FR2703146A1 - Procédé de mesure de la position d'un trou. - Google Patents

Abstract

La position d'un trou (b) est mesurée en détectant, par reconnaissance d'image, une portion perforée formée dans une pièce (a), en mesurant la position centrale de la portion perforée sur la base d'une image de la portion perforée sur un écran d'un appareil de détection (1, 2, 3) par reconnaissance d'image. Une pluralité de points du bord du trou, qui coïncident avec un bord du trou de l'image de la portion perforée, est prélevée. Une ellipse de régression représentant l'image de la portion perforée à partir des coordonnées des points du bord du trou est calculée. La position centrale de la portion perforée est obtenue à partir des coordonnées du centre de l'ellipse de régression.

Description

PROCEDE DE MESURE DE LA POSITION D'UN TROU

La présente invention se rapporte à un procédé de mesure de La position d'un trou formé dans une pièce en détectant une portion perforée par reconnaissance d'image, puis en mesurant La position centra Le de La portion perforée, sur La base des données d'image de La portion perforée, sur un écran d'un

dispositif de détection par reconnaissance d'image.

Pour ce type de procédé de mesure, on a classiquement uti Lisé Le procédé suivant En fait, L'écran est ba Layé dans La direction horizontale d'un axe x, pour obtenir Les coordonnées des points du bord du trou aux deux emplacements dans La direction horizontale de L'axe x qui correspondent au bord du trou de L'image de La portion trouée Cette opération de ba Layage est répétée, en dép Laçant La position de ba Layage dans La direction verticale d'un axe y La coordonnée sur L'axe x du point centra L de La portion trouée est obtenue en faisant une moyenne de La coordonnée de L'axe x du point intermédiaire entre chacun des ensembles des deux points du bord du trou dans La direction de L'axe x L'écran est éga Lement ba Layé dans La direction de L'axe y pour obtenir Les coordonnées des points du bord du trou en deux emplacements dans La direction de L'axe y Cette opération de ba Layage est répétée, en déplaçant La position de ba Layage dans La direction de L'axe x La coordonnée sur L'axe y du point centra L de La portion trouée est obtenue en faisant une moyenne des coordonnées de L'axe y du point intermédiaire entre chacun des ensembles des deux points du bord du trou dans La

direction de L'axe y.

Des sai L Lies ou des creux dus à des bruits ou éLéments similaires, apparaissent parfois sur Le bord du trou dans L'image de La portion perforée, d'o i L résu Lte

que Le bord du trou ne forme pas une courbe continue.

Dans un te L cas, une erreur due aux sai L Lies ou aux -2- creux est inc Luse dans Les données analysées, de te L Le

sorte que La mesure va devenir peu précise.

Afin d'éLiminer ce type d'inconvénient, Le procédé suivant est décrit dans La demande de brevet japonaise pub Liée non examinée numéro 155804/1981 Se Lon cette invention, on obtient une quantité de déviation de chaque point du bord du trou par rapport au cerc Le de référence d'un diamètre prédéterminé, qui est formé autour de La position centra Le te L Le que ca Lcu Lée de La manière décrite ci- dessus Tout changement intervenant dans La quantité de déviation pour chacun des points du bord du trou est vérifié pour voir, sur La base de La continuité de ce bord du trou, si L'image est norma Le ou non La position centra Le est obtenue en supprimant des données ana Lysées Les points-du bord du trou qui présentent des

changements discontinus.

Afin de vérifier La continuité des changements de Là quantité de déviation par rapport au cercle de référence te L que décrit ci-dessus, i L est nécessaire de ba Layer L'écran à un pas infime ou très petit) pour détecter et mémoriser Les coordonnées d'un grand nombre de points du bord du trou IL en résu Lte un inconvénient Lié au fait que Le travai L de traitement des données

devient diffici Le.

De p Lus, si La pièce à usiner est inclinée par rapport à un axe optique des moyens de détection par reconnaissance d'image, L'image de La portion perforée

devient el Liptique IL s'ensuit que Le procédé décrit ci-

dessus, qui est fondé sur Le principe que L'image de La portion perforée devient circulaire, est susceptible de

faire apparaître des erreurs de mesure.

Au vu des points décrits ci-dessus, la présente invention a pour objet de fournir un procédé de mesure de La position d'un trou de grande précision, en utilisant Les coordonnées d'un relativement petit nombre de points

du bord du trou.

-3- Se Lon La présente invention, cet objet ainsi que d'autres sont atteints par un procédé de mesure d'une position d'un trou, en détectant par reconnaissance d'image une portion perforée formée dans une pièce puis en mesurant une position centra Le de La portion perforée sur La base d'une image de La portion perforée, sur un écran d'un dispositif de détection par reconnaissance d'image, Le procédé comprenant Les étapes de: préLèvement d'une p Lura Lité de points du bord du trou qui coïncident avec Le bord du trou de L'image de La portion perforée; ca Lcu L d'une e L Lipse de régression qui représente L'image de La portion perforée à partir des coordonnées des points du bord du trou; et obtention de La position centra Le de La portion perforée à partir des

coordonnées d'un centire de L'e L Lipse de régression.

En ca Lcu Lant une e L Lipse de régression de ce type qui traverse une p Lura Lité de points du bord du trou préLevés dans Le bord du trou de L'image de La portion perforée, L'image de La portion perforée est déterminée comme étant un cerc Le si L'image est un cerc Le, et comme une e L Lipse si L'image est e L Liptique, d'o i L résu Lte que La position centra Le de La portion perforée peut être

obtenue avec précision.

