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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel Page 1/X ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE VALIDATION EXPERIMENTALE DE METHODES DEDIEES A L’ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE olas Hautière 1 , Didier Aubert 2 , Éric Dumont 1 , Jean-Philippe Ta 1 LCPC – DESE Paris 2 INRETS/LCPC – LIVIC Versailles

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

VALIDATION EXPERIMENTALE DEMETHODES DEDIEES A L’ESTIMATION

EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

Nicolas Hautière1, Didier Aubert2, Éric Dumont1, Jean-Philippe Tarel1

1 LCPC – DESE Paris2 INRETS/LCPC – LIVIC Versailles

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

CLASSIFICATION DES SOURCES DE PERTE DE VISIBILITE

• Géométrie inadaptée de l’infrastructure Profil en long Tracé en plan

• Masquage temporaire de l’infrastructure• Facteurs conjoncturels

État du pare-brise Éclairage insuffisant Conditions météorologiques dégradées

brouillard diurne

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

EFFETS DU BROUILLARD DIURNE SUR LA VISION Diffusion de la lumière visible

(coefficient d’extinction k)

La luminance d’un point de la scène est donné par la loi de Koschmieder:

Exprimons le contraste d’un objet par rapport au ciel :

Pour un objet noir (C0=1) et un seuil de 5% (CIE) :

Estimons cette grandeur !

illuminant

radiance

diffusion

transmissiondirecte

voileatmosphérique

fLeeLL kdkd )1(0

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

Extraction d’une région d’intérêtConstruction d’une bande de mesure

VVmetmet = 50m = 50m

Instanciation de la loi de KoschmiederEstimation de la visibilité météo

PREMIERE METHODE

Temps de calculPentium IV 2,4 GHz

Image ¼ PAL40 ms

Mesure et dérivation de la courbe d’intensitéExtraction du point d’inflexion

Vision monoculaire N&B

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

0

50

100

150

200

250

300

0 50 100 150

Temps [n° image]

Dis

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EXEMPLE DE REALISATION

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

Temps de calculPentium IV 2,4 GHz

Image ¼ PAL60 ms

Horizon

Approche stéréoscopique « v-disparité » Technique inspirée de Köhler (1981)

DEUXIEME METHODE

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

Exemple de résultats

0

50

100

150

200

250

300

0 200 400 600 800 1000Temps [n° image]

Dis

tanc

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m]

EXEMPLE DE REALISATION

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

CONCEPTION ET REALISATION D’UN SITE DE CALIBRAGE

• Objectifs : Pouvoir mesurer Vmet à l’aide de

mires de référence:

Obtenir une mesure de référence et la variance associée,

Comparer les mesures de référence avec les méthodes embarquées.

)()(

)()(ln

1

11

22

12 dLdL

dLdL

ddk

NB

NB

Motif à base de triangles Angle apparent constant 5 mires fixes:d=65m 1mx1md=98m 1,5mx1,5md=131m 2mx2md=162m 2,5mx2,5md=195m 3mx3m 1 mire mobile: 0,5mx0,5m

2

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WBI

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

Temps ensoleillé Vmet= 5000 m Brume Vmet= 2130 m Chute de neige Vmet= 1000 m

Brouillard léger Vmet= 255 m Brouillard dense + obstacles Vmet= 120 m

CONSTITUTION D’UNE BASE D’IMAGES

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

CREATION DE DONNEES DE REFERENCE

Extraction manuelle des panneaux Calcul de visibilité Calcul de variance associée

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

RESULTATS QUANTITATIFS SUR IMAGES REELLES

Erreur globale: 10%

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Nicolas Hautière, Didier Aubert, Éric Dumont, Jean-Philippe Tarel

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ESTIMATION EMBARQUEE DE LA VISIBILITE ATMOSPHERIQUE

CONCLUSION

• Nous avons présenté : Deux méthodes brevetées permettant d’estimer la distance de visibilité

atmosphérique à l’aide de caméras embarquées Une validation expérimentale de ces méthodes à l’aide d’un site de

calibrage dédié

• Perspectives Quelques améliorations des méthodes sont en cours

Opération de recherche VSR

Adapter les logiciels à la surveillance de l’infrastructure par caméra fixe Projet intégré SAFESPOT en cours

Etendre à d’autres conditions dégradées (pluie, brouillard nocturne) Projet FP7 PEACON en cours d’écriture