FR2921492A1

FR2921492A1 - Cartesian-positioning method for e.g. eddy current probe in aircraft, involves determining instantaneous Cartesian position of object in Cartesian reference in real time by digital analyzing device that analyzes image acquired by camera

Info

Publication number: FR2921492A1
Application number: FR0757757A
Authority: FR
Inventors: Jean Marc Sarteel
Original assignee: CAP Tech SARL
Current assignee: CAP Tech SARL
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-03-27
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: FR2921492B1

Abstract

The method involves placing a non-destructive control object e.g. eddy current probe (O), on a calibrated plane surface (S) or surface portion of a wing of an aircraft, where the object is provided with two light emitting or reflecting elements i.e. pellets (10). Displacement of the object on the surface is monitored by a video camera (2) i.e. infrared diode camera. An instantaneous Cartesian position of the object in a Cartesian reference is determined in real time by a digital analyzing device i.e. computer (4), that analyzes an image acquired by the camera. An independent claim is also included for a Cartesian-positioning system comprising a video image acquisition device.

Description

La présente invention concerne un procédé de positionnement d'un objet sur une surface ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé et le dispositif de l'invention trouvent une application particulière, mais toutefois non limitative, dans le domaine des techniques de contrôle non destructif de pièces et matériau divers par examen de leur structure au moyen de sondes de diverses catégories telles que par exemple les sondes à courants de Foucault, sondes à ultrasons ou à laser ou autres sondes de mesure. Dans le domaine des contrôles non destructifs, mais également dans de nombreuses autres applications, une telle sonde doit ainsi être déplacée au droit d'une surface plane ou légèrement bombée afin de scruter la surface étudiée à l'aide de la sonde pour obtenir, à l'aide d'un système d'exploitation et d'enregistrement associé à la sonde, une "image" de la surface contrôlée. L'image fournie est alors une image en deux dimensions ou en pseudo-trois dimensions. Cette image est représentative de l'état de surface ou de sous-surface de la surface de l'objet ou du matériau contrôlé, et permet de révéler la présence éventuelle de discontinuités débouchantes ou non ou sous jacentes, ou d'évaluer la planéité, la rugosité, la compacité de la pièce/du matériau sur laquelle la sonde est déplacée. The present invention relates to a method of positioning an object on a surface and a device for implementing this method. The method and the device of the invention find particular, but non-limiting, application in the field of non-destructive testing techniques for various parts and materials by examining their structure by means of probes of various categories such as, for example, eddy current probes, ultrasonic or laser probes or other measuring probes. In the field of non-destructive testing, but also in many other applications, such a probe must be moved to the right of a flat or slightly curved surface in order to scan the surface studied with the probe to obtain, at using an operating system and recording associated with the probe, an "image" of the controlled surface. The image supplied is then an image in two dimensions or in pseudo-three dimensions. This image is representative of the surface or sub-surface state of the surface of the object or of the controlled material, and makes it possible to reveal the possible presence of emerging or non-underlying or discontinuous discontinuities, or to evaluate the flatness, the roughness, the compactness of the part / material on which the probe is moved.

Pour ce faire, il est nécessaire que les coordonnées cartésiennes de la surface contrôlée dans un repère bi-dimensionnel d'axes X, Y donnés soient liées aux coordonnées cartésiennes de la sonde sur cette surface. Ceci nécessite l'établissement d'un lien mécanique entre la sonde et un système de positionnement de celle-ci, lien mécanique pouvant notamment comporter par exemple des systèmes de codeurs linéaires pour déterminer la position cartésienne selon deux axes X-Y de la sonde dans un repère orthonormé ou encore de codeurs linéaire et rotatif selon un rayon et un angle Ro-Téta par exemple pour déterminer la position de la sonde dans un repère en coordonnées polaires ou encore une combinaison des deux. To do this, it is necessary that the Cartesian coordinates of the controlled surface in a two-dimensional coordinate system of given X, Y axes are related to the Cartesian coordinates of the probe on this surface. This requires the establishment of a mechanical link between the probe and a positioning system thereof, mechanical link may include, for example, linear encoder systems for determining the Cartesian position along two axes XY of the probe in a reference orthonormed or alternatively linear and rotary encoders according to a radius and an angle Ro-Teta for example to determine the position of the probe in a coordinate system in polar coordinates or a combination of both.

On connaît d'ores et déjà des systèmes permettant de relever manuellement la position géométrique d'une sonde ou d'un ensemble de sondes, déplacés sur une pièce à contrôler et d'acquérir simultanément les données physiques mesurées par la sonde afin de mener des investigations approfondies. Systems are already known for manually reading the geometrical position of a probe or a set of probes, moved on a part to be controlled and simultaneously to acquire the physical data measured by the probe in order to carry out measurements. thorough investigations.

