Créer des images intelligentes

Dans le cadre du projet 'Intelligent Bouwen' ('La construction intelligente') soutenu par l'IWT, Imec, Sirris et le CSTC ont cherché des technologies et des appareils électroniques pouvant s'avérer utiles lors de la construction ou l'entretien de bâtiments. Ce projet étudie non seulement l'offre technologique actuelle, mais sonde également les besoins du secteur. Cet article se concentre sur les applications potentielles des techniques de prise de vue et de traitement des images.
Depuis quelques années déjà, les photos sont indispensables pour se documenter sur chantier au cours d'une inspection, lors de l'élaboration d'un dossier 'as built' ou lors du suivi des travaux. Les techniques actuelles vont néanmoins beaucoup plus loin. En effet, elles fournissent des informations non seulement visuelles, mais aussi mesurables. Cela signifie que les informations récoltées permettent à l'utilisateur de mesurer les distances et de contrôler les dimensions. Grâce à cette technologie, quelques photos d'une installation permettent d'en calculer les dimensions chez soi à l'aide d'un ordinateur. La précision obtenue grâce à certaines techniques suffit largement aux applications dans bâtiment.

La technologie laser

Bien d'autres appareils utilisent la technologie laser, laquelle permet de travailler avec une précision de moins d'un millimètre pour des distances couvrant des dizaines de mètres. Les total stations, c.-à-d. les appareils basés sur la technologie laser les plus accomplis, mesurent avec précision les coordonnées X, Y et Z de points dans l'espace. De plus, ils sont capables de rechercher et de faire le relevé automatique d'une série de points de mesure, de suivre une balise et de transmettre les valeurs calculées à un ordinateur portable ou à une tablette PC.


Fig. 1 Résultat de mesure avec un scanner à laser longue portée
Un autre appareil à laser, le scanner à laser longue portée est capable, quant à lui, de déterminer les coordonnées de cinq millions de points en quelques minutes. Ce nuage de points peut ensuite être transformé, à l'aide de programmes appropriés, en surfaces et en volumes sur lesquels il est possible de prendre des mesures. Cette technique semble particulièrement adaptée à l'établissement d'un état des lieux lors de travaux de rénovation ou à la comparaison du bâtiment avec les plans. La rapidité de la prise de mesures et la grande quantité d'informations sont impressionnantes. La figure 1 reproduit le résultat d'une campagne de mesures menée dans un théâtre.

Images infrarouges

Fig. 2 Les images obtenues avec la lumière infrarouge font apparaître les ponts thermiques
A l'aide de la thermographie infrarouge (cf. figure 2), il est possible d'évaluer la température des différents objets par l'image. Ces renseignements nous permettent, entre autres, de localiser les pertes de chaleur et les bons ou les mauvais contacts thermiques. Le contrôle de la qualité des travaux d'isolation (isolation d'un mur creux, p. ex.) ou le contrôle indirect de l'étanchéité à l'air d'un bâtiment (important dans le cadre de la réglementation sur les performances énergétiques) en sont des applications courantes.

Cette technique permet par ailleurs de détecter des problèmes structuraux tels que le déchaussement de dalles en béton, causé par la corrosion des tabliers de pont. Là où il y a corrosion, la conductivité thermique du tablier de pont vers la structure sous-jacente est en effet bien moindre, ce qui se manifeste par une différence de couleur. Etant donné que la lumière infrarouge est absorbée par l'eau, elle permet en outre de rendre visibles des zones humides indiscernables à l'œil nu.

Cartographie mobile

Fig. 3 Huit caméras donnent un aperçu des environs tandis que le véhicule est en mouvement
Grâce à cette technologie, on peut, tout en roulant ou en se déplaçant, obtenir un aperçu des lieux qui nous entourent. La figure 3 montre les images produites par huit appareils photo calibrés à partir d'un véhicule se déplaçant dans une rue. A l'aide d'algorithmes de calcul complexes, cette technique réussit à convertir en images mesurables des informations visuelles résultant d'angle de vue légèrement différents. La cartographie mobile semble dès lors convenir particulièrement au suivi de l'avancement d'un chantier ou à l'évaluation d'une situation existante.

Grâce à cette technique, il est possible de remplacer les descriptions détaillées et les relevés métriques fastidieux par un algorithme qui analyse les images récoltées de sorte à en déduire des dimensions. A plus grande échelle, cette technique pourrait être, par exemple, mise à profit pour documenter l'implantation d'un nouveau bâtiment dans un environnement existant.


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F. Van Rickstal, dr. ir., chef de projet, laboratoire 'Structures', CSTC