EP3959685A1 - Method and installation for the in-line dimensional control of manufactured objects - Google Patents

Method and installation for the in-line dimensional control of manufactured objects

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EP3959685A1
EP3959685A1 EP20731909.6A EP20731909A EP3959685A1 EP 3959685 A1 EP3959685 A1 EP 3959685A1 EP 20731909 A EP20731909 A EP 20731909A EP 3959685 A1 EP3959685 A1 EP 3959685A1
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radiographic
region
dimensional
projection
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Pending
Application number
EP20731909.6A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Olivier Colle
Benoit CANCE
Laurent COSNEAU
Laurent Desbat
Emmanuel MAITRE
Nicolas SZAFRAN
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Tiama SA
Original Assignee
Tiama SA
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Publication date
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Abstract

The invention relates to a method and installation for automatically measuring linear dimensions of manufactured objects (2) of a run comprising: - arranging at least one X-ray focal point (Fj) on a given base line parallel to the rectilinear trajectory of movement of the objects and providing one or more image sensors (Ci); - acquiring, for each object over the course of its movement, a set of one-dimensional images comprising, for a number (NK) of distinct sectional planes (Pk) containing the base line, a number (NP) of said images obtained in at least three different directions of projection (Dijk) in the sectional plane; - for each object, and for each distinct sectional plane (Pk), determining, on the basis of the obtained images, a delineation of the object in the sectional plane (Pk) in question.

Description

Description Description
Titre de l'invention : PROCEDE ET INSTALLATION DE CONTROLE Title of the invention: CONTROL PROCESS AND INSTALLATION
DIMENSIONNEL EN LIGNE D'OBJETS MANUFACTURES ONLINE DIMENSIONAL OF MANUFACTURED OBJECTS
Domaine Technique Technical area
[0001] L'invention concerne le domaine du contrôle dimensionnel par rayons X, The invention relates to the field of dimensional control by X-rays,
d’objets manufacturés formant une série d’objets. manufactured objects forming a series of objects.
[0002] L’objet de l’invention vise plus particulièrement à obtenir la mesure, par [0002] The object of the invention is more particularly to obtain the measurement, by
rayons X, de dimensions linéaires, c’est-à-dire des longueurs prises sur des objets manufacturés au sens général, tels que par exemple sur des récipients, des pièces moulées ou usinées, des pièces mécaniques, des emballages, des éléments de carrosserie. X-rays, of linear dimensions, i.e. lengths taken on manufactured objects in the general sense, such as for example on containers, molded or machined parts, mechanical parts, packaging, bodywork components .
Technique antérieure Prior art
[0003] L’art antérieur connaît diverses techniques permettant le contrôle [0003] The prior art knows various techniques for controlling
dimensionnel d’objets par rayons X. Sont également connus des systèmes d’inspection de bagages, qui ne visent pas à mesurer les dimensions d’objets connus mais à détecter des objets prohibés ou des quantités de matériaux prohibés se présentant dans des dispositions, formes et quantités pratiquement aléatoires. dimensional objects by X-rays. Also known are baggage inspection systems, which do not aim to measure the dimensions of known objects but to detect prohibited objects or quantities of prohibited materials occurring in arrangements, shapes. and virtually random amounts.
[0004] Il est ainsi connu les systèmes à rotation axiale dont fait partie la tomographie assistée par ordinateur ou CT (« computed tomography »). Cette méthode classique est décrite dans l’article de « Computed tomography for dimensional metrology » de J.P.Kruth(1 ) & ail, dans CIRP Annals. Axial rotation systems of which computer-assisted tomography or CT ("computed tomography") is a part are thus known. This classic method is described in the article "Computed tomography for dimensional metrology" by J.P. Kruth (1) & ail, in CIRP Annals.
[0005] Volume 60, Issue 2, 2011 , Pages 821 -842 et mise en œuvre par exemple, par les appareils de tomographie commercialisés par les sociétés Werth Messtechnik ou General Electric. Cette méthode consiste à positionner entre un tube générateur de rayons X et un capteur d’images à rayons X matriciel ou linéaire, un objet sur un plateau tournant autour d’un axe vertical. Un très grand nombre (au moins 100 et souvent plus de 600) images radiographiques 2D des objets sont acquises durant la rotation. Si le capteur d’images est matriciel, le faisceau est conique. Si le capteur d’images est linéaire, le faisceau est avantageusement confiné en éventail (« fan beam ») dans un plan orthogonal à l’axe de rotation et la rotation s’accompagne d’une translation selon l’axe vertical de la rotation, pour un balayage complet de type hélicoïdal. Cette technique peut fournir des mesures tridimensionnelles de grande précision. Cependant, le temps [0005] Volume 60, Issue 2, 2011, Pages 821 -842 and implemented, for example, by tomography devices sold by the companies Werth Messtechnik or General Electric. This method consists in positioning between an X-ray generator tube and a matrix or linear X-ray image sensor, an object on a turntable around a vertical axis. A very large number (at least 100 and often more than 600) 2D x-ray images of the objects are acquired during the rotation. If the image sensor is matrix, the beam is conical. If the image sensor is linear, the beam is advantageously confined as a fan ("fan beam") in a plane orthogonal to the axis of rotation and the rotation is accompanied by a translation along the vertical axis of the rotation, for a complete sweep of the helical type. This technique can provide high precision three-dimensional measurements. However, the time
d’acquisition nécessite au moins une minute pour les systèmes les plus rapides, auquel s’ajoutent les temps de chargement et de déchargement des objets de sorte que 10 à 30 objets sont inspectés au maximum par heure. acquisition time requires at least a minute for the fastest systems, plus the time of loading and unloading objects so that 10 to 30 objects are inspected at most per hour.
[0006] Une autre solution dite à portique rotatif est proposée par exemple par Another so-called rotary gantry solution is proposed for example by
l’appareil connu sous la dénomination commerciale « speed|scan CT 64 » de la General Electric Company. De même que certains scanners 3D pour des bagages, ce concept de solution est semblable aux tomographes d’imagerie médicale du point de vue des mouvements relatifs entre source, objet et capteur d’images. En effet les objets manufacturés ou les bagages, disposés sur un convoyeur, sont en translation dans l’appareil. Ils traversent un plan de projection orthogonal à la direction de déplacement. Dans un portique circulaire contenant ledit plan, on fait tourner autour de l’axe central de déplacement, une source de rayons X et un capteur d’images généralement incurvé, opposé à la source, pour obtenir, tranche par tranche ou par scan hélicoïdal, les projections nécessaires à la reconstruction 3D par un algorithme mettant en œuvre par exemple la méthode de « projection arrière filtrée » ou la méthode ART. L’objectif de ces appareils est de permettre l’acquisition d’un très grand nombre de projections à chaque tour du portique, par exemple 100, voire 700 à 1 000 images par tranche. La reconstruction 3D des objets est faite par exemple tranche par tranche. Ayant en effet déterminé l’atténuation en tout point de la tranche, en concaténant les tranches obtenues pendant le déplacement de l’objet, on obtient une valeur d’atténuation en tout élément de volume de l’objet. the device known by the trade name "speed | scan CT 64" from the General Electric Company. Like some 3D scanners for luggage, this concept of solution is similar to medical imaging tomographs in terms of relative movements between source, object and image sensor. In fact, manufactured objects or luggage, placed on a conveyor, are in translation in the device. They cross a projection plane orthogonal to the direction of displacement. In a circular gantry containing said plane, an X-ray source and a generally curved image sensor, opposite the source, are rotated around the central axis of movement, to obtain, slice by slice or by helical scan, the projections necessary for the 3D reconstruction by an algorithm implementing, for example, the “filtered rear projection” method or the ART method. The objective of these devices is to allow the acquisition of a very large number of projections at each turn of the gantry, for example 100, even 700 to 1000 images per slice. The 3D reconstruction of the objects is made for example slice by slice. Having in fact determined the attenuation at any point of the slice, by concatenating the slices obtained during the movement of the object, we obtain an attenuation value at any element of the object's volume.
[0007] Si ces appareils à rotation d’axe vertical ou à portique rotatif sont très précis grâce au grand nombre d’images fournies, ces appareils sont coûteux et lents et sont en pratique réservés au contrôle hors ligne car ils ne sont pas adaptés au contrôle dimensionnel en ligne pour des cadences pouvant atteindre et dépasser 600 articles par minute avec des défilements de 1 m/s. If these devices with vertical axis rotation or rotating gantry are very precise thanks to the large number of images provided, these devices are expensive and slow and are in practice reserved for offline control because they are not suitable for online dimensional control for throughputs that can reach and exceed 600 articles per minute with scrolls of 1 m / s.
[0008] La demande de brevet DE 10 2014 103137 décrit un procédé pour déterminer des caractéristiques géométriques sur une pièce à usiner à l’aide d’un système de détecteurs tomodensitométriques, constitué d’une source de rayons X, d’un détecteur plan et d’un axe mécanique pour faire tourner la pièce ou pour faire tourner la source de rayons X et le détecteur. [0008] Patent application DE 10 2014 103137 describes a method for determining geometric characteristics on a workpiece using a system of tomodensitometric detectors, consisting of an X-ray source, a plane detector and a mechanical axis to rotate the part or to rotate the x-ray source and the detector.
[0009] Le procédé acquiert des images radiographiques lors de la rotation et assure une représentation de la surface en utilisant un modèle de la surface. Un tel procédé évite la mise en œuvre d’étapes de reconstruction des données de volume pour réduire le temps de calcul. Une telle technique ne permet pas de mesurer des pièces fabriquées à haute cadence car elle nécessite le chargement des pièces sur un plateau tournant puis une rotation sur au moins 180° puis son déchargement pour le contrôle d’une autre pièce. [0009] The method acquires radiographic images during rotation and provides a representation of the surface using a model of the surface. Such a method eliminates the need for volume data reconstruction steps to reduce the computation time. Such a technique does not make it possible to measure parts manufactured at high speed because it requires loading the parts on a turntable then rotating at least 180 ° and then unloading it for the control of another part.
[0010] Pour pallier les inconvénients du tube et capteur d’images embarqués sur un portique tournant, le brevet US 8 971 484 décrit un système d’inspection de bagages dans lequel le système tournant est remplacé par un réseau de sources de rayons X multifaisceaux stationnaires actionnées successivement pour créer un déplacement virtuel des sources de rayons X permettant de fournir un grand nombre d’images radiographiques avec des angles différents de projection. Par rapport aux systèmes à rotation physique limités à 4 tours par seconde, le nombre de « rotations virtuelles » est porté à 40 révolutions par seconde. Cette technique qui est mise en œuvre par l’appareil connu sous la dénomination commerciale Rapiscan RTT de la société Rapiscan Systems, est apte à contrôler 1 200 bagages par heure, en réalisant des dizaines de milliers d’image 2D des bagages, en considérant que la rotation virtuelle fournit environ 40 angles de projection différents. To overcome the drawbacks of the tube and image sensor on board a rotating gantry, US Pat. No. 8,971,484 describes a baggage inspection system in which the rotating system is replaced by a network of multibeam X-ray sources. stationary actuated successively to create a virtual displacement of the X-ray sources making it possible to provide a large number of radiographic images with different angles of projection. Compared to physical rotation systems limited to 4 revolutions per second, the number of "virtual rotations" is increased to 40 revolutions per second. This technique, which is implemented by the device known under the trade name Rapiscan RTT from the company Rapiscan Systems, is able to check 1,200 bags per hour, by producing tens of thousands of 2D images of the baggage, considering that virtual rotation provides around 40 different projection angles.
[0011] Cette technique s’avère très coûteuse en raison du prix élevé pour les [0011] This technique is very expensive due to the high price for
multisources à rayons X et de la puissance de calcul nécessaire au traitement d’un volume très important de données. De plus, les cadences de contrôle sont encore limitées et ne sont pas adaptées au contrôle en ligne. multisource X-ray and the computing power to process a very large volume of data. In addition, the control rates are still limited and are not suitable for on-line control.
[0012] Les brevets US 7 319 737 et US 7 221 732 proposent de contrôler des US Patents 7,319,737 and US 7,221,732 propose to control
bagages par une technique appelée laminographie digitale ou tomosynthèse. Les bagages traversent une succession de plans de projections coniques appelés « fan beam » et contenant chacun une paire de capteurs d’images linéaires disposés en L. Ces techniques visent à rechercher des armes ou des explosifs dans les bagages qui contiennent des objets de forme et matériaux très divers, en visualisant leurs positions 3D dans le bagage et en évaluant par exemple le volume de produit suspect. Il est fréquent d’utiliser une technologie multi spectrale afin de déterminer également le numéro atomique de la matière. Ces systèmes cherchent donc à déterminer une valeur d’atténuation en tout point d’un bagage. En revanche, ces systèmes ne sont pas aptes à déterminer à haute cadence et avec précision, des dimensions d’objets manufacturés dans le but d’un contrôle de qualité. baggage by a technique called digital laminography or tomosynthesis. The baggage passes through a succession of conical projection planes called "fan beam" and each containing a pair of linear image sensors arranged in an L. These techniques aim to search for weapons or explosives in the baggage which contains shaped objects and very diverse materials, by visualizing their 3D positions in the luggage and by evaluating for example the volume of suspect product. It is common to use multispectral technology to also determine the atomic number of matter. These systems therefore seek to determine an attenuation value at any point of a piece of luggage. On the other hand, these systems are not able to determine at high speed and with precision, the dimensions of manufactured objects for the purpose of quality control.
[0013] La demande de brevet JP S60 260807 propose de mesurer l’épaisseur des parois d’un tube se déplaçant en translation selon l’axe du tube, à l’aide de mesures par rayons X issus d’un ou de plusieurs foyers à chacun desquels sont associés des capteurs. Les foyers et les capteurs sont positionnés pour réaliser des projections radiographiques selon un plan orthogonal à la direction de déplacement du tube. Les projections radiographiques sont donc coplanaires dans un plan de projection qui est orthogonal à l’axe de symétrie du tube. La direction de ces projections radiographiques fait un angle droit (90°) par rapport à la direction de déplacement. Cette technique ne permet pas de connaître complètement les surfaces interne et externe du tube. Le procédé décrit par cette demande de brevet permet de mesurer uniquement l’épaisseur cumulée des deux parois du tube dans la direction de projection, sans reconstruction d’un modèle tridimensionnel d’un tube qui permettrait de réaliser des mesures précises dans les autres directions. JP S60 260807 patent application proposes to measure the thickness of the walls of a tube moving in translation along the axis of the tube, using X-ray measurements from one or more foci to each of which are associated sensors. The foci and the sensors are positioned to produce radiographic projections in a plane orthogonal to the direction of movement of the tube. The radiographic projections are therefore coplanar in a projection plane which is orthogonal to the axis of symmetry of the tube. The direction of these radiographic projections forms a right angle (90 °) with respect to the direction of movement. This technique does not allow complete knowledge of the internal and external surfaces of the tube. The method described by this patent application makes it possible to measure only the cumulative thickness of the two walls of the tube in the direction of projection, without reconstructing a three-dimensional model of a tube which would allow precise measurements to be made in the other directions.
[0014] De même, le brevet US 5 864 600 décrit un procédé pour déterminer le Likewise, US Pat. No. 5,864,600 describes a method for determining the
niveau de remplissage d’un récipient à l’aide d’une source de rayons X et d’un capteur disposés transversalement de part et d’autre du convoyeur de transport des récipients. Ce système ne permet pas d’effectuer des mesures pour une surface orientée non transversalement car ce document ne prévoit pas une modélisation tridimensionnelle des récipients. filling level of a container using an X-ray source and a sensor arranged transversely on either side of the container transport conveyor. This system does not allow measurements to be taken for a non-transversely oriented surface because this document does not provide for three-dimensional modeling of the containers.
[0015] La demande de brevet US 2009/0262891 décrit un système pour détecter par rayons X, des objets placés dans des bagages déplacés en translation par un convoyeur. Ce système comporte des tubes générateurs pulsés ou un capteur ayant une grande dimension parallèlement au sens de défilement. Ce document prévoit une méthode de reconstruction de l’objet qui ne donne pas satisfaction car l’absence de projections dans la direction de déplacement ne permet pas la mesure de dimensions dans la direction orthogonale au sens de déplacement. Le manque de projections radiographiques dans un secteur angulaire ne permet pas de réaliser un modèle numérique adapté pour assurer des mesures précises. [0015] Patent application US 2009/0262891 describes a system for detecting by X-rays, objects placed in baggage moved in translation by a conveyor. This system comprises pulsed generator tubes or a sensor having a large dimension parallel to the direction of travel. This document provides a method of reconstructing the object which is not satisfactory because the absence of projections in the direction of displacement does not allow the measurement of dimensions in the direction orthogonal to the direction of travel. The lack of radiographic projections in an angular sector does not make it possible to produce a digital model suitable for ensuring precise measurements.
[0016] La demande de brevet DE 197 56 697 décrit un dispositif présentant les Patent application DE 197 56 697 describes a device exhibiting the
mêmes inconvénients que la demande de brevet US 2009/0262891. same drawbacks as patent application US 2009/0262891.
[0017] La demande de brevet WO 2010/092368 décrit un dispositif de visualisation d’un objet se déplaçant en translation par rayons X à l’aide d’une source de radiation et de trois capteurs linéaires. [0017] Patent application WO 2010/092368 describes a device for viewing an object moving in translation by X-rays using a source of radiation and three linear sensors.
[0018] La demande de brevet US 2010/220910 décrit une méthode de détection d’anomalies d’un objet en réalisant un modèle 3D de référence représentant un objet idéal. Le procédé vise ensuite à comparer une image 2D acquise d’un objet réel à l’image 2D correspondante au modèle de référence pour en déduire une anomalie. Cette méthode ne permet pas de réaliser des mesures précises d’un objet et ne permet de contrôler un objet qu’uniquement dans les images 2D réalisées donc uniquement les directions orthogonales aux directions de projection. [0018] Patent application US 2010/220910 describes a method for detecting anomalies in an object by producing a reference 3D model representing an ideal object. The method then aims to compare a 2D image acquired of a real object with the 2D image corresponding to the reference model in order to deduce an anomaly. This method does not make it possible to take precise measurements of an object and only makes it possible to control an object in the 2D images produced, therefore only the directions orthogonal to the projection directions.
[0019] Le document W02018014138 décrit une méthode pour effectuer l'inspection d'un article manufacturé. Le procédé consiste à acquérir une séquence d'images radiographiques de l'article; déterminer une position tridimensionnelle de l’enveloppe de l'article pour chacune des images radiographiques acquises; et effectuer une boucle de correction de modèle tridimensionnel détaillé sous forme de réseau de mailles, qui comprend, de manière itérative: la génération d'une image radiographique simulée pour chaque position déterminée de l'article; et comparer les images radiographiques simulées et les images radiographiques acquises et générer un résultat de correspondance. Si le résultat de [0019] Document WO2018014138 describes a method for carrying out the inspection of a manufactured article. The method includes acquiring a sequence of radiographic images of the article; determining a three-dimensional position of the envelope of the article for each of the radiographic images acquired; and performing a detailed three-dimensional model correction loop in the form of a mesh network, which iteratively comprises: generating a simulated radiographic image for each determined position of the article; and comparing the simulated radiographic images and the acquired radiographic images and generating a match result. If the result of
l'appariement est indicatif d'une discordance, le procédé comprend l'identification et des différences entre les images radiographiques simulées et les images radiographiques acquises et la détermination de leur cause en terme de densité de matériau ou de géométrie tridimensionnelle; corriger l'une parmi une géométrie et une densité de matériau d'une région d'intérêt du modèle the pairing is indicative of a mismatch, the method comprises identifying and distinguishing between the simulated radiographic images and the acquired radiographic images and determining their cause in terms of material density or three-dimensional geometry; correct one of geometry and material density of a region of interest of the model
tridimensionnel détaillé de l'article sur la base de chacune des différences identifiées et caractérisées; et effectuer une nouvelle itération. Ce document travaille donc sur la base d’une boucle de correction de modèle tridimensionnelle, c’est-à-dire mettant en œuvre des formes géométriques 3D, ce qui nécessite des calculs importants. De plus, ce document enseigne qu’il est nécessaire de mettre en œuvre, pour permettre cette boucle de correction de modèle detailed three-dimensional article on the basis of each of the differences identified and characterized; and perform a new iteration. This document therefore works on the basis of a three-dimensional model correction loop, that is to say implementing 3D geometric shapes, which requires significant calculations. In addition, this document teaches that it is necessary to implement, in order to allow this model correction loop
tridimensionnelle, au moins environ 25 images radiographiques et de préférence environs 100 images radiographiques définissant une séquence continue d'images, chaque image fournissant un angle de vision unique de l'article. three-dimensional, at least about 25 x-ray images and preferably about 100 x-ray images defining a continuous sequence of images, each image providing a unique viewing angle of the article.
[0020] La publication de KRUTH JP et al,“Computed tomography for dimensional metrology », CIRP ANNALS, vol . 60, no. 2, 31 décembre 2011 , pages 821 -842, ISSN: 0007-8506, DOI:10.1016/J. CIRP.2011.05.0 dresse un panorama de la technique de tomographie par rayons X appliquée à la métrologie [0020] The publication of KRUTH JP et al, “Computed tomography for dimensional metrology”, CIRP ANNALS, vol. 60, no. 2, December 31, 2011, pages 821-842, ISSN: 0007-8506, DOI: 10.1016 / J. CIRP.2011.05.0 provides an overview of the technique of X-ray tomography applied to metrology
dimensionnelle. Ce document indique notamment que le principe de base de cette technologie implique que la reconstruction mathématique des images projetées conduit à un modèle de voxel 3D, et implique un post-traitement des données du voxel, pour la détection des bords de la pièce (segmentation) et pour la mesure dimensionnelle. Ce document indique aussi que le principe de base de cette technologie implique la rotation de l’objet autour de son axe. dimensional. This document indicates in particular that the basic principle of this technology implies that the mathematical reconstruction of the projected images leads to a 3D voxel model, and involves a post-processing of the voxel data, for the detection of the edges of the part (segmentation) and for dimensional measurement. This document also indicates that the basic principle of this technology involves the rotation of the object around its axis.
[0021] Le document US 2009/262891 décrit un système qui ne fait pas des [0021] Document US 2009/262891 describes a system which does not
reconstructions géométriques mais de l'imagerie standard, ce qui nécessite un échantillonnage angulaire important et donc de nombreux composants capteurs unitaires dans la direction de la trajectoire de l'objet. Ceci nécessite donc des détecteurs plans contenant une forte densité de « photo sites » selon des lignes orientées dans la direction de la trajectoire de l'objet. En d’autres termes, le système de reconstruction 3D par des algorithmes de rétroprojection filtrée est très exigeant en termes de nombre total de composants capteurs unitaires, puisqu’il faut de nombreux composants capteurs unitaires dans la direction de la trajectoire de l'objet. geometric reconstructions but standard imaging, which requires a large angular sampling and therefore many unitary sensor components in the direction of the object trajectory. This therefore requires plane detectors containing a high density of “photo sites” along lines oriented in the direction of the trajectory of the object. In other words, the 3D reconstruction system by filtered back projection algorithms is very demanding in terms of the total number of unit sensor components, since it takes many unit sensor components in the direction of the object trajectory.
[0022] L’objet de l’invention vise à remédier aux inconvénients de l’art antérieur en proposant un procédé peu coûteux à mettre en œuvre et permettant le contrôle dimensionnel précis par rayons X, d’objets manufacturés défilant en translation à haute cadence. Notamment, le procédé vise à permettre un tel contrôle avec des volumes de calcul réduits, permettant l’atteinte de ces hautes cadences avec un matériel dont le coût reste raisonnable. [0023] Il est connu en tomographie que l’absence de projections radiographiques autour d’une direction donnée empêche la reconstruction des surfaces parallèles à cette direction, créant le phénomène de « frontière manquante », ce qui interdit pour un contrôle dimensionnel, la mesure de dimensions orthogonales aux projections radiographiques manquantes. The object of the invention aims to remedy the drawbacks of the prior art by proposing an inexpensive process to implement and allowing precise dimensional control by X-rays, of manufactured objects moving in translation at high speed . In particular, the method aims to allow such control with reduced calculation volumes, allowing these high rates to be achieved with equipment the cost of which remains reasonable. It is known in tomography that the absence of radiographic projections around a given direction prevents the reconstruction of surfaces parallel to this direction, creating the phenomenon of "missing border", which prevents for a dimensional control, the measurement of dimensions orthogonal to the missing radiographic projections.
[0024] Un autre objet de l’invention vise donc à proposer un procédé permettant de réaliser des mesures précises sur des objets déplacés en translation, [0024] Another object of the invention therefore aims to provide a method for making precise measurements on objects moved in translation,
éventuellement en construisant un modèle numérique tridimensionnel précis et complet, alors que les projections radiographiques sont en nombre limité et ne peuvent pas être acquises autour de la direction de convoyage des objets. possibly by building a precise and complete three-dimensional digital model, while the radiographic projections are limited in number and cannot be acquired around the direction of conveying the objects.
Exposé de l’invention Disclosure of the invention
[0025] L’invention concerne un procédé de mesure automatique de dimensions linéaires d'objets manufacturés d’une série comprenant : The invention relates to a method for automatically measuring linear dimensions of manufactured objects in a series comprising:
- le choix d’une série d’objets manufacturés dans laquelle chacun desdits objets est constitué d’une ou plusieurs parties distinctes, le nombre de parties étant connu et chaque partie étant constituée d’un matériau avec un coefficient d’atténuation connu et uniforme en tout point de la partie de l’objet ; - the choice of a series of manufactured objects in which each of said objects consists of one or more distinct parts, the number of parts being known and each part being made of a material with a known and uniform attenuation coefficient at any point of the part of the object;
- le transport, au moyen d’un dispositif de transport, des objets dans une direction de déplacement selon une trajectoire rectiligne dans un plan de convoyage, ces objets engendrant un volume de convoyage au cours de leur déplacement ; - the transport, by means of a transport device, of objects in a direction of travel along a rectilinear path in a conveying plane, these objects generating a conveying volume during their movement;
- la disposition, hors du volume de convoyage, - the arrangement, outside the conveying volume,
d’au moins un foyer d’un tube générateur de rayons X, chaque foyer étant agencé sur une même droite de base parallèle à la direction de of at least one focus of an X-ray generator tube, each focus being arranged on the same basic line parallel to the direction of
déplacement selon la trajectoire rectiligne, et displacement along the rectilinear path, and
un ou plusieurs capteurs d’images exposés et sensibles chacun aux rayons X issus d’un foyer associé, ces rayons X ayant traversés au moins la région à inspecter produisant sur chaque capteur d’images une projection radiographique de la région à inspecter selon une direction de projection ; one or more image sensors each exposed and sensitive to X-rays from an associated focus, these X-rays having passed through at least the region to be inspected producing on each image sensor a radiographic projection of the region to be inspected in a direction projection;
- l’acquisition, à l’aide du ou des capteurs d’images (Ci, Cik), pour chaque objet au cours de son déplacement, d’un ensemble d’images unidimensionnelles radiographiques de traitement, chaque image unidimensionnelle radiographique de traitement comprenant une projection d’une section de l’objet selon un plan de section (Pk) contenant la droite de base, l’ensemble comprenant des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour un nombre (NK) de plans de section (Pk) distincts contenant la droite de base ; - the acquisition, using the image sensor (s) (Ci, Cik), for each object during its movement, of a set of one-dimensional radiographic processing images, each one-dimensional radiographic image treatment comprising a projection of a section of the object according to a section plane (Pk) containing the base line, the assembly comprising said one-dimensional radiographic processing images for a number (NK) of section planes (Pk ) distinct containing the base line;
pour chaque plan de section (Pk) distinct, un nombre (NP) des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois directions de projection (Dijk) différentes dans le plan de section; for each distinct section plane (Pk), a number (NP) of said one-dimensional radiographic processing images (Spk) of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions (Dijk) in the section plane;
- pour chaque objet à mesurer, et pour chaque plan de section (Pk) distinct, la détermination, à l’aide du système informatique, d’une délinéation de l’objet dans le plan de section (Pk) considéré, à partir des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) de la région à inspecter, obtenues selon les au moins trois directions de projection (Dijk) différentes dans le plan de section, - for each object to be measured, and for each distinct section plane (Pk), the determination, using the computer system, of a delineation of the object in the section plane (Pk) considered, from the said one-dimensional treatment radiographic images (Spk) of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions (Dijk) in the section plane,
- et la détermination, pour un objet à mesurer, à partir des délinéations de l’objet dans chaque plan de section distinct, d’au moins une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l’objet à mesurer. - and determining, for an object to be measured, from the delineations of the object in each distinct section plane, at least one linear dimension measure of the region to be inspected of the object to be measured.
[0026] D’autres caractéristiques d’un procédé selon l’invention, qui sont optionnelles mais qui peuvent être combinées entre elles, sont développées dans les paragraphes qui suivent. [0026] Other characteristics of a method according to the invention, which are optional but which can be combined with each other, are developed in the following paragraphs.
[0027] Une délinéation de l’objet peut comprendre ou être formée par une courbe ou un ensemble de courbes qui représentent l’intersection, avec le plan de section, des surfaces frontières de l’objet. [0027] A delineation of the object may include or be formed by a curve or a set of curves which represent the intersection, with the section plane, of the boundary surfaces of the object.
[0028] La courbe ou chaque de courbe de la délinéation de l’objet peut être une [0028] The curve or each curve of the delineation of the object can be a
courbe plane modélisée par un système paramétrique. plane curve modeled by a parametric system.
[0029] La détermination d’une délinéation de l’objet dans le plan de section peut comprendre un algorithme d’ajustement de courbe partant d’une délinéation a priori de l’objet dans le plan de section. [0029] The determination of a delineation of the object in the section plane may include a curve fitting algorithm starting from an a priori delineation of the object in the section plane.
[0030] La détermination d’une délinéation de l’objet dans le plan de section peut comprendre un algorithme d’ajustement de courbe de type régression non linéaire. [0031] La détermination d’une délinéation de l’objet dans le plan de section peut comprendre un algorithme d’ajustement de courbe itératif comprenant : The determination of a delineation of the object in the section plane can include a nonlinear regression type curve fitting algorithm. The determination of a delineation of the object in the section plane can comprise an iterative curve fitting algorithm comprising:
- la prise en compte d’une délinéation a priori de l’objet dans le plan de section en tant que délinéation calculée de premier rang d’itération ; - taking into account an a priori delineation of the object in the section plane as a calculated delineation of the first iteration rank;
- puis itérativement, - then iteratively,
le calcul, à partir de la délinéation calculée d’un rang d’itération donné de l’objet dans le plan de section, d’un nombre au moins égal à trois d’images unidimensionnelles radiographiques simulées de la région à inspecter, calculées dans le plan de section selon les au moins trois directions de projection différentes qui ont utilisées pour l’acquisition des images unidimensionnelles radiographiques de traitement dans le plan de section, the calculation, from the calculated delineation of a given iteration rank of the object in the section plane, of a number at least equal to three simulated radiographic one-dimensional images of the region to be inspected, calculated in the section plane according to the at least three different projection directions which were used for the acquisition of the one-dimensional radiographic processing images in the section plane,
la comparaison des images unidimensionnelles radiographiques simulées aux images unidimensionnelles radiographiques de traitement, comparing the simulated one-dimensional radiographic images to the one-dimensional processing radiographic images,
en fonction de la comparaison, la modification de la délinéation calculée en une délinéation calculée de rang d’itération supérieur, depending on the comparison, the modification of the calculated delineation into a calculated delineation of higher iteration rank,
jusqu’à ce que la comparaison des images unidimensionnelles radiographiques simulées aux images unidimensionnelles radiographiques de traitement atteigne un critère d’optimisation prédéfini. until the comparison of the simulated one-dimensional radiographic images to the one-dimensional treatment radiographic images reaches a predefined optimization criterion.
[0032] Le procédé peut comporter : [0032] The method can include:
- l’acquisition, à l’aide des capteurs d’images, pour chaque objet au cours de son déplacement, d’un nombre au moins égal à trois d’images radiographiques bidimensionnelles de la région à inspecter, obtenues chacune selon une direction de projection différente, the acquisition, using the image sensors, for each object during its movement, of a number at least equal to three two-dimensional radiographic images of the region to be inspected, each obtained in a direction of different projection,
- l’extraction, dans les images radiographiques bidimensionnelles, des images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour former l’ensemble d’images unidimensionnelles radiographiques. - extracting, from the two-dimensional radiographic images, the processing one-dimensional radiographic images to form the set of one-dimensional radiographic images.
[0033] Une image unidimensionnelle radiographique de traitement d’un objet peut être formée par échantillonnage d’une image ponctuelle acquise à l’aide d’un capteur d’images ponctuel, pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et le capteur d’images ponctuel, au cours de son déplacement. A one-dimensional radiographic processing image of an object can be formed by sampling a point image acquired using a point image sensor, for a scanning period corresponding to the duration of the displacement of the object. object between the focus and the point image sensor, during its movement.
