Avec la démocratisation des solutions de caméras numériques mobiles et de l’intelligence artificielle (IA), le champ de la vision par ordinateur, anciennement limité à certaines applications, pourrait bien révolutionner tout processus industriel. En France et en Europe, la numérisation du secteur du BTP est une priorité stratégique. Et dans ce cadre, la vision par ordinateur joue déjà un rôle majeur. Explorons les cas d’usage chantier de cette technologie pas si nouvelle que ça.
La vision par ordinateur au service du BTP
L’installation de caméras et l’accessibilité des tablettes et smartphones aux opérateurs du chantier, permet chaque jour la collecte de milliers d’images et de vidéos sur les projets BTP de construction et de démolition. Celles-ci contiennent des données précieuses qui, si elles sont exploitées efficacement, peuvent aider à sécuriser, automatiser et réduire l’effort humain dans diverses situations applicatives du chantier.
Traditionnellement, ces images et vidéos servent à mesurer l’avancement d’un chantier en comparant les vues aériennes du chantier au Building Information Model (BIM). Aussi, une fois sauvegardées, elles constituent des preuves pour tous les acteurs du chantier.
Mais aujourd’hui, la vision par ordinateur, couplée à l’intelligence artificielle révolutionne ces usages. En effet, les capacités de calcul embarquées permettent l’application d’algorithmes d’intelligence artificielle puissants en temps réel sur le terrain. Dans cet article, nous présentons quelques cas d’usage BTP qui peuvent tirer le meilleur parti de la vision par ordinateur.
La vision par ordinateur, qu’est-ce que c’est ?
La vision par ordinateur étudie comment les ordinateurs voient, traitent et comprennent les images et les vidéos numériques. Cette technologie basée sur des algorithmes et de l’intelligence artificielle imite toutes les tâches effectuées par l’œil humain, notamment la détection d’un stimulus visuel similaire à notre sens biologique. Puis, en combinant d’autres informations externes d’apprentissage, la vision par ordinateur augmente l’œil humain dans ses capacités. Des indications et des recommandations précises sur des domaines de connaissance élargis sont alors accessibles en temps réel.
En d’autres termes, la vision par ordinateur, c’est quand l’IA a des yeux et automatise la vue humaine.
Aujourd’hui, les applications industrielles les plus connues de la vision par ordinateur sont les transports et voitures autonomes, la reconnaissance faciale, les robots des lignes de fabrication, le contrôle qualité automatisé ou la détection de contenu “sensible” dans les partages sur les réseaux sociaux. Et, du smartphone à la caméra de vidéosurveillance, ces objets “intelligents” embarquent des logiques de vision par ordinateur spécifiques à certaines applications. Citons par exemple les caméras capables de prévoir des mouvements de foule, ou bien les bornes d’accès aux emplacements de parking qui comparent votre plaque d’immatriculation à une liste de plaques acceptées. Plus largement, la vision par ordinateur a le potentiel de révolutionner toute industrie qui nécessite de « voir » et d’analyser un stimulus visuel pour comprendre, diagnostiquer et prendre une décision.
Quelques cas d’usage “terrain”
Sur le chantier, les outils de vision par ordinateur accompagnent les décisions dans les domaines de la sécurité, de la productivité et de l’environnement. Découvrons ensemble quelques exemples concrets.
Sécurité First!
Assurer la sécurité des femmes et hommes opérant sur un chantier est la priorité numéro un des acteurs du BTP. Notons qu’avec 6 millions de journées de travail perdues en 2018 dans le secteur à cause des accidents du travail, améliorer la sécurité sur site c’est aussi œuvrer pour une meilleure productivité. Les applications de vision par ordinateur sur ce sujet sont nombreuses. Une des plus directes est la détection du port des Équipements de Protection Individuels : casque, gilets, gants, lunettes, masques. Au-delà de la détection, la caméra alerte d’une mauvaise utilisation des EPI tout en conservant l’anonymat des personnes. Ces solutions sont aujourd’hui déployées sur de multiples cas d’usage. Et les travaux les plus récents visent à analyser les actions des ouvriers pour prémunir les mauvaises postures et les risques d’accidents.
