Un aperçu rapide de la façon dont la technologie d’imagerie thermique associée à la maniabilité d’un drone peut bénéficier à votre entreprise

La liste des cas d’utilisation des véhicules aériens sans équipage (UAV) ne cesse de s’allonger. Une grande partie de cette croissance est due au développement et au perfectionnement de nouvelles capacités et de chargements de drones précieux. Par exemple, la prévalence de l’imagerie thermique est en hausse.

Les drones qui exploitent l’équipement de caméra thermique pour détecter la chaleur en plus des caméras vidéo conventionnelles sont utilisés dans une variété de scénarios. De la détection d’incendie aux missions de recherche et de sauvetage en passant par les inspections du réseau électrique, le déploiement de drones thermiques pourrait être la réponse à une liste sans cesse croissante d’emplois importants dans tous les secteurs.

Les drones thermiques en action

Malgré la relative nouveauté de la technologie, il existe déjà de nombreux exemples de drones thermiques DJI en action, chacun pouvant inspirer davantage d’utilisateurs à adopter la technologie :

• Les pompiers qui ont répondu à un incendie de forêt dans les prairies à Cléburne, au Texas , le 20 mars 2022, ont utilisé des drones thermiques pour fournir une connaissance complète de la situation de l’incendie croissant. Les drones thermiques pouvaient voir à travers l’épaisse fumée et guider les équipes au sol pour répondre en toute sécurité aux points chauds. Ils ont réussi à contenir les flambées et à éloigner le feu des zones résidentielles, et ont maîtrisé le feu en 4 heures.
• En 2020, la zone d’exclusion de Tchernobyl en Ukraine a subi d’énormes incendies de forêt. Les drones thermiques ont permis aux pompiers de naviguer vers les zones chaudes malgré les épais panaches de fumée qui limitaient fortement leur visibilité.
• Les drones se sont avérés essentiels dans la recherche de personnes disparues lors d’inondations et de glissements de terrain liés à la mousson au Vietnam. Les drones ont joué un triple rôle, capturant des images aériennes de haute qualité, utilisant des capteurs thermiques pour rechercher des signatures thermiques et collectant des données de télémétrie pour les modèles 3D de la zone.
• Les raffineries de pétrole en Argentine utilisent des drones d’imagerie thermographique pour détecter l’énergie relative générée dans différentes parties de leur infrastructure d’usine. Cela permet aux inspecteurs d’avoir une image claire de l’état des équipements, sans obliger les employés à se rapprocher des zones potentiellement dangereuses.
• Des drones thermiques ont fourni des images de reconnaissance aérienne lors d’une fuite chimique à Sarasota, en Floride. Les drones ont permis aux équipages de localiser la source du problème au milieu d’un nuage d’ammoniac en expansion.
• Les drones thermiques ont permis aux pompiers de Bentonville, Arkansas, de suivre attentivement la température d’un réservoir de difluoroéthane inflammable pendant qu’une usine industrielle environnante brûlait. Cela a permis aux équipages de refroidir stratégiquement le char et de l’empêcher d’exploser.
• Les drones thermiques aident les agriculteurs à scanner les champs à la recherche de bébés cerfs , qui autrement seraient cachés au milieu des hautes herbes. Les bébés cerfs sont mis en sécurité et les agriculteurs peuvent tondre leurs champs sans mettre en danger la vie du faon.

Ce ne sont là que quelques-unes des applications de la technologie des drones thermiques, et elles démontrent à quel point il peut être important d’avoir la bonne charge utile de drone pour le travail. Les drones équipés de systèmes d’imagerie thermique font déjà la différence, et les équipements évoluent encore.

Imagerie thermique : comment ça marche ?

Lorsque l’on considère le présent et l’avenir de la technologie des drones à imagerie thermique, il vaut la peine de se plonger dans les principes techniques qui font fonctionner les caméras thermiques. Comprendre le fonctionnement des équipements d’imagerie thermique peut inspirer une utilisation plus efficace de la technologie et de nouvelles approches de déploiement des drones thermiques.

Chaleur 101

La chaleur, également connue sous le nom de rayonnement infrarouge (IR), n’est que la vibration des atomes. Les objets dégagent une signature thermique basée sur la quantité de mouvement de leurs atomes – plus il y a de mouvement, plus l’objet est chaud. La thermographie est le processus d’étude de ces signatures thermiques et de mise en pratique de ces connaissances en imagerie thermique.

