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

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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

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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