Le superman du bâtiment.
Dans le domaine de la gestion des litiges lors d’un chantier de construction, la fonctionnalité X-Ray offerte par la société Evercam, qui déploie des caméras de suivi d’avancement d’un chantier par time lapse, est une innovation intéressante. En effet, les conflits de construction peuvent souvent survenir longtemps après qu’un sous-traitant a remis le site à l’équipe suivante. Et alors, à ce stade, il est difficile de régler un différend sur la qualité, les matériaux sans démolir la façade du bâtiment. Par la vision par ordinateur, leur outil X-Ray permet d’avoir accès de façon localisée et précise aux images du bâtiment lors des étapes précédentes de construction et donc de voir artificiellement derrière la façade.
Agir pour corriger le tri à la source.
Le secteur de la construction engendre quatre fois plus de déchets que les autres secteurs industriels combinés (source : ADEME 2020). De nombreux déchets ne sont pas recyclés ou réutilisés car ils sont triés trop tard. En effet, les déchets sont malheureusement trop rarement triés directement sur le chantier. Ainsi, environ 25% des déchets générés sur chantier sont tout simplement perdus pour le recyclage et finissent détruits. Le projet de recherche IRMA porté par le LIST au Luxembourg vise à proposer une solution de tri des déchets de construction dès le poste de travail, lorsque les ouvriers ont fini leurs tâches afin d’augmenter le taux de recyclage des matériaux directement sur le chantier. Pour ce faire, ils développent actuellement un algorithme de reconnaissance visuelle des déchets de construction qui sera capable d’identifier si un déchet est placé dans la bonne benne, et, en cas d’erreur, de déclencher une alerte. Cette assistance basée sur l’intelligence artificielle et la vision par ordinateur permettra d’aider les ouvriers à mieux trier les déchets.
La vision par ordinateur chez ALTAROAD: faciliter la traçabilité des déchets
Pour accompagner ses clients dans leurs objectifs de traçabilité des flux de chantier, ALTAROAD développe plusieurs applications de la vision par ordinateur en combinant caméra, intelligence artificielle et expertise métier, trois piliers de notre ADN.
Pour faciliter la digitalisation des flux, au-delà de la lecture automatique des plaques d’immatriculation en entrée et sortie du chantier, ALTAROAD propose aujourd’hui la reconnaissance automatique du type de véhicule par caméra. Ainsi, l’opérateur chantier peut décider des flux d’intérêt et trier ces flux par type d’application: en distinguant par exemple camion benne pour le transport de terre et camion toupie pour la livraison de béton.
D’autre part, afin d’optimiser la valorisation des déchets du bâtiment, ALTAROAD développe une solution de reconnaissance par caméra du type de matériaux transportés. La vision par ordinateur et plus particulièrement des techniques de segmentation par modèle de machine learning permettent d’évaluer l’homogénéité du chargement d’un camion dans sa benne et de classer le type de déchet transporté. Ceci afin de diriger le déchet vers la bonne destination et permettre une valorisation optimale des matières transportées.
Comme de nombreux autres secteurs, l’avenir de la construction est technologique et la vision par ordinateur, par ses multiples applications, en est déjà un pilier. Cette solution “intelligente” permet aux acteurs du BTP de prendre les meilleures décisions en temps réel sur le terrain en matière de sécurité, de productivité et d’environnement.
Manager de l’équipe Data Intelligence chez ALTAROAD, je pilote la roadmap technique qui intègre le Machine Learning et l’intelligence artificielle au service d’une traçabilité optimale des flux de déchets. Scientifique de la donnée et ingénieur de formation, mon expérience de 10 ans dans la R&D capteurs consolide les expertises de performance de la pesée en mouvement d’ALTAROAD. J’apporte dans cette série d’articles, coécrite avec mon équipe, un regard haut niveau sur les évolutions de la technologie au service du BTP.