Dans Le cas o des sai L Lies au des creux dus à des bruits ou à des éLéments similaires apparaissent sur Le bord du trou de L'image de La portion perforée, La précision du ca Lcu L de L'e L Lipse de régression devient peu importante si un point du bord du trou devant être préLevé dans une te L Le portion anorma Le de L'image est inc Lus dans Les points du bord du trou qui sont pris pour base de ca Lcu L de L'e L Lipse de régression Par conséquent, i L est préférable d'obtenir Les coordonnées du centre de gravité de L'image de La portion perforée, et d'apprécier si chacun des points du bord du trou se trouve à L'intérieur d'une surface annulaire prédéterminée, définie sur L'écran, sur La base du centre de gravité L'e L Lipse de régression est ca Lcu Lée à partir 4 - des coordonnées des points du bord du trou restants, après suppression d'un point du bord du trou se trouvant

à L'extérieur de La surface annulaire.

De p Lus, dans Le cas o La portion perforée est du type particu Lier de portion perforée avec collerette ou similaire, provoquant La réf Lection d'un faisceau Lumineux à L'intérieur de ce L Le-ci, L'image de La portion perforée ne sera p Lus une image normale, du fait de La Lumière réf Léchie depuis L'intérieur de La portion perforée, si La source Lumineuse qui éc Laire La pièce est placée juste en face de La pièce Dans un tel cas, si La source Lumineuse est p Lacée de te Lle sorte que son axe optique traverse obliquement La surface de La pièce, Le faisceau Lumineux ne sera pas incident sur la partie de La circonférence intérieure qui est du même côté que ce Lui o est p Lacée La source Lumineuse En conséquence, i L ne se produira aucun réf Léchissement de Lumière à partir de Là, et L'image de la portion perforée qui est du même côté que La source Lumineuse correspondra à La forme de La portion perforée Par conséquent, Lorsque La portion perforée est d'un type particulier tel que décrit précédemment, i L est préférab Le de p Lacer La source Lumineuse qui éc Laire La pièce à usiner de te L Le manière qu'un axe optique de La source Lumineuse traverse ob Liquement La surface de La pièce, et de préLever la pluralité de points du bord du trou qui doit être prise comme base de calcu L de L'e L Lipse de régression d'une portion, prise dans l'intégralité du bord du trou de L'image de La portion perforée, qui est présente du même côté que ce Lui o La source Lumineuse est p Lacée Dans ce cas, i L existe une possibilité que Le centre de gravité de L'image de La portion perforée puisse dévier Largement du point centra L de L'image norma Le de La portion perforée Par conséquent, Lorsque La surface annu Laire doit être définie sur L'écran, te L que décrit précédemment pour éLiminer Le point du bord du trou anorma L, i L est préférable d'obtenir Les coordonnées d'un point central imaginaire de L'image de La portion perforéeen fonction dbn point placé, parmi L'intégra Lité du bord du trou de La portion perforée, en un point extrême du même côté que La source Lumineuse, et de déterminer La surface

annu Laire selon ce point central imaginaire.

De plus, afin d'améliorer La précision du ca Lcu L de L'e L Lipse de régression, i L est préférable de ca Lcu Ler une quantité de déviation en dehors de l'e L Lipse de régression pour chacun des points du bord du trou qui est

pris comme base de calcu L de L'e L Lipse de régression.

L'e Llipse de régression est ca Lcu Lée Lorsqu'une quantité maximale de déviation parmi toutes Les quantités de déviation excède une' valeur prédéterminée, à partir de coordonnées des points du bord du trou restants, après La suppression d'un point o La quantité de déviation est maximale Cette étape de ca Lcu L de l'e L Lipse de régression est répétée jusqu'à ce que La quantité maximale de déviation devienne inférieure à une va Leur prédéterminée. Dans Le cas o il existe une possibilité que La pièce subisse une déviation dans Les trois dimensions, la portion perforée est détectée par reconnaissance d'image par deux pièces des moyens de détection par reconnaissance d'image, Dplacées de telle sorte qu'un axe optique de L'une des deux pièces croise L'autre ob Liquement, et La position centra Le de La portion perforée dans un système de coordonnées dans L'espace est ca Lcu Lée se Lon le principe de La triangulationy à partir des coordonnées du centre de L'e Llipse de régression sur l'écran de L'un des moyens de détection par reconnaissance d'image et des coordonnées du centre de l'e L Lipse de régression sur L'écran de l'autre dispositif de détection par

reconnaissance d'image.