[0034] Le procédé peut comprendre la construction, pour un objet à mesurer, à l’aide du système informatique et à partir des délinéations de l’objet dans chacun des plans de section distincts, d’un modèle géométrique numérique tridimensionnel de la région à inspecter comprenant : The method may include the construction, for an object to be measured, using the computer system and from the delineations of the object in each of the separate section plans, of a three-dimensional digital geometric model of the region to be inspected, comprising:
- des points tridimensionnels de l’espace appartenant chacun à une surface frontière de la région à inspecter de l’objet ; - three-dimensional points in space each belonging to a boundary surface of the region to be inspected of the object;
- et/ou au moins une surface tridimensionnelle de la région à inspecter. - and / or at least one three-dimensional surface of the region to be inspected.
[0035] La détermination, pour un objet à mesurer, à partir des délinéations de l’objet dans chaque plan de section distinct, d’au moins une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l’objet à mesurer peut comprendre comprend la détermination de la distance entre au moins deux points tridimensionnels du modèle géométrique numérique tridimensionnel de la région à inspecter. The determination, for an object to be measured, from the delineations of the object in each distinct section plane, of at least one measure of linear dimension of the region to be inspected of the object to be measured may comprise determining the distance between at least two three-dimensional points of the three-dimensional digital geometric model of the region to be inspected.
[0036] Le procédé peut comprendre la fourniture au système informatique, pour chaque plan de section, d’une délinéation a priori de l’objet dans le plan de section. [0036] The method may include providing the computer system, for each section plane, with an a priori delineation of the object in the section plane.
[0037] Les délinéations a priori peuvent être obtenues par : The a priori delineations can be obtained by:
- un modèle numérique de conception par ordinateur des objets de la série ; - a digital computer design model of the objects in the series;
- et / ou à partir de la mesure d’un ou de plusieurs d’objets de la même série par un dispositif de mesure ; - and / or from the measurement of one or more objects of the same series by a measuring device;
- et / ou à partir de valeurs saisies et/ou de dessins réalisés et/ou de formes sélectionnées par un opérateur sur une interface homme machine d’un système informatique. - and / or from values entered and / or drawings made and / or shapes selected by an operator on a man-machine interface of a computer system.
[0038] Le procédé peut comprendre la fourniture au système informatique d’un [0038] The method may include providing the computer system with a
modèle géométrique tridimensionnel a priori de la région à inspecter de la série, lequel peut être obtenu par : a priori three-dimensional geometric model of the region to be inspected of the series, which can be obtained by:
- un modèle numérique de conception par ordinateur des objets de la série ; - a digital computer design model of the objects in the series;
- et / ou un modèle numérique géométrique obtenu à partir de la mesure d’un ou de plusieurs d’objets de la même série par un dispositif de mesure ; - and / or a geometric digital model obtained from the measurement of one or more objects of the same series by a measuring device;
- et /ou un modèle numérique géométrique généré par un système informatique à partir de valeurs saisies et/ou de dessins réalisés et/ou de formes sélectionnées par un opérateur sur une interface homme machine du système informatique. - and / or a geometric digital model generated by a computer system from values entered and / or drawings made and / or shapes selected by an operator on a man-machine interface of the computer system.
[0039] Le procédé peut comprendre la disposition du ou des foyers dans le plan de convoyage. The method can include the arrangement of the hearth or foci in the conveying plane.
[0040] Le procédé peut comprendre l’acquisition, à l’aide du ou des capteurs [0040] The method can comprise the acquisition, using the sensor (s)
d’images, pour un objet de la série au cours de son déplacement, et pour chaque plan de section considéré de l’objet, d’au moins deux images unidimensionnelles radiographiques de traitement de la région inspectée correspondant à des directions de projection définissant, dans le plan de section considéré, un angle utile supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90° et, avantageusement supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. of images, for an object of the series during its movement, and for each considered section plane of the object, of at least two one-dimensional radiographic processing images of the inspected region corresponding to projection directions defining, in the section plane considered, a useful angle greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 ° and, advantageously greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[0041] Le procédé peut comprendre l’acquisition, à l’aide du ou des capteurs [0041] The method can comprise the acquisition, using the sensor (s)
d’images, pour un objet de la série au cours de son déplacement, et pour chaque plan de section considéré de l’objet, d’au moins une image radiographique de la région inspectée correspondant à une direction de projection ayant, ramenée en projection dans le plan de convoyage, un angle d’ouverture avec la direction de déplacement compris entre 10° et 60°. of images, for an object of the series during its displacement, and for each considered section plane of the object, of at least one radiographic image of the inspected region corresponding to a direction of projection having, brought back to projection in the conveying plane, an opening angle with the direction of movement of between 10 ° and 60 °.
[0042] Le procédé peut comprendre l’acquisition, à l’aide du ou des capteurs [0042] The method can include the acquisition, using the sensor (s)
d’image, pour chaque objet de la série au cours de son déplacement, d’aucune image radiographique de la région inspectée correspondant à une direction de projection ayant un angle d’ouverture avec la direction de déplacement inférieur à 10° . image, for each object in the series during its movement, no radiographic image of the inspected region corresponding to a direction of projection having an opening angle with the direction of displacement of less than 10 °.
[0043] Le procédé peut comprendre la réalisation et l’acquisition des projections radiographiques de la région inspectée d’un objet de manière que les rayons X issus du ou des foyers et atteignant les capteurs d’images ne traversent pas d’autre objet. [0043] The method may include making and acquiring X-ray projections of the inspected region of an object so that X-rays from the focal point (s) and reaching the image sensors do not pass through another object.
[0044] Le procédé peut comprendre l’acquisition, pour chaque objet de la série au cours de son déplacement et pour chaque plan de section, des images unidimensionnelles radiographiques de traitement issues d’entre trois et quarante projections radiographiques de la région à inspecter de directions de projection différentes, de préférence issues d’entre quatre et quinze projections The method may include the acquisition, for each object of the series during its movement and for each section plane, one-dimensional radiographic treatment images from between three and forty radiographic projections of the region to be inspected from different projection directions, preferably from between four and fifteen projections
radiographiques de la région à inspecter de directions de projection différentes. [0045] Dans certains modes de réalisation, les capteurs d’images peuvent faire partie d’au moins trois composants capteurs physiques qui sont chacun de type linéaire, comportant chacun un réseau linéaire d’éléments sensibles aux rayons X distribués selon une droite de support, laquelle définit avec un foyer un plan de projection contenant la direction de projection, ces capteurs d’images étant disposés de manière que : X-rays of the area to be inspected from different projection directions. In certain embodiments, the image sensors can be part of at least three physical sensor components which are each of linear type, each comprising a linear array of elements sensitive to X-rays distributed along a support line. , which defines with a focal point a projection plane containing the direction of projection, these image sensors being arranged so that:
- au moins m éléments sensibles de chacun de ces composants capteurs physiques reçoivent la projection radiographique de la région à inspecter par le faisceau de rayons X issu d’un foyer; - at least m sensitive elements of each of these physical sensor components receive the radiographic projection of the region to be inspected by the X-ray beam from a focal point;
- les plans de projection pour les différents composants capteurs physiques sont distincts entre eux et non parallèles au plan de convoyage; - the projection planes for the various physical sensor components are distinct from one another and not parallel to the conveying plane;
- on acquiert à l’aide de chacun des au moins trois composants capteurs physiques linéaires, à chaque déplacement incrémental de chaque objet selon la trajectoire, des images unidimensionnelles radiographiques de la région à inspecter selon un nombre choisi afin que pour chaque objet, l’ensemble de la région à inspecter se trouve représentée complètement dans l’ensemble des images unidimensionnelles radiographiques ; - using each of the at least three linear physical sensor components is acquired, at each incremental displacement of each object along the trajectory, one-dimensional radiographic images of the region to be inspected according to a number chosen so that for each object, the the entire region to be inspected is completely represented in the set of one-dimensional radiographic images;
- on analyse, pour chaque objet, les au moins trois ensembles d’images unidimensionnelles radiographiques de la région à inspecter. - the at least three sets of one-dimensional radiographic images of the region to be inspected are analyzed for each object.
[0046] L’invention concerne par ailleurs une installation de mesure automatique de dimensions linéaires d’au moins une région à inspecter d'objets manufacturés d’une série, l’installation comportant : [0046] The invention also relates to an installation for automatic measurement of linear dimensions of at least one region to be inspected of manufactured objects in a series, the installation comprising:
- un dispositif de transport des objets dans une direction matérialisée par un vecteur de déplacement, selon une trajectoire rectiligne dans un plan de convoyage, les objets parcourant un volume de convoyage étendu dans la direction de déplacement ; a device for transporting objects in a direction materialized by a displacement vector, along a rectilinear path in a conveying plane, the objects traversing an extended conveying volume in the direction of displacement;
- au moins un foyer d’un tube générateur de rayons X situé en dehors du volume traversé, et créant un faisceau divergent de rayons X dirigé pour traverser au moins une région à inspecter de l’objet, chaque foyer étant agencé sur une même droite de base parallèle à la direction de déplacement selon une trajectoire rectiligne ; - at least one focal point of an X-ray generator tube located outside the volume crossed, and creating a divergent beam of X-rays directed to pass through at least one region to be inspected of the object, each focal point being arranged on the same straight line base parallel to the direction of travel along a rectilinear path;
- des capteurs d’images, situés en dehors du volume de convoyage, de manière à recevoir des rayons X issus d’un foyer associé, le ou les foyers et les capteurs d’images étant disposés de manière que chaque capteur d’images reçoive la projection radiographique de la région à inspecter par les rayons issus du foyer lorsque l’objet traverse ces rayons, les directions de projection de ces projections radiographiques étant différentes entre elles ; - image sensors, located outside the conveying volume, so as to receive X-rays from an associated focus, the focus (s) and the image sensors being arranged so that each image sensor receives the radiographic projection of the region to be inspected by the rays coming from the focus when the object passes through these rays, the directions of projection of these radiographic projections being different from one another;
- un système d’acquisition relié aux capteurs d’images, de manière à acquérir pour chaque objet au cours de son déplacement, un ensemble d’images unidimensionnelles radiographiques de traitement, l’ensemble comprenant : - an acquisition system connected to the image sensors, so as to acquire for each object during its movement, a set of one-dimensional radiographic processing images, the set comprising:
des images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour un nombre de plans de section distincts contenant la droite de base ; one-dimensional processing radiographic images for a number of distinct section planes containing the base line;
pour chaque plan de section distinct, un nombre d’images unidimensionnelles radiographiques de traitement de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois directions de projection différentes dans le plan de section ; for each distinct section plane, a number of one-dimensional treatment radiographic images of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions in the section plane;
- un système informatique configuré pour : - a computer system configured for:
pour chaque plan de section distinct, déterminer une for each separate section plane, determine a
délinéation de l’objet dans le plan de section considéré, à partir des au moins trois images unidimensionnelles radiographiques de traitement. delineation of the object in the section plane considered, from at least three one-dimensional radiographic processing images.
[0047] D’autres caractéristiques d’une installation selon l’invention, qui sont [0047] Other characteristics of an installation according to the invention, which are
optionnelles mais qui peuvent être combinées entre elles, sont développées dans les paragraphes qui suivent. optional but which can be combined with each other, are developed in the following paragraphs.
[0048] L’installation peut comporter au moins deux foyers de production de rayons X, positionnés séparément en deux positions distinctes sur la même droite de base parallèle à la direction de déplacement selon la trajectoire rectiligne, et au moins trois capteurs d’images, sensibles aux rayons X et positionnés de manière que : The installation may include at least two X-ray production foci, positioned separately in two distinct positions on the same basic straight line parallel to the direction of movement along the rectilinear path, and at least three image sensors, X-ray sensitive and positioned so that:
- chaque foyer émet son faisceau à travers au moins la région à inspecter pour atteindre au moins un capteur associé ; - Each focus emits its beam through at least the region to be inspected to reach at least one associated sensor;
- chaque capteur est associé à un foyer et reçoit les rayons X issus dudit foyer après avoir traversé la région à inspecter. - Each sensor is associated with a focal point and receives the X-rays from said focal point after having passed through the region to be inspected.
[0049] L’installation peut comporter au moins un foyer duquel est issu un faisceau de rayons X divergent d’ouverture supérieure ou égale à 90° ou au moins deux foyers desquels sont issus des faisceaux de rayons X divergents dont la somme des ouvertures est supérieure ou égale à 90°. [0050] L’installation peut comporter au moins un foyer disposé dans le plan de convoyage. The installation may include at least one focus from which comes a divergent X-ray beam with an aperture greater than or equal to 90 ° or at least two foci from which originate divergent X-ray beams, the sum of the openings of which is greater than or equal to 90 °. [0050] The installation may include at least one hearth arranged in the conveying plane.
[0051] Au moins un foyer et deux capteurs d’images peuvent être disposés de At least one focus and two image sensors can be arranged in
manière que les directions de projection de la région inspectée qu’ils reçoivent possèdent entre elles un angle utile supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90° et, avantageusement supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. so that the directions of projection of the inspected region that they receive have between them a useful angle greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 ° and, advantageously greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[0052] Au moins un foyer et un capteur d’images peuvent être disposés de manière que, lorsqu’un objet traverse le champ des capteurs, la direction de projection de la région inspectée sur le capteur d’images fait un angle d’ouverture avec la direction de déplacement compris entre 10° et 60°. At least one focus and one image sensor can be arranged so that, when an object crosses the field of the sensors, the direction of projection of the region inspected on the image sensor makes an opening angle with the direction of movement between 10 ° and 60 °.
[0053] Aucun foyer d’un tube générateur de rayons X n’étant situé dans le volume traversé, et aucun capteur d’images n’étant situé dans le volume de convoyage, la direction de projection de la région inspectée sur le capteur d’images ne fait jamais un angle d’ouverture avec la direction de déplacement inférieur à 10°. No focus of an X-ray generator tube being located in the volume passed through, and no image sensor being located in the conveying volume, the direction of projection of the region inspected on the sensor d The images never make an opening angle with the direction of movement less than 10 °.
[0054] Les capteurs d’images et les foyers sont disposés de sorte que les rayons X issus du ou des foyers et atteignant les capteurs d’images et traversant la région d’un objet ne traversent pas d’autre objet à la fois. [0054] The image sensors and focal points are arranged so that x-rays from the focal point (s) and reaching the image sensors and passing through the region of one object do not pass through another object at a time.
[0055] L’installation peut comporter entre un et quatre foyers, issus d’un ou de [0055] The installation may have between one and four homes, from one or from
plusieurs tubes générateurs de rayons X. several x-ray generator tubes.
[0056] Le nombre et la disposition des capteurs d’images et des foyers associés, sont tels que, pour chaque objet de la série au cours de son déplacement, les projections radiographiques de la région à inspecter sur les capteurs d’images présentent entre trois et quarante directions de projection différentes, de préférence entre quatre et quinze directions de projection différentes. The number and arrangement of the image sensors and the associated foci are such that, for each object in the series during its movement, the radiographic projections of the region to be inspected on the image sensors present between three and forty different directions of projection, preferably between four and fifteen different directions of projection.
[0057] Les capteurs d’images peuvent faire partie de composants capteurs [0057] Image sensors can be part of sensor components
physiques de type linéaire comportant chacun un réseau linéaire d’éléments sensibles aux rayons X distribués selon une droite de support, laquelle définit avec un foyer associé un plan de projection contenant la direction de projection, ces capteurs d’images étant disposés de manière que : linear type physics each comprising a linear array of elements sensitive to X-rays distributed along a support line, which defines with an associated focus a projection plane containing the direction of projection, these image sensors being arranged so that:
- au moins m éléments sensibles de chacun de ces composants capteurs physiques reçoivent la projection radiographique de la région à inspecter par le faisceau de rayons X issu du foyer associé ; - at least m sensitive elements of each of these physical sensor components receive the radiographic projection of the region to inspect by the X-ray beam from the associated focus;
- les plans de projection pour les différents capteurs sont distincts entre eux et non parallèles au plan de convoyage. - the projection planes for the various sensors are distinct from one another and not parallel to the conveying plane.
[0058] Dans certains modes de réalisation, au moins trois capteurs d’images [0058] In some embodiments, at least three image sensors
linéaires ont leurs droites de support parallèles entre elles. linear have their support lines parallel to each other.
[0059] Dans certains modes de réalisation, au moins trois composants capteurs physiques linéaires ont leurs droites de support orthogonales au plan de convoyage. In some embodiments, at least three linear physical sensor components have their support lines orthogonal to the conveying plane.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[0060] [Fig. 1] La Figure 1 est une vue schématique de dessus montrant une [0060] [Fig. 1] Figure 1 is a schematic top view showing a
installation permettant la mesure, par rayons X, de dimensions sur des objets défilant en ligne. installation allowing the measurement, by X-rays, of dimensions on objects scrolling in line.
[0061] [Fig. 2] La Figure 2 est une vue schématique en perspective de côté [0061] [Fig. 2] Figure 2 is a schematic perspective side view
montrant une partie de l’installation permettant la mesure, par rayons X, de dimensions sur un objet. showing part of the installation allowing the measurement, by X-rays, of dimensions on an object.
[0062] [Fig. 3] La Figure 3 est une vue schématique en perspective montrant de manière plus générale une installation du type de celles des Figs. 1 et 2 [0062] [Fig. 3] Figure 3 is a schematic perspective view showing more generally an installation of the type of those of Figs. 1 and 2
[0063] [Fig. 4] La Figure 4 est une vue schématique en perspective montrant le volume traversé ou engendré par les objets au cours de leur déplacement linéaire. [0063] [Fig. 4] Figure 4 is a schematic perspective view showing the volume traversed or generated by the objects during their linear displacement.
[0064] [Fig. 5] La Figure 5 est une vue schématique de dessus montrant un [0064] [Fig. 5] Figure 5 is a schematic top view showing a
exemple de réalisation d’une installation conforme à l’invention comportant deux foyers générateurs de rayons X. example of an installation according to the invention comprising two foci that generate X-rays.
[0065] [Fig. 6] La Figure 6 est une vue schématique en élévation transversale de l’installation illustrée à la Fig. 5. [0065] [Fig. 6] Figure 6 is a schematic cross-elevation view of the installation shown in Fig. 5.
[0066] [Fig. 7] La Figure 7 est une vue schématique explicitant la définition de [0066] [Fig. 7] Figure 7 is a schematic view explaining the definition of
l’angle utile entre deux directions de projection. the useful angle between two directions of projection.
[0067] [Fig. 8] La Figure 8 est une vue schématique explicitant la définition de [0067] [Fig. 8] Figure 8 is a schematic view explaining the definition of
l’angle utile entre deux directions de projection. [0068] [Fig. 9] La Figure 9 est une vue schématique en perspective montrant un autre exemple de positionnement de capteurs d’images par rapport au the useful angle between two directions of projection. [0068] [Fig. 9] Figure 9 is a schematic perspective view showing another example of positioning of image sensors with respect to the
déplacement des objets à inspecter. moving objects to be inspected.
[0069] [Fig. 10] La Figure 10 est une vue schématique d’un autre exemple de [0069] [Fig. 10] Figure 10 is a schematic view of another example of
réalisation d’une installation conforme à l’invention, mettant en œuvre des capteurs d’images matriciels. realization of an installation according to the invention, using matrix image sensors.
[0070] [Fig. 11] La Figure 11 est une vue d’une matrice d’éléments sensibles aux rayons X sur laquelle apparaît deux zones distinctes correspondant à deux capteurs d’images matricielles. [0070] [Fig. 11] Figure 11 is a view of an array of x-ray sensitive elements showing two distinct areas corresponding to two raster image sensors.
[0071] [Fig. 12] La Figure 12 est un organigramme d’une méthode de détermination d’une délinéation dans un plan de section. [0071] [Fig. 12] Figure 12 is a flow diagram of a method for determining a delineation in a section plane.
[0072] [Fig. 13] La Figure 13 est un organigramme d’une méthode selon l’invention. [0072] [Fig. 13] Figure 13 is a flow chart of a method according to the invention.
Description des modes de réalisation Description of embodiments
[0073] En préliminaire, quelques définitions des termes utilisés dans le cadre de As a preliminary, some definitions of the terms used in the context of
l’invention sont données ci-après. the invention are given below.
[0074] Un foyer Fj d’un tube générateur de rayons X est une source de rayons X ponctuelle, de préférence un « micro foyer », de diamètre par exemple entre 0.01 mm et 1 mm, créant un faisceau divergent de rayons X. Il est possible d’utiliser tout type de source de rayons X ponctuelle ou quasi ponctuelle. A focus Fj of an X-ray generator tube is a point source of X-rays, preferably a “micro focus”, with a diameter for example between 0.01 mm and 1 mm, creating a divergent beam of X-rays. It is possible to use any type of point or near point X-ray source.
[0075] Un élément sensible d’un capteur d’images pour rayons X est un élément sensible aux rayons X, autrement dit une surface élémentaire, de dimension par exemple 0,2 x 0,2 mm ou 0,02 x 0,02 mm, convertissant les rayons X qu’elle reçoit en un signal électrique. Généralement, un élément sensible d’un capteur d’images pour rayons X comprend un scintillateur convertit les rayons X en lumière visible puis un capteur photo-électrique convertit la lumière visible en signal électrique. Des techniques de conversion directe des rayons X en signal électrique existent également. Un pixel désigne une valeur élémentaire d’un point d’une image échantillonnée, caractérisé par exemple par son niveau de gris entre 0 et une valeur maximale. Par exemple pour une image numérique 12 bits, un pixel prend des valeurs numériques entre 0 et 4 095. [0076] Un système de lecture ou d’acquisition d’images radiographiques comporte une ou plusieurs surfaces sensibles aux rayons X, c’est-à-dire des surfaces comprenant un ou plusieurs éléments sensibles convertissant les rayons X en un signal électrique pour être transmis à un système d’analyse, mis en œuvre classiquement par un ordinateur, et désigné par système informatique SI dans la suite de la description. Les signaux issus d’un ensemble d’éléments sensibles appartenant à une même zone de surface sensible, acquis par le dispositif d’acquisition et transmis ensemble au système informatique, constituent une image radiographique. Pour être analysées par le système informatique, les images radiographiques sont de préférence converties en images A sensitive element of an image sensor for X-rays is an element sensitive to X-rays, in other words an elementary surface, of dimension for example 0.2 x 0.2 mm or 0.02 x 0.02 mm, converting the x-rays it receives into an electrical signal. Typically, a sensitive element of an x-ray image sensor includes a scintillator that converts x-rays into visible light and then a photoelectric sensor converts visible light into an electrical signal. Techniques for the direct conversion of X-rays into an electrical signal also exist. A pixel designates an elementary value of a point of a sampled image, characterized for example by its gray level between 0 and a maximum value. For example, for a 12-bit digital image, a pixel takes digital values between 0 and 4095. A system for reading or acquiring radiographic images comprises one or more surfaces sensitive to X-rays, that is to say surfaces comprising one or more sensitive elements converting the X-rays into an electrical signal in order to be transmitted to an analysis system, conventionally implemented by a computer, and designated by the SI computer system in the remainder of the description. The signals originating from a set of sensitive elements belonging to the same sensitive surface zone, acquired by the acquisition device and transmitted together to the computer system, constitute a radiographic image. For analysis by the computer system, the x-ray images are preferably converted into images.
radiographiques numériques, soit au plus près de la surface sensible, par exemple dans un circuit électronique intégré à un composant capteur physique comportant la zone sensible, soit à distance, par exemple au plus près du système informatique SI, voire par le système informatique SI. digital radiographic images, either as close as possible to the sensitive surface, for example in an electronic circuit integrated into a physical sensor component comprising the sensitive area, or at a distance, for example as close as possible to the computer system SI, or even by the computer system SI.
[0077] Le système informatique SI , dont un exemple illustré de manière symbolique à la Fig. 3, peut être réalisé sous la forme d’au moins un ordinateur standard, comportant donc au moins un microprocesseur, une ou plusieurs unités de mémoire électronique et une ou plusieurs interfaces d’affichage (écran, projecteur, affichage holographique...), de saisie (clavier, souris, pavé tactile, écran tactile, ...), et / ou de communication (USB, Ethernet®, Wi-Fi®, The SI computer system, an example of which is symbolically illustrated in FIG. 3, can be produced in the form of at least one standard computer, therefore comprising at least one microprocessor, one or more electronic memory units and one or more display interfaces (screen, projector, holographic display, etc.), input (keyboard, mouse, touchpad, touch screen, etc.), and / or communication (USB, Ethernet®, Wi-Fi®,
Bluetooth®, Zigbee®, ...). Le système informatique peut comprendre un réseau informatique partageant des données avec un ou plusieurs autres ordinateurs du réseau, ou avec d’autres réseaux, par exemple par un protocole internet ou Ethernet®. En plus de son évidente liaison aux capteurs d’images, le système informatique peut être relié à des capteurs donnant des informations d’état de l’installation, et / ou à des actionneurs de l’installation (convoyeurs, éjecteurs, ...). Le système informatique peut avantageusement être relié au(x) tube(s) à rayons X, pour en acquérir des données de fonctionnement, et / ou pour en assurer le contrôle. Le système informatique met en œuvre un ou plusieurs logiciels, stockés(s) et / ou exécuté(s) en local ou à distance, y compris sur un ou plusieurs serveurs informatiques distants. Ce ou ces logiciel(s) comprennent de préférence ou un plusieurs logiciel(s) programmés pour mettre en œuvre la méthode selon l’invention. [0078] Les faisceaux de rayons X issus d’un foyer Fj traversent au moins une région inspectée, et forment sur une surface sensible, la projection radiographique de la région inspectée, qu’on appelle parfois l’image radiante et qui contient Bluetooth®, Zigbee®, ...). The computer system may include a computer network sharing data with one or more other computers in the network, or with other networks, for example by an internet or Ethernet® protocol. In addition to its obvious link to image sensors, the computer system can be linked to sensors giving information on the status of the installation, and / or to actuators of the installation (conveyors, ejectors, etc. ). The computer system can advantageously be connected to the X-ray tube (s), in order to acquire operating data therefrom, and / or to ensure control thereof. The computer system implements one or more software, stored and / or executed (s) locally or remotely, including on one or more remote computer servers. This or these software (s) preferably comprise one or more software (s) programmed to implement the method according to the invention. The X-ray beams from a focus Fj pass through at least one inspected region, and form on a sensitive surface, the radiographic projection of the inspected region, which is sometimes called the radiant image and which contains
l’information d’atténuation des rayons X par le matériau traversé. X-ray attenuation information by the material passed through.
[0079] On appelle capteur d’images Ci, Cik une zone de surface sensible aux rayons X qui reçoit la projection radiographique de la région inspectée. Un capteur d’images Ci, Cik est exposé aux rayons X issus d’un foyer Fj associé. Le capteur d’images convertit cette projection radiographique en une image radiographique de la région inspectée. An X-ray sensitive surface area which receives the radiographic projection of the inspected region is called image sensor Ci, Cik. An image sensor Ci, Cik is exposed to X-rays from an associated focus Fj. The image sensor converts this X-ray projection into an X-ray image of the area being inspected.
[0080] Lorsque la zone de surface sensible correspondant à un capteur d’images Ci contient une seule ligne d’éléments photosensibles distribués selon un segment de droite de support, l’image radiographique acquise en un temps d’intégration (aussi appelé temps d’acquisition) du capteur est linéaire, donc When the sensitive surface area corresponding to an image sensor Ci contains a single line of photosensitive elements distributed along a support line segment, the radiographic image acquired in an integration time (also called time d acquisition) of the sensor is linear, therefore
unidimensionnelle, composée d’une ligne de pixels formant un tableau de valeurs à une dimension. Le capteur d’images Cik est alors dit capteur linéaire. Une zone de surface sensible contenant une seule ligne d’éléments sensibles, qui constitue un capteur d’images linéaire, comporte donc un réseau linéaire d’éléments sensibles distribués selon un segment de droite de support. Selon cette définition, une colonne, ou une ligne, ou quelconque ensemble d’éléments sensibles alignés (y compris selon une diagonale ou autre ligne inclinée) appartenant à une surface sensible matricielle, est considérée comme un capteur d’images linéaire. Plusieurs zones de surface sensibles d’une même surface et contenant chacune une seule ligne d’éléments sensibles, les lignes des différentes zones étant différentes, constituent donc plusieurs capteurs d’images linéaire. one-dimensional, consisting of a row of pixels forming an array of one-dimensional values. The Cik image sensor is then called a linear sensor. A sensitive surface area containing a single line of sensitive elements, which constitutes a linear image sensor, therefore comprises a linear array of sensitive elements distributed along a support line segment. According to this definition, a column, or row, or any set of aligned sensitive elements (including along a diagonal or other inclined line) belonging to a matrix sensitive surface, is considered a linear image sensor. Several sensitive surface areas of the same surface and each containing a single line of sensitive elements, the lines of the different areas being different, therefore constitute several linear image sensors.
[0081] Lorsque la zone de surface sensible correspondant à un capteur d’images Ci contient une matrice bidimensionnelles d’éléments photosensibles, l’image radiographique acquise en un temps d’intégration du capteur est matricielle, donc bidimensionnelle, composée d’une matrice de pixels formant un tableau de valeurs à deux dimensions. Le capteur d’images Ci est alors dit capteur bidimensionnel ou capteur matriciel. [0082] Lorsque la zone de surface sensible correspondant à un capteur d’images Cik contient un seul élément photosensible, l’image radiographique acquise en un temps d’intégration du capteur est dite ponctuelle, composée d’un pixel ayant une unique valeur, Le capteur d’images Cik est alors dit capteur ponctuel. When the sensitive surface area corresponding to an image sensor Ci contains a two-dimensional matrix of photosensitive elements, the radiographic image acquired in an integration time of the sensor is matrix, therefore two-dimensional, composed of a matrix of pixels forming an array of two-dimensional values. The image sensor Ci is then called a two-dimensional sensor or a matrix sensor. When the sensitive surface area corresponding to a Cik image sensor contains a single photosensitive element, the radiographic image acquired in an integration time of the sensor is said to be point, composed of a pixel having a single value, The Cik image sensor is then called a point sensor.
[0083] Dans le cadre de la présente invention un capteur d’images Ci, Cik peut In the context of the present invention, an image sensor Ci, Cik can
correspondre à un composant capteur physique CC1 , CC2,..., CCnmax, à une partie d’un composant capteur physique CC1, CC2,..., CCnmax, ou à correspond to a physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax, to a part of a physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax, or to
l’assemblage de plusieurs composants capteurs physiques ou parties de composants capteurs physiques. Un composant capteur physique est un composant comportant un ou plusieurs éléments sensibles, solidaires s’ils sont plusieurs, et comportant, pour tous ses éléments sensibles, une interface de connexion commune avec un système informatique. L’interface de connexion commune peut être analogique ou numérique. L’interface de connexion commune fait généralement partie d’un circuit électronique intégré du composant capteur physique. Dans un composant capteur physique CC1 , CC2,..., CCnmax comportant plusieurs éléments sensibles Cik, les éléments sensibles sont agencés selon une ligne ou selon une surface fixe, non modifiable, généralement plane, mais parfois courbe. Lorsque le composant capteur physique CC1 , CC2,..., CCnmax contient une ligne d’éléments photosensibles, il est dit linéaire. Lorsque le composant capteur physique contient une matrice bidimensionnelle d’éléments photosensibles, il est dit bidimensionnel ou matriciel. Lorsque le composant capteur physique contient un unique élément photosensible, il est dit ponctuel. the assembly of several physical sensor components or parts of physical sensor components. A physical sensor component is a component comprising one or more sensitive elements, integral if there are several, and comprising, for all of its sensitive elements, a common connection interface with a computer system. The common connection interface can be analog or digital. The common connection interface is usually part of an integrated electronic circuit of the physical sensor component. In a physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax comprising several sensitive elements Cik, the sensitive elements are arranged along a line or along a fixed surface, not modifiable, generally flat, but sometimes curved. When the physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax contains a line of photosensitive elements, it is said to be linear. When the physical sensor component contains a two-dimensional matrix of photosensitive elements, it is said to be two-dimensional or matrix. When the physical sensor component contains a single photosensitive element, it is said to be point.
[0084] Dans le cadre de la présente invention, on comprend donc qu’un capteur d’image Ci, Cik est un ensemble d’un ou plusieurs éléments sensibles Cik convertissant les rayons X en un signal électrique, les éléments sensibles étant des éléments physiques. Cet ensemble d’éléments sensibles physiques peut correspondre à un composant capteur physique CC1 , CC2,..., CCnmax, ou pas. In the context of the present invention, it is therefore understood that an image sensor Ci, Cik is a set of one or more sensitive elements Cik converting the X-rays into an electrical signal, the sensitive elements being elements physical. This set of physical sensitive elements can correspond to a physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax, or not.
