FR2668962A1 - Procede de triage d'objets de forme allongee, notamment curvilignes tels que des haricots verts et systeme de triage pour la mise en óoeuvre de ce procede. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de triage d'objets de forme allongée, tels que des haricots verts, pour séparer des objets admissibles des objets défectueux ou étrangers devant être séparés. Selon ce procédé, on amène les objets sur un moyen transporteur à un poste de triage dans lequel s'effectuent la distinction et la séparation des objets à séparer. Le procédé est caractérisé en ce que l'on fait traverser avantageusement perpendiculairement chaque objet séparément des autres, à travers un faisceau lumineux émis par une source d'éclairage (33) et reçu par un récepteur d'acquisition (35) de la forme de l'objet, déterminée par la zone non éclairée sur le récepteur (35), compare]a forme définie par la zone non éclairée à des valeurs représentatives de la forme d'un objet de référence, et éjecte un objet dont la forme acquise ne correspond pas aux valeurs de la forme de référence dans un poste d'éjection (F). L'invention est utilisable pour le tri automatique d'objets curvilignes.

Description

L'invention concerne un procédé de triage d'objets de forme allongée notamment curvilignes tels que des haricots verts, pour séparer des objets admissibles des objets défectueux ou étrangers, devant être séparés, selon lequel on amène les objets sur un moyen transporteur à un poste de triage dans lequel s'effectue la distinction et la séparation des objets à séparer, et un système de triage pour la mise en oeuvre du procédé.

On connait déjà des procédés et de systèmes de triage d'haricots verts, qui impliquent une exécution automatique de la plupart des opérations dans des lignes de préparation, que ce soit au niveau du nettoyage, du lavage, du triage (calibrage en fonction du diamètre des haricots), de l'égouttage, du blanchiment. Cependant l'opération de triage final avant blanchiment qui a pour objet de contrôler la qualité des produits et d'assurer une dernière élimination des déchets ou des haricots défectueux est encore assurée manuellement dans ces lignes. A cette fin, les opérateurs observent les haricots défilant devant eux sur un tapis transporteur et retirent à la main les déchets mélangés aux haricots et les haricots défectueux.

Ces procédés et systèmes connus présentent des inconvénients considérables. En effet, en raison de la répétitivité et du manque d'intérêt du travail de tri, on observe des baisses d'attention du personnel, ce qui réduit l'efficacité de ce tri.

La présente invention a pour objectif de proposer un procédé et un système permettant de réaliser le tri de façon continue et entièrement automatique, ce qui assure une constance du niveau de qualité et apporte une économie considérable de main d'oeuvre.

Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on fait traverser avantageusement perpendiculairement chaque objet séparément des autres, à travers un faisceau lumineux reçu par un récepteur d'acquisition de la forme de l'objet, déterminée par la zone non éclairée sur le récepteur, compare la forme définie par la zone non éclairée à des valeurs représentatives de la forme d'un objet de référence et éjecte un objet dont la forme acquise ne correspond pas aux valeurs de la forme de référence, dans un poste de séparation.

Selon une caractéristique de l'invention, on utilise comme récepteur d'acquisition de forme une caméra avantageusement linéaire du type à transfert de charge, comprenant une rangée d'éléments d'image s'étendant perpendiculairement au sens de transport des objets à trier, et effectue des prises de vue le long de lignes transversales au sens de transport, à des brefs intervalles de temps prédéterminés, lors du passage des objets à travers ledit faisceau.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on définit la forme d'un objet en déterminant à partir de la forme acquise par le récepteur un nombre prédéterminé de paramètres discriminants de la forme acquise, telle que la longueur, les largeurs au niveau des lignes de prise de vue et l'évolution de la largeur au niveau des extrémités, et compare les valeurs établies des paramètres discriminant à des valeurs de référence telles que les longueurs maximale et minimale et les largeurs maximale et minimale.

