Brevet FR2610415A1 — publié le 19880805

La présente inuention s'applique au domaine de la détection du poisson à bord des navires de pêche. Elle concerne un dispositif pour la mise en oeuvre d'un procéda permettant, en sus de la détection et de la localisation du poisson. sor identification automatique.- ctuellement les sYstèmes de repérage utilisés, acoustiques ou électroniques, permettent la détection du poisson et sa localisation, mas son identification est effectuée par l'opérateur sur les seuls critères de sa propre expérience. Il n'existe pas en effet de système qui permette l'identification automatique de l'écho provenant de la détection d'un banc de poissons. Le dispositif selon l'invention permet de mettre à la disposition de l'opérateur un système embarqué d'aide à la décision qui intègre toutes les connaissances actuelles dans le domaine de l'identification du poisson, qu'elles soient physiques, scientifiques ou empiriques, et traite toutes les informations utiles recueillies à bord de façon à apporter à l'opérateur une identification optimale dont le degré de fiabilité lui sera en meme temps connu. Ce dispositif permet de mettre en oeuvre un procédé informatique qui, à partir des signaux recueillis, reconnait et positionne le banc de poissons détecté et l'affiche en clair sur un moniteur vidéo. La planche 1/4 schématise le processus d'identification et de localisation du poisson selon l'invention, tandis que la planche 2/4 montre le processus utilisé selon l'état actuel de la technique. Le dispositif consiste en un capteur principal acoustique (sonar), dot les signaux sont traités de façon à être utilisés par un système-expert implanté dans un micro-ordinateur; lequel système-expert, grace à la base de données qui lui est jointe et aux informations en temps réel fournies par les capteurs annexes intégrables à volonté au système, visualise sur un écran vidéo la position et la nature du banc de poissons repéré, ainsi que le degré de fiabilité de l'information fournie; un clavier alphanumérique permet t l'opérateur de dialoguer avec le système-expert afin de lui soumettre les données empiriques en temps réel qu'il souhaite intégrer dans le traitement informatique. La planche 3/4 représente le dispositif selon l'invention tel qu'il sera installé w bord des navires; le sonar (1) transmet des signaux dans l'unité centrale d'un aicro-ordinateur (2), dans laquelle ils sort préalablement triés par un traitement du signal (3) puis pris en charge par un système-expert (4), lequel, gracie aux données stockées dans la base de données t5) et fournies en temps réel par les capteurs secondaires (6), localise et identifie le banc de poissons repéré et visualise ces informations sur un écran (7), couplé avec un clavier (8) permettant à l'opérateur de dialoguer avec le système-expert. Les principaux modules du dispositif selon l'invention qui apparaissent sur la planche 3/4 sont explicités ci-dessous. (1) CAPTEUR PRINCIPAL Il est du type sonar embarqué, et sera choisi et adapté selon les besoins précis de l'utilisateur. Une variante simplifiée du système peut utiliser comme capteur principal un sondeur; dans ce cas, la détection ne peut être effectuée qu'à la verticale du navire. (2) LAITE CENTRALE DE TRF9ITEMENT Celle-ci est adaptée à partir d'un micro-ordinateur existant afin de pouvoir y implanter les bases de données, le traitement du signal et le système-expert. (3) TRAITEMENT DU SIGNAL On détectera à ce stade les paramètres significatifs des différents signaux grace à un processus de traitement du signal et de l'image adapté d'après les besoins définis par l'utilisateur. Le but de cette opération est de ne garder que l'information utile pour la classification. (4) SYSTiD1E EXPERT I1 utilisera les règles de classification contenues dans la banque de données pour traiter les paramètres extraits dans la phase précédente. (5) BASE DE CONNAISSANCES (BASE DE DONNEES) Elle contient les informations qui seront traitées par le système-expert: e intégrées à la phase initiale de l'installation, d'après: - L'expérience empirique des pêcheurs, que le système expert permettra d'interpréter; - Les données scientifiques faisant état de relations causales entre les paramètres océanographiques et la présence d'un type de poisson donné. - Les mesures physiques effectuées en phase de mise au point et en fonctionnement. * fournies en permanence grâce å la capacité d'auto-apprentissag; du système. La Zformalisation de la connaissance1 déterminée dans la préétude de réalisation (cf. méthodologie de réalisation) permet la mise en cohérence de toutes les données. (6) CAPTEURS SECONDAI RES On adaptera les capteurs industriels existants selon les besoins spéc+,c-es du type de pêche pratiquée. Ceux-ci peuvent etre principalement: * sondeur * bathymétrie (salinité,température,courant) * météorologie e positionnement (7) et (8) INTERFACE: VISUALISATION ET CLAVIER Une visualisation graphique ou sur moniteur vidéo, jointe à un système d'interrogation simple (clavier, souris...) seront adaptés et marinisés afin de fournir à l'utilisateur un outil conversationnel facile d'emploi et parfaitement ergonomique. Une alarme filtré pourra être installée, ne se déclenchant que dans les cas utiles définis par l'opérateur. Les applications immédiates de cette invention se trouvent sur tous les navires de pêche existants ou futurs. Il sera ultérieurement possible d'utiliser des dispositifs dérivés pour d'autres applications sur les ees navires ou les navires de commerce. METHODOLOGIE POUR LA MISE EN OEUVRE DE L'lNVENTION La méthodologie nécessaire pour la fabrication du dispositif selon Invention est résumée ci-dessous, et schématisée dans la planche 4'4. Phase préliminaire: PREPARATION ET MISE EN PLACE 1 Phase - PREETUDE: FORMALISATlON DE LA CONNAISSANCE Cette phase consiste principalement a rassembler et traiter les informations necessaires pour la mise au point du systême-mltiexpert. La fin de cette phase voit l'achèvement de la base de connaissances. Parallèlement, l'étude de l'extraction ds paramètres pourra démarre après l'étude statistique. (cf. schéma) 2' Phase - CHOIX D'UN MOTEUR D'INFEREN.E Propre au système-expert, il permet sa mise en fonctionnement. Le choix et l'adaptation des capteurs et des interfaces pourra s'effectuer à ce stade de la réalisation. 3 Phase - PROTOTYPAGE: REALISATION D'UN DEMONSTRATEUR Débouchant sur les essais en laboratoire. On utilisera notamment la methodologie COGNITECH. 4 Phase - ELABORATION DU PROTOTYPE Le système dans son ensemble sera réalisé & la fin de cette phase et essayé en simulation et en situation. Des confrontations avec les utilisateurs potentiels serviront le cas échéant k améliorer l'ergonomie du système. La fabrication en série du système pourra alors être envisagée. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant la détection, la localisation et 1'identification du poisson, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur principal (1), des capteurs secondaires de positionnement et de mesures physiques (6), une unité centrale de traitement informatique (2), où les informations provenant des dits capteurs et d'une base de données '5) sort triés par un traitement du signal (3) puis interprétés par un système expert 2) Procède didentification automatique du poisson, caractéris e ce qu';;1 interprète les signaux du capteur (lj par un traitement informatique du signal (3), un système-expert (4) et une base de données (5i. lec affiche en clair sur un écran (7) et permet l'interrogation du systeme expert par clavier trace a un dispositif conforme à la revendication 1. 3) Sonar acoustique (1), caractérisé en ce qu'il est intégré dans un dispositif conforme aux revendications I et 2. 4; Unité centrale de traitement informatique (2), caractérisée en ce qu'elle est utilisée dans un dispositif conforme aux revendications 1 et 2. 5) Ecran de visualisation (7) caractérisé en ce qu'il est utilisé dans un dispositif conforme aux revendications 1 et 2. 6) Clavier alphanumérique (8), caractérise en ce qu'il est utilisé dans un dispositif conforme aux revendications 1 et 2.