La photogrammétrie, c’est quoi ? – Atlantique Expertises Drones

« La photogrammétrie est l’art, la science et la technologie permettant d’obtenir des informations fiables sur les objets physiques et sur l’environnement par le processus d’enregistrement, de mesure et d’interprétation des images photographiques et des modèles d’images électromagnétiques et autres phénomènes. »
Organisation non-gouvernementale International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS) en 1980.

Telle est la savante définition de la photogrammétrie selon l’ISPRS.
Traduction : la photogrammétrie est un formidable moyen de modéliser en 2D ou 3D son environnement à partir de photographies.

Mais concrètement, comment cela fonctionne ?

En réalité, la photogrammétrie ne fait en effet que reproduire le processus par lequel la grande majorité des êtres vivants prennent conscience du monde qui les entoure : ils l’observent (vision) et interprètent (cerveau) ce qu’ils ont vu.

D’ailleurs, si on y prête attention, ces derniers sont systématiquement – comme nous – dotés d’un nombre minimum de 2 yeux. Et oui, pourquoi 2 yeux ?
Tout simplement pour assurer une vision stéréoscopique. Ce mot savant résume à lui seul le fonctionnement de la photogrammétrie. En effet, au travers de nos 2 yeux, nous apportons sans cesse à notre cerveau des points de vue légèrement différents du monde qui nous entoure. Organe fascinant, notre cerveau le modélise ainsi en temps réel et en 3D. En nous déplaçant, nous multiplions les points de vue (mémoire visuelle) et augmentons alors la précision de l’image mentale.

Dès lors, remplaçons nos yeux par un capteur photo et notre cerveau par un ordinateur, et nous avons résolu le mystère de la photogrammétrie. Un pouvoir méconnu et pourtant à porter de tous : un simple smartphone et un bon logiciel suffisent déjà à capturer la réalité en 3D…

Ok pour le principe, mais comment procéder ?

La photogrammétrie est une notion aussi simple à comprendre que son processus d’acquisition et de calcul est complexe à réaliser…

1re étape : l’acquisition

Vous l’avez compris, en photogrammétrie, l’acquisition consiste donc à capturer la réalité au travers d’un ensemble de photographies prises selon différents points de vue.
Incontournable, cette étape peut se faire au cours de campagnes terrestres et/ou aériennes. La qualité de l’acquisition repose en grande partie sur les moyens utilisés et la méthode appliquée. Le principal enjeu étant ici de parvenir à photographier l’objet ou l’environnement étudié depuis de multiples angles de vue pertinents, avec une résolution suffisante, une exposition pas trop contrastée et un recouvrement important. Tout un art en somme !
Et oui car à ce stade, chaque détail compte : alors que la position des prises de vue influera sur l’exhaustivité du modèle, c’est-à-dire sur la densité d’information, leur qualité, que ce soit sa résolution ou son exposition, influera quant à elle directement sur la précision du modèle 3D.

2e étape : le calcul

Les calculs photogrammétriques reposent sur une méthode très ancienne de reconnaissance automatique de pixels homologues par la corrélation d’images acquises selon des points de vue différents.
Des algorithmes d’analyse d’images se substituent au couple yeux/cerveau en associant à tout point d’une image A un point homologue dans une image B. On appelle cela la mise en correspondance. L’ordinateur procède ensuite à une lecture stéréoscopique de la scène et détermine ainsi par triangulation les positions relatives et absolues de chaque point homologue en 3D.
Ce processus – qui nécessite une puissance de calcul informatique importante – permet de créer un nuage de points 3D, qu’il est possible de transformer en maillage 3D, en modèles numériques d’élévation (MNS, MNT) mais également en orthomosaïques/orthophotos.

Et le drone dans tout ça ?

Sur ce sujet, le drone permet d’accéder à la photogrammétrie topographique et cartographique de précision à très haute résolution en s’affranchissant de nombreuses contraintes logistiques et financières. Ainsi, la réalisation de plans, de mesures et de calculs (longueurs, surfaces, volumes) n’a plus de limites !
Grace à sa rapidité de mise en action et sa précision centimétrique, la photogrammétrie par drone renforce la qualité de la mesure, et par conséquent la précision des plans. De grandes opportunités s’ouvre alors pour les secteurs de la mesure, de l’inspection technique, de l’industrie, de l’agriculture, de l’archéologie et de la recherche.

De multiples applications

Les applications de la photogrammétrie sont multiples et accessibles même pour le grand public. La plupart d’entre nous en ont d’ailleurs d’ores et déjà vu le résultat sans même le savoir : villes en 3D dans Google Maps/Earth, cascades virtuelles au cinéma, jeux vidéo, impressions 3D… Bref, la photogrammétrie s’exprime dans toutes les applications en réalité virtuelle, réalité augmentée et autres expériences immersives en tout genre.

Pour les spécialistes aussi, les applications ne manquent pas : de la surveillance du trait de côte et des profils de digues, à la reconstitution 3D de bâtiment, en passant par la gestion de cimetière, l’actualisation du cadastre, les suivis de travaux, les levés de carrières…

AED dispose d’une équipe d’ingénieurs spécialisés et expérimentés dans ces domaines d’applications. Equipés de DJI Phantom 4 Pro RTK et GNSS D-RTK2, ils réalisent dans tout le grand ouest des nuages de points 3D, maillage 3D, modèles numériques d’élévation (MNS, MNT), orthomosaïques/orthophotos, plans avec mesures et calculs de longueurs, surfaces ou volumes, pour des exports vers SIG ou CAO/DAO conformément aux besoins de nos clients publics comme privés et à la spécificité de leurs activités (géomètres, topographes, archéologues, architectes, cartographes, industriels, métiers du BTP…).