La variation de viscosité de l'huile en fonction de la pression conditionne le comportement des systèmes mécaniques lubrifiés. Une stratégie de caractérisation de la piézoviscosité basée sur des techniques d'analyse d'images et une identification numérique fine est développée en deux temps. Tout d'abord, l'identifiabilité de la piézoviscosité est analysée, dans un cadre de moindres carrés, à partir de données viscosité-pression pour trois modèles rhéologiques (Barus, Roelands et WLF). Des difficultés numériques d'identification dues à la grande variation des ordres de grandeurs des paramètres et des viscosités sont constatées. La solution apportée est un algorithme de Levenberg-Marquardt amélioré par des techniques de mises à l'échelle et une prise en compte de bornes sur les paramètres. La non-identifiabilité du modèle WLF à température constante est prouvée. Puis, la procédure d'identification de piézoviscosité est appliquée à des champs de hauteur du lubrifiant et de pression simulés et bruités. L'identification procède par minimisation du résidu global des équations de Reynolds. Une technique de lissage et dérivation des champs de mesures, basée sur une approximation polynomiale locale est présentée. Les paramètres estimés à partir des champs bruités ont une précision de l'ordre de 5 %. ------------------------------------------------------------------------- In order to design better mechanisms, the piezoviscosity, i.e., the sensitivity of lubricant viscosity to pressure changes, needs to be accounted for. A strategy for identifying piezoviscosity based on image analysis and numerical identification is devised in two steps. Firstly, the identifiability of three piezoviscosity models (Barus, Roelands and WLF) is analyzed by minimizing a least squares distance between pressure-viscosity responses. Numerical difficulties stem from magnitude differences between parameters and from the wide range of viscosity/pressure values. A strategy based on an improved Levenberg-Marquardt algorithm is proposed. Improvements concern respect of parameter bounds and scaling. The non-identifiability of the WLF piezoviscosity model at constant temperature is proved. Secondly, the piezoviscosity identification strategy is applied to data for noisy lubricant thickness and pressure fields. In this case, piezoviscosity can be recovered by minimizing the Reynolds equations residual globally in the field. A method for smoothing and numerical differentiation of the measurements is described. It is based on building a local polynomial approximation to the field. Using noisy field measurements, piezoviscosity parameters are finally estimated within 5% accuracy.