INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
On note VPA les vues partielles utilisées pour l’apprentissage du réseau de neurones. A cet effet, un modèle paramétrique MOD_P de corps humain peut être utilisé afin de produire de nombreuses vues partielles {VPA i } i Ɛ [1 ;N] de corps humain avec différents paramétrages. Un intérêt de cette solution est de disposer d’un très grand nombre de vues partielles VPAi de différents corps humains afin d’entrainer le réseau de neurones CNN 1 . Un modèle de corps humain dans une posture donnée permet de générer différentes vues partielles VPA de corps dans cette posture. Ainsi, en changeant les postures d’un même corps et en changeant également les modèles de corps grâce au modèle paramétrique MOD_P, il est possible de produire un très grand nombre de vues partielles VPAi de corps humain. Une telle possibilité offre une grande capacité de réduire les temps de réponse et d’augmenter la qualité des modèles produits pour générer en temps réel des modèles de corps humain MOD_S d’un individu 9 portant un casque de réalité virtuelle 6.
Ce dispositif optique 31 peut être utilisé seul ou en combinaison avec un autre dispositif optique agencé par exemple dans une pièce.
Dans cette réalisation, le casque de réalité virtuelle 6 comprend donc un support pour maintenir un dispositif optique 3. Selon un mode de réalisation, le casque de réalité virtuelle 6 comprend une pluralité de dispositifs optiques 3 agencés en différentes positions du casque.
PROCEDE D’ESTIMATION D’UNE CARTE DE PROFONDEUR D’UNE IMAGE MONOCULAIRE ET DISPOSITIFS ASSOCIES La présente invention concerne l’estimation de la profondeur d’une image monoculaire, i.e. une image acquise par un dispositif de captation optique ne disposant que d’un seul oculaire, telle qu’une caméra ou une lunette de vision monoculaire.
L’invention concerne plus particulièrement un procédé d’estimation d’une carte de profondeur d’une image monoculaire en couleurs et un dispositif pour la mise en œuvre du procédé d’estimation.
L’invention trouve une application privilégiée dans le domaine de la vision par ordinateur dite « vision artificielle », notamment dans le cadre de la navigation d’engins de mobilité autonomes, tels que des aéronefs, drones, véhicules ou robots.
L’invention trouve également une application pour la reconstruction d’une scène en trois dimensions, à partir d’images monoculaires en deux dimensions.
Arrière-plan technologique L'estimation de la profondeur d’une image monoculaire, à partir d'une seule image en couleurs, est une tâche difficile de vision par ordinateur pour permettre aux ordinateurs de comprendre des scènes réelles.
Pour chaque image monoculaire captée, la profondeur désigne la distance séparant le dispositif de captation (e.g. une caméra) d’un objet identifié sur cette image. Pour simplifier, la profondeur d’une image monoculaire sera désignée ci-après par l’expression « profondeur monoculaire » (de l’anglais « monocular depth »). Une carte de profondeur de l’image monoculaire représente les différents niveaux de profondeur présents dans l’image.
De nombreuses techniques d’intelligence artificielle, notamment par apprentissage profond (de l’anglais « deep learning ») mis en œuvre par un réseau de neurones convolutif (CNN : « Convolutive Neural Network » en anglais) ont été proposées pour estimer automatiquement des cartes de profondeur monoculaire. De manière générale, ces techniques peuvent être regroupées en deux catégories principales : celles basées sur de l’apprentissage supervisé et celles basées sur de l’apprentissage auto-supervisé (i.e. non supervisé par un être humain).