Les humains sentent la chaleur, mais nous ne pouvons pas voir l’infrarouge. Pourquoi donc? Parce que ce rayonnement se produit sur une longueur d’onde électromagnétique que l’œil ne peut pas détecter. Les caméras thermiques sont conçues pour transformer les signatures infrarouges en quelque chose de visible pour les humains.

Comment fonctionnent les caméras thermiques

Les caméras thermiques utilisent des objectifs spécialisés qui captent les fréquences infrarouges, ainsi que des capteurs thermiques et des processeurs d’image pour restituer les résultats sur un affichage visuel. Lorsqu’une caméra infrarouge est montée sur un drone, l’appareil est généralement placé sur un cardan, ce qui stabilise l’image et permet à l’objectif de tourner à 360 degrés.

Image thermique d’un poteau électrique capturée avec le H20T

Les capteurs thermiques de ces caméras avancées, techniquement connus sous le nom de micro bolomètres, ont reçu des mises à jour notables ces dernières années. Les options d’aujourd’hui ne nécessitent pas les matériaux de refroidissement exotiques utilisés dans le passé, ce qui les rend beaucoup plus abordables.

Schéma de fonctionnement d’une caméra thermique

Schéma d’un capteur thermique (microbolomètre)

Les caméras thermiques des drones peuvent détecter la température de surface de nombreux objets, mais il existe des exceptions. Par exemple, les objets très polis, brillants et réfléchissants n’absorbent pas beaucoup de chaleur – ils ont ce qu’on appelle une faible émissivité. Ceux-ci sont difficiles à détecter sur les caméras thermiques. Les objets à haute émissivité comme le bois, le béton et même les personnes sont faciles à numériser.

Le bois a une émissivité élevée 

Lecture et traitement des images thermiques

Une fois que les drones ont capturé des informations thermiques à l’aide de leurs caméras infrarouges, ces données thermiques sont affichées sur un écran sous forme d’image conventionnelle que les opérateurs peuvent examiner.

Logiciel d’imagerie thermique en vol DJI

À l’aide d’un logiciel d’imagerie thermique, les utilisateurs peuvent modifier la palette de couleurs utilisée pour représenter la chaleur de la scène. Chaque vue est utile pour sélectionner divers détails de l’image, et ces options incluent :

• Blanc chaud : les objets les plus chauds apparaissent plus clairs et les zones les plus froides sont plus sombres.
• Black Hot : L’opposé du blanc chaud, avec des objets plus chauds apparaissant plus sombres.
• Arc-en-ciel : La température correspond aux teintes, les couleurs chaudes représentant la chaleur.

Bien sûr, ces trois options ne sont qu’un début. Des caméras thermiques plus avancées offrent une plus grande variété de vues — la Zenmuse H20T propose 12 palettes de couleurs distinctes.

Paramètres courants de la palette de couleurs thermiques

Le type de caméra thermique utilisé détermine également le format dans lequel les images sont capturées et stockées. Alors que les options bas de gamme capturent les images sous forme de simples fichiers image, les solutions avancées contiennent également des données thermographiques et des lectures de température, ainsi que des balises GPS. Les données thermographiques peuvent être inspectées plus en profondeur avec l’ outil d’analyse thermique DJI .

Prendre soin de votre caméra thermique et comment la protéger

Avant de commencer à utiliser votre drone thermique, il est important de connaître certaines façons courantes d’endommager les capteurs thermiques et comment éviter cela. Alors que les produits DJI sont connus pour leur excellente qualité de construction et leur durabilité, les capteurs thermiques, de par leur nature même, sont des instruments extrêmement précis et finement réglés qui exigent soin et prudence lors de leur utilisation. Une mauvaise utilisation peut entraîner des dommages permanents aux capteurs thermiques, laissant des artefacts sur les données que vous collectez.

Voici quelques exemples d’images thermiques capturées par des M30T dont les capteurs thermiques ont été endommagés par une exposition directe au soleil :

Pour éviter que cela n’arrive au capteur de votre drone thermique, N’EXPOSEZ PAS les objectifs de la caméra thermique à de fortes sources d’énergie telles que le soleil, la lave ou un faisceau laser. Sinon, le capteur de la caméra peut être brûlé, entraînant des dommages permanents.

