Étude et amélioration du suivi tridimensionnel des flux d’air dans une pièce de bâtiment

Study and enhancement of the 3d tracking of airflow in buildings

• Auteur / Autrice : Sawsen Rezig
• Direction : Rosario Toscano, Vincent Lozano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Image, vision, signal
• Date : Soutenance le 13/07/2017
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École Centrale de Lyon (1857-....) - Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne ; 1961-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rosario Toscano, Vincent Lozano, Frédéric Kuznik
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pascal Henry Biwole, Stéphane Derrode

Mots clés

Mots clés contrôlés

Reconnaissance d'objets (informatique)

Ventilation

Mots clés libres

Flux d’air

Bâtiments énergétiquement efficaces

3D PTV

Détection d’objets

Suivi temporel

Filtre de Kalman

Logique floue

Indoor airflow

3D PTV

Particle detection

Temporal tracking

Kalman filtering

Fuzzy logic

Résumé

Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent à décrire une approche Lagrangienne de caractérisation de flux d’air par suivi de particules, nous avons implémenté un système de caméras synchronisées pour l’acquisition des images de bulles de savon remplies à l’hélium. L’approche développée pour le calcul des trajectoires des particules est basée sur une méthode multi-échelle de détection de points intérêt et de reconstruction 3D. Le système permet ainsi de réaliser un suivi tridimensionnel et fournir une description des flux d’air présents dans une pièce à grande échelle.

In this thesis, we describe an approach for Lagrangian characterizing of airflows using particle tracking velocimetry, a camera system was implemented here and Helium filled bubbles images were acquired in a synchronized way. We developed a new system for particle trajectories calculation based on a multi-scale image processing technique and well-known 3D reconstruction methods. Our system allows tracking particles in 3D space and providing yet a global description of airflows in large-scale environment.The application is supposed to improve the optimization of ventilation in building rooms in order to reduce energy consumption by optimal positioning and shaping of air diffusers. A major constraint here is to preserve human comfort