Pour l’apprentissage supervisé, des données de profondeur dites « vérité terrain » (de l’anglais « ground truth ») sont requises en entrée du réseau de neurones pour l’entraîner afin qu’il soit configuré pour estimer automatiquement la profondeur monoculaire. Ces données d’entraînement sont fournies par des capteurs optoélectroniques coûteux, par exemple de type LiDAR (« Laser imaging Detection And Ranging » en anglais). Par conséquent, l’obtention de données significatives par de tels capteurs est une opération généralement coûteuse et difficile. Par ailleurs, ces données sont souvent creuses comparées à celles de l'image d'origine au niveau pixelique. Par exemple, dans les zones à faible luminosité, la capacité du LiDAR à fournir des données exploitables est largement affectée. Par conséquent, les performances obtenues par le réseau de neurones entraîné avec ces données sont insuffisantes. Enfin, lorsque le modèle du réseau de neurones ainsi entraîné est appliqué à des images provenant d’une autre caméra monoculaire ou lorsque ce modèle est utilisé pour prédire la profondeur d'une nouvelle scène dans des conditions d’observations différentes, la fiabilité de l’estimation de la profondeur fournie par ce réseau de neurones n’est pas garantie et peut être fortement réduite.
Un exemple de méthode d’apprentissage supervisé pour prédire la profondeur monoculaire est décrite dans l’article de D. Eigen, C. Puhrsch, et R. Fergus, intitulé « Depth map prediction from a single image using a multi-scale deep network » et publié dans Proceedings of the Advances in N eural I nformation P rocessing S ystems 27, 2014, pp. 2366-2374. Cet article décrit l’utilisation d’un réseau de neurones convolutif comprenant un sous-réseau à grande échelle configuré pour effectuer une première estimation de la profondeur de la scène à un niveau global en utilisant l’intégralité de l’image et un sous-réseau à petite échelle configuré pour effectuer une deuxième estimation permettant d’affiner l’estimation globale de la profondeur en utilisant des informations locales en se limitant à des régions de l’image. Toutefois, en tant que méthode supervisée, ce réseau de neurones requiert pour son entraînement des jeux de données annotées, ce qui est coûteux et contraignant.
Pour s’affranchir de ces inconvénients, les méthodes d’apprentissage auto-supervisé ont été proposées pour estimer la profondeur monoculaire. Ces méthodes utilisent généralement des contraintes géométriques de paires d’images stéréoscopiques (ou de séquences d’images monoculaires) comme unique source de supervision des méthodes d’apprentissage. De telles méthodes d’apprentissage nécessitent l’obtention de paires d’images stéréoscopiques, par exemple par deux caméras observant la scène selon des angles de prise différents ou une caméra stéréoscopique (e.g. caméra RGB-D). En cas d’utilisation d’une seule caméra monoculaire, l’algorithme d’apprentissage auto-supervisé est configuré pour générer, à partir d’une seule image monoculaire acquise par la caméra, une image sous un autre angle de vue que l’image d’entrée, par un procédé de synthèse de vue, de manière à fournir une paire d’images stéréoscopiques.
Un exemple de méthode auto-supervisée est décrit dans l’article de R. Garg, B.G.V. Kumar, G. Carneiro et I.D. Reid, intitulé « Unsupervised CNN for Single View Depth Estimation: Geometry to the Rescue », publié dans Proceedings of the 14th European Conference Computer Vision–ECCV 2016 , Volume 9912, pp. 740–756. Cette méthode utilise un réseau de neurones auto-encodeur configuré pour prédire la profondeur de l’image gauche d’une paire d’images stéréoscopiques.
L’apprentissage auto-supervisé du réseau pour l’estimation de la profondeur se fait sur la base de paires d’images stéréoscopiques en minimisant une fonction d’erreur. Une image gauche reconstruite est synthétisée, par exemple par une contrainte géométrique épipolaire (de l’anglais « epipolar geometry constraint »), en utilisant l’image droite de la paire d’images stéréoscopiques. L’erreur photométrique entre l’image gauche et l’image gauche synthétisée est utilisée comme une fonction d’erreur pour entraîner le réseau auto-encodeur. Ainsi, l’estimation de la profondeur monoculaire revient à un problème d’appariement stéréoscopique de vue gauche-droite avec une perte photométrique gauche-droite à minimiser.
