Brevet FR2965616A1 — publié le 20120406

Procédé d'imagerie d'une conduite longitudinale La présente invention concerne un procédé d'inspection de conduites sur le fond marin et plus particulièrement un procédé de détection de zones de portées libres sous de telles conduites. La détection des zones de portées libres sous les conduites sous marines, par exemple les oléoducs, présente des enjeux considérables. En effet, les zones de portées libres représentent des zones de faiblesse pour de telles structures car une contrainte mécanique supplémentaire s'applique au niveau des zones de portées libres. Ces zones doivent donc être repérées et comblées régulièrement afin de minimiser les risques de casse pour la structure ou les risque de fuites. L'inspection des conduites sous marines, et notamment les détections des zones de portées libres, est réalisées actuellement à l'aide de robots explorateurs filmant depuis l'extérieur la conduite. Ledit robot se déplace latéralement le long de la conduite, en gardant une orientation et un angle de visée par rapport à l'axe de la conduite relativement constant. Dans l'état de l'art, les vidéos sont mémorisées dans une mémoire embarquée et récupérées en fin de mission. En effet les fichiers vidéos sont trop lourds pour être transmise jusqu'à la surface en temps réel. Ces vidéos sont ensuite visionnées en intégralité par un opérateur. La détection de zones de portées libres sous les conduites sous marines est donc un processus fastidieux et très consommateur de temps. Un objectif de la présente invention est de proposer un procédé d'imagerie qui permet d'observer une conduite longitudinale reposant par sa base sur le fond marin de manière exhaustive sans avoir à visionner de longues séquences vidéo. Un deuxième objectif de la présente invention est de proposer un procédé de détection des zones de portées libres sous les conduites sous-marines, utilisant un procédé d'imagerie selon l'invention. Un premier aspect de l'invention propose un procédé d'imagerie d'une conduite longitudinale reposant par sa base sur le fond marin, le procédé comprenant les étapes suivantes . - acquérir un ensemble d'images d'au moins une partie à observer de la conduite au moyen d'un dispositif d'acquisition sous marin mobile, ledit dispositif étant déplacé le long de la conduite à une distance sensiblement constante par rapport à l'axe longitudinal de ladite conduite et de sorte à maintenir lors du déplacement dudit dispositif d'acquisition un angle sensiblement constant entre l'axe de visée dudit dispositif d'acquisition et l'axe longitudinal de la conduite, chaque image étant associé à une référence temporelle correspondant au moment de son acquisition, - extraire de chaque image la zone comprise dans une même fenêtre, ladite fenêtre étant prédéfinie par rapport au cadre des images, - réaliser une image déroulée d'au moins une partie de la conduite en juxtaposant, dans l'ordre chronologique, les 25 zones extraites de chaque image. Avantageusement, le procédé selon l'invention permet au moyen de l'image déroulée de la conduite d'observer de manière rapide et économique la conduite longitudinale. En effet, le fichier correspondant à l'image déroulée est 30 beaucoup moins volumineux que l'ensemble des fichiers correspondants aux images de la conduite acquises lors de l'étape d'acquisition. Ainsi, la transmission et le traitement de l'information concernant la conduite sont facilités. Selon d'autres modes de réalisation, un procédé d'imagerie selon l'invention peut comprendre les caractéristiques suivantes considérées seules ou en combinaison : - le dispositif d'acquisition est sensible aux longueurs d'ondes du visible ; - le dispositif d'acquisition sous marin mobile éclaire la conduite de façon à ce que l'éclairage soit coaxial à l'axe de visée du dispositif d'acquisition ; - l'image déroulée spatio-temporelles est enregistrée en niveau de gris ; - le dispositif d'acquisition est déplacé le long de 15 la conduite à une vitesse sensiblement constante. Un aspect de l'invention porte également sur un procédé de détection des zones de portées libres sous une conduite longitudinal reposant par sa base sur le fond 20 marin, le procédé comprenant les étapes d'imagerie selon l'invention dans lequel la partie à observer de la conduite longitudinale comprend au moins la base de la conduite et le fond marin sur lequel elle repose, le procédé comprenant en outre une étape de seuillage au cours de laquelle la 25 détection des zones de portées libres est réalisée au moyen d'un seuillage radiométrique en exploitant la différence de luminosité entre les zones de portées libres et les zones où la base de la conduite repose sur le fond marin. 