Développement d'un imageur polarimétrique destiné à l'analyse de surfaces complexes

Design of a polarimetric imager for complex surface analysis.

• Auteur / Autrice : Abir Zanzouri
• Direction : Christophe Stolz, Olivier Aubreton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Instrumentation et informatique de l'image
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie et Vision Artificielle (ImVia) (Dijon)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
• Jury : Président / Présidente : Franck Marzani
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Coniglio
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Christophe Cudel, Samia Ainouz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Étalonnage

Rayonnement thermique

Soudage

Vision par ordinateur

Infographie

Mots clés libres

Imagerie polarimétrie

Vision par ordinateur

Traitement des images

Image multi - composantes

Multi - component images

Computer vision

Image processing

Polarimetric imaging

Résumé

Cette thèse est consacrée à la conception et au développement d’un capteur polarimétrique destiné à l'analyse d’objets métalliques spéculaires tels que les bains de soudure.Nous présentons une étude basée sur l'imagerie polarimétrique du rayonnement thermique émis par la surface du bain de fusion pour accéder à d'autres paramètres physiques présents dans la scène observée.Notre objectif est de proposer une technique permettant un contrôle en temps réel de la surface du bain liquide au cours de la soudure. Dans ce manuscrit nous abordons tout d'abord la mise en place du dispositif d'imagerie et son étalonnage afin de recueillir une donnée polarimérique fiable.Enfin, plusieurs problématiques sont développées, telles que la segmentation automatique des images de polarisation, la détection de la présence de particules flottantes telles que l’alumine et la caractérisation du changement de concavité sans avoir recours à l’évaluation de la topographie du bain.

This thesis is devoted to the design and development of a polarimetric sensor intended for the analysis of specular metallic objects such as weld pools.We present a study based on polarimetric imaging of thermal radiation emitted by the surface of the molten pool to access other physical parameters present in the observed scene.Our objective is to propose a technique allowing real-time control of the surface of the liquid pool during welding. In this manuscript, we first discuss the setting up of the imaging device and its calibration in order to collect reliable polarimetric data.Finally, several issues are developed, such as the automatic segmentation of polarization images, the detection of the presence of floating particles such as alumina and the characterization of the change in concavity without resorting to the assessment of the topography of the weld pool.