Nous suivre Industrie Techno

La R & D se penche sur la sécurité industrielle

Erick Haehnsen / T.C.A.

Sujets relatifs :

,
Trois projets de recherche français recourent à la 3D et à la vidéo afin d'enrichir le contrôle d'accès et la vidéosurveillance.

La sécurité industrielle va prendre un sérieux coup de jeune d'ici deux à quatre ans. Notamment grâce aux scientifiques qui phosphorent en France sur une dizaine de projets de recherche. À côté des projets sur "l'ADN numérique'' des équipements électroniques et sur les nez électroniques pour la détection des vapeurs et gaz dans les usines (voir encadré) l'imagerie numérique cherche à introduire la 3D dans le contrôle d'accès vidéo. Avec des logiques différentes, chaque projet tente d'accroître la précision biométrique et d'optimiser les coûts d'exploitation.

Constituer un maillage 3D du visage

À commencer par le projet FAR 3D (Facial analysis and recognition using 3D), labellisé par le pôle de compétitivité SCS (Solutions communicantes sécurisées), qui rassemble pour trois ans depuis janvier 2008 Télécom Lille 1-USTL (université des sciences et technologies de Lille), l'École centrale Lyon, l'Institut Eurecom et Thales. Ce projet vise une reconnaissance biométrique proche de celle des empreintes digitales ou de l'iris. « Grâce à un scanner laser 3D, nous constituons un maillage 3D du visage avec des textures de peau acquises par une petite caméra vidéo. Le but, c'est de constituer une base de données de visages 3D, par exemple ceux des employés d'une usine, explique Mohamed Daoudi, enseignant-chercheur en informatique à Télécom Lille 1-USTL. Le contrôle d'accès sera exploité avec de simples caméras de vidéosurveillance - beaucoup moins chères (environ 2 500 euros) qu'un scanner laser (de 40 000 à 70 000 euros). On en tire un modèle 3D vidéo que l'on compare au modèle laser stocké en base de données. »

Avant de vendre un tel système de contrôle d'accès, peut-être vers 2012, il reste à surmonter au moins deux obstacles. Obtenir un modèle 3D laser "propre", c'est-à-dire sans zones noires lorsque le laser est absorbé au lieu d'être réfléchi. Puis apparier le modèle du scanner et celui de la vidéo. Ici, la plus grande difficulté porte sur la reconstruction 3D du modèle vidéo. « Le visage d'une personne change souvent d'expression. Sa reconnaissance fait l'objet d'une compétition au plan international », poursuit Mohamed Daoudi. Il songe à fusionner plusieurs techniques : l'analyse géométrique du visage (Télécom Lille 1), l'analyse des expressions du visage à partir de modèles musculaires (École centrale de Lyon) et l'apprentissage de la reconnaissance de ces expressions grâce aux réseaux de neurones (Institut Eurecom de Sophia-Antipolis).

De son côté, Sylvie Lelandais, professeur à l'université d'Evry et chercheur au laboratoire Ibisc (Informatique, biologie intégrative et systèmes complexes), explore une alternative au scanner laser - après l'avoir utilisé - avec le projet IV2 (Identification par l'iris et le visage via la vidéo). Son équipe fonde son analyse biométrique du visage sur des caméras vidéo de qualité convenable. « À terme, nous voudrions utiliser des webcams. Dans des conditions idéales, les taux de reconnaissance atteignent 95 %. En conditions réelles, on tombe en dessous de 80 %, reconnaît Sylvie Lelandais qui compte enrichir l'information en mélangeant les imageries 2D et 3D. « Nous travaillons sur la reconstruction 3D du visage à partir d'une douzaine de points caractéristiques ». Choisis d'après des travaux d'anthropométrie, ces points déterminent des distances, des indices et des angles constituant la signature 3D du visage d'une personne. Néanmoins, l'équipe de l'Ibisc bute sur l'extraction automatique de ces points. Il reste difficile de localiser le coin gauche de l'oeil droit, par exemple, dans chacune des images vidéo de la paire stéréoscopique. Et de calculer, de façon précise et robuste, les coordonnées de ce point dans l'espace. C'est-à-dire, là aussi, en fonction de la position, de l'éclairage et des expressions du visage... « D'ici trois ans, nos algorithmes devraient commencer à être opérationnels », pronostique Sylvie Lelandais.

