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12 janvier 2021

Thèse Vision/Mécanique à Institut Pascal : Mesure de champs cinématiques sans texture pendant l’usinage d’une pièce


Catégorie : Doctorant


 

Laboratoire : Institut Pascale (UMR CNRS/Université Clermont Auvergne)

L'équipe « Mécanique Expérimentale » de l'Institut Pascal a acquis une solide expertise sur le développement et l'utilisation d'outils de mesure de champs cinématiques dans le cadre de l'observation et la caractérisation des matériaux. Depuis maintenant quelques années, elle a tissé une collaboration avec l’équipe « Image, Systèmes de Perception, Robotique». Le coeur de cette collaboration repose sur l'instrumentation de centre d'usinage avec des caméras afin d'observer la déformation de pièces pendant leur usinage. Ce travail sera mené en collaboration avec l'équipe « ComSee », experte en vision par ordinateur qui contribuera à la formulation correcte du problème de vision sous-jacent.

 

Sujet de thèse : Mesure de champs cinématiques sans texture pendant l’usinage d’une pièce

La corrélation d'images numériques est une technique de mesure de champs très utilisée en mécanique expérimentale. L'objectif de ce traitement d'images est le calcul des cartes de déplacements et de déformations en surface d'une pièce observée. Dans la pratique, la surface d'intérêt est texturée, puis imagée, avant, pendant et après sollicitation mécanique. Bien que basés sur le principe général de conservation du flux optique, le contexte particulier de la mécanique expérimental pousse les outils classiques de corrélation d'images à leurs limites actuelles :

- - lesphénomènes mécaniques observés induisent de faibles gradients de déplacement, inférieurs à 10-3. On cherche donc une évolution des déplacements de l'ordre du centième de pixel sur une plage de 10 pixels;

- - l'objectif de ces mesures est métrologique. La maîtrise des erreurs systématique et aléatoire est donc indispensable. Entre autres, le bruit d'acquisition d'images, les écarts des modèles de caméra par rapport à la réalité et l'influence des paramètres extrinsèques lors de la prise de vue se propagentjusqu'aux cartes de déplacements etbiaisent les mesures. Il est nécessaire de les comprendre afin de caractériser les performances métrologiques des mesures.

Ce contexte, particulièrement difficile pour la mise en oeuvre d'une mesure à performance métrologique, est pourtant de grand intérêt pour la communauté de la fabrication. La principale limitation pour l'utilisation des outils de mesure de champs dans ce contexte consiste en la perte d'intégrité des surfaces observées. En effet, la corrélation d'image numérique s'appuie sur la conservation de la texture observée au cours du temps. Avec une telle technique, la mesure d'une cinématique est alors impossible sur toutes les surfaces usinées. Ce projet compte s'inspirer des approches types vision, reposant sur la projection d'une lumière structurée sur la surface à observer afin d'en mesurer la cinématique.

Profil :

Compétences en imagerie et vison par ordinateur, en calcul numérique et modélisation 3D, en programmation (Matlab, Python, C++).

Contact : Envoyer CV, recommandations, notes ou tout autre document permettant l’évaluation de votre candidature à :

B. Blaysat (benoit.blaysat@uca.fr) ou O. Ait Aider (omar.ait-aider@uca.fr)

 

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