la surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente Matthieu Bach Sylvie Daniel Centre de Recherche en Géomatique Université Laval Montréal 21 octobre 2009

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Les infrastructures canadiennes se faisant de plus en plus vieillissantes, il est primordial d’en effectuer une surveillance régulière afin de garantir la sécurité de la population. De récents titres dans les journaux relatant des effondrements de pont font de ces évènements une préoccupation majeure pour les municipalités, d’autant plus que le budget alloué à la maintenance des infrastructures a tendance à se resserrer. L’inspection des infrastructures consiste à suivre les déformations, déplacements d'une structure sur une période donnée. Cela est généralement effectué en analysant l'évolution tridimensionnelle (i.e. le déplacement au cours du temps) de certains points clés sur la construction. Les techniques de photogrammétrie courte portée figurent parmi les solutions technologiques permettant d’élaborer des modélisations 3D précises de structure et ainsi d’en réaliser la surveillance. Elles ont l'avantage de fournir une source de données exhaustive, de mobiliser un minimum de personnes en un minimum de temps sur le terrain, et d'avoir un coût matériel relativement faible. Par contre, elles impliquent un nombre important d’étapes majoritairement manuelles dont la qualité de réalisation dépend grandement de l’expertise de l’opérateur. La conférence proposée ici vise à présenter la solution ergonomique de photogrammétrie courte portée que nous avons élaborée pour l’acquisition et la modélisation tridimensionnelles d’objets complexes. Cette solution cible spécifiquement des utilisateurs non experts dans le domaine de la photogrammétrie. La présentation décrira plus spécifiquement la démarche scientifique à la base de notre guide logiciel ergonomique et ses différents constituants, notamment une assistance à la configuration des prises de vue, ainsi qu'un simulateur de comportements nuisibles (mauvais positionnement, changement de focale…), permettant de calculer la tolérance sur la configuration d’acquisition vis-à-vis des précisions attendues pour le modèle 3D. Des résultats d’expérimentation avec différentes catégories d’utilisateurs (expert vs non expert) viendront également compléter cette présentation.

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Page 1: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

Matthieu BachSylvie Daniel

Centre de Recherche en Géomatique

Université Laval

Montréal21 octobre 2009

Page 2: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Plan

1. Contexte du projet

2. Présentation de la solution

3. Démonstration (vidéo)

4. Conclusion et travaux futurs

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Contexte

• Infrastructures canadiennes vieillissantes

• Effondrements récents de ponts, de dalles

de souterrains, de stationnements

• Préoccupation pour les municipalités

Besoin de surveillance des infrastructures

• Surveillance = suivi des déformations de la structure dans le temps

Page 4: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Contexte

• Choix d'une méthode photogrammétrique :

+ Source de données exhaustives

+ Peu de ressources à mobiliser

+ Peu de temps sur le terrain

+ Cout matériel faible

- Bonne expertise de l'opérateur requise

Page 5: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Contexte

• Processus de traitement photogrammétrique :

1. Définition du réseau de caméras

2. Acquisition des prises de vues

3. Traitement des images en vue de la

reconstruction 3D

Page 6: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Contexte

• Acquisition des prises de vue :

• Prendre les photographies aux endroits

adéquats, tel que spécifiés dans la

définition du réseau, de manière à

atteindre la précision requise

• Nécessite une certaine expertise

Page 7: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

• Notre solution :

• Une interface graphique sur un TabletPC

• Une présentation claire des informations

• Un simulateur permettant d’anticiper les

mouvements nuisibles de l’utilisateur, de

façon à respecter la précision requise

Page 8: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

Aperçu du réseau

Aperçu du réseau

Page 9: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

Modèle vu depuis la station

courante

Modèle vu depuis la station

courante

Page 10: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

Informations sur la

caméra: focale,

orientation, ouverture

Informations sur la

caméra: focale,

orientation, ouverture

Page 11: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

Tolérances de position

de la caméra

Tolérances de position

de la caméra

Page 12: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

Placement précis de la

caméra

Placement précis de la

caméra

Page 13: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

Photo d’une surveillance précédente

Photo d’une surveillance précédente

Page 14: La surveillance d'infrastructures par photogrammétrie intelligente

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Présentation de la solution

• Calcul des tolérances :

1.Calcul de limites théoriques

2.Vérification de la visibilité de

tous les points

3.Calcul en bloc du modèle

pour s’assurer que la

précision requise est atteinte

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Démonstration

Démo

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Conclusion et perspectives

• Facilite et clarifie l’opération de prise de vue,

en guidant l'utilisateur

• Indique la marge de tolérance, de manière à

atteindre la précision requise

• Contrôle du processus grâce à l’orientation des

nouvelles photos et comparaison avec l’ancien

modèle

• Travail sur l'ergonomie à faire, tests en cours…

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Questions

Merci de votre attention!

Questions?

Matthieu Bach : [email protected]

Sylvie Daniel : [email protected]

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