HAL Id: hal-01417131
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Submitted on 15 Dec 2016
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Validation d’une technique de vélocimétrie du gaz par imagerie infrarouge
Ioana Barbu, Anthony Guibert, Philippe Loisel, Dominique Heitz
To cite this version:
Ioana Barbu, Anthony Guibert, Philippe Loisel, Dominique Heitz. Validation d’une tech- nique de vélocimétrie du gaz par imagerie infrarouge. CFTL2016, Sep 2016, Toulouse, France.
�10.13140/RG.2.2.11095.68006�. �hal-01417131�
Validation d’une technique de v´ elocim´ etrie du gaz par imagerie infrarouge
Ioana Barbu
1, Anthony Guibert
1, Philippe Loisel
1, Dominique Heitz
1,21
Irstea, UR OPAALE, 17 avenue de Cucill´e - CS64427, 35044 Rennes, France.
2
Equipe Fluminance, INRIA/IRSTEA/IRMAR, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes, France
Cette ´etude s’inscrit dans le cadre du projet TrackyLeaks qui s’int´eresse `a la d´etection et `a la quantification des d´ebits de fuites fugitives de biogaz dans les proc´ed´es de m´ethanisation. Le pr´esent travail a pour objectif le d´eveloppement d’un estimateur du mouvement du gaz observ´e par imagerie infrarouge.
Estimation des d´ ebits de fuites fugitives de biogaz par imagerie infrarouge
(a) Fuite de biogaz (b) Concentration.´epaisseur (c) Vitesse (d) D´ebit
Principe g´en´eral : Pour estimer un d´ebit de fuite de biogaz `a partir d’observations cam´era infrarouge il faut maˆıtriser les ´etapes suivantes :
I (a) D´etecter la fuite;
I (b) D´eterminer la relation concentration.´epaisseur et luminance;
I (c) Estimer le mouvement du gaz `a partir d’une s´equence d’images infrarouges;
I (d) Recombiner concentration.´epaisseur et vitesse pour estimer le d´ebit du biogaz.
M´ ethodologie de validation d’un estimateur de mouvement du gaz
Observations cam´era IR d’un un jet de gaz : calibr´e par mesures PIV et mesures de concentration.
(e) Mesure PIV et observation cam´era IR (f) Ensemencement du jet de gaz
R´ esultats de v´ elocim´ etrie du gaz par imagerie infrarouge
Comparaisons : velocim´etrie infrarouge / mesure PIV et estimation du d´ebit par imagerie infrarouge / d´ebitm`etre.
(g) PIV/V´elocim´etrie IR (h) V´elocim´etrie IR instantann´ee (i) D´ebit de gaz
Projets Trackyleaks
D´etection et `a la quantification des d´ebits de fuites fugitives de biogaz dans les proc´ed´es de m´ethanisation.
Estimation du flot optique
Mod´elisation de la sc`ene reliant la vitesse recherch´ee `a la luminance observ´ee (mod`ele d’observation f
d(I , v)) compl´et´ee par une
contrainte sur le champ de vitesse (mod`ele de r´egularisation f
r(v)) :
v = arg min
v
Z
⌦
f (I , v)d ,
o`u f (I , v) = f
d(I , v) + ↵f
r(v).
Mod`ele d’observation : transport d’un scalaire projet´e sur le plan image
f
d(I , v) = @
tI + v · r I + I g (x, I ).
Mod`ele de r´egularisation K41 : loi de
puissance de la fonction de structure d’ordre 2
f
r`(v, , ⇣ ) = 1
2 (S
2(`) `
⇣) = 0
o`u S
2(`) est obtenue par int´egration sur l’image ⌦ et dans les directions n
(horizontale, verticale and diagonale) : S
2(`) ' 1
| n || ⌦ | Z
⌦
Z
n
⇣ v
k(`, s, n) ⌘
2d sd n.
0.01 0.1 1 10 100 1000 10000
1 10 100
S 2(`/⌘)/(✏⌫)1/2
`/⌘
H´eas et al. Tellus Series A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 64(10962), 2012.