30 Avantageusement, le procédé selon l'invention permet de déterminer les zones de portées libres de manière moins fastidieuse que selon le procédés de l'art antérieur et ainsi de manière plus économique. Selon différents modes de réalisations, le procédé de détection des zones de portées libres selon l'invention peut comprendre: - une étape de rognage au cours de laquelle l'image déroulée spatio-temporelles est rognée en supprimant la zone correspondant à la conduite pour ne garder que la zone correspondant au fond marin ; et/ou - la position temporelle des zones de portées libres, repérée sur l'image déroulée spatio-temporelle, est convertie en position spatiale en utilisant les références temporelle des images de la conduite acquise par le dispositif d'acquisition. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée d'un de ses modes réalisation. L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement la trajectoire et l'orientation du dispositif d'acquisition sous marin mobile 20 par rapport à la conduite ; - la figure 2 illustre un exemple de choix de fenêtre d'accumulation ; - la figure 3 illustre le principe de la conversion d'une séquence d'images en une image déroulées à deux 25 dimensions ; - la figure 4 montre un exemple d'image déroulée obtenue par un procédé d'imagerie selon l'invention ; - la figure 5 illustre l'étape de rognage de l'image déroulée d'une conduite dans le cadre d'une détection de 30 zones de portées libres ; - la figure 6 illustre la détection de zones de portées libres par seuillage radiométrique. Au sens de l'invention on entend par « axe longitudinal » de la conduite longitudinale, la ligne qui passe par le centre de toutes les sections transversales de ladite conduite. Un premier aspect de l'invention porte sur un procédé d'imagerie permettant d'obtenir une image déroulée spatio-temporelle d'une conduite sous-marine, par exemple un oléoduc, un gazoduc, une canalisation d'eau, ou encore des câbles de télécommunications (électriques ou fibres optiques). Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé d'imagerie peut comprendre : une étape d'acquisition au cours de laquelle un ensemble conduite 15 acquit, - une étape comprise rapport au image, 20 - une étape de déroulée au cours de laquelle une image déroulée d'au moins une partie de la conduite est réalisée. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape d'acquisition est réalisée au moyen d'un dispositif 25 d'acquisition sous marin mobile 1, par exemple, un robot submersible bien connus de l'état de la technique pour l'inspection des oléoducs sous-marins. Ledit dispositif est déplacé le long de la conduite C suivant une trajectoire T, comme illustrée en figure 1. 30 La trajectoire T est déterminée de telle sorte que le dispositif d'acquisition se déplace à l'extérieur de la conduite C à une distance D sensiblement constante le long de ladite trajectoire T et que le dispositif d'acquisition d'images d'au moins une partie d'une reposant par sa base sur le fond marin est d'extraction au cours de laquelle une zone dans une même fenêtre prédéfinie par cadre des images est extraite de chaque puisse être déplacé le long de ladite trajectoire T en maintenant un angle sensiblement constant entre l'axe de visée 3 du dispositif d'acquisition 1 et l'axe longitudinal de la conduite C. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'acquisition 1 est déplacé le long de la trajectoire T à une vitesse sensiblement constante. Chaque image acquise au cours de l'étape d'acquisition est associé à une référence temporelle correspondant au moment de son acquisition. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'acquisition peut être une camera vidéo sensible aux longueurs d'ondes du visible, et enregistrant des séquences d'images à une cadence comprise entre 15 et 30 images par secondes. Selon un mode de réalisation, la durée d'une séquence d'acquisition est fixée par un opérateur ou par ou programme informatique. Par exemple la durée d'une séquence d'acquisition est telle que l'acquisition couvre l'ensemble de la conduite. Dans un mode de réalisation, des séquences plus courtes, ne couvrant qu'une partie de la conduite peuvent être réalisées. Avantageusement, on peut ainsi choisir de filmer qu'une portion de la conduite. Les séquences vidéo acquises lors de l'étape d'acquisition sont ensuite converties en images déroulées au cours des étapes d'extraction et de déroulée. Avant l'étape d'extraction, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de définition au cours de laquelle une fenêtre 5 est définie par rapport au cadre des images acquises lors de l'étape d'acquisition. Selon un mode de réalisation la fenêtre 5 présente une forme sensiblement rectangulaire. Selon le mode réalisation de la figure 2 cette fenêtre 5 est un rectangle dont la position sur l'image est définie par rapport au cadre de l'image. La fenêtre 5 peut avoir une largeur d'un pixel. Selon différents modes de réalisation de l'invention la largeur de la fenêtre 5 peut-être supérieure à 1 pixel, par exemple 2 ou 3 pixels. La largueur de la fenêtre peut être déterminée en fonction de la vitesse de déplacement du dispositif d'acquisition suivant la trajectoire T et de la cadence d'acquisition dudit dispositif d'acquisition. Selon un mode de réalisation, la fenêtre 5 présente une forme rectangulaire dont l'axe longitudinal 51 est choisit perpendiculaire à l'axe longitudinal de la conduite C telle qu'elle apparaît sur les