Méthodes de calibrage d'un système stéréoscopique pour la mesure de vitesse d'écoulements 2D et 3D

par Laurence Riou

Thèse de doctorat en Sciences. Analyse et traitement d'images

Sous la direction de Robert Fouquet.

Soutenue en 1999

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire de thèse se placent dans le cadre de la VIP (Vélocimétrie par Images de Particules). De nouvelles méthodes de détermination de la vitesse d'un écoulement basées sur l'utilisation de deux caméras sont proposées. Deux configurations distinctes sont étudiées -Lorsqu'on place les caméras l'une en face de l'autre, la synchronisation des caméras permet d'obtenir des couples d'images très rapprochées et donc d'augmenter la cadence de prise de vue de l'ensemble du système sur un couple d'images. Ce type de vidéo rapide permet d'étudier des écoulements rapides en utilisant des caméras classiques. -Lorsque les axes optiques des caméras font un angle fixe, les caméras sont dites disposées en configuration stéréoscopique et il est alors possible de déterminer les trois composantes du déplacement et par extension de la vitesse d'un écoulement 3D. L'utilisation de deux caméras nécessite d'associer les points des images issues de chacune des caméras. Le calibrage de caméras a été étudié et mis en place. Il permet de déterminer la transformation numérique liant le repère des images à un repère objet donné. Une étude détaillée est proposée afin de mieux appréhender les différentes difficultés expérimentales de la mise en œuvre du calibrage. La précision des méthodes de détermination de la vitesse d'un écoulement suivant les deux configurations d'observation a été validée sur des déplacements de mires de particules incluses dans de la résine permettant ainsi de reproduire au mieux les conditions expérimentales réelles. Une comparaison de la mesure des composantes de la vitesse par stéréoscopie et par VIP bidimensionnelle classique réalisée sur un écoulement réel a permis de confronter la qualité de nos résultats.


  • Résumé

    The work presented in this thesis deals with the VIP (Particle Image Velocimetry). Some new methods to compute the velocimetry of a flow, based on the use of two cameras are presented. Two different configurations are studied : -When the two cameras are both face, on each part of the flow to study, their synchronisation allows to record very close temporal couples of images. The frequency of the system in then more important during a couple of images. This kind of high speed video system allows to study fast flows using standard cameras. -When the optical axis of the two cameras make a know angle,. . . [etc].

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Informations

  • Détails : 190-XI p.
  • Notes : Thèse reproduite
  • Annexes : Bibliogr. : p.I-XI

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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