Etude d'algorithmes de traitement d'images pour l'analyse du mouvement d'objets deformables/application a la mesure de vitesses d'ecoulements

par JACQUES FAYOLLE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J.-P. SCHON.

Soutenue en 1996

à SAINT ETIENNE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous proposons dans cette these des algorithmes de traitement d'images permettant de determiner les deplacements et deformations locales d'un objet (eventuellement non rigide) au cours du temps. La principale application de ces travaux est l'etude des vitesses au sein d'ecoulements fluides, en particulier dans le cas d'ecoulements turbulents. Deux approches sont detaillees dans ce memoire: ? la velocimetrie par images de particules, pour laquelle nous introduisons deux techniques novatrices complementaires des techniques de correlation: l'identification des deplacements et le cepstre. L'interet de ces methodes est de pouvoir mesurer la distribution des deplacements autour du deplacement moyen. Nous presentons une analyse comparative des domaines d'application de ces methodes de velocimetrie par images de particules. ? la velocimetrie par suivi de frontieres. Cette technique est fondee sur les proprietes de la transformee en ondelettes continue. Nous introduisons un algorithme de caracterisation de singularites filtrees qui nous permet de mesurer la longueur et l'amplitude des singularites d'un signal. Une application de cet algorithme est la detection de points caracteristiques sur des images en niveaux de gris. La mesure du mouvement par suivi de frontieres est alors realisee en mettant en correspondance ces points caracteristiques entre images successives selon un critere de phase du vecteur gradient. Dans la troisieme partie de ce travail, l'erreur de mesure realisee par les deux types de techniques est quantifiee sur un ecoulement de poiseuille. Enfin, nous proposons quelques applications des algorithmes introduits a la mesure de vitesses d'ecoulements. Nous avons ainsi pu valider des modeles empiriques de taux de decroissance de l'intensite de turbulence pour une turbulence de grille, ainsi que la vitesse de penetration d'un jet diesel


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  • Détails : 290 P.
  • Annexes : 163 REF.

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