Measurements of wildland fires by drone

Les travaux menés dans cette thèse concernent le développement d’un dispositif de mesure des caractéristiques géométriques de feux de végétation en utilisant un système de stéréovision multimodale porté par drone. A partir d’images stéréoscopiques aériennes acquises dans les domaines du visible et de l’infrarouge, les points 3D de feux sont calculés et les caractéristiques géométriques tels que sa position au sol, vitesse de propagation, hauteur, longueur, largeur, inclinaison de flamme et surface sont estimées.La première contribution importante de cette thèse est le développement d’un système de stéréovision multimodale portable par drone. Ce dispositif intègre des caméras travaillant dans les domaines du visible et de l’infrarouge, un ordinateur Raspberry Pi, des batteries électriques, des récepteurs GPS et une carte inertielle. Il permet d’obtenir des images stéréoscopiques multimodales géoréférencées.La seconde contribution importante de cette thèse est la méthode d’estimation des caractéristiques géométriques de feux à partir d’images stéréoscopiques aériennes.Le dispositif d’estimation de caractéristiques géométriques a été évalué en utilisant une voiture de dimensions connues et les résultats obtenus confirment la bonne précision du système. Il a été également testé avec succès sur un feu extérieur ne se propageant pas. Les résultats obtenus pour des feux de végétation se propageant sur un terrain de pente variable sont présentés en détail. This thesis presents the measurement of geometrical characteristics of spreading vegetation fires with a multimodal stereovision system carried by an Unmanned Aircraft Vehicle.From visible and infrared stereoscopic images, 3D fire points are computed and fire geometrical characteristics like position on the ground, rate of spread, height, length, width, flame tilt angle and surface are estimated.The first important contribution of this thesis is the development of a multimodal stereovision portable drone system. This device integrates cameras working in the visible and infrared domains, a Raspberry Pi computer, electric batteries, GPS receptors and an Inertial Measurement Unit. It allows to obtain georeferenced stereoscopic multimodal images.The second important contribution of this thesis is the method for the estimation of the fire geometrical characteristics from aerial stereoscopic images.The geometrical characteristics estimation framework have been evaluated on a car of known dimensions and the results obt