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Imagerie et modélisation 3D par un télémètre laser: application à l’industrie du bois
Maîtrise
Michel Robert
Patrick Hébert (Directeur)
Problème: Dans l’industrie du bois, de nombreux efforts sont investis afin d’optimiser la rentabilité des scieries. L’objectif général consiste à maximiser la valeur des produits pour chaque arbre à transformer. Actuellement, les usines de sciage possèdent des équipements sophistiqués pour assurer une transformation optimale des arbres. Les systèmes d’optimisation utilisent des capteurs à triangulation laser pour l’acquisition rapide de la forme 3D des billes en déplacement continu. Ces capteurs permettent de contrôler le positionnement des billes et l’ouverture des scies en temps réel. Des résultats d’analyse nous permettent de constater que le modèle géométrique obtenu est perfectible. L’objectif principal de ce projet consiste à proposer une approche pour améliorer la précision du modèle 3D produit par le capteur.
Motivation: Des études réalisées à l’aide d’un simulateur du procédé de transformation du bois de sciage présentent le potentiel d’amélioration du modèle géométrique produit par un télémètre laser. Les résultats de nos simulations confirment ces conclusions et démontrent qu’une erreur sur le modèle géométrique à l’étape du débitage primaire a un impact considérable sur le rendement.
Approche: La méthode utilisée consiste en une réingénierie du système en vue d’améliorer la qualité de la chaîne de modélisation 3D du capteur. La configuration du capteur est composée de six cameras synchronisées et de quatre projecteurs de plans laser coplanaires. À partir de ce système, une analyse des sources d’erreurs est effectuée pour les étapes de détection des traces laser dans les images, l’étalonnage du capteur et la reconstruction du modèle 3D. Selon l’importance des erreurs, les algorithmes de traitement sont révisés pour créer un modèle plus précis et éventuellement des propositions sont énoncées pour l’étalonnage et/ou l’acquisition des images. Ensuite, les résultats obtenus sont validés à l’aide de modèles géométriques de références. Finalement, une évaluation de l’impact de l’amélioration du modèle 3D sur le rendement d’use usine de sciage est réalisée.
Défis: Le système existant produit un modèle géométrique dont la précision est insuffisante pour atteindre les objectifs de rendement des usines de sciage. De plus, ce système utilise une procédure d’étalonnage explicite qui exige les paramètres extrinsèques des caméras et des plans laser. Ainsi, le défi de ce projet consiste à réviser le modèle d’étalonnage utilisé et de proposer une méthode d’étalonnage implicite plus précise. L’étude approfondie du système doit permettre d’identifier les sources d’erreurs de mesure et d’y apporter les corrections nécessaires pour optimiser le potentiel de rendement. Enfin, le défi consiste également à élaborer une procédure d’évaluation de la qualité du capteur.
Applications: Les scieries modernes comprennent des machines automatisées et des systèmes d’optimisation pour exécuter les opérations de transformation du bois en temps réel. Puisque les capteurs à triangulation sont répandus dans les systèmes d’optimisation existants, une amélioration du modèle 3D aurait un impact considérable sur le rendement des usines de sciage pour l’industrie du bois au Canada.
Calendrier: janvier 2001 - décembre 2002
Référence web: /~mrobert
Dernière modification: Sep 26 2007 10:43AM par mrobert

     
   
   

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