Développement d'une méthode de démodulation de phase à partir d'une seule image de franges : applications des méthodes optiques de champ à la mesure en dynamique

Development of a phase demodulation method from single fringes pattern : application of whole field optical methods for measurement in dynamics

• Auteur / Autrice : Éric Robin
• Direction : Fabrice Brémand, Valéry Valle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique, productique, transport
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images

Phénomènes transitoires

Mesures optiques

Mécanique

Résumé

Les progrès récents des caméras rapides nous permettent d'analyser des phénomènes très rapides, comme les propagations de fissures, les vibrations et les impacts. Ces caméras nous donnent une seule image à un instant donné de l'expérience. Les méthodes optiques sont largement utilisées par les chercheurs et les ingénieurs. Les valeurs des quantités que nous recherchons sont contenues dans la phase démodulée du réseau de franges. Habituellement, en statique, l'extraction de la phase est réalisée par des techniques de décalage de phase utilisant plusieurs images. Mais cette approche n'est pas valable en dynamique. Dans ce cas nous avons accès à seulement une image. Nous devons donc extraire l'information à partir d'une image de franges. Nous présentons deux techniques de démodulation de phase à partir d'une image de franges utilisant la technique de corrélation d'images. Le comportement et les performances des deux algorithmes sont présentés à l'aide d'exemples.

The recent progresses of the digital high speed cameras allows us to analyze very fast phenomena, such as cracks propagations, vibrations or impacts loading. These cameras give us a single frame of each time of experimental process. Optical methods in mechanics are widely used by researchers and engineers. The values of the quantities we are looking for are contained in the demodulated phase of the fringe pattern. Usually, in static, the phase extraction is performed by a phase shifting technique using several fringe patterns. But, this approach is unavailable for studies in dynamics. In this case, we have access to only one image for a given mechanical state. So we must extract the information from a single fringes pattern. We present two techniques of phase demodulation from a single real fringe pattern using the correlation technique. The behavior and the performances of both algorithms are presented with the help of examples.