Labellisé en 2008 par le Pôle SCS, le projet Visage 3D cible pour sa part aussi bien la visioconférence virtuelle que la vidéosurveillance.

Synchroniser les données 3D et vidéo

« Nous voulons acquérir le visage d'une personne et le restituer en temps réel, en 3D et à distance » indique William Puech, enseignant-chercheur au LIRMM (Laboratoire d'informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier). Et cela quel que soit le récepteur : de la salle immersive d'un centre de calcul jusqu'au téléphone portable de l'agent de sécurité.

Comme pour FAR 3D, Visage 3D cherche à synchroniser un visage réel acquis en vidéo avec son modèle 3D. Mais à ceci près : « Nous recourons à un modèle universel 3D du visage que l'on déforme après avoir calculé une cinquantaine de repères caractéristiques du visage issus de l'acquisition vidéo. L'aspect 3D est alors donné en adaptant ce modèle universel aux repères de l'image selon des transformations, explique William Puech qui estime que la synchronisation des données (texture des visages + information 3D) constitue le coeur du projet. Notre travail se situe en amont des recherches sur la reconnaissance d'expressions faciales. » Le chercheur espère disposer d'un algorithme de démonstration cet automne.

LA RECHERCHE MET SES NEZ ÉLECTRONIQUES PARTOUT

Responsable d'une équipe de trente chercheurs sur les microcapteurs à l'IM2NP (Institut matériaux microélectronique nanosciences de Provence) à Marseille (Bouches-du-Rhône), Khalifa Aguir porte deux projets de nez électroniques, Mifsens et Nanocatsil, pour la détection des gaz et vapeurs. Pour Mifsens, un canal de 5 à 10 microns de profondeur est creusé sur toute la longueur d'un bloc de silicium (1 mm x 100 mm) afin d'y déposer les éléments sensibles du capteur numérique. Après quoi on arrache de la matière derrière le canal afin d'obtenir une membrane. Destiné aux atmosphères ouvertes et instables des locaux industriels, ce canal sert à stabiliser l'échantillon de gaz ou de vapeur qui sera chauffé à 200 °C. Le capteur pourra ainsi détecter de deux à quatre substances. Pour les atmosphères confinées Nanocatsil, dédié aux atmosphères confinées et stables, recourt pour sa part à des matériaux nanostructurés déposés sur le silicium sous forme de solutions évaporées par pyrolyse. Pour faire les capteurs, on utilise des méthodes classiques et les outils de fabrication des composants électroniques (photolithographie). Une méthode pour obtenir un plus grand nombre de matériaux sensibles... donc avoir un nez plus fin à l'encontre du CO, du CO2 et des NOx, entre autres. « Au final, c'est le traitement du signal, notamment par réseaux de neurones, qui sera discriminant », explique Khalifa Aguir.

L'ADN NUMÉRIQUE PROTÈGE LES MACHINES INDUSTRIELLES

La start-up Mobilgov, créée en 2004, a élaboré le concept "d'ADN numérique'' qui authentifie aussi bien une barrette mémoire ou un ventilateur qu'un processeur... « Le constructeur enfouit des numéros de série dans chacun de ces composants, explique Michel Frenkiel, PDG de Mobilgov dont la technologie détecte et exploite ces numéros pour en construire "l'ADN numérique''. Poussant ce concept un peu plus loin, le projet de recherche AVF vise à empêcher le clonage pirate des machines de production, en l'occurrence, les encarteuses de chez NBS qui coûtent à partir d'un million d'euros. « Nous nous appuyons sur la reconnaissance mutuelle des composants à bord de la machine, précise Michel Frenkiel. Par exemple, on dit à la puce du disque dur de ne travailler que dans un environnement matériel donné. Si on démonte ce disque dur pour le mettre sur un ordinateur, il refusera de fonctionner. » Ce système s'appliquera également aux contrôleurs réseaux des usines et à leurs systèmes de vidéosurveillance.

vous lisez un article d'Industries & Technologies N°0907

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2009 d'Industries & Technologies

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies