La vision artificielle pour prévenir les nids-de-poule

Imaginez pouvoir repérer un nid-de-poule avant même qu’il ne se forme. Les entrepreneurs pourront bientôt le faire grâce à un logiciel de vision artificielle inédit, une avancée technologique réalisée par le professeur Djemel Ziou et son équipe de l’Université de Sherbrooke.

Comment expliquer la formation d’un nid-de-poule? Plusieurs facteurs y contribuent : les changements de température, le poids des véhicules, la qualité du composite bitumineux ou encore la technique de pose. Si le système routier québécois est dégradé, c’est qu’un ou plusieurs facteurs ont été négligés lors de la pose du bitume. En plus de causer des désagréments aux automobilistes, les nids-de-poule coûtent cher au gouvernement, aux municipalités et, en fin de compte, aux citoyens. L’un des défis du ministère des Transports du Québec (MTQ) consiste donc à trouver des solutions pour optimiser la durabilité du réseau routier. Pour y parvenir, le Ministère mise surtout sur l’innovation technologique.

L’Analyseur Thermo

Dans cette optique, le ministère des Transports collabore avec le professeur Djemel Ziou de la Faculté des sciences afin de développer un système informatisé qui surveille – en temps réel – la technique de pose du bitume effectuée par les entrepreneurs. Nommé l’Analyseur Thermo, ce logiciel doté d’une vision artificielle analyse l’un des paramètres clés du contrôle de la qualité : la température du composite au moment de l’épandage. Comment s’y prend-il? En traitant immédiatement et automatiquement l’image qu’il a captée aux rayons infrarouges.

«Depuis 2008, le MTQ utilisait déjà les logiciels fournis par les fabricants de caméras infrarouges dans le devis d’homogénéité de pose, précise le professeur Ziou. Toutefois, comme ces caméras sont utilisées dans une grande variété de domaines, les logiciels inclus ne sont pas bien adaptés aux besoins du Ministère. De plus, les manipulations humaines et le temps d’analyse empêchaient d’obtenir un verdict rapide sur la conformité de certains critères de température. À ma connaissance, il n’existe aucun autre logiciel pour l’analyse automatique d’une image infrarouge de la route.»

Un logiciel inspecteur

Le professeur Ziou exploite la performance de la vision artificielle pour capter la température de l’asphalte. Muni d’yeux bien particuliers, son « logiciel inspecteur » saisit, grâce aux rayons infrarouges, les données sur la chaleur de l’asphalte lorsque les entrepreneurs l’épandent. Puis il analyse instantanément les images thermiques pour déterminer si l’épandage est conforme aux exigences fixées par le MTQ. Sachant que l’asphalte doit être appliqué lorsqu’il a atteint une chaleur bien précise – sans quoi il pourrait fendre plus rapidement – cette découverte pourrait prévenir l’apparition de plusieurs fissures et de nids-de-poule.

«Plus rapide et plus précis qu’une analyse manuelle, notre logiciel permet de donner des verdicts de non-conformité de manière complète et automatique, en plus de faciliter le travail des personnes responsables de l’analyse», souligne Djemel Ziou. Bref, c’est une amélioration marquée du contrôle de la qualité de pose des enrobés. Bien que le logiciel soit toujours en développement intensif, de nombreux essais sur le chantier ont été effectués avec succès.

Cette étude a été menée par Martin Vézina, étudiant à la maîtrise, sous la direction du professeur Djemel Ziou, avec la collaboration de M. Martin Lavoie, ingénieur au MTQ. Cet article est également inspiré d’un travail de vulgarisation de l’étudiante Alexandra Laviolette, dans le cadre d’un cours de rédaction technique et promotionnelle.