Dans ce cas, un opérateur déplace une sonde sur la surface de la pièce à contrôler, le cas échéant avec l'assistance d'un guidage et de moyens de repérage. Au cours de l'intervention, lorsqu'une information est détectée par la sonde, la position et l'orientation de cette sonde sur la surface de la pièce sont enregistrées. Un système de positionnement comportant des codeurs de types précités reliés à un calculateur numérique détermine les coordonnées cartésiennes de la sonde sur la pièce contrôlée pendant que les données spécifiques de la grandeur physique mesurée par la sonde elle-même sont enregistrées. L'analyse des mesures effectuées à l'aide de la sonde peut être effectuée en temps réel ou en temps différé, après stockage des données acquises par tout dispositif d'enregistrement numérique approprié, notamment un système informatique, ou par traitement électronique analogique ou numérique. Ces informations, après exploitation, permettent d'établir les caractéristiques et la localisation des défauts ou des phénomènes physiques rencontrés sur les pièces. Ces opérations manuelles peuvent s'avérer délicates, par exemple pour les travaux sous radiations, en milieux hostiles de façon générale, ou sur des aéronefs en maintenance pour lesquels le temps d Immobilisation des appareils doit être limité. En alternative, des systèmes de positionnement et de contrôle automatisés 25 ont également été développés. Ces systèmes permettent un déplacement automatique des sondes et un enregistrement des valeurs physiques souhaitées. Ils nécessitent toutefois la conception d'un appareillage généralement lourd et difficile à fixer et mettre en oeuvre sur les surfaces des pièces contrôlées, et qui nécessitent en outre une calibration à chaque nouvelle surface contrôlée. Les systèmes automatisés actuels supportant les sondes sont de type cartésien (banc de mesure selon deux axes X-Y de déplacement de la sonde) ou angulaire (bras se déplaçant dans l'espace selon les coordonnées polaires Ro-Téta de déplacement de la sonde). Les bancs cartésiens relient mécaniquement un chariot portant au moins une sonde de contrôle à des glissières et un système de codeurs. Si l'information d'orientation angulaire de la sonde est requise, un codeur supplémentaire pour la rotation est nécessaire, ceci entraînant une complexification du porte-capteur. Par ailleurs, la fixation du banc sur la surface nécessite un système de fixation (aimants ; ventouse) dont l'importance est liée à la dimension de la surface contrôlée. Généralement, la mise en oeuvre manuelle de tels bancs est rendue difficile du fait de leur encombrement. En effet, elle s'accomplit généralement par l'implémentation de motorisations, ce qui alourdit encore la mise en oeuvre et l'exploitation du banc. En ce qui concerne les systèmes de type bras, dont un exemple est décrit dans la demande de brevet français FR 2 796 836, leur mise en oeuvre manuelle est un peu plus facile que celle des bancs. Cependant, il est toujours requis de fixer l'ensemble du matériel sur la surface à contrôler. De plus, les acquisitions de contrôle peuvent s'avérer compliquées par la position et/ou l'orientation de la surface contrôlée comme par exemple lors d'un contrôle du dessous d'une aile d'un aéronef sur laquelle il sera nécessaire de pratiquer un diagnostic suite à un choc. In this case, an operator moves a probe on the surface of the part to be inspected, if necessary with the assistance of guidance and locating means. During the intervention, when information is detected by the probe, the position and orientation of this probe on the surface of the part are recorded. A positioning system comprising aforementioned type encoders connected to a digital computer determines the Cartesian coordinates of the probe on the controlled part while the specific data of the physical quantity measured by the probe itself are recorded. The analysis of the measurements made using the probe can be carried out in real time or in deferred time, after storing the data acquired by any appropriate digital recording device, notably a computer system, or by analog or digital electronic processing. . This information, after exploitation, makes it possible to establish the characteristics and the location of the defects or the physical phenomena encountered on the parts. These manual operations can be tricky, for example for radiation work, in hostile environments generally, or on aircraft in maintenance for which the immobilization time of the apparatus must be limited. Alternatively, automated positioning and control systems have also been developed. These systems allow an automatic displacement of the probes and a recording of the desired physical values. However, they require the design of a generally heavy equipment and difficult to fix and implement on the surfaces of the controlled parts, and which further require calibration to each new controlled surface. The current automated systems supporting the probes are of Cartesian type (measuring bench along two axes X-Y of displacement of the probe) or angular (arm moving in space according to the polar coordinates Ro-Teta of displacement of the probe). The Cartesian banks mechanically connect a carriage carrying at least one control probe to slides and a system of coders. If the angular orientation information of the probe is required, an additional encoder for the rotation is required, which leads to a complexification of the sensor holder. In addition, the fixation of the bench on the surface requires a fastening system (magnets, suction cup) whose importance is related to the size of the controlled surface. Generally, the manual implementation of such benches is made difficult because of their size. Indeed, it is usually accomplished by the implementation of engines, which further increases the implementation and operation of the bench. As regards the arm-type systems, an example of which is described in the French patent application FR 2 796 836, their manual implementation is a little easier than that of the benches. However, it is still required to secure all equipment on the surface to be controlled. In addition, the acquisition of control can be complicated by the position and / or the orientation of the controlled surface such as for example during a control of the underside of a wing of an aircraft on which it will be necessary to practice a diagnosis following a shock.

Dans la difficulté de mise en oeuvre de ces systèmes, il faut également prendre en compte les liens électriques pour le raccordement des codeurs du système avec les dispositifs numériques de contrôle et d'enregistrement des données (position et mesures de la sonde) ainsi que l'ensemble de fixation de la ou des sondes sur l'objet ou la surface contrôlée. In the difficulty of implementing these systems, it is also necessary to take into account the electrical links for connecting the system's encoders with the digital data monitoring and recording devices (position and measurements of the probe) as well as the set of fixing the probe or probes on the object or the controlled surface.

La présente invention a pour but de fournir un procédé de positionnement d'un objet telle qu'une sonde sur une surface et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui permettent de s'affranchir des inconvénients des systèmes de positionnement manuels ou automatisés connus à ce jour et évoqués ci-dessus. The object of the present invention is to provide a method of positioning an object such as a probe on a surface and a device for its implementation which make it possible to overcome the disadvantages of manual or automated positioning systems known at this time. day and discussed above.

