Mar
10
2016

Numérisation d’une scène d’accident simulée avec le FARO Freestyle3D et les logiciels Capture et SCENE

Cet article a été rédigé par Kelly Watt, Directeur Régional des Ventes pour les produits destinés à la sécurité publique chez FARO Technologies

J’ai récemment eu le plaisir de passer une semaine avec David Dustin, expert de la numérisation laser et de l’animation pour l’expertise médico-légale, Président de Dustin Forensics et membre du conseil d’administration de l’IAFSM (Association internationale de métrologie pour l’expertise médico-légale et la sécurité). Ce projet nous a amenés sur l’île de Guam, où nous avons pu utiliser certains des produits de numérisation laser et d’imagerie FARO, ainsi que les logiciels associés, pour une démonstration client.

Toutes les images et numérisations présentées ici représentent des scènes d’accident simulées. Pour ce projet, nous avons utilisé un scanner laser Focus3D X 330 de FARO et le nouveau scanner portatif Freestyle3D X de FARO, ainsi que SCENE Capture de FARO, la dernière version du logiciel SCENE de FARO (Version 5.5). Enfin, nous souhaitons remercier le Département de police de Guam et les membres du Laboratoire de police scientifique pour leur aide dans la mise en place des scènes simulées.

La scène simulée a été numérisée dans un premier temps avec le Freestyle3D X en prenant 4 scans et moins de 1 000 images au total. Des cibles de photogrammétrie FARO ont été intégrées dans la scène, celles-ci faisant partie du flux de travail de numérisation du Freestyle3D. L’utilisation de ces cibles simplifie le travail de post-traitement et nous a permis d’aligner les images de chaque numérisation et de facilement recaler les différents scans. Les numérisations du Freestyle3D demandent légèrement plus de temps de traitement que les données numérisées du Focus3D en raison de la densité élevée des nuages de points et les tailles importantes de fichiers. Cependant le flux de travail est assez simple à mettre en œuvre.

Nous avons alors numérisé la même scène avec le Focus3D X 330 de FARO à 1/5 de résolution et 3x de qualité. Nous avons aussi utilisé plusieurs cibles sphériques 80 mm Koppa. Ces petites sphères Koppa sont faciles à transporter et leur support magnétique permet à l’utilisateur de facilement les attacher sur des surfaces métalliques comme les portes des véhicules ou, dans ce cas, sur la tondeuse autoportée utilisée dans cette scène simulée. Les sphères sont aussi recommandées pour l’analyse de la trajectoire de balles. Enfin, l’utilisation des sphères permet à l’utilisateur de combiner les scans du Freestyle3D et du Focus3D. Puisque les deux ensembles de données reconnaissent les sphères, un enregistrement standard des cibles permet d’aligner les scans en un clin d’œil. Une fois les données traitées en deux clusters, nous avons caché les données du Focus3D ou du Freestyle3D X afin de comparer leurs résultats. Le lecteur peut comparer les données du Focus3D et du Freestyle3D X dans les figures 1 et 2.

 

FARO freestyle forensic accident

Figure 1 : Comparaison des données numérisées d’une scène d’accident simulée (vue de profil). Les données collectées avec le Focus3D X de FARO apparaissent à gauche, et les données du Freestyle3D X apparaissent à droite.

 

FARO freestyle accident numerisation3d forensic

Figure 2 : Comparaison des données numérisées d’une scène d’accident simulée (vue du dessus). Les données collectées avec le Focus3D X de FARO apparaissent à gauche, et les données du Freestyle3D X apparaissent à droite.

 

Comparaison des résultats
En comparant les résultats, il est clair que le Freestyle3D X fournit un ensemble de données très propre. Les données du nouveau Freestyle3D sont très peu bruitées et mieux colorisées que les précédentes versions du Freestyle3D : les résultats sont comparables à ceux du Focus3D, et même meilleurs dans certains environnements en éclairage intérieur. La conception unique des caméras couleur dual-infrarouge du Freestyle3D X permet à l’appareil de collecter des données depuis deux angles différents, ce qui fournit des données propres et précises tout en réduisant le niveau de bruit (précision de respectivement 1,5 mm et 1 mm avec le Freestyle3D et le Freestyle3D X). En y associant les nouveaux outils de visualisation et algorithmes de filtre de meilleurs points, nous obtenons de formidables résultats de numérisation en utilisant le produit dans différentes applications. La figure 3-5 présente différents exemples de données numérisées du Freestyle3D avec et sans le nouveau filtre de meilleurs points.

 

Donnée FARO freestyle3D nuage de points

Figure 3 : Données du Freestyle3D sans filtre de meilleurs points (gauche) et avec filtre (droite).

 

De nombreuses fonctions ont été récemment ajoutées au Freestyle3D, à SCENE Capture et à SCENE Version 5.5, y compris :
• une diminution significative des durées de numérisation : les numérisations qui duraient 210 secondes ont été réduites de 80 secondes (réduction d’env. 40%) ;
• la possibilité de numériser des nuages de points en couleur ou niveau de gris ;
• un nouvel outil de visualisation offrant à l’utilisateur des images bien plus réalistes ;
• l’auto-nivellement en un clic permettant une navigation simplifiée dans SCENE ;
• un mode de flash automatique activant la LED intégrée selon les conditions externes de luminosité, à faible rythme afin de conserver la stabilité du suivi et d’améliorer les performances ;
• un nouveau filtre de meilleurs points permettant de diminuer considérablement le niveau de bruit (jusqu’à 40 %) lorsque le même objet est numérisé à différentes distance et supprimant les points des numérisations longue distance lorsqu’une densité de points suffisante est disponible depuis une plus courte distance ;
• un rapport de numérisation imprimable au format PDF ;
• une plaque de calibrage traçable au NIST optionnelle (voir Figure 6). De plus, le nouveau Freestyle3D X dispose d’un index de protection IP52 et offre une précision de 1 mm.

 

Escaliers numérisés avec le Freestyle 3D. Données sans filtre de meilleurs points et avec filtre

Figure 4 : Escaliers numérisés avec le Freestyle 3D. Données sans filtre de meilleurs points (gauche) et avec filtre (droite).

 

Sac de transport numérisé avec le Freestyle3D. Données sans filtre de meilleurs points et avec filtre

Figure 5 : Sac de transport numérisé avec le Freestyle3D. Données sans filtre de meilleurs points (gauche) et avec filtre (droite).

 

Certificat de calibrage traçable au NIST FARO freestyle3d

Figure 6 : Certificat de calibrage traçable au NIST

 

Fiche technique sur le scanner à main Freestyle 3d de Faro

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