6 - Dans de rares occasions, Lors de La répétition du

ca Lcu L de L'e L Lipse de régression te L que décrit ci-

dessus, i L peut se produire La chose suivante Lorsque La quantité de déviation du point du bord du trou dans La portion norma Le de L'image excède La quantité de déviation du point du bord du trou dans La portion anorma Le de L'image, ce dernier point est supprimé et i L en résu Lte que L'e L Lipse de régression ne correspondra p Lus, ou ne coïncidera p Lus avec L'image norma Le de La portion perforée Dans un te L cas, on obtient une distance entre Le centre de La portion perforée et un point commun sur Le bord du trou de La portion perforée, à partir de cette position centra Le de La portion perforée dans Le système de coordonnées dans L'espace, qui est ca Lcu Lée à partir des coordonnées des centres des e L Lipses de régression sur Les écrans des deux dispositifs de détection par reconnaissance d'image, et de cette position, dans Le système de coordonnées dans L'espace, du point commun qui est ca Lculé à partir des coordonnées de ces points sur Les deux e L Lipses de régression qui correspondent au point commun Si L'e L Lipse de régression coïncide ou correspond à L'image norma Le de La portion perforée, cette distance devient éga Le au rayon de La portion perforée Si e L Le ne coïncide pas, La distance sera Largement au-de Là du rayon de La portion perforée Par conséquent, en comparant cette distance avec Le rayon de La portion perforée, La position centra Le peut être définie comme étant La position centra Le norma Le de La portion perforée, Lorsque La différence entre La distance et Le rayon est dans une p Lage admissible IL est ainsi possib Le d'éviter que La position centra Le ne soit déterminée de façon erronée, sur La base des coordonnées du centre de L'e L Lipse de

régression qui ne coïncide pas avec L'image norma Le.

L'objet énoncé ci-dessus ainsi que d'autres objets et Les avantages décou Lant de La présente invention vont

apparaitre faci Lement en se référant à La description

-7- détai LLée qui suit, prise conjointement avec Les dessins annexes, dans Lesque Ls: La figure 1 est une vue en perspective montrant un plan d'un apparei L de mesure uti Lisé pour mettre en oeuvre le procédé de La présente invention; La figure 2 est une vue en plan d'une portion importante de cet appareil de mesure; les figures 3 (a) et 3 (b) sont des diagrammes montrant un écran de chaque caméra; La figure 4 est un diagramme montrant la relation entre une ellipse de régression et chacun des points du bord du trou; Les figures 5 (a) et 5 (b) sont des diagrammes montrant les e L Lipses cibles devant être obtenues sur l'écran de chaque caméra, et La figure 5 (c) est un diagramme montrant Le centre d'une portion perforée, dans un système de coordonnées dans L'espace, qui doit être ca Lcu Lé à partir de L'e L Lipse cible et d'un point sur Le bord du trou; La figure 6 (a) est une vue en coupe montrant un exemple d'une portion perforée particu Lière, et La figure 6 (b) est un diagramme montrant une image de ce Lle-ci; La figure 7 (a) est une vue en coupe montrant un autre exemple d'une portion perforée particulière, et La

figure 7 (b) est un diagramme montrant une image de ce L Le-

ci; la figure 8 est un diagramme montrant Le traitement de L'image pour une image d'une portion perforée particu Lière; et Les figures 9 (a), 9 (b) et 9 (c) sont des diagrammes montrant La procédure de détection d'un point Limite inférieure d'une image d'une portion perforée

parti cu Li ère.

La figure 1 montre un arrangement généra L d'un apparei L de mesure de la position centrale de la portion perforée b, d'un diamètre prédéterminé, qui est formée dans une pièce "a", te L Lequ'une carcasse 8 - d'automobile ou similaire Cet appareil comprend une source Lumineuse à faisceau concentré 1 pour éclairer La pièce "a", une paire de première et seconde caméras 21, 22 pour détecter La pièce "a" par reconnaissance d'image, et un ordinateur 3 dans lequel sont entrés les signaux d'image provenant des deux caméras 21, 22 La source lumineuse à faisceau concentré 1 et Les deux caméras 21 et 22 sont montées dans des positions prédéterminées l'une par rapport aux autres, sur un chàssis de support non i L Lustré, fixé à une extrémité opérante d'un robot ou similaire EL Les sont dép Lacées pour être mises dans une position de prise de mesure prédéterminée, qui fait face à La partie précise de la pièce "a" dans Laque L Le le

trou est formé.

Les deux caméras 21 et 22 sont p Lacées tel qu'i L Lustré à La figure 2, de telle manière que chacun des axes optiques 01, 02 traverse obliquement L'autre (c'est-à dire en formant un angle) sur un plan horizontal En supposant qu'un système de coordonnées dans L'espace soit constitué d'un axe X et d'un axe Z qui se croisent L'un l'autre à angle droit dans un plan horizontal, de l'axe Y qui traverse Le plan horizontal à angle droit, et d'une origine O qui est Le point de croisement des axes optiques 01 et 02 La position centrale de la portion perforée b dans le système de coordonnées dans l'espace décrit ci-dessus, peut être calculée en utilisant le principe de la triangulation à partir des coordonnées du centre de l'image de La portion

perforée sur chacun des écrans des deux caméras 21 et 22.

