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RÉSUMÉ
Cet article présente des méthodes optiques très spécifiques pour la mesure dimensionnelle sans contact. Ces méthodes ont une mise en œuvre plus complexe que celle des méthodes traditionnelles, mais avec un champ d'application un peu différent. Ainsi la télémétrie par mesure de temps de vol et l’interférométrie utilisent la vitesse de propagation finie de la lumière. La télémétrie sert à effectuer des relevés dimensionnels sur des pièces de grandes dimensions, par exemple dans le bâtiment. D'autres techniques sont dédiées à la mesure de zones difficiles d'accès, de pièces réfléchissantes, etc.
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Jean‐Louis CHARRON : Ingénieur au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
INTRODUCTION
Ces autres méthodes optiques de mesures dimensionnelles sans contact reprennent, pour la plupart, les principes de mesure par triangulation, épiscopie ou ombroscopie, mais leur mise en œuvre est plus complexe. Elles conduisent à la réalisation de systèmes de mesure qui permettent de compléter les possibilités des méthodes décrites dans l’article Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) , leur champ d’application est plus restreint et spécialisé.
La télémétrie par mesure de temps de vol et l’interférométrie utilisent quant à elles la vitesse de propagation finie de la lumière qui n’a pas été exploitée pour réaliser les dispositifs décrits dans la première partie [R 1 332].
Cet article s’inscrit dans une série consacrée aux capteurs de mesures dimensionnelles sans contact :
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Mesures sans contact. Généralités ;
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Mesures sans contact. Méthodes magnétiques et capacitives ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 2) [R 1 333] ;
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Mesures sans contact. Autres méthodes ;
— Mesures sans contact. Comparatif dans lequel le lecteur trouvera une liste des principaux fournisseurs de capteurs.
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8. Photogrammétrie, vidéogrammétrie
On regroupe sous ces noms, les techniques qui permettent de déterminer les dimensions, la forme et les positions d’objets à partir de vues en perspective de ces objets enregistrées photographiquement, c’est une méthode très proche de la triangulation.
8.1 Principe de mesure
La photogrammétrie est une méthode de mesure qui consiste à se servir de la prise d’images (photographiques ou numériques) sous différents angles de vue pour déterminer les dimensions, les formes ou les positions d’objets. Pour cela on utilise :
-
soit des appareils photographiques étalonnés utilisant des films argentiques plans et stables dimensionnellement ou des détecteurs CCD pour des mesures statiques ;
-
soit des caméras (film ou CCD) si des mesures dynamiques sont nécessaires (vidéogrammétrie).
Ces appareils sont souvent appelés chambres métriques. Ils sont équipés d’objectifs de grande qualité, à faible distorsion, de pouvoir résolvant élevé. Le tirage (distance entre l’objectif et la surface sensible) est fixe après étalonnage.
Cette méthode est décrite en détail dans l’article Perception géométrique tridimensionnelle en robotique [R 7 750] dans ce traité. En voici les grandes lignes.
Après avoir enregistré deux prises de vue sous deux angles différents d’un objet, les coordonnées images (couple stéréoscopique P1 , P2) du point P à mesurer sur chacune des prises de vue sont déterminées sur chacune des images (figure 16). Avec un nombre suffisant de points mesurés (supérieur à quatre et non coplanaires) il est possible de déterminer par une méthode des moindres carrés l’orientation relative des deux stations de mesure : c’est la méthode de compensation de faisceaux. La mise en concordance peut être effectuée manuellement ou en utilisant des systèmes d’identification des points à contrôler (ciblage de la pièce). Pour déterminer l’échelle (les dimensions de la pièce) il est nécessaire de mesurer une pièce étalon en même temps que la pièce.
On peut aussi multiplier les prises...
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