[0085] Dans l’invention, on pourra distinguer les images radiographiques acquises par un composant capteur physique CC1 , CC2,..., CCnmax, et les images radiographiques de traitement utilisées par le système informatique pour le calcul des délinéations, lesquelles peuvent correspondre à une image radiographique acquise par un composant capteur physique, à une partie d’une image radiographique acquise par un composant capteur physique, ou à l’assemblage de plusieurs images ou parties d’images radiographiques acquises par un ou plusieurs composants capteurs physiques. Notamment, une image In the invention, it is possible to distinguish the radiographic images acquired by a physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax, and the processing radiographic images used by the computer system for the calculation of the delineations, which may correspond to a radiographic image acquired by a physical sensor component, to a part of an image radiographic image acquired by a physical sensor component, or to the assembly of several images or parts of radiographic images acquired by one or more physical sensor components. In particular, an image
unidimensionnelle radiographique de traitement d’un objet peut être formée par échantillonnage d’une image ponctuelle acquise à l’aide d’un élément sensible Cik donné, unique, pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et l’élément sensible, au cours de son déplacement. Cet élément sensible Cik peut correspondre à un composant capteur physique ponctuel, ou appartenir à un composant capteur physique linéaire ou à un composant capteur physique bidimensionnel ou matriciel. De même, une image bidimensionnelle radiographique de traitement d’un objet peut être formée par échantillonnage d’une image linéaire acquise à l’aide d’un capteur d’images linéaire Cik, pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et le capteur linéaire, au cours de son déplacement. Ce capteur d’images linéaire Cik peut correspondre à un composant capteur physique linéaire ou appartenir à un composant capteur physique bidimensionnel ou matriciel. Une image formée par échantillonnage correspond à la juxtaposition de plusieurs images acquises successivement dans le temps, Pour une image radiographique, la direction de projection Dji, Djik est la direction orientée ou le vecteur, partant du foyer Fj pour passer par le centre du capteur d’images Ci, Cik mis en œuvre pour acquérir l’image, c’est à dire par le centre d’une zone sensible aux rayons X qui reçoit la projection radiographique de la région inspectée au moment de l’acquisition durant le déplacement de l’objet entre le foyer et le capteur d’images. Pour un couple capteur d’images- foyer associé, la direction de projection est le vecteur issu du foyer atteignant le milieu du capteur d’images. Le positionnement des capteurs d’images est tel que la surface sensible n’est pas parallèle à la direction de projection. Il peut être avantageux dans certains cas que la surface sensible du capteur d’images soit orthogonale à la direction de projection définie avec le foyer associé. Mais ce n’est pas obligatoire, par exemple si une surface sensible d’un même composant capteur physique contient plusieurs zones sensibles formant chacune un capteur d’images et qui coopèrent pour chaque prise d’image, chacune avec un foyer différent, donc selon des directions de projection différentes. [0086] Pour une image unidimensionnelle radiographique de traitement d’un objet qui serait formée par échantillonnage d’une image ponctuelle acquise à l’aide d’un élément sensible Cik pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et l’élément sensible, au cours de son déplacement, la direction de projection Djik correspond donc à la direction orientée partant du foyer Fj pour passer par le centre de l’élément sensible mis en œuvre. One-dimensional radiographic processing of an object can be formed by sampling a point image acquired using a single, given Cik sensitive element, for a scanning time corresponding to the duration of the object's movement between the focus and the sensitive element, during its movement. This sensitive element Cik can correspond to a point physical sensor component, or belong to a linear physical sensor component or to a two-dimensional or matrix physical sensor component. Likewise, a two-dimensional processing radiographic image of an object can be formed by sampling a linear image acquired using a linear image sensor Cik, for a scanning period corresponding to the duration of the displacement of the object. the object between the focal point and the linear sensor, during its movement. This linear image sensor Cik can correspond to a linear physical sensor component or belong to a two-dimensional or matrix physical sensor component. An image formed by sampling corresponds to the juxtaposition of several images acquired successively in time, For a radiographic image, the direction of projection Dji, Djik is the oriented direction or the vector, starting from the focus Fj to pass through the center of the sensor d 'Ci, Cik images implemented to acquire the image, i.e. through the center of an X-ray sensitive area which receives the radiographic projection of the region inspected at the time of acquisition during the movement of the object between the focus and the image sensor. For an associated image sensor-focal point pair, the projection direction is the vector from the focal point reaching the middle of the image sensor. The positioning of the image sensors is such that the sensitive surface is not parallel to the direction of projection. It may be advantageous in certain cases for the sensitive surface of the image sensor to be orthogonal to the direction of projection defined with the associated focus. But this is not compulsory, for example if a sensitive surface of the same physical sensor component contains several sensitive zones each forming an image sensor and which cooperate for each image capture, each with a different focus, therefore according to different directions of projection. For a one-dimensional radiographic processing image of an object which would be formed by sampling a point image acquired using a sensitive element Cik for a scanning period corresponding to the duration of the movement of the object between the focus and the sensitive element, during its movement, the direction of projection Djik therefore corresponds to the direction oriented starting from the focus Fj to pass through the center of the sensitive element used.
[0087] Pour une image unidimensionnelle radiographique de traitement d’un objet, acquise à l’aide d’un capteur d’images linéaire Cik pendant un unique temps d’intégration du capteur, la direction de projection correspond donc à la direction orientée partant du foyer Fj pour passer par le centre du capteur d’images linéaire Cik mis en œuvre. La direction de projection Djik associée à l’image radiographique linéaire de traitement obtenue est donc la direction partant du foyer et passant par le milieu du segment de droite de support du capteur d’images linéaire Cik, à l’instant de l’acquisition de l’image correspondant au temps d’intégration de ce capteur d’images linéaire Cik. For a one-dimensional radiographic processing image of an object, acquired using a linear image sensor Cik during a single integration time of the sensor, the projection direction therefore corresponds to the oriented direction starting from of the focus Fj to pass through the center of the linear image sensor Cik implemented. The direction of projection Djik associated with the linear radiographic processing image obtained is therefore the direction starting from the focus and passing through the middle of the line segment supporting the linear image sensor Cik, at the time of acquisition of the image corresponding to the integration time of this linear image sensor Cik.
[0088] Pour une image bidimensionnelle radiographique de traitement d’un objet formée par échantillonnage d’une image linéaire, l’image linéaire étant acquise à l’aide d’un capteur d’images linéaire CCi pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et le capteur d’image linéaire, au cours de son déplacement, la direction de projection Dji correspond donc à la direction orientée partant du foyer Fj pour passer par le centre du capteur d’images linéaire mis en œuvre. For a two-dimensional radiographic processing image of an object formed by sampling a linear image, the linear image being acquired using a linear image sensor CCi for a scanning period corresponding to the duration of the movement of the object between the focal point and the linear image sensor, during its movement, the projection direction Dji therefore corresponds to the direction oriented starting from the focal point Fj to pass through the center of the linear image sensor implemented.
[0089] Pour une image bidimensionnelle radiographique d’un objet, acquise à l’aide d’un capteur d’images bidimensionnel Ci, CCi pendant un unique temps d’intégration du capteur, la direction de projection Dji correspond donc à la direction orientée partant du foyer Fj pour passer par le centre du capteur d’images bidimensionnel mis en œuvre. For a two-dimensional radiographic image of an object, acquired using a two-dimensional image sensor Ci, CCi during a single integration time of the sensor, the projection direction Dji therefore corresponds to the oriented direction starting from the focus Fj to pass through the center of the two-dimensional image sensor implemented.
[0090] Les directions de projection Dji, Djik de projections radiographiques sont considérées comme étant différentes si les directions de projection Dji, Djik prises deux à deux font entre elles un angle minimum au moins égal à 3 degrés d’angle, de préférence au moins égal à 5 degrés d’angle. [0091] Une zone de surface sensible qui contient une matrice d’éléments sensibles constitue un capteur d’images matriciel ou bidimensionnel, qui comporte un réseau matriciel d’éléments sensibles aux rayons X, distribués selon une matrice. Comme illustré à la Fig. 10, selon cette définition, une zone de surface sensible matricielle C1 , C1’, qui appartient à une plus grande surface sensible Ss, est aussi un capteur d’images matriciel. Dans cet exemple de la Fig. 10, la surface sensible Ss correspond à la surface sensible d’un composant capteur physique CC1 matriciel. Plusieurs zones de surface sensible matricielles C1 , C1’ d’une même surface peuvent, dans certains cas, être traitées séparément par le dispositif d’acquisition. Dans tous les cas, elles constituent donc plusieurs capteurs d’images matriciels fournissant des images radiographiques matricielles différentes respectivement M1 , M1’ (Fig. 12). La direction D11 , D11’ de projection associée à l’image radiographique matricielle respectivement M1 , M1’ est la direction partant du foyer F1 et passant par le milieu de la zone C1 , C1’ de surface sensible matricielle, à l’instant de l’acquisition de l’image. Il est possible donc que les capteurs d’images C1 , C1’ soient des régions non disjointes, éventuellement activées successivement dans le temps. The directions of projection Dji, Djik of radiographic projections are considered to be different if the directions of projection Dji, Djik taken in pairs form between them a minimum angle at least equal to 3 degrees of angle, preferably at least equal to 5 degrees of angle. A sensitive surface area which contains a matrix of sensitive elements constitutes a matrix or two-dimensional image sensor, which comprises a matrix network of elements sensitive to X-rays, distributed in a matrix. As shown in Fig. 10, according to this definition, an area of matrix sensitive surface C1, C1 ′, which belongs to a larger sensitive surface Ss, is also a matrix image sensor. In this example of FIG. 10, the sensitive surface Ss corresponds to the sensitive surface of a physical sensor component CC1 matrix. Several matrix sensitive surface areas C1, C1 ′ of the same surface can, in certain cases, be treated separately by the acquisition device. In all cases, they therefore constitute several matrix image sensors providing different matrix radiographic images, respectively M1, M1 ′ (FIG. 12). The direction D11, D11 'of projection associated with the matrix radiographic image respectively M1, M1' is the direction starting from the focus F1 and passing through the middle of the zone C1, C1 'of the matrix sensitive surface, at the instant of l image acquisition. It is therefore possible that the image sensors C1, C1 ′ are non-disjoint regions, possibly activated successively over time.
[0092] Bien entendu, l’homme du métier peut utiliser une technologie de composant capteur physique matriciel basé sur un amplificateur de brillance ou bien une «caméra à reprise d’écran » dans laquelle une plaque de scintillateur reçoit l’image radiante, la convertit en lumière visible, l’image visible à l’arrière du scintillateur étant photographiée par une caméra sensible dans le domaine d’émission du scintillateur, généralement le domaine visible, et munie si besoin d’un objectif. Of course, those skilled in the art can use a matrix physical sensor component technology based on an image intensifier or else a "screen capture camera" in which a scintillator plate receives the radiant image, the converts into visible light, the visible image at the rear of the scintillator being photographed by a camera sensitive in the emission domain of the scintillator, generally the visible domain, and provided if necessary with a lens.
[0093] L’invention s’applique à des séries d’objets manufacturés composés d'un ou plusieurs matériau(x), tels que des objets obtenus par usinage, moulage, soufflage, frittage, injection, extrusion, ou assemblage d’objets obtenus par ces types de procédés, chacun des dits objets étant constitué d’une ou plusieurs parties distinctes, le nombre de parties étant connu et chaque partie étant constituée d’un matériau dont le coefficient d'atténuation m est connu et uniforme, c’est-à-dire ayant la même valeur en tout point de la partie considérée d’une région à inspecter de l’objet et de préférence constant dans le temps et identique pour les objets de la série. [0094] Dans certains modes de réalisation, par exemple des pièces mécaniques de fonderie d'acier ou d'aluminium, des bouteilles en verre, des emballages en plastique, il peut s’agir d’objets dit mono-matériau. Dans ce cas, le coefficient d'atténuation m est connu et uniforme, c’est-à-dire ayant la même valeur en tout point d’une région à inspecter de l’objet. Toutefois l’invention peut être mise en œuvre pour des objets multi-matériaux. Dans certains cas, les différents matériaux ont un coefficient d’atténuation égal, si bien que la subdivision de l’objet en différentes parties peut être ignorée et l’objet peut être considéré comme s’il était un objet mono-matériau, pourvu que le coefficient d'atténuation soit uniforme, au sens d’uniforme sur l’ensemble de la région inspectée. The invention applies to series of manufactured objects composed of one or more material (s), such as objects obtained by machining, molding, blow molding, sintering, injection, extrusion, or assembly of objects. obtained by these types of processes, each of said objects consisting of one or more distinct parts, the number of parts being known and each part being made of a material whose attenuation coefficient m is known and uniform, c ' that is to say having the same value at all points of the part considered of a region to be inspected of the object and preferably constant over time and identical for the objects of the series. In certain embodiments, for example mechanical parts of steel or aluminum foundry, glass bottles, plastic packaging, it may be so-called mono-material objects. In this case, the attenuation coefficient m is known and uniform, that is to say having the same value at any point of a region to be inspected of the object. However, the invention can be implemented for multi-material objects. In some cases, the different materials have an equal attenuation coefficient, so the subdivision of the object into different parts can be ignored and the object can be considered as if it were a mono-material object, provided that the attenuation coefficient is uniform, in the sense of uniform over the whole of the inspected region.
[0095] Toutefois, l’invention peut aussi être mise en œuvre pour la mesure de However, the invention can also be implemented for the measurement of
dimensions linéaires pour des objets multi-matériaux. Un tel objet est donc considéré comme constitué d’un assemblage de volumes homogènes en composition, chaque volume homogène en composition étant considéré comme une partie de l’objet. Ces volumes, ou parties de l’objet, sont délimités par des surfaces fermées. Pour l’invention, il sera considéré que le nombre de ces parties est connu, au moins pour la région à inspecter de l’objet. Ce nombre est dénombrable pour la région inspectée, de préférence peu élevé, par exemple inférieur à 50, de préférence inférieur à 20, plus préférentiellement inférieur à 10, ceci afin de limiter l’importance des calculs et de préserver la convergence en cas d’utilisation d’une méthode d’ajustement itérative. linear dimensions for multi-material objects. Such an object is therefore considered to consist of an assembly of volumes that are homogeneous in composition, each volume that is homogeneous in composition being considered as part of the object. These volumes, or parts of the object, are delimited by closed surfaces. For the invention, it will be considered that the number of such parts is known, at least for the region to be inspected of the object. This number can be counted for the inspected region, preferably low, for example less than 50, preferably less than 20, more preferably less than 10, in order to limit the importance of the calculations and to preserve convergence in the event of use of an iterative adjustment method.
[0096] De préférence, la topologie de ces parties de l’objet est connue, à savoir en particulier les dispositions relatives de connexité (existence de surface Preferably, the topology of these parts of the object is known, namely in particular the relative arrangements for connectivity (existence of surface
communes, situations d’inclusion ou d’exclusion des différentes parties entre elles, juxtapositions et positions relatives, existence de surface communes, etc...). Ceci revient à dire que l’on peut considérer qu’un rayon X traversant l’objet a traversé un nombre fini de volumes présentant des coefficients d’atténuation différents mais connus, donc que le trajet est décomposable en segments, chaque segment joignant deux points appartenant à des surfaces frontières d’une partie de l’objet, en parcourant une région d’atténuation constante, même si la longueur de ces segments n’est pas connue a priori. common, situations of inclusion or exclusion of the different parts between them, juxtapositions and relative positions, existence of common surfaces, etc ...). This amounts to saying that we can consider that an X-ray passing through the object has crossed a finite number of volumes presenting different but known attenuation coefficients, therefore that the path can be broken down into segments, each segment joining two points belonging to boundary surfaces of part of the object, traversing a region of constant attenuation, even if the length of these segments is not known a priori.
L'atténuation de chaque rayon X ne dépend que de la longueur des segments successifs traversés et de l’atténuation pour chaque segment. En conséquence, l’information de chaque point d’image radiographique est reliée directement aux dimensions réelles de la région inspectée dont la structure est connue. Par ailleurs, la géométrie de l’objet, et notamment la géométrie de ses différentes parties, peut être décrite informatiquement a priori (avant la mesure) par une représentation constituée d’un ensemble de surfaces fermées, que l’on peut appeler surfaces frontières de l’objet. Les surfaces frontières d’un objet sont les surfaces d’interface. On peut ainsi avoir une ou plusieurs surfaces frontières externes de l’objet, qui sont chacune une interface entre l’air environnant et le matériau d’une partie de l’objet. On peut aussi avoir une ou plusieurs surfaces frontières internes de l’objet, qui sont chacune une interface entre les deux matériaux de deux parties juxtaposées de l’objet. Dans le cas d’un objet creux comportant une cavité intérieure délimitée par une surface intérieure de l’objet, la surface intérieure est une surface frontière externe de l’objet car elle est l’interface entre le matériau de l’objet et l’air environnant, même dans le cas d’une cavité fermée dans laquelle l’air environnant serait emprisonné. The attenuation of each X-ray depends only on the length of the successive segments traversed and the attenuation for each segment. Consequently, the information of each x-ray image point is directly related to the actual dimensions of the inspected region whose structure is known. Moreover, the geometry of the object, and in particular the geometry of its different parts, can be described by computer a priori (before the measurement) by a representation made up of a set of closed surfaces, which can be called boundary surfaces. of the object. The boundary surfaces of an object are the interface surfaces. It is thus possible to have one or more external boundary surfaces of the object, which are each an interface between the surrounding air and the material of part of the object. It is also possible to have one or more internal boundary surfaces of the object, which are each an interface between the two materials of two juxtaposed parts of the object. In the case of a hollow object comprising an interior cavity delimited by an interior surface of the object, the interior surface is an exterior boundary surface of the object because it is the interface between the material of the object and the surrounding air, even in the case of a closed cavity in which the surrounding air would be trapped.
[0097] Il est à noter que le coefficient d’atténuation m d’un matériau est en toute It should be noted that the attenuation coefficient m of a material is in all
rigueur une propriété spectrale m(l) selon la longueur d’onde l ou l’énergie des rayons X. Cette caractéristique n’est pas nécessairement prise en compte dans la mesure où la source de rayons X ayant une composition spectrale émise propre, il est possible de considérer que l’atténuation m est une caractéristique du matériau pour le spectre de la source choisie. L’homme du métier saura par ailleurs réaliser l’invention en utilisant toute méthode de prise en compte de l’atténuation spectrale ou de durcissement des faisceaux. rigor a spectral property m (l) according to the wavelength l or the energy of the X-rays. This characteristic is not necessarily taken into account insofar as the source of X-rays having a specific emitted spectral composition, it It is possible to consider that the attenuation m is a characteristic of the material for the spectrum of the chosen source. A person skilled in the art will also know how to carry out the invention using any method of taking into account the spectral attenuation or the hardening of the beams.
[0098] Bien entendu, des variations locales et/ou temporelles du coefficient Of course, local and / or temporal variations of the coefficient
d'atténuation m de faible amplitude n’empêchent pas la mise en œuvre du procédé, mais pourraient éventuellement, selon leur amplitude, causer des pertes légères ou sensibles de précision dans les mesures réalisées par l’installation. On considère donc que de telles variations, faibles, dues par exemple à des variations de composition des objets, des variations dans des paramètres du procédé de fabrication, des modifications des conditions environnementales, ou encore des changements dans le fonctionnement des sources de rayons X, sont possibles tout en considérant comme vérifiées l’unicité et la constance de l’atténuation du matériau dans chaque partie de l’objet. En revanche, l’invention ne s’applique pas à des parties hétérogènes d’objets telles que des conglomérats de granulométrie grossière, des mortiers avec galets dès lors que les grains hétérogènes et atténuations sont plus gros que la résolution des images. L’invention ne s’applique pas à des contrôles d’objets de forme et contenu inconnus à l’avance, comme des bagages. Pour les mêmes raisons, l’invention ne s’applique pas à l’imagerie médicale ou biologique en générale, sauf pour des objets répondant aux critères. m low amplitude attenuation does not prevent the implementation of the method, but could possibly, depending on their amplitude, cause slight or significant losses of precision in the measurements carried out by the installation. It is therefore considered that such small variations, due for example to variations in the composition of objects, variations in parameters of the manufacturing process, modifications of environmental conditions, or even changes in the operation of X-ray sources, are possible while considering as verified the uniqueness and the constancy of the attenuation of the material in each part of the object. In On the other hand, the invention does not apply to heterogeneous parts of objects such as conglomerates of coarse grain size, mortars with rollers since the heterogeneous grains and attenuations are larger than the resolution of the images. The invention does not apply to checks of objects of shape and content unknown in advance, such as baggage. For the same reasons, the invention does not apply to medical or biological imaging in general, except for objects meeting the criteria.
[0099] L’atténuation de l’air peut être considérée négligeable devant celle du ou des matériau(x). Dans ce cas, l’atténuation d’un faisceau de rayons X traversant l’objet ne dépendra que, d’une part, de ladite atténuation uniforme pour le spectre de rayons X émis, et, d’autre part, de l’épaisseur cumulée de matériau traversée. Alternativement, il est considéré que l’épaisseur d’air traversé est grande et uniforme pour tous les rayons, elle peut donc être considérée comme connue. L’atténuation due à l’air peut être soustraite de l’atténuation totale mesurée. The attenuation of the air can be considered negligible compared to that of the material (s). In this case, the attenuation of an X-ray beam passing through the object will depend only, on the one hand, on said uniform attenuation for the spectrum of X-rays emitted, and, on the other hand, on the thickness cumulative amount of material traversed. Alternatively, it is considered that the thickness of the air passed through is large and uniform for all radii, so it can be considered to be known. The attenuation due to air can be subtracted from the total measured attenuation.
Ainsi, on peut par exemple considérer que le niveau de gris dans chaque image radiographique, éventuellement corrigé, dépend uniquement et directement de l'épaisseur de matériau traversée cumulée totale. Il est alors possible de déterminer avec précision des surfaces frontières qui sont les transitions entre l'air et la matière. Thus, it can for example be considered that the gray level in each radiographic image, possibly corrected, depends solely and directly on the total cumulative thickness of material traversed. It is then possible to determine with precision boundary surfaces which are the transitions between air and matter.
[0100] L’analyse numérique des images radiographiques d’un objet permet donc de connaître la position relative dans l’espace d’un certain nombre de points des surfaces frontières de l’objet. [0100] The digital analysis of the radiographic images of an object therefore makes it possible to know the relative position in space of a certain number of points of the boundary surfaces of the object.
[0101] L’analyse numérique des images radiographiques de chaque objet permet éventuellement de construire un modèle géométrique numérique tridimensionnel de chaque objet, désigné par modèle géométrique numérique dans la suite de la description. Eventuellement, ce modèle géométrique numérique peut être simplement un empilement de modèles géométriques numériques [0101] The digital analysis of the radiographic images of each object possibly makes it possible to construct a three-dimensional digital geometric model of each object, referred to as a digital geometric model in the remainder of the description. Optionally, this digital geometric model can simply be a stack of digital geometric models.
bidimensionnels. La réalisation d’un modèle géométrique numérique est la façon - en termes mathématique, graphique et de structure de données - dont des objets tridimensionnels sont représentés et manipulés sous forme numérique dans une mémoire d’un système informatique. Il est à considérer que l’invention, dans certains de ces modes de réalisation, permet de déterminer autant de modèles géométriques numériques tridimensionnels qu’il y a d’objets radiographiés, et qu’il peut y avoir autant d’objets radiographiés que le nombre d’objets qui défilent sur le système de transport. En effet, une caractéristique de l’invention est qu’elle permet, si nécessaire, d’effectuer une mesure sur chacun des objets circulant dans l’installation, y compris à haute cadence. two-dimensional. Making a digital geometric model is how - in mathematical, graphical and data structure terms - three-dimensional objects are represented and manipulated in digital form in a memory of a computer system. It should be considered that the invention, in some of these embodiments, makes it possible to determine as many three-dimensional digital geometric models as there are objects x-rayed, and that there can be as many objects x-rayed as the number of objects passing on the transport system. Indeed, a characteristic of the invention is that it makes it possible, if necessary, to carry out a measurement on each of the objects circulating in the installation, including at high speed.
[0102] Il est possible d’obtenir un modèle surfacique directement à partir des images radiographiques c’est-à-dire sans passer par le calcul d’un modèle volumique. [0102] It is possible to obtain a surface model directly from the radiographic images, that is to say without going through the calculation of a volume model.
[0103] Dans les modélisations surfaciques, un objet est défini par au moins une In surface modelings, an object is defined by at least one
surface tridimensionnelle, notamment une surface tridimensionnelle orientée fermée, correspondant à la surface frontière externe entre la matière de l’objet et l’environnement extérieur (généralement l’air), ce qui permet d’appréhender les notions d’intérieur et d’extérieur de l’objet. Différentes modélisations sont possibles pour de telles surfaces : surfaces implicites, surfaces paramétrées (parties de plan, B-spline, NURBS, ...), éventuellement limitées par un réseau de courbes. Une modélisation simple est le maillage triangulaire, pouvant être vu comme surface limite d’un volume formé de tétraèdres. three-dimensional surface, in particular a closed oriented three-dimensional surface, corresponding to the external boundary surface between the material of the object and the external environment (generally air), which makes it possible to understand the concepts of interior and exterior of the object. Different modelizations are possible for such surfaces: implicit surfaces, parameterized surfaces (parts of plan, B-spline, NURBS, ...), possibly limited by a network of curves. A simple model is the triangular mesh, which can be seen as the boundary surface of a volume formed by tetrahedra.
[0104] Une section d’un objet tridimensionnel, c’est-à-dire l’intersection de l’objet avec un plan de section, permet de définir une délinéation de l’objet dans le plan de section. La section des surfaces tridimensionnelles de l’objet, donc de ses surfaces frontières, déterminent une ou plusieurs courbes bidimensionnelles dans le plan de section qui, considérées ensembles, forment la délinéation de l’objet dans le plan de section. La connaissance de ces courbes [0104] A section of a three-dimensional object, that is to say the intersection of the object with a section plane, makes it possible to define a delineation of the object in the section plane. The section of the three-dimensional surfaces of the object, therefore of its boundary surfaces, determine one or more two-dimensional curves in the section plane which, taken together, form the delineation of the object in the section plane. Knowledge of these curves
bidimensionnelles dans une succession de plans de coupe permet la two-dimensional in a succession of section planes allows the
reconstruction des surfaces tridimensionnelles, avec une précision qui dépend bien entendu du nombre de plans de section. reconstruction of three-dimensional surfaces, with a precision which obviously depends on the number of section planes.
[0105] Afin d’opérer des mesures de dimensions linéaires telles que des longueurs, il existe plusieurs approches. [0105] In order to make measurements of linear dimensions such as lengths, there are several approaches.
[0106] Dans une méthode, dite surfacique, il est possible de calculer un segment dont les extrémités sont les intersections d’une droite avec la surface frontière matière/air d’un modèle surfacique. Enfin, une méthode mixte consiste à transformer le modèle volumique en modèle surfacique, puis à appliquer la deuxième méthode. [0107] Une troisième méthode consiste à déterminer, dans un plan de coupe, la distance entre deux points d’une ou de deux courbes bidimensionnelles, toute courbe étant une frontière entre la matière et l’air. In a so-called surface method, it is possible to calculate a segment whose ends are the intersections of a straight line with the material / air boundary surface of a surface model. Finally, a mixed method consists in transforming the solid model into a surface model, then in applying the second method. A third method consists in determining, in a section plane, the distance between two points of one or two two-dimensional curves, any curve being a border between the material and the air.
[0108] Un point tridimensionnel est un point dont sont connues les coordonnées A three-dimensional point is a point whose coordinates are known.
dans l’espace tridimensionnel, dans un repère quelconque. in three-dimensional space, in any frame of reference.
[0109] Ces trois méthodes précédentes sont des exemples de détermination d’une distance entre deux points tridimensionnels, pour déterminer une mesure de dimension linéaire. [0109] These three previous methods are examples of determining a distance between two three-dimensional points, to determine a measure of linear dimension.
[0110] Un objectif de l’invention est de réaliser des mesures plus complètes que [0110] An objective of the invention is to achieve more comprehensive measurements than
celles rendues possibles par de simples images radiographiques those made possible by simple radiographic images
bidimensionnelles. En effet, il est aisé à l’aide d’un capteur d’images matricielles d’obtenir une image radiographique bidimensionnelle correspondant à une projection de la région inspectée et de mesurer des dimensions dans un plan orthogonal à la direction de projection dit « plan projeté ». De même, il est aisé à l’aide d’un capteur d’images linéaires d’obtenir une image radiographique bidimensionnelle correspondant à une projection de la région inspectée obtenue par juxtaposition des lignes d’image successives acquises durant le déplacement dans la direction de déplacement, et de mesurer des dimensions dans un plan projeté, qui est parallèle à la direction de déplacement. En revanche, selon l’invention, on peut mesurer des dimensions linéaires selon des directions qui ne sont ni contenues dans les plans projetés, ni parallèles aux plans projetés. Le procédé selon l’invention peut en effet comporter, lors du traitement d’une combinaison des images radiographiques selon au moins trois directions de projection différentes, la reconstruction et la mesure des dimensions selon pratiquement toutes les directions. Ceci est possible par toute méthode two-dimensional. In fact, it is easy, using a matrix image sensor, to obtain a two-dimensional radiographic image corresponding to a projection of the inspected region and to measure dimensions in a plane orthogonal to the direction of projection called "plane. projected ”. Likewise, it is easy with the aid of a linear image sensor to obtain a two-dimensional radiographic image corresponding to a projection of the inspected region obtained by juxtaposition of the successive image lines acquired during the displacement in the direction of. displacement, and measure dimensions in a projected plane, which is parallel to the direction of displacement. On the other hand, according to the invention, linear dimensions can be measured in directions that are neither contained in the projected planes, nor parallel to the projected planes. The method according to the invention may in fact include, during the processing of a combination of the radiographic images in at least three different projection directions, the reconstruction and measurement of the dimensions in virtually all directions. This is possible by any method
permettant la détermination de points tridimensionnels dans l’espace appartenant à une surface frontière incluse dans la région à inspecter de l’objet. La allowing the determination of three-dimensional points in space belonging to a boundary surface included in the region to be inspected of the object. The
reconstruction d’un modèle tridimensionnel de la région à inspecter, de type surfacique ou volumique ou à base de plans de coupe, est une méthode possible. En effet, on peut, indirectement, à partir d’un modèle volumique tridimensionnel de la région à inspecter, et préférentiellement à partir un modèle surfacique tridimensionnel de la région à inspecter, éventuellement en One possible method is reconstruction of a three-dimensional model of the region to be inspected, of a surface or volume type or based on section planes. In fact, it is possible, indirectly, from a three-dimensional volume model of the region to be inspected, and preferably from a three-dimensional surface model of the region to be inspected, possibly by
déterminant des coupes du modèles tridimensionnel de la région, déterminer au moins deux points tridimensionnels, voire de préférence des nuages de points tridimensionnels, répartis selon des directions non mesurables à partir des seules les images radiographiques bidimensionnelles. determining sections of the three-dimensional models of the region, determining at at least two three-dimensional points, or even preferably clouds of three-dimensional points, distributed in directions that cannot be measured from the two-dimensional radiographic images alone.
[0111] Un modèle géométrique numérique est donc composé d’éléments [0111] A digital geometric model is therefore composed of elements
géométriques tels que points, segments, courbes, surfaces, calculés à partir des projections radiographiques, en considérant pour calculer chaque élément, l’atténuation d’au moins certains rayons X ayant traversés ce point sur l’objet réel, dans le but que le modèle géométrique numérique soit une représentation fidèle de la géométrie de l’objet réel, incluant des déformations par rapport à un objet idéal. Autrement dit, les coordonnées des éléments géométriques sont déterminées en considérant que lesdites coordonnées ont modifié les projections radiographiques, même lorsque ces éléments géométriques ne sont geometric shapes such as points, segments, curves, surfaces, calculated from radiographic projections, considering in order to calculate each element, the attenuation of at least some X-rays having passed through this point on the real object, with the aim that the digital geometric model is a faithful representation of the geometry of the real object, including deformations compared to an ideal object. In other words, the coordinates of the geometric elements are determined by considering that said coordinates have modified the radiographic projections, even when these geometric elements are not.
distinguables dans aucune des projections radiographiques 2D. Les mesures de dimensions sur le modèle géométrique numérique donnent donc des distinguishable in any of the 2D radiographic projections. The measurements of dimensions on the digital geometric model therefore give
informations sur les dimensions de chaque objet modélisé, à partir d’éléments géométriques non distinguables dans aucune des projections radiographiques. information on the dimensions of each modeled object, from geometric elements not distinguishable in any of the radiographic projections.
[0112] En conséquence, un avantage du procédé selon l’invention est qu’il permet de déterminer, pour chaque objet, un modèle géométrique numérique constitué d’au moins deux points tridimensionnels, chacun de ces deux points appartenant à une surface frontière de la région à inspecter et ce même si ces deux points ne sont pas situés dans un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik, ni dans un plan parallèle à la direction de déplacement. [0112] Consequently, an advantage of the method according to the invention is that it makes it possible to determine, for each object, a digital geometric model consisting of at least two three-dimensional points, each of these two points belonging to a border surface of the region to be inspected, even if these two points are not located in a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik, nor in a plane parallel to the direction of displacement.
