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Technique demesures de champs
Méthodes de mesures de champs
2
Identification du comportement mécanique des matériaux
Validation des modèles numériques & recalage
Mesure déplacements & calcul déformations
Mesure déformations
Mesure températures & calcul contraintes
…
Information ponctuelle ou Information de champ
Cet enseignement a pour objet de mettre en évidence l’apportdes nouvelles techniques expérimentales pour l’identificationdes comportements mécaniques de structures métalliques ouplastiques/composites et le recalage de modèles numériqueset éléments finis.
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
3
Détermination de grandeurs physiques
fondamentales (position, longueur, temps)
ou dérivées (déformation, surface, vitesse)
Problèmes de grandeur ayant des relations indirectes avec les grandeur fondamentales (cas des essais : dureté, viscosité, …)
Métrologie : Science de la mesure
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
4
Les résultats des mesures : orientations et décisions
acceptation d’un produit (en termes de caractéristiques, de performances, conformité à une exigences)
réglage d’un instrument de mesure
validation d’un modèle, d’un procédé
validation d’une hypothèse
vérification de lois de physiques
identification de paramètres régissant un comportement ou un procédé de fabrication,
…
Intérêts
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
5
• Mesurage (Measurement) : processus consistant à obtenir expérimentalement une ou plusieurs valeurs que l'on peut raisonnablement attribuer à une grandeur
• Mesurande Mesurande (Measurand)(Measurand) : grandeur que l'on veut mesurer
• Étalonnage (Calibration) : opération qui, dans des conditions spécifiées, établit en une première étape une relation entre les valeurs et les incertitudes de mesure associées qui sont fournies par des étalons et les indications correspondantes avec les incertitudes associées, puis utilise en une seconde étape cette information pour établir une relation permettant d'obtenir un résultat de mesure à partir d'une indication
• Incertitude (Uncertainty) : paramètre qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des informations utilisées
Vocabulaire (VIM)
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
6
• Résolution : variation la plus grande du signal d’entrée qui ne provoque pas de variation détectable de la réponse d’un instrument de mesure. C’est le niveau de signal qui sort du bruit ou la plus petite valeur mesurable (mesurande) par l’instrument de mesure.
• Résolution spatiale : inverse de la plus petite fréquence spatiale du signal pouvant être détecté. C’est la plus petite distance séparant deux mesures indépendantes.
• Capteur : utilise un phénomène physique réagissant à la valeur physique à mesurer. Il assure sa transformation en un signal électrique, optique ou mécanique plus facile à manipuler et à quantifier.
Vocabulaire (VIM)
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
7
• Erreur de mesure : la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle
notée : δ x, δ T, δ u,…
δx = Xmesuré-Xvrai
• Incertitude de mesure : la valeur probable de l’erreur de mesure, elle caractérise la dispersion des mesures autour de leur valeur moyenne.
-Δ x ≤ δ x ≤ Δx
Elle comprend plusieurs composantes : Ex. celle d’origine aléatoire évaluées à partir de distributions statistiques et caractérisées par les écart-types.
Erreurs et incertitudes de mesure
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
8
• Incertitude de mesure : permet d’estimer l’erreur pour que la valeur vraie soit dans un intervalle
[ Xmesuré-Δx, Xmesuré+Δx ]
avec une forte probabilité
Elle doit être minimisée par : un choix approprié de l’équipement de mesure ; un bon étalonnage et réglage de l’équipement de mesure (grandeurs
de référence) ; la qualité de la procédure de mesure ; …
Afin d’avoir une bonne estimation de l’erreur due au processus de mesure
Erreurs et incertitudes de mesure
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
9
• Précision d’instrument de mesure :
capacité du système de mesure à redonner la même valeur de sortie lorsqu’une même valeur entrée est introduite à plusieurs reprises de façon indépendante.
fournit une indication sur les variations aléatoires apportées par le système.
est évaluée en effectuant des mesures répétées d’une même valeur à différents instants et en calculant l’écart type des valeurs obtenues.
est affecté par : le système de mesure : répétabilité et résolution ; le mesurande : variabilité temporelle et spatiale ; les variations dans le mode opératoire et dans les conditions
environnementales.
