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Hydro Technology Institute

Des images claires de la caméra pour mesurer les cours d'eau la nuit

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L'Hydro Technology Institute développe des systèmes au cœur desquels se trouvent des analyses numériques avancées et des technologies d'IA de pointe pour mesurer le débit et la vitesse d'écoulement des rivières par vidéo. L'institut utilise la caméra vidéo HD ultra-sensible SSZ-9700 d'EIZO pour observer précisément les rivières la nuit. Nous leur avons demandé quels ont été les facteurs décisifs pour l'achat et quelles expériences ils ont faites avec la caméra.

Entretien avec l'Hydro Technology Institute

Parlez-nous de votre entreprise

Tsuji: L'Hydro Technology Institute a été créé en mars 2000. Nous fournissons principalement des services dans le domaine de la technologie des systèmes d'information pour la protection civile et la construction, en utilisant des analyses numériques et des technologies spécialisées. Nos principaux clients sont des instituts de recherche nationaux, des universités et des entreprises privées. Ce qui nous rend uniques, c'est que nous travaillons en étroite collaboration avec des chercheurs universitaires au Japon et à l'étranger pour appliquer à des applications pratiques des modèles d'analyse numérique basés sur les derniers résultats de la recherche.

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Yoshitada Minami

Chef du groupe Environnement

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Masayuki Tsuji

Directeur du groupe de distribution

En ce qui concerne le travail proprement dit, nous fournissons principalement des analyses numériques et des services de conception de systèmes. Les analyses numériques que nous effectuons pour les rivières comprennent l'analyse des courants d'eau, la simulation de la charge sur les piles de pont et la simulation des laves torrentielles. Nous simulons également toutes sortes d'autres phénomènes naturels - pour les ports, nous pouvons simuler des mouvements de vagues comme les tsunamis, les marées de tempête et les hautes vagues, ainsi que les mouvements de sédiments. Nous pouvons également simuler des conditions environnementales telles que la qualité de l'eau et le vent, ainsi que les effets de l'activité sismique sur les structures. Dans le cadre des mesures de protection contre les inondations, nous réalisons des estimations des dommages sur la base de simulations d'inondations, puis nous établissons des cartes de danger qui peuvent être utilisées en cas d'évacuation. Cela aide les municipalités à mieux gérer les situations d'inondation causées par des pluies extrêmement fortes, qui sont devenues plus fréquentes et plus violentes ces dernières années.

Nous construisons des systèmes adaptés aux besoins de nos clients. En particulier, pour une protection complète contre les catastrophes, nous proposons aux autorités nationales et locales des systèmes de protection civile qui combinent notre expertise en matière d'analyse numérique et de systèmes d'information. Nous offrons également un soutien technique pour les nouvelles technologies telles que l'IA, l'analyse d'images, le traitement de données volumineuses et le supercalcul. Nous proposons également des technologies de visualisation 3D qui peuvent être utilisées dans des programmes éducatifs sur la protection civile, par exemple des simulations de catastrophes en images de synthèse, des simulations pratiques de catastrophes basées sur la RA avec des smartphones ou des tablettes et des images basées sur la RV avec des affichages montés sur tête.

Hydro-STIV

Parlez-nous de votre logiciel de mesure du débit et de la vitesse ?

Tsuji : Hydro-STIV est un système qui mesure le débit et la vitesse des rivières à partir d'images vidéo et d'informations sur le niveau d'eau. En combinant la dernière technologie STIV*, développée par le professeur émérite Ichiro Fujita de l'université de Kobe, avec notre propre technologie d'IA, il obtient des mesures incroyablement précises. Jusqu'à présent, pour mesurer la vitesse d'écoulement d'une rivière, il fallait larguer des nageurs d'un pont, qui devaient ensuite utiliser un chronomètre ou un minuteur pour mesurer le temps qu'il leur fallait pour effectuer leur voyage. Mais cela signifiait qu'en cas d'inondation causée par un typhon, une observation devait être effectuée sur place, même au milieu de la nuit, ce qui posait un sérieux problème de sécurité. Avec Hydro-STIV, les mesures peuvent être effectuées à l'aide d'images de caméra pour mesurer le débit et la vitesse avec une grande précision depuis un endroit sûr, même en cas d'inondations ou d'autres conditions dangereuses.

*Space-time image velocimetry, une technique de mesure de la vitesse de surface des rivières et autres cours d'eau à partir d'enregistrements vidéo

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Fenêtre de fonctionnement Hydro-STIV

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Création d'une image spatio-temporelle (STI) à partir d'images vidéo

EIZO SSZ-9700 en action

Pourquoi avoir choisi cette caméra ultra-sensible ?