Prendre des mesures thermiques précises

Même les caméras thermiques très efficaces doivent faire face à une variété de facteurs environnementaux qui peuvent rendre difficile la lecture précise de la température de surface. Il s’agit notamment des conditions atmosphériques – trop de chaleur, d’humidité, de nuages, de pluie ou de chutes de neige peuvent entraver la précision de la caméra thermique. Les caméras thermiques ont également du mal avec le verre, car le verre réfléchissant peut capter la chaleur du soleil, du sol ou d’un autre objet.

Le revêtement de surface d’un objet peut également affecter la capacité d’un drone thermique à prendre des mesures de température. La corrosion ou une nouvelle couche de peinture peut modifier la température relative d’un objet. La position relative du soleil peut également faire en sorte que les éléments fabriqués dans le même matériau aient un aspect différent dans une caméra thermique.

Utiliser efficacement une caméra thermique signifie garder à l’esprit les facteurs suivants :

• Conditions atmosphériques
• La présence de fumée, de poussière et de débris
• Emissivité
• Transparence
• Réflectivité
• Moment de la journée
• Angle de vue
• Peindre sur un objet
• Distance de la cible
• Quantité d’énergie thermique
• Rugosité ou douceur de surface

En gardant ces traits à l’esprit, il est possible de construire une image précise des propriétés thermiques d’un objet ou d’un paysage.

Les lectures de surface par les caméras thermiques peuvent être affectées par un certain nombre de facteurs

Considérations avancées sur la caméra

La haute résolution et davantage d’options d’affichage couleur ne sont que quelques-uns des avantages des systèmes de caméras thermiques de haute technologie. Dans le paysage actuel du développement technologique en évolution rapide, les capacités les plus avant-gardistes iront au-delà de ces mises à niveau incrémentielles.

Les nouvelles fonctionnalités puissantes à prendre en compte incluent :

• Options de charge utile de drone à double caméra : Les drones équipés de systèmes d’imagerie thermique modernes peuvent être capables de capturer plusieurs types d’images simultanément. Les charges utiles thermiques hybrides sont deux caméras en une, un système d’imagerie conventionnel et une caméra infrarouge.
• Paramètres isothermes personnalisés par l’utilisateur : à l’aide d’un panneau de commande de drone thermique, les utilisateurs peuvent définir des isothermes, qui sont des paramètres de température personnalisés. Par exemple, les utilisateurs à la recherche d’incendies potentiels peuvent demander à la caméra d’afficher automatiquement des images contenant des zones à haute température.
• Logiciel d’imagerie thermique de nouvelle génération : Le logiciel utilisé pour interpréter les images IR évolue au fil du temps, offrant de nouvelles capacités telles que le suivi de la température pour des objets spécifiques, des mises à jour de la chaleur en temps réel, une superposition d’images en lumière visible et IR et plus encore. Une option est l’ outil d’analyse thermique DJI .

Grâce à la technologie des drones thermiques en constante évolution, les entreprises peuvent élargir la manière dont elles utilisent ces drones. Les spécifications de mission qui auraient pu être impossibles il y a quelques années à peine méritent d’être revues à mesure que l’imagerie thermique devient plus précise, polyvalente et abordable.

Technologie de caméra thermique : charges utiles à prendre en compte

Le choix d’une charge utile d’imagerie thermique pour un drone consiste à faire correspondre les capacités de l’équipement avec le cas d’utilisation d’une organisation. Il existe quelques facteurs différents qui déterminent les performances d’un système de caméra sur le terrain, ainsi que le montant que vous pouvez vous attendre à payer. Ceux-ci inclus:

• Champ de vision (FOV) : Il s’agit d’une mesure de la taille d’une image observable que la caméra peut prendre.

• Résistance aux intempéries : Mesurée en indice de protection (IP), elle détermine la résistance d’un boîtier électrique aux éléments, y compris l’humidité de la pluie et du brouillard.

• Bande spectrale : La bande spectrale est la plage électromagnétique détectable par le capteur IR de la caméra.

• Sensibilité thermique : cette métrique indique le degré auquel un capteur peut mesurer les différences de température relative, et est également appelée température différentielle équivalente au bruit (NEDT).

• Résolution d’image : plutôt que la taille d’une zone capturée par la caméra, cela reflète le nombre de pixels entrant dans l’image numérique générée, qui à son tour détermine le niveau de détail.

