...
Scan de déformation avec dispositif Laser annulaire
Version 2.0
Date: 0406/11/2024
| Table of Contents | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
...
La précision de la détermination du diamètre dépend des facteurs suivants :·
Résolution de l’image vidéo
...
Calibrage approprié
...
Diamètre intérieur du tuyau
...
Taille du cercle laser par rapport à la hauteur d’image.
Le terme précision décrit la modification en mm du diamètre de tuyau, lorsque le diamètre du cercle laser change d’un pixel sur l’image vidéo.
...
Intervalle de confiance = (1,35135 / 300) * 100) = 0.45 %
...
Figure 4: L’angle de vue donne un cercle laser avec un diamètre de 222 pixels, soit 77 % de la hauteur d’image.
Plus le cercle laser apparaît en grand sur l’image, plus haut est la précision de mesure. Le cercle laser doit représenter environ 75% de la hauteur d’image.
En reprenant le même tuyau enregistrée au format MPEG2 (résolution : 720 x 576 (PAL)), la précision résultante sera deux fois plus haut :
...
Intervalle de confiance = (0.6757 / 300) * 100) = 0.23 %
...
Laser multifaisceaux (multi-point)
Pour déterminer la coupe transversale, le système laser multi-point recherche plusieurs points laser. Les faisceaux sont agencés selon des écarts angulaires réguliers autour de l’axe de visée (par ex., sur le système DigiSewer à 45°, positionnement à 12, 1,5, 3, 4,5, 7,5, 9 et 10,5 heures).
Les points laser sont recherchés uniquement au sein d’une zone de tolérance déterminée (entre les lignes vertes). Par ailleurs, une zone (située entre les lignes en pointillés bleu clair sur l’image) peut être ignorée à 6 heures.
...
...
Création de vidéos avec le laser multi-point
Respectez les consignes de la notice du fabricant de caméras. Vous trouverez ci-après quelques conseils de base :·
Attention laser : faites attention à ne JAMAIS regarder un faisceau laser de face. Même lorsque le laser a une puissance réduite, une exposition trop longue de la rétine au faisceau présente un risque pour votre santé !
...
Au début de la vidéo, courte activation de l’éclairage : pour vérifier la position du cercle de visée au sein de la vidéo, ce cercle global doit être visible brièvement sur la vidéo avec l’éclairage activé.
...
AUCUN éclairage supplémentaire pendant la numérisation laser : en principe, les points laser doivent représenter les pixels les plus clairs de l’image vidéo. Par conséquent, il est impératif que l’enregistrement vidéo se déroule SANS éclairage supplémentaire.
...
AUCUNE incrustation de données à l’intérieur du cercle de visée : comme les points laser doivent être les points les plus clairs sur le cercle de visée, aucune incrustation de données supplémentaire ne doit être activée. Les incrustations dans les coins de l’image vidéo sont toutefois autorisées.
...
Axe de visée le long de l’axe de la canalisation : faites attention à ce que tout mouvement de rotation ou de pivotement de la tête de caméra soit compensé et que la caméra pointe le long de l’axe central de la canalisation.
...
Grand format vidéo : sélectionnez un grand format vidéo, par ex. MPEG-2 avec 576 lignes. Plus l’image vidéo est grande, plus la précision de mesure le sera également.
...
Vitesse constante : dans la zone de mesure laser, la vitesse d’avancement doit être constante. Une vitesse irrégulière aboutit à des mesures de distance imprécises.
...
...
Création de numérisations avec le laser multi-point
Démarrez le module WinCan LaserScan. Sélectionnez le type de vidéo Vidéo laser multi-point
...
L’illustration montre le panneau WinCan LaserScan avec une vidéo crée par un système laser à 7 point: l’image en haut à gauche montre l’image effective de la vidéo (ici légèrement éclaircie pour la présentation). L’image en noir & blanc en bas à gauche montre le résultat après le traitement d’image pour la détection de rayons. La grande image à droite affiche l’image vidéo avec les positions incrustées des rayons mesurés (petits points rouges sur la ligne circulaire).