Pour améliorer l’estimation de la profondeur monoculaire, la méthode de Godard et al. présentée ci-dessus a été modifiée en introduisant une fonction d’erreur de cohérence de profondeur entre les images gauche et droite de la paire d’images stéréoscopiques, ainsi qu’une fonction de perte de lissage des disparités entre les images gauche et droite, en tant que contraintes pour effectuer la reconstruction de l’image gauche. Cette amélioration est décrite dans l’article de C. Godard, O.M. Aodha et G.J. Brostow, intitulé « Unsupervised Monocular Depth Estimation with Left-Right Consistency », publié dans Proceedings of the 2017 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR 2017, Honolulu, HI, USA, 21–26 July 2017; pp. 6602–6611 .
Pour optimiser la qualité de l’estimation de la profondeur monoculaire, d’autres approches ont été développées, telle que la génération de vues virtuelles à trois dimensions à partir de paires d’images stéréoscopiques, comme décrite dans l’article de M. Poggi, F. Tosi et S. Mattoccia, intitulé « Learning monocular depth estimation with unsupervised trinocular assumptions », publié dans Proceedings of the 2018 International Conference on 3D Vision (3DV), Verona, Italy, 5–8 September 2018; pp. 324–333. Appl. Sci. 2021, 11, 5383 15 of 15 .
Selon une variante, le procédé de refroidissement comprend en outre une ou plusieurs étapes supplémentaires au cours desquelles il y a une mesure d’un paramètre du fluide et/ou d’un paramètre du composant à refroidir et une activation du dispositif de contrôle lorsque la valeur de la mesure est supérieure à un seuil prédéfini.
Cependant, ce système de refroidissement et le procédé de refroidissement proposés peuvent être appliqués au refroidissement d'autres composants et dispositifs électroniques.
La est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation d’un dispositif de refroidissement selon l’invention ;
La est une représentation schématique d’un dispositif de contrôle de niveau liquide pour mesurer le niveau de fluide caloporteur dans deuxième échangeur de chaleur du dispositif de refroidissement de la ;
La est une représentation schématique d’un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de refroidissement selon l’invention.
On se tournera dans un premier temps vers la qui illustre schématiquement un système de refroidissement de composants électroniques 5. Ce système de refroidissement comporte un réceptacle 3 destiné à contenir des dispositifs électroniques 5 et/ou des composants électroniques 5 ainsi que du fluide diélectrique 7. Les dispositifs électroniques 5 et les composants électroniques 5, qui ont tendance à émettre de la chaleur pendant leur fonctionnement, sont immergés dans le fluide diélectrique 7 afin d’être refroidis par celui-ci.
Les composants électroniques 5 sont par exemple des composants informatiques tels que des unités de traitement graphique (« graphics processing unit » ou « GPU » en anglais), des unités centrales de traitement (« central processing unit » ou « CPU » en anglais) ou encore des composants de commutation. Ces composants électroniques 5 sont généralement utilisés dans des serveurs au sein d’un centre de données. Ces composants 5 étant de très petite taille, un grand nombre de ces composants 5 peuvent être agencé dans les serveurs. Cependant, cette compacité d’agencement est synonyme d'une plus grande quantité de chaleur générée par composant qui a besoin d’être dissipée efficacement. Par ailleurs, les besoins de refroidissement peuvent varier d’un type de composant électronique à un autre.
Au cœur de ce système de refroidissement figure un dispositif de refroidissement 1 qui comporte d’une part un premier échangeur de chaleur 11 qui est configuré pour être partiellement immergé dans le fluide diélectrique 7 et d’autre part un deuxième échangeur de chaleur 13 qui est configuré pour être couplé thermiquement à un dispositif électronique comprenant au moins un composant électronique 5 immergé dans le fluide diélectrique 7.
Le premier échangeur de chaleur 11 et le deuxième échangeur de chaleur 13 sont disposés hydrauliquement en série de manière à former un circuit pour un même fluide caloporteur. Ce fluide caloporteur peut notamment être un liquide de refroidissement à base d'eau, un fluide diélectrique, ou encore un fluide réfrigérant.
