FR2980844A1 - Procede d'etalonnage d'une barre de mise a l'echelle - Google Patents

Abstract

Il est proposé un procédé d'étalonnage d'un élément de mesure comportant une première cible (1) et une seconde cible (2) sensiblement coplanaires, chaque cible présentant un contraste optique entre une figure géométrique intérieure à symétrie centrale (20), et une surface (21) entourant cette figure. Le procédé comporte les étapes suivantes : - on place un dispositif optique dans une première position en face de la première cible (1), on mesure à l'aide du dispositif optique une première abscisse (x ) et une première ordonnée (y ) quantifiant le décalage entre le centre (11) de la première cible et un axe optique (Oi) du dispositif optique, - on translate le dispositif optique dans une seconde position en face de la seconde cible (2), on mesure à l'aide du dispositif optique une seconde abscisse (x ) et une seconde ordonnée (y ) quantifiant le décalage entre le centre (12) de la seconde cible et l'axe optique (O ) du dispositif optique, - on estime à l'aide d'un interféromètre laser (7) la distance (A) dont a été déplacé le dispositif optique entre la première et la seconde position, - on calcule la longueur (L) de l'intervalle séparant les centres (11, 12) des deux cibles, en prenant en compte la distance (A) entre la première et la seconde positions, la différence entre la première (xi) et la seconde (x ) abscisses, et la différence entre la première (y ) et la seconde (y ) ordonnées.

Description

B11-3238FR 1 Procédé d'étalonnage d'une barre de mise à l'échelle L'invention a pour objet une méthode d'étalonnage dans le cadre de mesures dimensionnelles par caméra numérique, par exemple par la technique dite de photogrammétrie. La photogrammétrie numérique est une technique de mesure connue, utilisée pour la mesure volumétrique de pièces automobiles. Elle permet par exemple de mesurer optiquement les coordonnées relatives de plusieurs points remarquables d'une portière automobile ou d'une caisse automobile. Les points remarquables que l'on souhaite repérer dans l'espace sont repérés par une pastille formant un contraste de couleur, qui permet à la caméra de repérer la pastille. A partir de deux clichés de la pièce pris soit en déplaçant la caméra, soit en déplaçant la pièce, soit à l'aide de deux caméras, un logiciel de traitement permet de reconstituer numériquement les coordonnées dans l'espace des pastilles repérées par la caméra. Les dimensions qui en sont déduites peuvent être comparées aux dimensions d'une pièce de référence. Afin d'étalonner les mesures du système photogrammétrique, on utilise une barre étalon sur laquelle sont collées deux pastilles dont l'écartement est connue avec précision. La barre est placée dans le champ de la caméra numérique lors des prises de vue, ce qui permet d'étalonner les mesures de distance sur l'objet que l'on souhaite caractériser.

