TIPE Corrélation d'images

[invitecaa2f02d]

Bonjour, je suis en classe prépa PSI et je souhaite, pour mon TIPE, utiliser la corrélation d'images: j'avais dans l'idée, au vue du thème et du mot-clé robustesse, de comparer deux photos d'un même système (à déterminer, par exemple une tige ou une plaque métallique?) avant et après "déformation" (chauffage par une flamme, "compression"...) et ensuite comparer ces deux photos, pixel par pixel (donc photos d'une définition plutôt peu élevée comparée à celle des appareils photos aujourd'hui), pour obtenir peut-être à terme une carte des déformations. A partir de ça, je souhaite revenir à une grandeur caractéristique (si tige de métal: module de Young par exemple) du système étudié. Cependant:

1) Au vu de la multitude d'informations que j'ai pu trouver dans des livres et dans des thèses, ce projet n'est-il pas trop ambitieux? Si oui, comment pourrais-je le simplifier? Ce qui nous amène à...

2) La cohérence de mon sujet: j'ai du mal à définir un cadre précis d'étude. En l'état actuel, mon sujet vous semble-t-il pertinent?

3) J'aurais aimé que mon TIPE permette un décloisonnement des matières (donc dans mon cas, mêler Physique, Sciences Industrielles, et Maths/Info), mais au niveau de l'aspect Physique et Sciences Industrielles, peut-être serait-il mieux de contacter une entreprise utilisant ce procédé?

Merci d'avance pour vos réponses et vos avis
-----

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Le sujet des cartes des distances entre deux images est déjà très complexe en soit (il existe des codes spécialisés qui font ça, comme ITK ou VTK, mais c'est de la haute voltige).

De plus, vous ne pourrez déterminer le module de Young sur la seule base de photos. Il faut des informations additionnelles comme les forces appliquées et/ou les temps de déformations.

[invitecaa2f02d]

Bonsoir,

Tout d'abord, merci pour votre réponse! Ensuite, connaissant les forces appliquées (pression par exemple), il serait donc possible de déterminer le module de Young? Sans ces codes, mon idée d'écrire un programme qui comparerait pixel par pixel les deux images n'est donc pas bonne?

[Paraboloide_Hyperbolique]

Pour connaître le module de Young, il faut connaître la déformation relative de l'objet (que l'on peut obtenir au moyen d'une analyse d'image suffisamment pointue) et les contraintes appliquées (pressions) sur l'objet.

Je ne connais pas votre niveau, ni le temps dont vous disposez pour mener à bien votre projet, mais sachez que la partie analyse d'image seule est déjà compliquée et prendra du temps. Pour comparer deux photos, il faut pouvoir les mettre à l'échelle et les aligner; ce qui demande des logiciels d'analyses d'images assez pointus. ITK et VTK savent probablement faire ça, mais il faut pouvoir programmer en C/C++. La toolbox 'analyse d'images' de Matlab sait faire ça, mais il faut connaître le langage Matlab et bien sûr disposer de ce logiciel (qui n'est pas donné).

Je pense qu'il serait plus simple d'effectuer directement les mesures sur l'objet: longueur de déformation, angle de déflexion...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecaa2f02d]

Je suis étudiante en 2e année de classe préparatoire aux grandes écoles d'ingénieurs, et la présentation finale de mon projet, dans le cadre de mes concours, aura lieu en juin prochain. Concernant Matlab: je dispose de Scilab, qui d'après ce que j'ai lu peut faire du traitement d'images à condition de charger la toolbox Sivp. Sinon, il me semble que le logiciel Imlab fait également du traitement d'images

Si je comprends bien, vous me conseillez plutôt de dresser "manuellement" une carte des déformations? Quant à l'angle de déflexion, je pense comprendre dans l'idée (caractéristique de la déformation au même titre que la longueur de déformation) mais je ne vois pas concrètement comment le relier au module d'Young

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Si mes souvenirs sont bons, le module de Young est le facteur de proportionnalité entre les déformations que subit un matériaux et les contraintes qui lui sont appliquées. Si on applique les mêmes contraintes à une barre d'acier et une de plasticine, les déformations seront très différentes; c'est ce qu'exprime ce module.

Si je ne me trompe pas, en général les contraintes et les déformations sont des tenseurs 3x3. On simplifie la situation en faisant des essais de tractions sur des barres (je pense que cela réduit les contraintes et les déformations à deux scalaires). Il faut cependant faire attention que le module de Young varie en général de manière non-linéaire avec les contraintes (si on double les contraintes, les déformations ne sont pas forcément doublées). De plus, durant la déformation, un matériaux passe par plusieurs phases où le module de Young varie:

Si mes souvenirs sont bons:

1) phase de déformation élastique (le matériaux peut revenir dans sa position d'origine si l'on arrête les contraintes) - le module de Young est constant.
2) phase de déformation plastique (le matériaux se déforme sans se casser, mais ne reviendra pas dans sa position d'origine) - le module de Young atteint un plateau et diminue.
3) phase de rupture. Le module de Young tombe à 0.

Si ce n'est déjà fait, je vous recommanderais de lire un cours de mécanique de base.

Je me souviens qu'un de mes professeurs avait fait une expérience similaire à la votre: il avait filmé une barre soumise à un effort de traction et avait placé des repères sous forme de petits points faits au marqueur le long de l'axe longitudinal de la barre (cela simplifie l'analyse d'image). Il mesurait ainsi les déformations (qui n'étaient pas homogènes le long de la barre) en mesurant les distances relatives entre les points.

Cependant, on ne réalise plus trop ce genre d'expériences (trop imprécis) et on préfère soumettre les matériaux à des contraintes cycliques (on les fait vibrer).