De façon plus détaillée, comme cela est i L Lustré aux figures 3 Ca) et 3 (b), un axe horizontal x et un axe vertical y sont respectivement déterminés sur L'écran de chacune des caméras 21 et 22, en définissant un point central correspondant à l'origine O décrite ci-dessus comme origine Alors La valeur de la coordonnée sur l'axe x et la valeur de la coordonnée sur l'axe y pour chaque écran représentent une distance horizontale et une distance vertica Le dans Le système de coordonnées dans L'espace à partir de L'origine O sur Les p Lans de projection a 1 i Q 2 des caméras 21 22 Lorsque L'on considère Le point centra L M de La portion perforée b, un point de projection M 1 du point M te L que projeté sur Le p Lan de projection Q 1 de La première caméra 21 devient Le point centra L de L'image de La portion perforée b sur L'écran de La première caméra 21 La distance horizontale et La distance verticale du point M 1 par rapport à L'origine O seront La va Leur xi de La coordonnée sur L'axe x, et La va Leur Yl de La coordonnée sur L'axe y du point M 1 sur Le p Lan de projection Q 1 de La première caméra 21 De La même manière, La distance horizontale et La distance vertica Le-du point M 2 par rapport à L'origine 0 seront La va Leur X 2 de La coordonnée sur L'axe x et La va Leur Y 2 de La coordonnée sur L'axe y du point M 2 sur Le p Lan de projection Q 2 de La seconde caméra 22 Une équation pour La Ligne de projection e 1 devant être formée par projection de La Ligne de vue par La première caméra 21 du point M sur Le p Lan des coordonnées X-Z, est obtenue à partir de x 1 Une équation pour La Ligne de projection e 2 devant être formée par projection de La Ligne de vue par La première caméra 22 du point M sur Le p Lan des coordonnées X-Z, est obtenue à partir de x 2 Une va Leur de coordonnée sur L'axe X et une va Leur de coordonnée sur L'axe Z, du point M, dans Le système de coordonnées dans L'espace, sont ca Lcu Lées comme étant Le point de croisement des deux Lignes de projection Puis, sur La base de L'une des deux caméras, par exemp Le La première caméra 21, on obtient La distance entre un p Lan para LLèLe au p Lan de projection Q 1, inc Luant Le point de croisement décrit ci-dessus, et La première caméra 21 La va Leur de La coordonnée sur L'axe Y, du point M est obtenue en mu Ltip Liant La va Leur de La coordonnée yl par Le rapport entre La distance - décrite ci-dessus et La distance entrela première caméra

21 et le plan de projection Q 1.

Les coordonnées du point central M 1, M 2 de L'image de La portion perforée b sur L'écran de chaque caméra 21, 22, sont ca Lcu Lées à partir des coordonnées d'une p Lura Lité de points de La circonférence du bord du trou qui co Yncident avec le bord du trou de L'image de La portion perforée Dans Le présent exemp Le, c'est Le centre de gravité G de L'image de La portion perforée b qui est obtenu en premier Puis, 4 points du bord du trou ( 1), ( 2), ( 3) et ( 4) qui croisent deux Lignes de ba Layage suivant L'axe x, symétriques dans La direction de L'axe y par rapport au centre de gravité G, et 4 points du bord du trou ( 5), ( 6), ( 7) et ( 8) qui croisent deux Lignes de ba Layage suivant L'a Xe y, symétriques dans La direction de L'axe x par rapport au centre de gravité G, c'est-à dire un total de 8 points du bord du trou, sont préLevés et Leurs coordonnées sont détectées A partir des coordonnées de ces points du bord du trou, sont ca Lcu Lées Les coordonnées du point central de L'image M 1, M 2 sur

L'écran de La portion perforée b.

Des sai L Lies ou des creux dus à des bruits ou à des éLéments simi Laires peuvent d'ai L Leurs apparaetre sur Le bord du trou de L'image, apparaissant à L'écran, de La portion perforée b En prenant en considération une possibilité que Les points du bord du trou préLevés puissent inc Lure un point p Lacé dans une te L Le portion anormale de L'image, il est prévu que Les coordonnées du point central M 1, M 2 seront ca Lcu Lées de La manière

suivante.

Tout d'abord, une surface annu Laire prédéterminée est fixée sur L'écran de chacune des caméras 21, 22 autour du centre de gravité G décrit ci-dessus, de te Lle manière que, si L'image de La portion perforée b est normale, son bord du trou entre dans la surface A ce point, du fait que La première caméra 21 est p Lacée juste en face de La pièce "a", 11 - L'image de La portion perforée b sur L'écran sera approximativement circu Laire, tel qu'i L Lustré à La figure 3 (a) D'autre part, du fait que la seconde caméra 22 est placée de te L Le manière que La pièce "a" est détectée ob Liquement par reconnaissance d'image, l'image de La portion perforée b sur l'écran sera e L Liptique, tel qu'i L Lustré à La figure 3 (b) En outre, si L'on prend en considération L'éLargissement et La contraction dus au déplacement de La pièce "a" dans La direction se rapprochant et s'éloignant de La caméra, une zone annu Laire circulaire est fixée sur L'écran de la première caméra 21, tel que montré par des Lignes imaginaires à La figure 3 (a) D'autre part, une zone annulaire e L Liptique est fixée sur L'écran de La seconde caméra 22, tel que montré par des Lignes imaginaires à la figure 3 (b) Parmi tous Les points du bord du trou sur L'écran de chacune des caméras 21, 22, ceux qui tombent à L'extérieur de La surface annu Laire sont supprimés d'après un jugement qui en fait des points places dans des portions anorma Les de L'image Dans l'exemp Le des figures 3 (a) et 3 (b), Le point ( 5) sur l'écran de La seconde caméra 22 est supprimé. Si le centre de la portion perforée b est en dehors de L'axe optique 01 de La première caméra 21, L'image de La portion perforée b sur L'écran de La première caméra 21 deviendra aussi, à proprement par Ler, une ellipse ayant un axe plus court dans la direction de déviation du centre de la portion perforée b par rapport à L'axe optique 01 Son rapport de p Lanéité (c'est-à dire le rapport entre Le rayon de L'axe Le plus court et Le rayon de L'axe Le plus long) est proportionnel à La quantité de déviation Par conséquent, il est préférable de changer La forme de La surface annulaire en fonction de La direction et de La quantité de déviation du centre de gravité G par rapport à l'origine des coordonnées sur

l'écran qui correspond à L'axe optique 01.