L'invention a plus particulièrement pour but de fournir un procédé de positionnement qui soit simple et rapide à mettre en oeuvre, à l'aide d'un dispositif léger et performant d'encombrement réduit et qui puisse être installé et exploité par un seul opérateur. L'invention a en outre pour objectif de fournir un procédé de positionnement d'un objet telle qu'une sonde sur une surface qui permette de déterminer en temps réel la position cartésienne et l'orientation de l'objet sur la surface quelque soit la nature de l'objet ainsi que la vitesse de déplacement de ce dernier sur la surface. Les différents objectifs assignés à l'invention sont atteints grâce à un 15 procédé de positionnement cartésien d'un objet par rapport à une surface, de préférence sensiblement plane, selon lequel : a) on réalise un maillage de la surface ou d'une portion de celle-ci par application d'une grille munie d'au moins trois éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière sur la surface ; puis 20 b) on réalise une calibration vidéo de la surface ou de la portion de surface dont le maillage a été réalisé par acquisition d'au moins une image de la grille de maillage déposée sur la surface à l'aide d'une caméra vidéo reliée à un dispositif d'analyse numérique et par définition, à partir de l'image acquise, d'un référentiel cartésien selon trois directions X, Y, Z sur la 25 surface ou portion de surface étudiée, puis c) on place ensuite un objet sur la surface ou portion de surface ainsi calibrée, ce dernier étant lui aussi muni d'au moins deux éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière, et l'on suit les déplacements de ce dernier sur la surface par l'intermédiaire de la caméra vidéo, la position cartésienne instantanée de l'objet sur la surface dans le référentiel cartésien défini à l'étape b) étant déterminée en temps réel par le dispositif d'analyse numérique par analyse de l'image acquise au moyen de la caméra vidéo. Conformément au procédé de l'invention, il est avantageux d'utiliser pour la calibration de la surface une grille de maillage portant une pluralité d'éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière disposés sur la grille selon une géométrie déterminée. En particulier, il est préférable que chaque coin de chaque maille de la grille de maillage soit équipé d'un tel élément réfléchissant ou émetteur de lumière afin que la caméra puisse correctement détecter le maillage de la surface, et ce quelle que soit la forme des mailles de la grille, lesquelles sont de préférence de forme régulière, mais pas nécessairement. On entend ici par forme régulière des mailles de la grille que celles-ci ont tous leurs côtés égaux. D'autre part, toujours selon l'invention, lors de la phase de calibration, on positionne la caméra vidéo pour visualiser la grille de maillage sur la surface étudiée de sorte que l'axe optique de la caméra forme un angle incident compris entre 0 et 45 degrés par rapport à la surface. On bénéficie ainsi d'une latitude de positionnement de la caméra par rapport à la surface pour réaliser les mesures de positionnement de l'objet sur cette surface, ce qui peut s'avérer précieux pour l'examen de pièces de formes complexes. Selon une autre caractéristique du procédé de l'invention, entre les étapes a) et b), on enregistre dans le dispositif numérique d'analyse les paramètres de la grille de maillage de la surface et notamment : le nombre d'éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière de la grille, le pas entre ces éléments ainsi que l'épaisseur de la grille de maillage. Ces paramètres permettent de faciliter la calibration, et de corréler les pixels de l'image perçue par la caméra avec les données structurelles réelles de la grille de maillage de la surface afin d'établir le référentiel cartésien X, Y, Z de la surface étudiée. Toujours selon l'invention, on enregistre également dans le dispositif d'analyse numérique entre les étapes a) et b), les paramètres de l'objet à déplacer sur la surface pour définir un second référentiel cartésien X', Y', Z' attaché à l'objet dont l'origine constitue le point de référence de l'objet dans le référentiel X, Y, Z sur la surface. On entend ici par paramètres de l'objet notamment ses dimensions (hauteur, longueur, largeur) ainsi que celles des éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière portés par l'objet et leur distance relative, la position de ces éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière dans le repère cartésien X', Y', Z' de l'objet étant également enregistrée entre les étapes a) et b), conformément à l'invention. Toujours selon l invention, à l'étape c), on détermine la position instantanée du point de référence de l'objet sur la surface selon les directions X, Y, et Z dans le référentiel cartésien défini lors de l'étape b) en fonction des au moins deux éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière placés sur l'objet. Par ailleurs, on détermine également à l'étape c), l'orientation angulaire de l'objet dans le repère cartésien X, Y, Z de la surface observée. La connaissance de l'orientation de l'objet peut s'avérer importante dans certains cas de figures, notamment lorsque l'objet est une sonde à ultrasons. De façon avantageuse, les étapes b) et c) du procédé de l'invention sont mises en oeuvre par un ordinateur comportant au moins un logiciel apte à acquérir et traiter des images vidéo et calculer à partir desdites images les coordonnées cartésiennes instantanées de l'objet dans le repère cartésien X, Y, Z de la surface observée. L'utilisation d'un ordinateur permet avantageusement de bénéficier simultanément de ressources de mémoires, calcul et stockage suffisantes pour mettre en oeuvre rapidement et simplement le procédé de l'invention et exploiter directement les mesures de positionnement obtenues par celui-ci, par exemple à des fins de contrôle non destructif en association avec des moyens de contrôle dédiés. Un autre objet de la présente invention consiste également à fournir un système de positionnement cartésien d'un objet sur une surface, de préférence 5 sensiblement plane, qui permette une mise en oeuvre facilitée du procédé présenté précédemment. Conformément à la présente invention, ce système de positionnement comporte essentiellement : - une grille de maillage de la surface ; 10 - au moins un dispositif d'acquisition d'images vidéo comportant au moins une caméra ; au moins un dispositif numérique d'analyse et de calcul relié au dispositif d'acquisition d'images, au moins un objet ou un support d'objet permettant le déplacement d'un 15 objet et comportant au moins deux éléments réfléchissants ou émetteurs de lumière, notamment des pastilles, disposés sur sa surface pour permettre la détermination de sa position instantanée sur la surface. Conformément à une première caractéristique avantageuse du système de l'invention, la grille de maillage comporte des éléments réfléchissants ou 20 émetteurs de lumière, notamment des pastilles, placés sur la grille selon une géométrie déterminée. De plus, toujours selon une caractéristique préférée de l'invention, la caméra du dispositif d'acquisition d'images vidéo est une caméra vidéo sensible aux radiations lumineuses dans le domaine de l'infrarouge. 25 Toujours selon l'invention, la caméra est placée sur un support orientable par rapport à la surface et permettant de positionner la caméra tel que l'angle d'incidence de l'axe optique de la caméra avec la surface soit compris entre 0 et 45 degrés. The object of the invention is more particularly to provide a method of positioning which is simple and quick to implement, with the aid of a light and efficient device of small size and which can be installed and operated by a single operator. . Another object of the invention is to provide a method of positioning an object such as a probe on a surface that makes it possible to determine in real time the Cartesian position and the orientation of the object on the surface whatever the nature of the object as well as the speed of movement of the latter on the surface. The various objectives assigned to the invention are achieved by a Cartesian positioning method of an object with respect to a surface, preferably substantially planar, according to which: a) the surface or a portion is meshed; thereof by applying a grid provided with at least three reflective elements or emitters of light on the surface; then b) a video calibration of the surface or of the surface portion whose mesh is made by acquiring at least one image of the mesh grid deposited on the surface using a video camera. connected to a digital analysis device and by definition, from the acquired image, a Cartesian reference system in three directions X, Y, Z on the surface or portion of surface studied, then c) we then place a object on the surface or portion of surface thus calibrated, the latter being also provided with at least two reflective elements or light emitters, and the movements of the latter on the surface are monitored by means of the video camera , the instantaneous Cartesian position of the object on the surface in the Cartesian reference system defined in step b) being determined in real time by the digital analysis device by analyzing the image acquired by means of the video camera. According to the method of the invention, it is advantageous to use, for the calibration of the surface, a mesh grid carrying a plurality of reflecting elements or light emitting elements arranged on the grid according to a determined geometry. In particular, it is preferable that each corner of each mesh of the grid mesh is equipped with such a reflective element or light emitter so that the camera can correctly detect the mesh of the surface, and whatever the shape of the meshes of the grid, which are preferably of regular shape, but not necessarily. We mean here by regular form meshes of the grid that they have all their equal sides. On the other hand, still according to the invention, during the calibration phase, the video camera is positioned to display the grid of mesh on the studied surface so that the optical axis of the camera forms an incident angle between 0 and 45 degrees to the surface. This provides a latitude in positioning the camera relative to the surface to perform the positioning measurements of the object on this surface, which can be invaluable for examining parts of complex shapes. According to another characteristic of the method of the invention, between steps a) and b), the parameters of the mesh grid of the surface are recorded in the digital analysis device and in particular: the number of reflective elements or emitters light of the grid, the pitch between these elements as well as the thickness of the mesh grid. These parameters make it easier to calibrate, and to correlate the pixels of the image perceived by the camera with the actual structural data of the mesh grid of the surface in order to establish the Cartesian reference system X, Y, Z of the studied surface. . Still according to the invention, the parameters of the object to be moved on the surface to define a second Cartesian reference frame X ', Y', Z 'are also recorded in the digital analysis device between steps a) and b). attached to the object whose origin is the reference point of the object in the X, Y, Z repository on the surface. Here, the parameters of the object are understood in particular its dimensions (height, length, width) as well as those of the reflecting elements or light emitters carried by the object and their relative distance, the position of these reflecting elements or emitters of light in the Cartesian coordinate system X ', Y', Z 'of the object is also recorded between steps a) and b), according to the invention. Still according to the invention, in step c), the instantaneous position of the reference point of the object on the surface in the X, Y, and Z directions in the Cartesian reference system defined in step b) is determined. function of the at least two reflective elements or light emitters placed on the object. Furthermore, in step c), the angular orientation of the object in the Cartesian coordinate system X, Y, Z of the observed surface is also determined. Knowledge of the orientation of the object may be important in some cases, especially when the object is an ultrasound probe. Advantageously, steps b) and c) of the method of the invention are implemented by a computer comprising at least one software capable of acquiring and processing video images and calculating from said images the instant Cartesian coordinates of the object in the Cartesian coordinate system X, Y, Z of the observed surface. The use of a computer advantageously makes it possible to simultaneously benefit from sufficient memory, calculation and storage resources to rapidly and simply implement the method of the invention and to directly exploit the positioning measurements obtained by it, for example to non-destructive testing purposes in combination with dedicated means of control. Another object of the present invention is also to provide a Cartesian positioning system of an object on a surface, preferably substantially planar, which allows a facilitated implementation of the method presented above. According to the present invention, this positioning system essentially comprises: a mesh grid of the surface; At least one video image acquisition device comprising at least one camera; at least one digital analysis and calculation device connected to the image acquisition device, at least one object or object support allowing the displacement of an object and comprising at least two reflecting elements or light emitters , in particular pellets, arranged on its surface to allow the determination of its instantaneous position on the surface. According to a first advantageous characteristic of the system of the invention, the mesh grid comprises reflective elements or light emitters, in particular pellets, placed on the grid according to a determined geometry. In addition, still according to a preferred feature of the invention, the camera of the video image acquisition device is a video camera sensitive to light radiation in the infrared range. Still according to the invention, the camera is placed on a support which is orientable with respect to the surface and makes it possible to position the camera such that the angle of incidence of the optical axis of the camera with the surface is between 0 and 45 degrees.

