Riverapp

Application d’estimation non-invasive du débit des rivières basé sur l’analyse PIV d’une vidéo

Contexte :

La surveillance de l’écoulement des rivières est une discipline-clé dans la prévention de catastrophes et la gestion des dégâts liés à celles-ci. Dans quasiment toutes les applications hydrauliques, une mesure du débit des rivières est indispensable. Mesurer ce débit n’est généralement possible que via des mesures in situ au moyen d’appareils invasifs, comme des débitmètres ou des vélocimètres qui doivent être immergés. Dans de nombreux cas, cependant, une telle mesure est soit trop dangereuse (rivières en crue et à fort débit), soit impraticable (pas d’accès), soit trop coûteuse (si on devait mesurer le débit de tous les petits cours d’eau).

Résumé :

RiverApp est une application développée en Python permettant d’estimer le débit d’une rivière au moyen d’une vidéo de l’écoulement de celle-ci. Le principe est le suivant :

• un opérateur filme la rivière qui a été ensemencée de traceurs au préalable ;
• des balises placées sur ses berges et géolocalisées permettent à la fois d’orthorectifier l’image, de la stabiliser et de convertir les pixels en distances ;
• le flux d’images est ensuite analysé au moyen d’une technique de traitement d’images appelée “Analyse PIV” (Particle Image Velocity).

L’application comprend également un module de calibration de la caméra, un système de filtrage d’images, de sélection de région d’intérêt et de masques.

Grâce à cette application, une surveillance des cours d’eau est possible en n’utilisant potentiellement qu’un smartphone. 

Objectifs possibles :

Différentes pistes peuvent être explorées.

1. En informatique :
   1. corriger les choix de conception jugés inacceptables ;
   2. tester adéquatement l’application ;
   3. mettre en en place des outils DevOps d’automatisations nécessaires à l’intégration continue et au déploiement continu, ainsi qu’au partage Open Source ;
   4. déplacer les phases de calcul intensifs vers des serveurs dédiés ;
   5. proposer une implémentation sur GPU ou parallélisée;
   6. revoir les flux d’utilisateurs et l’ergonomie graphique.
2. En traitement du signal :
   1. améliorer les méthodes d’analyse PIV déployés (par accélération des procédés, modification des méthodes, etc.) ;
   2. implémenter et analyser l’analyse PIV à double passe ;
   3. évaluer la pertinence des filtres ;
   4. automatiser la calibration, l’ortho rectification, la stabilisation de l’image ;
   5. proposer des méthodes alternatives de mesure du débit (LiDar, Radar, etc.)
3. Sur le terrain :
   1. prendre des mesures et réaliser des analyses de sensibilité aux traceurs (taille, nombre, densité, couleur, type,…), à l’inclinaison de la prise de vue, à la stabilité de la prise de vue, au balisage, à la lumière, à la résolution d’image, etc.
   2. améliorer un kit de prise de mesure minimaliste ;
   3. mettre au point une routine simplifiée de prise de mesure.

Profil et compétences

Les candidats doivent satisfaire aux conditions suivantes :

• Être diplômé de moins de deux ans ou encore étudiant actif en Sciences informatiques ou domaine connexe d’une institution membre du réseau RESCIF ;
• Faire preuve d’un intérêt pour le développement de nouveaux systèmes informatiques ;
• Être capable d’autonomie et d’initiative pour réaliser un stage académique ;
• Être capable de travailler en équipe de manière collaborative ;
• Être capable de rédiger de rapport de stage et à destination de professionnels, dansun langage clair, avec précision et rigueur ;
• Maîtriser les logiciels courants utiles au travail de stage académique ;
• Maîtriser l’anglais étant un

Conditions de travail 

Vous rejoignez une équipe de recherche dynamique et pluridisciplinaire reconnue pour la qualité de son travail et une ambiance de travail conviviale et bienveillante.

Candidature

La période de sélection court dès la publication de ces offres jusqu’au 29 Avril 2023 maximum. Les stages débuteront du 3 juillet au 31 aout 2023 selon les disponibilités du/de la candidat.e et du professeur de tuteur.

Les candidat.es intéressé.es peuvent postuler en envoyant une candidature accompagnée de ces documents :

• Un curriculum vitae
• Une photocopie de votre passeport
• Une preuve d’appartenance à une institution membre du RESCIF ;
• Une lettre de motivation de votre demande de bourse à l’adresse du comité d’évaluation etuRESCIF. Cette lettre de motivation doit être vue et approuvée par votre délégué etuRESCIF. Voir la liste des délégués ICI

Pour plus d’infos, envoyez un mail à l’adresse du pôle de bourse et de stage (bourses@eturescif.net) auprès duquel toute information complémentaire sur ces offres peut également être obtenue.

Les candidat.es sélectionné.es seront invités à un entretien consistant en la présentation de sa motivation pour le stage.