12 - Puis, à partir des coordonnées des points du bord du trou restants, une ellipse de régression représentant l'image de la portion perforée est calcu Lée L'ellipse de régression est une el Lipse qui est obtenue par traitement régressif, de telle sorte que la somme des quantités de déviation par rapport à chacun des points du bord du trou devienne minimale Si la forme de l'image de la portion perforée b est un cercle, alors ce cercle est calculé comme l'ellipse de régression, et si c'est une ellipse, alors cette ellipse est calculée comme l'ellipse de régression. Si elle est de degré faible, même une image anormale tombera parfois à L'intérieur de La zone annulaire décrite ci- dessus Un point du bord du trou qui est prélevé dans une portion de ce type d'image anormale présentera une quantité de déviation importante par rapport à l'ellipse de régression Ceci va maintenant être expliqué en se référant à un exemple de l'écran de la seconde caméra 22 Le point ( 8) du bord du trou sur cet écran est prélevé sur une portion d'une image légèrement anormale, dont il se trouve qu'elle entre dans la zone annulaire La quantité de déviation a du point ( 8) du bord du trou s'écartant de l'ellipse de régression tellequ'i L Lustrée par S' à la figure 4 devient alors importante La solution consiste à ce que la quantité de déviation de chaque point du bord du trou en dehors de l'ellipse de régression soit calcule comme une distance entre d'une part un point de croisement de l'e L Lipse de régression traversant une ligne reliant le centre de l'ellipse de régression et le point du bord du trou, et d'autre part le point du bord du trou Lorsque la quantité de déviation maximale parmi ces déviations des points du bord du trou excède une valeur prédéterminée,

le point du bord du trou de la déviation maximale, c'est-

à dire le point ( 8) du bord du trou, est supprimé Une ellipse de régression est obtenue à nouveau à partir des coordonnées des points du bord du trou restants Dans 13 - l'exemple i L Lustré, chacun des points du bord du trou correspond à l'e L Lipse de régression S" qui est obtenue à nouveau Cette e L Lipse de régression S" deviendra une ellipse cib Le correspondant exactement à L'image normale de la portion perforée b Lorsque la quantité de déviation maximale des points du bord du trou en dehors de L'e L Lipse de régression obtenue La seconde fois est au-de Là d'une va Leur prédéterminée, une ellipse de régression est obtenue à nouveau en supprimant le point

du bord du trou de La quantité de déviation maximale.

Cette opération est répétée jusqu'à ce que La quantité de déviation maximale devienne inférieure à La va Leur prédéterminée, d'o i L résu Lte qu'est obtenue l'el Lipse cib Le Lorsque Le nombre des points du bord du trou devient peu important, l'el Lipse de régression ne pourra p Lus être obtenue avec précision Par conséquent, lorsque le nombre des points du bord du trou devient inférieur ou éga L à 5, une indication d'impossibilité de mesure sera donnée. A La figure 5 (a), la référence 51 indique une e L Lipse cib Le correspondant à une image normale de La

portion perforée b sur l'écran de La première caméra 21.

A la figure 5 (b), La référence 52 indique une ellipse cible correspondant à une image normale de la portion perforée sur l'écran de La seconde caméra 22 La position, dans le système de coordonnées dans l'espace, du point centra L M de La portion perforée b, est ca Lcu Lée, te L que décrit ci-dessus, sur La base des coordonnées (x 1, yl) du point central M 1 de L'e L Lipse cib Le 51 sur L'écran de La première caméra 21 et des coordonnées (x 2, Y 2) du point central M 2 de L'e L Lipse

cible 52 sur L'écran de la seconde caméra 22.

Bien que ce La soit rare, i L existe des cas o un point du bord du trou placé dans une position normale de L'image est supprimé dans le processus répété d'obtention de L'e L Lipse de régression, ce qui donne comme résu Ltat

que L'e L Lipse cible ne correspond p Lus à l'image normale.

14 - Ainsi, dans Le système de coordonnées dans L'espace, si La position d'un point N du bord du trou de La portion perforée b, illustré à La figure 5 (c), est ca Lcu Lée en uti Lisant le principe de triangulation sur La base des coordonnées du point correspondant N 1 sur L'e L Lipse cible 51, qui sont obtenues sur L'écran de La première caméra 21, et des coordonnées du point correspondant N 2 sur L'e L Lipse cib Le 52 qui sont obtenues sur L'écran de La seconde caméra 22, afin d'obtenir par Là même La distance L entre le point central M décrit ci-dessus et Le point N dans le système des coordonnées dans l'espace, cette distance sera éga Le au rayon de La portion perforée b aussi longtemps que les deux ellipses cibles 51, 52

co Yncideront ou correspondront à l'image norma Le.

Par consequent, un arrangement est réa Lisé de La manière suivante Ainsi, cette distance et Le rayon de La portion perforée b sont comparés et, Lorsque La différence entre ces deux dimensions est dans Les Limites d'une p Lage admissible, la position du point central M ca Lcu Lé te L que décrit ci-dessus est déterminée comme étant la position centra Le normale de La portion perforée b Lorsque La différence se trouve en dehors de La p Lage admissible, une indication est donnée de non

mesurabi Lité.

