le présent exemple, le spectrographe 4 comprend un photodétecteur commercialisé par la société Sony, sous la référence SWIR IMX990. Le photodétecteur se caractérise par une plage de détection comprise entre 400 nm et 1 750 nm.
[63] Le dispositif de mesure télémétrique 12 est également un dispositif commercialisé par la société Sony, sous la référence IMX556 « Time of Flight Sensor ». La sensibilité de ce capteur est comprise dans une plage de longueur d’onde comprise entre 500 nm et 940 nm.
[64] De façon remarquable, le module de mémorisation 20 comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique, acquise par l’intermédiaire du spectrographe 4 décrit ci-dessus.
[65] Le procédé de rectification selon l’invention met en œuvre une première étape d’acquisition d’une image numérique, d’un objet positionné en vis-à-vis du spectrographe 4.
[66] L’image numérique se compose d’une multitude de mesures d’intensité lumineuses, réalisées par les capteurs photosensibles 10, à une longueur d’onde d’observation sélectionnée par le spectrographe. Selon le présent exemple, la longueur d’onde d’observation est sélectionnée de sorte que la réflectance de ladite longueur d’onde d’observation, à la surface de la pomme de terre 14, dépend de la composition chimique de la peau de la pomme de terre.
[67] Par le terme « dépendre », on entend le fait que les propriétés de réflectance de l’onde lumineuse d’observation varient de façon significative, de sorte que le dispositif de détection optique puisse détecter ces variations. Selon le présent exemple, les variations d’intensité lumineuse sont considérées comme significatives, lorsque la valeur de ces variations est égale ou supérieure à 1% ou supérieure à 5%.
[68] Selon une deuxième étape du procédé de rectification selon l’invention, le dispositif de mesure télémétrique 12 mesure la distance entre la surface de la pomme de terre 14 observée et les capteurs photosensibles 10 du spectrographe 4. Les mesures de distance sont réalisées à une longueur d’onde télémétrique, dont la réflectance ne varie pas de façon significative selon la composition chimique de la surface de la pomme de terre.
[69] Par les termes « de façon significative », on entend une variation de l’intensité de la longueur d’onde télémétrique inférieure à 1% ou inférieure à 5%.
[70] Selon une troisième étape du procédé de rectification, l’intensité lumineuse des pixels composant l’image numérique, acquise par le spectrographe 4 lors de la première étape du procédé de rectification, est pondérée en fonction des distances mesurées entre les capteurs photosensibles et la surface de la pomme de terre observée, distances mesurées par le dispositif de mesure télémétrique 12 lors de la deuxième étape du procédé décrite ci-dessus.
[71] En effectuant ces choix remarquables de longueur d’onde d’observation et de longueur d’onde télémétrique, lors des deux premières étapes du procédé selon l’invention, l’intensité des pixels composant l’image numérique acquise lors de la première étape est rectifiée lors de la troisième étape du procédé, de sorte que les variations d’intensité de la longueur d’onde d’observation à la surface de la pomme de terre observée, dues aux reliefs de ladite pomme de terre, soient corrigées ou compensées à partir des mesures réalisées lors de la deuxième étape du procédé.
[72] À l’issue de la troisième étape du procédé de rectification, une image numérique plus précise et plus fidèle de l’état de surface de la pomme de terre observée est obtenue, en particulier lorsque la surface de la pomme de terre observée est en relief. En d’autres termes, le procédé de rectification selon l’invention permet de réduire de façon significative les artéfacts de mesure liés à la surface irrégulière de la pomme de terre.
[73] Il est à noter que la première étape et la deuxième étape peuvent être inversées ou réalisées simultanément. [74] L’image ainsi rectifiée peut par la suite être analysée selon un procédé d’imagerie hyperspectrale connu de l’état de la technique, afin d’identifier la composition chimique à la surface de la pomme de terre observée, de façon plus précise par rapport aux techniques d’imagerie hyperspectrale habituelles.
[75] L’invention concerne également un procédé de calibrage du dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale 2 décrit ci-dessus. Le procédé de calibrage met en œuvre une première étape d’acquisition d’une image numérique d’un objet de surface plane, selon le présent exemple une pomme de terre, positionnée en vis-à-vis du spectrographe 4 comme illustré par la figure 1 , de sorte que la surface de la pomme de terre soit perpendiculaire à l’axe optique 24 du spectrographe 4. Lors de l’acquisition de l’image numérique, l’objet est éclairé par un faisceau lumineux à une longueur d’onde d’observation selon l’invention.