On appelle étalonnage de la barre, la détermination préalable, qui doit être aussi précise que possible, de la distance séparant les centres des deux pastilles. Une méthode d'étalonnage connue, consiste à déplacer une caméra à l'aplomb de la barre en la plaçant d'abord dans une première position au dessus de la première pastille, puis dans une seconde position au dessus de la seconde pastille. Le déplacement de la caméra entre la première et la seconde position est déterminé à l'aide d'un dispositif interférométrique comprenant un dispositif réflecteur solidarisé à la caméra. L'axe de déplacement de la caméra doit donc être connu d'avance afin de pouvoir réaliser la mesure par interférométrie. Le positionnement de la caméra au dessus de la première puis au dessus de la seconde pastille, est ajusté manuellement par un opérateur. La position centrale par rapport à la pastille est calculée comme un point médian entre une position de premier bord, où un trait de repère de l'objectif, perpendiculaire à la direction de déplacement, vient tangenter le contour de la cible sur un premier côté de celle-ci, et une position de second bord, où le même trait vient tangenter le bord opposé de la même cible. Le trait de repère peut être un trait gravé dans des dispositifs optiques de la caméra, ou, si la caméra est une caméra numérique dont les images sont visualisées par un écran de contrôle, peut être un trait affiché par le logiciel pour repérer par exemple la position du centre optique de la caméra. Le point médian ainsi déterminé peut varier suivant l'opérateur ayant réalisé la mesure, surtout si la lecture de la position du trait de repère se fait directement au travers du dispositif optique, sans numérisation intermédiaire de l'image, l'"optique physiologique" de chaque opérateur étant légèrement différente. Deux opérateurs regardant la même pastille dans la même position au travers de l'objectif, peuvent ainsi ne pas voir le trait de repère exactement au même endroit par rapport aux contours de la pastille. En outre, la direction de déplacement de la caméra entre la première et la seconde pastille doit correspondre à la direction du faisceau de l'interféromètre. Un fois celui-ci réglé, on peut s'apercevoir que l'axe retenu ne passe pas exactement par le centre des deux pastilles, ce qui induit une erreur supplémentaire sur la distance mesurée entre les centres des deux pastilles. L'invention a pour but de proposer une méthode d'étalonnage de la barre de mise à l'échelle qui évite les sources d'erreurs précitées. A cette fin, il est proposé un procédé d'étalonnage d'un élément de mesure comportant une première cible et une seconde cible sensiblement coplanaires, chaque cible présentant un contraste optique entre une figure géométrique intérieure à symétrie centrale, et une surface entourant cette figure, le procédé comportant les étapes suivantes : - on place un dispositif optique dans une première position en face de la première cible, on mesure à l'aide du dispositif optique une première abscisse et une première ordonnée quantifiant le décalage entre le centre de la première cible et un axe optique du dispositif optique - on translate le dispositif optique dans une seconde position en face de la seconde cible, on mesure à l'aide du dispositif une seconde abscisse et une seconde ordonnée quantifiant le décalage entre le centre de la seconde cible et l'axe optique du dispositif optique - on estime, par exemple à l'aide d'un interféromètre laser, la distance dont a été déplacé le dispositif optique entre la première et la seconde position - on calcule la longueur de l'intervalle séparant les centres des deux cibles, en prenant en compte la distance entre la première et la seconde positions, la différence entre la première et la seconde abscisses, et la différence entre la première et la seconde ordonnées. Avantageusement, l'un des axes de coordonnées servant à repérer la position du centre de chaque cible par rapport à l'axe optique du dispositif, est parallèle à la direction de déplacement du dispositif optique de la première vers la seconde position. Le système de coordonnées permettant de repérer les positions des centres des cibles peuvent éventuellement ne pas être centrés exactement sur l'axe optique, mais sur un point origine de position constante par rapport à l'axe optique : le déroulement et le résultat de mesure du procédé sont alors inchangés.

De manière préférentielle, le dispositif optique comprend une caméra numérique solidaire d'un dispositif réflecteur d'un interféromètre laser. A l'aide de la caméra, on effectue une acquisition d'image de la première cible et de la seconde cible. Par exemple : - on place la caméra numérique dans une première position en face de la première cible, et on effectue une première acquisition d'image(s) de la première cible, - on aligne le faisceau de l'interféromètre laser avec un premier axe joignant les figures géométriques des deux cibles, de manière à impacter le dispositif réflecteur, - on détermine, au moyen de l'interféromètre laser, une première distance du dispositif réflecteur à un point de référence de l'interféromètre laser, pour la première position de la caméra, -on estime un premier jeu de coordonnées du centre de la première cible par rapport à un repère lié à un axe optique de la caméra placée dans la première position, à partir des données de la première acquisition d'image(s), - on translate la caméra parallèlement au premier axe, pour la placer dans une seconde position en face de la seconde cible, et on effectue une seconde acquisition d'image(s) de la seconde cible, - on détermine au moyen de l'interféromètre laser, une seconde distance du dispositif réflecteur au point de référence de l'interféromètre laser, pour la seconde position de la caméra, - on estime un second jeu de coordonnées du centre de la seconde cible par rapport à un repère lié à l'axe optique de la caméra placée dans la seconde position, à partir des données de la seconde acquisition d'image(s), - on calcule la longueur de l'intervalle séparant les centres des deux cibles en prenant en compte la différence entre la première et la seconde distance, et les différences entre le premier et le second jeu de coordonnées. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on détermine la position du centre de la cible par un système d'analyse d'images.

