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Article Dans Une Revue Photoniques Année : 2003

Mesure de formes et de champs de déplacements tridimensionnels par stéréo-corrélation d'images : applications en mécanique expérimentale

Résumé

La stéréovision est basée sur le principe que l'information de profondeur peut être obtenue par triangulation à partir de deux images ayant une partie commune dans leur champ de vue. La figure 1-a représente les plans images de chacune des deux caméras d'un capteur de vision stéréoscopique. C 1 et C 2 désignent les centres optiques de chacune des caméras (qui, pour des raisons de simplification , sont positionnés derrière le plan image alors qu'ils sont en réalité devant). On constate sur la figure 1-a que le calcul de la position tridimensionnelle du point P est possible si :-on sait reconnaître dans les deux images les points p 1 et p 2 qui correspondent à la projection dans les images du même point physique P. Cette phase porte le nom d'appariement ou de mise en correspon-dance des images ou également de re-cherche des stéréo-correspondants. C'est la phase critique de la technique de stéréo-vision ;-on sait calculer les droites C 1 p 1 et C 2 p 2 dont l'intersection fournit le point P recherché. Cette phase nécessite de connaître les paramètres intrinsèques de chacune des caméras (longueur focale de l'ob jectif, taille des pixels de la matrice CCD, coefficients pour tenir compte de la distorsion des images induite par l'objectif,...) ainsi que la position et l'orientation d'une camé-ra par rapport à l'autre. L'obtention de ces données passe par le calibrage du capteur de vision stéréoscopique. Calibrage d'un capteur de vision stéréoscopique Le calib rage d'une camé ra e st une é tape importante pour la métrologie dimension-nelle par vision artificielle. Calibrer une caméra consiste à déterminer ses para-Mesure de formes et de champs de déplacements tridimensionnels par stéréo-corrélation d'images : applications en mécanique expérimentale De nombreux domaines concernant le comportement mécanique des matériaux posent le problème de la mesure des déplacements ou des déformations. Pour ce type de mesure, les méthodes optiques se sont largement imposées car elles présentent de grands avantages tels que l'absence de contact, une résolution spatiale élevée, et l'obtention d'une information de champ, par opposition à une information ponctuelle. Dans cet article, nous présentons la technique de stéréo-corrélation qui utilise deux caméras liées de façon rigide et qui permet d'une part la mesure de la forme tridimensionnelle (3D) d'un objet à partir d'une simple paire d'images stéréoscopiques de l'objet, et d'autre part la mesure de champs de déplacements/ déformations 3D à partir d'au moins deux paires d'images correspondant à différents instants de déformation de l'objet (en général, analyse d'une séquence de paires d'images acquises en cours de déformation). Peu de méthodes de mesure de déformations permettent à la fois d'obtenir une information tridimensionnelle (déformations dans le plan et hors plan) et de mesurer des taux de déformations pouvant aller de quelques centièmes de pour cent à plusieurs centaines de pour cent.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-01832922 , version 1 (06-11-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01832922 , version 1

Citer

Jean-José Orteu, Dorian Garcia, Michel Devy. Mesure de formes et de champs de déplacements tridimensionnels par stéréo-corrélation d'images : applications en mécanique expérimentale. Photoniques, 2003, 10, pp.34-43. ⟨hal-01832922⟩
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