| Résumé | Ce rapport présente une nouvelle méthode de calibrage d'un télémètre doté d'un seul axe de balayage. Cette méthode repose sur l'utilisation de deux ensembles de plans de référence positionnés à angle oblique par rapport au télémetre. Deux techniques sont proposées pour la mise en oeuvre de cette nouvelle méthode de calibrage : tables de consultation avec interpolation linéaire et application d'équations de colinearité. Pour démontrer la méthode de calibrage, le rapport commence par un traitement analytique qui permet 1'extraction d'équations de transformation projective pour un télémétre utilisant la géométrie du balayage synchronisé. Ces équations, qui reposent sur le principe de la colinéarité, constituent la base des techniques de calibrage et permettent à un concepteur de mener une étude préliminaire d'un télémetre particulier. Des parametres tels que la taille et la forme du volume de mesure, la précision de la caméra et une évaluation de la forme de la distribution des probabilités de 1'erreur de mesure sont obtenus. La première technique de calibrage utilise les lignes directrices de conception pour determiner le nombre de plans de reference nécessaires à la construction de tables de consultation à interpolation linéaire. La seconde technique consiste à appliquer une forme canonique de l'équation de colinearité selon une procedure des moindres carrés, par le biais de mesures tirées d'écarts connus d'une barre d'étalonnage orientée à angle oblique par rapport au télémètre. La procédure donne six paramétres par incrément angulaire du miroir de balayage dans le plan laser. Cette dernière technique est préférable à la première en raison de sa robustesse aux valeurs aberrantes présentes dans les données brutes et de la possibilité d'extrapolation près de la région de mesure. De plus, elle permet de calculer l'emplacement du projecteur laser, ce qui est très utile pour 1'extraction de la carte de réflectance d'un objet. La technique d'étalonnage fondée sur l'application d'un ensemble d'équations de colinéarité peut se ramener une implantation matérielle très compacte qui offre le potentiel de corriger une image jusqu'au débit des données vidéo. Enfin, elle présente une façon de réduire les erreurs systématiques causées par la granulation laser. Les résultats des expériences de démonstration de cette technique avec un télémetre de haute précision s'avèrent favorablement comparables aux prévisions théoriques. Pour une région de mesure de 200 mm de profondeur sur 125 mm de largeur, les erreurs systématiques (biais) sont environ deux fois moins importantes que celles obtenues avec une technique d'étalonnage fondée sur des tables de consultation, c.-à-d. qu'elles sont ramenées à 40 μm. La précision en distance est identique pour les deux techniques, soit de 40 μm. |
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