Tsuji: Le principal objectif de la surveillance des cours d'eau est de déterminer le débit, la probabilité d'inondation et d'autres données lorsque les rivières gonflent en raison de fortes pluies. Cela peut à son tour être utilisé pour comprendre les limites supérieures de ce que ces rivières peuvent ou doivent gérer. Ces informations sont également utilisées pour prévoir les inondations et améliorer l'infrastructure fluviale. Cela signifie qu'il est absolument nécessaire de prendre des mesures en cas de pluie, surtout lorsque les inondations atteignent leur point culminant. Cependant, les débits atteignent souvent leur maximum la nuit, et il est donc important que la caméra prenne des vidéos claires pour les mesures dans ces conditions. Bien sûr, dans de telles situations, les rivières deviennent extrêmement sombres et les caméras ordinaires ne sont pas en mesure de fournir des enregistrements vidéo que nous pouvons utiliser pour les mesures.

A la recherche d'une meilleure solution, nous sommes tombés sur la caméra ultrasensible d'EIZO.

Minami: Nous utilisons parfois des vidéos de caméras infrarouges lointaines pour les mesures nocturnes, mais les caméras infrarouges lointaines sont chères, difficiles à obtenir et n'ont pas une très haute résolution. La résolution n'est donc pas suffisante pour mesurer la surface de l'eau à distance. Avec des caméras traditionnelles, nous pourrions prendre des images de nuit avec un équipement d'éclairage important, mais ce n'est pas toujours réalisable selon l'environnement. Nous avons pensé que la caméra ultra-sensible d'EIZO pourrait être une solution à ce problème.

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Quels ont été les effets après l'installation ?

Minami : Pour effectuer des mesures à l'aide de matériel vidéo, il est important de saisir le courant à la surface de la rivière, mais sans une sorte d'équipement d'éclairage la nuit, les caméras traditionnelles ne peuvent enregistrer que des vidéos noires comme du charbon. Lors d'un test avec la caméra ultrasensible d'EIZO, nous avons constaté que même dans l'obscurité, nous pouvions saisir les mouvements les plus fins à la surface de la rivière. En d'autres termes : Nous avons pu enregistrer le type de vidéo dont nous avions besoin pour mesurer la vitesse du flux. Grâce à la résolution vidéo Full HD et à l'objectif zoom intégré, nous pouvons mesurer des rivières larges ou placer la caméra plus loin, ce qui rend l'Hydro-STIV plus polyvalent.

Tsuji : Nous recevons beaucoup de demandes de clients pour des enregistrements vidéo de nuit. Nous avons gagné la confiance de nos clients en étant en mesure d'offrir des suggestions et des conseils spécifiques sur les conditions d'observation optimales, par exemple sur le degré d'obscurité d'un environnement pour qu'une caméra à ultra-haute sensibilité puisse enregistrer des vidéos.

Photo de nuit

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Exemple de mesure de la vitesse d'écoulement à l'aide d'enregistrements vidéo de la caméra ultrasensible SSZ-9700

Systèmes de mesure de débit et de vitesse d'écoulement

Quelles sont les perspectives d'avenir de votre entreprise dans ce domaine ?

Tsuji: Notre Hydro-STIV doit non seulement garantir la sécurité des personnes qui effectuent les mesures, mais aussi contribuer à la sécurité des communautés environnantes en fournissant des informations importantes. Dans la vie quotidienne, nous faisons rarement attention au débit ou à la vitesse des rivières, mais ces mesures quotidiennes contribuent à notre sécurité à tous. Comme nous l'avons fait avec la caméra ultrasensible d'EIZO, nous continuerons à améliorer le système en utilisant des technologies de pointe afin de le rendre encore plus facile à utiliser et, en fin de compte, de contribuer à une société plus sûre, dans laquelle l'état des rivières peut être surveillé avec précision à tout moment et en tout lieu. 

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À propos de l'Hydro Technology Institute

Hydro Technology Institute Co., Ltd. combine une technologie d'analyse numérique avancée avec des technologies de l'information et de la communication de pointe pour fournir des solutions complètes dans les domaines des infrastructures sociales, de la prévention des catastrophes, de la protection de l'environnement et de la science. Outre son siège social à Osaka, l'entreprise possède des succursales à Tokyo et Kyushu et mène des recherches conjointes en collaboration avec des universités de premier plan au Japon et à l'étranger, ainsi qu'avec d'autres instituts de recherche.

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