Erreurs et incertitudes de mesure
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
10
• Types d'erreurs de mesure :
Erreur de biais ou erreur systématique. c'est la différence entre la moyenne des valeurs mesurées et la
vraie valeur. Elle est plus difficile à estimer. Il faut pour cela comparer les valeurs mesurées avec d’autres valeurs obtenues par différents moyens comme : un étalonnage plus précis, une méthodologie différente, ou des comparaisons entre laboratoires.
Erreur de précision ou erreur aléatoire. elle est évaluée en effectuant des mesures répétées d’une
même valeur à différents instants et en calculant l’écart type des valeurs obtenues
Erreur totale = erreur systématique + erreur aléatoire
Résultat de la mesure = valeur vrai + erreur totale
Erreurs et incertitudes de mesure
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
11
• Causes d’erreurs de mesure :
Erreurs d'étalonnage Erreur par rapport aux étalons primaires Erreur due à la technique d’étalonnage
Erreur d’acquisition de données Erreur due aux capteurs Erreur due à l’appareil de mesure Erreur due aux variables non contrôlées
Erreur dues à l’analyse des données Technique des moindres carrés Courbe d’étalonnage ajustée Erreur de troncature
Erreurs et incertitudes de mesure
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
12
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
13
Nouveaux systèmes de mesure
méthodes optiques
Absence de contact Résolution spatiale
MESURE DE CHAMPDéplacements 3D – Déformations – Températures – Contraintes
Caméra numérique
Capteurs CCD (5µm)
Informatique
Pilotage - Acquisition
Puissance calcul - Temps réel
Image numérique
Mpixels codée 8-12 bits
Logiciels - Traitement
Filtrage numérique
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
14
Sélection d’une technique
Le choix d’une méthode de mesure exige toujours une double connaissance :
• du phénomène à étudier (et des grandeurs pertinentes à mesurer)• des méthodes disponibles
Principaux critères de sélection :
• le mesurande et les conditions expérimentales• la gamme de mesure• la sensibilité, résolution et résolution spatiale• le temps de réponse• l’intrusivité (méthodes sans contact)• le coût, complexité, maintenance, …
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
15
Sélection d’une technique
Les mesurandes concernés par les méthodes optiques sont :
• Déplacements et déformations surfaciques : Corrélation images Méthode des grilles Moiré Holographie Speckle Shearographie ESPI
• Relief, volume, déplacements et déformations hors plan : Stéréo-corrélation d'images Moiré Holographie Speckle ESPI
• "Contraintes" : Photoélasticimétrie Thermographie infra rouge
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
16
Sélection d’une technique
Les méthodes de mesure de champ sont adaptées à l’analyse des champs hétérogènes et par suite à:
• la caractérisation de la qualité des essais (CL)
• la mesure de gradients
• la mise en évidence des phénomènes couplés et l’identification de leur paramètres dans les lois de comportement de solides
• la caractérisation de fissures, …
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
17
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Repèrecaméra
P’
P
(u0,v0)
Zc
Xc
Yc
V
U
f
Repèreimage
Z
X
Y
Repèremonde
Soit P(x,y,z) dans le repère "monde"
Déterminer P'(u,v) projection de P sur l'image
Résoudre P'=F(P)
Géométrie d'une caméra
Méthodes de mesures de champs
18
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Repèrecaméra
P’
P
(u0,v0)
Zc
Xc
Yc
V
U
f
Repèreimage
Z
X
Y
Repèremonde
Passage des coordonnées du point P du repère monde au repère caméra :
1
z
y
x
trrr
trrr
trrr
z
y
x
z333231
y232221
x131211
c
c
c
T
Géométrie d'une caméra
Méthodes de mesures de champs
19
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Repèrecaméra
P’
P
(u0,v0)
Zc
Xc
Yc
V
U
f
Repèreimage
