Mesurer largeur tache lumineuse

[cipango]

Bonjour,
Je cherche à mesurer l’épaisseur d’un fil ou d’un cheveux par diffraction. Le laser est pointé sur le fil ou le cheveux et on observe des taches de diffraction sur un écran. La largeur du fil est inversement proportionnellle à la largeur de la tache centrale. Je cherche donc un capteur capable de mesurer la largeur de cette tache centrale. J’aimerais par exemple obtenir une tension proportionnelle à cette largeur de manière à envoyer cette tension à un PC et d’afficher l’épaisseur du fil.
La tache centrale n’est pas nette car l’intensité lumineuse décroît progressivement sur les bords de la tache, mais ça ne doit pas poser de problème.
Dois je nécessairement utiliser un capteur mobile se déplaçant le long de la tache ? Ca me semble délicat…
Sinon, avez vous d’autres idées ?
Merci d’avance.
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[gienas]

Bonjour cipango et tout le groupe

Tu parles d'une image écran, mais tu ne précises pas.

Il m'est arrivé de faire des mesures et des comparaisons, en utilisant le signal vidéo analogique. En analysant ce signal entre les deux tops de synchro ligne, une "tache" claire donne une bosse dont on peut étalonner les "dimensions".

On peut se promener sur l'image, en sélectionnant la ligne N, entre 10 et 300 par exemple.

[cipango]

Je parle d'image écran au sens le plus simple, c'est à dire que l'on obtient des taches lumineuses sur une feuille blanche sans aucun capteur ou caméscope.
Mais justement, ton idée de caméscope ou d'appareil photo est une bonne idée.
Plutôt que d'utiliser un véritable appareil photo, il faudrait que je trouve un capteur de 100 000 pixels environ et de savoir comment l'utiliser.
Je vais me renseigner sur des catalogues.
Que ceux qui utilisent ce genre de capteur type appareil photo avec moins de pixels n'hésitent pas à me renseigner.

[freepicbasic]

il manque tout de meme l'information principale pour répondre correctement c'est la precision désiré!

La forme est elle fixe toujours avec un point de référence fixe ?
L'intensité lumineuse globale correspond elle à la mesure désirée?

si l'intensité lumineuse globale est la mesure désirée, alors une simple cellule LDR peut le faire.
sa qualité dependra de la mesure, et un système optique fera l'ajustement des réglages.
Quelle que soit sa qualité, un système d'étalonnage (calibration) de référence sera indispensable , comme des photos ou films permettant de déterminer les niveaux de référence max et min par exemple serait un début.
La précision dépendra du convertisseur A/D utilisé.


La mesure a travers une camera est possible aussi , le qualibrage sera aussi necessaire et meme bien plus souvent l'electronique variant avec la temperature etc...
la mesure globale peut etre le simple filtrage du signal video.
Ceci etant un niveau de réalisations électronique assez simples pour une precisions assez bonne selon le convertisseur A/D utilisé

dans le cas de mesure sur image , une ligne de video standard mesure 640 points , ce qui donne la présision max de la ligne.
realisation un peu plus compliqué et précision mediocre.

une mesure de surface donnerait une precision de 625 lignes x 640 points Maximum possible !
A condition d'avoir des contours net et des formes geometriques pures; carré, cercles, rectangles.
realisations encore plus compliqué , precision bonne proche de 20 bits

la mesure de surface irréguliere necessiterait un système a microprocesseur obligatoirement, et une étude plus poussé.

[A voir en vidéo sur Futura]

[cipango]

Merci freepicbasic,

La forme est une tache peu épaisse ( environ 1 mm au centre qui diminue progressivement de chaque coté ) et allongée ( de 5 mm à 2 cm environ ). La référence fixe est le centre de la tache.
La diffraction : a = l . D / L ( a = épaisseur du fil ; D = distance fil – écran ; l = longueur d’onde de la lumière )
D et l peuvent être connus avec 3 chiffres significatifs, il faudrait donc connaître L avec au moins 2 chiffres significatifs, soit, vu la largeur des taches obtenues, au millimètre près.
Une mesure à une dimension serait suffisant. Mais il est peut-être plus facile de mesurer la quantité totale de lumière reçue par le capteur. Avec un caméscope ou un appareil photo numérique sur l’objectif duquel on ne fait parvenir que la lumière provenant de la tache ( en éliminant la lumière extérieure parasite ), est-t-il possible d’obtenir sur une sortie de l’appareil une tension électrique proportionnelle à la quantité de lumière reçue ? Je pourrais ensuite envoyer cette tension sur un voltmètre branchée sur l’interface ( CAN 10 bits ) puis traiter cette tension ( étalonner ) pour calculer l’épaisseur du fil.
Sinon, en traitement video avec un logiciel approprié ( lequel ? ), traiter l’image obtenue pour quantifier la quantité de lumière reçue.
Qu’en pensez-vous ?
PS : la source de lumière est une diode laser rouge ( ou même un laser rouge He – Ne ) ; sans danger pour le capteur ???

[freepicbasic]

une cam,un reseaux RC, un voltmetre digital

une resistance de 1ko sur la sortie video , et une simple capas pour filtrer devrait le faire, une forte valeur genre 470µf attendre que la tension (1 seconde) se stabilise mettre le controleur numerique dessus.
peut se faire sans rien quasiment pour essai.

noter les valeurs affichées pour des tailles connues.
faire un abaque de correspondance.

mais comme je l'ai deja dit la sortie video n'est pas forcément stable.
un reglage de calibration serait sans doute necessaire.

SVP
Nous dire si les essais sont satisfaisants.

[jiherve]

Bonsoir
Il faut un capteur CCD linéaire , du type scanner ou mammographie.
JR

[cipango]

Le capteur CCD d'un APN ou d'un camescope numérique est-t-il linéaire ? Pour ce qui est de la stabilité, on verra...
Mais y-t-il un danger pour le capteur qui reçoit le faisceau d'une diode laser ou d'un laser ???
J'ai pas envie de détruire le camescope...
Merci à tous pour vos idées.
Ne soyez pas trop pressés pour les résultats des essais, j'ai pas trop le temps en ce moment.
A +.