CA2356477A1 - Reconnaissance de planches par biometrie - Google Patents
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Description
AUTOMATISMES INDUSTRIELS SYST-M INC.
200, ('EME RUE OUEST
AMOS, QUÉBEC
PROJET DE DÉVELOPPEMENT
Reconnaissance de planches pas biométrie CONCEPTEUR : CHRISTIAN GAUTHIER, ING
PROMOTEUR : AUTOMATISMES INDUSTRIELS SYST-M INC.
STRICTEMENT CONFIDENTIEL
Automatismes Industriels Syst-M Inc 1. PROBLEMATIQUE
Dans le cadre de son programme de développement de nouveaux produits 2001, Syst-M
Inc a fixé sa priorité sur l'optimisation aux usines de rabotage. Le produit Syst-M
commercialisé pour cette application est le « Full Grading System". Au-delà de l'analyse géométrique des pièces, ce produit se positionne comme un des premiers optimiseur en mesure de reconnaître les défauts de qualité du bois. Syst-M Inc développe ce système d'optimisation avec ses partenaires LuxScan Technologies pour la section vision artificielle et PLC Inc pour la fabrication du module mécanique.
Le synopsis typique d'une usine de rabotage intégrant un système d'optimisation est présenté au schéma suivant. Nous remarquons une série d'étape de manutention et d'accumulation de pièces de bois après leur passage au système d'optimisation (FGS) et avant l'exécution des opérations d'éboutage et de classement.
Une accumulation de 250 à 500 pièces entre le FGS et les opérations d'éboutage et de classement est nécessaire afin de réguler les flux de production aux différentes étapes de transformation. Il est pratiquement impossible de faire un suivi mécanique parfait des pièces de bois lors de leur manutention après le FGS. La perte d'une pièce entraîne automatique un décalage entre les solutions proposées par l'optimiseur et les séquences d'opérations reçues et exécutées par l'automate programmable.
Un suivi par marquage de pièce est donc essentiel afin d'assurer la fiabilité
de l'ensemble. Une recherche a permis d'identifier le brevet CA 2245412, «
Appareil et Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page 2 de Automatismes Industriels Syst-M Inc méthode pour le marquage d' articles allongés » détenu par le Centre de Recherche Industriel du Québec (CRIQ). Les droits sur ce brevet ont été vendu à sa division commerciale OPTIFOR qui commercialise ce produit avec son propre optimiseur au rabotage.
L'antériorité n'a pas permis d'identifier une piste valable. Une solution technologique est donc nécessaire aim de contourner le brevet et assurer les assises commerciales du FGS.
La solution proposée consiste donc à faire le suivi de pièce à l'aide d'une reconnaissance par biométrie. Cette technologie est largement utilisée pour la reconnaissance des empreintes digitales, de la rétine ou encore la forme de la main ou de la figure. Des logiciels ont été développés pour ces applications.
200, ('EME RUE OUEST
AMOS, QUÉBEC
PROJET DE DÉVELOPPEMENT
Reconnaissance de planches pas biométrie CONCEPTEUR : CHRISTIAN GAUTHIER, ING
PROMOTEUR : AUTOMATISMES INDUSTRIELS SYST-M INC.
STRICTEMENT CONFIDENTIEL
Automatismes Industriels Syst-M Inc 1. PROBLEMATIQUE
Dans le cadre de son programme de développement de nouveaux produits 2001, Syst-M
Inc a fixé sa priorité sur l'optimisation aux usines de rabotage. Le produit Syst-M
commercialisé pour cette application est le « Full Grading System". Au-delà de l'analyse géométrique des pièces, ce produit se positionne comme un des premiers optimiseur en mesure de reconnaître les défauts de qualité du bois. Syst-M Inc développe ce système d'optimisation avec ses partenaires LuxScan Technologies pour la section vision artificielle et PLC Inc pour la fabrication du module mécanique.
Le synopsis typique d'une usine de rabotage intégrant un système d'optimisation est présenté au schéma suivant. Nous remarquons une série d'étape de manutention et d'accumulation de pièces de bois après leur passage au système d'optimisation (FGS) et avant l'exécution des opérations d'éboutage et de classement.