Z
X
Y
Repèremonde
Coordonnées du point P' dans le repère caméra (Théorème de Thalès):
f'z
z/fy'y
z/fx'x
c
ccc
ccc
1
z/y
z/x
100
0f0
00f
1
'y
'x
cc
cc
c
c
P
Géométrie d'une caméra
Méthodes de mesures de champs
20
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Repèrecaméra
P’
P
(u0,v0)
Zc
Xc
Yc
V
U
f
Repèreimage
Z
X
Y
Repèremonde
Passage des coordonnées du point P' du repère caméra au repère image :
1
'y
'x
va0
u0a
v
uc
c
0v
0u
0cv
0cu
v'yav
u'xau
A
au=-kuf et av=kvf : paramètres intrinsèques de la caméra(uo; vo) : coordonnées de l'intersection entre le plan de l'image et l'axe optique de la caméraf : distance focale de la caméraku : facteur d'échelle verticalkv : facteur d'échelle horizontal
Géométrie d'une caméra
Méthodes de mesures de champs
21
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Repèrecaméra
P’
P
(u0,v0)
Zc
Xc
Yc
V
U
f
Repèreimage
Z
X
Y
Repèremonde
Coordonnées du point P' en fonction des coordonnées de p :
1
z
y
x
KT
1
z
y
x
APTv
u
z333231
y232221
x131211
trrr
trrr
trrr
T
100
0f0
00f
P
0v
0u
va0
u0aA
T : paramètres extrinsèques
AP=K :paramètres intrinsèques
Géométrie d'une caméra
Méthodes de mesures de champs
22
Introduction
Métrologie optique
Caméra
Méthodes non interférométriques
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Même principe qu'avec une caméra
Ajout d'une transformation rigide
Géométrie d'un capteur stéréoscopique
Rg
Rd
Ts
X
Z
Y
Td
Tg
Zd
Xd
Yd
Xg
Yg
Zg
Rw
sss
ddd
ggg
trT
trT
trT
1
z
y
x
T
z
y
x
1
z
y
x
T
z
y
x
1
z
y
x
T
z
y
x
g
g
g
s
d
d
d
d
d
d
d
g
g
g
g
1gds TTT
1
z
y
x
TTK
1
z
y
x
TKv
u
1
z
y
x
TKv
u
d1
sgggg
g
ddd
d
Méthodes de mesures de champs
23
Extensométrie bidimensionnelle
• Acquérir deux images d’une même zone à deux états mécaniques successifs
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
24
Extensométrie bidimensionnelle
• Acquérir deux images d’une même zone à deux états mécaniques successifs
• Associer les points homologues en se basant sur la ressemblance de leur voisinage
Image de référence Image déformée
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
25
Extensométrie bidimensionnelle
• Acquérir deux images d’une même zone à deux états mécaniques successifs
• Associer les points homologues en se basant sur la ressemblance de leur voisinage
• En déduire les champs de déplacement et de déformation
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
26
Extensométrie bidimensionnelle
• Acquérir deux images d’une même zone à deux états mécaniques successifs
• Associer les points homologues en se basant sur la ressemblance de leur voisinage
• En déduire les champs de déplacement et de déformation
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
27
Extensométrie bidimensionnelle
Différentes méthodes en fonction de la technique de codage de la surface:
• Codage périodique
• Codage aléatoire
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
28
Corrélation d'images
• Discrétisation spatiale par un capteur CCD => niveau de gris par pixel
• Maximisation d'un coefficient de corrélation
• La technique de corrélation d’images requiert : Contraste d’image à l’échelle de la mesure qui accompagne le
mouvement matériel => conservation du flux optique Critère de ressemblance entre deux voisinages de points matériels
=> domaine et coefficient de corrélation Description du mouvement local sur le voisinage Procédures d’«appariement optimisé» Post-traitement : calcul des déformations
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
29
Corrélation d'images
• Types de mouchetis
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
30
Corrélation d'images
...x).x(x
.x2
1x).x(
x)x( )x( 02
2T
00
f(x) g(X)M
)x(x)x(X M
b)x(f))x((g M
)(CminargD
D
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
31
Corrélation d'images
• Avantages Facilité de préparation de la surface Densité de l'information Choix du pas de grille virtuelle
