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Vélocimétrie 3D par marquage moléculaire et recalage d’image pour le passage d’une bulle isolée en cellule de Hele-Shaw

Brunet, Florent and Cid, Emmanuel and Bartoli, Adrien and Risso, Frédéric and Roig, Véronique Vélocimétrie 3D par marquage moléculaire et recalage d’image pour le passage d’une bulle isolée en cellule de Hele-Shaw. (2012) In: Congrès Francophone de Techniques Laser, 18-21 Sept 2012, Rouen, France .

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Official URL: http://uptv.univ-poitiers.fr/program/11eme-congres-francophone-de-techniques-laser/index.html

Abstract

Cet article décrit l’application de techniques de vision par ordinateur à la mesure de vitesse pour deux écoulements générés en Cellule de Hele-Shaw (CH). Un Écoulement Laminaire de Poiseuille (ELP) est généré par la vidange de la CH remplie d’un liquide préalablement au repos. La figure 1 donne un aperçu de la configuration expérimentale. Nous proposons un nouvel algorithme combinant le Recalage d’Image Direct (RID) et une reconstruction volumique en vision monoculaire permettant de suivre le mouvement d’un motif marquant le liquide au niveau moléculaire. La méthode nous permet d’obtenir une mesure expérimentale de l’ELP dans des géométries à accès optique limité. Précédemment, des mesures de vitesse de cet écoulement académique ont principalement été obtenues pour des régions d’intérêt restreintes (1 mm3 par µPIV (Sinton [2004])) ou sans prise en compte directe du mouvement dans la profondeur de la CH (par PIV classique (Roudet et al. [2011])). Par comparaison, notre approche nous permet de mesurer le développement de l’ELP pour un volume conséquent en milieu confiné (ici 147×147×1 mm3). Dans un deuxième temps, nous nous intéresserons à la mesure de vitesse en amont d’une bulle en ascension dans une CH à partir d’images générées numériquement. Les phénomènes observés sont de nature déformable et nous cherchons à faire une mesure tridimensionnelle à partir d’observations 2D uniquement. Nous proposons donc une méthode reposant sur deux éléments : d’une part, une modélisation 3D du liquide et de son mouvement en CH et, d’autre part, des contraintes physiques générales et souples. Garbe et al. [2008] proposent une variante d’estimation classique par flot optique en intégrant un modèle volumique pour un écoulement gazeux en micro-canal. Cependant, dans Garbe et al. [2008], le modèle d’ELP est utilisé comme un « a priori » très fort. L’article est organisé de la manière suivante. Nous décrivons le dispositif expérimental et le marquage moléculaire par photobleaching en §2. Notre algorithme de suivi et de reconstruction est détaillé en §3. Les résultats sont présentés en §4. En §5, nous concluons et discutons des applications potentielles de notre travail.

Item Type:Conference or Workshop Item (Paper)
Audience (conference):International conference proceedings
Uncontrolled Keywords:
Institution:French research institutions > Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE)
Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)
Université de Toulouse > Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse - INSA (FRANCE)
Université de Toulouse > Université Toulouse III - Paul Sabatier - UPS (FRANCE)
Other partners > Université d'Auvergne - UDA (FRANCE)
Laboratory name:
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Deposited By: Emmanuel CID
Deposited On:12 Jul 2013 14:26

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