L'étalonnage du système d'analyse d'images peut être effectué à partir d'un diamètre supposé connu de l'une ou de l'autre cible, ou peut être effectué à partir d'une image d'un élément étalon acquise avec le même réglage de la caméra que celui utilisé pour enregistrer l'image de la cible. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on utilise donc des cibles de géométrie connue dont au moins une dimension est connue avec précision. Avantageusement, la figure géométrique de la cible est un disque ou un anneau, et le système d'analyse d'images détermine une frontière de l'anneau ou du disque intérieur de chaque cible, en effectuant un seuillage de niveau de gris sur les images acquises , puis le système d'analyse d'image détermine le centre et le rayon d'un cercle approchant au mieux cette frontière. On entend par "approchant au mieux" un cercle dont une distance à la frontière, au sens mathématique, est minimale, ladite distance pouvant être définie de diverses manières, par exemple comme la somme des carrés des distances d'un point de la frontière au point le plus proche du cercle. Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel, on assemble le dispositif optique sur un bras mobile d'un robot programmable à déplacement tridimensionnel, la translation du dispositif optique étant effectuée au moyen du robot, et on enregistre la première et la seconde position du dispositif optique dans le système de pilotage du robot, préalablement au positionnement du faisceau de l'interféromètre. Dans ce mode de mise en oeuvre, on effectue ensuite l'alignement du faisceau de l'interféromètre à l'aide d'un dispositif réflecteur assemblé au dispositif optique, en faisant varier la position du dispositif optique entre la première et la seconde position. De manière préférentielle, la première et la seconde position du dispositif optique sont choisies par rapport à chacune des deux cibles, de manière à ce que la distance entre le centre optique et le centre de la cible visée soit, dans chaque position, inférieur ou égal à O,lmm, et de préférence soit inférieur ou égal à 0,02mm Selon un autre aspect, il est proposé un dispositif pour étalonnage d'un élément de mesure comportant une première cible et une seconde cible sensiblement coplanaires, chaque cible faisant apparaître un contraste optique entre une figure géométrique intérieure à symétrie centrale, et une surface entourant cette figure géométrique. Le dispositif d'étalonnage comprend un dispositif optique permettant de visualiser chacune des deux cibles, respectivement pour une première et pour une seconde positions du dispositif optique reliées par un premier axe géométrique, le dispositif optique étant monté sur un support permettant de le déplacer linéairement entre la première et la seconde position. Le dispositif d'étalonnage comprend un interféromètre laser dont le faisceau est parallèle au premier axe, et dont un réflecteur est solidaire du dispositif optique. Le dispositif optique comporte des moyens pour quantifier les écarts, respectivement dans la première position et dans la seconde position du dispositif optique, selon deux axes perpendiculaires, entre la position de l'axe optique du dispositif optique, et le centre respectivement de la première cible, et de la seconde cible. Le dispositif d'étalonnage peut comprendre un système d'acquisition numérique et d'analyse d'image apte à déterminer le centre d'un disque de contour sensiblement circulaire.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation permettant d'étalonner une barre de mise à l'échelle suivant le procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un détail du montage de la figure 1, - la figure 3 est un schéma représentant différents points remarquables du montage de la figure 1. Tel qu'illustré sur la figure 1, une barre de mise à l'échelle 4 est placée en appui à l'horizontale sur deux plots supports 14, placés eux-mêmes sur une table de mesure en marbre 13 associée à une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) 6. Une caméra 3 est assemblée sur un élément mobile, par exemple sur un bras mobile de la MMT 6. Afin de minimiser les déformations de la barre, les appuis 14 peuvent par exemple être placés au niveau des points géométriques dits de « Herri » ou de « Bessel », c'est-à-dire une distance de 0,211 fois la longueur de la barre, à partir de chacune des deux extrémités de la barre. La barre 4 est munie sur sa face supérieure d'une première cible 1 et d'une seconde cible 2. La seconde cible est par exemple visible sur la figure 2. Elle peut par exemple comprendre une pastille autocollante sur laquelle est dessiné un disque 20 intérieur d'une première couleur et un anneau périphérique 21 d'une seconde couleur contrastant avec la première couleur (disques visibles sur la figure 2). Selon d'autres variantes de réalisation, le disque intérieur 20 peut être entouré par une surface autre qu'annulaire, de couleur contrastant avec la couleur du disque central. Le disque central 20 de couleur claire peut par exemple être entouré par une surface de contours extérieurs carrée de couleur sombre. De manière préférentielle, la seconde surface entourant le disque central 20 comporte néanmoins une portion annulaire contrastant avec le disque central sur toute la circonférence du disque central, ou sur une majeure partie de la circonférence de ce disque central. La frontière entre le disque central 20 et l'anneau extérieur 21 est délimitée par un cercle 23 dont le centre est le centre de la cible.