Ce fluide caloporteur peut par exemple être amené au sein du système de refroidissement 1 par une unité de rejet de la chaleur externe au système de refroidissement 1, en particulier un échangeur de chaleur externe pour fournir un liquide caloporteur sous-refroidi en entrée du premier échangeur de chaleur 11.
Le premier échangeur de chaleur 11 peut notamment se présenter sous la forme d’une plaque de refroidissement qui est au moins partiellement immergé dans le fluide diélectrique 7. Un tel premier échangeur de chaleur 11 peut notamment être logé au fond du réceptacle 3 du système de refroidissement 1 de sorte à être disposé entre une paroi de fond du réceptacle 3 et les composants électroniques 5 disposés à l’intérieur de ce même réceptacle 3 et immergés dans le fluide diélectrique 7.
La surface de ce premier échangeur de chaleur 11 qui se situe en vis-à-vis de la paroi de fond du réceptacle 3 est par exemple comprise entre 40% et 80% de la surface de ladite paroi de fond du réceptacle 3. Selon un mode de réalisation particulier, la surface du premier échangeur de chaleur 11 peut correspondre à 60% de la surface à l’intérieur du réceptacle 3.
Par ailleurs, lors des phases d’allumage et de rallumage, il peut apparaitre que le noyau de flamme initié devant la bougie ait du mal à atteindre la zone de recirculation carburée du système d’injection ou que la flamme stagne devant un système d’injection sans se propager aux systèmes d’injection voisins, ce qui mène à un échec de l’allumage de la chambre de combustion.
Pour améliorer cette situation, il est connu de diminuer la perméabilité des systèmes d’injection. Cependant, la diminution de la perméabilité des systèmes d’injection dégrade le rendement à haut régime de la turbomachine et augmente les émissions polluantes.
De plus, il a été testé des systèmes d’injection dont les trous traversants n’avaient pas le même diamètre, mais avec des trous traversants plus petits selon des axes répartis circonférentiellement autour du bol mélangeur. Le but était d’optimiser les émissions de fumée. Ces systèmes d’injection ont montré des résultats mitigés, avec des améliorations sur certains régimes de la turbomachine et dégradations sur d’autres.
A cet effet, il est proposé un ensemble pour turbomachine, notamment d’aéronef, l’ensemble comprenant : - un injecteur de carburant comprenant une tête d’injecteur s’étendant le long d’un axe central, et - un système d’injection comprenant un bol mélangeur monté coaxialement avec la tête d’injecteur, et une bague rotative autour dudit axe central, l’ensemble comprenant en outre des moyens d’amenée d’air à l’intérieur du bol, ces moyens d’amenée d’air étant régulièrement répartis autour de l’axe central, ladite bague étant conformée de manière à réduire ou augmenter par rotation une section de passage d’air dans lesdits moyens d’amenée d’air, l’ensemble comprenant en outre au moins un dispositif de déplacement pilotable dudit injecteur, l’au moins un dispositif de déplacement pilotable étant configuré pour déplacer la tête d’injecteur entre une première position dans laquelle la tête d’injecteur est déplacée le long dudit axe central selon un premier sens vers un plan de sortie du bol mélangeur, et une seconde position dans laquelle la tête d’injecteur est déplacée le long dudit axe central selon un second sens opposé audit premier sens par rapport à la première position, l’ensemble étant configuré pour modifier la position angulaire de ladite bague par rapport aux moyens d’amenée d’air quand la tête d’injecteur est déplacée entre la première position et la seconde position.