images, comme par exemple sur l'image de la figure 2. Selon un mode de réalisation de l'invention, la détermination de la fenêtre rectangulaire d'accumulation 5 peut-être réalisée par un programme informatique. Lors de l'étape d'extraction, chaque image est traitée de sorte que la zone comprise dans la fenêtre 5 prédéfinie par rapport au cadre des images soit extraite de chaque image. Chaque zone extraite est associée avec la référence temporelle de l'image dont ladite zone est extraite. Au cours de l'étape de déroulée une image déroulée de la conduite est réalisée en juxtaposant les zones extraites 7 de chaque image de la séquence d'acquisition. Les zones extraites 7 sont juxtaposées dans l'ordre chronologique. Dans un mode de réalisation, l'image obtenue par la juxtaposition des zones 7 est enregistrée en niveau de gris. Avantageusement, une image enregistrée en niveau de gris est moins volumineuse qu'une image couleur. Selon un mode de réalisation de l'invention les étapes d'extraction et de déroulée peuvent être simultanées. Par exemple, l'extraction et juxtapositions sont réalisées pas à pas, image après image Le principe de construction de l'image déroulée est illustré figure 3 pour le cas de la figure 2 où la fenêtre 5 est rectangulaire présente une épaisseur d'un pixel. Pour chaque image, la zone comprise 7 dans la fenêtre 5 est extraite et constitue une ligne de l'image déroulée. Chaque ligne de pixels est associée à une référence temporelle correspondant à l'instant auquel l'image dont est extraite la ligne a été prise. Les éléments observables sur une telle image déroulée spatio-temporelle, dont un exemple est donnée en figure 4, comme une zone de portée libre 9 ou une algue 11, sont donc repérés par une « position temporelle ». L'invention concerne également un procédé pour détecter des zones de portées libres sous une conduite c longitudinale reposant par sa base sur le fond marin, utilisant un procédé d'imagerie selon l'invention. Pour pouvoir détecter les zones de portées libres en utilisant cette méthode il est préférable que lesdites zones de portées libres 9 soient visibles sur les images déroulées de la conduite longitudinale. Ainsi, il est préférable que le champ d'acquisition du dispositif d'acquisition, comprenne la base de la conduite C et le fond marin sur lequel elle repose. La détection des zones de portées libres 9 est ensuite réalisée sur l'image déroulée de la conduite C. La figure 4 montre un exemple d'image déroulée d'une portion de conduite où l'on peut observer une zone de portée libre 9. Selon un mode de réalisation, la détection des zones de portées libres peut comprendre en outre une étape de seuillage au cours de laquelle les zones de portées libres sont mises en évidence sur l'image déroulée de la conduite longitudinale. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape de seuillage exploite la différence de luminosité, sur les images déroulées, entre les zones de portées libres 9 et les zones où la base de la conduite C est bien en contact avec le fond marin, pour détecter les zones de portées libres. La localisation des zones de portées libres est réalisée au moyen d'un seuillage radiométrique. Dans un mode réalisation, le seuillage radiométrique est réalisé en utilisant un logiciel de traitement d'image, par exemple THE GIMP ou PhotoShop. L'utilisation du seuillage fait apparaitre les zones dont la luminosité est inférieure à un valeur seuil en noir et les zones dont la luminosité est supérieure à ladite valeur seuil en noir. Les zones apparaissant en noir sur l'image sont susceptibles d'être des zones de portées libres. Avantageusement, la détection des zones de portées libres est alors facilitée, puisque l'on obtient une image blanche où les zones potentielles de portées libres apparaissent en noir, comme illustré en figure 6. Avantageusement, le niveau du seuil peut être adapté à la finesse des zones de portées libres que l'on souhaite repérer. Dans un mode de réalisation, le niveau du seuil est ajusté par des moyens informatiques. Selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé détection des zones de portées libre peut comprendre une étape de rognage au cours de laquelle la partie correspondant à la conduite sur les images déroulées spatio-temporelles est supprimée pour ne garder que la partie de l'image correspondant au fond marin. Cette étape est illustrée en figure 5. La frontière 13 sépare la zone Z1 correspondant à l'image de la conduite et la zone Z2 correspondant au fond marin. La frontière 13 correspond à la base de la conduite longitudinale. Seule la zone Z2 correspond partie de l'image contenant le fond marin est conservée. Avantageusement, cette étape permet de réduire la quantité de données à stocker ou à traiter lors du procédé et facilite la détection des zones de portées libres 9 en ne conservant que la portion de l'image où l'on peut trouver des zones de portées libres. Dans un mode de réalisation, la détermination de la ligne 13 suivant laquelle l'image est coupée est réalisée par des moyens informatiques. Comme indiqué précédemment, sur