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La triangulation laser
 

Le principe consiste à projeter soit un point, soit un plan (ligne), soit une structure laser de faible puissance sur la surface d’un objet. Le motif projeté est ensuite visualisé par une ou deux caméras incidentes par rapport à l’axe du laser.
Le laser est destiné à former une ligne la plus fine et nette possible afin de suivre les variations de hauteur de la surface à analyser. L’image acquise est ensuite filtrée et analysée afin de déterminer les distances en pixels du ou des points par triangulation. Il ne reste alors plus qu’à calibrer le système pour
donner une correspondance métrique aux mesures effectuées.
Le simple fait de déplacer un système laser point sur un axe permet de reconstruire une coupe de mesure alors qu’un laser ligne permettra de reproduire une surface. Il existe deux catégories de capteurs, les systèmes assemblés et les systèmes sur mesure.

 

Capteurs à projection de franges

Les capteurs à lumière structurée projettent un motif 2D de lumière sur l’objet à mesurer et visualisent les déformations de ce motif sur celui-ci. Le motif projeté consiste souvent en une structure de lignes balayant l’objet (moiré). Une caméra visualise alors les déformations de cette structure et un algorithme puissant calcule alors la distance à chaque point du motif. La projection de franges doit être réalisée par une source de lumière puissante et dynamique.
Les dernières technologies apportées par les composants de Texas Instruments DLP offrent aujourd’hui une industrialisation possible de ces capteurs.

 

La conoscopie holographique

Il s’agit d’une nouvelle technologie dans le domaine de la mesure de distance. Elle se fonde sur une technique particulièrement robuste dite d'holographie en lumière incohérente. Le rayon laser est projeté sur la surface à mesurer et la réflexion de celui-ci traverse un cristal conoscopique avant d’être projeté sur un capteur CCD.
L’image récupérée est composée de franges caractéristiques de la diffraction du laser qui une fois analysées en fréquences permet d’en déduire la distance du capteur à la surface cible. Au contraire des techniques de triangulation, elle a recours directement à une reconstruction de front d'onde et nécessite ainsi une ouverture limitée sur l'axe.
L’axe optique étant colinéaire à l’axe du laser, les mesures dans des zones impossibles à atteindre avec la triangulation laser sont maintenant possibles, notamment à l’intérieur de très petits trous, à l’intérieur de pièces grâce à l’utilisation simplifiée de renvois d’angles…
Ce système offre également l’avantage de mesurer sur des surfaces inclinées jusqu'à 85°. Enfin, une autre particularité de ce capteur est la possibilité de travailler avec des champs de mesure étendus allant du mètre au micromètre
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