Une autre caractéristique préférée du système de l'invention prévoit que le dispositif numérique est un ordinateur comportant des moyens d'analyse et de traitement vidéo comprenant un logiciel apte à acquérir et traiter des images vidéo et calculer à partir des images les coordonnées cartésiennes instantanées de l'objet ou support d'objet dans le repère cartésien X, Y, Z de la surface observée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, présentée en référence aux figures annexées parmi lesquelles : la Figure 1 représente en perspective un système de positionnement 1 d'un objet O sur une surface S dans un mode de réalisation préféré de l'invention au cours de l'étape de calibration de la surface S ; la Figure 2 est une figure analogue à la Figure 1 au cours d'une étape de positionnement d'un objet O sur la surface S après que la surface S ait été calibrée comme représenté à la Figure 1; - la Figure 3 représente une grille de maillage pour la calibration d'une surface conformément au procédé de la présente invention ; la Figure 4 représente une image d'une grille de maillage telle qu'obtenue à l'aide du système de positionnement 1 après l'étape de calibration prévue par le procédé de positionnement de l'invention et réalisée conformément à la Figure 1 ; la Figure 5 représente une image d'un objet O tel qu'obtenu à l'aide du système de positionnement 1 après l'étape de calibration prévue par le procédé de positionnement de l'invention et réalisée conformément à la Figure 1 ; la Figure 6 représente la mise en oeuvre d'un contrôle non destructif sur une surface S préalablement calibrée conformément au procédé de l'invention, la position instantanée d'une sonde O sur la surface étant déterminée en tant réel au cours du contrôle de la surface S à l'aide du système de positionnement 1 de la présente invention tel que représenté aux Figures 1 et 2. L'invention consiste essentiellement à déterminer à l'aide d'un dispositif particulier la position cartésienne d'un objet sur une surface quelconque, de préférence sensiblement plane, à partir de l'acquisition et de l'analyse d'une image vidéo à l'aide de moyens appropriés. Il permet de déterminer en tant réel les coordonnées cartésiennes d'un objet, ainsi que son orientation sur une surface déterminée, préalablement délimitée et calibrée à l'aide d'un système de vision et de positionnement dédié à cet effet et présenté ci-après. Another preferred feature of the system of the invention provides that the digital device is a computer comprising video analysis and processing means comprising software capable of acquiring and processing video images and calculating from the images the instant Cartesian coordinates of the object or object support in the Cartesian coordinate system X, Y, Z of the observed surface. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description which follows, presented with reference to the appended figures in which: FIG. 1 represents in perspective a positioning system 1 of an object O on a surface S in a preferred embodiment of the invention during the step of calibrating the surface S; Figure 2 is a figure similar to Figure 1 during a step of positioning an object O on the surface S after the surface S has been calibrated as shown in Figure 1; FIG. 3 represents a mesh grid for the calibration of a surface according to the method of the present invention; Figure 4 shows an image of a mesh grid as obtained with the aid of the positioning system 1 after the calibration step provided by the positioning method of the invention and performed in accordance with Figure 1; Figure 5 shows an image of an object O as obtained with the aid of the positioning system 1 after the calibration step provided by the positioning method of the invention and performed in accordance with Figure 1; FIG. 6 represents the implementation of a nondestructive test on a surface S previously calibrated according to the method of the invention, the instantaneous position of a probe O on the surface being determined as real during the control of the S surface using the positioning system 1 of the present invention as shown in Figures 1 and 2. The invention consists essentially of determining with a particular device the Cartesian position of an object on a surface any, preferably substantially flat, from the acquisition and analysis of a video image using appropriate means. It makes it possible to determine as real the Cartesian coordinates of an object, as well as its orientation on a determined surface, previously delimited and calibrated using a vision and positioning system dedicated to this purpose and presented below. .

