LIDAR haute précision capture structures 3D en fusion dans flammes intenses

• Chercheurs utilisent système LIDAR commercial imager structures 3D fondant dans feu.
• Mesure objets 3D précision 30 micromètres distance 2 mètres.
• Système génère détails précis malgré forte déviation/distorsion signaux causée flammes.

Étudier influences feu sur bâtiments/structures : analyser objets déformés (tuyaux, colonnes, poutres) affectés flammes chaudes. Exige mesures précision sous-millimétrique, extrêmement difficiles conditions feu intense.

Technique mesure optique portée pour problèmes pratiques feux structurels, non analysables par capteurs électromécaniques traditionnels installés bâtiments.

Équipe National Institute of Standards and Technology (NIST) : imagerie 3D objets fondant feu, utilisant système LIDAR (LIght Detection And Ranging). Fournit moyen petit, fiable, sûr mesurer objets se déformant flammes.

Démonstration LIDAR

Équipe utilisé système LIDAR commercial démontrer recherche. Cartographié distances objets fondant derrière feu produisant grande quantité suie. Mesure objets 3D précision 30 µm distance 2 m.

Voulaient objet ne fondant ni trop lent ni trop rapide, structure interne visible affectée environnement chaud. Focus : jouet plastique et morceaux chocolat.

Dispositif télémétrie expérimental | Crédit chercheurs

Pourquoi LIDAR ?

LIDAR mesure distance objet en l'illuminant lumière laser pulsée et monitorant impulsions réfléchies via capteur. Technologie avantages nombreux imagerie travers feu : sensible, détecte petits objets même flammes portent particules suie.

Technique fonctionne distances suffisantes garder instruments sécurité chaleur feu. Équipements petits, portables, reposent photodétecteurs conventionnels et fibres optiques.

Comment ça marche ?

Faisceau laser balaye continuellement bande fréquence optique système cartographie 3D. Faisceau initial fusionné avec faisceau réfléchi objet cible.

Tension impulsion finale examinée via traitement signal digital → données temps-variantes = distance objet-instrument. Différence fréquence entre faisceau initial et réfléchi amplifie avec distance.

Hétérodyne (technique traitement signal) permet mesures signaux retour faibles et masque rayonnement fond flammes, taux mise à jour rapide permet système travailler efficacement présence signaux distordus.

Référence : OSAPublishing | doi:10.1364/optica.5.000988 | NIST

LIDAR utilisé mesure/cartographie nuages points 3D (voxels formant image) conditions feu extrêmes avec diffusion impulsions élevée et distorsion. Exemple chocolat fondant : chaque frame LIDAR = 7 500 points, suffisant imager précisément processus déformation chocolat.

Forme 3D squelette plastique | Crédit chercheurs

Squelette plastique : frame LIDAR révèle formes complexes derrière flammes (détails hanches, cage thoracique), à peine visibles vidéo typique. Système efficace générer détails précis présence forte déviation/distorsion signaux causée flammes.

Lire : Laser le plus puissant brise vide générer antimatière

Expériences initiales : flammes 50 mm via brûleurs labo. Méthode LIDAR deployable structures/feux plus grands. Chercheurs prévoient échelle démonstration : images 3D objets plus grands flammes 1 mètre pour observations quantitatives.