SAVOIR FAIRE

Choix de la vitesse optimale de mesure

„Quelle est la vitesse de mesure de votre système?“

Voilà la question posée plus fréquemment. Ce n'est pas étonnant, car bien souvent il en dépendent les moyens à mettre en œuvre pour effectuer une mesure. A première vue, il n'est pas toujours facile de reconnaître les conséquences que peut avoir une vitesse de mesure non adaptée. C'est pourquoi nous avons regroupé pour vous les aspects les plus importants:


La vitesse de mesure n'est pas un paramètre instruments

En principe, les scanners SPACETEC fonctionnent à n'importe quelle vitesse. La vitesse a cependant une forte influence sur les caractéristiques des résultats.


La seule différence entre les deux prises de vue en haut est le choix de la vitesse de mesure. Tous les autres paramètres sont les mêmes. La représentation à l'échelle des deux images est due à l'élaboration données. Le manque d'informations se manifestant en raison de la vitesse plus élevée (à droite) ne peut cependant plus être réparé.

Le résultat en est: de petits objets ne sont plus identifiables, p.ex. l'écriture se trouvant au boulon du point géodésique, clairement lisible à gauche, n'est plus déchiffrable à droite.


Vitesse de mesure optimale

Par vitesse optimale de mesure nous entendons la vitesse qui offre une résolution de la prise de vue identique en sens de marche et transversalement par rapport au sens de la marche. Si la vitesse est plus élevée, les détails ne sont plus pris en considération; si elle est plus basse, il n'est pas possible d'acquérir des informations supplémentaires. C'est un point de vue important, surtout si des prises de vue de haute qualité sont souhaitées (p.ex. comme base pour la cartographie de fissures).




Vitesse de mesure optimale
La résolution est la même des deux directions. La prise de vue possède un rapport de côtés équilibré.


Vitesse de mesure élevée
La résolution en sens de marche est plus basse que le long de la ligne du périmètre. Des manques d'informations se manifestent. La prise de vue a l'air «comprimé». Après des corrections géométriques, on reçoit une image à résolution réduite, comme représentée en haut.



Exemples pour le choix de la vitesse de mesure

Le choix de la vitesse de mesure adaptée dépend de la fin à laquelle est destinée la mesure. Nous en discutons avec nos clients et, après évaluation des points de vue relevants, recommandons la vitesse appropriée.

Exemple 1: On veut procéder à une inspection gabarit. Dans ce contexte, il n'importe pas de petits volumes faisant saillie de quelques cm. Une section transversale effectuée tous les 10 cm pour mesurer est considérée suffisante. Il n'est pas nécessaire de disposer d'une prise de vue détaillée.

-
-
La résolution standard de 2500 pixels est suffisante.
Il n'est pas nécessaire d'observer la vitesse de mesure optimale.

Pour le SPACETEC TS3 il en résulte:
-
-
Fréquence de rotation de l'image 300 Hz
Vitesse de mesure env. 100 km/h
D'après nos expériences, cette situation n'est pas la règle, mais plutôt la grande exception.




Exemple 2: L'élément exigé d'une inspection de réception d'un tunnel neuf est une prise de vue permettant aussi la reconnaissance de fissures fines.

- Haute résolution de 10.000 pixels obligatoire
- Il faut observer la vitesse optimale de mesure: l'avance par ligne scannée doit correspondre à la distance des points le long de la ligne du périmètre.

Dans le cas du SPACETEC TS3 il en résulte:
- Fréquence de rotation de l'image 200 Hz
- Vitesse de mesure env. 2 km/h

Dans la plupart des cas, la vitesse de mesure se situe entre ces deux exemples extrêmes - la valeur typique se situe à env. 5 km/h.



Pour conclure la discussion, voici une comparaison entre divers scanners lors de la mise en œuvre de moyens pour la prise de vue et de profil de tout un réseau de métro d'une longueur de tunnels de 100 km. En raison de la forte sollicitation du tronçon, il a été convenu un intervalle de travail de 4 h par poste. La comparaison montre clairement l'influence des performances de l'instrument choisi sur la vitesse de mesure et, par conséquent, sur les moyens à mettre en œuvre pour effectuer la mesure.

SPACETEC TS3 SPACETEC TS2 Instrument de comparaison
Fréquence de rotation de l'image

250 Hz

90 Hz

33 Hz
Vitesse de mesure optimale

4,5 km/h

1,6 km/h 0,6 km/h

Temps de mesure pour 100 km 23 h 65 h 172 h
Nombre des postes mesure 6 17 43



Les paramètres instrument influant sur la vitesse de mesure:

Résolution:
Par le terme résolution est désigné le nombre de points individuels (pixel) par ligne scannée. Une ligne scannée correspond à une ligne circonférentielle fermée ou à une rotation complète du miroir scanner.

Valeurs typiques pour scanner tunnels:

Résolution standard: 2. 500 Pixel
Résolution moyenne: 5. 000 Pixel
Haute résolution: 10. 000 Pixel

-
-
Plus les exigences envers la prise de vue sont hautes, plus la résolution doit être haute.
Plus la résolution est haute, plus la vitesse optimale de mesure est basse



Gamme de fréquence: Par ce terme on désigne le nombre de points de mesure que le système peut enregistrer par seconde. Les gammes de fréquence typiques pour des scanners habituellement sur le marché se situent entre 500.000 et 650.000 Hz. Les instruments SPACETEC touchent le plafond avec des gammes de fréquence de 2 MHz au maximum.

-
La fréquence maximale de rotation de l'image résulte de la gamme de fréquence existante.



Fréquence maximale de rotation de l'image: La fréquence maximale de rotation de l'image est limitée contre-haut par le stockage mécanique et la performance de la commande. Des valeurs typiques pour les instruments habituellement sur le marché sont 33 Hz ou 50 Hz. Dans ce domaine aussi, les scanners SPACETEC sont les leaders avec des fréquences de rotation de 90 Hz (TS2) resp. 300 Hz (TS3) au maximum.

-
L'avance de la ligne scannée résulte de la fréquence de rotation de l'image et de la vitesse de marche.
C'est l'avance qui détermine la résolution en direction de marche.

Grâce à leur gamme de fréquence élevée et leur fréquence de rotation, les scanners SPACETEC sont en mesure d'enregistrer nettement plus de pixels par unité de temps que les instruments de comparaison. Cela signifie qu'on peut enregistrer même des images à haute résolution à des vitesses relativement élevées sans qu'il n'y ait un manque de données.