l'image déroulée chaque zone extraite est associée à une référence temporelle. Les zones de portées libres détectées sur l'image déroulée sont donc détectées par une « position temporelle » et possèdent une « durée » durant laquelle elles sont présentes sur l'image déroulée. Au cours du procédé selon l'invention, la « position temporelle » est convertie en « position spatiale », permettant de déterminer la position des zones de portées libres. La « durée » permet de déterminer la taille des portées libres. Pour réaliser cette conversion, il est préférable de connaitre la trajectoire T du dispositif d'acquisition 1 lors de la réalisation de la séquence d'images qui a été utilisée pour réalisée l'image déroulée sur laquelle on a repérer une ou plusieurs zones de portées libres. Connaissant la trajectoire T du dispositif 1 en fonction du temps, et la « position temporelle » d'une zone de portée libre, il est possible de déterminer la position spatiale de ladite zone de portée libre. Avantageusement, un procédé de détection de zones de portées libres selon l'invention, accélère et simplifie la détection desdites zones. En effet, au lieu d'analyser de longues séquences vidéo, on analyse des images à deux dimensions. De plus, un procédé selon l'invention permet de réduire la quantité de données à analyser et le temps d'analyse, de telle sorte que la détection des zones de portées libres peut être réalisée de manière simultanée avec l'étape d'acquisition de séquences d'images de la conduite par les dispositifs d'acquisition sous-marins mobile. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisations décrits et ne sera pas interprétée de façon limitative, et englobe tout mode de réalisation équivalent. Notamment, la transformation des séquences d'images en images déroulées et une ou plusieurs étapes d'analyses peuvent être réalisés par des moyens informatiques au niveau du dispositif d'acquisition sous-marin mobile. Une transmission de données récoltées par le dispositif d'acquisition simultanément à l'acquisition de séquence d'image est possible, permettant une détection des zones de portées libres en temps réel. REVENDICATIONS1. Procédé d'imagerie d'une conduite longitudinale (C) reposant par sa base sur le fond marin, le procédé 5 comprenant les étapes suivantes : - acquérir un ensemble d'images d'au moins une partie à observer de la conduite (C) au moyen d'un dispositif d'acquisition sous marin mobile (1), ledit dispositif étant déplacé le long de la conduite à une distance (D) 10 sensiblement constante par rapport à l'axe longitudinal de ladite conduite et de sorte à maintenir lors du déplacement dudit dispositif d'acquisition un angle sensiblement constant entre l'axe de visée dudit dispositif d'acquisition et l'axe longitudinal de la conduite, chaque 15 image étant associé à une référence temporelle correspondant au moment de son acquisition, - extraire de chaque image la zone (7) comprise dans une même fenêtre (5), ladite fenêtre (5) étant prédéfinie par rapport au cadre des images, 20 - réaliser une image déroulée d'au moins une partie de la conduite en juxtaposant, dans l'ordre chronologique, les zones extraites (7) de chaque image. 2. Procédé d'imagerie selon la revendication 1, dans 25 lequel le dispositif d'acquisition (1) est sensible aux longueurs d'ondes du visible. 3. Procédé d'imagerie selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'acquisition (1) sous marin mobile 30 éclaire la conduite (C) de façon à ce que l'éclairage soit coaxial à l'axe de visée du dispositif d'acquisition. 4. Procédé d'imagerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'image déroulée spatio-temporelles est enregistrée en niveau de gris. 5. Procédé d'imagerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'acquisition (1) est déplacé le long de la conduite à une vitesse sensiblement constante. 6. Procédé de détection des zones de portées libres (9) sous une conduite longitudinal (C) reposant par sa base sur le fond marin, le procédé comprenant les étapes d'imagerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel la partie à observer de la conduite longitudinale comprend au moins la base de la conduite et le fond marin sur lequel elle repose, le procédé comprenant en outre une étape de seuillage au cours de laquelle la détection des zones de portées libres est réalisée au moyen d'un seuillage radiométrique en exploitant la différence de luminosité entre les zones de portées libres et les zones où la base de la conduite repose sur le fond marin. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel une étape de rognage au cours de laquelle l'image déroulée spatio- temporelles est rognée en supprimant la zone (Z1) correspondant à la conduite pour ne garder que la zone (Z2) correspondant au fond marin. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel la position temporelle des zones de portées libres (9), repérée sur l'image déroulée spatio-temporelle, est convertie en position spatiale en utilisant les référencestemporelle des images de la conduite acquise par le dispositif d'acquisition (1).