Afin de simplifier la compréhension du procédé de l'invention, et du dispositif conçu pour sa mise en oeuvre, ceux-ci vont être présentés dans le cadre d'une application particulière privilégiée qu'est le contrôle non destructif d'une surface sur laquelle on recherche des discontinuités à l'aide d'une sonde à courant de Foucault. Toutefois, le procédé de positionnement cartésien de l'invention peut être étendu à tous les cas de figures où la connaissance de la position géographique d'un objet sur une surface est requise. Sur la Figure 1 est représenté un système de positionnement 1 d'une sonde à courant de Foucault O sur une surface S pour déterminer et suivre de façon instantanée la position de la sonde O sur la surface S conformément au procédé de positionnement de l'invention. Ce système de positionnement 1 comporte en premier lieu une caméra vidéo 2 installée sur un pied 8 et orientée de façon à viser la surface S. La caméra vidéo 2 est une caméra à diodes infra-rouge apte à émettre des radiations lumineuses dans le domaine de l'infrarouge en direction de la surface S et à capter les rayons réfléchis par la surface pour en établir une image. Si l'utilisation d'une caméra vidéo sensible aux radiations dans le domaine de l'infrarouge s'avère particulièrement performante et préférée pour une grande majorité d'application par les inventeurs, elle n'est toutefois pas essentielle ni limitative et d'autres types de caméras vidéo peuvent être utilisées dans le système de positionnement 1 de l'invention. In order to simplify the understanding of the method of the invention, and of the device designed for its implementation, these will be presented in the context of a particular privileged application that is the non-destructive control of a surface on which discontinuities are sought using an eddy current probe. However, the Cartesian positioning method of the invention may be extended to all cases where the knowledge of the geographical position of an object on a surface is required. In Figure 1 is shown a positioning system 1 of an eddy current probe O on a surface S to instantaneously determine and follow the position of the probe O on the surface S according to the positioning method of the invention. . This positioning system 1 comprises in the first place a video camera 2 installed on a stand 8 and oriented so as to aim at the surface S. The video camera 2 is an infrared diode camera capable of emitting light radiation in the field of infrared in the direction of the surface S and to capture the rays reflected by the surface to establish an image. While the use of a radiation-sensitive video camera in the infrared range proves to be particularly effective and preferred for a large majority of applications by the inventors, it is not essential or limiting and other types of video cameras can be used in the positioning system 1 of the invention.

La surface S est de préférence, comme représenté sur la Figure 1, sensiblement plane et le procédé de l'invention s'appliquera de façon quasi-exclusive à ce type de surfaces ou à des surfaces légèrement bombées, dont le rayon de courbure est de l'ordre de plusieurs mètres à plusieurs dizaines de mètres comme par exemple les surfaces des ailes d'un aéronef. Par ailleurs, bien que dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, la surface S semble relativement réduite, il va de soi qu'une surface S plus importante peut également être observée et étudiée dans le cadre de la mise en oeuvre du procédé de l'invention en choisissant une caméra vidéo aux optiques adaptées et en jouant sur la distance de positionnement de la caméra 2 normalement à la surface S. Le système de positionnement 1 comporte également une grille de maillage 3 dédiée, conformément au procédé de positionnement de l'invention tel qu'il sera exposé par la suite, à la calibration vidéo de la surface S à l'aide de la caméra 2 et d'un ordinateur ou une station informatique 4. L'ordinateur 4 forme un dispositif d'analyse numérique auquel est connectée la caméra 2 par l'intermédiaire éventuel d'un boîtier d'interconnexion 5 si l'alimentation de la caméra 2 ne peut être assuré directement par la station informatique 4. Dans la mémoire ROM de l'ordinateur 4 est installé un logiciel de vision industrielle par l'intermédiaire duquel il est possible d'acquérir une image de la surface S à partir de la caméra 2 et de traiter cette image pour déterminer, après calibration, les paramètres dimensionnels et le positionnement réels des éléments présents dans limage, et en particulier les paramètres dimensionnels de la surface S et les coordonnées d'un objet sur cette surface par rapport à son centre. Le logiciel URACODE, développé et commercialisé par la société française URATEK peut notamment être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention dans le système de positionnement 1. L'ordinateur 4 est également relié à un appareil de contrôle non destructif 6 au moyen d'un bus de communication 7. The surface S is preferably, as shown in FIG. 1, substantially planar and the method of the invention will apply almost exclusively to this type of surface or to slightly convex surfaces whose radius of curvature is the order of several meters to several tens of meters as for example the surfaces of the wings of an aircraft. Moreover, although in the embodiment shown in the figures, the surface S seems relatively small, it goes without saying that a larger surface S can also be observed and studied in the context of the implementation of the method of the invention by choosing a video camera with suitable optics and by acting on the positioning distance of the camera 2 normally on the surface S. The positioning system 1 also comprises a mesh grid 3 dedicated, in accordance with the positioning method of the invention as it will be exposed later, the video calibration of the surface S with the aid of the camera 2 and a computer or a computer station 4. The computer 4 forms a device for analysis to which the camera 2 is connected via any interconnection box 5 if the power supply of the camera 2 can not be provided directly by the computer station 4. In the memory The computer ROM 4 is installed a machine vision software through which it is possible to acquire an image of the surface S from the camera 2 and to process this image to determine, after calibration, the parameters. dimensions and the actual positioning of the elements present in the image, and in particular the dimensional parameters of the surface S and the coordinates of an object on this surface with respect to its center. The URACODE software, developed and marketed by the French company URATEK can in particular be used for the implementation of the method of the invention in the positioning system 1. The computer 4 is also connected to a non-destructive testing device 6 at means of a communication bus 7.