Mavic 2 Enterprise Advanced : capteur 640×512 (gauche) vs. Mavic 2 Enterprise Dual : capteur 160×120 (droite)

Selon le type de travail pour lequel vous recherchez un drone et les conditions dans lesquelles vous envisagez d’utiliser le drone thermique, vous pouvez sélectionner une charge utile de caméra thermique pour répondre à vos besoins. Certaines des charges utiles hautement performantes actuellement sur le marché incluent des modèles de la série Zenmuse H20, tels que :

• Zenmuse H20T : La Zenmuse H20 standard est une caméra drone à triple capteur composée d’une caméra zoom 20MP, d’une caméra large 12MP et d’un télémètre laser 1200m. La Zenmuse H20T ajoute également une caméra thermique radiométrique de 640×512px. La caméra génère des fichiers R-JPEG avec des informations de température intégrées, permettant une analyse plus approfondie. La caméra thermique enregistre à 30 ips à un degré élevé de sensibilité thermique. Dotée d’une grande variété de palettes de couleurs, d’isothermes personnalisables et d’alarmes de température, la charge utile permet aux utilisateurs de choisir entre les modes à gain élevé et à gain faible, selon qu’ils ont besoin d’une plage de température plus large ou d’une plus grande sensibilité.

Mode partagé avec la Zenmuse H20T

• Zenmuse H20N : La charge utile Zenmuse H20N est similaire à la H20T, mais elle arbore des fonctionnalités encore plus avancées, dont beaucoup sont liées à son profil de mission en tant que caméra de vision nocturne. La caméra de vision nocturne Starlight de la charge utile peut effectuer un zoom avant synchronisé avec la caméra thermique, affichant les résultats sur un écran partagé côte à côte. Avec deux caméras thermiques, capables de zoom 2× et 8×, le système est capable d’un zoom 32×. Se déplacer sur une image thermique permet aux utilisateurs d’inspecter soigneusement les points chauds ou autres anomalies de température qu’ils détectent.

L’utilisation de charges utiles de caméra avancées permet aux drones d’intervenir dans une grande variété de situations, qu’il s’agisse de rechercher des personnes disparues la nuit, de rechercher des incendies potentiels, d’effectuer des inspections électriques ou toute autre application potentielle.

Cas d’utilisation des drones thermiques : aujourd’hui et demain

Les drones thermiques peuvent jouer plus de rôles aujourd’hui qu’ils ne le pouvaient dans le passé, avec des capteurs plus précis et des prix plus bas ouvrant de nouvelles possibilités. Ce processus d’expansion et de découverte est en cours, avec de nouveaux cas d’utilisation qui s’ouvrent tout le temps.

L’utilisation des drones thermiques aujourd’hui

Si votre organisation s’engage dans l’une des activités suivantes, un drone thermique peut être la technologie idéale pour vos besoins :

• Lutte contre les incendies : L’une des utilisations les plus courantes des drones thermiques est celle d’outils de lutte contre les incendies. La cartographie thermique aérienne permet aux pompiers d’anticiper les facteurs de risque. Lorsque vous travaillez à l’intérieur de structures, il est possible de cartographier les points de défaillance possibles, tandis que dans les scénarios d’incendie de forêt, les drones peuvent aider les équipages à intercepter la progression des incendies à l’air libre.
• Recherche et sauvetage : Les incendies ne sont pas les seuls types de catastrophes où les drones thermiques peuvent aider les équipes de secours. À la suite de catastrophes telles que des inondations, des glissements de terrain, des tremblements de terre, des tornades et des ouragans, les drones thermiques peuvent aider les équipages à retrouver les victimes disparues, même la nuit. Ces drones thermiques sont également capables de traquer les individus qui se sont perdus dans la nature.
• Inspections aériennes par drone des services publics et des mines : l’inspection des infrastructures de services publics, des usines et des installations de panneaux solaires aux lignes électriques éloignées, est plus facile avec les drones. L’utilisation de caméras thermiques parallèlement à l’imagerie conventionnelle permet aux équipes de surveiller les risques de défaillance potentiels de manière nouvelle, ou même d’inspecter l’état des panneaux thermiques. Quelle que soit la taille d’une usine ou d’une mine, les drones peuvent survoler le site et prendre des mesures.
• Agriculture avancée : La surveillance des cultures et des troupeaux de pâturage depuis les airs est une utilisation potentiellement négligée des drones. L’imagerie thermique permet aux agriculteurs de mesurer l’exposition à la chaleur des champs et de suivre les animaux, même la nuit. Les efforts continus pour rendre l’agriculture plus efficace grâce au déploiement de technologies correspondent parfaitement au déploiement de drones.