[76] Lors d’une deuxième étape illustrée par la figure 2, la pomme de terre 14 est inclinée d’un angle connu par rapport à l’axe optique 24 du spectrographe. Sans modifier paramètres d’observation du spectrographe 4, une deuxième image numérique de la pomme de terre est acquise par le spectrographe.
[77] Lors d’une troisième étape, une corrélation est établie entre la variation d’intensité lumineuse des images numériques acquises par le spectrographe 4, en fonction de la variation de l’angle d’inclinaison de la pomme de terre vis-à-vis de l’axe optique 24 du spectrographe.
[78] Les trois étapes décrites ci-dessus peuvent être reproduites pour des angles d’inclinaison différents entre la pomme de terre 14 et l’axe optique 24 du spectrographe, de manière à obtenir un ensemble de corrélation entre l’intensité lumineuse mesurée par les capteurs photosensibles du spectrographe et l’inclinaison de la surface de l’objet vis-à-vis du spectrographe.
[79] Ces corrélations sont par la suite enregistrées dans le module de mémorisation du dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale 2 selon l’invention, de manière à permettre une rectification ou correction plus précise de la luminosité d’une image numérique lors de la troisième étape du procédé de rectification décrit ci-dessus.
[80] Selon une variante de réalisation, le procédé de calibrage peut également être mis en œuvre en modifiant la distance entre la pomme de terre 14 et le spectrographe 4, afin de permettre une rectification plus fine de la luminosité d’une image numérique selon l’invention en fonction de sa position vis-à-vis du spectrog raphe.
[81] À titre d’exemple non limitatif, le tableau 1 ci-dessous propose des choix de longueur d’onde, selon l’objet observé et l’état de surface que l’on souhaite détecter :
[82] [Tableaux 1]
Figure imgf000016_0001
[83] Selon une autre variante de réalisation de l’invention, illustrée par la figure 3, un analyseur 26 est positionné devant les capteurs photosensibles 10 du dispositif d’acquisition d’images numériques 8 qui est visible sur la figure 1. De préférence, l’analyseur 26 est interposé entre le réseau de diffraction optique 6 et les capteurs photosensibles 10.
[84] L’analyseur 26 est apte à polariser la lumière réfléchie par la pomme de terre 14, selon au moins quatre directions différentes, et au moins un capteur photosensible 10 est éclairé par une lumière polarisée par l’analyseur 26, selon un unique angle de polarisation.
[85] À titre d’exemple non limitatif, les quatre directions de polarisation mentionnées ci-dessus peuvent être écartées d’un angle compris entre 30° et 50°, de préférence de l’ordre de 45° [86] Le spectrographe 4 illustré par la figure 3 peut par exemple être commercialisé par la société SONY, sous la référence « Pregieus IMX253MZR ».
[87] L’invention concerne également un procédé de calibrage du dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale 2, tel qu’illustré par la figure 3, reproduisant le procédé de calibrage décrit ci-dessus.
[88] Ce procédé de calibrage se distingue du précédent en ce que, lors de la première étape d’acquisition d’une image numérique, les valeurs des paramètres de Stokes sont calculées à partir de l’image numérique acquise de la pomme de terre, pour une zone cible de la surface de la pomme de terre. La zone cible correspond à une surface de la pomme de terre qui est sécante à l’axe optique du dispositif d’acquisition d’images numériques 8 et forme avec ledit axe un angle connu, dans le cas présent un angle dont la valeur est 90°.
[89] Les valeurs des paramètres de Stokes ainsi calculées sont enregistrées dans une base de données, de manière à être corrélées à la valeur de l’angle formé entre l’axe optique du dispositif d’acquisition d’images numériques 8 et la surface de la pomme de terre 14.
[90] La deuxième et la troisième étape décrites ci-dessus, sont par la suite mises en œuvre de la même façon.
[91] Ledit procédé de calibrage permet la réalisation de bases de données, propre à chaque type d’aliment. Les bases de données ainsi obtenues peuvent servir de valeurs de référence pour évaluer la qualité et/ou la conformité d’un aliment.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique, caractérisé en ce que les étapes suivantes sont mises en œuvre : a) acquisition d’une image numérique d’un aliment (14) par l’intermédiaire d’un dispositif de détection optique comprenant des capteurs photosensibles (10), l’image numérique est formée à partir de mesures de variations d’intensité lumineuses, réalisées par les capteurs photosensibles (10), à une longueur d’onde d’observation dont la réflectance varie selon l’état de décomposition et/ou de maturation de la surface dudit aliment (14) ; b) mesure de la distance entre la surface de l’aliment (14) et les capteurs photosensibles (10) du dispositif de détection optique, les mesures de distance sont réalisées à une longueur d’onde télémétrique dont la réflectance ne dépend pas de l’état de décomposition et/ou de maturation de la surface dudit aliment (14) ; c) pondération de l’intensité lumineuse de l’image acquise par le dispositif de détection optique lors de l’étape a), en fonction des distances mesurées lors de l’étape b).
