Evaluation de techniques de traitement du signal pour la caractérisation de produits agro-alimentaires par propagation d'ondes ultrasonores

Valuation of processing signal techniques for the characterisation of food products by ultrasonic waves propagation

• Auteur / Autrice : Myriam Chanet
• Direction : Gérard Thomas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : sciences. Automatique industrielle
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moindres carrés

Ultrasons

Spectroscopie -- Déconvolution

Traitement du signal

Résumé

Le besoin de capteurs pour l'automatisation des procedes de transformation dans les industries agro-alimentaires, afin de faire des mesures en ligne, est reel: ces capteurs permettront de recueillir les informations necessaires au controle automatique des procedes et permettront aussi de substituer des mesures a des appreciations humaines, forcement subjectives et non reproductibles. Pour caracteriser un produit, un echantillon est traverse par une onde ultrasonore. Cette onde se propage dans le milieu etudie. Les modifications qu'elle subit dependent du milieu traverse, sa composition et sa structure, et sont generalement considerees comme un retard et une attenuation. Le retard depend de la vitesse de propagation ultrasonore, c'est le temps mis par le signal pour traverser le produit a caracteriser. L'attenuation est le phenomene se produisant lors de la propagation du signal a travers le milieu. La caracterisation se fera donc a partir d'informations contenues dans des signaux ultrasonores. Ces informations seront extraites par des methodes de deconvolution, dont le traitement homomorphique, le filtrage adaptatif, la methode de singh et celle de van-cittert. Les methodes mises en uvre ont ete testees sur des signaux simules dans un premier temps, afin de connaitre les limites de chacune. La simulation a montre que le retard peut se retrouver facilement quel que soit l'algorithme employe. En revanche, la determination de l'attenuation est influencee de maniere significative par le rapport signal sur bruit. Sur des signaux reels, ce sont les methodes de van-cittert et des moindres carres moyens qui donnent les meilleurs resultats, aussi bien pour la vitesse de propagation et le coefficient d'attenuation que pour l'erreur commise. Par contre, les methodes basees sur le cepstre sont decevantes. Les autres methodes adaptatives permettent bien de minimiser une erreur, mais elles ne permettent pas de trouver un coefficient d'attenuation qui suive une loi exponentielle