• Inconvénients Déformations planes Plan de déformation // plan de caméra
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
32
Mesure de forme 3D
• L’utilisation de 2 caméras permet d’accéder à une information 3D
• La stéréovision est basée sur le principe que l’information en profondeur peut être obtenue par triangulation à partir de 2 images 2D
• Le calcul de la position tridimensionnelle du point P est possible si : on sait reconnaître dans les deux images les points p1 et p2 qui
correspondent à la projection dans les images du même point P; cette phase s’appelle appariement ou mise en correspondance des images
on sait calculer les droites C1p1 et C2p2 dont l’intersection fournit le point P recherché; cette phase nécessite de connaître les paramètres intrinsèques de chacune des caméras ainsi que la position et l’orientation d’une caméra par rapport à l’autre; l’obtention de ces données passe par le calibrage du capteur de vision stéréoscopique
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
33
Triangulation
p
Q
R
C
p
Q
R
C
p
Q
R
C
r’q’
C’
p
Q
R
C
p
Q
R
C
r’q’
C’
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
34
• La stéréo-triangulation consiste à calculer l'intersection de deux lignes optiques
• Réalisable uniquement si les deux lignes sont formulées dans le même système de coordonnées
=> Nécessité de modéliser et calibrer la stéréo-installation
? ?
?
Stéréo-corrélation triangulation
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
35
• Stéréo-installation: deux caméras fixées
• Homographie: application projective, relation linéaire (ici, 11 paramètres)
Tracé homographique Tracé homographique
Calibrage
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
36
Tracé homographique
• Le système de coordonnée de l'objet change chaque fois que l'objet subit un mouvement, il est extrinsèque au modèle de stéréo-installation.
• Model: une transformation rigide extrinsèque une transformation rigide intrinsèque deux projections de perspective intrinsèques
Tracé homographique
Transformation rigide
Projection de perspective
Transformation rigide Projection de perspective
Calibrage
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
37
• Acquérir les paires d'images d'une cible subissant des mouvements arbitraires
• Le calibrage est un procédé de mesure de forme
Calibrage
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
38
Appariement des images
En stéréovision il existe une contrainte géométrique dite épipolaire qui permet de guider la recherche du stéréocorrespondant. Grâce à cette propriété, la recherche du stéréocorrespondant d’un point de l’image gauche se ramène à une recherche 1D dans l’image droite (le long de la droite épipolaire) plutôt qu’une recherche 2D dans toute l’image droite.
Quand on prend en compte la distorsion induite par l’objectif, il faut corriger les points image de leur distorsion en utilisant les coefficients de distorsion de chacune des caméras calculés lors du calibrage pour se ramener dans la configuration idéale dite de la projection perspective.
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
39
• Contrainte épipolaire : étant donné un point m dans l'image gauche, l'endroit de son stéréo-correspondant m' est restreint à une ligne, appelée ligne épipolaire
Stéréo-corrélation d'images
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
40
• Les images peuvent être transformées de telle sorte qu'une paire de points assortis sont suivant la même ligne épipolaire horizontale
• Optimisation des algorithmes de corrélation
Stéréo-corrélation d'images
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
41
Appariement des images
• Pour déterminer le correspondant d’un pixel de la première image dans la seconde, on mesure la ressemblance entre deux pixels en calculant un score de corrélation déterminé sur leur voisinage.