Aussi, l’ensemble permet de coupler le déplacement entre la première position et la seconde position de la tête d’injecteur à la modification de la section de passage d’air dans les moyens d’amenée d’air à l’intérieur du bol mélangeur. En particulier, c’est le déplacement de la tête d’injecteur entre les première et seconde positions qui pilote la rotation de la bague autour de l’axe central du système d’injection pour augmenter ou réduire la section de passage d’air dans les moyens d’amenée d’air. Il est ainsi possible d’utiliser un même signal pour déplacer de manière concomitante l’injecteur et la bague. Plus précisément, l’ensemble décrit ici peut être configuré pour que l’injecteur et la bague soient déplacés à la fois dans les positions les plus propices à la performance de la turbomachine lorsque celle-ci fonctionne dans un régime donné. Par exemple, comme il va être détaillé, en phase d’allumage ou de rallumage, il est avantageux de réduire la perméabilité du système d’injection afin d’enrichir en carburant la chambre de combustion, et d’avoir l’injecteur plus enfoncé dans la chambre de combustion afin que le carburant injecté soit plus pénétrant dans la chambre de combustion. Au contraire, lorsque la turbomachine fonctionne à plein gaz, par exemple en phase de décollage, il est avantageux d’augmenter la perméabilité du système d’injection pour appauvrir en carburant la chambre de combustion afin de réduire les émissions de polluants, et d’éloigner la tête de l’injecteur de l’intérieur de la chambre de carburant afin d’éviter qu’elle ne soit thermiquement endommagée. Ceci sera également détaillé ci-dessous.
Selon un autre aspect, l’ensemble est configuré pour que la position angulaire de ladite bague par rapport aux moyens d’amenée d’air soit modifiée de manière à réduire la section de passage d’air dans lesdits moyens d’amenée d’air lorsque la tête d’injecteur est dans la première position.
Comme indiqué, dans la première position, la tête d’injecteur est déplacée le long de l’axe central selon un premier sens vers un plan de sortie du bol mélangeur, tandis que dans la seconde position, la tête d’injecteur est déplacée le long de l’axe central selon un second sens opposé au premier sens. Autrement dit, dans la première position, la tête d’injecteur est plus enfoncée dans la chambre de combustion que dans la seconde position. Ainsi, lors des phases d’allumage ou de rallumage, et tant que la turbomachine n’a pas atteint un régime supérieur à un régime déterminé, par exemple le ralenti sol, la tête d’injecteur peut être avancée dans la chambre de combustion. Le carburant est donc injecté dans la chambre de combustion selon un angle d’injection permettant de rapprocher les gouttes de carburant de la zone où la bougie d’allumage de la chambre de combustion dépose de l’énergie, facilitant ainsi l’allumage et le rallumage de la turbomachine. Le plafond de rallumage est donc augmenté.
De surcroit, en avançant la tête de l’injecteur dans la chambre de combustion, la section des trous traversants du système d’injection à travers lesquels l’air comprimé s’écoule diminue, de sorte que la vitesse de l’air comprimé entrant dans la chambre de combustion augmente, ce qui favorise l’atomisation du carburant. Ainsi, en phase ralenti sol, qui représente 80% d’un cycle d’atterrissage-décollage, plus connu comme cycle LTO (par ses sigles en anglais « landing and take-off »), on obtient un mélange plus homogène de l’air et du carburant, ce qui conduit à une diminution des polluants générés.
L’amélioration de l’atomisation augmente aussi le rendement de combustion, ce qui permet de réduire la quantité de carburant consommé ainsi que les émissions de CO 2 associées à la combustion.
De surcroit, une atomisation plus fine présente un impact positif sur la stabilité de la chambre de combustion, sur la capacité d'allumage au sol et de rallumage en altitude, ou encore de diminution d'apparition et de dépôt de coke sur le système d'injection, ce qui permet d'étendre la durée de vie du système d’injection et de l’injecteur de carburant.
