Brevet FR3047829A1 (20170818)
REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation de la position du disque solaire dans une image numérique de ciel acquise au moyen d'un dispositif d'acquisition d'images comprenant une optique apte à focaliser une scène observée sur un plan focal et un capteur numérique disposé dans le plan focal de l'optique, l'estimation de la position du disque solaire étant réalisée en fonction d'un modèle astronomique de l'azimut et de l'élévation du soleil dans le ciel ayant pour paramètre une position prédéterminée (Of , Azr) du dispositif d'imagerie, définie par la position (01, OD du capteur numérique par rapport à un plan horizontal et par la position d'un axe du capteur par rapport à un azimut (Azr), caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de détermination de la position prédéterminée (01, Azr) du dispositif d'imagerie, comportant : l'acquisition d'un flux d'images numériques de calibration horodatées UN79 comprenant chacune le disque solaire ; pour chaque image 11^17.c, dudit flux f/N79 , le calcul d'une position Prf du centre du disque solaire dans l'image INrci en analysant l'image INn ; le calcul de la position du dispositif d'imagerie (Of , Azr) comme solution d'un problème d'optimisation selon la relation : (Of , Azr) = argmin (Pi ) (Pis (01, 02, Az) (01,192,Az)ell (91, 02, AZ)) où S1 est un ensemble de recherche, et II II est une fonction de coût quantifiant un écart entre deux vecteurs de I83.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les images sont en couleur, et en ce que le calcul d'une position 13,F du centre du disque solaire dans l'image INfi comprend : le calcul d'une matrice de luminosité 14; d'une matrice /N7ic'R-B = IR UND - B(//\179 I égale à la valeur absolue de la différence entre des canaux bleu et rouge de l'image le, ; et le calcul de la position /Sri dans la matrice I Lcn. 3047829 34\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le calcul d'une position Pif du centre du disque solaire dans l'image INn comprend : - le calcul de zones de pixels de la matrice /Nnc'R-Bcandidats au disque solaire, un pixel (a, b) étant jugé candidat si sa valeur ln (a, b) dans la matrice I Ln est 5 supérieure à un premier seuil prédéterminé et si sa valeur inn'R-B (a, b) dans la matrice /Nnc'R-B est inférieure à un second seuil prédéterminé ; et la sélection d'une zone candidate comme appartenant au disque solaire en fonction de sa proximité à une position prédéterminée. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'estimation de la direction moyenne de déplacements d'objets en mouvement dans un flux d'images numériques {INn} d'une scène comprenant du ciel, les images numériques dudit flux étant munies d'un axe de référence Are!, ladite estimation comprenant : 15 l'acquisition du flux d'images numériques {INn} ; pour chaque image INn du flux d'images numériques {INn} : o le calcul d'une image segmentée Min identifiant les objets en mouvement dans l'image INn; o le calcul d'un ensemble de zones d'image tZk,n1 respectivement 20 associées à des directions d'analyse {Dk} formant des angles fak} différents prédéterminés avec l'axe de référence Are f : o pour chaque zone Zki, dudit ensemble de zones {Ziui} , le calcul d'une distribution DDk,n des valeurs des pixels de ladite image segmentée In compris dans ladite zone Zkx, la distribution DDk,i, étant calculée le long 25 d'une direction normale à la direction d'analyse Dk de ladite zone Zkn; pour chaque direction d'analyse Dk, le calcul d'un critère de variabilité CVk,n de distributions {DDk,n_p, Dpk,n-p+1, Dpk,n-1, Dpic,n} calculées pour des zones Zk,n associées à ladite direction Dk; et la détermination de la direction moyenne Dkopt,n de déplacement des objets 30 dans le flux d'images numériques {INn} comme étant égale à la direction d'analyse pour laquelle le critère de variabilité CVk,' est optimum.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'acquisition du flux d'image numériques {INn} comprend : l'acquisition de la scène par une dispositif de prise de vue ayant un angle de champ supérieur ou égal à 100° selon la diagonale d'un capteur au format 35mm ou en équivalent au format 35mm, en particulier un angle de champ égal à 180° ; 3047829 35 - et préalablement au calcul des distributions DDk,', le redressement des images les images numériques {INn} .\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la scène est acquise à 5 l'aide d'un dispositif d'imagerie comprenant un système optique apte à former une image de la scène sur un plan focal et un capteur numérique plan disposé sur le plan focal du système optique pour produire le flux d'images numérique {INn} , et en ce que le procédé comprend le calcul de l'ensemble de zones d'image {Zka,} pour chaque image INn du flux d'images numériques {INn} , ledit calcul comprenant : 10 - le calcul d'un ensemble de rectangles {Rk,72} ayant chacun un petit côté centré sur un même point prédéterminé du plan focal, et ayant leurs grands côtés respectivement parallèles aux directions d'analyse {Dk} ; et - le calcul des zones {Zka,} comme étant égales respectivement à l'intersection des rectangles {Rka,} avec l'image INn. