Numéro 1, Décembre 2009

Diagnostic optique des écoulements

Méthodes avancées de mesure de champs de déplacement par imagerie

Auteurs: 

G. Le Besnerais, F. Champagnat, A. Plyer, R. Fezzani, B. Leclaire, Y. Le Sant

Nous présentons certaines évolutions récentes dans le traitement numérique pour l’estimation et la visualisation de champs de déplacement (ou de vélocité) provenant du domaine de la vision par ordinateur. Nous rappelons le principe de la corrélation de fenêtre qui sous-tend les algorithmes de PIV actuels et le cadre de la régularisation (ou des méthodes variationnelles) qui s’est imposé dans le contexte de l’estimation du flot optique. Nous proposons un cadre unificateur original sous la forme de l’optimisation d’un critère régularisé dépendant d’un champ de déplacement (ou de vitesse) dense. La suite du papier se concentre sur les aspects algorithmiques. Une technique de corrélation itérative rapide est présentée qui conduit à un algorithme dense et hautement parallèle nommé FOLKI, capable d’atteindre la cadence vidéo sur des images typiques de la PIV. Enfin nous décrivons des solveurs plus sophistiqués adaptés au terme de régularisation qui intervient dans le critère, en particulier les techniques d’optimisation multigrille. Ces deux voies algorithmiques forment les fondations d’un futur outil intégré de visualisation et d’interprétation de champs de vitesse qui pourrait conduire, en lien avec les avancées expérimentales et les évolutions de la simulation numérique, à une évolution majeure du domaine de la mécanique des fluides expérimentale.

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