Afin d'obtenir les coordonnées spatiales d'un point sur le bord du trou de La portion perforée b, il est nécessaire de préLever des points qui correspondent à des points communs sur Le bord du trou de La portion perforée b à La fois sur L'e L Lipse cib Le 51 de La première caméra

21 et sur L'e L Lipse cib Le 52 de la seconde caméra 22.

Lorsque L'e L Lipse cib Le et L'axe de La coordonnée sur L'axe x se croisent, Les points de croisement sur L'écran de chacune des caméras 21, 22 de L'axe de La coordonnée sur L'axe x et de L'e L Lipse cible 51, 52 seront Les points correspondants aux points de croisement du bord du trou de la portion perforée b et des p Lans de coordonnée X-Z, car Les axes optiques 01, 02 des deux caméras 21, 22 - sont p Lacés sur Le plan de coordonnée X-Z Les points Limites supérieur et inférieur dans La direction de L'axe y de L'e L Lipse cib Le 51, 52 seront des points quicorrespondront aux points Limites supérieur et inférieur, dans La direction de L'axe Y, du bord du trou de La portion perforée b Les positions des points sur Le bord du trou de La portion perforée b dans le système de coordonnées dans L'espace peuvent par conséquent être ca Lcu Lées à partir des coordonnées de l'un de ces points sur Les deux e L Lipses cibles 51, 52 Dans L'exemp Le montré dans les figures 5 (a) à 5 (c), la position dans Le système de coordonnées dans L'espace du point Limite inférieur N dans La direction de L'axe Y de La portion perforée b est ca Lcu Lée à partir des coordonnées des points Limites inférieurs N 1, N 2 dans La direction de

l'axe y des deux e L Lipses cib Les 51, 52.

Les va Leurs de coordonnée sur L'axe Y dans Le système de coordonnées dans l'espace des points M et N peuvent être ca Lcu Lées à partir de La coordonnée sur L'axe y des points M 1 ou N 1 sur La base de La première caméra 21 EL Les peuvent éga Lement être ca Lcu Lées à partir des valeurs de coordonnées sur l'axe y des points M 2 et N 2, sur La base de La seconde caméra 22 IL est préférab Le d'éva Luer si Le résu Ltat du ca Lcu L est ou non acceptable, en comparant d'une part La distance entre Le point M et le point N dont Les va Leurs de coordonnées sur L'axe Y sont ca Lcu Lées sur La base de La première caméra 21, et d'autre part La distance entre Le point M et le point N, dont Les va Leurs de coordonnées sur L'axe Y sont ca Lcu Lées sur la base de la seconde caméra 22, avec Le

rayon de La portion perforée b.

Dans Le cas o La portion perforée b de La pièce "a" est dotée d'unecollerettec tel qu'i L Lustré à La figure 6 (a), ou dans Le cas o la pièce "a" est une construction en doub Le p Laque, tel qu'i L Lustré à la figure 7 (a), avec une déviation au centre de La portion perforée b dans La plaque avant (côté gauche sur La 16- figure) et au centre de La portion perforée b' dans La p Laque arrière (côté droit sur La figure), Le phénomène suivant peut se produire Lorsque La source Lumineuse devant éc Lairer La pièce à usiner est juste en face de Ladite pièce à usiner, L'image de La portion perforée deviendra sombre ou faib Le sur toute La circonférence, dans le cas de La figure 6 (a), du fait que La Lumière est irrégulièrement réfléchie sur la surface intérieure de la collerette c Dans le cas de La figure 7 (a), L'image de la portion perforée sera celle de la portion partiellement recouverte des deux portions perforées déca Lées b, b', d'o il résu Lte que L'image ne représente pas cette portion perforée b sur La face avant qui doit

être détectée par reconnaissance d'image.

Dans le présent-exemp Le de mode de réalisation, la solution a consisté à uti Liser L'arrangement suivant La source Lumineuse 1 est placée sous la première caméra 21, qui est exactement devant la pièce "a", de te L Le sorte que L'axe optique de la source Luminuse 1 traverse obliquement La surface de La pièce "a", éc Lairant par Là même la pièce "a" vers le haut, depuis une position plus basse Selon cette disposition, dans le cas de la portion perforée de La figure 6 (a), La moitié supérieure de la portion perforée b deviendra une image déformée par La lumière réfléchie par la collerette c, tel qu'illustré à la figure 6 (b) La moitié inférieure de La portion perforée b deviendra cependant une image normale Dans La cas de la portion perforée montrée à La figure 7 (a), l'image de La moitié inférieure de La portion perforée b apparaitra comme une ombre en dessous de l'image de La moitié inférieure de La portion perforée b', tel qu'i L Lustré à La figure 7 (b) Dans Les deux cas ci- dessus, l'image de La moitié inférieure de La portion perforée, c'est-à dire L'image de La portion perforée qui se trouve du même côté que celui o est p Lacée la source lumineuse 1, deviendra de la formecorrespondant à ce L Le de la portion perforée b qui fait L'objet de La mesure Si, 17 - parmi tous Les points du bord du trou, on préLève une p Lura Lité de points du bord du trou qui coïncident avec La portion se trouvant du même côté que La source Lumineuse 1, et si une ellipse de régression est obtenue à partir des coordonnées de ces points du bord du trou, L'image norma Le de la portion perforée peut être identifiée. La procédure de traitement de l'image d'une portion perforée spécifique est exp Liquée ci-dessous, en se reportant à un exemp Le de l'image par La première caméra 21, dont La portion perforée est ce L Le donnée à la figure 6 (a) En premier Lieu, un point placé en un point Limite sur Le côté o est p Lacée La source Lumineusel, c'est-à dire Le point le plus bas, est détecté Puis, la moitié inférieure de L'image-de la portion perforée est ba Layée, tel qu'illustré à la figure 8, au moyen d'une pluralité de Lignes de ba Layage dans La direction de L'axe x et dans la direction de l'axe y, qui ont un rapport de positionnement prédéterminé avec Le point Limite inférieur Une pluralité des points du bord du trou ( 1) à ( 9) qui traversent Les Lignes de balayage, est ensuite préLevée.