[0113] Bien entendu, l’intérêt de la méthode est non seulement de fournir des [0113] Of course, the advantage of the method is not only to provide
mesures dans des directions hors d’un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik, et hors d’un plan parallèle à la direction de déplacement, mais également de fournir un grand nombre de mesures distribuées dans la région inspectée, donc des dimensions dans de nombreuses directions, entre de multiples paires de points. De préférence, un modèle géométrique numérique est constitué : measurements in directions outside a plane orthogonal to a projection direction Dji, Djik, and outside a plane parallel to the direction of displacement, but also to provide a large number of measurements distributed in the inspected region, therefore dimensions in many directions, between multiple pairs of points. Preferably, a digital geometric model is made up:
- d’au moins deux points tridimensionnels de l’espace chacun appartenant à une surface frontière de la région à inspecter et non situés dans un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik, et non situés dans un plan parallèle à la direction T de déplacement ; - et/ ou d’au moins une surface tridimensionnelle de la région à inspecter, contenant des points n’appartenant pas à un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik, et n’appartenant pas à un plan parallèle à la direction T de déplacement ; - at least two three-dimensional points in space each belonging to a border surface of the region to be inspected and not located in a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik, and not located in a plane parallel to the direction T of displacement ; - and / or at least one three-dimensional surface of the region to be inspected, containing points not belonging to a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik, and not belonging to a plane parallel to the direction T of displacement ;
- et/ou d’au moins une section de la région à inspecter, selon un plan différent d’un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik et différente d’un plan parallèle à la direction de déplacement. - and / or at least one section of the region to be inspected, according to a plane different from a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik and different from a plane parallel to the direction of displacement.
[0114] Un modèle géométrique dit « a priori » est un modèle numérique géométrique de la série d’objets, pouvant servir d’initialisation pour un logiciel de [0114] A so-called "a priori" geometric model is a geometric digital model of the series of objects, which can serve as an initialization for
reconstruction afin de construire un modèle géométrique numérique de l’objet. Son rôle est alors principalement de fournir, au système informatique, des informations sur la forme, la géométrie et les dimensions de l’objet et / ou des différentes parties de l’objet à modéliser par le calcul, ces informations étant cependant insuffisamment précises pour permettre une mesure de l’objet avec la précision requis pour la mesure. reconstruction in order to build a digital geometric model of the object. Its role is then mainly to provide, to the computer system, information on the shape, geometry and dimensions of the object and / or of the different parts of the object to be modeled by the calculation, this information being however insufficiently precise for allow measurement of the object with the precision required for the measurement.
[0115] Grâce à ces informations il devient notamment possible : [0115] Thanks to this information, it becomes in particular possible:
- de ne pas modéliser, à partir des images radiographiques, l’atténuation dans des régions de l’espace d’images vides de matériau a priori car l’atténuation y est considérée comme nulle ; - not to model, from the radiographic images, the attenuation in regions of the image space empty of material a priori because the attenuation is considered to be zero there;
et / ou and or
- de ne modéliser à partir des images radiographiques, que les surfaces sur lesquelles les mesures de dimensions sont à faire; - to model from the radiographic images only the surfaces on which the measurements of dimensions are to be made;
et / ou and or
- de ne déterminer que des écarts entre les surfaces modélisées à partir des images radiographiques et des surfaces idéales théoriques. - to determine only the differences between the surfaces modeled from the radiographic images and the theoretical ideal surfaces.
[0116] Dans le cas d’objets mono-matériau, la connaissance du modèle géométrique a priori permet également de ne pas déterminer, à partir des images [0116] In the case of mono-material objects, knowledge of the a priori geometric model also makes it possible not to determine, from the images
radiographiques, de valeurs d’atténuation dans des régions de l’espace de l’image contenant de la matière selon le modèle a priori car elle est connue comme celle du matériau de fabrication de l’objet. radiographic, attenuation values in regions of space of the image containing material according to the a priori model because it is known as that of the material of manufacture of the object.
[0117] Toutefois il faut comprendre que selon l’invention, aucune mesure d’un objet n’est déduite d’une mesure sur le modèle géométrique a priori, puisque ce modèle est connu indépendamment dudit objet et représente un idéal théorique non réel. However, it should be understood that according to the invention, no measurement of an object is deduced from a measurement on the a priori geometric model, since this model is known independently of said object and represents a non-real theoretical ideal.
[0118] Tel que cela ressort des dessins et plus précisément des Figs. 1 et 2, l’objet de l’invention concerne une installation 1 permettant la mise en œuvre d’un procédé pour réaliser de manière automatique, des mesures de dimensions linéaires sur des objets manufacturés 2 se déplaçant en défilement à haute cadence. L’invention concerne un contrôle dit « en ligne » d’une série d’objets manufacturés, les objets d’une série étant supposés identiques, après une étape de transformation ou de fabrication, afin de contrôler la qualité des objets ou du procédé de transformation ou de fabrication. Les objets sont supposés identiques dans la mesure où aucune action volontaire n’est entreprise pour qu’ils diffèrent. Cependant, il est bien connu que, dans une série, tous les objets ne sont pas identiques, par la faute d’aléas dans la transformation ou fabrication. [0118] As emerges from the drawings and more precisely from Figs. 1 and 2, the object of the invention relates to an installation 1 allowing the implementation of a method for automatically performing linear dimensional measurements on manufactured objects 2 moving in scrolling at high speed. The invention relates to a so-called "on-line" control of a series of manufactured objects, the objects of a series being assumed to be identical, after a processing or manufacturing step, in order to control the quality of the objects or of the manufacturing process. processing or manufacturing. The objects are assumed to be identical since no intentional action is taken to make them differ. However, it is well known that, in a series, all objects are not the same, due to the vagaries of transformation or manufacture.
[0119] Le procédé fonctionne pour une cadence de défilement d'un flux d'objets 2. The method operates for a scrolling rate of a stream of objects 2.
Idéalement, l'installation 1 est capable de traiter la production à la cadence de production, par exemple à plus de 100 objets par minute, de préférence plus de 300 objets par minute, et par exemple à une cadence d’au moins 600 objets par minute. Ideally, the plant 1 is capable of processing production at the production rate, for example at more than 100 objects per minute, preferably more than 300 objects per minute, and for example at a rate of at least 600 objects per minute. minute.
[0120] Toutefois, la durée de calcul peut excéder l'intervalle entre deux objets. De même, les temps d’exposition, aussi appelés temps d’intégration, des capteurs d’images et de lecture peuvent être trop longs. Si le flux le plus rapide ne peut pas être traité par une seule installation conforme à l’invention, alors plusieurs installations peuvent être mises en œuvre en parallèle contrôlant chacune une partie de la production. Ainsi il est possible de diviser le flux de production en deux ou trois flux parallèles inspectés par deux ou trois installations selon l'invention. Evidemment, l’intérêt économique de l’invention est accru si le nombre de flux et donc d’installations selon l’invention reste faible. [0120] However, the calculation time can exceed the interval between two objects. Likewise, the exposure times, also called integration times, of the image and reading sensors may be too long. If the fastest flow cannot be handled by a single installation according to the invention, then several installations can be implemented in parallel, each controlling part of the production. Thus it is possible to divide the production flow into two or three parallel flows inspected by two or three installations according to the invention. Obviously, the economic interest of the invention is increased if the number of flows and therefore of installations according to the invention remains low.
[0121] L'invention apporte une amélioration considérable grâce à la mesure d’objets en défilement, en évitant le balayage hélicoïdal et le balayage sur plateau qui ne sont pas adaptés aux cadences de production car ces deux modalités, impliquant une rotation relative des objets par rapport aux foyers et/ou aux capteurs, créent une « rupture du défilement » ou un déplacement très lent des objets au sein de l'installation. [0121] The invention provides a considerable improvement thanks to the measurement of moving objects, avoiding the helical scanning and the scanning on a plate which are not adapted to the production rates because these two modalities, implying a relative rotation of the objects. compared to foci and / or sensors, create a “break in scrolling” or very slow movement of objects within the installation.
[0122] Le procédé selon l’invention assure la mesure, de préférence sur chaque [0122] The method according to the invention ensures the measurement, preferably on each
objet 2, d’au moins une et de manière générale de plusieurs dimensions linéaires, c’est à dire des longueurs. Une dimension linéaire est en effet une longueur mesurée le long d’une ligne. Cette ligne selon laquelle est mesurée la dimension linéaire peut être une ligne rectiligne, ou une ligne non rectiligne, par exemple une ligne courbe quelconque, une ligne circulaire, une ligne brisée, etc.... Cette ligne peut être une ligne plate, contenue dans un plan, ou une ligne tridimensionnelle qui n’est pas comprise dans un plan. Une longueur est une mesure exprimée en unités de longueur, par exemple en pouces ou en mètres. Une dimension linéaire d’un objet manufacturé est par exemple un diamètre, une épaisseur, une hauteur, une longueur, une largeur, une profondeur, une distance, coordonnée en tant que distance d’un point par rapport à une origine, un périmètre de l’objet manufacturé. Au moins une mesure linéaire de la région inspectée est la distance entre au moins deux points tridimensionnels chacun appartenant à une surface frontière, notamment une surface frontière externe, de la région à inspecter et situés dans un plan, y compris un plan non orthogonal à une direction de projection Dji, Djik. object 2, of at least one and generally of several linear dimensions, i.e. lengths. A linear dimension is indeed a length measured along a line. This line according to which the linear dimension is measured can be a rectilinear line, or a non-rectilinear line, for example any curved line, a circular line, a broken line, etc ... This line can be a flat line, contained in a plane, or a three-dimensional line that is not included in a plane. A length is a measurement expressed in units of length, such as inches or meters. A linear dimension of a manufactured object is for example a diameter, a thickness, a height, a length, a width, a depth, a distance, co-ordinated as the distance of a point from an origin, a perimeter of the manufactured object. At least one linear measure of the inspected region is the distance between at least two three-dimensional points each belonging to a boundary surface, in particular an external boundary surface, of the region to be inspected and located in a plane, including a plane not orthogonal to a direction of projection Dji, Djik.
[0123] Selon l’invention, les objets 2 sont des objets supposés identiques, aux [0123] According to the invention, the objects 2 are supposedly identical objects, to
variations dimensionnelles près, formant une série d’objets. Autrement dit, une série est composée d’objets théoriquement identiques lorsqu’ils sont conformes. Le contrôle dimensionnel consiste à mesurer des dimensions réelles et à les comparer aux dimensions exigées. A priori, tout objet d’une série est proche d’un objet de référence idéal possédant les dimensions exigées mais s’en écarte par des variations dimensionnelles. dimensional variations close, forming a series of objects. In other words, a series is composed of theoretically identical objects when they conform. Dimensional control consists of measuring actual dimensions and comparing them to the required dimensions. A priori, any object in a series is close to an ideal reference object with the required dimensions but deviates from them through dimensional variations.
[0124] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, au moins une région de l’objet 2 est choisie pour être inspectée de manière à pouvoir réaliser des mesures de dimensions dans cette région de l’objet, correspondant à une caractéristique dimensionnelle de la région à inspecter. Au moins la région de l’objet dans laquelle la ou les dimensions linéaires sont à mesurer est inspectée par les rayons X. Ainsi, la région inspectée peut correspondre à la totalité de l’objet ou à une ou plusieurs régions de cet objet. [0125] Comme indiqué, tous les objets 2 d’une série sont constitués d’une seule partie, ou de plusieurs parties distinctes, chaque partie étant constituée par un matériau possédant un coefficient d’atténuation uniforme en tout point de la partie considérée de l’objet. [0124] According to an advantageous embodiment characteristic, at least one region of the object 2 is chosen to be inspected so as to be able to carry out measurements of dimensions in this region of the object, corresponding to a dimensional characteristic of the region to be measured. inspect. At least the region of the object in which the linear dimension (s) are to be measured is inspected by X-rays. Thus, the inspected region can correspond to the whole of the object or to one or more regions of this object. As indicated, all the objects 2 of a series consist of a single part, or of several distinct parts, each part being constituted by a material having a uniform attenuation coefficient at any point of the part considered. the object.
[0126] Selon une variante avantageuse de l’invention, pour chaque partie de la [0126] According to an advantageous variant of the invention, for each part of the
région à inspecter, ce coefficient est connu par le système informatique. Le procédé peut prévoir un moyen de mise à disposition pour le système region to be inspected, this coefficient is known by the computer system. The method may provide a means of providing for the system
informatique de la valeur du coefficient d’atténuation du matériau. Cette valeur peut être spectrale, au sens d’une valeur qui est une propriété du matériau, qui définit l’interaction de ce matériau avec un rayonnement et qui dépend de la longueur d’onde du rayonnement. Cette valeur peut être non spectrale, au sens d’indépendante de la longueur d’onde du rayonnement. Cette valeur peut être rendue dépendante des réglages des sources de rayons X. La mise à disposition est possible par différents dispositifs de saisie, communication et mémoire. Par exemple, le dispositif de mise à disposition pour le système informatique, de la valeur du coefficient d’atténuation du matériau est une mémoire de masse, un réseau informatique filaire ou hertzien ou une interface homme/machine. computing the value of the material's attenuation coefficient. This value can be spectral, in the sense of a value which is a property of the material, which defines the interaction of this material with a radiation and which depends on the wavelength of the radiation. This value can be non-spectral, in the sense of being independent of the wavelength of the radiation. This value can be made dependent on the settings of the X-ray sources. The provision is possible by various capture, communication and memory devices. For example, the device for making the value of the material's attenuation coefficient available to the computer system is a mass memory, a wired or wireless computer network or a man / machine interface.
[0127] L’installation 1 comporte également un dispositif 5 de transport des objets 2 dans un plan de convoyage PC, c’est-à-dire selon une trajectoire plane, avec une direction matérialisée par un vecteur T de déplacement. De préférence, la trajectoire est rectiligne, dans les limites habituellement admises pour la rectitude d’une ligne de convoyage. Classiquement, le dispositif de transport 5 est un convoyeur à bande transporteuse ou à chaînes assurant une translation linéaire des objets 2 qui y sont déposés. Ainsi, les objets 2 d’une même série sont en mouvement essentiellement de translation dans le plan de convoyage PC. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 et 2, on prend, pour la commodité de cette description, la convention selon laquelle la direction de déplacement des objets 2 s’établit selon un axe horizontal X d’un repère X, Y, Z comportant un axe vertical Z perpendiculaire à l’axe horizontal X et un axe transversal Y [0127] The installation 1 also includes a device 5 for transporting objects 2 in a conveying plane PC, that is to say along a plane path, with a direction materialized by a displacement vector T. Preferably, the path is rectilinear, within the limits usually accepted for the straightness of a conveyor line. Conventionally, the transport device 5 is a conveyor belt or chain conveyor ensuring linear translation of the objects 2 which are deposited therein. Thus, the objects 2 of the same series are essentially translational movement in the conveying plane PC. As emerges more precisely from Figs. 1 and 2, we take, for the convenience of this description, the convention according to which the direction of movement of the objects 2 is established along a horizontal axis X of a frame X, Y, Z comprising a vertical axis Z perpendicular to the 'horizontal axis X and a transverse axis Y
perpendiculaire à l’axe vertical Z et à l’axe horizontal X, et X et Y étant dans un plan parallèle au plan de convoyage PC qui est de préférence, mais non nécessairement, horizontal. [0128] La position des objets considérée dans un repère mobile orthonormé en translation selon la direction T, est fixe durant leur déplacement et l’acquisition des images radiographiques. Cette position fixe implique notamment une absence de rotation de l’objet dans un repère mobile orthonormé en translation selon la direction T, notamment par exemple une absence de rotation de l’objet autour d’un éventuel axe de symétrie de l’objet. Par exemple, les objets sont déposés sur le tapis de convoyeur, en appui stable, éventuellement sur un plan de pose propre comme le fond d’un récipient ou les pieds d’un siège. perpendicular to the vertical axis Z and to the horizontal axis X, and X and Y being in a plane parallel to the conveying plane PC which is preferably, but not necessarily, horizontal. The position of the objects considered in a mobile frame orthonormal in translation in the direction T is fixed during their movement and the acquisition of the radiographic images. This fixed position implies in particular an absence of rotation of the object in a mobile frame orthonormal in translation in the direction T, in particular for example an absence of rotation of the object around a possible axis of symmetry of the object. For example, the objects are placed on the conveyor belt, resting stable, possibly on a clean laying surface such as the bottom of a container or the legs of a seat.
[0129] Dans une variante de l’invention, il est possible de prévoir un support pour les objets 2. Dans ce cas, ce support est fixe dans le repère mobile orthonormé, en translation selon la direction T, et il maintient l’objet également fixe dans le repère mobile orthonormé en translation selon la direction T. Pour que le support n’influence pas les mesures, selon une première variante il est exclu de la région inspectée pour ne pas apparaître en superposition de la région inspectée dans les projections. Selon une seconde variante, son coefficient d’atténuation est négligeable relativement à celui des objets et peut être assimilé à l’air ou à une atténuation nulle. Selon une troisième variante moins avantageuse, la géométrie du support, ainsi que sa position dans le repère mobile, sont précisément connues et répétables pour la série d’objets et son coefficient d’atténuation est connu précisément et stable, et préférablement identique à celui des objets de la série d’objets, pour que le support soit pris en compte dans la reconstruction et isolé du modèle géométrique de l’objet. In a variant of the invention, it is possible to provide a support for the objects 2. In this case, this support is fixed in the orthonormal mobile frame, in translation in the direction T, and it holds the object. also fixed in the orthonormal mobile frame in translation in the direction T. So that the support does not influence the measurements, according to a first variant it is excluded from the inspected region so as not to appear in superposition of the inspected region in the projections. According to a second variant, its attenuation coefficient is negligible relative to that of the objects and can be likened to air or to zero attenuation. According to a third less advantageous variant, the geometry of the support, as well as its position in the moving frame, are precisely known and repeatable for the series of objects and its attenuation coefficient is known precisely and stable, and preferably identical to that of the objects of the series of objects, so that the support is taken into account in the reconstruction and isolated from the geometric model of the object.
[0130] La position des objets étant stable (durant le défilement et l’acquisition des radiographies), il reste préférable que cette position dans le repère mobile orthonormé en translation selon la direction T, soit également la même pour chaque objet d’une série d’objets. [0130] The position of the objects being stable (during scrolling and acquisition of the radiographs), it remains preferable that this position in the orthonormal mobile frame in translation in the direction T, is also the same for each object in a series. objects.
[0131] Si ce n’est pas le cas, il est alors possible, selon une variante de l’invention, de mettre en œuvre un moyen de détermination de la position de chaque objet dans le repère mobile orthonormé en translation selon la direction T par rapport à un repère commun de l’installation, cette position étant prise en compte, par exemple par les moyens de calcul de la délinéation l’objet selon des plans de sections qui seront décrits plus loin. Cette étape préliminaire consiste à déterminer la position de chaque objet. Elle pourra comprendre la mise en correspondance, dans un repère virtuel, des images acquises avec des délinéations a priori de l’objet, lesquelles peuvent être par exemple dérivées d’un modèle géométrique a priori. Cela revient dans tous les cas à déterminer les délinéations des objets, et éventuellement un modèle 3D des objets qui en serait tiré, dans le repère mobile orthonormé en translation selon la direction T. If this is not the case, it is then possible, according to a variant of the invention, to implement a means for determining the position of each object in the mobile frame orthonormal in translation in the direction T with respect to a common reference mark of the installation, this position being taken into account, for example by the means for calculating the delineation of the object according to section planes which will be described later. This preliminary step consists in determining the position of each object. She will be able to understand the correspondence, in a virtual frame of reference, of the images acquired with a priori delineations of the object, which may for example be derived from an a priori geometric model. This amounts in all cases to determining the delineations of the objects, and possibly a 3D model of the objects which would be drawn from them, in the orthonormal mobile frame of reference in translation in the direction T.
[0132] On comprend en revanche que, si la position des objets est stable dans le repère mobile orthonormé en translation selon la direction T durant le défilement et l’acquisition des radiographies, il n’est pas nécessaire de déterminer la position de chaque objet par rapport à un repère commun de l’installation. On the other hand, it is understood that, if the position of the objects is stable in the mobile frame orthonormal in translation in the direction T during the scrolling and acquisition of the radiographs, it is not necessary to determine the position of each object. in relation to a common reference of the installation.
[0133] Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 4, au cours de leur [0133] As emerges more precisely from FIG. 4, during their
déplacement en translation, les objets 2 génèrent ou traversent un volume dit de convoyage Vt. Le plan PS est le plan sécant du volume de convoyage Vt, orthogonal au plan de convoyage PC et parallèle à la direction de déplacement T. Par exemple, le plan PS peut être un plan médian qui sépare le volume de convoyage Vt en deux sous-volumes égaux. Le plan sécant PS est un plan vertical dans la mesure dans le cas où le plan de convoyage est horizontal. displacement in translation, the objects 2 generate or pass through a so-called conveying volume Vt. The plane PS is the secant plane of the conveying volume Vt, orthogonal to the conveying plane PC and parallel to the direction of movement T. For example, the plane PS can be a median plane which separates the conveying volume Vt into two sub- equal volumes. The intersecting plane PS is a vertical plane insofar as the conveying plane is horizontal.
[0134] L’installation 1 comporte également comme illustré aux Figs. 1 et 2, au moins un foyer Fj (avec j variant de 1 à NF) d’un tube 7 générateur de rayons X créant un faisceau divergent de rayons X dirigé pour traverser le volume de convoyage Vt et plus précisément traverser au moins la région à inspecter de l’objet 2. Dans les variantes dans lesquelles l’installation comporte plusieurs foyers Fj, comme illustré aux Figs. 5 et 6, tous les foyers qui seront utilisés pour la méthode selon l’invention seront agencés sur la même droite de base B, parallèle à la direction T de déplacement selon la trajectoire rectiligne. Cela n’empêche pas la présence éventuelle d’un ou plusieurs foyers auxiliaires (non représentés) qui pourraient servir à l’acquisition d’autres images. [0134] The installation 1 also comprises, as illustrated in Figs. 1 and 2, at least one focus Fj (with j varying from 1 to NF) of an X-ray generator tube 7 creating a divergent beam of X-rays directed to pass through the conveying volume Vt and more precisely to cross at least the region to be inspected of the object 2. In the variants in which the installation comprises several hearths Fj, as illustrated in Figs. 5 and 6, all the foci that will be used for the method according to the invention will be arranged on the same basic line B, parallel to the direction T of displacement along the rectilinear path. This does not preclude the possible presence of one or more auxiliary foci (not shown) which could be used for the acquisition of other images.
[0135] L’installation 1 comporte également des capteurs d’images Ci, Cik (avec i variant de 1 à N et N pouvant, dans certains cas, être supérieur ou égal à 3) sensibles aux rayons X et situés de manière à être exposés aux rayons X issus d’un foyer Fj et ayant traversés le volume de convoyage Vt et plus précisément, au moins la région à inspecter de l’objet 2. Bien entendu, le ou les tubes 7 et les capteurs d’images Ci, Cik sont situés en dehors du volume de convoyage Vt pour permettre le libre déplacement des objets dans ce volume. Classiquement, les tubes 7 générateurs de rayons X et les capteurs d’images Ci, Cik sont placés dans une enceinte étanche aux rayons X. The installation 1 also comprises image sensors Ci, Cik (with i varying from 1 to N and N which may, in certain cases, be greater than or equal to 3) sensitive to X-rays and located so as to be exposed to X-rays coming from a focus Fj and having passed through the conveying volume Vt and more precisely, at least the region to be inspected of the object 2. Of course, the tube or tubes 7 and the image sensors Ci, Cik are located outside the conveying volume Vt to allow the free movement of objects in this volume. Conventionally, the X-ray generator tubes 7 and the image sensors Ci, Cik are placed in an X-ray sealed enclosure.
[0136] Dans certains modes de réalisation, un capteur d’images Ci, Cik est associé à un unique foyer Fj dans le sens que, dans la mise en œuvre de la méthode, ce capteur d’images Ci est prévu pour que les images qu’il délivre et qui sont prises en compte dans la méthode ne sont formées que de rayons issus du foyer Fj associé. Par exemple, l’installation peut être prévue pour que seuls des rayons issus d’un foyer donné puisse atteindre le capteur d’images associé, par exemple par la disposition de masques absorbants de manière adéquate. Selon un autre exemple, qui peut être combiné au précédent, il peut être prévu que l’acquisition d’images par un capteur d’image soit déclenchée uniquement lorsque seul le foyer associé unique est activé. [0136] In certain embodiments, an image sensor Ci, Cik is associated with a single focus Fj in the sense that, in the implementation of the method, this image sensor Ci is provided so that the images that it delivers and which are taken into account in the method are formed only of rays from the associated focus Fj. For example, the installation can be designed so that only rays from a given focus can reach the associated image sensor, for example by arranging absorbent masks in a suitable manner. According to another example, which can be combined with the previous one, it can be provided that the acquisition of images by an image sensor is triggered only when only the single associated focus is activated.
[0137] Cependant, dans certains modes de réalisation, plusieurs capteurs d’images peuvent être associés un même foyer Fj, et / ou plusieurs Foyers Fj peuvent être associés à un même capteur d’images. Dans un mode de réalisation préféré, plusieurs capteurs d’images sont associés à un même foyer Fj. [0137] However, in certain embodiments, several image sensors can be associated with the same focal point Fj, and / or several focal points Fj can be associated with the same image sensor. In a preferred embodiment, several image sensors are associated with the same focus Fj.
[0138] Comme indiqué plus haut, un capteur d’images Ci, Cik correspond à un [0138] As indicated above, an image sensor Ci, Cik corresponds to a
composant capteur physique CC1 , CC2, ..., CCnmax,...., à une partie d’un composant capteur physique ou l’assemblage de plusieurs parties d’un ou plusieurs composant capteur physique. physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax, ...., to a part of a physical sensor component or the assembly of several parts of one or more physical sensor component.
[0139] Les faisceaux de rayons X issus d’un foyer Fj traversent au moins la région inspectée, et forment, sur un capteur d’images, une projection radiographique de la région inspectée, selon une direction de projection Dji, Djik (Fig. 1 et 2). La direction de projection Dji, Djik est la direction orientée du vecteur partant du foyer Fj pour passer par le centre du capteur d’images Ci, Cik mis en œuvre pour l’acquisition. Le ou les foyers Fj et les capteurs d’images Ci, Cik sont disposés de manière que chaque capteur d’images reçoive la projection radiographique de la région à inspecter selon la direction de projection. The X-ray beams coming from a focus Fj pass through at least the inspected region, and form, on an image sensor, a radiographic projection of the inspected region, in a projection direction Dji, Djik (Fig. 1 and 2). The direction of projection Dji, Djik is the oriented direction of the vector starting from the focus Fj to pass through the center of the image sensor Ci, Cik used for the acquisition. The focal point (s) Fj and the image sensors Ci, Cik are arranged so that each image sensor receives the radiographic projection of the region to be inspected according to the direction of projection.
[0140] L’installation 1 comporte également un système d’acquisition relié aux [0140] Installation 1 also includes an acquisition system connected to
capteurs d’images Ci, Cik, de manière à acquérir, pour chaque objet 2 au cours de son déplacement, un ensemble d’images unidimensionnelles radiographiques de traitement de l’objet, dans lequel chaque image unidimensionnelle radiographique de traitement comprend une projection d’une section de l’objet selon un plan de section Pk contenant la droite de base B. Plus précisément, cet ensemble d’images comprend : image sensors Ci, Cik, so as to acquire, for each object 2 during its movement, a set of one-dimensional radiographic images processing of the object, in which each one-dimensional radiographic processing image comprises a projection of a section of the object along a section plane Pk containing the base line B. More precisely, this set of images comprises:
de telles images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour un nombre NK de plans de section Pk distincts contenant la droite de base ; such processing radiographic one-dimensional images for a number NK of distinct section planes Pk containing the base line;
pour chaque plan de section Pk distinct, un nombre NP de telles images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk, Sp’k, Sp”k, de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois direction de projection Djik différentes dans le plan de section Pk. for each distinct section plane Pk, a number NP of such one-dimensional radiographic processing images Spk, Sp'k, Sp ”k, of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions Djik in the section plane Pk .
[0141] Cet ensemble d’images comporte donc, pour chaque plan de section Pk dans une pluralité de plans de section contenant la droite de base, au moins trois images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk de la région à inspecter de l’objet, qui sont obtenues chacune selon une direction de projection Djik différente dans le plan de section Pk. This set of images therefore comprises, for each section plane Pk in a plurality of section planes containing the base line, at least three one-dimensional radiographic processing images Spk of the region to be inspected of the object, which are each obtained according to a different direction of projection Djik in the section plane Pk.
[0142] Sur la Fig. 2, on a illustré la trace de plusieurs plans de section Pk, Pk’ [0142] In FIG. 2, we have illustrated the trace of several section planes Pk, Pk ’
distincts, contenant la droite de base B et contenant donc le foyer Fj. On note que, dans des modes de réalisation comportant plusieurs foyers Fj distincts, puisque ces foyers sont placés sur la même droite de base B, un plan de section donné Pk, Pk’, Pk” . contient tous les foyers Fj. On note que les plans de sections distincts Pk, Pk’,..., sont par définition non parallèles entre eux, mais agencés en éventail autour de la droite de base B. La droite de base B est donc l’intersection de tous les plans de section Pk, constituant ensemble une famille de plans. distinct, containing the base line B and therefore containing the focus Fj. It is noted that, in embodiments comprising several distinct foci Fj, since these foci are placed on the same base line B, a given section plane Pk, Pk ’, Pk”. contains all Fj outbreaks. We note that the planes of distinct sections Pk, Pk ', ..., are by definition not parallel to each other, but arranged in a fan around the base line B. The base line B is therefore the intersection of all the section planes Pk, together constituting a family of planes.
[0143] Un plan de section Pk est donc défini par la droite de base B, et par au moins un élément sensible Cik, Ci’k, Ci”k,..., d’un capteur d’image, contenu dans ce plan de section Pk. et / ou, comme dans l’exemple de la Fig. 9, par un capteur d’image linéaire Cik, Ci’k, Ci”k,..., contenu dans ce plan de section Pk. Dans le cas d’un capteur linéaire, il peut être orienté parallèlement à la droite de base B, ou être orienté selon une direction qui coupe la droite de base B. La droite de base B étant fixe pour l’installation, le plan de section Pk est donc associé à cet élément sensible Cik contenu dans le plan de section Pk, ou à ce capteur d’image linéaire Cik contenu dans le plan de section Pk. Pour au moins certains des plans de section Pk, le plan de section est donc susceptible de couper l’objet[0143] A section plane Pk is therefore defined by the base line B, and by at least one sensitive element Cik, Ci'k, Ci ”k, ..., of an image sensor, contained in this section plane Pk. and / or, as in the example of FIG. 9, by a linear image sensor Cik, Ci'k, Ci ”k, ..., contained in this section plane Pk. In the case of a linear sensor, it can be oriented parallel to the base line B, or be oriented in a direction that intersects the base line B. The base line B being fixed for installation, the plane of section Pk is therefore associated with this sensitive element Cik contained in the section plane Pk, or with this linear image sensor Cik contained in the section plane Pk. For at least some section planes Pk, the section plane is therefore likely to cut the object
2. 2.
[0144] L’intersection d’un plan de section Pk avec l’objet 2 définit une section de l’objet 2. Comme vu plus haut, chaque plan de section Pk définit, à son intersection avec l’objet, une délinéation de l’objet 2 dans le plan de section, la délinéation étant formée par une ou plusieurs courbes bidimensionnelles, considérées ensemble dans le plan de section. [0144] The intersection of a section plane Pk with the object 2 defines a section of the object 2. As seen above, each section plane Pk defines, at its intersection with the object, a delineation of object 2 in the section plane, the delineation being formed by one or more two-dimensional curves, considered together in the section plane.
[0145] On remarque qu’il n’existe qu’un seul plan de section Pk qui soit parallèle au plan de convoyage PC. On a vu plus haut que le plan de convoyage est considéré, au moins dans certains modes de réalisation, comme étant horizontal. Dans certaines applications de l’invention, la série d’objets peut être une série de récipients, notamment de bouteilles, tout particulièrement de bouteilles en verre. Pour ces récipients, on constate généralement qu’ils ont un axe central selon lequel leur forme générale est allongée, cet axe central pouvant être, pour certaines bouteilles, un axe de symétrie, voire un axe de symétrie de révolution. Habituellement, de tels objets sont transportés avec leur axe central en position verticale. Il s’ensuit que les différents plans de section Pk coupent chacun l’objet en formant un angle différent avec l’axe central de l’objet. Dans le cadre d’un objet qui aurait principalement une enveloppe ou surface externe de forme cylindrique de révolution, les plans de section Pk coupent alors l’objet de telle sorte que le contour externe de l’objet apparaît sous la forme d’une courbe elliptique. [0145] Note that there is only one section plane Pk which is parallel to the conveying plane PC. We have seen above that the conveying plane is considered, at least in certain embodiments, to be horizontal. In some applications of the invention, the series of objects may be a series of containers, including bottles, especially glass bottles. For these containers, it is generally observed that they have a central axis along which their general shape is elongated, this central axis possibly being, for some bottles, an axis of symmetry, or even an axis of symmetry of revolution. Usually, such objects are transported with their central axis in a vertical position. It follows that the different section planes Pk each intersect the object at a different angle with the central axis of the object. In the context of an object which would have mainly an envelope or external surface of cylindrical shape of revolution, the section planes Pk then intersect the object so that the external contour of the object appears in the form of a curve elliptical.