Le centre de la cible pourrait également être défini par une frontière de contraste entre une zone centrale qui est elle-même annulaire au lieu d'être un disque plein de couleur unie, et qui forme un anneau contrastant avec une surface périphérique 21. Le centre de la cible pourrait alors être déterminé soit comme le centre du cercle définissant la frontière intérieure de l'anneau, soit comme le centre du cercle définissant la frontière extérieure de l'anneau. La barre 4 de mise à l'échelle est placée par rapport au domaine de déplacement de la machine à mesurer tridimensionnelle 6, de manière à ce que la machine à mesurer tridimensionnelle puisse déplacer la caméra 3 linéairement d'une première position, où la caméra se trouve à l'aplomb de la première cible 1, la mise au point de la caméra étant faite sur la première cible, à une seconde position, où la caméra 3 se trouve à l'aplomb de la seconde cible 2, la mise au point de la caméra étant faite sur la seconde cible 2. L'axe reliant la première position 18 et la seconde position 19 de la caméra correspond ici à un premier axe x d'un repère orthonormé (x, y, z). Le second axe y peut être choisi perpendiculaire à x, dans le plan comprenant les cibles 1 et 2, et le troisième axe z est orienté suivant une troisième direction orthogonale à la fois x et y. Un dispositif réflecteur 10 est assemblé sur la MMT 6 de manière à se déplacer de manière solidaire avec la caméra 3. Le dispositif réflecteur 10 est orienté de manière à pouvoir réfléchir un faisceau laser incident 22 orienté parallèlement à la direction x. Par réfléchir, on entend ici renvoyer le faisceau dans la même direction que sa direction incidente. Dans l'exemple illustré, une source laser 7, placée sur un support 15, et un dispositif interférométrique 8, sont alignés avec le dispositif réflecteur 10 de manière à ce qu'un faisceau incident 22 émis par la source laser 7 puisse traverser le dispositif interférométrique 8, se réfléchir sur le dispositif réflecteur 10, et venir interférer avec l'autre partie du faisceau incident 22 à l'intérieur du dispositif interférométrique 8. Le dispositif interférométrique 8 comprend notamment un dispositif optique permettant de séparer le faisceau incident en un premier faisceau traversant l'interféromètre et venant se réfléchir sur le réflecteur 10, et en un second faisceau destiné à se recomposer avec le faisceau réfléchi, et comprend un système électronique permettant, à partir des intensités lumineuses du faisceau recomposé, d'estimer la distance séparant le système réflecteur 10 d'un point de référence Pto de l'interféromètre. L'ensemble source laser et dispositif interférométrique peut par exemple être du type HP- Agilent 55292 A, qui est un système "raccordé" aux étalons nationaux, c'est-à-dire dont la précision a été validée par le COFRAC (Comité Français d'Accréditation). Le point Pto, correspondant à une distance nulle mesurée par l'interféromètre, correspond à une position initiale du réflecteur 10, voisine du dispositif interférométrique 8. Cette position correspond à une position de mise à zéro 17 de la caméra 8. Cette position de mise à zéro de la caméra ne permet pas, en général, de visualiser la barre de mise à l'échelle, mais permet de fixer une origine pour les mesures de distance de déplacement de la caméra au moyen du dispositif interférométrique 8.