Le système de triage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, disposés successivement, un dispositif de transport des objets à trier qui comprend des moyens assurant une individualisation et une orientation des objets de façon qu'ils forment une séquence d'objets séparés, alignés et orientés dans le sens du déplacement du dispositif de transport, un dispositif d'acquisition et de reconnaissance de forme à l'intérieur duquel les objets traversent perpendiculairement un faisceau lumineux établi entre une source d'éclairage et un récepteur approprié comprenant une rangée d'éléments d'image s'étendant perpendiculairement au sens de transport des objets, et un dispositif d'éjection des objets à séparer.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels
- la figure 1 est une vue latérale, schématique d'un système de triage d'haricots verts, selon la présente invention
- la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, du dispositif de répartition, d'individualisation et d'orientation B des haricots en vue de l'acquisition de leur forme, de la figure 1
- la figure 3 est une vue de dessus du dispositif représenté à la figure 2
- la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3
- la figure 5 est une vue en coupe le long de la ligne V-V de la figure 3
- la figure 6 est une vue latérale du dispositif de transport illustré en C de la figure 1
- la figure 7 est une vue de dessus, avec arrachements partiels, du dispositif de transport selon la figure 6
- la figure 8 est une vue schématique en direction de la flèche VIII du dispositif d'acquisition de forme D de la figure 1
- la figure 9 montre sous forme d'un schéma bloc un dispositif électronique de reconnaissance de forme, selon l'invention
- les figures 10a et lOb montrent schématiquement respectivement trois objets de forme admissible et six objets devant être séparés
- la figure 11 est une vue schématique illustrant l'acquisition de la forme d'un haricot vert à trier, selon la présente invention
- la figure 12 est une vue schématique illustrant la détermination de la largeur d'un haricot vert à trier, selon la présente invention
- la figure 13 est une vue schématique illustrant la détermination de l'évolution de la largeur d'un haricot à trier, au niveau de ses extrémités, selon la présente invention ; et
- la figure 14 montre un tableau illustrant la structure de la mémoire de stockage des résultats de l'opération de reconnaissance des formes d'un certain nombre d'objets à trier, conformément à l'invention.

On décrira ci-après le procédé et le système selon l'invention, en prenant comme exemple le système de triage d'haricots verts représenté aux figures.

La figure 1 montre qu'un tel système comprend, situés successivement dans le trajet des haricots verts à trier, un dispositif de stockage A des haricots à trier, un dispositif de répartition, d'individualisation et d'orientation B des haricots, un dispositif de transport
C des haricots individualisés et orientés convenablement à un dispositif D d'acquisition et de reconnaissance de la forme des haricots à trier, un dispositif E d'acheminement des haricots à un poste F de réception des haricots admis et d'éjection des haricots défectueux ou des objets étrangers.

Le dispositif de stockage A comprend essentiellement un bac tampon 1 destiné à recevoir des haricots verts à trier, un tapis d'avancement 2 dont la vitesse est réglable et deux tourniquets 3 dont la vitesse de rotation est également réglable et adaptée pour contrôler la hauteur de la couche d'haricots acheminés au dispositif B à l'aide du tapis 2. Le dispositif de stockage a donc pour fonction de réguler le débit d'haricots verts dans la partie de tri du système.

Le dispositif de répartition, d'individualisation et d'orientation B des haricots comprend essentiellement, comme cela ressort des figures 2 et 3, une table vibrante 5, inclinée, dans laquelle les haricots verts avancent par micro-projection en direction de la flèche F1. Pour lui imprimer les mouvements de micro-projection, la table 5 est reliée à chaque extrémité par deux bielles 6 situées de part et d'autre de la table à un support fixe 7, montées de façon à imprimer à la table un mouvement de va-et-vient en direction de la double flèche F2 sous l'effet d'un système à balourd indiqué en 8 et entraîné par un moteur 9.