[0146] Le plan de section Pk défini par ailleurs une projection de cette section de l’objet sur un élément sensible Cik associé contenu dans le plan Pk, ou sur un capteur d’image linéaire Cik orienté parallèlement à la droite de base B et contenu dans le plan Pk. The section plane Pk also defines a projection of this section of the object on an associated sensitive element Cik contained in the plane Pk, or on a linear image sensor Cik oriented parallel to the base line B and contained in the Pk plan.
[0147] En fonctionnement, l’élément sensible Cik qui est intersecté par le plan Pk, ou le capteur d’image linéaire Cik qui est intersecté par le plan Pk, permet d’obtenir une image unidimensionnelle radiographique Spk d’une projection de cette section selon ce plan de section. [0147] In operation, the sensitive element Cik which is intersected by the plane Pk, or the linear image sensor Cik which is intersected by the plane Pk, makes it possible to obtain a one-dimensional radiographic image Spk of a projection of this. section according to this section plane.
[0148] Dans les deux cas, qu’elle soit acquise directement par un capteur d’images linéaire, ou acquise indirectement par échantillonnage avec un unique élément sensible, cette image unidimensionnelle radiographique sera utilisée pour le traitement selon l’invention et sera donc qualifiée d’image unidimensionnelle radiographique de traitement. [0148] In both cases, whether it is acquired directly by a linear image sensor, or acquired indirectly by sampling with a single element sensitive, this one-dimensional radiographic image will be used for the treatment according to the invention and will therefore be referred to as a one-dimensional radiographic treatment image.
[0149] Dans le cas illustré dans les exemples des Fig. 2, 3 et 5 où un unique [0149] In the case illustrated in the examples of FIGS. 2, 3 and 5 where a unique
élément sensible Cik est mis en œuvre pour acquérir cette image Cik sensitive element is implemented to acquire this image
unidimensionnelle radiographique de traitement, il est nécessaire de la former par échantillonnage d’une image ponctuelle acquise à l’aide d’un élément sensible Cik, pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et l’élément sensible Cik, au cours de son déplacement, donc par juxtaposition de plusieurs images acquises unidimensional radiographic treatment, it is necessary to form it by sampling a point image acquired using a sensitive element Cik, for a scanning period corresponding to the duration of the movement of the object between the focus and the 'Cik sensitive element, during its movement, therefore by juxtaposition of several images acquired
successivement dans le temps, pendant la durée de balayage, par l’élément sensible Cik mis en œuvre, lequel forme un capteur d’images ponctuel,. On note qu’alors, chaque image acquise successivement dans le temps par le capteur d’images ponctuel Cik mis en œuvre est un pixel de l’image unidimensionnelle radiographique de traitement. Le temps entre deux images ponctuelles, acquises successivement par le capteur d’images ponctuel Cik mis en œuvre, correspond à un déplacement incrémental de l’objet le long de la trajectoire de déplacement. La durée de balayage correspond donc au temps nécessaire pour que successively in time, during the scanning time, by the Cik sensitive element used, which forms a point image sensor ,. It is noted that then, each image acquired successively over time by the point image sensor Cik used is a pixel of the one-dimensional radiographic processing image. The time between two point images, acquired successively by the implemented Cik point image sensor, corresponds to an incremental movement of the object along the movement path. The scanning time therefore corresponds to the time required for
l’intégralité de la section de l’objet par le plan de section Pk soit passée au travers de la ligne qui supporte la direction de projection. On note aussi que, dans ce cas, chaque pixel est obtenu avec une direction de projection the entire section of the object by the section plane Pk has passed through the line which supports the direction of projection. We also note that, in this case, each pixel is obtained with a direction of projection
rigoureusement identique, correspondant à la direction du vecteur joignant le foyer Fj à l’élément sensible Cik, puisque tous les pixels de l’image strictly identical, corresponding to the direction of the vector joining the focus Fj to the sensitive element Cik, since all the pixels of the image
radiographique de traitement sont obtenus par le même élément sensible Cik, avec seulement un décalage dans le temps. radiographic treatment are obtained by the same sensitive Cik element, with only a time lag.
[0150] Dans le cas illustré à la Fig. 9 où un capteur d’images linéaire Cik est mis en œuvre pour acquérir cette image unidimensionnelle radiographique de [0150] In the case illustrated in FIG. 9 where a Cik linear image sensor is used to acquire this one-dimensional radiographic image of
traitement, elle peut être acquise en un seul temps d’acquisition ou temps d’intégration du capteur. L’image unidimensionnelle radiographique linéaire de traitement correspond alors l’acquisition simultanée de plusieurs images ponctuelles délivrées chacune par un élément sensible appartenant à un ensemble d’éléments sensibles alignés consécutivement sur une droite contenue dans le plan de section Pk. On note alors que, dans ce cas, chaque pixel de l’image radiographique de traitement correspond à un élément sensible différent, et il s’ensuit que chaque pixel est obtenu avec une projection correspondant à la direction du vecteur joignant le foyer Fj à l’élément sensible spécifique à ce pixel. Cependant, par convention, on a considère que la direction de projection radiographique pour cette image unidimensionnelle radiographique de traitement est celle qui joint le foyer Fj au centre du capteur d’images linéaire est mis en œuvre pour acquérir cette image unidimensionnelle radiographique de processing, it can be acquired in a single acquisition time or sensor integration time. The one-dimensional linear radiographic processing image then corresponds to the simultaneous acquisition of several point images each delivered by a sensitive element belonging to a set of sensitive elements aligned consecutively on a straight line contained in the section plane Pk. We then note that, in this case, each pixel of the processing radiographic image corresponds to a different sensitive element, and it follows that each pixel is obtained with a projection corresponding to the direction of the vector joining the focus Fj to the sensitive element specific to this pixel. However, by convention, it has been considered that the radiographic projection direction for this processing radiographic one-dimensional image is that which joins the focus Fj to the center of the linear image sensor is implemented to acquire this radiographic one-dimensional image of
traitement. On considère donc ici une direction de projection Djik qui est fait une direction moyenne de projection pour l’image unidimensionnelle radiographique de traitement. treatment. We therefore consider here a direction of projection Djik which is made an average direction of projection for the one-dimensional processing radiographic image.
[0151] Chaque pixel de l’image unidimensionnelle radiographique de traitement Spk est constitué d’une valeur représentative du signal recueilli par l’élément sensible correspondant pendant le temps d’intégration de ce pixel. La valeur de ce signal dépend donc de l’intensité du rayon X reçu, donc dépend de l’atténuation cumulée subie par le rayon X entre le foyer Fj et l’élément sensible [0151] Each pixel of the one-dimensional Spk processing radiographic image consists of a value representative of the signal collected by the corresponding sensitive element during the integration time of this pixel. The value of this signal therefore depends on the intensity of the X-ray received, therefore depends on the cumulative attenuation undergone by the X-ray between the focus Fj and the sensitive element
correspondant. Ceci dépend de l’épaisseur et du coefficient du matériau ou de chacune des couches de matériaux qui ont été traversées par le rayon X entre le foyer Fj et l’élément sensible correspondant. Chaque image unidimensionnelle radiographique de traitement Spk de la région à inspecter peut donc être représentée par un ensemble de ces valeurs, numériques ou analogiques, pour l’ensemble de la section de l’objet par le plan de section correspondant, cet ensemble de valeur ayant été acquis en un seul temps d’acquisition d’un capteur linéaire ou en des temps d’acquisition successifs d’un capteur d’images ponctuel. corresponding. This depends on the thickness and the coefficient of the material or of each of the layers of materials which have been traversed by the X-ray between the focus Fj and the corresponding sensitive element. Each radiographic one-dimensional image of Spk processing of the region to be inspected can therefore be represented by a set of these values, digital or analog, for the entire section of the object by the corresponding section plane, this set of values having been acquired in a single acquisition time of a linear sensor or in successive acquisition times of a point image sensor.
[0152] L’invention prévoit que, pour chaque objet à mesurer, et pour chaque plan de section Pk distinct, on détermine la délinéation de l’objet dans le plan de section Pk considéré. Cette détermination, dans chaque plan de section, est effectuée sur la base d’un nombre d’images unidimensionnelles radiographiques de traitement de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois direction de projection Djik différentes dans le plan de section, donc sur la base d’au moins trois images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk de cette section de la région à inspecter de l’objet, de préférence entre 3 et 40, plus préférentiellement entre 8 et 15, qui sont obtenues chacune selon une direction de projection Djik différente dans le plan de section. [0153] On note que cela doit être répété pour chaque plan de section qui intercepte la région à inspecter de l’objet. Ainsi cela doit être répété pour NK plans de section Pk. The invention provides that, for each object to be measured, and for each distinct section plane Pk, the delineation of the object in the section plane Pk considered is determined. This determination, in each section plane, is carried out on the basis of a number of one-dimensional radiographic treatment images of the region to be inspected, obtained according to at least three different direction of projection Djik in the section plane, therefore on the base of at least three one-dimensional radiographic images of Spk processing of this section of the region to be inspected of the object, preferably between 3 and 40, more preferably between 8 and 15, which are each obtained according to a different direction of projection Djik in the section plane. [0153] Note that this must be repeated for each section plane which intercepts the region to be inspected of the object. So this has to be repeated for NK section plans Pk.
[0154] Aussi, dans les exemples des Fig. 1 à 3, on prévoit d’utiliser des composants capteurs physiques qui sont linéaires (seuls deux de ces capteurs composants capteurs physiques linéaires sont illustrés sur la Fig. 2). Dans ces exemples, chaque composant capteur physique CC1 , CC2, ..., CCnmax comporte un réseau linéaire d’éléments sensibles aux rayons X, distribués selon une droite de support Ln définissant avec le foyer associé Fj, un plan de projection PPji (Fig. 2). Dans l’exemple, les composants capteur physiques linéaires ont leurs droites de support Ln parallèles entre elles et orthogonales au plan de convoyage PC. Dans l’exemple de la Fig. 1 , ils sont au nombre de huit composants capteur physiques linéaires. Ces composants capteur physiques CCi sont disposés de manière qu’au moins m éléments sensibles Cik de chacun de ces composants capteur physiques reçoivent une projection radiographique de la région à inspecter de l’objet par le faisceau de rayons X issu du foyer Fj lors du déplacement de l’objet entre le foyer Fj et le capteur. Dans chaque plan de section Pk, chaque composant capteur physique linéaire CCi comporte un unique élément sensible Cik, Les éléments sensibles Cik de chaque composant capteur physique linéaire CCi sont donc chacun susceptibles d’acquérir, par échantillonnage pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l’objet entre le foyer et l’élément sensible, donc par juxtaposition de plusieurs images acquises successivement dans le temps, une image unidimensionnelle radiographique de traitement Spk. On comprend que, dans un plan de section Pk donné, chaque élément sensible présent dans ce plan appartient à un composant capteur physique linéaire différent, et définit, avec le foyer Fj, une direction de projection différente, et qu’on obtient des images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk selon des directions de projection Djik différentes, en l’occurrence selon autant de directions de projection différentes qu’il y a d’éléments sensibles dans le plan de section Pk. Comme indiqué plus haut, les composants capteur physiques linéaires sont disposés de préférence de telle sorte qu’ils définissent des directions de projection différentes Dji, Djik faisant entre elles, prises deux à deux, un angle minimum au moins égal à 3 degrés d’angle, de préférence au moins égal à 5 degrés d’angle dans le plan de section Pk, ceci dans chaque plan de section Pk mis en œuvre. [0154] Also, in the examples of FIGS. 1 to 3, it is intended to use physical sensor components which are linear (only two of these linear physical sensor component sensors are shown in Fig. 2). In these examples, each physical sensor component CC1, CC2, ..., CCnmax comprises a linear array of elements sensitive to X-rays, distributed along a support line Ln defining with the associated focus Fj, a projection plane PPji (Fig. . 2). In the example, the linear physical sensor components have their support lines Ln parallel to each other and orthogonal to the conveying plane PC. In the example of FIG. 1, there are eight linear physical sensor components. These physical sensor components CCi are arranged so that at least m sensitive elements Cik of each of these physical sensor components receive a radiographic projection of the region to be inspected of the object by the X-ray beam coming from the focus Fj during the displacement of the object between the focus Fj and the sensor. In each section plane Pk, each linear physical sensor component CCi comprises a single sensitive element Cik, The sensitive elements Cik of each linear physical sensor component CCi are therefore each capable of acquiring, by sampling during a scanning period corresponding to the duration the displacement of the object between the focus and the sensitive element, therefore by juxtaposition of several images acquired successively over time, a one-dimensional radiographic image with Spk processing. It is understood that, in a given section plane Pk, each sensitive element present in this plane belongs to a different linear physical sensor component, and defines, with the focus Fj, a different direction of projection, and that one-dimensional images are obtained radiographic processing Spk according to different projection directions Djik, in this case according to as many different projection directions as there are sensitive elements in the section plane Pk. As indicated above, the linear physical sensor components are preferably arranged such that they define different directions of projection Dji, Djik forming between them, taken two by two, an angle minimum at least equal to 3 degrees of angle, preferably at least equal to 5 degrees of angle in the section plane Pk, this in each section plane Pk implemented.
[0155] Dans l’exemple de la Fig. 5, on retrouve le même principe, mais avec deux foyers F1 et F2, alignés sur la droite de base B, dont chacun est associé à plusieurs, en l’occurrence cinq composants capteurs physiques linéaires ayant leurs droites de support Li parallèles entre elles et orthogonales au plan de convoyage PC. Ainsi, on obtient pour chaque plan de section Pk, par [0155] In the example of FIG. 5, we find the same principle, but with two focal points F1 and F2, aligned on the base line B, each of which is associated with several, in this case five linear physical sensor components having their support lines Li parallel to each other and orthogonal to the PC conveyor plane. Thus, we obtain for each plane of section Pk, by
échantillonnage, pour chaque composant capteur physique linéaire, de l’image ponctuelle acquise par l’élément sensible Cik du composant capteur physique linéaire qui est compris dans le plan section considéré, 10 images sampling, for each linear physical sensor component, of the point image acquired by the sensitive element Cik of the linear physical sensor component which is included in the section plane considered, 10 images
unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk selon 10 directions de projection Dji différentes. unidimensional radiographic processing Spk according to 10 different projection directions Dji.
[0156] Dans l’exemple des Figs. 9 à 10, on prévoit d’utiliser des composants [0156] In the example of Figs. 9 to 10, we plan to use components
capteurs physiques qui sont matriciels, ou bidimensionnels. Dans cet exemple, ils sont au nombre trois. Dans cet exemple, chaque composant capteur physique CC1 , CC2, CC3 comporte un réseau matriciel d’éléments sensibles aux rayons X, distribués selon un plan de support. Dans l’exemple, les composants capteur physiques matriciels CC1 , CC2, CC3 ont leurs plans de support qui ne sont pas parallèles entre eux. En effet, dans cet exemple, chaque composant capteur physique matriciel CC1 , CC2, CC3 est disposé de manière que son plan de support est orthogonal à la direction de projection définie par le foyer Fj et le centre du composant capteur physique matriciel CC1 , CC2, CC3. Cependant, les composants capteur physiques matriciels CC1 , CC2, CC3, ou au moins certains d’entre eux, pourraient être parallèles l’un à l’autre. Dans cet exemple, leurs plans de support respectifs sont perpendiculaires au plan de convoyage PC. physical sensors that are matrix, or two-dimensional. In this example, there are three of them. In this example, each physical sensor component CC1, CC2, CC3 comprises a matrix network of elements sensitive to X-rays, distributed according to a support plane. In the example, the matrix physical sensor components CC1, CC2, CC3 have their support planes which are not parallel to each other. Indeed, in this example, each matrix physical sensor component CC1, CC2, CC3 is arranged so that its support plane is orthogonal to the direction of projection defined by the focus Fj and the center of the matrix physical sensor component CC1, CC2, CC3. However, the matrix physical sensor components CC1, CC2, CC3, or at least some of them, could be parallel to each other. In this example, their respective support planes are perpendicular to the conveying plane PC.
Pour chaque composant capteur physique matriciel CC1 , CC2, CC3, au moins m lignes d’éléments sensibles Cik reçoivent une projection radiographique de la région à inspecter de l’objet par le faisceau de rayons X issu du foyer Fj lorsque l’objet se trouve entre le foyer Fj et le capteur. Dans chaque plan de section Pk, chaque composant capteur physique matriciel CCi comporte une ligne For each matrix physical sensor component CC1, CC2, CC3, at least m lines of sensitive elements Cik receive a radiographic projection of the region to be inspected of the object by the X-ray beam coming from the focus Fj when the object is located between the focus Fj and the sensor. In each section plane Pk, each physical matrix sensor component CCi comprises a line
d’éléments sensibles qui forme un capteur d’images linéaire Cik. Les éléments sensibles de ce capteur d’images linéaire Cik sont donc susceptibles, ensemble, d’acquérir une image unidimensionnelle radiographique de traitement Spk en un seul temps d’acquisition ou temps d’intégration du capteur. Généralement, les éléments sensibles sur un composant capteur matriciel sont disposés selon un arrangement matriciel, avec un alignement vertical (colonnes) et horizontal (lignes) des éléments sensibles. Dans le cas où un composant capteur matriciel CCi constitue un plan non parallèle à la droite de base B, l’intersection des plans Pk avec le plan du composant capteur matriciel CCi est une droite non alignée avec l’arrangement physique des pixels. Dans ce cas, le capteur d’images linéaire Cik est un sous-ensemble d’éléments sensibles qui ne suit pas of sensitive elements which form a linear image sensor Cik. The sensitive elements of this linear image sensor Cik are therefore susceptible, together, to acquire a one-dimensional radiographic image of Spk processing in a single acquisition time or integration time of the sensor. Typically, the sensitive elements on a matrix sensor component are arranged in a matrix arrangement, with vertical (columns) and horizontal (rows) alignment of the sensitive elements. In the case where a matrix sensor component CCi constitutes a plane not parallel to the base line B, the intersection of the planes Pk with the plane of the matrix sensor component CCi is a line not aligned with the physical arrangement of the pixels. In this case, the linear image sensor Cik is a subset of sensitive elements which does not follow
l’alignement horizontal ou vertical de l’arrangement du composant capteur matriciel. L’image linéaire correspondant au capteur d’images linéaire Cik, qui est donc une partie du composant capteur matriciel CCi peut être obtenue en combinant les valeurs délivrées par les éléments sensibles coupés par une droite virtuelle, représentant le capteur d’images linéaire Cik, éventuellement en prenant en compte également les pixels fournis par les éléments sensibles voisins. Par exemple, il est connu de l’homme du métier d’utiliser dans la combinaison des pixels des interpolations et rééchantillonnages. the horizontal or vertical alignment of the array sensor component arrangement. The linear image corresponding to the linear image sensor Cik, which is therefore part of the matrix sensor component CCi, can be obtained by combining the values delivered by the sensitive elements cut by a virtual straight line, representing the linear image sensor Cik, possibly also taking into account the pixels supplied by neighboring sensitive elements. For example, it is known to those skilled in the art to use interpolations and resamples in the combination of pixels.
[0157] On comprend que, dans un plan de section Pk donné, chaque ligne d’élément sensible forme un capteur d’images linéaire Cik dans un composant capteur physique matriciel et définit, avec le foyer Fj, une direction de projection différente, et qu’on obtient des images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk selon des directions de projection Djik différentes, en l’occurrence selon autant de directions de projection différentes qu’il y a de composants capteurs physiques matriciels CCi. It is understood that, in a given section plane Pk, each line of sensitive element forms a linear image sensor Cik in a matrix physical sensor component and defines, with the focus Fj, a different direction of projection, and that one-dimensional radiographic processing images Spk are obtained according to different projection directions Djik, in this case according to as many different projection directions as there are matrix physical sensor components CCi.
[0158] A partir des délinéations de l’objet dans chaque plan de section distinct, elles- mêmes obtenues chacune à partir d’images radiographiques de traitement selon au moins trois directions de projection différentes dans ce plan de section, on peut déterminer, pour l’objet à mesurer, au moins une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l’objet à mesurer. Par exemple une telle mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l’objet à mesurer peut être déterminée comme étant la distance entre au moins deux points From the delineations of the object in each distinct section plane, themselves each obtained from radiographic processing images according to at least three different projection directions in this section plane, it is possible to determine, for the object to be measured, at least one linear dimension measure of the region to be inspected of the object to be measured. For example such a linear dimension measure of the region to be inspected of the object to be measured can be determined as the distance between at least two points
tridimensionnels appartenant chacun à une surface frontière de la région à inspecter. Pour cela, le système d’acquisition est relié à un système informatique, dont un exemple non limitatif est représenté de manière symbolique à la Fig. 3, mais qui peut être de tous types connus en soi. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le système informatique enregistre à l’aide des capteurs d’image Ci, Cik, pour chaque objet de la série au cours de son déplacement, des images radiographiques issues d’un nombre déterminé de projections radiographiques de la région à inspecter selon des directions de projection différentes. three-dimensional objects each belonging to a border surface of the region to be inspected. For this, the acquisition system is linked to a computer system, a nonlimiting example of which is represented symbolically in FIG. 3, but which can be of any type known per se. According to an advantageous embodiment characteristic, the computer system records with the aid of the image sensors Ci, Cik, for each object of the series during its movement, radiographic images originating from a determined number of radiographic projections of the region to be inspected from different projection directions.
[0159] On a vu que la délinéation de l’objet comprend une courbe ou un ensemble de courbes qui représentent l’intersection, avec le plan de section Pk, des surfaces frontières de l’objet. Dans une telle délinéation, la courbe ou chaque courbe de la délinéation est une courbe plane qui peut être modélisée par un système paramétrique, notamment un système d’une ou plusieurs équations paramétriques. La courbe ou chacune des courbes de la délinéation est de préférence modélisée par un nombre fixe de paramètres. Une telle courbe de délinéation peut par exemple être une courbe polygonale. Dans ce cas, les coordonnées des sommets du polygone peuvent jouer le rôle de paramètres. [0159] We have seen that the delineation of the object comprises a curve or a set of curves which represent the intersection, with the section plane Pk, of the boundary surfaces of the object. In such a delineation, the curve or each curve of the delineation is a plane curve which can be modeled by a parametric system, in particular a system of one or more parametric equations. The curve or each of the curves of the delineation is preferably modeled by a fixed number of parameters. Such a delineation curve can for example be a polygonal curve. In this case, the coordinates of the vertices of the polygon can act as parameters.
[0160] Parmi les méthodes possibles pour la détermination d’une délinéation de l’objet dans le plan de section, il est possible de mettre en œuvre un algorithme d’ajustement de courbe partant d’une délinéation a priori de l’objet dans le plan de section. [0160] Among the possible methods for determining a delineation of the object in the section plane, it is possible to implement a curve fitting algorithm starting from an a priori delineation of the object in the section plane. the section plane.
[0161] Un tel algorithme peut être un algorithme itératif, notamment un algorithme de régression non-linéaire. [0161] Such an algorithm can be an iterative algorithm, in particular a nonlinear regression algorithm.
[0162] Comme illustré à la Fig. 12, un algorithme itératif 100 susceptible d’être utilisé peut ainsi mettre en œuvre itérativement, une étape de simulation 110, une étape de comparaison 120 et une étape 130 de réduction d’erreur par ajustement d’un ou plusieurs paramètres dans le système paramétrique. [0162] As illustrated in FIG. 12, an iterative algorithm 100 capable of being used can thus iteratively implement a simulation step 110, a comparison step 120 and a step 130 of error reduction by adjusting one or more parameters in the parametric system .
[0163] Un tel algorithme peut avantageusement, en tant qu’étape initiale 101 , [0163] Such an algorithm can advantageously, as an initial step 101,
prendre en compte 101 une délinéation a priori DLk1 de l’objet dans le plan de section Pk en tant que délinéation calculée de premier rang d’itération. Une telle délinéation a priori DLk1 revient à définir, dans un plan de section donné, une courbe initiale ou un ensemble de courbes initiales, de préférence suffisamment proche(s) de la délinéation attendue, qui n’est cependant pas connue. De préférence, une délinéation initiale permettra de déterminer le nombre et l’ordre des matériaux qui sont coupés par un nombre de rayons X émis par le foyer Fj, contenus dans le plan de section considéré, et recueillis par le capteur d’images après avoir traversé l’objet. Cette délinéation a priori DLk1 peut être tirée d’un modèle géométrique a priori de l’objet, et / ou de la mesure d’un ou de plusieurs objets de la même série par un dispositif de mesure, et / ou de valeurs saisies et/ou de dessins réalisés et/ou de formes sélectionnées par un opérateur sur une interface homme machine d’un système informatique. Dans le cas d”une série d’objets cylindriques creux ne comprenant qu’un seul matériau et ayant un axe central théorique perpendiculaire au plan de convoyage, la délinéation dans un plan de section peut être constituée d’une courbe initiale intérieure et d’une courbe initiale extérieure, de préférence des courbes fermées, par exemple de type cercle ou ellipse, ou de type courbe polygonale. De telles courbes seront particulièrement efficaces pour des objets de révolution autour de l’axe central théorique. Elles pourront toutefois aussi être utilisées avec des résultats satisfaisants pour des objets dont la section par un plan perpendiculaire à l’axe central théorique est de type prismatique. taking into account 101 an a priori delineation DLk1 of the object in the section plane Pk as a calculated delineation of the first iteration rank. Such a delineation a priori DLk1 amounts to defining, in a given section plane, an initial curve or a set of initial curves, preferably sufficiently close (s) to the expected delineation, which is however not known. Of preferably, an initial delineation will make it possible to determine the number and the order of the materials which are cut by a number of X-rays emitted by the focus Fj, contained in the section plane considered, and collected by the image sensor after having crossed the object. This a priori delineation DLk1 can be taken from an a priori geometric model of the object, and / or from the measurement of one or more objects of the same series by a measuring device, and / or from values entered and / or drawings produced and / or shapes selected by an operator on a man-machine interface of a computer system. In the case of a series of hollow cylindrical objects comprising only one material and having a theoretical central axis perpendicular to the conveying plane, the delineation in a section plane may consist of an initial inner curve and of an external initial curve, preferably closed curves, for example of circle or ellipse type, or of polygonal curve type. Such curves will be particularly effective for objects of revolution around the theoretical central axis. They may however also be used with satisfactory results for objects whose section through a plane perpendicular to the theoretical central axis is of the prismatic type.
[0164] Un algorithme itératif pourra alors mettre en œuvre itérativement les étapes suivantes. [0164] An iterative algorithm can then iteratively implement the following steps.
[0165] Une étape itérée pourra être une étape 110 de simulation qui implique le An iterated step may be a simulation step 110 which involves the
calcul SIM, à partir de la délinéation calculée DLkr d’un rang r d’itération donné de l’objet dans le plan de section, d’un nombre NP au moins égal à trois d’images unidimensionnelles radiographiques simulées SSpkr, SSp’kr, SSp”kr de la région à inspecter, calculées chacune dans le plan de section Pk selon une des directions de projection Djik différentes qui ont été utilisées pour l’acquisition des images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk, Sp’k, Sp”k dans le plan de section. SIM calculation, from the calculated delineation DLkr of a given iteration rank r of the object in the section plane, of a number NP at least equal to three simulated radiographic one-dimensional images SSpkr, SSp'kr , SSp ”kr of the region to be inspected, each calculated in the section plane Pk according to one of the different projection directions Djik which were used for the acquisition of the one-dimensional radiographic processing images Spk, Sp'k, Sp” k in the section plane.
[0166] Ici, on considère donc une des images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk, Sp’k, Sp”k, donc une image pour laquelle des valeurs réelles du signal image sont connues, telles que recueillies par le capteur d’images. [0166] Here, therefore, we consider one of the one-dimensional radiographic processing images Spk, Sp’k, Sp ”k, therefore an image for which real values of the image signal are known, as collected by the image sensor.
Cette image correspond nécessairement à une direction de projection donnée Dijk, donc à un foyer Fj donné et un capteur d’image linéaire Cik donné. Le principe est de calculer, à chaque rang d’itération donné de l’itération, une estimation SSpkr, SSp’kr, SSp”kr des valeurs représentatives du signal qui serait recueilli par ce même capteur pour un faisceau de rayons X émis par le même foyer Fj mais après avoir traversé un objet qui aurait pour délinéation la délinéation calculée DLkr de rang d’itération r donné. Lors de la première itération, on peut utiliser la délinéation calculée de premier rang d’itération DLk1 , à savoir la délinéation initiale. Pour les itérations suivantes, on utilise la délinéation calculée lors de l’itération précédente. This image necessarily corresponds to a given direction of projection Dijk, therefore to a given focus Fj and a given linear image sensor Cik. The principle is to calculate, for each given iteration rank of the iteration, a estimate SSpkr, SSp'kr, SSp ”kr of the values representative of the signal which would be collected by this same sensor for an X-ray beam emitted by the same focal point Fj but after having passed through an object whose delineation would have the calculated delineation DLkr of rank iteration r given. During the first iteration, it is possible to use the calculated delineation of the first rank of iteration DLk1, namely the initial delineation. For the following iterations, we use the delineation calculated during the previous iteration.
[0167] A chaque itération, ce calcul est effectué pour le nombre d’images [0167] At each iteration, this calculation is performed for the number of images
unidimensionnelles radiographiques de traitement qui sont prises en compte par la méthode dans ce plan de section, à savoir au moins trois, par exemple entre trois et quarante, au sens de trois à quarante, bornes comprises, plus unidimensional radiographic processing which are taken into account by the method in this section plane, namely at least three, for example between three and forty, within the meaning of three to forty, limits included, plus
préférentiellement entre quatre et quinze, au sens de quatre à quinze, bornes comprises. preferably between four and fifteen, within the meaning of four to fifteen, limits included.
[0168] De la sorte, il est alors possible d’effectuer, à chaque itération, la [0168] In this way, it is then possible to perform, at each iteration, the
comparaison 120 des images unidimensionnelles radiographiques simulées 120 comparison of the simulated radiographic one-dimensional images
SSpkr, SSp’kr, SSp”kr aux images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk, Sp’k, Sp”k. Cette comparaison peut être réalisée, par exemple pour chaque image unidimensionnelle radiographique simulée sous la forme d’une fonction de comparaison COMP, par exemple une fonction des différences des valeurs de signal de l’image unidimensionnelle radiographique simulée SSpk par rapport aux valeurs de l’image linéaire radiographique de traitement Spk correspondant à la même projection radiographique. Cette fonction des différences peut être une fonction de différence de pixel à pixel. Cette SSpkr, SSp’kr, SSp ”kr to one-dimensional processing radiographic images Spk, Sp’k, Sp” k. This comparison may be performed, e.g. for each simulated radiographic one-dimensional image as a comparison function COMP, e.g. as a function of the differences of the signal values of the simulated radiographic one-dimensional image SSpk from the values of the Spk processing radiographic linear image corresponding to the same radiographic projection. This function of the differences can be a function of pixel-to-pixel difference. This
comparaison peut par exemple être opérée, en considérant ensemble plusieurs ou toutes les images unidimensionnelles radiographiques simulées SSpkr, SSp’kr, SSp”kr avec les images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk, Sp’k, Sp”k associées, Cette comparaison peut par exemple comprendre le calcul d’une valeur de comparaison COMPVAL, qui peut être une valeur d’erreur, par exemple une valeur d’erreur quadratique. comparison can be made, for example, by considering together several or all the simulated radiographic one-dimensional images SSpkr, SSp'kr, SSp ”kr with the associated one-dimensional treatment radiographic images Spk, Sp'k, Sp” k, This comparison can for example understand the calculation of a COMPVAL comparison value, which may be an error value, for example a quadratic error value.
[0169] On note que cet algorithme itératif travaille sur des images linéaires [0169] We note that this iterative algorithm works on linear images
radiographiques de traitement dans un plan de section Pk donné, donc sur des images qui appartiennent à un même plan. Les calculs mis en œuvre dans l’algorithme itératif portent donc sur des données appartenant à un même plan déterminé Pk, correspondant à des entités bidimensionnelles planes que sont les délinéations. Cela simplifie considérablement les calculs par rapport à un algorithme itératif qui porterait sur des données correspondant à des entités tridimensionnelles. radiographic processing in a given section plane Pk, therefore on images belonging to the same plane. The calculations implemented in the iterative algorithm therefore relate to data belonging to the same plane determined Pk, corresponding to plane two-dimensional entities that are the delineations. This considerably simplifies the calculations compared to an iterative algorithm which would relate to data corresponding to three-dimensional entities.