Un objet de contrôle O tel qu'une sonde à courant de Foucault est connecté par un câble approprié 9 à l'appareil de contrôle non destructif 6 pour permettre l'examen de la sur-face S et la recherche de discontinuités sur ou sous celle-ci. Le système de positionnement 1 présenté ci-avant permet la mise en oeuvre du procédé de positionnement de l'invention tel que décrit ci-après. Comme représenté à la Figure 1, on réalise dans une première étape un maillage de la surface S ou d'une portion de celle-ci par application de la grille 3 sur la surface S. La grille de maillage 3 est représentée en détail à la Figure 3. Elle est composée d'une multitude de mailles 31, vingt-quatre mailles exactement dans l'exemple représenté à la Figure 3, dont chacun des coins (ou points de croisement) est recouvert d'une pastille réfléchissante 32. En variante, on peut également remplacer les pastilles réfléchissantes 32 par des diodes émettrices de lumière, notamment par exemple des diodes infra-rouge ou encore tout autre élément émetteur de lumière. Dans l'exemple présenté à la Figure 3, les pastilles réfléchissantes sont de forme carrée mais d'autres formes de pastille ou encore de tout autre élément émetteur de lumière peuvent être envisagées, pour autant que le centre géométrique de ces formes puisse être clairement identifié, ce centre géométrique étant confondu avec le point de croisement du maillage. A control object O such as an eddy current probe is connected by an appropriate cable 9 to the non-destructive inspection device 6 to allow examination of the surface S and the search for discontinuities on or below the -this. The positioning system 1 presented above allows the implementation of the positioning method of the invention as described below. As represented in FIG. 1, a mesh of the surface S or of a portion thereof is produced in a first step by application of the grid 3 on the surface S. The mesh grid 3 is represented in detail in FIG. Figure 3. It is composed of a multitude of meshes 31, twenty-four meshes exactly in the example shown in Figure 3, each of the corners (or crossing points) is covered with a reflective patch 32. In a variant it is also possible to replace the reflective pellets 32 by light emitting diodes, in particular for example infra-red diodes or any other light-emitting element. In the example shown in Figure 3, the reflective pellets are square but other forms of pellet or other light emitting element can be envisaged, provided that the geometric center of these forms can be clearly identified , this geometric center being confused with the crossing point of the mesh.

Le pas de calibration de la grille de maillage est déterminé par la longueur 3P entre le centre de deux pastilles réfléchissantes consécutives et correspond à la longueur des côtés de chacune des mailles 31 qui, dans l'exemple représenté, sont de forme carrée. La grille de maillage 3 permet de réaliser la calibration vidéo de la surface S à l'aide de la caméra 2 et de l'ordinateur 4 avant de la contrôler à l'aide de la sonde O reliée à l'appareil de contrôle 5. La calibration de la surface S s'effectue comme suit. Après avoir positionné la grille 3 sur la surface S, on ajuste la position de la caméra vidéo 2 par rapport à la grille de maillage 3 et à la surface Sr de sorte que l'axe optique de la caméra forme un angle compris entre 0 et 45 degrés par rapport à une droite normale à la surface S. La lumière infra-rouge émise par la caméra 2 est alors réfléchie par les pastilles 32 de la grille de maillage 3, ce qui permet d'établir et d'acquérir une image i(3/S) de la surface S et de la grille de maillage 3 sur l'écran de l'ordinateur 4. Sur cette image i(3/S), les coins de chaque maille 31 de la grille 3, matérialisés par les pastilles réfléchissantes 32 ressortent plus visiblement. Un programme de calibration, intégré au logiciel de vision industrielle enregistré sur l'ordinateur est alors initié à partir de l'ordinateur 4. Un opérateur rentre alors manuellement dans le programme de calibration les données suivantes : • le nombre de points représentés par le nombre de pastilles réfléchissantes 32 sur la grille de maillage 3 selon deux directions correspondant à la longueur et la largeur de la grille de maillage ; • l'épaisseur de la grille de maillage 3 ; • le pas 3P de chaque maille 31 de la grille de maillage. L'opérateur enregistre ensuite dans le programme de calibration les données et paramètres relatifs à la sonde O de contrôle, plus exactement au support de la sonde, et notamment les dimensions du support de sonde, sa surface de contact maximale avec une surface ainsi que la surface et l'écartement entre deux pastilles réfléchissantes 10 placées sur la surface supérieure du support de la sonde O. En variante, on peut également prévoir de constituer une base de données intégrant les paramètres de différentes grilles 3 de maillage utilisables pour réaliser la calibration de différentes surfaces S, ainsi qu'une base de données contenant les paramètres des différentes sondes O et de leurs différents supports utilisables pour les applications données d'un utilisateur. En prévoyant alors dans le logiciel d'acquisition et de traitement installé sur l'ordinateur 4 une commande de choix direct d'un profil de grille 3 et d'un support de sonde O dans les bases de données constituées, il est possible à l'opérateur d'afficher et d'enregistrer simultanément alors tous les paramètres de grille et de support de sonde nécessaires à la calibration une fois le choix dans les bases de données validé dans le logiciel sans avoir à entrer manuellement un à un tous ces paramètres. Une fois les paramètres de grille 3 et de support de sonde O entrés dans le programme de calibration, le programme est activé par l'opérateur. S'ensuit alors une analyse numérique de l'image i(3/S) de la grille de maillage 3 sur la surface S telle que visualisée par la caméra 2. Cette calibration prévoit, sur la base des paramètres entrés par l'opérateur dans le programme de calibration pour la grille 3, ainsi que la sonde O, une corrélation entre ces paramètres et l'image des pastilles réfléchissantes 32 dans l'image de la grille de maillage sur la surface de manière à définir à partir de l'image i(3/S) acquise, un référentiel cartésien selon trois directions X, Y, Z sur la surface S ou portion de surface étudiée. Une fois la calibration terminée, l'image obtenue sur l'écran de contrôle de l'ordinateur 4 est conforme à la représentation de la Figure 4 sur laquelle un repère orthonormé X, Y, Z est centré sur l'image 1(3/S) de la grille de maillage 3 sur la surface S. The calibration step of the mesh grid is determined by the length 3P between the center of two consecutive reflective pellets and corresponds to the length of the sides of each of the meshes 31 which, in the example shown, are of square shape. The mesh grid 3 makes it possible to perform the video calibration of the surface S using the camera 2 and the computer 4 before controlling it with the aid of the probe O connected to the control device 5. The calibration of the surface S is as follows. After positioning the grid 3 on the surface S, the position of the video camera 2 is adjusted with respect to the grid grid 3 and the surface Sr so that the optical axis of the camera forms an angle of between 0 and 45 degrees with respect to a line normal to the surface S. The infrared light emitted by the camera 2 is then reflected by the pellets 32 of the mesh grid 3, which allows to establish and acquire an image i (3 / S) of the surface S and the mesh grid 3 on the screen of the computer 4. In this image i (3 / S), the corners of each mesh 31 of the grid 3, materialized by the reflective pellets 32 stand out more visibly. A calibration program, integrated into the machine vision software stored on the computer is then initiated from the computer 4. An operator then enters manually in the calibration program the following data: • the number of points represented by the number reflective pellets 32 on the mesh grid 3 in two directions corresponding to the length and width of the mesh grid; The thickness of the mesh grid 3; The pitch 3P of each mesh 31 of the mesh grid. The operator then records in the calibration program the data and parameters relating to the control probe O, more precisely to the support of the probe, and in particular the dimensions of the probe support, its maximum contact area with a surface and the surface and the spacing between two reflective pellets 10 placed on the upper surface of the support of the probe O. In a variant, it is also possible to provide a database integrating the parameters of different grids 3 of mesh used to perform the calibration of different surfaces S, as well as a database containing the parameters of the different probes O and their different media usable for the given applications of a user. By then providing in the acquisition and processing software installed on the computer 4 a command of direct choice of a grid profile 3 and a probe support O in the databases constituted, it is possible to operator to simultaneously view and save all the grid and probe support parameters needed for calibration once the choice in the databases validated in the software without having to manually enter one by one all these parameters. Once the parameters of grid 3 and probe support O entered in the calibration program, the program is activated by the operator. Then follows a numerical analysis of the image i (3 / S) of the mesh grid 3 on the surface S as viewed by the camera 2. This calibration provides, on the basis of the parameters entered by the operator in the calibration program for the grid 3, as well as the probe O, a correlation between these parameters and the image of the reflective pellets 32 in the image of the mesh grid on the surface so as to define from the image i (3 / S) acquired, a Cartesian reference system in three directions X, Y, Z on the surface S or surface portion studied. Once the calibration is complete, the image obtained on the control screen of the computer 4 is in accordance with the representation of FIG. 4 in which an orthonormal reference X, Y, Z is centered on the image 1 (3 / S) of the mesh grid 3 on the surface S.

