Des chercheurs de l'université de Tsukuba ont mis au point une méthode innovante de mesure des vibrations sans contact en s'appuyant sur une caméra événementielle, une technologie de capteurs inspirée par la vision biologique. En appliquant une analyse géométrique aux flux de données générés par cette caméra, l'équipe a réussi à reconstituer intégralement la trajectoire d'une vibration, un exploit qui représentait un défi majeur pour ce type de technologie. Cette approche offre une alternative plus accessible et économique aux techniques optiques de vibrométrie traditionnelles basées sur des lasers. L'étude, publiée dans le journal Applied Physics Letters, démontre également qu'une seule caméra peut séparer et enregistrer simultanément plusieurs sources sonores. La mesure des vibrations sans contact est cruciale pour garantir la sécurité et la fiabilité d'infrastructures telles que les bâtiments, les ponts, les aéronefs et les systèmes ferroviaires. Les systèmes laser, comme les vibromètres Doppler, fournissent des résultats précis mais nécessitent un équipement coûteux et des procédures d'installation complexes. Bien que la mesure par caméra soit une alternative abordable, les caméras conventionnelles intègrent la lumière sur une durée d'exposition finie pour former une image. Pour capturer des vibrations rapides, il est nécessaire de réduire cette durée d'exposition, ce qui diminue la quantité de lumière détectable. Cela impose d'intensifier considérablement l'éclairage, créant ainsi un compromis défavorable entre la résolution spatiale et la vitesse d'imagerie lors de la capture de mouvements rapides. Pour surmonter ces limites, l'étude utilise une caméra événementielle, un capteur qui imite le traitement adaptatif et efficace des changements de luminosité observé dans la vision biologique, notamment chez les insectes comme les libellules. Contrairement aux caméras classiques, cet appareil enregistre indépendamment les variations de luminosité à chaque pixel, permettant de capturer des mouvements à haute vitesse même en l'absence d'un éclairage intense. Les approches antérieures utilisant des caméras événementielles pouvaient estimer les fréquences de vibration, mais elles peinaient à récupérer avec précision les informations d'amplitude et de phase. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont intégré l'analyse topologique des données, un cadre mathématique conçu pour identifier des motifs géométriques dans des données complexes. En adaptant un algorithme spécifique nommé Mapper, ils ont pu estimer précisément l'amplitude, la phase et la fréquence des vibrations à partir du seul flux passif de la caméra. Cette méthode permet non seulement de reconstruire la trajectoire complète de la vibration, mais aussi d'isoler et d'enregistrer simultanément plusieurs sources sonores avec un seul dispositif. Cette avancée ouvre la voie à des inspections structurelles plus performantes, moins coûteuses et capables de fonctionner dans des environnements lumineux variés sans nécessiter d'installation lourde.