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Etude à la loupe

   Etude terminée depuis moins de 3 ans, commencée en 2004, achevée en 2006

Dispositif de détection de personnes par vision : amélioration de la robustesse en présence de perturbations lumineuses


Etude menée par le département Ingénierie des équipements de travail

Il existe aujourd'hui de nombreux dispositifs pour détecter des personnes dans des zones dangereuses. Toutefois, pour certaines applications, ces dispositifs ne sont pas adaptés du fait de leur pouvoir de discrimination limité et de leur manque de souplesse en matière de configuration de zones protégées. Pour pallier ces inconvénients, des constructeurs s'intéressent aux techniques de vision artificielle. La présente étude consiste donc à explorer des voies de solutions basées sur la vision et à évaluer leurs performances dans un contexte de composant de sécurité. Deux axes de recherches ont été développés. Le premier axe consistait à analyser finement deux principes de détection précédemment identifiés comme pertinents, l'un basé sur la disparition des contours d'une mire au sol, et l'autre sur l'apparition d'un gilet haute visibilité porté par les opérateurs dans certaines situations de travail. Ces validations ont montré que le second principe est mieux immunisé par rapport aux conditions d'éclairage, le premier se comporte mieux en cas d'altérations d'images liées à des dysfonctionnements de la chaîne de traitement mais au détriment de la disponibilité de la fonction de détection. La détection couleur nécessite l'ajout de traitements pour garantir la mise en repli du système dans le cadre de certaines altérations d'images. Elle a été testée en situation réelle avec succès. Le second axe reposait sur l'étude des approches infrarouge et tridimensionnelle. Il a permis de montrer que l'utilisation d'une caméra infrarouge (lointain) présente des inconvénients rédhibitoires liés à la rémanence thermique, que la détection dans la bande proche infrarouge peut être envisagée dans certaines conditions (éclairage spécifique et vêtements en fibres végétales). La détection par le traitement d'informations tridimensionnelles a été rapidement écartée car elle repose sur la combinaison d'images en deux dimensions sujettes elles-mêmes à des perturbations.
Valorisations
- potentielles : Publication dans les CND-HST, une publication dans Journal of safety science, communication au 4ème colloque interdisciplinaire en instrumentation (2007/10) ;
- programmées : publication vers les préventeurs, une ou plusieurs publications vers les scientifiques (2007/06) et communication des résultats de ce travail au groupe de travail CEI/T44WG 10.



Auteurs : BUCHWEILLER J.P.,  GARDEUX F.
Département : Ingénierie des équipements de travail
Référence de l'étude : A.5/2.048
Thème de recherche : A.5 Systèmes et machines
Contact : BUCHWEILLER J.P.

Documents publiés lors de l'étude :
  GARDEUX F.
Détection de personnes par des techniques de vision numérique : possibilités et limites.
Hygiène et sécurité du travail - Cahiers de notes documentaires, 2007, n° 208, ND 2276, pp. 61-74.
La nécessité de détecter la présence de personnes dans des zones dangereuses concerne des milliers de postes de travail en France. Dans certaines situations, les préventeurs ne trouvent pas de solutions de protection satisfaisantes car les dispositifs existants, tels que les barrages immatériels ou les tapis sensibles à la pression, ne sont pas toujours adaptés du fait de leur pouvoir de discrimination limité, ainsi que de leur manque de souplesse en matière de configuration de zones protégées.
Pour dépasser ces limites et satisfaire un champ d'application plus large, des intégrateurs et des équipementiers envisagent le développement de dispositifs de détection de personnes basés sur la vision numérique. Cet article présente l'analyse de quatre principes de détection de personnes basés sur des techniques de vision. Des solutions pour détecter des personnes de façon sûre et robuste ont été identifiées.

  GARDEUX F., CHARPENTIER P.
Vision-based detection of persons: a study of two potential solutions.
Actes SIAS 2007, 5ème conférence internationale de sécurité des systèmes industriels automatisés, Tokyo (Japon), 12-13 novembre 2007, pp. 112-118.
On recense aujourd'hui de nombreux dispositifs tels que les barrages immatériels, les scrutateurs laser ou les tapis sensibles à la pression, aptes à assurer, avec un haut niveau de sécurité, la détection d'une présence dans une zone dangereuse. Mais ces dispositifs ne sont pas toujours adaptés du fait de leur faible pouvoir discriminant, d'une part, et de leur manque de souplesse en matière de configuration de zones protégées, d'autre part. Pour dépasser ces limites et satisfaire un champ d'application plus large,.des intégrateurs de solutions envisagent de les mettre en oeuvre des techniques de vision pour assurer la fonction de détection de personnes dans des zones dangereuses. Les principales difficultés inhérentes à la vision sont liées à la sensibilité des capteurs aux variations de lumière, d'une part, et à la nature de l'objet de la détection, d'autre part. En effet, l'homme dans une image ne possède pas de caractéristique descriptive suffisamment fiable pour garantir une détection sûre. Dans cet article, nous explorerons deux solutions différentes permettant d'atténuer l'effet des perturbations lumineuses et de rechercher dans une image une information dont les caractéristiques sont parfaitement connues. Cet article présente les chaînes de traitements d'images envisagées pour chacune des voies de solutions proposées (disparition de contours et apparition d'un marqueur couleur) puis expose les analyses réalisées sur celles-ci dans un contexte de composant de sécurité.





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