Consécutivement au calcul et à la définition du repère orthonormé X, Y, Z de la surface S observée, le logiciel de vision industrielle définit également un second repère orthonormé X', Y', Z' attaché au support de la sonde O en fonction des paramètres du support de la sonde O et de ceux des pastilles réfléchissantes 10 disposées sur celle-ci et préalablement enregistrés par l'opérateur avant la calibration. L'origine de ce second repère cartésien X', Y', Z' attaché au support de la sonde O constitue alors le point de référence de la sonde O dans le référentiel X, Y, Z de la surface S. Une fois cette calibration de la surface S réalisée à l'aide de la grille de maillage 3, cette dernière est retirée de la surface et, comme représenté à la Figure 2, la sonde O est alors appliquée sur la surface S afin de réaliser le contrôle non destructif de cette surface. Le référentiel X', Y', Z' attaché à l'objet 0 apparaît dans limage i(O/S) de l'objet O sur la surface S obtenue alors sur l'écran de l'ordinateur 4 et représentée à la Figure 5. La caméra 2 n'ayant pas été déplacée, on peut ainsi suivre, par l'intermédiaire de la caméra 2, les déplacements de la sonde O sur la surface S au fur et à mesure du contrôle, la position instantanée de la sonde O étant déterminée par analyse de la position du point de référence du référentiel cartésien X', Y', Z' de l'objet O dans le référentiel X, Y, Z de la surface S telle que définie lors de la calibration. Ce suivi du déplacement du point de référence de la sonde O dans le référentiel X, Y, Z de la surface S déterminée par calibration est permis grâce aux deux pastilles réfléchissantes 10 placées sur le support de la sonde O qui permettent de réfléchir, au fur et à mesure des déplacements de cette sonde sur la surface S ,la lumière infra-rouge émise par la caméra 2. Le logiciel d'acquisition et de traitement d'images installé sur l'ordinateur 4 permet alors d'analyser les images i(O/S) de la sonde O sur la surface S et de déterminer en conséquence les coordonnées cartésiennes instantanées du point de référence de la sonde O dans le référentiel X, Y, Z de la surface S. Ces coordonnées sont, bien entendu, visualisées instantanément par l'opérateur réalisant le contrôle sur l'écran de l'ordinateur 4. Ces coordonnées sont disponibles pour tout système requerrant ces paramètres pour réaliser de l'imagerie ou pour toute application de positionnement sans mécanique. Ces coordonnées sont notamment utiles pour, comme dans l'exemple représenté, être transmises à l'appareil de contrôle 6 relié à la sonde O pour pouvoir réaliser, par exemple, une cartographie de la surface S et déterminer uniquement par analyse vidéo le positionnement et le dimensionnement de fissures F présentes sur la surface comme représentées, par exemple, à la Figure 6. Il est ainsi possible, grâce au procédé et au système de positionnement cartésien par vidéo de l'invention d'établir, sans système mécanique, la position exacte d'un objet telle qu'une sonde O de contrôle non destructif sur une surface S à contrôler. As a result of calculating and defining the orthonormal coordinate system X, Y, Z of the observed surface S, the machine vision software also defines a second orthonormal frame X ', Y', Z 'attached to the support of the probe O as a function of the parameters of the support of the probe O and those of the reflective pellets 10 disposed on it and previously recorded by the operator before the calibration. The origin of this second Cartesian coordinate system X ', Y', Z 'attached to the support of the probe O then constitutes the reference point of the probe O in the X, Y, Z repository of the surface S. Once this calibration of the surface S made using the grid mesh 3, the latter is removed from the surface and, as shown in Figure 2, the probe O is then applied to the surface S to perform the non-destructive testing of this surface. The reference X ', Y', Z 'attached to the object 0 appears in the image i (O / S) of the object O on the surface S obtained then on the screen of the computer 4 and represented in FIG. 5. Since the camera 2 has not been moved, it is thus possible to follow, through the camera 2, the displacements of the probe O on the surface S as the control progresses, the instantaneous position of the probe O being determined by analyzing the position of the reference point of the Cartesian reference frame X ', Y', Z 'of the object O in the X, Y, Z frame of the surface S as defined during the calibration. This tracking of the displacement of the reference point of the probe O in the reference X, Y, Z of the surface S determined by calibration is allowed thanks to the two reflective pads 10 placed on the support of the probe O which make it possible to reflect, as and as this sensor moves on the surface S, the infrared light emitted by the camera 2. The acquisition and image processing software installed on the computer 4 then makes it possible to analyze the images i ( O / S) of the probe O on the surface S and to determine accordingly the instantaneous Cartesian coordinates of the reference point of the probe O in the X, Y, Z reference frame of the surface S. These coordinates are, of course, visualized instantaneously by the operator performing the control on the screen of the computer 4. These coordinates are available for any system requiring these parameters to perform imaging or for any positioning application without mechanical. These coordinates are particularly useful for, as in the example shown, be transmitted to the control device 6 connected to the probe O to be able to perform, for example, a mapping of the surface S and determine solely by video analysis the positioning and the dimensioning of cracks F present on the surface as shown, for example, in Figure 6. It is thus possible, thanks to the method and the Cartesian positioning system by video of the invention to establish, without mechanical system, the position exact of an object such as a probe O non-destructive control on a surface S to control.