Une accumulation de 250 à 500 pièces entre le FGS et les opérations d'éboutage et de classement est nécessaire afin de réguler les flux de production aux différentes étapes de transformation. Il est pratiquement impossible de faire un suivi mécanique parfait des pièces de bois lors de leur manutention après le FGS. La perte d'une pièce entraîne automatique un décalage entre les solutions proposées par l'optimiseur et les séquences d'opérations reçues et exécutées par l'automate programmable.
Un suivi par marquage de pièce est donc essentiel afin d'assurer la fiabilité
de l'ensemble. Une recherche a permis d'identifier le brevet CA 2245412, «
Appareil et Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page 2 de Automatismes Industriels Syst-M Inc méthode pour le marquage d' articles allongés » détenu par le Centre de Recherche Industriel du Québec (CRIQ). Les droits sur ce brevet ont été vendu à sa division commerciale OPTIFOR qui commercialise ce produit avec son propre optimiseur au rabotage.
L'antériorité n'a pas permis d'identifier une piste valable. Une solution technologique est donc nécessaire aim de contourner le brevet et assurer les assises commerciales du FGS.
La solution proposée consiste donc à faire le suivi de pièce à l'aide d'une reconnaissance par biométrie. Cette technologie est largement utilisée pour la reconnaissance des empreintes digitales, de la rétine ou encore la forme de la main ou de la figure. Des logiciels ont été développés pour ces applications.
2. DETAII. DE LA SOLUTION PROPOSEE
La reconnaissance par biométrie consiste à prendre une photo de/ou d'une partie de la planche lors de son passage linéaire â l'optimiseur. Les caractéristiques bio-métriques de chaque planche sont stockées dans une base de données. En aval, une seconde photo est enregistrée de chaque planche lors de son déplacement transversal. Les caractéristiques bio métriques de la planche de cette seconde photo sont évaluées et comparées aux informations de la base de données. L'association d'images permet alors de faire suivre l'identité de la pièce avec la solution optimisée déterminée par le FGS.
Les problèmes de manutentions mécaniques de pièces, des pertes ou des bris de pièces sont alors gérées par les systèmes de vision et de contrôle.
La séquence des étapes de reconnaissance sont les suivantes 1. Prendre en photo une planche ou une partie d'une planche qui circule linéairement à 2000 pieds/minutes.
2. Déterminer les caractéristiques bio métriques de la planche (noeuds, flache, anneau de croissance, gerces, fentes, etc.)
La reconnaissance par biométrie consiste à prendre une photo de/ou d'une partie de la planche lors de son passage linéaire â l'optimiseur. Les caractéristiques bio-métriques de chaque planche sont stockées dans une base de données. En aval, une seconde photo est enregistrée de chaque planche lors de son déplacement transversal. Les caractéristiques bio métriques de la planche de cette seconde photo sont évaluées et comparées aux informations de la base de données. L'association d'images permet alors de faire suivre l'identité de la pièce avec la solution optimisée déterminée par le FGS.
Les problèmes de manutentions mécaniques de pièces, des pertes ou des bris de pièces sont alors gérées par les systèmes de vision et de contrôle.
La séquence des étapes de reconnaissance sont les suivantes 1. Prendre en photo une planche ou une partie d'une planche qui circule linéairement à 2000 pieds/minutes.
2. Déterminer les caractéristiques bio métriques de la planche (noeuds, flache, anneau de croissance, gerces, fentes, etc.)
3. Stocker les caractéristiques bio métriques de la planche.
4. Prendre en photo une planche ou une partie d'une planche qui circule transversalement.
S. Extraire les caractéristiques bio métriques de la planche lue transversalement.
6. Déterminer la ressemblance de la planche avec chaque planche dans la base de donnée (0 à 100%). Si la ressemblance dépasse un certain seuil la planche est considérer comme la même.
7. Une fois la planche retracée, il faut éliminer la planche de la base de donnée.
Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page 3 de
S. Extraire les caractéristiques bio métriques de la planche lue transversalement.
6. Déterminer la ressemblance de la planche avec chaque planche dans la base de donnée (0 à 100%). Si la ressemblance dépasse un certain seuil la planche est considérer comme la même.