L'alignement du faisceau incident 22 sur la direction de déplacement x de la caméra 3 peut par exemple se faire de la manière suivante. En commandant manuellement la machine à mesurer tridimensionnelle, on vient placer la caméra 3 à l'aplomb de la première cible 1 en la centrant « au mieux » à l'aide de ce réglage manuel. On mémorise, dans le système de pilotage de la machine à mesurer tridimensionnelle, cette première coordonnée du bras de la machine à mesurer tridimensionnelle portant la caméra 3, et on vient placer la caméra 3 au dessus de la seconde cible 2, en faisant la mise au point sur la seconde cible 2 et en centrant à nouveau la caméra 3 par rapport à la seconde cible 2. On mémorise alors la seconde position du bras de la machine à mesurer tridimensionnelle correspondant à la seconde position de la caméra 3. On vient assembler le dispositif réflecteur 10 à la caméra 3, et l'on positionne ensuite la source laser de manière à ce que le faisceau incident 22 impacte 1 dispositif réflecteur 10 et soit réfléchi de manière satisfaisante vers le dispositif interférométrique 8. Afin de vérifier l'alignement correct de la source 7 du dispositif interférométrique 8 et du dispositif réflecteur 10, on peut, à l'aide du pilotage de la machine à mesurer tridimensionnelle, déplacer la caméra 3 le long de l'axe x joignant la première position de la caméra et la seconde position de la caméra. La figure 2 est une vue partielle en perspective de la caméra 3 placée à l'aplomb de la seconde cible 2. Le centrage de la caméra a été effectué par un opérateur en commandant la machine à mesurer tridimensionnelle 6 de la figure 1 en fonction d'une image de la caméra 3 projetée sur un écran de contrôle (non représenté). L'axe optique 1-2-1-2' de la caméra 3 traverse la cible 2 au voisinage de son centre 12, mais peut passe pas exactement par le centre 12 de la cible.

La figure 3 illustre, dans le plan des deux cibles 1 et 2, trois positions successives 00, 01 et 02 du centre optique de la caméra 3 ainsi que trois contours Co, C1, C2 du champ optique de la caméra 3.

On retrouve sur la figure 3 des éléments communs aux figures 1 et 2, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes références. Par centre optique de la caméra, on désigne ici l'intersection de l'axe 1-2-1-2' (visible sur la figure 2) de la caméra avec le plan (Pto, )7,55) commun aux deux cibles 1 et 2.

Le centre optique de la caméra se trouve en une position 01 voisine du centre 11 de la première cible pour la première position de la caméra, et se trouve dans une position 02 voisine du centre 12 de la seconde cible pour la seconde position de la caméra. Lorsque le dispositif réflecteur 10 se trouve au point Pto, le centre optique de la caméra se trouve en une position 00 qui peut éventuellement se situer en dehors de la barre 4. Le champ optique Co de la caméra est représenté pour faciliter la lecture de la figure, mais peut alors se trouver sur la barre 4 comme il peut se trouver en dehors de la barre 4. La distance dont a été déplacée la caméra 3 entre sa première position 18 de la figure 1 et sa seconde position 19 de la figure 1 correspond à la distance A= Dd -D, =0002-0001 où Da est la distance séparant le centre optique 00 lors de la position de la mise à zéro de la caméra 3 et la position du centre optique 02 quand la caméra se trouve dans la seconde position, et Da représente la distance séparant la position du centre optique 00 lors de la position de mise à zéro de la caméra 3 et la position du centre optique 01 lorsque la caméra se trouve dans la première position.

Comme illustré sur la figure 1, la distance A =Da -Da peut être déterminée au moyen du système interférométrique 8 à partir des coordonnées de trois positions du dispositif réflecteur 10, c'est-à-dire les positions où la caméra 3 est successivement en position de mise à zéro 17, en première position 18 et en seconde position 19.

La caméra 3 est couplée à un système d'analyse numérique d'images (non représenté) qui est apte à déterminer le centre et le rayon d'un cercle contour 23 déterminant la frontière entre le disque intérieur 20 et l'anneau extérieur 21 d'une même cible. Cette détermination peut se faire par des méthodes connues, comprenant notamment une étape d'acquisition d'une série d'images de la même cible, une étape de seuillage des niveaux de gris de l'image, afin de déterminer les points de l'image de la cible appartenant à l'anneau extérieur 21 et les points de la cible appartenant au disque intérieur 20, puis une étape d'optimisation numérique afin de déterminer un cercle approchant au mieux la frontière ainsi définie. Le système d'analyse d'images couplé à la caméra numérique 3, détermine ainsi un centre 11 de la première cible qui peut être distinct du centre optique 01 de la caméra. Ceci même si l'opérateur qui a fait le positionnement de la caméra 3 pour l'amener à la première position, estime qu'il a superposé le centre optique de la caméra avec le centre 11 de la cible. Grâce au système d'analyse d'images, la position du centre de chaque cible est déterminée à partir du contour complet du disque intérieur de la cible, et non à partir de seulement deux points du diamètre du disque. En outre, en cas de défaut local de géométrie du contour de la cible, étant donné que le système d'analyse d'images prend en compte tout le contour de la cible, le système de détermination du centre de la cible par analyse d'images est sensiblement plus précis qu'un système utilisant uniquement deux points extrêmes d'un diamètre du disque intérieur de la cible. La précision de positionnement par le système d'analyse d'image du centre de la cible, peut même être supérieure à la résolution numérique du système d'acquisition numérique d'images.

Par exemple, la précision du positionnement peut être supérieure à la dimension d'un pixel de l'image. L'opérateur peut ainsi estimer qu'il a superposé le centre optique de la caméra et le centre de la cible, alors que le système d'analyse d'images peut encore déterminer un décalage supérieur à la dimension du pixel central de la caméra. Le système d'analyse d'images affiche ou transmet ensuite numériquement les coordonnées (xi,yi) indiquant les coordonnées du centre 11 de la cible dans un repère local (01, .Tc,55). Pour que ces coordonnées soient plus facilement utilisables, le système de coordonnées du système d'analyse d'images a été préalablement orienté de manière à ce qu'un de ses axes de coordonnées coïncide avec un des axes x de déplacement de la caméra.

Cet ajustement des axes de lecture du système d'analyse d'image peut par exemple être réalisé après avoir déterminé la direction de déplacement de la caméra entre la première position 18 et la seconde position 19. De manière similaire, le système d'analyse d'images délivre des coordonnées (x2, y2) correspondant aux coordonnées du centre 12 de la seconde cible 2 dans un repère local (02, J7,55). Comme illustré sur la figure 3, la distance effective L séparant le centre 11 de la première cible et le centre 12 de la seconde cible peut alors se déterminer selon la formule de Pythagore de la manière suivante : LiDd - D, +x2 - xi)2 ±(Y2- Yi)2 Pour déterminer les coordonnées xi, yi, x2, y2, une calibration de l'image de la caméra peut être nécessaire. Cette calibration peut par exemple être réalisée en mesurant, sur les images acquises, le diamètre supposé connu, et supposé exact, du disque intérieur 20 ou de l'anneau extérieur 21 de la cible. Un calcul d'erreur prenant en compte la précision de mesure de l'interféromètre, et prenant en compte les incertitudes d'estimation par la caméra 3 des coordonnées xi, yi, x2, y2, montrent que la longueur L séparant les centres des deux cibles est au final déterminée, sur une longueur pouvant couvrir plusieurs mètres, avec une précision correspondant à un intervalle d'erreur inférieur ou égal à 10 microns. Le résultat est d'autant plus précis que les centres 11 et 12 des cibles sont proches respectivement du centre optique 01 de la caméra dans la première position 18, et du centre optique 02 de la caméra dans la seconde position 19. On minimise ainsi les sources d'erreurs qui peuvent par exemple être engendrées par l'étalonnage du système d'analyse d'image de la caméra, ou par un défaut d'alignement des axes du système d'analyse d'images par rapport à l'axe ,-c> de déplacement de la caméra. Le procédé tel que décrit précédemment a fait l'objet d'une accréditation COFRAC (Comité Français d'Accréditation) sous le sceau de la confidentialité, pour l'étalonnage de barres de mise à l'échelle de photogrammétrie.

