Développement d’un instrument métrologique aéroporté basé sur une caméra radiométrique pour l’évaluation de la nuisance lumineuse H/F

Leader dans l’univers de la mesure et des références, jouissant d’une forte notoriété en France et à l’international, le LNE soutient l’innovation industrielle et se positionne comme un acteur important pour une économie plus compétitive et une société plus sûre. 

Au carrefour de la science et de l’industrie depuis sa création en 1901, le LNE offre son expertise à l’ensemble des acteurs économiques impliqués dans la qualité et la sécurité des produits;

Pilote de la métrologie française, notre recherche est au cœur de notre mission de service public et constitue un facteur fondamental au soutien de la compétitivité des entreprises.

Nous avons à cœur de répondre aux exigences des industriels et du monde académique, pour des mesures toujours plus justes, effectuées dans des conditions de plus en plus extrêmes ou sur des sujets innovants tels que les véhicules autonomes, les nanotechnologies ou la fabrication additive.

Le projet a pour objectif principal de développer un système de mesure traçable de la luminance verticale et des caractéristiques colorimétriques (dont la température de couleur), de scènes de nuit, vues d’avion, utiles à la caractérisation des éclairages et de leurs nuisances.

L’utilisation de l'éclairage nocturne extérieur présente différents aspects. Ils sont, tout d’abord, purement fonctionnels avec la sécurisation des déplacements et de la mobilité urbaine, la mise en sécurité de certains lieux sensibles et la possibilité d’assurer des activités professionnelles nocturnes (chantiers, industries…). En parallèle, la notion d’urbanisme lumière intègre des objectifs plus qualitatifs et esthétiques avec notamment la mise en valeur du patrimoine architectural et la mise en place d’ambiances à destination de la population, de son confort et favorisant le tourisme de nuit. Si la légitimité et les bénéfices de l’utilisation de la lumière artificielle en période nocturne sont communément admis, les préoccupations autour des nuisances lumineuses se sont toutefois particulièrement intensifiées ces dernières années et concernent un grand nombre de sujets : économies d’énergie, santé humaine, impacts sur la biodiversité, etc.... Un arrêté ministériel posant un nouveau cadre règlementaire est entré en application fin 2018 impliquant des enjeux importants pour la communauté au sens large.

Le projet vise notamment à apporter des éléments pour répondre aux prescriptions cadrées de cette récente règlementation française.

Objectifs scientifiques et techniques du projet :

• Réaliser une plateforme optoélectronique destinée à être embarquée en aéronef et basée sur des caméras à capteur matriciel ;
• Réaliser des références de luminances au sol ;
• Mener une étude métrologique incluant les conditions de vol, les conditions atmosphériques, les traitements du signal et de géoréférencement et l’étalonnage des systèmes optoélectroniques.

A ce jour, le prototype de la plateforme d’acquisition a été réalisé et le projet entre en phase de test en situation réelle : acquisition de données en vol, analyse et traitements des résultats.

Le ou la stagiaire contribuera activement à l’analyse des résultats issus des phases de tests du démonstrateur, l’identification des causes d’incertitudes de mesures et leur évaluation, et le développement d’une chaîne de traitement des données, en collaboration avec l’équipe.

Les tâches à réaliser concernent:

1. Analyse des données d’acquisition du vol test avec le démonstrateur /

• Analyse qualitative des images obtenues, identification des sources au sol, etc. ;
• Pertinence des mesures de luminance (cd/m2) et température de couleurs (K) en corrélation avec la source de référence au sol (panneau lumineux);

2. Evaluation préliminaire des incertitudes de mesure :

• Elaboration d’un bilan d’incertitudes quant aux mesures obtenues par la plateforme aérienne en intégrant les aspects radiométriques, géométriques, d’environnement, etc. ;
• Evaluer les incertitudes en utilisant les recommandations du GUM selon les méthodes classique (propagation des incertitudes) et/ou Monte Carlo.

 3. Participation au développement de la chaîne de traitement des données :

• Correction des déformations géométriques des images obtenues ;
• Fabrication des orthoimages sur les différents canaux pour les rendre superposables.

Vous recherchez un stage dans le cadre de votre Master 2 en ingénierie généraliste, environnement et/ou optique/photonique.

Vous avez un intérêt pour la recherche appliquée et l’innovation métrologique.

Vous avez des compétences en programmation Python, traitement d’images, corrélation numérique, et en photométrie-colorimétrie. 

Vous maîtrisez les outils de bureautique du pack Office.

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Ce stage pourra donner lieu à une thèse.