• Étant donné un pixel dans la première image et son voisinage associé, son correspondant dans la seconde image est celui qui maximise le score de corrélation le long de la ligne.
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
42
Appariement des images
• Pour déterminer le correspondant d’un pixel de la première image dans la seconde, on mesure la ressemblance entre deux pixels en calculant un score de corrélation déterminé sur leur voisinage.
• Étant donné un pixel dans la première image et son voisinage associé, son correspondant dans la seconde image est celui qui maximise le score de corrélation le long de la ligne.
• La technique de stéréocorrélation permet d’obtenir une carte dense d’appariements, ce qui conduit, après triangulation, à une carte dense de points 3D.
• Une précision subpixel est obtenue dans la recherche d’une précision la meilleure (1/100 pixel).
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
43
Mesure 3D de déformations
• La technique de stéréovision permet de mesurer l’évolution de la forme 3D d’un objet en enregistrant plusieurs paires d’images stéréoscopiques relatives à différents états de déformation de cet objet.
• La technique de stéréovision permet d’accéder au champ de déplacement 3D d’un objet de forme quelconque en couplant
la stéréovision par corrélation de pixels (stéréocorrélation) pour accéder à l’information tridimensionnelle
la corrélation plus classique (appariement temporel) pour mettre en correspondance des images acquises à des instants différents
• La mesure fournit des déplacements à partir desquels il est possible de calculer ensuite des déformations
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
44
Appariement des images
• Deux types d’appariement d’images : appariement d’images acquises par une seule caméra à des instants
différents sur un objet qui se déforme : appariement temporel (suivi de pixel, tracking) ; cas de l’extensométrie bidimensionnelle
appariement de 2 images acquises à un instant donné par 2 caméras stéréoscopiques liées de façon rigide : mise en stéréocorrespondance
• La mesure de champs de déplacements 3D par stéréovision met en œuvre à la fois une technique d’appariement temporel et une technique de mise en stéréocorrespondance
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
45
• Mesure du champ de déplacements 3DLes étapes 1 & 3 permettent d’obtenir la forme 3D de l’objet aux instants t et t+t ; l’étape 2 permet d’établir une relation temporelle entre chacun des points 3D
Mesure 3D de déformations
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
46
Time Time tt
• Comme pour la corrélation 2D, des cartes de déplacement peuvent être mesurées et les contraintes 3D peuvent être calculées
Time Time t’t’
Mesure 3D de déformations
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
47
• Une paire d'images stéréoscopique conduit à une mesure de forme 3D
Stéréo-corrélation d'images
Appariement par Stéréo-corrélation
Appariement par Stéréo-corrélation
Appariement temporel
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
48
• Appariement temporel identique à la corrélation 2D
Stéréo-corrélation d'images
Appariement par Stéréo-corrélation
Appariement par Stéréo-corrélation
Appariement temporel
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
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• La stéréo-corrélation d'image nécessite : Appariement par Stéréo-corrélation Corrélation d'images 2D Stéréo-triangulation (calibrage)
Stéréo-corrélation d'images
Appariement par Stéréo-corrélation
Appariement par Stéréo-corrélation
Appariement temporel
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
Méthodes interférométriques
Autres méthodes
Applications
Moyens
Méthodes de mesures de champs
50
Précision de mesure
• La précision de mesure de formes 3D par stéréovision dépend de plusieurs facteurs :
qualité des caméras et résolution configuration des caméras (angle formé par l’axe optique) d’où la
précision de triangulation précision de calibrage du capteur de vision stéréoscopique précision d’extraction des points de mesure de chacune des images
• L’extraction de marqueurs permet une précision de 1/30 pixel.
• La corrélation permet un appariement de précision 1/100 pixel.
• Par stéréocorrélation il est possible d’obtenir une précision à 1µm sur une surface de mesure de 20x30mm.
Introduction
Méthodes non interférométriques
Corrélation d'images
Stéréo-corrélation d'images
Grilles
Moiré
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