L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et peut se décliner en de nombreuses variantes. Par exemple, la caméra pourrait être une caméra optique sans système d'analyse d'images mais permettant par un système de graduations de déterminer les deux coordonnées x, y du centre de chaque cible par rapport au centre optique de la caméra, pour la première et pour la deuxième position de la caméra. Le système d'analyse d'images pourrait déterminer le centre de la cible à partir d'autres points remarquables de l'image, par exemple, au lieu de prendre le centre d'un cercle frontière entre une zone claire et une zone sombre, il pourrait prendre le centre de gravité d'une zone de contraste donnée, par exemple le centre de gravité du disque central ou le centre de gravité de l'anneau extérieur. On pourrait ne pas aligner les axes du système d'analyse d'image avec l'axe x de déplacement de la caméra, et on pourrait alors recalculer la longueur L séparant les centres des deux cibles en prenant en compte le sinus et le cosinus de l'angle d'écart entre les deux systèmes d'axes. On pourrait employer la méthode selon l'invention pour déterminer la distance entre les centres de cible autres que circulaire, par exemple en prenant comme centre des cibles un barycentre d'une zone de contraste donnée. Le déplacement de la caméra pourrait être assuré par un support non motorisé et avec une seule direction de déplacement, à condition d'aligner, au moins en première approximation comme dans l'exemple décrit, cette direction avec la ligne joignant les centres des deux cibles. Le dispositif de montage pourrait être disposé dans un plan autre qu'horizontal, moyennant des moyens de maintien adéquat de la règle, et des moyens adéquats pour positionner la caméra perpendiculairement au plan des cibles. Le contraste entre le centre des cibles et leur anneau extérieur pourrait être un contraste non pas en luminosité, mais en couleur ou longueur d'onde. Dans ce cas le logiciel d'analyse d'images peut faire le seuillage sur une carte de niveaux de gris correspondant à la cartographie de la longueur d'onde recherchée pour le centre de la cible, ou pour sa zone périphérique. On peut ainsi utiliser des marquages de cibles sur l'objet à mesurer et sur la barre de mise à l'échelle qui ne sont pas visibles à l'oeil nu. Le procédé d'étalonnage selon l'invention permet de déterminer avec une grande précision la distance séparant deux cibles d'une barre de mise à l'échelle, ou de tout autre élément comportant plusieurs cibles optiques. Le procédé peut bien sûr être employé pour déterminer la distance entre deux points d'un élément autre qu'une barre. On pourrait par exemple disposer d'un élément surfacique de mise à l'échelle comportant plus que deux cibles, et utiliser le procédé pour déterminer les distances deux à deux entre les cibles.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'étalonnage d'un élément de mesure (4) comportant une première cible (1) et une seconde cible (2) sensiblement coplanaires, chaque cible présentant un contraste optique entre une figure géométrique intérieure à symétrie centrale (20), et une surface (21) entourant cette figure, le procédé comportant les étapes suivantes : - on place un dispositif optique (3) dans une première position (18) en face de la première cible (1), on mesure à l'aide du dispositif optique (3) une première abscisse (xi) et une première ordonnée (yi) quantifiant le décalage entre le centre (11) de la première cible et un axe optique (01) du dispositif optique, - on translate le dispositif optique (3) dans une seconde position (19) en face de la seconde cible (2), on mesure à l'aide du dispositif optique une seconde abscisse (x2) et une seconde ordonnée (y2) quantifiant le décalage entre le centre (12) de la seconde cible et l'axe optique (02) du dispositif optique, - on estime la distance (A) dont a été déplacé le dispositif optique (3) entre la première (18) et la seconde (19) position, - on calcule la longueur (L) de l'intervalle séparant les centres (11, 12) des deux cibles, en prenant en compte la distance (A) entre la première (18) et la seconde (19) positions, la différence entre la première (xi) et la seconde (x2) abscisses, et la différence entre la première (yi) et la seconde (y2) ordonnées.
