Un nouvel outil d’IA détecte efficacement l’amiante dans les toits afin de pouvoir l’éliminer

Une équipe de chercheurs de l'Université Oberta de Catalunya (UOC) a conçu et testé un nouveau système de détection de l'amiante qui n'a pas encore été retirée des toits des bâtiments, malgré les exigences réglementaires.

Le logiciel, développé en partenariat avec DetectA, applique des méthodes d'intelligence artificielle, d'apprentissage profond et de vision par ordinateur aux photographies aériennes, en utilisant des images RVB, qui sont le type le plus courant et le plus économique.

Cela représente un avantage concurrentiel important par rapport aux tentatives précédentes visant à créer un système similaire, qui nécessitait des images multibandes plus complexes et plus difficiles à obtenir.

Le succès de ce projet beaucoup plus évolutif permettra de surveiller plus systématiquement et plus efficacement l’élimination de ce matériau de construction hautement toxique.

« Contrairement aux méthodes d'imagerie infrarouge ou hyperspectrale, notre décision de former l'IA avec des images RVB garantit que la méthodologie est polyvalente et adaptable. En Europe et dans de nombreux autres pays du monde, ce type d'imagerie aérienne est disponible gratuitement en très haute résolution », a expliqué Javier Borge. Holthoefer, chercheur principal du groupe Systèmes complexes (CoSIN3) à l'Institut interdisciplinaire Internet (IN3).

Borge Holthoefer dirige cette recherche, en collaboration avec Àgata Lapedriza, chercheur du groupe Intelligence artificielle pour le bien-être humain (AIWELL) du Centre eHealth et membre de la Faculté d'informatique, multimédia et télécommunications de l'UOC.

Leurs recherches ont été publiées dans Télédétection. Les doctorants de l'UOC Davoud Omarzadeh, Adonis González-Godoy, Cristina Bustos et Kevin Martín Fernández ont également contribué au projet, aux côtés des fondateurs de DetectA, Carles Scotto et César Sánchez.

Les chercheurs ont entraîné le système d’apprentissage profond à l’aide de milliers de photographies détenues par l’Institut cartographique et géologique de Catalogne, apprenant à l’outil d’IA quels toits contiennent de l’amiante et lesquels n’en contiennent pas. Au total, 2 244 images ont été utilisées (1 168 positives pour l'amiante et 1 076 négatives) : 80 % ont été utilisées pour entraîner et valider le système, les images restantes étant réservées au test final.

Le logiciel est désormais capable de déterminer si de l'amiante est présent dans de nouvelles images en évaluant différents modèles, tels que la couleur, la texture et la structure des toits, ainsi que la zone entourant les bâtiments.

Le projet sera utile dans les zones urbaines, industrielles, côtières et rurales. Selon la loi, les communes auraient dû réaliser une enquête sur les bâtiments contenant de l’amiante d’ici avril 2023, mais toutes ne l’ont pas encore fait.

Les photographies hyperspectrales facilitent la détection de l'amiante, car elles contiennent beaucoup plus de couches d'informations, mais elles ne sont pas idéales pour développer une méthode de détection efficace, en raison de leur disponibilité limitée et du coût élevé de leur obtention.

Le système développé par les chercheurs de l'UOC est le premier à utiliser des images RVB, qui peuvent être prises depuis des avions et sont couramment utilisées par les services cartographiques de nombreux pays.

« Bien que ces images contiennent moins d'informations, nous avons obtenu des résultats comparables en entraînant bien le système d'apprentissage profond, avec un taux de réussite de plus de 80 % », a expliqué le chercheur de CoSIN3.

Interdit depuis plus de deux décennies

Plus de 20 ans après l’interdiction de son utilisation dans la construction, l’amiante reste un problème majeur de santé publique. On estime que, rien qu'en Catalogne, plus de 4 millions de tonnes de fibrociment d'amiante sont encore en place.

Selon l'Organisation mondiale de la santé, elle est responsable de plus de 100 000 décès par an dans le monde, principalement dus au cancer du poumon, mais également à d'autres affections, notamment les tumeurs pleurales et la fibrose pulmonaire. L’objectif légal pour le désamiantage des bâtiments publics est 2028 et l’objectif pour les bâtiments privés est 2032.

Le développement de cette solution technologique contribuera à répondre à l'un des enjeux clés de la lutte contre l'amiante : comment les autorités peuvent-elles identifier les toitures qui contiennent de l'amiante afin de pouvoir l'éliminer par des professionnels qualifiés et accrédités.

« Il n'existe actuellement aucun protocole ni système efficace pour localiser l'amiante qui existe encore, car son inventaire en utilisant des personnes sur le terrain est long et coûteux », a déclaré Holthoefer.

Son équipe étudie désormais la possibilité d'élargir la base de formation du système d'IA afin de le rendre aussi efficace dans les environnements ruraux que dans les zones urbaines et industrielles, où il est un peu plus fiable car le système a été formé avec davantage de données provenant de ces zones. et aussi parce que l'usure et la conservation de l'amiante sont différentes dans les conditions rurales et qu'elles peuvent être recouvertes de couches de végétation.