[Revendication 2] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la longueur d’onde d’observation est choisie selon la nature de l’aliment (14), de sorte que l’intensité de ladite longueur d’onde décroît de plus de 10%, lorsque la surface de l’aliment est recouverte par un champignon ou bien que la surface de l’aliment comporte un défaut d’aspect.
[Revendication 3] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur d’onde télémétrique est choisie selon la nature de l’aliment (14), de sorte que son intensité ne varie pas de plus de 2%, lorsque la surface de l’aliment est recouverte par un champignon parasite ou bien que la surface de l’aliment comporte un défaut d’aspect.
[Revendication 4] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lors de l’étape a), un analyseur (26) est présent devant les capteurs photosensibles (10) du dispositif de détection optique, l’analyseur est apte à polariser la lumière réfléchie par l’aliment (14) selon au moins quatre directions différentes, et au moins un capteur photosensible est éclairé par une lumière polarisée par l’analyseur selon un unique angle, et en ce que les paramètres de Stokes de la lumière réfléchie par l’aliment (14) sont calculés à partir de l’image numérique rectifiée à la suite de l’étape c).
[Revendication 5] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors des étapes c), l’intensité lumineuse d’un pixel constituant l’image numérique est modifiée proportionnellement à la distance mesurée entre le capteur photosensible (10) associé audit pixel et la surface de I’ aliment (14) éclairant ledit capteur photosensible.
[Revendication 6] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon la revendication 5, caractérisé en ce que lors de l’étape c), l’intensité lumineuse d’un pixel constituant l’image numérique est modifiée proportionnellement à la valeur de l’angle d’inclinaison entre un capteur photosensible (10) associé audit pixel et la surface de l’aliment (14) éclairant le capteur photosensible, l’angle d’inclinaison étant calculé à partir des valeurs de distance réalisée lors de l’étape b).
[Revendication 7] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors de l’étape c), la pondération de l’intensité lumineuse de l’image numérique dépend également de l’angle d’incidence de la lumière provenant de l’aliment (14).
[Revendication 8] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lors de l’étape b), les distances entre la surface de l’aliment (14) et les capteurs photosensibles (10) sont mesurées à l’aide d’un faisceau laser.
[Revendication 9] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la longueur d’onde d’observation est comprise entre 1 300 nm et 1 500 nm ou entre 550 nm et 800 nm.
[Revendication 10] Procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la longueur d’onde télémétrique est comprise entre 800 nm et 900 nm, de préférence de l’ordre de 850 nm.
[Revendication 11] Dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale d’un aliment (14), comprenant un dispositif d’acquisition d’une image numérique (8) d’un aliment (14) par ledit dispositif d’acquisition, le dispositif d’acquisition comprenant plusieurs capteurs photosensibles (10) aptes à former une image numérique dudit aliment (14), et un dispositif de mesure télémétrique (12) de la distance entre l’aliment (14) et plusieurs capteurs photosensibles (10) du dispositif d’acquisition, une unité de contrôle (18) composée d’un module de mémorisation (20) et d’un module de calcul (22), l’unité de contrôle étant connectée au dispositif d’acquisition ainsi qu’au dispositif de mesure, caractérisé en ce que le module de mémorisation (20) comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 1 à 3.
[Revendication 12] Dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu’un analyseur (26) est présent devant les capteurs photosensibles (10) du dispositif de détection optique, l’analyseur est apte à polariser la lumière réfléchie par l’aliment (14) selon au moins quatre directions différentes, et au moins un capteur photosensible est éclairé par une lumière polarisée par l’analyseur selon un unique angle et en ce que le module de mémorisation (20) comprend des instructions de code pour l’exécution d’un procédé de rectification de la luminosité d’une image numérique selon l’une des revendications 4 à 10.
[Revendication 13] Dispositif d’imagerie numérique hyperspectrale selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le dispositif de mesure télémétrique (12) comprend un système optoélectronique de type lidar.
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