2. 2. Procédé d'étalonnage selon la revendication 1, dans lequel l'un des axes de coordonnées servant à repérer la position ((xi, yi), (x2, y2)) du centre de chaque cible par rapport à l'axe optique du dispositif (3), est parallèle à la direction (x) de déplacement du dispositif optique (3) de la première (18) vers la seconde (19) position.
3. 3. Procédé d'étalonnage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif optique (3) comprend une caméra numérique solidaire d'un dispositif réflecteur (10) d'un interféromètrelaser (8), et dans lequel on effectue une acquisition d'image de la première cible (1) et de la seconde cible (2).
4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on détermine la position du centre (11, 12) de la cible (1, 2) par un système d'analyse d'images.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la figure géométrique (20) est un disque ou un anneau, et dans lequel le système d'analyse d'image détermine une frontière (23) de l'anneau ou du disque intérieur de chaque cible, en effectuant un seuillage de niveau de gris sur les images acquises, puis le système d'analyse d'image détermine le centre et le rayon d'un cercle approchant au mieux cette frontière.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on assemble le dispositif optique (3) sur un bras mobile d'un robot (6) programmable à déplacement tridimensionnel, la translation du dispositif optique étant effectuée au moyen du robot, et dans lequel on enregistre la première (18) et la seconde (19) position du dispositif optique dans le système de pilotage du robot, puis on aligne un faisceau (22) laser d'un interféromètre (8) parallèlement à une ligne joignant la première (18) et le seconde (19) position.
7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on effectue l'alignement du faisceau (22) de l'interféromètre à l'aide d'un dispositif réflecteur (10) assemblé au dispositif optique (3), en faisant varier la position du dispositif optique (3) entre la première position (18) et la seconde position (19).
8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première position (18) et la seconde position (19) du dispositif optique (3) sont choisies par rapport à chacune des deux cibles (1, 2), de manière à ce que la distance entre le centre optique (01, 02) et le centre (11, 12) de la cible visée soit dans chaque position inférieur ou égal à 0,lmm, et de préférence soit inférieur ou égal à 0,02mm.
9. 9. Dispositif pour l'étalonnage d'un élément de mesure (4) comportant une première cible (1) et une seconde cible (2)sensiblement coplanaires, chaque cible faisant apparaître un contraste optique entre une figure géométrique intérieure (20) à symétrie centrale, et une surface (21) entourant cette figure géométrique, le dispositif d'étalonnage comprenant un dispositif optique (3) permettant de visualiser chacune des deux cibles (1, 2), respectivement pour une première position (18) et pour une seconde position (19) du dispositif optique, reliées par un premier axe géométrique (x), le dispositif optique (3) étant monté sur un support (6) permettant de le déplacer linéairement entre la première et la seconde position, le dispositif d'étalonnage comprenant un interféromètre laser (8) dont le faisceau (22) est parallèle au premier axe (x), et dont un réflecteur (10) est solidaire du dispositif optique (3), le dispositif optique (3) comportant des moyens pour quantifier les écarts, respectivement dans la première position (18) et dans la seconde position (19) du dispositif optique, selon deux axes perpendiculaires (x, y), entre la position de l'axe optique (5) du dispositif optique, et le centre (11, 12) respectivement de la première cible (1), et de la seconde cible (2).
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant un système d'acquisition numérique et d'analyse d'image apte à déterminer le centre d'un disque de contour sensiblement circulaire.