Etude et interprétation des résultats du Détecteur Interférentiel Panoramique de Pollution DIPP...

Etude et interprétation des résultats du Détecteur

Interférentiel Panoramique de Pollution

DIPP

Matthieu Conjat Sous la direction de Jean Gay

La pollution atmosphérique:

une surveillance à améliorer

Les méthodes actuelles:

LIDAR Mesures in-situ

==> Une nouvelle méthode …

Le DIPP

L’avantage du DIPP: des mesures en 2 dimensions

Schéma simplifié d’une absorption par un polluant atmosphérique

Une nouvelle méthode de détection de la pollution: l’Interférométrie

Schéma de fonctionnement du DIPP

Contrainte: régularité des spectres d’absorption

Spectre du NO2

Interférogramme

Principe des mesures

Ia=I0/2 - nA cos(+())

Ib=I0/2 +nA cos(+())

Ic=I0/2 - nA sin(+()+)

Id=I0/2 +nA sin(+()+)

)(

ΔΦ cos2nAIIII

Xba

ba

ε)(

ΔΦ sin 2nAIIII

Ydc

dc

Le contraste des franges donne la concentration et la quantité de polluant

4n2A2 = X2 + Y2

Principe des mesures

extraction des 4 polarisations

visualisation des franges Les quatre sorties de l’interféromètre

Ia=I0/2 - nA cos(+())

Ib=I0/2 +nA cos(+())

Ic=I0/2 - nA sin(+()+)

Id=I0/2 +nA sin(+()+)

Corrections des distorsions géométriques des images

Les distorsions sont décrites par 2 polynômes d’ordre 2 ou plus:

X= a0+ a1x + a2y + a3xy + a4x2 + a5y

2

Y= b0+ b1x + b2y + b3xy + b4x2 + b5y

2

yij

N

i

ij

iN

jxa

0 0

X

yij

N

i

ij

iN

jxb

0 0

Y

+ +

=

Corrections des distorsions géométriques des images

Superposition de 2 images

--> Correction des distorsions par moindres carrés

Correction au dixième de pixel près

Différentes techniques d’interpolation

•Le plus proche voisin, la valeur du pixel le plus proche est affecté au point considéré

•L’interpolation bilinéaire : Les 4 pixels voisins sont utilisés

•L’interpolation d’ordre supérieur

Les mesures

12h0013h30

21 avril 2005

Le contraste des franges augmente avec la quantité de polluant

4 février 2005

Objectifs

• Réalisation d’un prototype à 1 caméra• Automatisation de la chaîne de mesures

• Application à d’autres polluants • Cartographie 3D de la pollution ->

Tomographie et mouvement des nuages de pollution

Plus tard …

Loi de Beer-Lambert:

dI= - () cI()dl

=>

T() = 1 - n ()

Distorsions d’images

Applications: le SO2

La différence d’épaisseur des 2 lames permet de fixer la différence de marche d’observation , qui correspond à la structure caractéristique du spectre du NO2

OROQnKORPKOQMNnIJKOPIJKLMNn

)(cos)cos(

2)2cos(1 2 ii

hHniOQn

2n H h i( ) cos( )