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Pierre BOURDET sept. 98 - février 20051
Classification des technologies denumérisation 3D
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20052
Classification des technologies de numérisation 3D
NUMÉRISATIONAVEC CONTACT
NUMÉRISATIONSANS CONTACT
MÉCANIQUE
Palpeur àdéclenchementt
Palpeur mesurant
Triangulation Télémétrie Imagerie médicale
Capteur laser ligne Temps de vol Tomographie X
IRMCapteur laser plan
Lumière structurée
Théodolyte
Photogramétrie
Echographie ultrasonore
Système à cibles
Télémétrie
Temps de vol
Mise au point optique
Interférométrie laser 3D
Mesure de déphasage
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20053
Mécanique: guidage et mesure des déplacements
3 translations orthogonales
Bras articulé
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20054
Palpeur à déclenchement
Déclenchement de la mesure par rupture d�’un contact
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20055
Palpeur fibre : fibre
Matrice - CCD
Pièce à mesurer
Source de lumière
Fibre optique
Objectif
Palpeur Diamètre : min. 25 µm
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20056
Palpeur fibre : avec diamètre palpeur Ø 0,08
0.2 mm
0.08 mm
1 2
3 4
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20057
Palpeur mesurant
Mesure par balayage de la surface
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20058
Palpeur mesurant
Mesure par balayage de la surface (relevés de profils)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 20059
Palpeur mesurant
Etc ...
Profil Cylindricité
Colonne de mesure dimensionnelle
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200510
Classification des technologies de numérisation 3D
Télémétrie
Temps de vol
Mise au point optique
Interférométrie laser 3D
Mesure de déphasage
NUMÉRISATIONAVEC CONTACT
NUMÉRISATIONSANS CONTACT
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200511
Numérisation 3D sans contactPar triangulation
Capteur à ligne laser
d
b
Matrice ou barrette CCD
β
α
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200512
Par triangulation (sans contact)Capteur à ligne laser (Smeci)
A partir de la mesure des 2 anglesde direction (α et β) de la lignelaser et des coordonnées dans lamatrice de la camera CCD.Calcul des coordonnées 3D de latache laser sur l�’objet
Ligne laser pilotéen orientation(2 angles α et β)
Caméra CCDd�’observation
Objet mesuré
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200513
Par triangulation (sans contact)Capteur à ligne laser
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200514
Par triangulation (sans contact)Capteur à ligne laser
Nuage de points saisis
Recontruction des formes
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200515
Par triangulation (Sans contact)Capteur à plan laser Kreon
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200516
Par triangulation (Sans contact) Kreon
Image vidéo brute
Échantillonnage en points
Calibration
Réglages : puissance laser, temps d ’intégration
des caméras
de la trace laser avec la résolution
subpixel
Passage du mode pixel 2D des caméras au
système métrique 2D lié au capteur
après informations sur positionnement
ensemble / objet et assemblage des sections
Obtention d’un nuage de points 3D :
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200517
Par triangulation (Sans contact) Kreon
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200518
Par triangulation (sans contact)Capteur à lumière structurée
Méthode à effet de Moiré
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200519
Par triangulation (sans contact)Capteur à lumière structurée
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200520
ATOS SRATOS SR
Système de mesure de la peau de l’objet par méthode optique portable.
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200521
Par triangulation (sans contact)Capteur à lumière structurée (Gom)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200522
Par triangulation (avec cibles passives)Photogramétrie
Appareil photo numérique INCALEICA
(6 millions de pixels)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200523
Exemple d’une procédure de photogramétrie
Photographie des différentspoints de vue de la pièce
Préparation de la pièce:
Mise en place sur et autour de la piècesde vignettes codées et non codées ainsique des règles de calibration
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200524
Présentation du tableau de bord préparé pour laphotogramétrie TRITOP
Avant la photogramétrie
Après la photogramétrie
Points codés et non codésréférencés
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200525
Par triangulation (avec cibles passives)Système à « cibles »
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200526
Par triangulationSystème à « cibles »
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200527
Par triangulation (avec cibles passives)
Théodolites
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200528
Par triangulation (Théodolytes avec cibles actives)
Arc Second
Emetteur
Rotation régulière de deux plans laser lumineux
inclinés et Flash lumineux à chaque tour
Cibles réceptrices avec mesure des
intervalles de temps
Angle vert. = f (t2 - t1)
Angle horiz.= g (t1 ou t2)
30°
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200529
Classification des technologies de numérisation 3D
Télémétrie
Temps de vol
Mise au point optique
Interférométrie laser 3D
Mesure de déphasage
NUMÉRISATIONAVEC CONTACT
NUMÉRISATIONSANS CONTACT
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200530
Par télémétrieTemps de vol
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200531
Par télémétrieMesure de déphasage (interférométrie laser)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200532
Par télémétrie (avec cible)Interférométrie laser tridimensionnelle (tracker)
z
yx
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200533
Par télémétrieInterferometrie laser tridimensionnelle (tracker)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200534
Par télémétrieInterferometrie laser tridimensionnelle (tracker)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200535
Par télémétrieMise au point optique
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200536
Par mesure chromatiqueCapteur dimensionnel sans contact STIL
Source de
lumière blanche
Lame semi-
réfléchissante
Images
monochromatiques
du point de source S
Spectromètre
Filtre spatial
Surface de l ’objet
Visualisation
de la mesure
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200537
Par mesure chromatiqueVisualisation de la mesure avec capteur sans contact STIL montésur une table à 2 coordonnées
Surface usinées par balayage avec une fraise à bout sphérique
Cheveu
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200538
Par mesure chromatiqueCapteur dimensionnel sans contact STIL
ZOOM
ZOOM
macrogéométrie
microgéométrie
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200539
Classification des technologies de numérisation 3D
Télémétrie
Temps de vol
Mise au point optique
Interférométrie laser 3D
Mesure de déphasage
NUMÉRISATIONAVEC CONTACT
NUMÉRISATIONSANS CONTACT
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200540
Imagerie Médicale (appliquée en mécanique)Tomographie X
Reconstitution de la forme 3D àpartir de la mesure de lignesobtenues dans des plans decoupes
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200541
Imagerie MédicaleI.R.M.
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200542
Imagerie MédicaleEn mécanique : mode destructif de numérisation
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200543
Imagerie MédicaleEchographie Ultrasonore Image 2D (plan de coupe)
(12 images par seconde)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200544
Imagerie MédicaleEchographie Ultrasonore Image volumique 3D
(12 images / seconde)
Pierre BOURDET sept. 98 - février 200545
Domaines d�’application