La table 5 comprend, sur sa surface supérieure, une pluralité de canaux axiaux 11, à savoir 26, chacun en forme d'un U ouvert vers le haut, et séparés les uns des autres par des profils en forme de cloisons verticales 12, 13 et 14. Comme le montrent les figures 4 et 5, ces profils de cloison 12, 13, 14 présentent des hauteurs différentes de façon que deux profils voisins aient des hauteurs différentes. Dans la portion amont de la table 5, on a prévu six cloisons 14 très réhaussées ayant un profil étagé dans leur direction longitudinale, l'arrête supérieure de chaque partie s'étendant sensiblement horizontalement. La longueur de ces parties peut varier d'un profil de cloison à l'autre. Elles peuvent ainsi être déphasées par rapport à l'avance des haricots.

La partie aval 16 de la table 5 présente une plus grande inclinaison que la partie en amont et est pourvue de douze profils de cloison réhaussés indiqués en 17 et régulièrement répartis sur la largeur de la table en alternance avec des profils plus bas 13. La hauteur de chaque profil 17 augmente dans sa zone en amont, progressivement par le prolongement de l'arrête supérieure des profils de cloison correspondants 12 de la portion amont de la table. On constate encore que les profils de cloison 13 et 17 portent au niveau respectivement de leurs extrémités aval et amont des éléments triangulaires 18 augmentant encore localement la hauteur des profils.

Cet arrangement des profils de cloison a pour effet d'empêcher les haricots verts de rester perpendiculairement au sens de déplacement.

Inévitablement, un tel haricot se trouverait être déséquilibré latéralement et finirait par glisser et tomber dans un des canaux 11. L'inclinaison plus importante de la portion de table aval 16 dont la pente pourrait être de 280 par rapport à une pente de 50 de la partie amont de la table produit une augmentation de la vitesse d'acheminement des haricots dans la partie aval 16 et un premier étirement du flux des haricots.

Le dispositif de transport C des haricots en provenance de la table vibrante 5 au dispositif de reconnaissance de forme D comprend essentiellement un tapis 20 réalisé sous forme d'une bande sans fin se déplaçant autour de deux rouleaux d'extrémité 21 dont l'une est entravée en rotation par un moteur 22, par l'intermédiaire d'une courroie crantée 23. Le support du tapis 20 est monté sur un châssis 24 de façon que sa hauteur et son inclinaison soient variables. Des rouleaux 26 sont prévus entre les rouleaux d'extrémité 21 et destinés à assurer une bonne tension du tapis et pour éviter un battement de celui-ci.

L'espace immédiatement au-dessus du brin supérieur du tapis 20 est divisé par des séparateurs longitudinaux 28 en canaux longitudinaux 29 disposés en alignement axial avec les canaux 11 de la table vibrante 5. Ces séparateurs sont tenus par des tiges transversales 30 s'étendant entre deux longerons latéraux 31 de la structure de support du tapis 20.

Le tapis 20 est susceptible de se déplacer à une vitesse linéaire élevée, réglable jusqu'au-delà de 3 m/s. En sortie du tapis 20, les haricots décollent, traversent le dispositif de reconnaissance de forme et retombent sur le tapis rapide d'un deuxième dispositif d'acheminement E ayant sensiblement la même structure que le dispositif C. Le tapis du dispositif E se déplace à une vitesse quasiment identique à celle du tapis 20 et guide les haricots jusqu'au dispositif F récepteur des haricots triés et d'éjection des haricots à séparer.

Le dispositif D d'acquisition et de reconnaissance de forme est disposé dans l'espace entre les deux extrémités adjacentes des tapis rapides des dispositifs d'acheminement C et E. En se référant aux figures 1 et 8, on constate que le dispositif D comprend essentiellement une source d'éclairage 33 continu ou à haute fréquence par rapport à la fréquence du balayage de la caméra. La source 33 est disposée en dessous de la trajectoire des haricots entre les deux tapis de façon que ceux-ci traversent le faisceau lumineux orienté vers le haut, émis par la source 33. Le faisceau lumineux est reçu par une caméra du type CCD (dispositif à transfert de charge) linéaire 35. Le chiffre de référence 36 indique l'objectif monté en amont de la caméra. Cette dernière comprend une rangée d'éléments d'images (pixel) indiquée en 37. Elle pourrait comprendre 2048 pixels.La rangée définissant l'axe d'acquisition X de la caméra s'étend perpendiculairement au sens de déplacement des haricots. Comme l'illustre la figure 8, un haricot 38 traversant le faisceau lumineux émis par la source d'éclairage 33 obscure dans la caméra 35 le groupe de pixels 39.