L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown and various modifications can be made without departing from its scope.

Claims

1 - Cartesian positioning method of an object (0) with respect to a surface (S), preferably substantially planar, according to which: a) the surface or a portion thereof is meshed by application a grid (3) provided with at least three reflective elements (32) or emitters of light on the surface; then b) a video calibration is performed of the surface (S) or the surface portion whose mesh has been made by acquisition of at least one image of the mesh grid (3) deposited on the surface using a video camera (2) connected to a digital analysis device (4) and, by definition, from the acquired image, a Cartesian reference system in three directions X, Y, Z on the surface or portion of studied surface, then c) is then placed an object (0) on the surface (S) or surface portion and calibrated, the latter also being provided with at least two elements (10) reflecting or emitting light, and the movements of the latter on the surface are monitored by means of the video camera (2), the instantaneous Cartesian position of the object (0) on the surface in the Cartesian reference frame defined in step b) being determined in real time by the digital analysis device (4) by analyzing the acquired image ise using the video camera.

2 - Process according to claim 1, wherein the mesh grid (3) of the surface carries a plurality of elements (32) reflecting or light emitter disposed on the grid in a specific geometry.

3 - Process according to claim 1 or 2, wherein, during the calibration phase, the video camera (2) is positioned to display the grid of mesh on the studied surface (S), so that the optical axis of the camera forms an incident angle between 0 and 45 degrees to the surface.

4 - Method according to one of claims 1 to 3, wherein between steps a) and b), is recorded in the digital analysis device (4) the parameters 16 of the mesh grid (3) of the surface and in particular: the number of reflective elements (32) or light emitters of the grid, the pitch between these elements as well as the thickness of the mesh grid. - Method according to one of claims 1 to 4, wherein between steps 5 a) and b), is also recorded in the digital analysis device (4) the parameters of the object (0) to move on the surface to define a second Cartesian reference frame X ', Y', Z 'attached to the object whose origin constitutes the reference point of the object in the X, Y, Z frame on the surface. 6 - Process according to claim 5, wherein between steps a) and b), the position of the reflecting elements (10) or light emitters of the object is recorded in the Cartesian coordinate system X ', Y', Z ' of the object, 7 - Method according to one of claims 1 to 6, wherein in step c), determines the instantaneous position of the reference point of the object on the surface along the directions X, Y, and Z in the Cartesian reference system defined in step b) with respect to those of the at least two reflecting elements (10) or light emitters placed on the object (0). 8 - The method of claim 7 wherein in step c), determines the angular orientation of the object (0) in the Cartesian coordinate system X, Y, Z of the observed surface. 9 - Method according to one of claims 1 to 7, wherein steps b) and c) are implemented by a computer (4) having at least one software capable of acquiring and processing video images and calculate from of said images the instant Cartesian coordinates of the object in the Cartesian coordinate system X, Y, Z of the observed surface. 10 - System (1) for the Cartesian positioning of an object (0) on a surface (5), preferably substantially flat, characterized in that it comprises: - a mesh grid (3) of the surface; at least one video image acquisition device comprising at least one camera (2); at least one digital analysis and calculation device (4) connected to the image acquisition device, at least one object (0) or an object support allowing the displacement of an object and comprising at least two elements (10) reflectors or light emitters, in particular pellets, disposed on its surface to enable determination of its instantaneous position on the surface. 11 - System according to claim 10, wherein the mesh grid comprises elements (32) reflecting or emitting light, in particular pellets, placed on the grid in a determined geometry. 12 - System according to one of claims 10 or 11, wherein the camera (2) of the video image acquisition device is a video camera sensitive to light radiation in the infrared range. 13 - System according to one of claims 9 to 12, wherein the camera (2) is placed on a support (8) orientable relative to the surface and for positioning the camera such that the angle of incidence of the optical axis of the camera with the surface is between 0 and 45 degrees. 14 - System according to one of claims 9 to 13, wherein the digital device is a computer (4) comprising means for analysis and video processing comprising at least one software capable of acquiring and processing video images and calculate at from the images the instant Cartesian coordinates of the object or object support in the Cartesian coordinate system X, Y, Z of the observed surface.