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Auteur(s)
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Jean-José ORTEU : Maître-assistant habilité à diriger des recherchesÉcole des mines d’Albi - Carmaux
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Lire l’articleINTRODUCTION
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 stéréovision qui utilise deux caméras liées de façon rigide et qui permet :
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la mesure de la forme tridimensionnelle (3D) d’un objet à partir d’une simple paire d’images stéréoscopiques de l’objet ;
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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).
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4. Mesure 3D de déformations par stéréocorrélation et appariement temporel
La technique de stéréovision permet de mesurer l’évolution de la forme 3D d’un objet en enregistrant plusieurs paires stéréoscopiques relatives à différents états de déformation de cet objet. Néanmoins, le but généralement poursuivi est la mesure des déformations de surface, qui peut être obtenue en suivant au cours du temps le déplacement de certains points répartis sur la surface de l’objet (on parlera de champ de déplacements). L’extensométrie bidimensionnelle discutée au paragraphe 2 permet d’accéder au champ de déplacements 2D à la surface d’un objet plan. La technique de stéréovision permet d’accéder au champ de déplacements 3D d’un objet de forme quelconque en couplant la stéréovision par corrélation de pixels (stéréocorrélation) pour accéder à l’information tridimensionnelle et la corrélation plus classique (appariement temporel) pour mettre en correspondance des images acquises à des instants différents. La mesure proprement dite fournit des déplacements à partir desquels il est possible de calculer ensuite des déformations.
4.1 Mesure du champ de déplacements 3D
Le principe de la méthode est résumé sur la figure 7 dans le cas de deux paires stéréoscopiques (une avant déformation et une après).
Les étapes 1 et 3 permettent d’obtenir la forme 3D de l’objet aux instants t et t + Δt. L’étape 2 permet d’établir une relation temporelle entre chacun des points 3D constituant les deux nuages de points 3D correspondant aux instants t et t + Δt (figure 8).
Habituellement, les étapes 1, 2 et 3 se font de façon séquentielle, ce qui a pour conséquence de cumuler les erreurs d’appariement de chacune des étapes. Pour minimiser...
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