Reconstruction tridimensionnelle du volume intérieur d'une chaussure : évaluation du chaussant

par Térence Coudert

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Pierre Vacher.

Soutenue en 2005

à Chambéry .


  • Résumé

    Le chaussant est l'un des paramètres caractérisant la notion de confort en chaussure. Il définit l'adéquation pied / chaussure. L'objectif de ce travail est de développer un outil de mesure de la géométrie interne d'une chaussure. Cet outil permet de contrôler la fabrication de la chaussure et vérifier si, d'un point de vue " volume chaussant ", une chaussure sera agréable à chausser. Une méthode de numérisation 3D de l'intérieur de la chaussure est proposée. Des photos de la surface interne de la chaussure sont enregistrées à l'aide d'un capteur stéréo-endoscopique. Ce capteur est préalablement étalonné en appliquant un protocole expérimental qui emploi une mire plane à niveaux de gris aléatoires. Les paires d'images sont ensuite analysées pour extraire les informations 3D de l'objet. Ce traitement est basé sur des techniques de vision par ordinateur comme la corrélation d'images à niveaux de gris aléatoires, la reconstruction 3D par triangulation, le recalage et la fusion de surfaces 3D. Les incertitudes de mesure de cette méthode de numérisation sont de l'ordre de 1/5000 de l'étendue de mesure. Des exemples de numérisation 3D sont présentés ainsi que des moyens de comparaison de surfaces 3D pour évaluer le chaussant. L'outil développé a été étendu à la mesure de déformations sur surfaces non planes. Nous présentons un exemple de mesure de déplacements 3D de la surface d'un pied pour un individu assis puis debout. Cette méthode optique sans contact permet une analyse expérimentale des propriétés mécaniques des matériaux pour des applications industrielles variées : métallurgie, bio-médical, électronique. . . Il est aussi possible d'introduire cette technique de mesure dans le cadre de la conception, de la fabrication et dans la normalisation associée au domaine de la chaussure

  • Titre traduit

    3D digitization of a shoe interior volume : fitting properties evaluation


  • Résumé

    Foot and shoe interaction is one of the most important parameters in footwear comfort. The aim of this work is to develop a measurement tool to capture the internal geometry of a shoe. This tool allows to improve the shoe manufacturing and to check if this shoe will fit well. A 3D digitization method of the internal surface of a shoe is proposed. Images of the internal surface are recorded using a stereo-endoscopic sensor. This sensor is calibrated beforehand by applying an experimental process using a flat random gray levels test card. Image pairs are studied to extract 3D abject informations. This analysis is based on computer vision techniques like image correlation, 3D reconstruction by triangulation, multiple 3D surfaces registration and fusion. Measurement uncertainties of this digitization method are about 1/5000 of measuring range. 3D digitization examples are showed as well as 3D surfaces comparison tools to evaluate fitting properties. The developed tool was extended to strain measurement on curve surfaces. An example shows 3D displacement measurements on the foot surface for a seated then upright person. This optical method without contact allows experimental analysis to find the mechanical properties of materials for many industrial applications: metallurgy, biomedical, electronic. . . It's also possible to introduce this measurement technique in design framework, in manufacture and in standardization associated to the shoe sector

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Informations

  • Détails : 1 vol. (X-128 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-128 ( 88 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Savoie Mont Blanc (Le Bourget-du-Lac, Savoie). Service commun de la documentation et des bibliothèques universitaires. Section Sciences.
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  • Cote : T S2005/14
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