Partie optique


  • Choix de la source émettrice et du capteur

Les critères que nous prenons en compte pour le choix de la source émettrice sont :

  1. la diffusion dans les matériaux traversés (longueur d'onde)
  2. l'énergie du signal (puissance de la source)
  3. la collimation (critère secondaire)

L'idéal aurait été un laser vert. Mais pour des raisons de coût, nous nous sommes tournés vers un laser rouge.Le pointeur laser que nous avions à disposition conduit à une surcharge suite à un fonctionnement en continu. Par conséquent, nous avons emprunté un laser à M. Torzynski.

Avantages de l'utilisation d'un laser : source collimatée, puissante.
Inconvénients de l'utilisation d'un laser : forte diffusion dans les tissus musculaires, donc nécessité d'un tube de collimation à l'entrée du capteur.

En ce qui concerne le choix du capteur, les critères que nous prenons en compte sont :

  1. la linéarité du capteur.
  2. la faible incertitude du capteur.

Pour sa linéarité, nous choisissons la photodiode.
Nous avons aussi utilisé une LED RGB pour faire les premiers tests de principe.

  • Acquisition d'un profil d'objet

A - Premiers tests avec une carte Arduino

Étant donné que nous n'avions pas le laser dès le début de nos manipulations (temps d'attente due à la commande), nous avons fait dans un premier temps une série d'acquisition à l'aide d'une carte Arduino pour avoir une idée du type de profils que nous pouvions obtenir.

B - Acquisitions à l'aide d'un laser

Pour réaliser cette partie, nous avons utilisé le laser prêté par M.Torzynski après avoir rencontré des problèmes avec un laser classique.
L'acquisition de l'objet est faite en plaçant l'objet sur le plateau tournant de la maquette. Le positionnement de l'objet est réalisé à partir de la translation du chariot et de la rotation du plateau une fois que l'utilisateur a rentrée la position souhaitée (au niveau angulaire et en translation) sur la face avant du Laview.
Pour nos acquisitions, nous avons scanné un morceau de métal et un dévidoir de rouleau adhésif ( en réalisant 100 projections sur 360 degrés). Le temps d'acquisition est cependant très long. Les projections pour chaque coupe apparaissent en temps réel sur la face avant du LabView. (cf. photo 1)

Photo 1 : Apparition en temps réel des projections sur la face avant du programme LabView.


Une fois cette étape terminée il faut ensuite passer à la reconstruction de l'image de l'objet.

  • Mise en place de la rétroprojection

Pour mettre en place la reconstruction du profil de l'objet scanné,nous avons utilisé un VI LabView fourni par les clients.

Photo 2 : Face avant du LabView pour la rétroprojection et la reconstruction



1- Tableau de données : lignes - valeur de la tension, colonnes - nombre de projections
2- Sinogramme : mise côte à côte des projections
N.B : 1 et 2 se mettent à jour après chaque passage complet de l’objet.
3- Sinogramme final
4- Image reconstruite (méthode de rétroprojection)
5- Curseur pour adapter la taille de la matrice de reconstruction

Voici les résultats de reconstruction que nous avons obtenu pour différents objets :

Photo 3 : Reconstruction de l'image pour un morceau de métal.



Si on superpose l'image reconstruite et l'objet réel on constate que les deux coïncident.

Photo 4 : Reconstruction de l'image pour un dévidoir de rouleau adhésif.

Voici les différentes reconstructions d'images obtenues pour le morceau de métal et dévidoir de rouleau adhésif.



Si on superpose l'image reconstruite et l'objet réel on constate que les deux coïncident. Les artéfacts observés, notamment sur le dévidoir de rouleau adhésif, sont dus à la diffusion et surtout aux réflexions. C'est le principal obstacle à surmonter - au niveau optique - pour améliorer la maquette, par exemple grâce au traitement d'image.


En conclusion, l'image reconstruite correspond bien à l'objet scanné bien que nous ayons été confronté à des problèmes de réflexions.


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