Ce document donne une synthèse des travaux de recherche de l'auteur autour du thème instrumentation dans trois domaines applicatifs. Des techniques de traitement du signal associées à de la télémesure ont été mises en œuvre dans le domaine médical. Des études d'écoulements d'air à faibles nombres de Reynold sont ensuite présentées, en mettant l'accent sur l'acquisition et le traitement en temps réel des images PIV et de suivi de structure mis en place spécifiquement.<br /> Enfin, des méthodes optiques associées à des techniques de traitements d'images ont été utilisées dans le cadre d'étude de transfert de chaleur entre une pièce usinée et l'outil.