Développement des algorithmes pour le traitement des images de franges pour la reconstruction tomographique du champ de température dans un milieu axisymétrique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2014

Development of algorithms for the treatment of fringe images for the tomographic reconstruction of the temperature field in a axisymmetric medium

Développement des algorithmes pour le traitement des images de franges pour la reconstruction tomographique du champ de température dans un milieu axisymétrique

Efagrich Mahfoud
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1049361

Résumé

The tomography of temperature fields is the cornerstone of every thermal metrology. Being an area of large scale activity, it requires a new control tools that are more powerful and efficient with a low cost. The use of holographic interferometry and moiré deflectometry have simplified to the maximum the needed equipments and transmitted the task to the smart and accurate image processing algorithms offered by these techniques. The main objective of this thesis is to develop chaining algorithms that allow the tomographic reconstruction of the temperature field of a transparent axis-symmetric medium. The realized work consists on providing at least three classes of algorithms which lead to the necessary information for the temperature field tomography. The first class includes the phase demodulation algorithms. The second represents the unwrapping phase algorithms. The last and the third class gather the algorithms used for solving the inverse Abel transform. To contribute to the problem solving, a phase demodulation by wavelet transform implementation has been performed. In this way, we have examined four versions of implementation of the wavelet transform, developed and compared three algorithms of estimation of the wavelet ridge. Concerning the unwrapping process, we have dissected four algorithms to surround and overcome some of the inherent problems involved in the unwrapping phase operation. In the same context, we have highlighted the resolution of the Abel inverse transform for which we have tested four algorithms for the moiré deflectometry and three algorithms for the holographic interferometry. The performance of all of these algorithms has been tested in both simulated images and profiles, as well as in real images and profiles. The obtained results reveal the weakness of some of these algorithms and attest the insured and fast convergence for others. We have also examined their ability to overcome some of the critical and inherent problems to the tomography of axis-symmetric mediums. To give practical and applied aspects to this work, we have conducted an experimental research using the holographic interferometry technique. Interferograms have been the subject of processing algorithms studied and found to be adequate for reconstruction of axisymmetric field temperature
La tomographie du champ de la température est la pierre angulaire de toute métrologie thermique. Devenant un domaine d’activité de plus en plus large, il nécessite de nouveaux moyens de contrôle plus performants, plus efficaces et de faible coût. L’utilisation de l’interférométrie holographique et la déflectométrie de moiré ont permis de simplifier au maximum le matériel et de reporter la charge aux algorithmes intelligents et précis de traitement des images offertes par ces techniques. L’objectif de cette thèse était de développer tout un chainage d’algorithmes permettant la reconstitution tomographique du champ de température d’un milieu transparent axisymétrique. L’entité de l’étude réalisée consiste à proposer au moins trois classes d’algorithmes permettant l’accès aux informations nécessaires à la reconstitution du champ de température. La première regroupe les algorithmes de démodulation de la phase. La seconde réunit les algorithmes de dépliement de la phase. La troisième classe inclut les algorithmes de l’inversion de la transformée d’Abel. Pour contribuer à la solution des ce problème, la démodulation de la phase par transformée en ondelettes a été mise en oeuvre. En terme de ce point, nous avons examiné quatre visions d’implémentation de la transformée en ondelettes ainsi que le développement et la comparaison de trois algorithmes d’estimation de la crête d’ondelette. Concernant le dépliement de la phase, nous avons décortiqué quatre algorithmes pour cerner et vaincre certains problèmes intrinsèques au dépliement de la phase. Dans la même optique, nous avons mis en exergue la résolution de transformée d’Abel inverse pour laquelle nous avons proposé deux nouveaux algorithmes pour les données respectivement déflectométriques et interférométriques. Le fonctionnement de l’ensemble de ces algorithmes a été testé fructueusement sur des images et profils numériques. Les résultats obtenus dévoilent les faiblesses de certains de ces algorithmes et démontrent la convergence sûre et particulièrement rapide des autres. Nous avons également examiné leurs capacités d’outrepasser certains problèmes cruciaux et inhérents à la tomographie des milieux axisymétriques. Pour donner un aspect pratique et appliqué à ce travail, nous avons conduit une recherche expérimentale par le biais de l’interférométrie holographique. Les interférogrammes réalisés ont fait l’objet de traitement par les algorithmes étudiés et jugés adéquats pour la tomographie du champ de température axisymétrique.
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Citer

Efagrich Mahfoud. Développement des algorithmes pour le traitement des images de franges pour la reconstruction tomographique du champ de température dans un milieu axisymétrique. Informatique [cs]. FSTG - Marrakech, 2014. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02163058⟩
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