La figure 11 illustre le mode d'acquisition de la forme d'un haricot 38. La caméra effectue des prises de vue linéaire à de brefs intervalles de temps lors du passage de l'haricot à travers le faisceau lumineux.

Chaque prise de vue est matérialisée par une ligne 1 à n.

La caméra 35 délivre un signal vidéo donnant sous forme analogique la luminosité de chacun des pixels 37. Ce signal est exploité dans un dispositif électronique 41 qui comprend, selon la figure 9, une carte de numérisation 42, une carte de segmentation 43, une carte de traitement 44 comportant quatre processeurs indépendants 45, et un ordinateur hôte 46.

La carte de numérisation 42 est adaptée pour convertir le signal analogique de la caméra 35 en un signal logique binaire en comparant les différentes valeur de luminosité à un seuil réglable dit seuil de binarisation. La carte de segmentation 43 extrait de ce signal logique la largeur de l'haricot dont la forme vient d'être acquise au niveau de chaque ligne d'acquisition 1 à n. Etant donné le grand nombre de canaux parallèles pour l'acheminement des haricots au dispositif de reconnaissance de forme, plusieurs haricots peuvent apparaitre simultanément dans le champ de vision de la caméra. La carte de segmentation 43 est adaptée pour attribuer à chaque nouvel haricot un numéro compris par exemple entre O et 63. A ce numéro correspond un tableau de 512 lignes montré à la figure 14, dans lequel la carte va inscrire, au fur et à mesure du passage de l'haricot sous la caméra, la largeur de ce dernier. Si par exemple la carte a attribué au haricot 38 le numéro 12, le tableau numéro 12 sera rempli avec les largeurs successives 10, 11, 12, etc... du haricot, qui ont été calculées à partir des valeurs de largeur acquises lors des prises de vue sous forme de lignes successives d'acquisition comme le montre la figure 11. Lorsque l'haricot a fini de passer dans le champ de vision, la carte de segmentation envoi t le tableau numéro 12 à la carte de traitement 44. Le numéro de l'haricot ainsi envoyé est libéré afin d'être réutilisé pour un futur haricot.

La carte de traitement 44 présente une architecture parallèle de quatre unités de processeurs 45 indépendants et totalement équivalents. Chaque unité est à base d'un processeur RISC 32 bits, cadencé à 25 MHz de type INMOS T425. Ce processeur a une mémoire de 32 Ko.

Chacune de ces unités peut analyser trois objets, à savoir trois haricots, simultanément. Tant qu'elles n'ont pas ce maximum de trois objets en traitement, elles envoient une information à la carte de segmentation 43 signifiant qu'ils sont disponibles. Le tableau numéro 12 indiqué ci-dessus sera alors envoyé au premier des processeurs de traitement 45 disponible.

Le travail d'analyse des processeurs 45 porte sur l'extraction des paramètres discriminants du tableau de chacun des haricots, telle que la largeur minimale, la largeur maximale, la longueur minimal et l'évolution de la largeur aux extrémités du haricot, et sur la comparaison de ces paramètres à des valeurs de référence d'acceptation réglables, comme cela sera décrit plus loin. Si un des paramètres n'est pas conforme à la valeur d'acceptation, une information est envoyée à l'ordinateur 46 qui adresse un signal de commande au dispositif d'éjection F (figure 1).

Le dispositif d'éjection F comprend une rampe de gicleurs 48 disposée en sortie du dispositif à tapis rapide E et alimenté en air comprimé chacun au travers d'une électrovanne non représentée. Cette rampe de gicleurs s'étend sur toute la largeur du tapis. Un gicleur ou un groupe de gicleurs est associé à chaque canal 29 du tapis. L'éjection d'un haricot non satisfaisant est donc réalisée pneumatiquement.