[0170] En fonction de la comparaison, l’algorithme itératif peut alors prévoir, par exemple à chaque itération avant la dernière, la modification 130 de la [0170] Depending on the comparison, the iterative algorithm can then predict, for example at each iteration before the last, the modification 130 of the
délinéation calculée ayant le rang d’itération r considéré en une nouvelle délinéation calculée DLk(r+1) de rang d’itération supérieur (r+1 ), qui sera utilisée pour l’itération suivante, donc de rang d’itération supérieur. La modification mise en œuvre peut être peut une fonction de modification MOD, laquelle peut prendre en compte la délinéation Dlkr courante, la valeur de comparaison COMPVAL calculée par la fonction de comparaison COMP à l’étape de comparaison 120, et /ou éventuellement d’autres calculs faits dans les itérations précédentes afin de diminuer la valeur de cette fonction COMPVAL à l’itération suivante selon le principe des méthodes de descente en optimisation. Une fonction de modification pouvant être utilisée est par exemple une méthode des moindres carrés, par exemple une méthode des moindres carrés linéaires. calculated delineation having the iteration rank r considered in a new calculated delineation DLk (r + 1) of higher iteration rank (r + 1), which will be used for the next iteration, therefore of higher iteration rank. The modification implemented can be perhaps a MOD modification function, which can take into account the current delineation Dlkr, the comparison value COMPVAL calculated by the comparison function COMP at the comparison step 120, and / or possibly of other calculations made in the preceding iterations in order to reduce the value of this COMPVAL function at the following iteration according to the principle of the descent methods in optimization. A modification function that can be used is, for example, a least squares method, for example a linear least squares method.
[0171] Les étapes ci-dessus peuvent en effet être réitérées jusqu’à ce qu’à ce que, pour une dernière itération, la comparaison atteigne un critère d’optimisation CRIT prédéfini. L’atteinte de ce critère d’optimisation prédéfini peut être vérifiée lors d’une étape de vérification 125. On peut par exemple vérifier si une fonction de vérification retourne une valeur définie. On peut vérifier un ou différents critères, comme la valeur de la fonction COMP par rapport à une valeur seuil, le nombre r d’itération par rapport à un nombre seuil maximal, etc.... Cette vérification peut être basée sur la valeur de comparaison COMPVAL, par exemple en vérifiant qu’elle a atteint ou dépassé une valeur d’erreur quadratique prédéfinie. [0171] The above steps can in fact be repeated until, for a last iteration, the comparison reaches a predefined CRIT optimization criterion. The achievement of this predefined optimization criterion can be verified during a verification step 125. It is possible, for example, to verify whether a verification function returns a defined value. One or more criteria can be checked, such as the value of the COMP function with respect to a threshold value, the number r of iterations with respect to a maximum threshold number, etc. This verification can be based on the value of COMPVAL comparison, for example by checking that it has reached or exceeded a predefined squared error value.
[0172] Typiquement, pour chaque plan de section, le nombre de directions de [0172] Typically, for each section plane, the number of directions of
projection Dji, Djik différentes est compris entre trois et quarante, au sens de trois à quarante, bornes comprises, et de préférence entre quatre et quinze, au sens de quatre à quinze, bornes comprises. Aussi, selon une variante different projection Dji, Djik is between three and forty, within the meaning of three to forty, limits included, and preferably between four and fifteen, within the meaning of four to fifteen, limits included. Also, according to a variant
avantageuse de réalisation, l’installation 1 comporte, dans un plan de section donné, entre trois et quarante capteurs d’images Ci, au sens de trois à quarante, bornes comprises. Selon une variante préférée de réalisation, l’installation 1 comporte, dans un plan de section donné, entre quatre et quinze capteurs d’images Ci, au sens de quatre à quinze, bornes comprises. advantageous embodiment, the installation 1 comprises, in a given section plane, between three and forty image sensors Ci, in the sense of three to forty, terminals included. According to a preferred variant embodiment, the installation 1 comprises, in a given section plane, between four and fifteen image sensors Ci, in the sense of four to fifteen, terminals included.
[0173] Comme cela sera expliqué en détail dans la suite de la description, le [0173] As will be explained in detail in the remainder of the description, the
système informatique est programmé pour analyser, pour chaque objet, les au moins trois images unidimensionnelles radiographiques issues, dans chaque plan de sections des au moins trois projections radiographiques de directions différentes, de manière à connaître la géométrie tridimensionnelle de l’objet. computer system is programmed to analyze, for each object, the at least three one-dimensional radiographic images obtained, in each section plane from at least three radiographic projections of different directions, so as to know the three-dimensional geometry of the object.
[0174] Dans certains cas, on pourra ainsi choisir de construire un modèle In some cases, we can thus choose to build a model
géométrique numérique de chaque objet mesuré. Ce modèle géométrique numérique peut être réalisé de toute manière appropriée, avec un degré de précision dépendant de la précision nécessaire pour la mesure de distance souhaitée. Ainsi, le modèle géométrique numérique peut être constitué par au moins deux points tridimensionnels chacun appartenant à une surface frontière de la région à inspecter de l’objet et non situés dans un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik, et non situés dans un parallèle à la direction de déplacement T. Les au moins deux points peuvent appartenir à deux surfaces frontières différentes, par exemple pour mesurer une épaisseur ou un entrefer. digital geometric of each measured object. This digital geometric model can be produced in any suitable manner, with a degree of precision depending on the precision required for the desired distance measurement. Thus, the digital geometric model can be formed by at least two three-dimensional points each belonging to a border surface of the region to be inspected of the object and not located in a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik, and not located in a parallel to the direction of displacement T. The at least two points can belong to two different border surfaces, for example to measure a thickness or an air gap.
[0175] Le modèle géométrique numérique peut aussi être constitué d’une, ou de préférences de plusieurs sections de la région à inspecter, chaque section étant selon un plan différent d’un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik. Ce plan de section peut être un des plans de section Pk mise en œuvre pour l’acquisition des images ou être un plan encore différent. Par ailleurs, le modèle géométrique numérique peut être constitué par au moins une surface tridimensionnelle de la région à inspecter, différente d’un plan orthogonal à une direction de projection Dji, Djik et différente d’un plan parallèle à la direction de déplacement T. [0175] The digital geometric model can also consist of one or more preferably several sections of the region to be inspected, each section being in a different plane from a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik. This section plane can be one of the Pk section plans implemented for image acquisition or be an even different plane. Furthermore, the digital geometric model can consist of at least one three-dimensional surface of the region to be inspected, different from a plane orthogonal to a direction of projection Dji, Djik and different from a plane parallel to the direction of displacement T.
[0176] Selon les méthodes décrites ci-dessus, on obtient ainsi, pour chaque objet mesuré, la délinéation de l’objet dans toute une série de plan de section Pk contenant la droite de base B, donc dans des plans en éventail autour de cette droite de base. Chaque délinéation peut être rendue sous la forme d’un système paramétrique, par exemple rendue sous la forme d’un ensemble de points et/ ou de segments, notamment d’en ensemble de points et/ou segments appartenant à des surfaces frontières externes de l’objet. L’ensemble des délinéations ainsi obtenu peut être considéré comme un modèle géométrique de l’objet, obtenu par mesure. En variante, un modèle géométrique de l’objet peut être construit à partir de cet ensemble de délinéations, par exemple par des méthodes d’interpolation. Ainsi, les délinéations dans les plans Pk peuvent être sont fusionnées en courbes 3D (frontières), par exemple pour obtenir un modèle type STL. Ensuite, il est possible de recouper le modèle surfacique 3D ainsi obtenu par des plans de coupe qui correspondent à des plans dans lesquelles les mesures sont faites. According to the methods described above, one thus obtains, for each measured object, the delineation of the object in a whole series of section plane Pk containing the base line B, therefore in fan-shaped planes around this basic line. Each delineation can be rendered as a parametric system, e.g. rendered as a set of points and / or segments, in particular a set of points and / or segments belonging to external boundary surfaces of the object. The set of delineations thus obtained can be considered as a geometric model of the object, obtained by measurement. As a variant, a geometric model of the object can be constructed from this set of delineations, for example by interpolation methods. Thus, the delineations in the Pk planes can be merged into 3D curves (borders), for example to obtain an STL type model. Then, it is possible to cut the 3D surface model thus obtained by section planes which correspond to planes in which the measurements are made.
[0177] En résumé, les méthodes ci-dessus permettent la construction, pour un objet à mesurer, à l’aide du système informatique et à partir des délinéations de l’objet dans chacun des plans de section Pk distinct, d’un modèle géométrique numérique tridimensionnel de la région à inspecter comprenant : In summary, the above methods allow the construction, for an object to be measured, using the computer system and from the delineations of the object in each of the separate section planes Pk, of a model three-dimensional digital geometric of the region to be inspected comprising:
- des points tridimensionnels de l’espace appartenant chacun à une surface frontière de la région à inspecter de l’objet ; - three-dimensional points in space each belonging to a boundary surface of the region to be inspected of the object;
- et / ou au moins une surface tridimensionnelle de la région à inspecter. - and / or at least one three-dimensional surface of the region to be inspected.
[0178] Dans les cas où on met en œuvre la détermination d’un modèle géométrique tridimensionnel, on peut déterminer une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l’objet à mesurer en déterminant la distance entre au moins deux points tridimensionnels du modèle géométrique numérique tridimensionnel de la région à inspecter. In cases where the determination of a three-dimensional geometric model is implemented, it is possible to determine a measure of linear dimension of the region to be inspected of the object to be measured by determining the distance between at least two three-dimensional points of the three-dimensional digital geometric model of the area to be inspected.
[0179] Bien entendu, l’invention permet de construire un modèle géométrique [0179] Of course, the invention makes it possible to construct a geometric model
numérique avec un grand nombre de points tridimensionnels ou des nuages de points tridimensionnels. digital with a large number of three-dimensional points or three-dimensional point clouds.
[0180] Le modèle géométrique numérique est construit en utilisant le coefficient d’atténuation du ou des matériaux des objets de la série. [0180] The digital geometric model is constructed using the attenuation coefficient of the material (s) of the objects in the series.
[0181] Dans certains modes de réalisation de l’invention, on a vu que les [0181] In certain embodiments of the invention, it has been seen that the
délinéations dans chaque plan de section, et donc éventuellement un modèle géométrique numérique, peuvent être construits en utilisant un modèle delineations in each section plane, and therefore possibly a digital geometric model, can be constructed using a model
géométrique a priori de la région à inspecter pour la série d’objets. En d’autres termes, dans un tel cas, le système informatique utilise pour construire le modèle géométrique numérique de chaque objet, d’une part, un modèle géométrique a priori de la région à inspecter pour la série d’objets, et, d’autre part, le coefficient d’atténuation du matériau ou les différents coefficients d’atténuation des différentes parties de chaque objet de la série. geometric a priori of the region to be inspected for the series of objects. In other words, in such a case, the computer system uses to build the digital geometric model of each object, on the one hand, a geometric model a priori of the region to be inspected for the series of objects, and, on the other hand, the attenuation coefficient of the material or the different attenuation coefficients of the different parts of each object in the series.
[0182] Ainsi, le système informatique prend en compte le ou les coefficients [0182] Thus, the computer system takes into account the coefficient (s)
d’atténuation du ou des matériaux des objets en cours d’inspection pour cette opération de calcul. Avantageusement, l’installation 1 comporte un dispositif de mise à disposition pour le système informatique, du ou des coefficients d’atténuation du ou des matériaux des objets d’une série. attenuation of the material (s) of the objects being inspected for this calculation operation. Advantageously, the installation 1 comprises a device for making available to the computer system, the attenuation coefficient (s) of the material (s) of the objects in a series.
[0183] Ce dispositif de mise à disposition peut être réalisé par une mémoire de [0183] This provisioning device can be produced by a memory of
masse, une interface homme machine ou par un réseau informatique filaire ou hertzien. mass, a man-machine interface or by a wired or wireless computer network.
[0184] De même, dans certains modes de réalisation, le système informatique [0184] Likewise, in certain embodiments, the computer system
dispose d’un modèle géométrique dit a priori de la région à inspecter pour effectuer cette opération de calcul. Ainsi, l’installation 1 peut comporter un dispositif de mise à disposition pour le système informatique, d’un modèle géométrique a priori de la région à inspecter pour la série d’objets. has a so-called a priori geometric model of the region to be inspected to perform this calculation operation. Thus, the installation 1 may include a device for making available to the computer system, an a priori geometric model of the region to be inspected for the series of objects.
[0185] Le dispositif de mise à disposition pour le système informatique, d’un modèle géométrique a priori de la région à inspecter est par exemple une mémoire de masse, un réseau informatique filaire ou hertzien ou une interface homme machine. [0185] The device for making an a priori geometric model of the region to be inspected available to the computer system is, for example, a mass memory, a wired or wireless computer network or a man-machine interface.
[0186] Comme indiqué dans la partie définition, le modèle géométrique a priori est un modèle numérique de la série d’objets, qu’on peut positionner dans un référentiel lié au dispositif, et qui peut servir d’initialisation pour un procédé de détermination des délinéations de l’objet dans chaque plan de section Pk. As indicated in the definition part, the a priori geometric model is a digital model of the series of objects, which can be positioned in a frame of reference linked to the device, and which can serve as an initialization for a determination method. delineations of the object in each section plane Pk.
[0187] En l’absence de la connaissance du modèle géométrique a priori, la [0187] In the absence of knowledge of the a priori geometric model, the
reconstruction peut être extrêmement coûteuse en calcul, car pour chaque point de l’espace 3D doit être calculée son atténuation. La mise en œuvre d’un modèle géométrique a priori permet ainsi de réaliser des mesures de dimensions linéaires sur des objets, avec une bonne précision, en un temps très court et à faible coût. [0188] Selon une première variante, le modèle géométrique a priori est obtenu par le modèle numérique de conception par ordinateur des objets de la série, réalisé lors de la conception (CAO 3D) des objets. Dans ce cas, il est mis à disposition du système informatique par différents moyens possibles, tels qu’une connexion à travers un réseau informatique, à une base de données contenant plusieurs modèles CAO correspondant aux diverses séries d’objets susceptibles d’être mesurées en production, une sélection par l’opérateur dans une base de données interne à l’installation, etc. reconstruction can be extremely computationally expensive, because for each point in 3D space its attenuation must be calculated. The implementation of an a priori geometric model thus makes it possible to carry out measurements of linear dimensions on objects, with good precision, in a very short time and at low cost. [0188] According to a first variant, the a priori geometric model is obtained by the digital computer design model of the objects of the series, produced during the design (3D CAD) of the objects. In this case, it is made available to the computer system by various possible means, such as a connection through a computer network, to a database containing several CAD models corresponding to the various series of objects capable of being measured in production, selection by the operator from a database internal to the installation, etc.
[0189] Selon une deuxième variante, le modèle géométrique a priori est obtenu d’un modèle numérique géométrique construit à partir de la mesure d'un ou de plusieurs objets de la même série par un dispositif de mesure, par exemple par une machine à mesurer par palpeur ou un appareil de tomographie axiale dont il est rappelé la lenteur par rapport à l’invention. Le modèle géométrique a priori peut être construit par une fusion de mesures de plusieurs objets manufacturés de la même série. According to a second variant, the a priori geometric model is obtained from a geometric digital model built from the measurement of one or more objects of the same series by a measuring device, for example by a machine. measuring by feeler or an axial tomography device, the slowness of which compared to the invention is recalled. The a priori geometric model can be built by a fusion of measurements of several manufactured objects of the same series.
[0190] Selon une troisième variante, le modèle géométrique a priori est un modèle numérique géométrique généré par le système informatique à partir de valeurs saisies et/ou de dessins réalisés et/ou de formes sélectionnées par un opérateur sur l’interface homme-machine du système. [0190] According to a third variant, the a priori geometric model is a geometric digital model generated by the computer system from values entered and / or drawings made and / or shapes selected by an operator on the man-machine interface. of the system.
[0191] Par exemple, pour fournir le modèle géométrique a priori dans le cas d’un écrou à six pans extérieurs type normalisé M13, avec un trou fileté, la manière suivante est suffisante. L’opérateur saisit sur un clavier le nombre et la hauteur des pans, le diamètre et le pas de filetage, le système étant configuré pour inspecter des écrous métriques. Aucune côte précise supplémentaire n’est renseignée. Dans un autre exemple, pour l’inspection d’un récipient mono matériau en verre ou en matière polymère synthétique tel qu’un polyéthylène ou un polyester, l’opérateur donne uniquement comme information que l’objet est un cylindre fermé au fond, surmonté d’un cône, deux diamètres, deux hauteurs et une épaisseur suffisent pour que le système informatique connaisse un modèle géométrique a priori de l’objet à inspecter. Selon un autre exemple, le système informatique peut, par ses interfaces, recevoir des descriptions techniques du modèle a priori comme un nombre, des diamètres, des profondeurs et des positions de divers alésages présents dans une surface qui feraient partie de la région à inspecter d’un objet plus grand. La description peut être géométrique par exemple si le système informatique reçoit le nombre et l’allure générale des surfaces frontières permettant de le décrire, le nombre de cavités, le nombre de faces ou de côtés d’un polyèdre. En résumé, il faut comprendre que le modèle géométrique a priori doit au minimum contenir suffisamment d’informations techniques, géométriques, topologiques et/ou numériques, pour renseigner le système informatique sur la structure 3D de l’objet, le degré de détail et de précision de ces informations pouvant être très faible sans pénaliser la précision recherchée pour les mesures linéaires. [0191] For example, to provide the a priori geometric model in the case of a standard type M13 external hexagon nut, with a threaded hole, the following is sufficient. The operator enters on a keypad the number and height of the flats, the diameter and the thread pitch, the system being configured to inspect metric nuts. No additional precise dimension is indicated. In another example, for the inspection of a single-material container made of glass or synthetic polymer material such as polyethylene or polyester, the operator only gives as information that the object is a closed cylinder at the bottom, surmounted of a cone, two diameters, two heights and one thickness are sufficient for the computer system to know an a priori geometric model of the object to be inspected. According to another example, the computer system can, through its interfaces, receive technical descriptions of the a priori model such as a number, diameters, depths and positions of various bores present in a surface which would be part of the region to be inspected of a larger object. The description can be geometric for example if the computer system receives the number and the general shape of the boundary surfaces making it possible to describe it, the number of cavities, the number of faces or sides of a polyhedron. In summary, it should be understood that the a priori geometric model must at least contain sufficient technical, geometric, topological and / or numerical information, to inform the computer system on the 3D structure of the object, the degree of detail and accuracy of this information can be very low without penalizing the accuracy sought for linear measurements.
[0192] Un des avantages offert par une détermination d’un modèle géométrique est qu’il est possible de déterminer, par le même système informatique ou par un autre système auquel ce modèle serait fourni, pour chaque objet de la série, à partir du modèle géométrique numérique de la région à inspecter correspondant audit objet de la série, au moins une mesure linéaire de la région à inspecter selon une direction quelconque, donc non nécessairement contenue dans un plan orthogonal à une direction de projection, ni nécessairement contenue dans un plan parallèle à la direction de déplacement. One of the advantages offered by a determination of a geometric model is that it is possible to determine, by the same computer system or by another system to which this model would be supplied, for each object in the series, from the digital geometric model of the region to be inspected corresponding to said object of the series, at least one linear measurement of the region to be inspected in any direction, therefore not necessarily contained in a plane orthogonal to a direction of projection, nor necessarily contained in a plane parallel to the direction of travel.
[0193] Au moins une dimension, et généralement plusieurs dimensions sont [0193] At least one dimension, and generally several dimensions are
contrôlées sur les objets 2. L’objectif est généralement de comparer les mesures obtenues sur les objets avec des valeurs exigées, par exemple définies par un service qualité. Ces mesures de dimensions ou les écarts de ces mesures par rapport aux valeurs exigées peuvent être affichées, enregistrées, etc. Elles peuvent aussi servir à prendre des décisions de conformité des objets qui peuvent être triés automatiquement. controlled on objects 2. The objective is generally to compare the measurements obtained on objects with required values, for example defined by a quality department. These dimension measurements or the deviations of these measurements from the required values can be displayed, saved, etc. They can also be used to make object compliance decisions that can be sorted automatically.
[0194] Les mesures peuvent être issues des mesures du modèle géométrique [0194] The measurements can come from the measurements of the geometric model
numérique de la région inspectée établi pour chaque objet. Par exemple, la région inspectée peut comporter un alésage. Dans le modèle géométrique numérique, il est possible de déterminer des mesures de diamètre ou de profondeur de l’alésage, en calculant sur le modèle géométrique numérique les distances entre des éléments de surface diamétralement opposés. Lorsque l’objet est mono-matériau, la détermination de la position des éléments de surface peut être plus précise avec un minimum de calculs. [0195] Un autre moyen de déterminer des mesures de diamètre ou profondeur de l’alésage est la comparaison du modèle géométrique numérique de la région inspectée avec un modèle géométrique de référence ou théorique. number of the inspected region established for each object. For example, the inspected region may have a bore. In the digital geometric model, it is possible to determine measurements of diameter or depth of the bore, by calculating on the digital geometric model the distances between diametrically opposed surface elements. When the object is mono-material, the determination of the position of the surface elements can be more precise with a minimum of calculations. Another means of determining measurements of the diameter or depth of the bore is by comparing the digital geometric model of the inspected region with a reference or theoretical geometric model.
[0196] Le modèle géométrique de référence est un modèle idéal de la série des objets inspectés. Pour réaliser un contrôle dimensionnel, on peut comparer le modèle géométrique numérique de la région inspectée avec le modèle géométrique de référence, par un algorithme comprenant la mise en [0196] The geometric reference model is an ideal model from the series of objects inspected. To carry out a dimensional check, we can compare the digital geometric model of the inspected region with the reference geometric model, by an algorithm comprising the setting
correspondance des modèles, puis la mesure des écarts entre les modèles. Le modèle géométrique de référence peut être issu de la CAO. correspondence of the models, then the measurement of the differences between the models. The geometric reference model can be obtained from CAD.
[0197] Il est ainsi possible de procéder à une opération de mise en correspondance du modèle géométrique numérique de la région inspectée avec le modèle géométrique de référence, puis de déterminer des écarts de dimension en mesurant des distances entre des éléments de surface appartenant au modèle de référence et des éléments de surface appartenant au modèle géométrique numérique. Dans l’exemple de la mesure de l’alésage, il est possible de positionner de manière virtuelle, un cylindre de diamètre maximum s’inscrivant dans la surface interne modélisée de l’alésage, et de même un cylindre de diamètre minimum contenant ladite surface interne modélisée, et de considérer comme mesures du diamètre de l’alésage dans la région inspectée, le diamètre de l’un et/ou l’autre des cylindres inscrit et exinscrit. Ce type d’analyse est également possible pour vérifier des diamètres internes dans un goulot de bouteilles en verre obtenues par les procédés du pressé-soufflé ou du soufflé- soufflé, ou en plastique. [0197] It is thus possible to carry out a matching operation of the digital geometric model of the inspected region with the reference geometric model, then to determine dimensional deviations by measuring distances between surface elements belonging to the model. reference and surface elements belonging to the digital geometric model. In the example of the bore measurement, it is possible to virtually position a cylinder of maximum diameter inscribed in the modeled internal surface of the bore, and likewise a cylinder of minimum diameter containing said surface internal modeled, and consider as measurements of the diameter of the bore in the inspected region, the diameter of one and / or the other of the cylinders inscribed and excreted. This type of analysis is also possible to verify internal diameters in the neck of glass bottles obtained by the press-blown or blown-blown processes, or in plastic.
[0198] Selon une variante de l’invention, le modèle géométrique de référence et le modèle géométrique a priori sont le même modèle géométrique. [0198] According to a variant of the invention, the reference geometric model and the a priori geometric model are the same geometric model.
[0199] Selon une autre variante de l’invention, le modèle géométrique a priori est moins précis, moins complet et/ou est différent du modèle géométrique de référence. [0199] According to another variant of the invention, the a priori geometric model is less precise, less complete and / or is different from the reference geometric model.
[0200] Pour procéder à de telles mesures, l’installation comporte avantageusement, un dispositif de mise à disposition pour le système informatique, de valeurs de dimensions linéaires, et/ou de tolérances sur ces dimensions, et/ou de modèles géométriques de référence. [0201] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le système informatique est relié à un dispositif d’affichage des valeurs de mesures linéaires de la région à inspecter et/ou des écarts dimensionnels par rapport à des valeurs de référence, et/ou des écarts entre le modèle géométrique numérique de la région inspectée et un modèle géométrique de référence. Par exemple pour un écrou sont affichés des mesures telles qu’une profondeur de filet, un pas moyen de filet, un rayon de fond de filet moyen, une hauteur, un diamètre intérieur minimal ou maximal, une planéité d'une ou plusieurs de ses faces externes. Pour un récipient en verre ou en plastique, le système affichera la hauteur totale et par exemple le diamètre minimal et le diamètre maximal de la partie cylindrique à une hauteur prédéfinie par le réglage des côtes à vérifier. Les côtes peuvent être affichées avec des couleurs différentes en fonction de leurs conformités ou non. [0200] To carry out such measurements, the installation advantageously comprises a device for making available to the computer system, values of linear dimensions, and / or tolerances on these dimensions, and / or geometric reference models. . [0201] According to an advantageous embodiment characteristic, the computer system is connected to a device for displaying the linear measurement values of the region to be inspected and / or dimensional deviations from reference values, and / or deviations. between the digital geometric model of the inspected region and a reference geometric model. For example, for a nut are displayed measurements such as a thread depth, an average thread pitch, an average thread root radius, a height, a minimum or maximum internal diameter, a flatness of one or more of its external faces. For a glass or plastic container, the system will display the total height and for example the minimum diameter and the maximum diameter of the cylindrical part at a height predefined by the adjustment of the dimensions to be checked. The ribs can be displayed with different colors depending on their conformity or not.
[0202] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le système [0202] According to an advantageous embodiment characteristic, the system
informatique est relié à un dispositif de tri des objets en fonction de la mesure linéaire de la région à inspecter. Ainsi, ce dispositif de tri peut, par exemple à l’aide d’un éjecteur, éjecter du dispositif de transport les objets considérés comme défectueux en considération des dimensions linéaires mesurées. computer is connected to a device for sorting objects according to the linear measurement of the region to be inspected. Thus, this sorting device can, for example using an ejector, eject from the transport device the objects considered to be defective in consideration of the measured linear dimensions.
[0203] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le système [0203] According to an advantageous embodiment characteristic, the system
informatique peut être relié à un dispositif de marquage des objets en fonction de la mesure linéaire de la région à inspecter. Ce dispositif de marquage peut inscrire par exemple, les dimensions linéaires mesurées ou l’état conforme ou défectueux de l’objet. computer can be connected to a device for marking objects according to the linear measurement of the region to be inspected. This marking device can record, for example, the measured linear dimensions or the compliant or defective condition of the object.
[0204] Les positions relatives des foyers Fj et des capteurs Ci, Cik dans un repère fixe C,U,Z de l’installation sont connues du système informatique. Cette position peut être obtenue par hypothèse ou par étalonnage. L’étalonnage consiste par exemple à placer ou convoyer dans l’installation un calibre usiné avec précision. [0204] The relative positions of the foci Fj and the sensors Ci, Cik in a fixed reference frame C, U, Z of the installation are known to the computer system. This position can be obtained by hypothesis or by calibration. Calibration consists, for example, of placing or conveying a precision machined gauge into the installation.
[0205] Bien entendu, les positions relatives des foyers Fj et des capteurs d’images Ci, Cik sont diverses en étant rappelé que les foyers Fj et les capteurs d’images Ci, Cik sont positionnés en dehors du volume de convoyage Vt. [0205] Of course, the relative positions of the foci Fj and of the image sensors Ci, Cik are diverse, being reminded that the foci Fj and the image sensors Ci, Cik are positioned outside the conveying volume Vt.
[0206] Selon une variante de réalisation, l’installation 1 comporte un seul foyer Fj = F1 disposé selon un côté du volume de convoyage Vt et une série de [0206] According to an alternative embodiment, the installation 1 comprises a single hearth Fj = F1 arranged on one side of the conveying volume Vt and a series of
composants capteurs physiques linéaires CC1 , CC2, ,CCnmax, disposés avec leur ligne support perpendiculaire au plan de convoyage et comportant chacun des capteurs d’images pour une multitude de plans de section, disposés selon le côté opposé du volume de convoyage Vt pour recevoir les rayons provenant du foyer F1 et ayant traversés la région à inspecter. Dans cet exemple, le foyer présente une ouverture Of qui est mesurée dans au moins un plan quelconque, comme par exemple le plan X,Y dans la Fig. 1 , qui est supérieure ou égale à 120°. Cette ouverture Of est considérée en sortie de foyer, dans le cas où l’installation comprend entre le foyer et le volume Vt, ou entre le volume Vt et les capteurs d’images, des écrans de limitation des faisceaux aux seuls faisceaux utiles, dans le but de réduire du diffusé. linear physical sensor components CC1, CC2,, CCnmax, arranged with their support line perpendicular to the conveying plane and each comprising image sensors for a multitude of section planes, arranged on the opposite side of the conveying volume Vt to receive the rays coming from the focus F1 and having passed through the region to be inspected. In this example, the focus has an opening Of which is measured in at least one arbitrary plane, such as for example the X, Y plane in FIG. 1, which is greater than or equal to 120 °. This opening Of is considered at the outlet of the focal point, in the case where the installation comprises between the focal point and the volume Vt, or between the volume Vt and the image sensors, screens limiting the beams to only useful beams, in the goal of reducing the broadcast.
[0207] Selon une autre variante de réalisation, au moins deux foyers Fj (F1 et F2) de production de rayons X, sont positionnés séparément en deux positions distinctes selon une droite de base B parallèle à la trajectoire rectiligne des objets, et au moins trois composants capteurs physiques comportant chacun, pour un multitude de plans de section, des capteurs d’images sensibles aux rayons X, sont placés de manière que chaque foyer est associé, dans chaque plan de section à au moins un capteur d’images, et que chaque capteur d’images est associé à un foyer et reçoit les rayons X issus dudit foyer et traversant la région à inspecter. Dans cet exemple, chaque foyer présente une ouverture supérieure ou égale à 60°de sorte que la somme des ouvertures des deux foyers est supérieure ou égale à 120°. [0207] According to another variant embodiment, at least two focal points Fj (F1 and F2) for producing X-rays are positioned separately in two distinct positions along a base line B parallel to the rectilinear trajectory of the objects, and at least three physical sensor components each comprising, for a multitude of section planes, X-ray sensitive image sensors, are placed so that each focus is associated, in each section plane with at least one image sensor, and that each image sensor is associated with a focal point and receives the X-rays coming from said focal point and passing through the region to be inspected. In this example, each hearth has an opening greater than or equal to 60 ° so that the sum of the openings of the two hearths is greater than or equal to 120 °.
[0208] Dans l’exemple de réalisation illustré aux Fig. 5 et 6, l’installation 1 comporte deux foyers F1 , F2, alignés sur une droite de base B parallèle à la trajectoire des objets 2. Les deux foyers F1 , F2 sont associés chacun à un tube 7 générateur distinct. L’installation 1 comporte aussi cinq composants capteurs physiques linéaires CC11 , CC12, CC13, CC14 et CC15 qui sont disposés avec leur ligne support perpendiculaire au plan de convoyage et qui comportent chacun, pour une multitude de plans de section, des capteurs d’images sensibles chacun aux rayons X issus du premier foyer associé F1. L’installation 1 comporte aussi cinq composants capteurs physiques linéaires CC21 , CC22, CC23, CC24 et CC25 qui sont disposés avec leur ligne support perpendiculaire au plan de convoyage et qui comportent chacun, pour une multitude de plans de section, des capteurs d’images sensibles chacun aux rayons X issus du deuxième foyer associé F2. [0209] Selon cet exemple de réalisation, il est à noter qu’un foyer (F1 et F2 dans l’exemple) duquel est issu un faisceau de rayons X divergent est positionné d’un côté du plan sécant PS de sorte que son faisceau traverse le plan sécant PS et la région à inspecter, tandis qu’au moins un capteur d’images Ci associé audit foyer Fj pour recevoir les rayons X issus dudit foyer Fj est disposé du côté opposé par rapport au plan sécant PS. (Dans l’exemple, ce sont les cinq capteurs d’images C11 , C12, C13, C14 et C15 sensibles chacun aux rayons X issus du foyer associé F1 et les cinq capteurs d’images C21 , C22, C23, C24 et C25 sensibles chacun aux rayons X issus du foyer associé F2). [0208] In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 5 and 6, the installation 1 comprises two foci F1, F2, aligned on a base line B parallel to the path of the objects 2. The two foci F1, F2 are each associated with a separate generator tube 7. Installation 1 also includes five linear physical sensor components CC11, CC12, CC13, CC14 and CC15 which are arranged with their support line perpendicular to the conveying plane and which each include, for a multitude of section planes, image sensors each sensitive to X-rays from the first associated focus F1. Installation 1 also includes five linear physical sensor components CC21, CC22, CC23, CC24 and CC25 which are arranged with their support line perpendicular to the conveying plane and which each include, for a multitude of section planes, image sensors each sensitive to X-rays from the associated second focal point F2. According to this exemplary embodiment, it should be noted that a focus (F1 and F2 in the example) from which a diverging X-ray beam emerges is positioned on one side of the intersecting plane PS so that its beam crosses the intersecting plane PS and the region to be inspected, while at least one image sensor Ci associated with said focus Fj to receive the X-rays coming from said focus Fj is disposed on the opposite side with respect to the intersecting plane PS. (In the example, these are the five image sensors C11, C12, C13, C14 and C15 each sensitive to X-rays from the associated focus F1 and the five image sensors C21, C22, C23, C24 and C25 sensitive each with X-rays from the associated focus F2).
