Transformée en ondelettes appliquée aux enregistrements holographiques : restitution et caractérisation de champs de particules

par Cristina Buraga-Lefebvre

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Cafer Özkul.

Soutenue en 2000

à Rouen .


  • Résumé

    La microholographie constitue un moyen efficace pour les mesures de taille, position et vitesse des particules qui matérialisent les écoulements. Cependant, cette technique comporte des inconvénients dus à la lourdeur du procédé de développement et à la difficulté de réaliser une mise au point sur chaque image restituée. De plus, dans la configuration de Gabor (la plus employée du fait de sa simplicité), la grande profondeur de champ empêche une détermination précise de la position axiale. L'objectif de cette étude est de développer un outil qui permet de reconstruire séquentiellement tout le volume enregistre sans utiliser un procédé de mise au point mécanique. En effet, les images de particules peuvent être calculées en décomposant les figures de diffraction sur une base d'ondelettes adaptée. La validation expérimentale est réalisée au moyen de disques opaques calibres dont la figure de diffraction est enregistrée sur un support quadratique. Nous montrons que la position 3D peut être déterminée avec une bonne précision sur la coordonnée axiale. L'exploitation numérique des hologrammes réalisés au laboratoire conduit à des images restituées avec un bon contraste. En outre, nous avons testé les possibilités offertes par notre méthode pour l'estimation du diamètre des particules. Afin d'explorer des volumes comportant plusieurs particules, la décomposition en ondelettes est appliquée aux figures de diffractions produites par un spray. Les particules peuvent être détectées séparément, même lorsqu'elles sont situées dans des plans voisins. Les images restituées sont de bonne qualité, même dans des conditions de fort ensemencement. Cette propriété nous a permis d'expérimenter une nouvelle technique de vélocimétrie dans différents plans transversaux. Pour accélérer le traitement, nous avons mis en œuvre un corrélateur optique à cristaux liquides permettant de réaliser la transformée en ondelettes de manière optique.


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