En cas d'éjection, l'ordinateur 46 commande, par une carte d'interface, l'ouverture de la vanne du canal 29 dans lequel transite l'haricot incriminé et la trajectoire de celui-ci est modifiée par le flux d'air produit par le gicleur correspondant, qui va heurter l'haricot comme l'illustre la figure 1. La trajectoire de l'haricot étant modifiée, celui-ci n'arrive plus à passer au-dessus d'une cloison de séparation 49 dont la hauteur est choisie pour que la paroi reste en dessous de la trajectoire naturelle des haricots satisfaisants qui tombent alors dans un récipient 50. Ainsi la cloison 49 permet d'achever la séparation en bon et mauvais produits, c'est-à-dire haricots.

La fenêtre d'activation des électrovannes est gérée par l'ordinateur 46 en fonction de l'instant de temps d'apparition de l'haricot à éjecter sous la rampe de gicleur 48, calculé à partir de l'instant de temps d'apparition de l'haricot sous la caméra 35 et du temps de transit caméra-gicleur connu à chaque instant grâce à un capteur de vitesse associé au tapis rapide du dispositif E, de la longueur de l'haricot déterminée par le système de reconnaissance de forme et des temps de réponse des vannes à l'ouverture ou à la fermeture.

On décrira ci-après plus en détail le traitement des signaux vidéo produits par la caméra 35 qu'implique la reconnaissance des formes des objets, dans l'exemple représenté des haricots verts, selon la présente invention.

Les figures 10a et lOb montrent respectivement des objets devant être reconnus par le système comme étant des bons haricots et des objets devant être reconnus comme constituant des haricots défectueux ou des objets étrangers mêlés au flux des haricots. La figure îOa montre des objets appartenant à la classe d'acceptation tandis que les objets de la figure lOb font partie de la classe de rejet.

La classe d'acceptation contient donc trois prototypes des formes acceptées, à savoir une forme en bateau P1 ayant une concavité, une forme en S P2 ayant deux concavités, et un fragment de haricot P3 mal effilé.

La classe de rejet contient les prototypes des formes rejetées, à savoir un haricot non équeuté P4, une extrémité P5 d'un haricot, un haricot trop long P6, un haricot semi-équeuté P7, une tige pédonculaire P8, un débris foliaire P9 et un fragment de bois PlO.

On remarque que la classe de rejet contient des objets hétéroclites alors que la classe d'acceptation regroupe des silhouettes d'aspect homogène.

Un pré-traitement spécifique peut être mis en oeuvre pour renforcer cette homogénéité de la classe d'acceptation sans modifier notablement les caractéristiques des formes appartenant à la classe de rejet. Par exemple, le prototype P3 présente une barbule qui provient d'un mauvais effilage de l'haricot vert, et qui se distingue par sa faible épaisseur. Un opérateur d'érosion utilisant une boule de taille adaptée permet alors l'élimination de cette excroissance. Ce prototype
P3 se confondra alors avec P1 ou P2.

Les formes de la classe d'acceptation selon la figure 10a peuvent alors être décrites comme des rectangles plus ou moins courbés présentant une ou plusieurs concavité. Cet aspect les distinguent aisément des prototypes P9 et P10 d'apparence plus compacte ainsi que des prototypes P4, P5 et P7 dont les extrémités sont pointues. La mesure de la longueur permet de les différencier de P6 qui est plus long et finalement la mesure de la largeur les distinguera du prototype P8 qui est plus fin.

Un archétype de la classe d'acceptation peut alors être défini à base de cet aspect rectangulaire de la longueur et de la largeur. Le principe du tri est ainsi fondé sur la comparaison des formes face à l'archétype, afin de pouvoir inclure les haricots dans la classe de rejet selon la figure lOb si la différence d'aspect est trop importante.

Afin de rendre le tri possible par une méthode automatique, on définit mathématiquement l'archétype de la classe d'acceptation selon la figure lova. L'apparence "rectangulaire" commune aux éléments de cette classe permet de leur associer un axe médian s (figure 11) qui est à l'origine de critères mathématiques les discriminant de la classe de rejet selon la figure lOb.