[0210] Selon une variante avantageuse de réalisation, le ou les foyers Fj est / sont disposé(s) dans le plan de convoyage PC. De préférence, ces foyers coopèrent avec des capteurs d’images associés situés à leur opposé par rapport au plan sécant PS. Ainsi dans le cas d’un transport des objets disposés sur un convoyeur plan, cette disposition permet que dans les images radiographiques, les projections des objets ne soient pas superposées à la projection du convoyeur. Ainsi, dans le modèle géométrique numérique des objets, la partie de l’objet en contact avec le convoyeur peut être déterminée précisément. [0210] According to an advantageous variant embodiment, the hearth (s) Fj is / are arranged in the conveying plane PC. Preferably, these foci cooperate with associated image sensors located opposite them from the intersecting plane PS. Thus, in the case of transporting objects arranged on a flat conveyor, this arrangement allows that in the radiographic images, the projections of the objects are not superimposed on the projection of the conveyor. Thus, in the digital geometric model of objects, the part of the object in contact with the conveyor can be precisely determined.
[0211] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, la disposition des [0211] According to an advantageous embodiment characteristic, the arrangement of
capteurs d’images Ci et des foyers est telle que les rayons X issus du ou des foyers Fj et atteignant les capteurs d’images Ci traversent uniquement une région à inspecter à la fois. En d’autres termes, les rayons X ne traversent qu’un seul objet à la fois. Il est à noter que l’installation peut comporter un système pour contrôler l’espacement entre les objets successifs en défilement. Ci image sensors and focal points is such that the X-rays from the focal point (s) Fj and reaching the Ci image sensors only pass through one region to be inspected at a time. In other words, X-rays only pass through one object at a time. It should be noted that the installation may include a system for controlling the spacing between successive scrolling objects.
[0212] Un objet de l’invention est d’obtenir un procédé non seulement rapide, mais également peu coûteux, apte à calculer une géométrie tridimensionnelle de chaque objet transporté sur la ligne avec la précision nécessaire à un contrôle dimensionnel. L’invention vise à réduire le nombre d’images nécessaires à la reconstruction au nombre minimum permettant d’atteindre la précision [0212] An object of the invention is to obtain a method which is not only fast, but also inexpensive, able to calculate a three-dimensional geometry of each object transported on the line with the precision necessary for dimensional control. The invention aims to reduce the number of images required for reconstruction to the minimum number capable of achieving precision
dimensionnelle voulue. Par exemple, l’invention permet avec neuf projections et un nombre limité d’images de la région inspectée, de mesurer avec une précision de +/- 0,05 mm le diamètre interne d’un cylindre entre 10 et 120 mm. desired dimensional. For example, the invention allows with nine projections and a limited number of images of the inspected region, to measure with an accuracy of +/- 0.05 mm the internal diameter of a cylinder between 10 and 120 mm.
Avantageusement, l’installation conforme à l’invention comporte entre un et quatre foyers Fj et de préférence un ou deux foyers Fj et de préférence un nombre de capteurs d’images permettant d’acquérir, dans chaque plan de section, des projections radiographiques selon entre quatre et quinze directions de projection différentes. Advantageously, the installation according to the invention comprises between one and four hearths Fj and preferably one or two hearths Fj and preferably one. number of image sensors making it possible to acquire, in each section plane, radiographic projections according to between four and fifteen different projection directions.
[0213] Selon l’invention, il convient de disposer les capteurs d’images et le ou les foyers afin que la combinaison des au moins trois directions de projections optimise la détermination de la délinéation de la région inspectée des objets transportés sur la ligne, dans chacun d’une multitude de plans de section comprenant une droite de base B parallèle à la trajectoire T rectiligne des objets, en considérant qu’il faut laisser le volume traversé Vt libre pour la circulation des objets. Les règles ci-après sont avantageusement mises en œuvre dans le cadre de l’invention, ces règles étant valables pour des capteurs d’images linéaires ou matricielles. [0213] According to the invention, the image sensors and the focal point (s) should be arranged so that the combination of at least three projection directions optimizes the determination of the delineation of the inspected region of the objects transported on the line, in each of a multitude of section planes comprising a base line B parallel to the rectilinear trajectory T of the objects, considering that the volume Vt traversed must be left free for the movement of the objects. The following rules are advantageously implemented in the context of the invention, these rules being valid for linear or matrix image sensors.
[0214] Dans ce qui suit, un angle est une valeur absolue. Les Fig. 7 et 8 illustrent deux directions de projection Dji et D’ji qui sont aussi des vecteurs. On considère ici deux directions de projection Dji et D’ji qui sont contenues dans un même plan de section Pk. Ces Figures font apparaître l’angle a entre ces deux directions de projection soit a = (DIJ, D'IJ) et s l’angle complémentaire à l’angle a, soit s= 180°-a. Par définition, l’angle utile a entre deux directions de projection différentes Dji et D’ji dans leur plan de section Pk est le plus petit des angles a et s, soit a = Min(a, s). Ainsi, l’angle utile a est le plus petit des angles formés par les deux droites portant les directions de projection Dji, D’ji. [0214] In what follows, an angle is an absolute value. Figs. 7 and 8 illustrate two directions of projection Dji and D’ji which are also vectors. We consider here two directions of projection Dji and D’ji which are contained in the same plane of section Pk. These Figures show the angle a between these two directions of projection either a = (DIJ, D'IJ) and s the angle complementary to the angle a, or s = 180 ° -a. By definition, the useful angle a between two different directions of projection Dji and Dji in their section plane Pk is the smallest of the angles a and s, that is to say a = Min (a, s). Thus, the useful angle a is the smaller of the angles formed by the two lines bearing the directions of projection Dji, Dji.
[0215] Selon une variante avantageuse de l’invention, on acquiert pour chaque objet et pour chaque plan de section Pk, parmi les au moins trois images [0215] According to an advantageous variant of the invention, one acquires for each object and for each section plane Pk, among the at least three images
radiographiques issues de projections radiographiques selon au moins trois directions de projection différentes, au moins deux images issues de deux projections radiographiques selon deux directions différentes Dji et D’ji faisant entre elles un angle utile a supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90°. Selon une variante avantageuse de réalisation, on acquiert pour chaque objet et pour chaque plan de section, parmi les au moins trois images radiographiques issues de projections radiographiques selon directions différentes, au moins deux images issues de deux projections radiographiques selon deux directions différentes faisant entre elles un angle utile a supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. radiographic images from radiographic projections along at least three different projection directions, at least two images from two radiographic projections along two different directions Dji and D'ji making between them a useful angle a greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 °. According to an advantageous variant embodiment, for each object and for each section plane, among the at least three radiographic images obtained from radiographic projections in different directions, at least two images originating from two radiographic projections in two directions are acquired. different forming between them a useful angle a greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[0216] Pour ce faire, l’installation 1 selon l’invention comporte au moins un foyer et deux capteurs d’images disposés de manière que les directions de projection de la région inspectée qu’ils reçoivent possèdent entre elles un angle utile a [0216] To do this, the installation 1 according to the invention comprises at least one focal point and two image sensors arranged so that the directions of projection of the inspected region which they receive have between them a useful angle a
supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90° et, avantageusement supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 ° and, advantageously greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[0217] Par exemple comme illustré à la Fig. 5, l’angle utile a entre les directions D15 et D11, et entre les directions D13 et D25 sont supérieurs à 45°. Bien [0217] For example, as illustrated in FIG. 5, the useful angle a between directions D15 and D11, and between directions D13 and D25 are greater than 45 °. Well
évidemment il doit être compris qu’au moins un angle utile est supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90° et avantageusement qu’au moins un angle utile est supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90° et les autres angles utiles entre deux directions Dji, D’ji sont quelconques. L’homme du métier à partir de cette règle saura rechercher une disposition qui offre une distribution la plus complète possible des directions de projections de la région inspectée. obviously it must be understood that at least one useful angle is greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 ° and advantageously that at least one useful angle is greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 ° and the other useful angles between two directions Dji, D'ji are arbitrary. Those skilled in the art using this rule will know how to look for an arrangement which offers the most complete possible distribution of the directions of projections of the inspected region.
[0218] Dans un cas particulier, on peut prévoir que les foyers sont dans le plan de convoyage PC, et que les composants capteurs physiques sont positionnés pour que le plan de convoyage PC soit un des plans de section Pk. Alors, dans le plan de section Pk correspondant au plan de convoyage PC, cette condition s’applique, à savoir qu’on acquiert pour chaque objet et pour le plan de section Pk horizontal confondu avec le plan de convoyage PC, parmi les au moins trois images radiographiques issues de projections radiographiques selon directions différentes, au moins deux images issues de deux projections radiographiques selon deux directions différentes faisant entre elles un angle utile a supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. [0218] In a particular case, provision can be made for the foci to be in the conveying plane PC, and for the physical sensor components to be positioned so that the conveying plane PC is one of the section planes Pk. Then, in the section plane Pk corresponding to the conveying plane PC, this condition applies, namely that we acquire for each object and for the horizontal section plane Pk coincident with the conveying plane PC, among the at least three radiographic images from radiographic projections in different directions, at least two images from two radiographic projections in two different directions forming between them a useful angle a greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[0219] De préférence, l’angle utile a entre deux directions de projection Dijk [0219] Preferably, the useful angle has between two directions of projection Dijk
consécutives dans un plan de section Pk donné est identique pour toutes les directions de projection Dijk consécutives mises en œuvre pour acquérir les images unidimensionnelles de traitement dans le plan de section Pk donné. Autrement dit, les directions de projection Dijk mises en œuvre pour acquérir les au moins trois images unidimensionnelles de traitement dans un plan de section Pk donné sont espacées angulairement de manière régulière dans le plan de section Pk donné. De préférence, les directions de projection mises en œuvre pour acquérir les au moins trois images unidimensionnelles de traitement dans un plan de section Pk donné sont réparties angulairement dans le plan de section Pk de manière à couvrir l’amplitude angulaire, mesurée dans ce plan de section Pk, couverte par l’ouverture Of du ou des foyers Fj, de préférence de manière à couvrir au moins 50% de cette amplitude angulaire, de préférence au moins 75% de cette amplitude. consecutive in a given section plane Pk is identical for all the consecutive Dijk projection directions implemented to acquire the one-dimensional processing images in the given section plane Pk. In other words, the Dijk projection directions implemented to acquire the at least three one-dimensional processing images in a given section plane Pk are angularly spaced in a regular manner in the plane of Pk section given. Preferably, the directions of projection implemented to acquire the at least three one-dimensional processing images in a given section plane Pk are angularly distributed in the section plane Pk so as to cover the angular amplitude, measured in this plane of section Pk, covered by the opening Of of the focal point (s) Fj, preferably so as to cover at least 50% of this angular amplitude, preferably at least 75% of this amplitude.
[0220] Selon une autre caractéristique avantageuse, pour chaque objet, le système informatique acquiert au moins une image radiographique de la région inspectée correspondant à une direction de projection faisant, en projection orthogonale sur le plan de convoyage PC, un angle d’ouverture b déterminé avec la direction de déplacement T. [0220] According to another advantageous characteristic, for each object, the computer system acquires at least one radiographic image of the inspected region corresponding to a projection direction forming, in orthogonal projection on the conveying plane PC, an opening angle b determined with the direction of travel T.
[0221] Comme illustré sur la Fig. 9, il est considéré l’angle p entre une direction de projection (vecteur Dji), ramenée en projection orthogonale sur le plan de convoyage PC, et la trajectoire des objets (vecteur T), soit l’angle p = (Dji, T) c’est-à-dire p = (D11 , T) et p = (D12, T) dans l’exemple illustré à la Fig. 9. L’angle q complémentaire à l’angle p est tel que q= 180°-p. Par définition, l’angle d’ouverture b entre une direction de projection Dji, ramenée en projection orthogonale sur le plan de convoyage PC, et la trajectoire T est le plus petit des angles p et q, à savoir b = Min (p, q). Ainsi, l’angle d’ouverture b est le plus petit des angles formés par les deux droites portant l’une la direction de projection Dji ramenée en projection orthogonale sur le plan de convoyage PC, et l’autre la trajectoire T. [0221] As illustrated in FIG. 9, the angle p between a direction of projection (vector Dji), brought into orthogonal projection on the conveying plane PC, and the trajectory of the objects (vector T) is considered, i.e. the angle p = (Dji, T ) i.e. p = (D11, T) and p = (D12, T) in the example illustrated in Fig. 9. The angle q complementary to the angle p is such that q = 180 ° -p. By definition, the opening angle b between a projection direction Dji, brought into orthogonal projection on the conveying plane PC, and the trajectory T is the smallest of the angles p and q, namely b = Min (p, q). Thus, the opening angle b is the smallest of the angles formed by the two straight lines, one carrying the direction of projection Dji brought into orthogonal projection on the conveying plane PC, and the other the trajectory T.
[0222] Selon une autre caractéristique avantageuse, pour chaque objet, le système informatique acquiert au moins une image radiographique de la région inspectée correspondant à une direction de projection Dji, Djik ayant avec la direction de déplacement T, un angle d’ouverture b compris entre 10° et 60°. En d’autres termes, l’installation selon l’invention comporte au moins un foyer et un capteur d’images Ci disposés de manière que, lorsqu’un objet traverse le champ des capteurs d’images, la direction de projection Dji, Djik de la région inspectée sur le capteur d’images Ci fait un angle d’ouverture b avec la direction de [0222] According to another advantageous characteristic, for each object, the computer system acquires at least one radiographic image of the inspected region corresponding to a projection direction Dji, Djik having with the direction of movement T, an opening angle b included. between 10 ° and 60 °. In other words, the installation according to the invention comprises at least one focus and one image sensor Ci arranged so that, when an object passes through the field of the image sensors, the direction of projection Dji, Djik of the region inspected on the image sensor Ci makes an opening angle b with the direction of
déplacement T compris entre 10° et 60°. [0223] En d’autres termes, la configuration de l’installation 1 est optimisée pour réduire son encombrement dans la direction de déplacement tout en conservant un volume traversé Vt adapté aux objets et une bonne qualité de reconstruction. displacement T between 10 ° and 60 °. In other words, the configuration of the installation 1 is optimized to reduce its bulk in the direction of movement while maintaining a traversed volume Vt suitable for the objects and good reconstruction quality.
[0224] En raison du volume traversé Vt, l’installation ne produit pas de projection autour de la direction de déplacement T. Le volume traversé Vt impose un angle d’ouverture minimum b min. Par exemple, l’angle d’ouverture minimum b min = 10°. Il n'y a aucun capteur disposé de manière à fournir une projection d’angle d’ouverture b inférieur à 10°. [0224] Due to the volume Vt traversed, the installation does not produce a projection around the direction of movement T. The volume traversed Vt imposes a minimum opening angle b min. For example, the minimum opening angle b min = 10 °. There is no sensor arranged to provide an opening angle projection b of less than 10 °.
[0225] Il faut déduire de ce qui précède que la répartition des angles de projections pour chaque objet n’est pas nécessairement uniforme. [0225] It must be deduced from the above that the distribution of the projection angles for each object is not necessarily uniform.
[0226] Comme illustré à la Fig. 9, la répartition des angles de projection peut [0226] As illustrated in FIG. 9, the projection angle distribution can
présenter une lacune, qu’on appelle une région d’angle mort, de deux fois 2 x 10° soit 20°, au lieu d’avoir une couverture complète sur 180°. have a gap, called a blind spot region, of twice 2 x 10 ° or 20 °, instead of having full 180 ° coverage.
[0227] Par exemple, comme illustré à la Fig. 9, une installation selon l’invention [0227] For example, as illustrated in FIG. 9, an installation according to the invention
comporte au moins un foyer F1 et deux composants capteurs physiques CC1 , CC2, ici parmi trois et par exemple bidimensionnels, qui comportent chacun, pour une multitudes de plans de section Pk, des capteurs d’images C1k, C2k, C3k, pour lesquels les directions de projections D11 , D12, ramenées en projection orthogonale sur le plan de convoyage PC, définissent avec la direction de déplacement T, un angle d’ouverture b compris entre 10° et 60° correspondant respectivement aux angles p et q. De même, l’installation illustrée à la Fig. 5, comporte un capteur d’images CC11 associé au foyer F1 et dont la direction de projection D11 fait un angle d’ouverture b compris entre 10° et 60° par rapport à la direction de déplacement T. comprises at least one focus F1 and two physical sensor components CC1, CC2, here among three and for example two-dimensional, which each comprise, for a multitude of section planes Pk, image sensors C1k, C2k, C3k, for which the directions of projections D11, D12, brought into orthogonal projection on the conveying plane PC, define with the direction of displacement T, an opening angle b between 10 ° and 60 ° corresponding respectively to the angles p and q. Likewise, the installation illustrated in FIG. 5, comprises an image sensor CC11 associated with the focus F1 and whose direction of projection D11 forms an opening angle b of between 10 ° and 60 ° with respect to the direction of movement T.
[0228] Les composants capteurs physiques qui forment les capteurs d’images Ci sont généralement du type matriciel ou linéaire. [0228] The physical sensor components which form the image sensors Ci are generally of the matrix or linear type.
[0229] Selon une variante préférée de réalisation, l’installation 1 comporte des [0229] According to a preferred variant embodiment, the installation 1 comprises
composants capteurs physiques linéaires. Selon cette variante préférée, chaque composants capteurs physiques CCi, CCi’ comporte un réseau linéaire linear physical sensor components. According to this preferred variant, each physical sensor component CCi, CCi ’comprises a linear network
d’éléments sensibles aux rayons X, distribués selon une droite de support Li, Li’ définissant avec le foyer associé Fj, un plan de projection PPji, PPji’ contenant la direction de projection Dji (Fig. 2). Ces composants capteurs physiques Ci sont disposés de manière qu’au moins m éléments sensibles de chacun de ces capteurs d’images reçoivent la projection radiographique de la région à inspecter par le faisceau de rayons X issu du foyer Fj associé, avec les plans de projection PPji pour les différents composants capteurs physiques qui sont distincts entre eux et non parallèles au plan de convoyage PC. Le nombre m d’éléments sensibles de chaque composant capteurs physique linéaire est supérieur à 128 de préférence supérieure à 512. La distance entre éléments sensibles voisins (appelée « pas » ou « pitch » en anglais) et/ou la dimension des éléments sensibles est de préférence inférieure à 800 pm. La fréquence de lecture des lignes d’images est de préférence supérieure à 100Hz, avantageusement supérieur à 1 kHz. Bien entendu ces paramètres sont adaptés en fonction de la taille des objets, la précision recherchée et la vitesse de défilement. Ainsi, on peut obtenir, en disposant convenablement les composants capteurs physiques, des plans Pk espacés verticalement de la valeur du pitch, l’espacement étant mesuré au niveau des capteurs. Il est possible que le nombre de plans de sections Pk atteigne 128, voire 512, voire davantage. elements sensitive to X-rays, distributed along a support line Li, Li 'defining with the associated focus Fj, a projection plane PPji, PPji' containing the direction of projection Dji (Fig. 2). These physical sensor components Ci are arranged so that at least m sensitive elements of each of these image sensors receive the radiographic projection of the region to be inspected by the X-ray beam coming from the associated focus Fj, with the projection planes PPji for the different sensor components physical which are distinct from each other and not parallel to the conveying plane PC. The number m of sensitive elements of each linear physical sensor component is greater than 128, preferably greater than 512. The distance between neighboring sensitive elements (called “pitch” or “pitch”) and / or the dimension of the sensitive elements is preferably less than 800 µm. The reading frequency of the image lines is preferably greater than 100 Hz, advantageously greater than 1 kHz. Of course, these parameters are adapted according to the size of the objects, the required precision and the scrolling speed. Thus, it is possible to obtain, by suitably arranging the physical sensor components, planes Pk spaced vertically by the value of the pitch, the spacing being measured at the level of the sensors. It is possible that the number of section planes Pk reaches 128, or even 512, or even more.
[0230] Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, au moins trois [0230] According to an advantageous embodiment characteristic, at least three
composants capteurs physiques Ci linéaires ont leurs droites de support Li parallèles entre elles. Ci linear physical sensor components have their supporting lines Li parallel to each other.
[0231] Selon une autre caractéristique avantageuse de réalisation, au moins trois composants capteurs physiques Ci linéaires ont leurs droites de support Li orthogonales au plan de convoyage PC. [0231] According to another advantageous embodiment characteristic, at least three linear physical sensor components Ci have their support lines Li orthogonal to the conveying plane PC.
[0232] Selon une variante, un foyer Fj est positionné afin que son faisceau traverse la région inspectée puis le plan de convoyage PC. De plus, au moins un composant capteur physique Ci linéaire associé est positionné opposé au foyer Fj par rapport au plan de convoyage PC et de manière que sa droite support Li soit parallèle au plan de convoyage PC. [0232] According to a variant, a focus Fj is positioned so that its beam passes through the inspected region then the conveying plane PC. In addition, at least one associated linear physical sensor component Ci is positioned opposite the focal point Fj relative to the conveying plane PC and so that its straight support Li is parallel to the conveying plane PC.
[0233] Selon ces variantes de réalisation avec des composants capteurs physiques linéaires, le système d’acquisition acquiert à l’aide de chacun des au moins trois composants capteurs physiques Ci, à chaque déplacement incrémental de chaque objet sur la trajectoire, des images linéaires radiographiques de la région à inspecter selon un nombre choisi afin que pour chaque objet, l’ensemble de la région à inspecter se trouve représentée complètement dans l’ensemble des images linéaires radiographiques. Ainsi, lors du déplacement d’un objet, chaque capteur d’images est apte à acquérir des images radiographiques linéaires de sorte que l’ensemble de la région à inspecter de l’objet se trouve représenté complètement dans l’ensemble des images linéaires radiographiques obtenues à partir dudit capteur d’images. Ainsi, pour chaque objet, il est obtenu au moins trois ensembles d’images linéaires radiographiques de la région à inspecter qui sont ensuite analysées. Il est possible de constituer des images radiographiques matricielles de la région inspectée, par juxtaposition des ensembles d’images linéaires radiographiques. Mais la reconstruction du modèle géométrique et la mesure ne l’imposent pas nécessairement. [0233] According to these variant embodiments with linear physical sensor components, the acquisition system acquires with the aid of each of the at least three physical sensor components Ci, at each incremental displacement of each object on the trajectory, linear images x-rays of the region to be inspected according to a number chosen so that for each object, the entire region to be inspected is completely represented in the set of linear radiographic images. Thus, during the movement of an object, each image sensor is able to acquire linear radiographic images so that the whole of the region to be inspected of the object is completely represented in the set of linear radiographic images. obtained from said image sensor. Thus, for each object, at least three sets of radiographic linear images of the region to be inspected are obtained which are then analyzed. It is possible to constitute matrix radiographic images of the inspected region, by juxtaposition of the sets of linear radiographic images. But the reconstruction of the geometric model and the measurement do not necessarily impose it.
[0234] Il est à noter que compte tenu du volume traversé Vt, aucune projection [0234] It should be noted that taking into account the volume Vt traversed, no projection
radiographique n’est acquise dans la région d’angle mort (b < ±10°) située de part et d’autre de la direction de déplacement T. Le procédé selon l’invention permet, malgré l’absence de projections radiographiques dans cet intervalle d’angles, de reconstruire, par exemple grâce au modèle géométrique a priori, un modèle géométrique numérique précis et complet de l’objet. Il est ainsi possible de réaliser des mesures de dimension linéaire sur tout le modèle géométrique numérique et en particulier selon des directions non orthogonales aux directions de projection possibles, y compris des mesures de dimension linéaire selon des directions de mesure orthogonales aux directions de projections manquantes correspondant à la région d’angle mort située de part et d’autre de la direction de déplacement T. En effet, sans le procédé selon l’invention, par exemple avec les méthodes destinées à la tomographie axiale « complètes » traditionnelles, dans le cas où aucune projection radiographique n’est acquise selon les directions d’un angle mort, alors le modèle reconstruit présente également dans un secteur angulaire orthogonal à l’angle mort, des erreurs de reconstruction rendant impossible de déterminer une surface précisément et donc rendant impossible tout mesure de dimension linéaire d’un objet, même mono-matériau. radiographic is only acquired in the blind spot region (b <± 10 °) located on either side of the direction of movement T. The method according to the invention allows, despite the absence of radiographic projections in this range of angles, to reconstruct, for example using the a priori geometric model, a precise and complete digital geometric model of the object. It is thus possible to carry out measurements of linear dimension over the entire digital geometric model and in particular in directions not orthogonal to the possible projection directions, including measurements of linear dimension according to directions of measurement orthogonal to the corresponding directions of missing projections. to the blind spot region located on either side of the direction of movement T. In fact, without the method according to the invention, for example with the methods intended for traditional "complete" axial tomography, in the case of where no radiographic projection is acquired according to the directions of a blind angle, then the reconstructed model also presents in an angular sector orthogonal to the blind angle, reconstruction errors making it impossible to determine a surface precisely and therefore making everything impossible linear dimension measurement of an object, even mono-material.
[0235] Ainsi, comme illustré aux Fig. 10 et 11 , selon l’invention aucune projection n’est possible dans un angle mort valant par exemple 20° (b min = 10°). Selon l’art antérieur, aucune mesure précise ne pourrait être faite dans la direction A, qui n’est orthogonale à aucune des directions de projection. La direction A n’est proche de l’orthogonale d’aucune des directions de projection à au moins 10° près, au sens qu’elle présente, en projection orthogonale sur le plan de convoyage PC, un écart angulaire d’au moins 10 degrés d’angle avec n’importe laquelle des directions de projection. Avec la reconstruction à partir de modèles a priori de la série d’objets et de l’atténuation constante et uniforme, la mesure du diamètre intérieur selon la direction A (distance a1) et la mesure de la distance entre les deux pans extérieurs perpendiculaires à la direction A (distance a2) sont justes et précises. Autrement dit la géométrie tridimensionnelle déterminée pour la région à inspecter ne présente pas de frontières manquantes ou flous dans la direction A. [0235] Thus, as illustrated in FIGS. 10 and 11, according to the invention, no projection is possible in a dead angle of for example 20 ° (b min = 10 °). According to the prior art, no precise measurement could be made in the direction A, which is not orthogonal to any of the directions of projection. Direction A is close to the orthogonal of any of the directions of projection to at least 10 °, in the sense that it presents, in orthogonal projection on the conveying plane PC, an angular deviation of at least 10 degrees of angle with n any of the projection directions. With the reconstruction from a priori models of the series of objects and the constant and uniform attenuation, the measurement of the internal diameter in direction A (distance a1) and the measurement of the distance between the two external faces perpendicular to direction A (distance a2) are correct and precise. In other words, the three-dimensional geometry determined for the region to be inspected does not present any missing or blurred boundaries in the direction A.
[0236] Bien entendu, le nombre de foyers, le nombre de capteurs d’images associés à chaque foyer, et leurs dispositions relatives sont choisis de toute manière appropriée en fonction du degré de précision de mesure souhaité, de la forme des objets et de leur espacement sur le convoyeur. [0236] Of course, the number of focal points, the number of image sensors associated with each focal point, and their relative arrangements are chosen in any suitable manner depending on the degree of measurement precision desired, the shape of the objects and the size thereof. their spacing on the conveyor.
[0237] En résumé, comme illustré schématiquement à la Fig. 13, le procédé de [0237] In summary, as illustrated schematically in FIG. 13, the process of
l’invention prévoit : the invention provides:
- le transport des objets (TRANS OBJ), - the transport of objects (TRANS OBJ),
- pendant ce transport, l’acquisition (ACQUIMAGE), à l’aide du ou des capteurs d’images Ci, Cik, pour chaque objet au cours de son déplacement, d’un ensemble d’images unidimensionnelles radiographiques de traitement, comprenant : - during this transport, the acquisition (ACQUIMAGE), using the image sensor (s) Ci, Cik, for each object during its movement, of a set of one-dimensional radiographic processing images, comprising:
des images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour un nombre NK de plans de section Pk distincts contenant la droite de base ; one-dimensional processing radiographic images for a number NK of distinct section planes Pk containing the base line;
pour chaque plan de section Pk distinct, un nombre NP d’images for each distinct section plane Pk, a NP number of images
unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois directions de projection Dijk différentes dans le plan de section; unidimensional radiographic processing Spk of the region to be inspected, obtained according to at least three different directions of Dijk projection in the section plane;
- pour chaque objet à mesurer, et pour chaque plan de section Pk distinct, la détermination (CALC DLk), à l’aide du système informatique, d’une délinéation de l’objet DLk dans le plan de section Pk considéré, à partir des au moins trois images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk de la région à inspecter, obtenues selon les au moins trois directions de projection Dijk différentes dans le plan de section, - et la détermination (MES), pour un objet à mesurer, à partir des délinéations de l’objet dans chaque plan de section distinct, d’au moins une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l’objet à mesurer. - for each object to be measured, and for each distinct section plane Pk, the determination (CALC DLk), using the computer system, of a delineation of the object DLk in the section plane Pk considered, from at least three one-dimensional radiographic processing images Spk of the region to be inspected, obtained according to at least three different directions of Dijk projection in the section plane, - And determining (MES), for an object to be measured, from the delineations of the object in each distinct section plane, of at least one linear dimension measurement of the region to be inspected of the object to be measured.
[0238] La méthode permet le traitement informatique en temps réel des images pour créer un modèle tridimensionnel afin de mesurer des objets en défilement rapide en production. La disposition et le mouvement de translation, permettent de travailler dans les plans de section Pk. Il est possible d’utiliser des algorithmes de reconstruction dans les plans de section Pk qui manipulent informatiquement des géométries bidimensionnelles, ce qui est informatiquement est beaucoup plus rapide que de manipuler des données tridimensionnelles. Il est ainsi possible de manipuler informatiquement des courbes paramétriques, ce qui est bien plus rapide que de manipuler des éléments de volumes élémentaires d’un modèle volumique. La méthode peut prendre en compte des informations a priori des objets, pour encore limiter la puissance de calcul informatique nécessaire à la mise en œuvre. La méthode proposée permet des reconstructions sans la zone d’erreur dite « missing edge » dans la direction orthogonale au déplacement, malgré l’absence d’image de directions projections proches de la direction de déplacement. [0238] The method allows real-time computer processing of the images to create a three-dimensional model in order to measure fast moving objects in production. The arrangement and the translational movement make it possible to work in the section planes Pk. It is possible to use reconstruction algorithms in the section planes Pk which computationally manipulate two-dimensional geometries, which is computationally much faster than manipulating three-dimensional data. It is thus possible to manipulate parametric curves by computer, which is much faster than manipulating elementary volume elements of a solid model. The method can take into account a priori information from the objects, in order to further limit the computer computing power necessary for the implementation. The proposed method allows reconstructions without the so-called "missing edge" error zone in the direction orthogonal to the displacement, despite the absence of an image of projection directions close to the direction of displacement.
[0239] Grâce à la géométrie d'acquisition proposée par la méthode, le problème de la reconstruction 3D de l'objet à partir des données radiographiques acquises, est découplé en NK problèmes de reconstructions de coupes 2D obliques de l'objet, ce qui limite la puissance de calcul informatique nécessaire à la mise en œuvre. En effet, le problème de reconstruction 3D à partir de A acquisitions sur C capteurs linéaires produit AxCxNK données et permettrait d'estimer de l'ordre de AxCxNK voxels dans une approche algébrique, par la résolution d'un système linéaire de l'ordre de AxCxNK par AxCxNK. Le coût d'une telle opération est de l'ordre de (AxCxNK)A3 par une méthode de type Gauss et [0239] Thanks to the acquisition geometry proposed by the method, the problem of the 3D reconstruction of the object from the acquired radiographic data is decoupled into NK problems of reconstructions of oblique 2D sections of the object, which limits the computing power necessary for the implementation. Indeed, the problem of 3D reconstruction from A acquisitions on C linear sensors produces AxCxNK data and would allow estimation of the order of AxCxNK voxels in an algebraic approach, by solving a linear system of the order of AxCxNK by AxCxNK. The cost of such an operation is of the order of (AxCxNK) A 3 by a Gauss type method and
iter3Dx(A+C+NK)xAxCxNK pour une méthode itérative exploitant le caractère creux de la matrice, avec iter3D itérations. iter3Dx (A + C + NK) xAxCxNK for an iterative method exploiting the hollow character of the matrix, with iter3D iterations.