Par ailleurs, grâce à la réduction de la section de passage d’air dans les moyens d’amenée d’air, la perméabilité à l’air du système d’injection est diminuée. Le taux d’enrichissement en carburant dans la chambre de combustion, défini comme le rapport entre un débit de carburant injecté dans la chambre et un débit d’air injecté dans la chambre, est ainsi augmenté. Ceci permet au noyau de flamme initié devant la bougie d’allumage d’attendre plus facilement la zone de recirculation carburée du système d’injection, et à la flamme générée dans la chambre de se propager sans difficultés aux systèmes d’injection voisins. Les chances d’allumer avec succès la chambre de combustion lors des phases d’allumage ou de rallumage de la turbomachine sont ainsi augmentées. Le plafond de rallumage de la turbomachine est également augmenté lorsque la perméabilité du système d’injection diminue.
Au moins pour ces raisons, le couplage du positionnement de la tête d’injecteur dans la première position et la réduction des sections de passage d’air dans les moyens d’amenée d’air s’avère avantageux lorsque la turbomachine fonctionne en régime d’allumage ou de rallumage. De surcroit, tous ces avantages peuvent être obtenus sans avoir recours à des injecteurs enrichis. Les injecteurs enrichis sont des injecteurs à perméabilité augmentée qui laissent passer davantage de débit de carburant à l’intérieur de la chambre de combustion. Bien entendu, dans certains cas l’injecteur de l’ensemble présenté ici peut être un injecteur enrichi.
Comme la chambre de combustion présente plusieurs ouvertures, chacune recevant un système d’injection, il est possible que certains systèmes d’injection de la turbomachine soient associés à un injecteur enrichi, et d’autres systèmes d’injection soient associés à un injecteur non enrichi. Ceci génère une flamme plus chaude dans le secteur de la chambre de combustion équipé d’un injecteur enrichi (du fait du débit de carburant supérieur) que dans le secteur de la chambre de combustion équipé d’un injecteur non enrichi. Il y aura donc des zones plus chaudes que d’autres en amont de la turbine haute pression de la turbomachine.
Selon un autre aspect, l’ensemble est configuré pour que la position angulaire de ladite bague par rapport aux moyens d’amenée d’air soit modifiée de manière à augmenter la section de passage d’air dans lesdits moyens d’amenée d’air lorsque la tête d’injecteur est dans la seconde position.
Comme indiqué, dans la seconde position, la tête d’injecteur est moins enfoncée dans la chambre de combustion. La tête d’injecteur bénéficie ainsi d’un effet protecteur et refroidissant de l’air qui s’écoule à travers le système d’injection, ce qui limite la cokéfaction et l’usure de la tête d’injecteur dues aux hautes températures de la chambre de combustion.
Plus particulièrement, la structure photovoltaïque 300 est montée à rotation sur la portion supérieure 220 selon un deuxième axe 2. Le deuxième axe A2 s’étend perpendiculairement au premier axe A1 et parallèlement au premier plan P1.
Cela permet d’incliner la structure photovoltaïque 300 en fonction de l’emplacement de l’infrastructure 100 photovoltaïque et/ou de la position du soleil.
En fonction du besoin, l’inclinaison de la structure photovoltaïque 300 peut être évolutive dans le temps, par exemple durant un cycle journalier de production.
Pour cela, la portion supérieure 220 de l’armature 200 comprend des moyens d’inclinaison 400 de la structure photovoltaïque 300.
En référence à la , les moyens d’inclinaison 400 comprennent un moteur secondaire 410 situé dans une partie basse de la portion supérieure 220 et des éléments de transmission 420 reliant le moteur secondaire 410 à la structure photovoltaïque 300.
Plus spécifiquement, les moyens de transmission 420 comprennent : une vis sans fin 421 couplée au moteur secondaire 410 ; un chariot 422 monté mobile sur la vis sans fin 421, et une bielle 423 assurant la liaison entre le chariot 422 et un coulisseau 424 monté coulissant sur la structure photovoltaïque 300.
Plus précisément, le coulisseau 424 est monté coulissant sur l’un au moins des longerons 330 de la structure photovoltaïque 300.
La bielle 423 est montée à rotation sur le chariot 422 et sur une biellette 425 qui est montée à rotation sur le coulisseau 424, selon des axes de rotation parallèles au deuxième axe A2.