Moyens métrologiques avancés

Les premières informations traitant de mesures basées sur des images viennent de la photogrammétrie. Les discussions sur les notions de perspectives et l'utilisation des images dates de Léonard de Vinci entre 1480 et 1492.

Parmi les premiers à travailler sur la corrélation d'images dans les années 1950 Gilbert Hobrough à comparé les représentations analogiques de photographies pour enregistrer des caractéristiques de différentes vues. En 1961 il conçoit et construit un instrument pour Corrélation haute-résolution de reconnaissance de photographie avec une autre précision dans le but d'être capable de mesurer plus précisément les modifications du sol. Il devient donc un des premiers à investiguer pour utiliser une forme de corrélation d'image pour extraire de l'information de positions depuis des images.

Dans les années 60 70 les images digitales deviennent accessibles et les chercheurs en intelligence artificielle et robotique commencent donc à développer des algorithmes basés sur la vision en stéréo-scopie pour des photos aériennes.

Alors que la l'utilisation et l'analyse d'image numérique est en pleine explosion dans la plupart des champs expérimentaux, la mécanique du solide était concentrée sur les applications récentes et en particulier les technologies : laser, holographie, speckle, interférométrique, techniques classique ou ultra haute densité.

En 1986 Yamaguchi utilise par exemple un laser speckle pour mesurer une translation dans le plan. La plupart du temps, les données à mesurer sont intégrées à l'image typiquement sous forme de franges. Il y a une grande difficulté à extraire l'information souhaitée avec précision. Le moyen le plus souvent utilisé par les d'expérimentateurs mécaniciens était une détermination laborieuse de la position du centre des franges à différents points .

Étant donné cette difficulté à analyser correctement les images Il a été naturel pour les chercheurs d'employer les progrès les plus récents sur les technologies des images numériques et de développer :

des méthodes pour enregistrer numériquement les images en intégrant la donnée à mesurer

développer des algorithmes d'analyse des images enregistrées

essayer d'automatiser entièrement la procédure.

Dans la plupart des cas la méthode utilisée pour extraire les données sont soit l'utilisation d'une lumière cohérente ou l'application d'un motif à  contraste fort avec une lumière incohérente.

Les papiers scientifiques les plus anciens à proposer d'utiliser l'acquisition d'images et les calculs informatiques pour mesurer la déformation a été écrit par Peter Samuelson (le premier en 1982). Il utilise la mesure par ultrasons sur une pièce chargée et non chargée afin d'essayer de mesurer la déformation de la pièce La méthode utilisée suggère de comparer des petites régions des images et d'enregistrer avant et après la déformation Afin de mesurer les modifications.

En utilisant cette approche Sutton en 1983 À développer à des algorithmes numériques et réalisé des expériences préliminaires utilisant l'enregistrement optique.

Dans les dernières années l'utilisation de la corrélation d'images a explosée au niveau mondial. Depuis 2000 plusieurs centaines d'articles sont parus utilisant cette technique : de la rupture dans les composites, le béton, les métaux, les polymères, le caoutchouc, les alliages à mémoire de forme, les composants électroniques, les joints, la roche le bois...Et sur la caractérisation des matériaux dans les matériaux fin, les films, les polymères les métaux, les matériaux hétérogènes, le bois, l'asphalte, la céramique le verre ...

La mesure 2-Dimensions demande une prédominance des déformations et contraintes dans le plan avec un mouvement hors-plan quais-nul. En effet un mouvement hors-plan va changer le grossissement et entraîner des erreurs dans la mesure de la déformation.

Morimoto et Fujigaki (1993) ont étudiés la possibilité d'utiliser plusieurs caméras pour mesurer les déformations d'une grille rectangulaire en combinant les principes de la 2D à une vision stéréoscopique (mais en utilisant une seule caméra) et Chao a développé un système utilisant 2 caméras afin d'étudier l'évolution d'une fissure en 3 dimensions.(1993-1994). A la fin des années 1990 Synnergren utilise le principe pour faire de la mesure de déformations.

Aujourd'hui la stéréo-corrélation est utilisée dans un large champ d'applications : grandes et petites structures, solide et fluides. Des systèmes à caméras rapides sont parfois utilisés ou bien des systèmes de stéréo-corrélation sont couplés à des caméras Infra-Rouge. La caractérisation des matériaux a aussi été un domaine actif étudiant : l'échelle micro, les bio matériaux, les mousses et la détermination des contraintes résiduelles.