Le Laboratoire d’Hydraulique de l’ESTP (Ecole Spéciale des Travaux Publics) mène des études sur la déformation des sols autour des piles de ponts en présence d’écoulements naturels (marée, fleuves, rivières…). Pour cette étude, ils ont besoin d’accéder depuis l’extérieur de leur canal hydraulique à la mesure de la hauteur et à la forme du lit sans placer des capteurs qui pourraient perturber l’écoulement. Ils ont pour cela fait appel à nos compétences en matière de métrologie optique.
Nous avons réalisé une étude expérimentale pour identifier et valider à la fois les techniques les plus adaptées (stéréovision avec projection de patterns, projection de franges, profilométrie laser) mais aussi évaluer leur performance sur des échantillons dans différentes conditions. Une des principales difficultés pour cette étude était la disparité des textures à analyser entre un lit sablonneux ou argileux. Différentes longueurs d’onde et configurations expérimentales ont été mises en œuvre; l’objectif étant d’obtenir un mode d’interaction lumière/matière optimum pour tous les substrats tout en prenant en considération la turbidité de l’écoulement qui limite la visibilité. Nous devions également tenir compte des déformations optiques supplémentaires causées par les changements de milieu en particulier le passage air/eau.
De nombreux tests techniques ont été menés pour aboutir à une mesure fiable, et à la reconstruction 3D des lits soumis à des écoulements naturels de la rivière utilisant un scanner à projection de franges lumineuses (Photonéo) couplé à des techniques de correction optique par calibration simplifiée et calcul de lancers de rayons.
Le système final livré par R&D Vision permet au Laboratoire d’Hydraulique de l’ESTP d’effectuer la mesure souhaitée avec un capteur rapide, résolu et précis. Il peut être placé aux endroits stratégiques à étudier dans le canal de mesure grâce à sa souplesse d’utilisation.