Extension de cas d’utilisation : toujours en cours

L’expansion de l’utilisation des drones thermiques au-delà des rôles de sécurité publique, et dans sa partie de renforcement de l’efficacité dans les services publics et l’agriculture, est un développement relativement récent. Cela montre que les utilisateurs, professionnels comme consommateurs passionnés, réfléchissent sans cesse à de nouveaux usages pour les drones thermiques.

Si votre entreprise doit effectuer des inspections aériennes minutieuses d’infrastructures difficiles d’accès ou surveiller le personnel ou les biens la nuit ou dans des conditions météorologiques défavorables, un drone thermique peut convenir à votre cas d’utilisation. Alors que les charges utiles des caméras thermiques deviennent plus sophistiquées tout en étant plus abordables, le ciel est la limite.

Options de drone : trouvez le meilleur drone thermique pour vos besoins

Bien que votre choix de charge utile de caméra soit important pour les performances du drone thermique, le châssis de drone commercial que vous choisissez l’est tout autant. Le bon corps de drone fournira la vitesse, la maniabilité, la plage de service, la durée de vie de la batterie et d’autres caractéristiques qui détermineront les types de tâches que votre nouveau drone thermique peut accomplir.

Voici quelques-uns des drones commerciaux leaders du marché parmi lesquels vous pouvez choisir pour votre déploiement thermique.

DJI Mavic 2 Entreprise Avancé

Le M2EA est un châssis de drone extrêmement compact et léger qui contient toujours un large éventail de fonctionnalités puissantes. Il arbore un capteur thermique intégré 640 × 512 capable d’un zoom 16 × et d’une fréquence d’images de 30 Hz. Le module RTK du drone permet un positionnement au centimètre près, et sa capacité à travailler avec jusqu’à 240 points de cheminement le rend parfait pour les missions d’inspection automatisées, même dans des environnements complexes.

DJI Matrice 30T

Le M30T est un châssis de drone robuste conçu pour résister aux éléments et conçu pour être hautement portable malgré sa charge utile de capteur impressionnante. Les spécifications de l’appareil photo s’alignent sur le M2EA – résolution 640 × 152, 30 ips. Le système de contrôle du M30T est particulièrement avancé, avec un écran large de 7 pouces sur le système de contrôle à double manche conçu pour les pilotes de drones d’entreprise.

DJI Matrice 300 RTK

Le M300 RTK est la dernière technologie de drone commercial, avec la possibilité de transporter jusqu’à trois charges utiles simultanément. Au maximum, le drone peut être équipé d’un cardan vers le haut et de deux cardans vers le bas. Le M300 RTK utilise un nouveau système d’affichage, incorporant plus d’informations dans l’écran principal, pour aider un opérateur de drone à naviguer autour de tout obstacle potentiel. Équiper le M300 RTK d’un Zenmuse H20T ou H20N comme l’une de ses charges utiles permet aux utilisateurs de capturer des niveaux sans précédent d’informations thermiques haute résolution.

Responsabiliser les utilisateurs professionnels de drones

Quelle que soit la configuration de drone thermique que vous choisissez, vous pouvez renforcer davantage vos utilisateurs en sélectionnant des options supplémentaires. Par exemple, le programme DJI Care Enterprise , qui comprend toutes sortes de soins et de services pour votre équipement, quel que soit le nombre de drones DJI dans votre flotte. Investir dans le support vous aide à protéger votre investissement et à faire voler vos drones thermiques, peu importe ce qu’ils rencontrent.

Avec une liste sans cesse croissante de cas d’utilisation et un degré élevé de sophistication technologique disponible aujourd’hui, il n’y a jamais eu de meilleur moment pour se plonger dans l’utilisation des drones thermiques. Que vous fournissiez de nouvelles capacités à votre personnel de sécurité publique ou que vous créiez une nouvelle méthode d’inspection efficace dans les services publics, l’agriculture ou tout autre environnement industriel, un drone thermique peut ajouter une nouvelle dimension à vos opérations.

Pour vous aider à décider si un appareil d’imagerie thermique convient à votre situation unique, contactez un représentant DJI dans votre région.

Nous espérons que vous avez apprécié notre article de blog.

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