Brevet FR3051902A1 (20171201)
REVENDICATIONS1) Procédé de détermination du débit à travers au moins une section transversale d'un cours d'eau, notamment à 5 lit mobile, ladite au moins une section transversale étant présente dans un site dit d'observation du cours d'eau, ladite détermination de débit étant réalisée par capture d'images du site d'observation au moyen d'au moins une caméra, chaque point desdites images ayant 10 des coordonnées images dans un référentiel image, ledit procédé comportant les étapes suivantes: - pendant une phase préliminaire, - détermination (El), pour ladite au moins une caméra, d'un modèle dit de conversion pour convertir 15 les coordonnées image de points dans les images fournies par la caméra en coordonnées cartographiques dans un repère cartographique et inversement, - mesure (E2) de la topographie du site d'observation en période d'étiage, de préférence 20 lorsque le cours d'eau est à sec, de manière à générer un modèle numérique de terrain géoréférencé du site d'observation dont les points sont référencés dans un repère cartographique et conversion du modèle numérique de terrain géoréférencé dans le référentiel image au 25 moyen dudit modèle de conversion de la caméra de manière à générer un modèle numérique de terrain dit image, - pendant une phase dite d'observation, - détermination (E3) de la hauteur de la surface 30 d'eau au niveau de ladite au moins une section transversale par extraction d'une zone en eau dans les 3051902 20 images capturées par la caméra et superposition de ladite zone en eau et dudit modèle numérique de terrain image, - détermination (E4) de la vitesse d'écoulement 5 dans des colonnes d'eau présentes au niveau de ladite au moins une section transversale, et - détermination (E5) du débit d'eau à travers ladite au moins une section transversale à partir de ladite vitesse d'écoulement, de ladite hauteur de 10 surface d'eau et du modèle numérique de terrain image.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le modèle de conversion de chaque caméra est généré par les étapes suivantes: 15 - acquisition, par mesure géodésique, des coordonnées cartographiques de points de référence présents dans le site d'observation, - capture, par ladite caméra, d'au moins une image de ladite zone d'observation comprenant lesdits points de 20 référence, et - génération du modèle de conversion de ladite caméra par mise en relation des coordonnées image des points de référence dans l'image avec les coordonnées cartographiques desdits points de référence . 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le modèle numérique de terrain géoréférencé est généré par stéréo-photogrammétrie selon les étapes suivantes: 30 - génération, dans un repère relatif, d'un modèle numérique de terrain du site d'observation par stéréo- 3051902 21 photogrammétrie à partir d'images capturées par au moins deux caméras présentes sur le site d'observation, lesdites images capturées comportant des points de référence dont les coordonnées cartographiques sont prédéterminés, et - géoréférencement du modèle numérique de terrain par mise en relation des coordonnées desdits points de références dans le repère relatif avec les coordonnées cartographiques desdits points de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le modèle numérique de terrain géoréférencé est généré par stéréo-photogrammétrie selon les étapes suivantes: - génération, dans un repère relatif, d'un modèle numérique de terrain du site d'observation par stéréo-photogrammétrie à partir d'images du site d'observation capturées par un dispositif de capture, tel qu'un appareil photo numérique, lesdites images issues du dispositif de capture ayant une résolution supérieure aux images issues de la caméra, lesdites images capturées comportant en outre des points de référence dont les coordonnées cartographiques sont prédéterminés, et - géoréférencement du modèle numérique de terrain par mise en relation des coordonnées desdits points de références dans le repère relatif avec les coordonnées cartographiques desdits points de référence.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la vitesse 3051902 22 d'écoulement dans les colonnes d'eau au niveau de ladite section transversale est déterminée par une technique de vélocimétrie d'image de particule ou PIV (pour Particule Image Velocimetry dans la littérature 5 anglo-saxonne) appliquée à des traceurs, tels que des points d'écume et/ou des vaguelettes, présents à la surface de l'eau pour déterminer la vitesse d'écoulement en surface dans les images capturées puis déterminer la vitesse d'écoulement dans les colonnes 10 d'eau au niveau de ladite section transversale par application d'un modèle prédéterminé aux vitesses d'écoulement en surface.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 5, caractérisé en ce 15 que la hauteur de la surface d'eau est déterminée par les étapes suivantes: - extraction de la zone en eau sur les images capturées par la caméra, et - superposition de la zone en eau extraite et du 20 modèle numérique de terrain image de manière à ne conserver que la portion du modèle numérique de terrain image correspondant à la zone en eau extraite, la hauteur de surface d'eau au niveau de la section transversale correspondant au point le plus haut du 25 modèle numérique de terrain image au niveau de la section transversale.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la zone en eau est détectée dans les images par 30 détection des zones en mouvement dans les images. 3051902 23\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détection des zones de végétation dans les images, lesdites zones de végétation étant déduites des zones en mouvement pour 5 former la zone en eau.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la zone en eau est détectée dans les images par calcul de la variance et la luminosité moyenne des 10 pixels des images, la zone en eau correspondant aux pixels dont la variance et la luminosité moyennes sont supérieures à des seuils prédéfinis.\n<CLM>\1\tProcédé de de détermination de la hauteur de la 15 surface d'eau au niveau d'au moins une section transversale d'un cours d'eau, ladite section transversale étant présente dans un site dit d'observation du cours d'eau, ladite détermination de hauteur étant réalisée par capture d'images du site 20 d'observation au moyen d'au moins une caméra, chaque point desdites images ayant des coordonnées images dans un référentiel image, ledit procédé comportant les étapes suivantes - pendant une phase préliminaire dite de 25 géoréférencement, - Détermination, pour ladite au moins une caméra, d'un modèle dit de conversion pour convertir les coordonnées image de points dans les images fournies par la caméra en coordonnées cartographiques dans un 30 repère cartographique et inversement, 3051902 24 - mesure de la topographie du site d'observation en période d'étiage, de préférence lorsque le cours d'eau est à sec, de manière à générer un modèle numérique de terrain géoréférencé du site d'observation 5 dont les points sont référencés dans un repère cartographique, - conversion du modèle numérique de terrain géoréférencé dans le référentiel image au moyen dudit modèle de conversion de la caméra de manière à générer 10 un modèle numérique de terrain dit image, - pendant une phase dite d'observation, - extraction de la zone en eau sur des images capturées par la caméra, et - superposition de la zone en eau extraite et du 15 modèle numérique de terrain image de manière à ne conserver que la portion du modèle numérique de terrain correspondant à la zone en eau extraite, la hauteur de surface d'eau au niveau de la section transversale correspondant au point le plus haut du modèle numérique 20 de terrain image au niveau de la section transversale.