7. Une fois la planche retracée, il faut éliminer la planche de la base de donnée.
Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page 3 de
5 ar Automatismes Industriels Syst-M Inc 3. SPECIFICATIONS DE L'OPTIMISEUR AU RABOTAGE
Ä priori, les spécifications d'opération de l'optimiseur au rabotage s'applique au système de caméra collectant les données bio-métriques. Ä noter que les conditions d'opération de la première caméra sont beaucoup plus sévères (du moins au niveau de la vitesse).
Les spécifications de la seconde caméra pourrait éventuellement être revisées.
3.1 Essence de bois ~ Essences résineuses d'Amérique du Nord : SPF selon normes NLGA , ~ raboté 4 faces 3.2 Description des produits ~ Longueur : de 5' à 10' ~ Largeur : de 2" à 10"
~ Epaisseur : de 5/8' à l' 1/2 3.3 Défauts à détecter ~ Naeuds ~ Entre-écorce ~ Fentes ~ Flaches ~ Omissions ~ Bois "pourri" (pourri, piquet blanc, carie alvéolaire) ~ Sous largeur et sous épaisseur locale 3.4 Environnement ~ Température : +5 ° < T < +45 °C
~ Humidité relative : < 80%' ~ Vitesse de convoyage : jusqu'à 600 m/mn (2000' /mn) ~ Un espace de 50 mm entre pièces est nécessaire dans un premier temps. Cet espace pourra potentiellement être réduit après observation de la ligne en fonctionnement.
3.5 Spécifications de capteurs du système de vision LuxScan Technologies Ä titre de référence, les spécifications suivantes s'appliquent aux têtes de lectures du système de vision de LuxScan. Il ne s'agit pas de référence pertinente pour les caméras utilisées éventuellement pour le système de reconnaissance par biométrie.
3.5.1 Résolution du capteur ~ Sur les faces (LaserScan) ~ Résolution longitudinale : 5 mm à 2000 pieds / mn ~ Résolution transversale : 0,4 mm Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page 4 de Automatismes Industriels Syst-M Inc ~ Résolution en profondeur : 0,4 mm ~ Sur les rives (ColorScan) ~ Résolution longitudinale : 5 mm à 2000 pieds / mn ~ Résolution transversale : 0,4 mm 3.5.2 Mesure de largeur, de longueur et d'épaisseur Les mesures de largeur et d'épaisseur sont réalisées par analyse de l'image.
La mesure de longueur sera délivrée au système de tri avec un pas de mesure de Smm. La précision de mesure sera de ~ Longueur : +- 10 mm (1/2") à 2000 pieds / mn (sous réserve de non-glissement la pièce par rapport au convoyeur) ~ Largeur : +-0,8 mm ( 1132") ~ Epaisseur : +-0,8 mm (1/32") 3.5.3 Procédure d'opération Le signal d'une cellule photo électrique reliée à une entrée de l'automate du scanner déclenchera l'acquisition et l'analyse de la pièce. Les acquisitions lignes sont synchronisées par un codeur électrique installé sur un des convoyeurs. Le Scanner procêde aux acquisitions et à l'analyse en temps réel et en fin d'analyse le système délivre à l'ordinateur de classification une trame de défauts (type, xmin, xmax, ymin, ymax) pour chaque face.
4. ETAPES DE DEVELOPPEMENT
De façon préliminaire les étapes suivantes sont identifiées pour poursuivre l'évaluation technique et la faisabilité de ce projet.
~ Recherche de brevets pour cette application ~ Demande éventuelle de brevet ~ Recherche commerciale sur les technologies de caméra disponible pour cette application ~ Recherche commerciale sur les logiciels d' acquisition et de reconnaissance d'images par biométrie ~ Définition des spécifications d'un système de reconnaissance par biométrie (choix des composantes, spécifications, etc.) ~ Test en atelier.
Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page S de
Ä priori, les spécifications d'opération de l'optimiseur au rabotage s'applique au système de caméra collectant les données bio-métriques. Ä noter que les conditions d'opération de la première caméra sont beaucoup plus sévères (du moins au niveau de la vitesse).
Les spécifications de la seconde caméra pourrait éventuellement être revisées.