En effet, considérant une abcisse curviligne s évoluant sur cet axe médian, on peut définir en tout point la largeur 1 (s) de l'haricot 38 comme étant la dimension du segment perpendiculaire à l'axe médian au point considéré. La longueur L de l'haricot est alors assimilée à celle du rectangle entre les points G et H de l'axe médian.

Pour assurer un traitement rapide et de qualité des signaux vidéo produits par la caméra 35, on définit trois premiers paramètres. Le paramètre numéro 1 est la valeur maximale de L qui permet de rejeter le prototype
P6. Le paramètre numéro 2 constitue la largeur 1 (s)max c'est-à-dire la valeur maximale de la largeur de l'haricot. Ce paramètre permet de rejeter les prototypes
P9 et P10. Le paramètre numéro 3 est la valeur minimale l(s)min de la largeur au milieu de la silhouette. I1 permet d'éliminer le prototype P8. Un quatrième paramètre discriminant permet d'éliminer les prototypes P4, P5 et
P7. I1 est constitué par l'évolution de la largeur 1(s) au niveau des extrémités G et H de l'haricot. Bien entendu un calcul de paramètres supplémentaires tels que la surface ou un facteur de forme pourrait encore être utilisé pour réduire le taux d'erreur.

Le principe de la décision d'appartenance d'une forme d'haricot à une des deux classes consiste à comparer les mesures (mlx, m2x,... mnx) des paramètres, effectuées sur la forme d' haricot à classer,à celles (mlr,m2r... mnr) de l'archétype de la classe d'acceptation. Les mesures des grandeurs associés à l'archétype sont obtenus durant une phase d'apprentissage supervisée, permettant en plus d'obtenir les tolérances (dl, d2, ... dn) liées à ces mesures. Le vecteur de mesure (mlx...mnx) associé aux tolérances (dl...dn) constitue l'archétype de la classe d'acceptation. La loi discréminante détermine l'appartenance d'un haricot à la classe de rejet dès que l'un de ces paramètres est trop éloigné du paramètre correspondant de l'archétype.La loi d'acceptation du haricot à la classe d'acceptation est énoncé par
C(lOa) 4 mlx - mlr4d1) et (im2x - m2rï < d2, et... (imnx - mnrl(dn).

Cette expression logique définit un hypercube d'acceptation dans l'espace des mesures qui semble plus approprié à la discrimination binaire recherclée que les ellipsoides définies par des métriques Euclidiennes ou de de Mahalanobis.

La reconnaissance de la forme des haricots à classer est basée sur une implémentation séquentielle en temps réel et à faible mémoire. L'algorithme sera décrit ci-après. I1 prend en compte les deux hypothèses selon lesquels les haricots à trier se présentent en vrac planaire et sont isolés les uns des autres, d'une part, et sont orientés dans le sens du défilement du tapis 20, d'autre part.

Cette présentation particulière est obtenue à l'aide de la table vibrante 5 placée en amont du tapis du dispositif d'acheminement C. La forme de l'objet apparaît séquentiellement dans le traitement logiciel, au fur-et-à-mesure de son acquisition par la caméra linéaire 35.

Sur la figure 12, les points SGi et SDi représentent respectivement les bords gauche et droit du contour de l'haricot à analyser, i étant le numéro de la ligne en cours d'acquisition. Afin de profiter de l'acquisition séquentielle et de simplifier la structure du programme, les lignes sont analaysées au fur et à mesure de leur mémorisation. L'algorithme se décompose en deux étapes, à savoir l'obtention de la largeur 1 (s) à la ligne i, s se trouvant alors à l'intersection de l'axe médian et de la inième ligne d'acquisition, et de l'analyse de l'évolution de cette largeur. Sur cette figure, x et y sont les coordonnées des axes d'abscisses et d'ordonnées.

Pour l'obtention de la largeur 1 (s) on définit tout d'abord l'angle OL entre un axe parallèle au bord du tapis 20 et passant par le point d'abscisse curviligne s (i), avec la tangente à l'axe médian en ce même point.

