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Etude et interprétation des résultats du Détecteur
Interférentiel Panoramique de Pollution
DIPP
Matthieu Conjat Sous la direction de Jean Gay
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La pollution atmosphérique:
une surveillance à améliorer
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Les méthodes actuelles:
LIDAR Mesures in-situ
==> Une nouvelle méthode …
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Le DIPP
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L’avantage du DIPP: des mesures en 2 dimensions
Schéma simplifié d’une absorption par un polluant atmosphérique
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Une nouvelle méthode de détection de la pollution: l’Interférométrie
Schéma de fonctionnement du DIPP
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Contrainte: régularité des spectres d’absorption
Spectre du NO2
Interférogramme
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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
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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(+()+)
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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
+ +
=
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Corrections des distorsions géométriques des images
Superposition de 2 images
--> Correction des distorsions par moindres carrés
Correction au dixième de pixel près
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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
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Les mesures
12h0013h30
21 avril 2005
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Le contraste des franges augmente avec la quantité de polluant
4 février 2005
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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
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Plus tard …
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Loi de Beer-Lambert:
dI= - () cI()dl
=>
T() = 1 - n ()
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Distorsions d’images
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Applications: le SO2
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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( )