3.1 Essence de bois ~ Essences résineuses d'Amérique du Nord : SPF selon normes NLGA , ~ raboté 4 faces 3.2 Description des produits ~ Longueur : de 5' à 10' ~ Largeur : de 2" à 10"
~ Epaisseur : de 5/8' à l' 1/2 3.3 Défauts à détecter ~ Naeuds ~ Entre-écorce ~ Fentes ~ Flaches ~ Omissions ~ Bois "pourri" (pourri, piquet blanc, carie alvéolaire) ~ Sous largeur et sous épaisseur locale 3.4 Environnement ~ Température : +5 ° < T < +45 °C
~ Humidité relative : < 80%' ~ Vitesse de convoyage : jusqu'à 600 m/mn (2000' /mn) ~ Un espace de 50 mm entre pièces est nécessaire dans un premier temps. Cet espace pourra potentiellement être réduit après observation de la ligne en fonctionnement.
3.5 Spécifications de capteurs du système de vision LuxScan Technologies Ä titre de référence, les spécifications suivantes s'appliquent aux têtes de lectures du système de vision de LuxScan. Il ne s'agit pas de référence pertinente pour les caméras utilisées éventuellement pour le système de reconnaissance par biométrie.
3.5.1 Résolution du capteur ~ Sur les faces (LaserScan) ~ Résolution longitudinale : 5 mm à 2000 pieds / mn ~ Résolution transversale : 0,4 mm Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page 4 de Automatismes Industriels Syst-M Inc ~ Résolution en profondeur : 0,4 mm ~ Sur les rives (ColorScan) ~ Résolution longitudinale : 5 mm à 2000 pieds / mn ~ Résolution transversale : 0,4 mm 3.5.2 Mesure de largeur, de longueur et d'épaisseur Les mesures de largeur et d'épaisseur sont réalisées par analyse de l'image.
La mesure de longueur sera délivrée au système de tri avec un pas de mesure de Smm. La précision de mesure sera de ~ Longueur : +- 10 mm (1/2") à 2000 pieds / mn (sous réserve de non-glissement la pièce par rapport au convoyeur) ~ Largeur : +-0,8 mm ( 1132") ~ Epaisseur : +-0,8 mm (1/32") 3.5.3 Procédure d'opération Le signal d'une cellule photo électrique reliée à une entrée de l'automate du scanner déclenchera l'acquisition et l'analyse de la pièce. Les acquisitions lignes sont synchronisées par un codeur électrique installé sur un des convoyeurs. Le Scanner procêde aux acquisitions et à l'analyse en temps réel et en fin d'analyse le système délivre à l'ordinateur de classification une trame de défauts (type, xmin, xmax, ymin, ymax) pour chaque face.
4. ETAPES DE DEVELOPPEMENT
De façon préliminaire les étapes suivantes sont identifiées pour poursuivre l'évaluation technique et la faisabilité de ce projet.
~ Recherche de brevets pour cette application ~ Demande éventuelle de brevet ~ Recherche commerciale sur les technologies de caméra disponible pour cette application ~ Recherche commerciale sur les logiciels d' acquisition et de reconnaissance d'images par biométrie ~ Définition des spécifications d'un système de reconnaissance par biométrie (choix des composantes, spécifications, etc.) ~ Test en atelier.
Confidentiel : aucune référence commerciale avant instance de brevet Page S de
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| CA002356477A CA2356477A1 (fr) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Reconnaissance de planches par biometrie |
| PCT/CA2002/001354 WO2003019308A1 (fr) | 2001-08-31 | 2002-09-03 | Systeme de reconnaissance de bois d'oeuvre |
| US10/488,114 US20050013472A1 (en) | 2001-08-31 | 2002-09-03 | Lumber recognizing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002356477A CA2356477A1 (fr) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Reconnaissance de planches par biometrie |
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| CA2356477A1 true CA2356477A1 (fr) | 2003-02-28 |
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ID=4169865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002356477A Abandoned CA2356477A1 (fr) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Reconnaissance de planches par biometrie |
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| CA (1) | CA2356477A1 (fr) |
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- 2002-09-03 WO PCT/CA2002/001354 patent/WO2003019308A1/fr not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20050013472A1 (en) | 2005-01-20 |
| WO2003019308A1 (fr) | 2003-03-06 |
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| FZDE | Discontinued | ||
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20031204 |