Apport des techniques d'analyse d'image pour l'étude et la réalisation d'un instrument de métrologie optique
Institution:
Saint-EtienneDisciplines:
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Les techniques d'analyse d'image ont connu depuis plusieurs années des développements importants, tant du point de vue de la recherche fondamentale, que du point de vue des applications industrielles de traitement automatique. Parmi les applications liées à la métrologie, le Département Instruments de la société Essilor international a initié, en collaboration avec le LISA de CPE de Lyon (Laboratoire Image Signal Accoustique, EPJ CNRS depuis janvier 1995, précédemment rattachée au TSI, URA-CNRS 842) une étude sur la faisabilité d'un appareil de métrologie optique basé sur des techniques d'analyse d'image. Le positionnement du problème est relativement simple : il s'agit de concevoir un appareil pour opticien permettant l'extraction automatique des paramètres de centrage des verres, pour une monture donnée, pour un patient donné, avec une erreur maximum au niveau de la mesure de 0. 5 mm. La prise d'information devra être assurée par un système constitué de caméras vidéo. L'étude présentée dans ce mémoire décrit l'approche méthodologique ayant conduit à l'étude et à la réalisation d'un prototype intégrant une carte électronique vidéo spécifique. Elle correspond à une volonté d'améliorer le confort visuel des porteurs de lunettes. Après avoir décrit le travail de l'opticien et le système optique de l'il, seront présentés les paramètres caractérisants une monture. Les méthodologies de prise de mesure pour le centrage des verres de lunettes seront énoncées. La dernière génération de ces appareils est basée sur la vidéo. Ce rappel historique permettra de dégager un synoptique de l'appareil à mettre en oeuvre. Le contexte dans lequel seront insérées nos réalisations : d'abord la description de la scène à observer et son environnement, ensuite l'installation mécanique des systèmes vidéo et leur communication avec l'unité de traitement. Le système ainsi obtenu sera métrologiquement qualifié. Le troisième chapitre de ce rapport traitera de l'électronique mise en jeu pour la numérisation des signaux analogiques issus des caméras. Cette opération de numérisation d'une grande importance fournit l'image numérique qui servira à l'extraction des paramètres de centrage. Le quatrième et dernier chapitre sera consacré à la présentation des algorithmes d'analyse d'image utilisés pour l'extraction des paramètres de centrage. Les modifications apportées sur ces algorithmes afin de les adapter à notre cas seront mises en évidence. Enfin, le mémoire décrit l'état actuel de l'étude, les perspectives et les suites à donner à ce travail