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la scène comprend du ciel, et en ce que le point prédéterminé du plan focal est la position du centre du disque solaire sur le plan focal du système optique. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, caractérisé en ce le petit côté de chaque rectangle Rkal de l'ensemble de rectangles {Rk,72} est au moins égal au diamètre du halo D7211 du disque solaire.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le 25 critère de de variabilité CVka, pour la direction Dk est calculé en fonction des distributions IDDka'p, DDka'p+1, , DDk,72_1, DDk,721 associées aux p > 2 dernières images numériques acquises.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le 30 critère de variabilité CVka, pour la direction Dk est calculé selon la relation : C1,1k,n - IIDDki_i DDkill j=n-p+1 expression dans laquelle j référence la position d'une image numérique dans le flux d'images numériques {INn} , n et n-p référence respectivement la nième image et la (n-p)lème image dans le flux d'images numériques {INn} , avec p strictement 35 inférieur à n, k référençant la klème direction Dk, et 11VII est une norme du vecteur V de l'espace l'Zi , I étant la dimension des distributions DDk,n. 3047829 36\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte le calcul d'un masque d'exclusion des éléments immobiles de la scène, et en ce que préalablement au calcul des distributions DDk,', ledit masque est appliqué aux images du flux d'images numériques {/Nn} et/ou aux images 5 segmentées {Min .\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : le calcul d'une vitesse moyenne Vn des objets en mouvement dans le flux 10 d'images numériques {/Nn} selon ladite direction moyenne de déplacement calculée ; et la prédiction de la position d'un objet en mouvement en fonction de ladite vitesse moyenne Vn et de ladite direction moyenne Dkoptm. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend la prévision de l'ensoleillement au-dessus d'un parc photovoltaïque, en particulier la chute d'ensoleillement.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le calcul de ladite 20 vitesse moyenne Vn comprend : pour chaque image segmentée INe., le calcul d'une distribution DVkopt,n des valeurs des pixels de l'image segmentée INe, appartenant à la zone Zkoptal associée à la direction moyenne déterminée Dkopt,n, la distribution DVkopt,n étant calculée le long de la direction moyenne Dkoptal déterminée ; 25 le calcul de l'inclinaison d'au moins une structure affine comprise dans une matrice DVn = [DVkopt,n_qDVkopt,n_q+1 DVkopt,n_1DVkopt,n1 issue de la concaténation des distributions DVkopt,n des images entre la (n-q)lème image du flux jusqu'à la nième du flux d'images numériques {/Nn} , où q est un entier supérieur ou égal à 1; 30 et le calcul de la vitesse moyenne Vn en fonction de l'inclinaison calculée.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le calcul de l'inclinaison de la au moins une structure affine comprise dans une matrice DV, comprend : l'application de différentes rotations d'angles leu prédéterminés à la matrice 35 DV, ; le calcul d'un histogramme Histnx pour chaque matrice DV,,' obtenue par rotation et le calcul du maximum Mn,' de cet histogramme ; 3047829 37 - la détermination d'inclinaison comme étant égal à l'angle &opta, correspondant au maximum des maxima M72,' calculés.\n<CLM>\1\tSystème d'estimation de la position du disque solaire dans une image numérique : 5 - une caméra pour l'acquisition de l'image numérique ; - une unité de traitement d'information configurée pour estimer la position du disque solaire dans l'image en fonction d'un modèle astronomique de l'azimut et de l'élévation du soleil dans le ciel ayant pour paramètre une position prédéterminée (Of , Oz, Az') du dispositif d'imagerie, définie par la position 10 (Of , OD du capteur numérique par rapport à un plan horizontal et par la position d'un axe du capteur par rapport à un azimut (Azr) ; et ladite unité étant en outre configurée pour déterminer la position prédéterminée (Of, 0z, Az') du dispositif d'imagerie : - pour chaque image In d'un flux d'images numériques de calibration 15 horodatées {/N79 comprenant chacune le disque solaire {/N79 , en calcul d'une position Prf du centre du disque solaire dans l'image In en analysant l'image In ; - en calculant la position du dispositif d'imagerie (Of, 0z, Azr) comme solution d'un problème d'optimisation selon la relation : 20 (Of , 02, Azr) = argmin pf. (Pis (01,02, Az) (01,02,Az)612 \131 / 4ns. (01, 02, AZ)) où D. est un ensemble de recherche, et II II est une fonction de coût quantifiant un écart entre deux vecteurs de 3 25\n<CLM>\1\tSystème selon la revendication 16 configure pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 15.