...
Informations de temps - distance
La sequence vidéo crée par le system laser multi-point utilise aussi un fichier temps - distance
...
Paramètres de numérisation pour les vidéos avec laser multi-point
La première étape porte sur des paramétrages, qui doivent en principe être effectués une seule fois pour un système laser multi-point. Sélectionnez le mode expert et ouvrez la boîte de dialogue des options de numérisation :
...
Les champs paramétrables uniquement en mode expert sont sur fond vert. Ces options permettent de configurer la lentille et le laser. Afin de modifier les valeurs individuelles, il suffit de positionner le curseur sur le champ concerné et de changer la valeur avec la molette de la souris ou de cliquer sur les flèches à droite de chaque champ désiré :
...
...
Les 4 premiers paramètres concernent la position et la taille du cercle de visée. Ce faisant, placez le cercle jaune de manière à ce qu’il entoure le cercle de visée et contrôlez la position de temps à autre. Le cercle de visée de la lentille à grand-angle est légèrement ovale ce qui est dû à la conversion par la carte vidéo. Le positionnement correct du cercle jaune mesure cette déformation.
...
Les prochaines options concernent les réglages du laser et des lentilles:
...
Nbre de lasers: nombre de faisceaux laser sur 360°
...
Angle de laser : angle entre les lasers et l’axe de visée. Cet angle doit être constant et identique pour tous les lasers, car il est déterminé pendant la production. Vous pouvez corriger légèrement cet angle (±0,5°), pour augmenter la précision du mesure.
...
Décalage de laser : distance en mm depuis le point de mire des laser et de l’axe de visée aux lentilles.
...
Rotation de laser : angle de rotation entre 12 h et le premier faisceau laser après 12 h. Si un laser est à 12 h, cette valeur est égale à zéro.
...
Paramètres de calibrage des lentilles X3, X2, X et C : ces valeurs doivent être fournies par le fabricant de la caméra. Elles définissent la déformation de la lentille à grand-angle. Ces valeurs peuvent uniquement être définies dans le fichier INI :
C:\Utilisateur\Publique\DocumentsPubliques\CDLAB\LaserScan\ini\LaserScan.ini
...
Pour les systèmes actuellement connus (DigiSewer3 et RPP) vous pouvez saisir les valeurs de paramètres suivants :
Paramètre\Nom système | IPEK DS3 | Rico RPP |
Nbre de lasers | 8 | 12 |
Angle de laser (°) | 35 | 12 |
Décalage de laser (mm) | 120 | 478 |
Rotation de laser (°) | 0 | 15 |
Ignorer l’angle à 6 h (°) | 0-40 | 0-40 |
Calibr. objectif X3 | -26,1810 | -18,9790 |
Calibr. objectif X2 | 22,9990 | -4,5340 |
Calibr. objectif X | 181,6500 | 215,9900 |
Calibr. objectif C | 0,5120 | 0,2222 |
...
Options variables de numérisation
Les propriétés de numérisation suivantes peuvent varier d’une numérisation à l’autre :
...
Distance de pas de numérisation (cm) : largeur de pas en cm entre deux mesures de coupe transversale.
...
Nbre de rayons pour 360° : nombre de rayons interpolés entre les 7 points (points rouges sur l’image ci-dessus).
...
Heure de section (h) : heure à laquelle débute la mesure de rayon. Le déroulement s’effectue toujours dans le sens antihoraire.
...
Tolérance d’axe (+/-°) : zone de tolérance en degrés autour des axes laser.
...
Rotation de caméra (°) : sur la majorité des systèmes, la tête de caméra se fait pivoter manuellement ce qui peut légèrement affecter la position des points laser. La rotation moyenne de tous les points laser par rapport aux angles jaunes de consigne est affichée en dernier paramètre sur l’image. Pour une bonne détection, la rotation doit être aussi petite que possible.
...