Pour détecter Le point limite inférieur décrit ci-

dessus, une fenêtre fixe W 1 est fixée sur l'écran, tel qu'i L Lustré à La figure 9 (a) Un point limite inférieur de la Ligne de délimitation entre une portion claire et une portion sombre à l'intérieur de la fenêtre W 1 est détecté comme étant le point A Puis, comme ce La est i Llustré à la figure 9 (b), une fenêtre flottante W 2 est fixée, d'aorès ce point A Un point Limite supérieur d'un bloc maximal dans la portion claire à L'intérieur de La fenêtre W 2 est détecté comme étant le point B Dans le cas o ce sont Les portions perforées b, b' non alignées, tel qu'illustré à la figure 7 (a), qui sont détectées par reconnaissance d'image, il existe une possibilité que le point A à détecter à L'intérieur de La fenêtre fixe W 1 soit Le point limite inférieur de l'image 18 - de La portion perforée b', tel qu'illustré à La figure 7 (b) Cependant, si Le point B est détecté en positionnant la fenêtre f Lottante W 2, Le point Limite inférieur de L'image de La portion perforée b est détecté comme étant Le point B, évitant par Là même une détection erronée Ici, la va Leur de la coordonnée sur L'axe y pour Le point B coïncide avec La valeur de La coordonnée sur L'axe y du point Limite inférieur de l'image de la

portion perforée, avec une précision prédéterminée.

Cependant, il n'existe aucune garantie que la valeur de La coordonnée sur l'axe x pour le point B coïncide avec La valeur de la coordonnée sur l'axe x pour Le point

Limite inférieur de L'image de La portion perforée.

L'arrangement suivant a par conséquent été uti Lisé En effectuant Le ba Layage dans La direction de l'axe x, en une position légèrement au-dessus du point B, deux points du bord du trou C, D, sont détectés dans la direction de L'axe x, tel qu'illustré à La figure 9 (c) Puis, un point ayant La même va Leur de coordonnée sur L'axe x qu'un point placé à mi-distance entre Les deux points C, D, et qui a La même va Leur de coordonnée sur L'axe y que Le point B, est déterminé comme étant un point Limite

inférieur E de L'image de la portion perforée.

Après avoir préLevé Les points du bord du trou ( 1) à ( 9) tel que décrit précédemment, est effectuée une procédure de détermination d'une surface annu Laire sur L'écran, et de suppresion d'un ou de plusieurs points du bord du trou se trouvant à L'extérieur de La surface annu Laire De ce fait, la surface annu Laire a été fixée, dans L'exemp Le décrit ci-dessus, sur la base du centre de gravité de L'image de La portion perforée Cependant, dans le cas o La portion perforée est de construction particu Lière, tel que décrit ci- dessus, i L existe une possibilité que Le centre de gravité de L'image de la portion perforée soit largement à l'écart du point central de l'image norma Le de La portion perforée IL en résu Lte qu'i L ne sera p Lus possible de fixer une surface 19 - annu Laire te L Le que seu Le La portion anorma Le de L'image en soit écartée Par conséquent, dans un te L cas, un point se trouvant écarté, vers Le haut, d'une distance correspondant au rayon de La portion perforée, est fixé comme étant un point central imaginaire M' sur La base du point limite inférieur E Une surface annu Laire est ensuite fixée tel qu'illustré à La figure 8, sur La base du point central imaginaire M', à la place du centre de gravité. Ensuite, une ellipse de régression peut être obtenue

en suivant la même procédure que ce qui a été décrit ci-

dessus Se Lon cet arrangement, i L est possible d'obtenir une e L Lipse de régression correspondant à un cercle, si la moitié inférieure de L'image de La portion perforée est une partie d'un cerc Le, et correspondant à une e Llipse si elle est une partie d'une e L Lipse Par conséquent, Le point centra L de La portion perforée b d'une construction particulière tel Le que montrée aux figure 6 (a) ou 7 (a) peut éga Lement être mesuré avec

précision.

Comme on peut Le voir à La lecture de La description

qui précède, selon La présente invention, i L est possible de mesurer avec précision La position centra Le d'une portion perforée, en obtenant une ellipse de régression correspondant à une image norma Le de la portion perforée, à partir des coordonnées d'un relativement petit nombre de points du bord du trou sur Le bord du trou de L'image de La portion perforée Par comparaison avec un procédé classique dans Lequel Les coordonnées d'un grand nombre de points du bord du trou doivent être détectés et mémorisés, La présente invention est avantageuse en ce que Le traitement des données devient simple et en ce que

La précision de La mesure est améliorée.