Siest nul, le calcul de la largeur est trivial et 1 (s) est égal à xSDi-xSGi. Par contre, dans le cas général où g est différent de O, on recherche les points SGj et
SGk tels qu'ils forment un segment perpendiculaire à la tangente à l'axe médian au point d'abscisse curviligne s (i). La largeur sera alors calculée par
1 (s(i)) = XSDk-XSGj où j et k évoluent lors de cette recherche entre 1 et le nombre total de lignes de l'objet analysé.

L'algorithme implémenté commence par le calcul de la tangente de l'angle <
xSGi+n + xSDi+n xSGi+n + xSDi+n
2 2
tan(&alpha;) = ------------------------------------------- 2.n.r où r est le rapport entre la dimension d'un pixel 37 de la caméra sur l'axe X par rapport à l'axe Y et où n est un nombre entier déterminé expérimentalement afin d'obtenir une approximation de l'angle Ct aussi près que possible de la valeur exacte. I1 s'est avéré que n égal à 4 est suffisant à cete effet.Par conséquent, seule la mémorisation de 8 (2.n) lignes est ainsi nécessaire pour le calcul de tan
L'algorithme recherche ensuite les points SGj et SDk tels qu'ils ont été définis précédemment, de la façon suivante
SGj est tel que (j - i) . r ----------- - tan &alpha; = minimum
xSGj
et SDk est tel que (k - i) . r ----------- - tan &alpha; = minimum
xSDk
Si lors du calcul de tant l'indice i - n a une valeur négative, il est remplacé par i et le coefficient 2 du dénominateur dans le calcul de la tangente est supprimé. De même si i + n est supérieur au nombre total des lignes de l'objet, alors il est remplacé par i et le coefficient 2 est également supprimé.

Pour l'analyse de l'évolution de la largeur d'un haricot au niveau de ses extrémités, l'implémentation de la reconnaissance de forme des haricots appartenant à la classe d'acceptation selon la figure îOa va suivre un principe différent de celui décrit mathématiquement, mais qui néanmoins prendra en compte tous les critères de sélection énoncé plus haut.

Ce principe est exposé graphiquement sur la figure 13. La largeur de la forme sera, par cette méthode, comparée au gabarit définie par les zones hachurées. Un haricot sera accepté dans la classe selon la figure 10a si sa largeur 1 (s) évolue à l'intérieur de ce gabarit comme cela est indiqué par la ligne R. Celui-ci permet en effet de vérifier la valeur maximale et la valeur minimale de la largeur, par ses deux traits de délimitation forts horizontaux.

La longueur L est assimilée à l'abscisse Sf qui correspond à l'annulation de la largeur 1 (s) et peut donc être comparée à la valeur L max du critère d'appartenance.

La valeur de l'évolution de 1 (s) par rapport à s, bien qu'apparaissant dans la liste des paramètres discriminants, n'est pas calculée, car le test de sa valeur est implicitement contenu dans la comparaison de la courbe représentant 1 (s) avec le gabarit ci-dessus.

En effet, si 1 (sa) ou 1 (sb) sont inférieurs à 1 min, alors la forme est considérée comme ayant une évolution ou dérivé aux extrémités trop faible et elle est donc rejetée. On remarque que le paramètre dl de tolérance est remplacé par le couple de paramètre 1 (sa) et 1 (sb) qui est beaucoup plus rapidement calculé. On constate encore que la valeur de sb ne peut être obtenue que lorsque l'on connait la longueur (abscisse sf) de la forme observée. Or, dans le cas de l'algorithme séquentiel, ceci est impossible. Le problème peut cependant être contourné en déterminant la valeur du paramètre sb lorsque la courbe 1 (s) franchit le seuil 1 min. On a donc toujours 1 (s(sb)) = 1 min. On s'assure alors que la courbe 1 (s) devient égale à O pour s inférieur à sb + sa.

Ce principe de comparaison a un gabarit procre une simplicité et donc une rapidité d'exécution considérables et une bonne immunité vis-à-vis des bruits de mesure.

