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Théorie de la photogrammétrie
"Science et art dont le sujet d'étude est la photographie dans l'intention de recueillir des données conduisant à des restitutions dimensionnelles et de déterminer la forme et la position d'un objet dans l'espace."
D'après Terminologie de Télédétection
et Photogrammétrie, 1997.
1 - Le principe de la photogrammétrie
Intersection des lignes de vues
La photogrammétrie est une technique utilisée en métrologie permettant de réaliser des mesures de coordonnées en trois dimensions à partir de photographies.Le principe de base de la photogrammétrie est la triangulation. Considérons un point sur l'objet, photographié depuis deux positions différentes. Le rayon reliant ce point à l'appareil photo est appelé "ligne de vue". L'intersection des "lignes de vue" (ou triangulation) permet de déterminer la position dans l'espace (en 3 dimensions) du point photographié.
En pratique, on prendra plus de deux photographies du point sur l'objet, ce qui améliorera la précision de la mesure. Le calcul de photogrammétrie est appelé calcul de compensation par la méthode des faisceaux (bundle bloc adjustment en anglais). C'est un calcul global qui permet de déterminer simultanément les positions et orientations de la caméra(1) lors des prises de vues, les paramètres de la caméra ainsi que la position des points mesurés.
Calcul en bloc
Calcul de la position et de l'orientation de la caméra
Exemple de mesure:
Photos autour de l'objet
Points triangulés à partir des positions de la caméra
Points vue depuis une position de la caméra
Ensemble des lignes de vues
2 - Matérialisation des points de mesure
Différentes techniques sont utilisées pour matérialiser les points de mesure sur l'objet: cibles rétro-réfléchissantes, cibles optiques projetées, palpeurs et points naturels.
Cibles rétro-réfléchissantes
La caractéristique du papier rétro-réfléchissant est qu'il renvoie la lumière vers sa source avec un rendement important. Par exemple, une cible rétro-réfléchissante est 100 à 1000 fois plus efficace qu'une cible traditionnelle noir et blanc pour retourner la lumière.
Un flash intégré à la caméra permet d'illuminer les cibles rétro-réfléchissantes pendant les prises de vue. Les images des cibles sur les photographies seront alors plus facilement détectées et mesurées plus précisément. Un autre avantage très important des cibles rétro-réfléchissantes est que l'exposition des cibles devient complètement indépendante de la lumière ambiente. En effet, les photos peuvent être prises dans un environnement très lumineux ou en pleine obscurité sans que l'exposition des cibles soit modifiée.
Ainsi, il n'est pas nécessaire d'être un "photographe" pour réaliser une mesure très précise avec le système V-STARS.
A gauche, cible rétro-réfléchissante non éclairée
A droite, cible rétro-réfléchissante éclairée
Une grande variété de cibles rétro-réfléchissantes est disponible permettant de répondre au besoin de chaque mesure. Voir notre catalogue d'outils pour la mesure optique.
Cibles optiques projetées
Pour projeter des cibles optiques, nous utilisons le projecteur de lumière PROSPOT2. Cet appareil de qualité permet de projeter jusqu'à 40000 cibles optiques de très grande résolution.
Exemple de cibles projetées par le Prospot1
Palpeurs
Les points non visibles ou cachés aux champs de vision des appareils peuvent être mesurés par des palpeurs de plusieurs formes adaptables à la configuration de l'objet.