Patent WO-2012051982-A3 (WO)
Title: Capteur de distance à lignes avec laser à effet doppler pour la mesure de forme tridimensionnelle de corps solides mobiles
Inventor: PFISTER THORSTEN
IPC: G01B9/02
Filed: 2011-09-15
Abstract: L'invention concerne un capteur de distance à lignes avec un laser à effet Doppler (30, 60) servant à la mesure de forme tridimensionnelle d'objets solides mobiles (43), dans le cadre duquel des ondes lumineuses (16, 17) d'au moins une source de lumière (5) destinée à éclairer la surface (2) sont guidées et irradient la surface (2) du corps solide mobile (43). Le capteur comporte au moins une unité de détection (4) qui enregistre la lumière (8) dispersée par la surface (2), une évaluation des signaux enregistrés de la lumière dispersée de la surface (2) ayant lieu au moyen d'une unité d'évaluation (34) placée en aval de l'unité de détection (4). La position et la vitesse tangentielle de la surface (2) et ainsi la forme surfacique 2D résultante pour chaque spot de mesure (101, 110, 114) le long de la ligne de mesure (32) sont déterminées selon le principe d'un capteur de distance avec laser à effet Doppler (7), le capteur de distance avec laser à effet Doppler (7) formant dans un volume de mesure (1) sur la surface (2) deux systèmes de franges d'interférences superposées (18, 19), au moins un des deux systèmes de franges d'interférences (18, 19) ayant une forme d'éventail ouvert, les deux systèmes de franges d'interférences (18, 19) pouvant être différenciés physiquement et pour chacun des systèmes de franges d'interférences (18, 19) une fréquence Doppler (f 1 , f 2 ) pouvant être déterminée à partir de la lumière dispersée (8) de la surface (2) traversant le volume de mesure (1). Ce faisant, la surface à représenter (2) du corps solide est limitée sur une ligne de mesure (32) formée par les systèmes de franges d'interférences (18, 19) de sorte que la lumière dispersée (8) de la ligne de mesure (32) est représentée par l'optique de représentation subordonnée (3) sur l'unité de détection (4), l'unité de détection (4) mise en œuvre contenant plusieurs éléments unitaires en forme de cellule ou rassemblés en forme de cellule (401, 410, 414) qui enregistrent la ligne de mesure représentée (32) en tant qu'images dispersées partielles (29, 31) et l'unité de détection (4) étant en liaison avec l'unité d'évaluation (34) afin de déterminer la forme 3D du corps solide (43). La forme 3D est déterminée par une fusion en forme d'empilage des coupes 2D déterminées pour les différents spots de mesure (101, 110, 114) et les différentes coupes 2D sont déterminées à partir de la position axiale (z(y,t)) et de la vitesse (vx(y,z,t)) des différents spots de mesure (101, 110, 114) de la ligne de mesure (32), - la position axiale (z(y,t)) étant déterminée par le rapport des deux fréquences Doppler mesurées (f 1 , f 2 ) et d'une fonction de calibrage (q(y,z)) qui est formée à partir du quotient des fonctions d'écart des franges (d 1 (y,z), d 2 (y,z)), et - la vitesse (Vxiy.z.t)) aux différents spots de mesure (101, 110, 114) de la ligne de mesure (32) étant déterminée à partir de la position axiale déterminée (z(y,t)) et des fonctions d'écart des franges (d 1 (y,z), d 2 (y,z)).