IL est facilement apparent que Le procédé décrit ci-

dessus de mesure de La position d'un trou répond à tous Les objets mentionnés précédemment et présente L'avantage d'une grande uti Lité commercia Le IL convient de - comprendre que La forme spécifique de L'invention décrite dans ce qui précède n'est que représentative, du fait que certaines modifications du champ de ces enseignements apparaîtront clairement à L'homme de L'art.5 21 -

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Procédé de mesure de La position d'un trou en détectant par reconnaissance d'image une portion perforée (b) formée dans une pièce (a), puis en mesurant une position centrale de La portion perforée sur la base d'une image de La portion perforée sur l'écran de moyens ( 21, 22) de détection par reconnaissance d'image, Ledit procédé comprenant Les étapes de: prélèvement d'une pluralité de points ( 1 à 8) du bord du trou qui coïncident avec Le bord du trou de L'image de La portion perforée;et caractérisé par les étapes de:

ca Lcu L d'une e L Lipse de régression(s) qui renrésente-

L'image de La portion perforée, à partir des coordonnées des points du bord du trou; et obtention de La position centra Le de La portion perforée à partir des coordonnées d'un centre (G) de

L'e L Lipse de régression.

2 Procédé de mesure de La position d'un trou se Lon La revendication 1, comprenant en outre Les étapes de: obtention des coordonnées d'un centrede gravité (M 1, M 2) de L'image de La portion perforée; et détermination si chacun des points du bord-du trou se trouve à l'intérieur d'une surface annulaire prédéterminée, établie sur l'écran

d'après le centre de gravité; -

Ladite e L Lipse de régression étant ca Lcu Lée à partir des coordonnées des points du bord du trou restants, après suppression d'un point ( 8) du bord du trou se trouvant

en dehors de La surface annulaire.

3 Procédé de mesure de La position d'un trou selon La revendication 1, comprenant en outre Les étapes de: placement d'une source Lumineuse ( 22 qui éclaire la pièce de te L Le sorte qu'un axe optique ( 02) de la source lumineuse effectue une traversée oblique par rapport à une surface de La pièces Ladite plura Lité de points du bord du trou étant préLevée à partir d'une portion, prise dans L'intégra Lité 22 - du bord du trou de L'image de La portion perforée, qui est présente du même côté que celui o est p Lacée la

source Lumineuse.

4 Procédé de mesure de La position d'un trou selon La revendication 3, comprenant en outre les étapes de: obtention des coordonnées d'un point centra L imaginaire (M'Y de l'image de-la portion perforée à partir d'un point (E) q Ui,parmi L'intégra Lité du bord du trou de La portion perforée, est placé en un point extrême, du même c 6 té que La source Lumineuse; et détermination si chacun des points du bord du trou se trouve à l'intérieur d'une surface annu Laire prédéterminée fixée sur L'écran, sur La base du point central imaginaire; ladite ellipse de régression étant calcu Lée à partir des coordonnées des points du bord du trou restants, après suppression d'un point du bord du trou se trouvant

en dehors de la surface annu Laire.

Procédé de mesure de La position d'un trou se Lon

L'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en

outre Les étapes de: calcul d'une quantité de déviation (S) en dehors de L'e L Lipse de régression de chacun des points du bord du trou qui sont pris comme base de calcu L de L'e L Lipse de régression; Ladite ellipse de régression étant calcu Lée, lorsqu'une quantité de déviation maximale parmi toutes Les quantités de déviation est supérieure à une va Leur prédéterminée, à partir des coordonnées des points du bord du trou restants après suppression d'un point de la quantité de déviation maximale, Ladite étape de ca Lcu L de L'e L Lipse de régression étant répétée jusqu'à ce que la quantité de déviation maximale devienne inférieure à une

valeur prédéterminée.

6 Procédé de mesure de la position d'un trou selon La revendication 1, dans Lequel Ladite détection par reconnaissance d'image de la portion perforée est 23 - effectuée par deux dispositifs de détection ( 21, 22) par reconnaissance d'image placés de te L Le manière qu'un axe optique de L'un d'entre eux traverse L'autre, et dans Leque L La position centra Le de La portion perforée dans un système de coordonnées dans L'espace est obtenue à partir des coordonnées du centre de L'e L Lipse de régression, sur L'écran de L'un des moyens de détection par reconnaissance d'image, et à partir des coordonnées du centre de L'e L Lipse de régression sur L'écran de L'autre dispositif de détection par reconnaissance d'image. 7 Procédé de mesure de La position d'un trou se Lon La revendication 6, comprenant en outre Les étapes de: obtention d'une distance entre Le centre de La portion perforée et un point commun sur Le bord du trou de La portion perforée à partir de la position centra Le de La portion perforée dans Le système dé coordonnées dans L'espace, qui est ca Lcu Lée à partir des coordonnées des centres des e L Lipses de régression sur Les écrans des deux moyens de détection par reconnaissance d'image, et de La position dans Le système de coordonnées dans L'espace du point commun qui est ca Lcu Lée à partir des coordonnées des points sur Les deux e L Lipses de régression qui correspondent au point commun; comparaison de La distance et du rayon de La portion perforée; et décision se Lon Laque L Le La position centra Le est La position centra Le norma Le de La portion perforée Lorsque La différence entre La distance et Le rayon est comprise

dans une p Lage admissible.