Le fonctionnement du système selon l'invention ressort de la description qui vient d'être faite. I1 n'est donc pas nécessaire de le décrire à nouveau.

Le procédé selon l'invention et le système de sa mise en oeuvre, qui viennent d'être décrits et sont représentés aux figures, peuvent être modifiés de diverses manières sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Ainsi la structure de la table vibrante et du dispositif de tapis d'acheminement des haricots au dispositif de reconnaissance de forme peut être différente à condition que des mesures soient prises pour que les haricots se présentent séparément à ce dispositif en étant orientés dans l'axe du défilement. Le nombre des canaux d'acheminement peut être différent sans que le processus de la reconnaissance de forme soit pour autant modifié.

Le dispositif à tapis rapide D n'est pas indispensable et le dispositif d'éjection F pourrait être disposé immédiatement en aval du dispositif d'acquisition et de reconnaissance des formes. Une telle structure du système supposera cependant que le dispositif électronique de traitement des informations puisse effectuer le traitement dans un temps suffisamment court.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé de triage d'objets de forme allongée, notamment curvilignes, tels que des haricots verts, pour séparer des objets admissibles des objets défectueux ou étrangers devant être séparés, selon lequel on amène les objets sur un moyen transporteur à un poste de triage dans lequel s'effectue la distinction et la séparation des objets à séparer, caractérisé en ce que l'on fait traverser avantageusement perpendiculairement chaque objet (38) séparément des autres, à travers un faisceau lumineux reçu par un récepteur d'acquisition (35) de la forme de l'objet, déterminée par la zone (39) non éclairée sur le récepteur, compare la forme définie par la zone non éclairée à des valeurs représentatives de la forme d'un objet de référence, et éjecte un objet dont la forme aquise ne correspond pas aux valeurs de la forme de référence dans un poste d'éjection (F).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme récepteur d'acquisition de forme une caméra avantageusement linéaire (35), du type à transfert de charge, comprenant une rangée d'éléments d'image (37) s'étendant perpendiculairement au sens de déplacement des objets à trier, et effectue les prises de vue le long de lignes transversales au sens de déplacement, à des brefs intervalles de temps prédéterminés, lors du passage des objets (38) à travers le faisceau de lumière.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on définit la forme d'un objet (38) en déterminant à partir de la forme acquise par le récepteur (35) un nombre prédéterminé de paramètres discriminants de la forme aquise, tels que la longueur, les largeurs au niveau des lignes de prise de vue et l'évolution de la largeur au niveau des extrémités de l'objet, et compare les valeurs établies des paramètres discriminants à des valeurs de référence tels que des longueurs maximale et minimale et les largeurs maximale et minimale.

4. Système pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, disposé successivement dans le trajet des objets à trier (38), un ensemble de transport (B, C) des objets à trier, qui comprend des moyens pour assurer une individualisation et une orientation des objets de façon qu'ils forment une séquence d'objets séparés alignés et orientés dans le sens de leur déplacement, un dispositif (D) d'acquisition et de reconnaissance de forme à l'intérieur duquel les objets (38) traversent perpendiculairement un faisceau lumineux établi entre une source d'éclairage (33) et un récepteur approprié (35) comprenant une rangée d'éléments d'image (37) s'étendant perpendiculairement au sens de transport des objets, et un dispositif d'éjection (F) des objets à séparer.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le récepteur de lumière (35) est formé par une caméra linéaire du type à transfert de charge, qui est adaptée pour prendre des prises de vue linéaire à des brefs intervalles de temps pendant le passage des objets (38) à travers le faisceau lumineux.

6. Système selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'ensemble de transport (B, C) des objets à trier (38) comprend un dispositif à table vibrante (B) et, en aval de celui-ci, un dispositif à tapis de transport rapide (C).

7. Système selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif d'éjection (F) comprend une rampe de gicleurs susceptibles d'émettre des jets d'air sous compression, chaque gicleur ou groupe de gicleurs étant associé à la trajectoire d'un objet et susceptible de dévier cet objet de cette trajectoire.