Trouver minimum : détecter l’angle de correction pour lequel les points laser présentent une rotation minimale.
...
Rayon min. (%): angle de recherche minimum en pourcentage.
...
Rayon max. (%): angle de recherche maximum en pourcentage.
...
Angle ignoré à 6h: taille du secteur en position 6 h dans lequel aucun point laser ne doit être détecté. Il est recommandé d’adapter ce paramètre d’une numérisation à l’autre, en fonction du niveau de réflexion de l’eau en position 6 h.
...
Recentrage de la caméra : lorsque la caméra n’est pas exactement au centre des canalisations, les rayons sont corrigés comme si la caméra était dirigée au centre. Le décalage ainsi calculé par rapport à l’axe de la canalisation est enregistré et utilisé par ScanExplorer.
...
Intégrer les infos sur l’image : inscrire le diamètre calculé et le ligne circulaire sur l’image.
...
Incorporer les graphiques sur l’image : incruster sur l’image les points détectés sur le cercle laser.
...
...
Les options de filtre d’image sont fondamentales pour localiser correctement les points laser. L’image vidéo en couleur fait l’objet des étapes de traitement suivantes :·
L’image en couleur est convertie en image en niveaux de gris avec une valeur de gris entre 0 (noir) et 255 (blanc).
...
Le contraste augmente.
...
La luminosité diminue.
...
S’il reste ensuite des pixels blancs individuels, ceux-ci peuvent être éliminés au moyen d’un filtre médian. Pour utiliser le filtre médian, le paramètre doit être supérieur à 1. Lorsque la valeur est 1, le filtre médian n’est pas employé.
...
Pour terminer, l’image en niveaux de gris est convertie en image en N&B. Tous les pixels ayant une valeur de gris entre 0 et le seuil noir & blanc indiqué sont convertis en points noirs et tous les pixels dont la valeur de gris est entre la valeur de seuil et 255 sont convertis en points blancs.
...
Avec la valeur Gamma, vous pouvez régler la luminosité de l’image grand format. Elle n’a aucune incidence sur la détection du laser.
...
Résultat d’une numérisation avec un laser multi-point
Le résultat d’une numérisation avec un laser multi-point est identique à celui d’une numérisation avec un laser annulaire
...
Précision de la mesure
La précision de la mesure de rayon des systèmes laser multi-point dépend du diamètre intérieur du tuyau, de la résolution verticale d’image au sein du cercle de visée et de l’angle de projection des faisceaux :
...
Géométrie de laser avec un angle de laser de 35° (a) et un décalage de laser (c) de 120 mm. Le rayon r peut être calculé, car nous connaissons l’angle de laser (a) et l’angle de vue (b) du point laser sur l’image. L’angle de vue (b) est inversement proportionnel au rayon de la canalisation. Il en va de même pour l’angle (γ) entre le laser et la ligne de visée au point laser (lignes bleues).
La mesure de précision en % indique le degré de modification du rayon lorsque le point laser est décalé d’un pixel sur l’image. La précision n’est pas constante et dépend du diamètre du tuyau .Le graphique ci-dessous montre la précision en % par rapport l’angle de vue (b) (système IPEK DS3). La précision tend vers l’infini lorsque l’angle de vue (b) est égal à l’angle du laser (dans ce cas 35°).
...
Ce graphique montre la précision en %. par rapport au rayon de la canalisation en mm :
...
Pour une hauteur d’image de 576 pixels (vidéo PAL au format MPEG-2) et en cas de position parfaite par rapport au centre de la canalisation, la précision est mesurée comme suit en pourcentage du diamètre :
Diamètre\Système | IPEK DS3 | Rico RPP |
200 mm | 0,40 % | 0,20 % |
300 mm | 0,60 % | 0,30 % |
400 mm | 0,90 % | 0,70 % |
500 mm | 1,20 % | 1,20 % |
600 mm | 1,50 % | 1,80 % |
700 mm | 1,90 % | 2,30 % |
800 mm | 2,20 % | 3,00 % |