[0240] Dans une approche découplée en NK problèmes de reconstructions de [0240] In a decoupled approach in NK, problems of reconstructions of
sections 2D obliques de l'objet, on devrait résoudre NK systèmes linéaires de l'ordre de AxC par AxC soit un coût de l'ordre de NKx(AxC)A3 par une méthode de type Gauss (on gagne un facteur NKA2) et iter2D*(A+C)xAxCxNK avec ici en général iter2D<iter3D et bien sûr (A+C) < (A+C+NK). La méthode nécessite donc beaucoup moins de calculs, et donc moins de puissance informatique. Ce gain en complexité se retrouve dans le fait qu’il est possible de reconstruire dans chaque coupe 2D des courbes ce qui est beaucoup plus simple que de reconstruire une surface en 3D : le volume de données en mémoire locale est inférieur, et la complexité de la gestion des courbes est très inférieure à celle des surfaces. oblique 2D sections of the object, we should solve NK linear systems of the order of AxC by AxC i.e. a cost of the order of NKx (AxC) A 3 by a Gauss-type method (we gain a factor NK A 2 ) and iter2D * (A + C) xAxCxNK with here in general iter2D <iter3D and of course (A + C) <(A + C + NK). The method therefore requires much less calculations, and therefore less computing power. This gain in complexity is found in the fact that it is possible to reconstruct curves in each 2D section which is much simpler than to reconstruct a surface in 3D: the volume of data in local memory is lower, and the complexity of the management of curves is much less than that of surfaces.
[0241] On note que, du fait que la trajectoire des objets est une translation, et du fait que chacun des plans de sections contient la droite de base et est par [0241] It is noted that, because the trajectory of the objects is a translation, and because each of the section planes contains the base line and is by
conséquent parallèle à la trajectoire des objets, chacun des plans de section Pk est invariant par rapport à l’objet au cours de la translation. Ainsi, toutes les images unidimensionnelles radiographiques de traitement Spk de la région à inspecter obtenues dans un même plan de section Pk sont des images unidimensionnelles radiographiques de la même coupe de l’objet, donc de la même délinéation de l’objet. On voit donc que la géométrie d'acquisition proposée par la méthode permet de travailler directement sur des données appartenant à un même plan, ce qui simplifie considérablement les calculs. therefore parallel to the trajectory of the objects, each of the section planes Pk is invariant with respect to the object during translation. Thus, all the one-dimensional radiographic processing images Spk of the region to be inspected obtained in the same section plane Pk are one-dimensional radiographic images of the same section of the object, therefore of the same delineation of the object. It can therefore be seen that the acquisition geometry proposed by the method makes it possible to work directly on data belonging to the same plane, which considerably simplifies the calculations.
[0242] Il est à noter que dans une fabrication industrielle en série, il est possible que plusieurs séries soient présentes en même temps sur une même ligne de fabrication ou de contrôle. Dans ce cas, l’installation comporte un système d’indication au système informatique de la série à laquelle appartient chacun des objets afin de mettre en œuvre le procédé de l’invention à tous les objets d’une même série. En effet l’installation selon l’invention peut être employée pour inspecter un flux d’objets manufacturés composé de plusieurs séries d’objets différentes, par exemple une première série et une deuxième série. Les séries peuvent différer par la forme des objets ou par le coefficient d’atténuation propre ou bien les deux. Dans ce cas, il faut munir l’installation d’un moyen pour mettre à disposition du système informatique, un modèle géométrie a priori de chaque série d’objets, un coefficient d’atténuation de chaque série d’objets et il faut prévoir un moyen d’associer dans le système informatique, les images [0242] It should be noted that in industrial production in series, it is possible that several series are present at the same time on the same production or control line. In this case, the installation includes an indication system to the computer system of the series to which each of the objects belongs in order to implement the method of the invention for all the objects of the same series. Indeed, the installation according to the invention can be used to inspect a flow of manufactured objects composed of several series of different objects, for example a first series and a second series. The series may differ in the shape of the objects or in their own attenuation coefficient, or both. In this case, the installation must be provided with a means to provide the computer system with an a priori geometry model of each series of objects, an attenuation coefficient for each series of objects and it is necessary to provide a means of associating in the computer system, the images
radiographiques de chaque objet avec la série à laquelle il appartient. x-rays of each object with the series to which it belongs.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] Procédé de mesure automatique de dimensions linéaires d'objets manufacturés (2) d'une série comprenant : [Claim 1] A method of automatically measuring linear dimensions of manufactured objects (2) of a series comprising:
- le choix d'une série d'objets (2) manufacturés dans laquelle chacun desdits objets est constitué d'une ou plusieurs parties distinctes, le nombre de parties étant connu et chaque partie étant constituée d'un matériau avec un coefficient d'atténuation connu et uniforme en tout point de la partie de l'objet ; - the choice of a series of manufactured objects (2) in which each of said objects consists of one or more distinct parts, the number of parts being known and each part being made of a material with an attenuation coefficient known and uniform at all points of the part of the object;
- le transport, au moyen d'un dispositif de transport, des objets dans une direction (T) de déplacement selon une trajectoire rectiligne dans un plan de convoyage (PC), ces objets engendrant un volume de convoyage (Vt) au cours de leur déplacement ; - the transport, by means of a transport device, of objects in a direction (T) of displacement along a rectilinear path in a conveying plane (PC), these objects generating a conveying volume (Vt) during their displacement;
- la disposition, hors du volume de convoyage (Vt), - the arrangement, outside the conveying volume (Vt),
d'au moins un foyer (Fj) d'un tube générateur de rayons X, chaque foyer étant agencé sur une même droite de base parallèle à la direction (T) de déplacement selon la trajectoire rectiligne et at least one focus (Fj) of an X-ray generator tube, each focus being arranged on the same basic straight line parallel to the direction (T) of displacement along the rectilinear path and
un ou plusieurs capteurs d'images (Ci) exposés et sensibles chacun aux rayons X issus d'un foyer associé (Fj), ces rayons X ayant traversés au moins la région à inspecter produisant sur chaque capteur d'images une projection radiographique de la région à inspecter selon une direction de projection (Dji, Djik) ; one or more image sensors (Ci) each exposed and sensitive to X-rays from an associated focal point (Fj), these X-rays having passed through at least the region to be inspected producing on each image sensor a radiographic projection of the region to be inspected in a direction of projection (Dji, Djik);
- l'acquisition, à l'aide du ou des capteurs d'images (Ci, Cik), pour chaque objet au cours de son déplacement, d'un ensemble d'images unidimensionnelles radiographiques de traitement, chaque image - the acquisition, using the image sensor (s) (Ci, Cik), for each object during its movement, of a set of one-dimensional radiographic processing images, each image
unidimensionnelle radiographique de traitement comprenant une projection d'une section de l'objet selon un plan de section (Pk) contenant la droite de base, l'ensemble comprenant : unidimensional radiographic treatment comprising a projection of a section of the object according to a section plane (Pk) containing the base line, the assembly comprising:
des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour un nombre (NK) de plans de section (Pk) distincts contenant la droite de base ; said processing radiographic one-dimensional images for a number (NK) of distinct section planes (Pk) containing the base line;
pour chaque plan de section (Pk) distinct, un nombre (NP) des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois directions de projection (Dijk) différentes dans le plan de section; for each distinct section plane (Pk), a number (NP) of said one-dimensional treatment radiographic images (Spk) of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions (Dijk) in the section plane;
- pour chaque objet à mesurer, et pour chaque plan de section (Pk) distinct, la détermination, à l'aide du système informatique, d'une délinéation de l'objet dans le plan de section (Pk) considéré, à partir des images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) de la région à inspecter, obtenues selon les au moins trois directions de projection (Dijk) différentes dans le plan de section, - for each object to be measured, and for each distinct section plane (Pk), the determination, using the computer system, of a delineation of the object in the section plane (Pk) considered, from the one-dimensional processing radiographic images (Spk) of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions (Dijk) in the section plane,
- et la détermination, pour un objet à mesurer, à partir des délinéations de l'objet dans chaque plan de section distinct, d'au moins une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l'objet à mesurer. - And determining, for an object to be measured, from the delineations of the object in each distinct section plane, of at least one linear dimension measurement of the region to be inspected of the object to be measured.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce [Claim 2] A method according to claim 1, characterized in that
qu'une délinéation de l'objet comprend une courbe ou un ensemble de courbes qui représentent l'intersection, avec le plan de section, des surfaces frontières de l'objet. that a delineation of the object comprises a curve or a set of curves which represent the intersection, with the section plane, of the boundary surfaces of the object.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la courbe ou chaque de courbe de la délinéation de l'objet est une courbe plane modélisée par un système paramétrique. [Claim 3] A method according to claim 2, characterized in that the or each curve of the delineation of the object is a plane curve modeled by a parametric system.
[Revendication 4] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination d'une délinéation de l'objet dans le plan de section comprend un algorithme d'ajustement de courbe partant d'une délinéation a priori de l'objet dans le plan de section. [Claim 4] Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of a delineation of the object in the section plane comprises a curve fitting algorithm starting from an a priori delineation of the object in the section plane.
[Revendication 5] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination d'une délinéation de l'objet dans le plan de section comprend un algorithme d'ajustement de courbe de type régression non linéaire. [Claim 5] Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of a delineation of the object in the section plane comprises a nonlinear regression type curve fitting algorithm.
[Revendication 6] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination d'une délinéation de l'objet dans le plan de section comprend un algorithme d'ajustement de courbe itératif comprenant : [Claim 6] Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of a delineation of the object in the section plane comprises an iterative curve fitting algorithm comprising:
- la prise en compte d'une délinéation a priori de l'objet dans le plan de section en tant que délinéation calculée de premier rang d'itération ; - puis itérativement, - taking into account an a priori delineation of the object in the section plane as a calculated delineation of the first iteration rank; - then iteratively,
le calcul, à partir de la délinéation calculée d'un rang d'itération donné de l'objet dans le plan de section, d'un nombre (NP) au moins égal à trois d'images unidimensionnelles radiographiques simulées (SSpk) de la région à inspecter, calculées dans le plan de section selon les au moins trois directions de projection (Dijk) différentes qui ont utilisées pour l'acquisition des images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) dans le plan de section, the calculation, from the calculated delineation of a given iteration rank of the object in the section plane, of a number (NP) at least equal to three simulated radiographic one-dimensional images (SSpk) of the region to be inspected, calculated in the section plane according to the at least three different projection directions (Dijk) which used for the acquisition of the one-dimensional processing radiographic images (Spk) in the section plane,
la comparaison des images unidimensionnelles radiographiques simulées (SSpk) aux images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk), comparing simulated radiographic one-dimensional images (SSpk) to processing radiographic one-dimensional images (Spk),
en fonction de la comparaison, la modification de la délinéation calculée en une délinéation calculée de rang d'itération supérieur, according to the comparison, the modification of the calculated delineation into a calculated delineation of higher iteration rank,
jusqu'à ce que la comparaison des images unidimensionnelles until the comparison of one-dimensional images
radiographiques simulées (SSpk) aux images unidimensionnelles simulated radiographic (SSpk) to one-dimensional images
radiographiques de traitement (Spk) atteigne un critère d'optimisation prédéfini. Radiographic processing (Spk) reaches a predefined optimization criterion.
[Revendication 7] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : [Claim 7] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises:
- l'acquisition, à l'aide des capteurs d'images (Ci, Cik), pour chaque objet au cours de son déplacement, d'un nombre (N P) au moins égal à trois d'images radiographiques bidimensionnelles (Ri) de la région à inspecter, obtenues chacune selon une direction de projection (Dji) différente, - acquisition, using the image sensors (Ci, Cik), for each object during its movement, of a number (NP) at least equal to three two-dimensional radiographic images (Ri) of the region to be inspected, each obtained according to a different direction of projection (Dji),
- l'extraction, dans les images radiographiques bidimensionnelles (Ri), des images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) pour former l'ensemble d'images unidimensionnelles radiographiques. - Extracting, in the two-dimensional radiographic images (Ri), the processing one-dimensional radiographic images (Spk) to form the set of one-dimensional radiographic images.
[Revendication 8] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une image unidimensionnelle radiographique de traitement (Spk) d'un objet est formée par échantillonnage d'une image ponctuelle acquise à l'aide d'un capteur d'images ponctuel (Cik), pendant une durée de balayage correspondant à la durée du déplacement de l'objet entre le foyer et le capteur d'images ponctuel (Cik). [Claim 8] Method according to one of the preceding claims, characterized in that a one-dimensional processing radiographic image (Spk) of an object is formed by sampling a point image acquired using a d-sensor. 'point images (Cik), for a scanning time corresponding to the duration of the movement of the object between the focus and the point image sensor (Cik).
[Revendication 9] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la construction, pour un objet à mesurer, à l'aide du système informatique et à partir des délinéations de l'objet dans chacun des plans de section (Pk) distincts, d'un modèle géométrique numérique tridimensionnel de la région à inspecter comprenant : [Claim 9] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the construction, for an object to be measured, using the computer system and from the delineations of the object in each of the planes of separate section (Pk), of a three-dimensional digital geometric model of the region to be inspected comprising:
- des points tridimensionnels de l'espace appartenant chacun à une surface frontière de la région à inspecter de l'objet ; - three-dimensional points of space each belonging to a border surface of the region to be inspected of the object;
- et/ou au moins une surface tridimensionnelle de la région à inspecter. - and / or at least one three-dimensional surface of the region to be inspected.
[Revendication 10] Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la détermination, pour un objet à mesurer, à partir des délinéations de l'objet dans chaque plan de section distinct, d'au moins une mesure de dimension linéaire de la région à inspecter de l'objet à mesurer comprend la [Claim 10] A method according to claim 9, characterized in that determining, for an object to be measured, from the delineations of the object in each distinct section plane, at least one linear dimension measurement of the region. to be inspected of the object to be measured includes the
détermination de la distance entre au moins deux points tridimensionnels du modèle géométrique numérique tridimensionnel de la région à inspecter. determining the distance between at least two three-dimensional points of the three-dimensional digital geometric model of the region to be inspected.
[Revendication 11] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la fourniture au système informatique, pour chaque plan de section, d'une délinéation a priori de l'objet dans le plan de section. [Claim 11] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises providing the computer system, for each section plane, with an a priori delineation of the object in the section plane.
[Revendication 12] Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les délinéations a priori sont obtenues par : [Claim 12] A method according to claim 11, characterized in that the a priori delineations are obtained by:
- un modèle numérique de conception par ordinateur des objets de la série ; - a digital computer design model of the objects in the series;
- et / ou à partir de la mesure d'un ou de plusieurs d'objets de la même série par un dispositif de mesure ; - and / or from the measurement of one or more objects of the same series by a measuring device;
- et / ou à partir de valeurs saisies et/ou de dessins réalisés et/ou de formes sélectionnées par un opérateur sur une interface homme machine d'un système informatique. - and / or from values entered and / or drawings produced and / or shapes selected by an operator on a man-machine interface of a computer system.
[Revendication 13] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la fourniture au système informatique d'un modèle géométrique tridimensionnel a priori de la région à inspecter de la série, lequel est obtenu par : [Claim 13] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises supplying the computer system with an a priori three-dimensional geometric model of the region to be inspected of the series, which is obtained by:
- un modèle numérique de conception par ordinateur des objets de la série ; - et / ou un modèle numérique géométrique obtenu à partir de la mesure d'un ou de plusieurs d'objets de la même série par un dispositif de mesure ; - a digital computer design model of the objects in the series; - and / or a geometric digital model obtained from the measurement of a or several objects of the same series by a measuring device;
- et /ou un modèle numérique géométrique généré par un système - and / or a geometric digital model generated by a system
informatique à partir de valeurs saisies et/ou de dessins réalisés et/ou de formes sélectionnées par un opérateur sur une interface homme machine du système informatique. data processing from values entered and / or drawings produced and / or shapes selected by an operator on a man-machine interface of the computer system.
[Revendication 14] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la disposition du ou des foyers dans le plan de convoyage (PC). [Claim 14] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the arrangement of the hearth (s) in the conveying plane (PC).
[Revendication 15] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en qu'il comprend l'acquisition, à l'aide du ou des capteurs d'images (Ci, Cik), pour un objet de la série au cours de son déplacement, et pour chaque plan de section (Pk) considéré de l'objet, d'au moins deux images unidimensionnelles radiographiques de traitement de la région inspectée correspondant à des directions de projection (Djik) définissant, dans le plan de section considéré, un angle utile (a) supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90° et, avantageusement supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. [Claim 15] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the acquisition, using the image sensor (s) (Ci, Cik), for an object of the series during its displacement, and for each considered section plane (Pk) of the object, of at least two one-dimensional radiographic processing images of the inspected region corresponding to projection directions (Djik) defining, in the considered section plane, a useful angle (a) greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 ° and, advantageously greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[Revendication 16] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en qu'il comprend l'acquisition, à l'aide du ou des capteurs d'images (Ci, Cik), pour un objet de la série au cours de son déplacement, et pour chaque plan de section (Pk) considéré de l'objet, d'au moins une image radiographique de la région inspectée correspondant à une direction de projection (Djik) ayant, ramenée en projection dans le plan de convoyage (PC), un angle d'ouverture (b) avec la direction de déplacement (T) compris entre 10° et 60°. [Claim 16] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the acquisition, using the image sensor (s) (Ci, Cik), for an object of the series during its displacement, and for each section plane (Pk) considered of the object, of at least one radiographic image of the inspected region corresponding to a projection direction (Djik) having, brought into projection in the conveying plane (PC) , an opening angle (b) with the direction of movement (T) of between 10 ° and 60 °.
[Revendication 17] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en qu'il ne comprend l'acquisition, à l'aide du ou des capteurs d'image (Ci, Cik), pour chaque objet de la série au cours de son [Claim 17] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it does not include the acquisition, using the image sensor (s) (Ci, Cik), for each object of the series during his
déplacement, d'aucune image radiographique de la région inspectée correspondant à une direction de projection (Dji, Djik) ayant un angle d'ouverture (b) avec la direction de déplacement (T) inférieur à 10°. displacement, of any radiographic image of the inspected region corresponding to a direction of projection (Dji, Djik) having an opening angle (b) with the direction of displacement (T) of less than 10 °.
[Revendication 18] Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en qu'il comprend la réalisation et l'acquisition des projections radiographiques de la région inspectée d'un objet de manière que les rayons X issus du ou des foyers et atteignant les capteurs d'images (Ci) ne [Claim 18] Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises making and acquiring radiographic projections of the inspected region of an object so that the X-rays coming from the focal point (s) and reaching the image sensors (Ci) do
traversent pas d'autre objet. cross no other object.
[Revendication 19] Procédé selon l'une des revendications précédentes, [Claim 19] Method according to one of the preceding claims,
caractérisé en qu'il comprend l'acquisition, pour chaque objet de la série au cours de son déplacement et pour chaque plan de section, des images unidimensionnelles radiographiques de traitement issues d'entre trois et quarante projections radiographiques de la région à inspecter de directions de projection différentes, de préférence issues d'entre quatre et quinze projections radiographiques de la région à inspecter de directions de projection différentes. characterized in that it comprises acquiring, for each object of the series during its movement and for each section plane, one-dimensional processing radiographic images from between three and forty radiographic projections of the region to be inspected from directions of different projections, preferably from between four and fifteen radiographic projections of the region to be inspected from different directions of projection.
[Revendication 20] Procédé selon l'une des revendications précédentes, [Claim 20] Method according to one of the preceding claims,
caractérisé en ce que : characterized in that:
- les capteurs d'images (Ci) font partie d'au moins trois composants capteurs physiques (CCi) qui sont chacun de type linéaire, comportant chacun un réseau linéaire d'éléments sensibles aux rayons X distribués selon une droite de support (Li), laquelle définit avec un foyer (Fj) un plan de projection (PPji) contenant la direction de projection (Dji, Djik), ces capteurs d'images étant disposés de manière que : - the image sensors (Ci) form part of at least three physical sensor components (CCi) which are each of linear type, each comprising a linear array of elements sensitive to X-rays distributed along a support line (Li) , which defines with a focus (Fj) a projection plane (PPji) containing the direction of projection (Dji, Djik), these image sensors being arranged so that:
au moins m éléments sensibles de chacun de ces composants capteurs physiques reçoivent la projection radiographique de la région à inspecter par le faisceau de rayons X issu d'un foyer (Fj); at least m sensitive elements of each of these physical sensor components receive the radiographic projection of the region to be inspected by the X-ray beam coming from a focal point (Fj);
les plans de projection (PPji) pour les différents composants capteurs physiques sont distincts entre eux et non parallèles au plan de convoyage (PC) ; the projection planes (PPji) for the various physical sensor components are distinct from one another and not parallel to the conveying plane (PC);
- on acquiert à l'aide de chacun des au moins trois composants capteurs physiques (Ci) linéaires, à chaque déplacement incrémental de chaque objet selon la trajectoire (T), des images unidimensionnelles radiographiques de la région à inspecter selon un nombre choisi afin que pour chaque objet, l'ensemble de la région à inspecter se trouve représentée complètement dans l'ensemble des images unidimensionnelles radiographiques ; - using each of the at least three linear physical sensor components (Ci) is acquired, at each incremental displacement of each object along the trajectory (T), one-dimensional radiographic images of the region to be inspected according to a chosen number so that for each object, the entire region to be inspected is represented completely in the set of one-dimensional radiographic images;
- on analyse, pour chaque objet, les au moins trois ensembles d'images unidimensionnelles radiographiques de la région à inspecter. the at least three sets of one-dimensional radiographic images of the region to be inspected are analyzed for each object.
[Revendication 21] Installation de mesure automatique de dimensions [Claim 21] Installation for automatic measurement of dimensions
linéaires d'au moins une région à inspecter d’objets manufacturés d'une série, l'installation comportant : lines of at least one region to be inspected of manufactured objects in a series, the installation comprising:
- un dispositif de transport des objets dans une direction matérialisée par un vecteur (T) de déplacement, selon une trajectoire rectiligne dans un plan de convoyage (PC), les objets parcourant un volume de convoyage (Vt) étendu dans la direction de déplacement (T) ; - a device for transporting objects in a direction materialized by a displacement vector (T), along a rectilinear path in a conveying plane (PC), the objects traversing a conveying volume (Vt) extended in the direction of displacement ( T);
- au moins un foyer (Fj) d'un tube générateur de rayons X situé en dehors du volume traversé (Vt), et créant un faisceau divergent de rayons X dirigé pour traverser au moins une région à inspecter de l'objet, chaque foyer étant agencé sur une même droite de base parallèle à la direction (T) de déplacement selon une trajectoire rectiligne ; - at least one focus (Fj) of an X-ray generator tube located outside the volume crossed (Vt), and creating a divergent beam of X-rays directed to pass through at least one region to be inspected of the object, each focus being arranged on the same basic straight line parallel to the direction (T) of movement along a rectilinear path;
- des capteurs d'images (Ci, Cik), situés en dehors du volume de convoyage (Vt), de manière à recevoir des rayons X issus d'un foyer (Fj) associé, le ou les foyers (Fj) et les capteurs d'images (Ci) étant disposés de manière que chaque capteur d'images reçoive la projection radiographique de la région à inspecter par les rayons issus du foyer (Fj) lorsque l'objet traverse ces rayons, les directions de projection de ces projections radiographiques étant différentes entre elles ; - image sensors (Ci, Cik), located outside the conveying volume (Vt), so as to receive X-rays from an associated focus (Fj), the focus (s) (Fj) and the sensors of images (Ci) being arranged so that each image sensor receives the radiographic projection of the region to be inspected by the rays coming from the focus (Fj) when the object crosses these rays, the directions of projection of these radiographic projections being different from each other;
- un système d'acquisition relié aux capteurs d'images (Ci, Cik), de manière à acquérir pour chaque objet au cours de son déplacement, un ensemble d'images unidimensionnelles radiographiques de traitement, l'ensemble comprenant : an acquisition system connected to the image sensors (Ci, Cik), so as to acquire for each object during its movement, a set of one-dimensional radiographic processing images, the set comprising:
des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement pour un nombre (NK) de plans de section (Pk) distincts contenant la droite de base ; said processing radiographic one-dimensional images for a number (NK) of distinct section planes (Pk) containing the base line;
pour chaque plan de section (Pk) distinct, un nombre (NP) des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) de la région à inspecter, obtenues selon au moins trois directions de projection (Dijk) différentes dans le plan de section; for each distinct section plane (Pk), a number (NP) of said one-dimensional treatment radiographic images (Spk) of the region to be inspected, obtained according to at least three different projection directions (Dijk) in the section plane;
- un système informatique configuré pour : - a computer system configured for:
pour chaque plan de section (Pk) distinct, déterminer une délinéation de l'objet dans le plan de section (Pk) considéré, à partir des dites images unidimensionnelles radiographiques de traitement (Spk) obtenues selon les au moins trois directions de projection (Dijk) différentes dans le plan de section. for each distinct section plane (Pk), determine a delineation of the object in the section plane (Pk) considered, from said one-dimensional radiographic processing images (Spk) obtained according to the at least three directions of projection (Dijk ) different in the section plane.
[Revendication 22] Installation selon la revendication 21, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux foyers (Fl, F2) de production de rayons X, positionnés séparément en deux positions distinctes sur la même droite de base parallèle à la direction (T) de déplacement selon la trajectoire rectiligne, et au moins trois capteurs d'images (Ci), sensibles aux rayons X et [Claim 22] Installation according to claim 21, characterized in that it comprises at least two foci (Fl, F2) for producing X-rays, positioned separately in two distinct positions on the same basic line parallel to the direction (T ) of displacement along the rectilinear path, and at least three image sensors (Ci), sensitive to X-rays and
positionnés de manière que : positioned so that:
- chaque foyer émet son faisceau à travers au moins la région à inspecter pour atteindre au moins un capteur (Ci, Cik) associé ; - each focus emits its beam through at least the region to be inspected to reach at least one associated sensor (Ci, Cik);
- chaque capteur (Ci) est associé à un foyer et reçoit les rayons X issus dudit foyer après avoir traversé la région à inspecter. - Each sensor (Ci) is associated with a focus and receives the X-rays from said focus after passing through the region to be inspected.
[Revendication 23] Installation selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins un foyer duquel est issu un faisceau de rayons X divergent d'ouverture supérieure ou égale à 90° ou au moins deux foyers desquels sont issus des faisceaux de rayons X divergents dont la somme des ouvertures est supérieure ou égale à 90°. [Claim 23] Installation according to one of claims 21 or 22, characterized in that it comprises at least one focal point from which a divergent beam of X-rays emerges with an opening greater than or equal to 90 ° or at least two focal points from which are derived from divergent X-ray beams, the sum of the openings of which is greater than or equal to 90 °.
[Revendication 24] Installation selon l'une des revendications 21 à 23, [Claim 24] Installation according to one of claims 21 to 23,
caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un foyer disposé dans le plan de convoyage (PC). characterized in that it comprises at least one hearth arranged in the conveying plane (PC).
[Revendication 25] Installation selon l'une des revendications 22, [Claim 25] Installation according to one of claims 22,
éventuellement prise en combinaison avec l'une et/ou l'autre des possibly taken in combination with one and / or the other of
revendications 23 et 24, caractérisée en ce qu'au moins un foyer et deux capteurs d'images sont disposés de manière que les directions de projection de la région inspectée qu'ils reçoivent possèdent entre elles un angle utile (a) supérieur ou égal à 45° et inférieur ou égal à 90° et, avantageusement supérieur ou égal à 60° et inférieur ou égal à 90°. claims 23 and 24, characterized in that at least one focus and two image sensors are arranged so that the directions of projection of the inspected region which they receive have between them a useful angle (a) greater than or equal to 45 ° and less than or equal to 90 ° and, advantageously greater than or equal to 60 ° and less than or equal to 90 °.
[Revendication 26] Installation selon l'une des revendications 21 à 25, [Claim 26] Installation according to one of claims 21 to 25,
caractérisée en ce qu'au moins un foyer et un capteur d'images (Ci) sont disposés de manière que, lorsqu'un objet traverse le champ des capteurs, la direction de projection (Dji, Djik) de la région inspectée sur le capteur d'images (Cik, Ci) fait un angle d'ouverture (b) avec la direction de characterized in that at least one focal point and one image sensor (Ci) are arranged so that, when an object passes through the field of the sensors, the direction of projection (Dji, Djik) of the inspected region on the sensor images (Cik, Ci) makes an opening angle (b) with the direction of
déplacement (T) compris entre 10° et 60°. displacement (T) between 10 ° and 60 °.
[Revendication 27] Installation selon l'une des revendications 21 à 26, [Claim 27] Installation according to one of claims 21 to 26,
caractérisée en ce que, aucun foyer (Fj) d'un tube générateur de rayons X n'étant situé dans le volume traversé (Vt), et aucun capteurs d'images (Ci) n'étant situé dans le volume de convoyage (Vt), la direction de projection (Dji, Djik) de la région inspectée sur le capteur d'images (Ci) ne fait jamais un angle d'ouverture (b) avec la direction de déplacement (T) inférieur à 10°. characterized in that, no focal point (Fj) of an X-ray generator tube being located in the traversed volume (Vt), and no image sensors (Ci) being located in the conveying volume (Vt) ), the direction of projection (Dji, Djik) of the region inspected on the image sensor (Ci) never makes an opening angle (b) with the direction of displacement (T) less than 10 °.
[Revendication 28] Installation selon l'une des revendications 21 à 27, [Claim 28] Installation according to one of claims 21 to 27,
caractérisée en ce que les capteurs d'images (Ci) et les foyers (Fj) sont disposés de sorte que les rayons X issus du ou des foyers et atteignant les capteurs d'images (Cik, Ci) et traversant la région d'un objet ne traversent pas d'autre objet à la fois. characterized in that the image sensors (Ci) and the focal points (Fj) are arranged so that the X-rays from the focal point (s) and reaching the image sensors (Cik, Ci) and passing through the region of a object do not pass through another object at the same time.
[Revendication 29] Installation selon l'une des revendications 21 à 28, [Claim 29] Installation according to one of claims 21 to 28,
caractérisée en qu'elle comporte entre un et quatre foyers (Fj), issus d'un ou de plusieurs tubes générateurs de rayons X. characterized in that it comprises between one and four foci (Fj), originating from one or more tubes generating X-rays.
[Revendication 30] Installation selon l'une des revendications 21 à 29, [Claim 30] Installation according to one of claims 21 to 29,
caractérisée en que le nombre et la disposition des capteurs d'images (Cik) et des foyers associés, sont tels que, pour chaque objet de la série au cours de son déplacement, les projections radiographiques de la région à inspecter sur les capteurs d'images présentent entre trois et quarante directions de projection différentes, de préférence entre quatre et quinze directions de projection différentes. characterized in that the number and arrangement of the image sensors (Cik) and of the associated foci, are such that, for each object of the series during its movement, the radiographic projections of the region to be inspected on the sensors of images present between three and forty different directions of projection, preferably between four and fifteen different directions of projection.
[Revendication 31] Installation selon l'une des revendications 21 à 30, [Claim 31] Installation according to one of claims 21 to 30,
caractérisée en que les capteurs d'images (Ci) font partie de composants capteurs physiques (CCi) de type linéaire comportant chacun un réseau linéaire d'éléments sensibles aux rayons X distribués selon une droite de support (Li), laquelle définit avec un foyer associé (Fj) un plan de projection (PPji) contenant la direction de projection (Dji, Djik), ces capteurs d'images étant disposés de manière que : characterized in that the image sensors (Ci) form part of physical sensor components (CCi) of linear type each comprising an array linear of X-ray sensitive elements distributed along a support line (Li), which defines with an associated focus (Fj) a projection plane (PPji) containing the direction of projection (Dji, Djik), these image sensors being arranged so that:
- au moins m éléments sensibles de chacun de ces composants capteurs physiques (CCi) reçoivent la projection radiographique de la région à inspecter par le faisceau de rayons X issu du foyer (Fj) associé ; - at least m sensitive elements of each of these physical sensor components (CCi) receive the radiographic projection of the region to be inspected by the X-ray beam coming from the associated focus (Fj);
- les plans de projection (PPji) pour les différents capteurs sont distincts entre eux et non parallèles au plan de convoyage (PC). - the projection planes (PPji) for the different sensors are distinct from one another and not parallel to the conveying plane (PC).
[Revendication 32] Installation selon la revendication 31, caractérisée en qu'au moins trois capteurs d'images (Ci) linéaires ont leurs droites de support (Li) parallèles entre elles. [Claim 32] Installation according to claim 31, characterized in that at least three linear image sensors (Ci) have their support lines (Li) parallel to each other.
[Revendication 33] Installation selon l'une des revendications 31 et 32, caractérisée en que au moins trois composants capteurs physiques (CCi) linéaires ont leurs droites de support (Li) orthogonales au plan de convoyage [Claim 33] Installation according to one of claims 31 and 32, characterized in that at least three linear physical sensor components (CCi) have their support lines (Li) orthogonal to the conveying plane
(PC). (PC).
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