WO1998053303A1 - Procede et dispositif de traitement de radiogrammes de soudure pour la detection de defauts de soudure - Google Patents

Procede et dispositif de traitement de radiogrammes de soudure pour la detection de defauts de soudure Download PDF

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WO1998053303A1
WO1998053303A1 PCT/FR1998/001011 FR9801011W WO9853303A1 WO 1998053303 A1 WO1998053303 A1 WO 1998053303A1 FR 9801011 W FR9801011 W FR 9801011W WO 9853303 A1 WO9853303 A1 WO 9853303A1
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WO
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radiogram
image
processing
ccd sensor
welding
Prior art date
Application number
PCT/FR1998/001011
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English (en)
Inventor
Guylaine Daillant
Dominique Micollet
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59—Transmissivity
    • G01N21/5907—Densitometers
    • G01N21/5911—Densitometers of the scanning type

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for processing weld radiograms to detect faults in these welds. It finds numerous applications in all fields, where the quality of the welds can be checked by means of radiograms.
  • a more precise method consists in using a computerized microdensitometer which makes it possible to manufacture a digital image of the radiographic film.
  • the microdensitometer has the advantage of reducing the visual fatigue of the expert since he can work on an enlarged image and, possibly, improved by traditional image processing techniques. These traditional image processing techniques can even, in some cases, improve the accuracy of quantitative measurements.
  • the microdensitometer therefore allows better measurement accuracy and a larger size of the displayed image, compared to the conventional visualization method.
  • a microdensitometer of correct quality has a high cost and results in a film scanning time which can be relatively long; moreover, the implementation of such a method requires the employment of highly qualified personnel as well as of an expert, for the visual examination.
  • Another known method consists in replacing the microdensitometer with CCD sensors associated with computerized acquisition instruments, the cost of which is lower than that of a densitometer, but the quality of which is significantly lower.
  • This method uses a light table which illuminates the radiographic film from the rear facing the CCD sensor.
  • the sensor size is usually too small to allow scanning in one shooting, the entire radiogram.
  • the CCD sensor is moved in order to reconstruct a mosaic image, that is to say to reconstruct the entire image of the radiogram from several shots.
  • the radiographic film must be uniformly illuminated in its entirety, so that the different shots are taken with the same light, so as to constitute an image of the correct radiogram.
  • the light source does not allow totally homogeneous light to be obtained, this inhomogeneity must be compensated for.
  • the CCD sensor is moved while the light source is fixed; 1 inhomogeneity therefore fluctuates from one image to another image, which makes its compensation difficult and costly in computation time.
  • the radiographic films are dense, which requires the use of a high-power light source whose homogeneity is, therefore, even more difficult to obtain.
  • the object of the invention is to remedy the drawbacks of the various methods described above. To this end, it proposes an automatic detection method of welding faults which consists in uniformly illuminating a part of the welding radiogram to be treated, in scrolling, part by part, this radiogram in front of a CCD sensor which takes a reading of view of each part of the radiogram, then to process each image of the radiogram.
  • the invention also relates to a device for implementing this method. More specifically, the invention relates to a method for processing weld radiograms for the detection of weld faults, which is characterized by the fact that it consists:
  • the processing of each image of the welding radiogram consists of: to eliminate the background of the image by reconstitution of this background by approximations;
  • the invention also relates to the device which makes it possible to implement the above method.
  • This device comprises means for illuminating the radiogram, means for taking digital images of the radiogram, and means for processing these digital images.
  • This device is characterized by the fact that:. the lighting means consist of a fixed integration sphere which uniformly illuminates part of the radiogram along an optical axis;
  • the image taking means consist of a CCD sensor with variable integration time, positioned in a fixed position, facing the radiogram on the optical axis of the integration sphere; and the radiogram is positioned on a film holder capable of maintaining the radiogram at a constant distance between the CCD sensor and the integration sphere.
  • the device comprises at least one displacement table on which the film holder is fixed, this table ensuring the movement of the radiogram in front of the CCD sensor.
  • the image processing means include:
  • - a movement table control unit - a unit for acquiring the images taken by the CCD sensor; a plurality of processing processors organized according to an architecture of the "master processor / slave processors" type to ensure the simultaneous processing of several images of the weld radiogram, then ensure a fusion of the results obtained for each image processing.
  • FIG. 1 shows schematically the device for processing welding radiograms, according to one invention
  • FIG. 2 shows a functional diagram showing the main steps of the method of the invention
  • FIG. 3A to 3E show the evolution of a weld radiogram image during the various stages of the processing making it possible to determine the weld faults.
  • FIG. 1 shows schematically the welding radiogram processing system for automatically detecting welding faults.
  • This system comprises a film holder 2 inside which is positioned the film 1, also called “radiogram", or “radiographic film”.
  • This film holder 2 can be, for example, a set consisting of two glass plates mounted on a metal frame and between which is positioned the welding radiogram to be examined. The role of the film holder is to keep the film at a constant distance from the sensor and also to move it. This is why this film holder 2 is fixed to a displacement assembly, 3a, 3b.
  • This displacement assembly comprises a first displacement table 3a which makes it possible to move the radiogram 1 vertically and a displacement table 3b which makes it possible to move the radiogram 1 horizontally.
  • the film holder has orientation and calibration symbols which allow automatic film registration and calculation of the optical magnification of the system.
  • the radiogram scrolls step by step, that is to say part by part, in front of a CCD sensor 5.
  • This CCD sensor 5 is a sensor with variable exposure time, that is to say it allows a exposure time can go beyond one minute, thereby reducing the brightness required to observe the radiogram.
  • the field of the CCD sensor is insufficient to digitize the entire radiographic film at once; this is why the film is positioned in a film holder which can be moved in the plane perpendicular to the optical axis of the sensor, thanks to the micrometric displacement tables 3a and 3b.
  • each part of the radiogram is illuminated in turn by means of a light source placed on the same optical axis as the CCD sensor and the film holder.
  • This light source is an integration sphere 4.
  • This integration sphere is produced from a main sphere 4a and an auxiliary sphere 4b. Each of these spheres is hollow and coated on its inner wall with a mat and spectrally neutral coating, capable of diffusing light.
  • the auxiliary sphere 4b contains an incandescent lamp 4e conventionally supplied by an electrical supply 4f.
  • This auxiliary sphere 4b is attached to the main sphere 4a via a frosted window 4c.
  • the light emitted by this incandescent lamp is homogenized for the first time by the interior coating of the auxiliary sphere 4b.
  • This light is transmitted to the main sphere 4a by the frosted 4c where it is homogenized a second time by the interior coating of this main sphere.
  • This homogeneous light is then emitted to the outside of the integration sphere 4 through the opening 4d, thereby illuminating the part of the radiographic film 1 located opposite the sensor 5. More precisely, the opening 4d is placed at 90 ° of the frosted window. The diameter of this opening 4d is chosen so that the field of the CCD sensor can be fully illuminated.
  • the entire part of the radiographic film photographed at this instant is illuminated by the same homogeneous light.
  • the total image reconstructed from the different shots will therefore be homogeneous. It is necessary, however, to compensate for the inhomogeneity of the sensor / light source assembly, at the start of the shots; for this we take a very first shot, empty, that is to say we take a shot of a neutral plane constituting a medium background, which we use as a reference to adjust the homogeneity of the sensor / light source assembly.
  • the sensor-CCD / sphere-of-integration / film holder assembly (called "acquisition bench") ensures a very marked reduction in the scanning time of an x-ray film compared to the prior techniques.
  • the entire acquisition bench is controlled by a computer workstation 6 into which is inserted an acquisition card 7, a control unit 8 and one or more multiprocessor cards 9.
  • the acquisition card 7 ensures the acquisition of images taken by the CCD sensor 5.
  • the multiprocessor card (s) ensure (s) the processing of the images taken by the CCD sensor.
  • the control unit ensures the control of the micrometric displacement tables 3a and 3b.
  • the data acquired by the acquisition card are transmitted progressively to the multiprocessor card 9.
  • the processors of this card 9 (1 to 8 in number) are organized according to an architecture called "processor farm" (called in Anglo-Saxon terms "processor farming") which is an architecture of the "master processor / slave processors” type.
  • this architecture is a parallel architecture in which several identical processors (slave processors) make a identical task, under the control of a master processor.
  • Such an architecture allows the processing of the overall image of the radiogram to be divided into several separate and simultaneous treatments, the results of which are merged in a final step.
  • the split can relate, for example, to the distribution, between the slave processors, of data or else of the spots, and, in particular, it can relate to the separation into several images of the global image of the radiogram.
  • FIG. 2 shows a functional diagram of the method according to the invention. This process consists, first of all, of scrolling the radiogram part by part in front of the CCD sensor
  • the radiographic film runs non-continuously, shot by shot, in front of the CCD sensor.
  • the CCD sensor then takes a picture (block 12) thus producing an image which will be used to construct the overall image of the radiogram. This image is transmitted to the processor farm for processing (block 13).
  • the film advances again one step until the entire film has passed in front of the CCD sensor.
  • the verification of the scrolling of the entire film is represented by block 14 in FIG. 2. If the film has not completely scrolled, the process resumes at block 11 to take a new shot. On the contrary, if the entire radiogram has passed in front of the sensor, in block 15, all the images produced by the CCD sensor and processed by the processor farm are merged. These images are processed in parallel by processors organized according to the "processor farming" type architecture, in order to determine the welding faults on the radiogram.
  • FIG. 3A is in fact the original image obtained by the CCD sensor when taking one of the parts of the radiogram.
  • the image in Figure 3A is inconsistent from the gray point of view; and there appear on it a few spots which represent welding faults.
  • This inhomogeneity is due, on the one hand, to the geometry of the radiographed part and, on the other hand, to the asymmetry of the X-ray source. It should not be confused with the possible inhomogeneity of the whole sensor / light source.
  • the first step in processing this image consists in eliminating the background of the radiogram, which is very highly inhomogeneous.
  • This step of eliminating the background of the radiogram consists, first of all, of calculating an image representing the background of the radiogram, that is to say the faultless radiogram.
  • the real image is approximated by mathematical functions such as the spline functions which are described, for example, in the document "Numerical Analysis", chapter VIII, under the direction of S. BARANGER, Collection Teaching of Sciences, HERMANN , 1991, or in the document “Approximation and optimization” by Pierre-ean LAURENT, Chapter 4, HERMANN Edition.
  • the elimination of the background of the radiogram then consists in subtracting the image thus approximated.
  • the process for processing these images then consists of a step of searching for the contours and eliminating the residual scanning noise.
  • the defects appear as dark spots on a lighter background. These spots are areas whose borders are sought to be defined, that is to say the contours.
  • a signal processing filter known as the generalized Canny-Dériche filter, described in the document "Improvement of the Canny-Dériche filter for detecting contours in the form of a ramp" by E BOURENNANE, M. PAINDAVOINE, F. TRUCHETET, Signal processing, volume 10, n ° 4, 1993.
  • the function of this Canny Dériche filter is to make appear in the form of a white line the contours of spots, c is to say faults.
  • FIG. 3C shows the contours of the spots obtained by this process.
  • the image processing method of the invention then consists in extracting the contour of the defects by a watershed method, constrained by markers resulting from an analysis of the histogram of the image.
  • this watershed method allows the contours obtained with a Canny Dériche filter to be brought to a unit thickness.
  • This method consists in assimilating the contours provided by the Canny Dériche filter to ridges of a relief whose hollows would be either the defect or the background of the original radiogram.
  • Mathematical morphology techniques allow these ridges to be isolated. Such techniques are described, for example, in the document "Mathematical morphology" of M. SCHMITT and J.
  • the last step of the image processing of the method of the invention consists in precisely quantifying the defects by characterizing their shapes. In other words, it consists in counting the surface and the perimeter of the defects, as well as their distance from the edges of the image. This highlighting of the welding faults is represented in the image of FIG. 3E.
  • FIG. 3E This last image (FIG. 3E) therefore shows dark spots surrounded by white lines which are the representation of the barely guessed defects in FIG. 3A.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détection automatique des défauts de soudure qui consiste à éclairer de façon homogène une partie du radiogramme de soudure à traiter, à faire défiler, partie par partie, ce radiogramme devant un capteur CCD qui effectue une prise de vue de chaque partie du radiogramme. L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE RADIOGRAMMES DE SOUDURE POUR LA DETECTION DE DEFAUTS DE SOUDURE
DESCRIPTION
Domaine de l'invention
L'invention concerne un procédé et un dispositif de traitement de radiogrammes de soudure pour détecter les défauts de ces soudures. Elle trouve de nombreuses applications dans tous les domaines, où la qualité des soudures peut être contrôlée au moyen de radiogrammes.
Etat de la technique
Dans le domaine de la soudure, il est connu d'effectuer des radiogrammes des soudures et de les examiner pour en déterminer les défauts. La méthode traditionnelle pour examiner les radiogrammes est une méthode visuelle. Un expert examine, au moyen d'une loupe micrométrique, les radiogrammes placés sur un négatoscope. L'inconvénient majeur de cette méthode concerne les résultats de l'examen visuel d'un même radiogramme (appelé aussi "film") qui peuvent différer en fonction de l'expert qui a effectué l'examen. De plus, l'expertise est variable d'un film à l'autre, même si elle est réalisée par un même expert. Ceci s'explique notamment par la fatigue visuelle de l'expert, liée au faible contraste et à la forte densité des films radiographiques . Cette méthode présente un autre inconvénient relatif à la difficulté de mesurer précisément les formes des défauts qui peuvent, en effet, présenter des aspects très différents, ce qui entraîne une imprécision des résultats quantitatifs.
Une méthode plus précise consiste à utiliser un icrodensitomètre informatisé qui permet de fabriquer une image numérique du film radiographique . Le microdensitomètre a l'avantage de réduire la fatigue visuelle de l'expert puisque celui-ci peut travailler sur une image agrandie et, éventuellement, améliorée par des techniques traditionnelles de traitement d'images. Ces techniques traditionnelles de traitement d'images peuvent même, dans certains cas, améliorer la précision des mesures quantitatives. Le microdensitomètre permet donc une meilleure précision de la mesure et une plus grande taille de l'image affichée, par rapport à la méthode de visualisation classique. Cependant, un microdensitomètre de qualité correcte présente un coût élevé et entraîne un temps de numérisation du film qui peut être relativement long ; de plus, la mise en oeuvre d'une telle méthode nécessite l'emploi d'un personnel hautement qualifié ainsi que d'un expert, pour l'examen visuel.
Une autre méthode connue consiste à remplacer le microdensitomètre par des capteurs CCD associés à des instruments d'acquisition informatisés, dont le coût est inférieur à celui d'un densitomètre, mais dont la qualité est sensiblement inférieure. Cette méthode utilise une table lumineuse qui éclaire le film radiographique par l'arrière en vis-à-vis du capteur CCD. Cependant, la taille du capteur est généralement trop petite pour permettre de numériser, en une seule prise de vue, la totalité du radiogramme. Aussi, le capteur CCD est déplacé afin de reconstituer une image mosaïque, c'est-à-dire de reconstituer la totalité de l'image du radiogramme à partir de plusieurs prises de vue.
De plus, le film radiographique doit être illuminé de manière homogène dans sa totalité, afin que les différentes prises de vue soient effectuées avec une même lumière, de façon à constituer une image du radiogramme correcte. Or, il est extrêmement difficile de construire une source lumineuse qui fournisse une lumière homogène sur une dimension relativement grande. Aussi, puisque la source lumineuse ne permet pas d'obtenir une lumière totalement homogène, cette inhomogénéité doit être compensée. Or, le capteur CCD est déplacé tandis que la source lumineuse est fixe ; 1 ' inhomogénéité fluctue donc d'une image à une autre image, ce qui rend sa compensation difficile et coûteuse en temps de calcul. De plus, les films radiographiques sont denses, ce qui nécessite l'emploi d'une source lumineuse de forte puissance dont l'homogénéité est, de ce fait, encore plus difficile à obtenir.
Par ailleurs, cette méthode ne permet pas non plus de pallier aux déficiences de l'expert.
En outre, les images obtenues par cette méthode ne sont pas de qualité suffisante ; il faut donc effectuer des traitements de ces images, traitements qui font appel à des techniques élaborées et adaptées qui ne sont généralement pas disponibles dans les logiciels de traitement d'images courants et qui nécessitent donc un personnel hautement qualifié. Exposé de l'invention
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des différentes méthodes décrites précédemment. A cette fin, elle propose un procédé de détection automatique des défauts de soudure qui consiste à éclairer de façon homogène une partie du radiogramme de soudure à traiter, à faire défiler, partie par partie, ce radiogramme devant un capteur CCD qui effectue une prise de vue de chaque partie du radiogramme, puis à traiter chaque image du radiogramme. L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. De façon plus précise, l'invention concerne un procédé de traitement de radiogrammes de soudure pour la détection de défauts de soudure, qui se caractérise par le fait qu'il consiste :
- à faire défiler un radiogramme, partie par partie, devant des moyens de prise d'images ;
- à éclairer de façon homogène la partie du radiogramme située en face des moyens de prise d'images ; à effectuer une prise d'image de la partie du radiogramme ainsi éclairée ;
- à répéter les étapes précédentes jusqu'à ce que toutes les parties du radiogramme aient défilé ;
- à traiter parallèlement les images des différentes parties du radiogramme, afin de déterminer les défauts de soudure.
Avantageusement, le traitement de chaque image du radiogramme de soudure consiste : à éliminer le fond de l'image par reconstitution de ce fond par des approximation ;
- à rechercher, sur l'image, les contours des éventuels défauts de soudure ; - à extraire les contours des défauts ; et
- à quantifier les défauts en caractérisant leurs formes .
L'invention concerne également le dispositif qui permet de mettre en oeuvre le procédé précédent. Ce dispositif comporte des moyens d'éclairage du radiogramme, des moyens de prise d'images numériques du radiogramme, et des moyens de traitement de ces images numériques. Ce dispositif se caractérise par le fait que : . les moyens d'éclairage consistent en une sphère d'intégration fixe qui éclaire de façon homogène une partie du radiogramme selon un axe optique ;
. les moyens de prise d'image consistent en un capteur CCD à temps d'intégration variable, positionné de manière fixe, face au radiogramme sur l'axe optique de la sphère d'intégration ; et le radiogramme est positionné sur un porte-film apte à maintenir le radiogramme à distance constante entre le capteur CCD et la sphère d'intégration.
De façon avantageuse, le dispositif comporte au moins une table de déplacement sur laquelle est fixé le porte-film, cette table assurant le défilement du radiogramme devant le capteur CCD. Selon l'invention, les moyens de traitement d'images comportent :
- une unité de commande de la table de déplacement ; - une unité d'acquisition des images prises par le capteur CCD ; une pluralité de processeurs de traitement organisée selon une architecture de type "processeur maître/processeurs esclaves" pour assurer le traitement simultané de plusieurs images du radiogramme de soudure, puis assurer une fusion des résultats obtenus pour chaque traitement d'image.
Brève description des figures
- La figure 1 représente schématiquement le dispositif de traitement des radiogrammes de soudure, conforme à 1 ' invention ; - la figure 2 représente un diagramme fonctionnel montrant les principales étapes du procédé de 1 ' invention ;
- les figures 3A à 3E montrent l'évolution d'une image de radiogramme de soudure au cours des différentes étapes du traitement permettant de déterminer les défauts de soudure.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
La figure 1 représente schématiquement le système de traitement de radiogrammes de soudure permettant de détecter automatiquement les défauts de soudure . Ce système comporte un porte-film 2 à l'intérieur duquel est positionné le film 1, appelé aussi "radiogramme", ou "film radiographique". Ce porte-film 2 peut être, par exemple, un ensemble constitué de deux plaques de verre montées sur une monture métallique et entre lesquelles est positionné le radiogramme de soudure à examiner. Le porte-film a pour rôle de maintenir le film à distance constante du capteur et aussi de le mouvoir. C'est pourquoi, ce porte-film 2 est fixé sur un ensemble de déplacement, 3a, 3b. Cet ensemble de déplacement comporte une première table de déplacement 3a qui permet de déplacer le radiogramme 1 verticalement et une table de déplacement 3b qui permet de déplacer le radiogramme 1 horizontalement. De plus, le porte-film comporte des symboles d'orientation et d'étalonnage qui permettent un recalage automatique du film et un calcul du grandissement optique du système. Le radiogramme défile pas par pas, c'est-à-dire partie par partie, devant un capteur CCD 5. Ce capteur CCD 5 est un capteur à temps d'exposition variable, c'est-à-dire qu'il permet un temps de pose pouvant aller au-delà de la minute, réduisant ainsi la luminosité nécessaire à l'observation du radiogramme. Le champ du capteur CCD est insuffisant pour numériser en une seule fois tout le film radiographique ; c'est pourquoi le film est positionné dans un porte-film qui peut être déplacé dans le plan perpendiculaire à l'axe optique du capteur, grâce aux tables de déplacement micrométrique 3a et 3b. Le déplacement du film s'effectue partie par partie devant le capteur 5 qui effectue une prise de vue de chaque partie du radiogramme. Toutes les images des différentes parties du radiogramme sont ensuite positionnées côte à côte pour réaliser une image numérique totale du radiogramme. Pour effectuer les prises de vue du radiogramme, on éclaire tour à tour chaque partie du radiogramme au moyen d'une source lumineuse placée sur le même axe optique que le capteur CCD et le porte-film. Cette source lumineuse est une sphère d'intégration 4. Cette sphère d'intégration est réalisée à partir d'une sphère principale 4a et d'une sphère auxiliaire 4b. Chacune de ces sphères est creuse et revêtue sur sa paroi intérieure d'un revêtement mat et spectralement neutre, apte à diffuser la lumière. La sphère auxiliaire 4b contient une lampe incandescente 4e alimentée classiquement par une alimentation électrique 4f. Cette sphère auxiliaire 4b est accollée à la sphère principale 4a par l'intermédiaire d'une fenêtre dépolie 4c. Ainsi, la lumière émise par cette lampe incandescente est homogénéisée une première fois par le revêtement intérieur de la sphère auxiliaire 4b. Cette lumière est transmise à la sphère principale 4a par le dépoli 4c où elle est homogénéisée une seconde fois par le revêtement intérieur de cette sphère principale. Cette lumière homogène est ensuite émise vers l'extérieur de la sphère d'intégration 4 par l'ouverture 4d, éclairant ainsi la partie du film radiographique 1 se trouvant en face du capteur 5. Plus précisément, l'ouverture 4d est placée à 90° de la fenêtre dépolie. Le diamètre de cette ouverture 4d est choisi de façon à ce que le champ du capteur CCD puisse être éclairé en totalité. Ainsi, au moment de la prise de vue par le capteur CCD, toute la partie du film radiographique photographiée à cet instant est éclairée par une même lumière homogène. L'image totale reconstruite à partir des différentes prises de vue sera donc homogène. Il faut, toutefois, compenser 1 ' inhomogénéité de l'ensemble capteur/source de lumière, au début des prises de vue ; pour cela on effectue une toute première prise de vue, à vide, c'est-à-dire qu'on effectue une prise de vue d'un plan neutre constituant un fond moyen, qu'on utilise comme référence pour régler l'homogénéité de l'ensemble capteur/source de lumière.
L' ensemble capteur-CCD/sphère-d' intégration /porte-film (appelé "banc d'acquisition") assure une diminution très nette de la durée de numérisation d'un film radiographique par rapport aux techniques antérieures.
L'ensemble du banc d'acquisition est commandé par une station de travail informatique 6 dans laquelle est insérée une carte d'acquisition 7, une unité de commandes 8 et une ou plusieurs cartes multiprocesseurs 9. La carte d'acquisition 7 assure l'acquisition des images prises par le capteur CCD 5. La (ou les) carte (s) multiprocesseurs assure (nt) le traitement des images prises par le capteur CCD. L'unité de commande assure le contrôle des tables de déplacement micrométrique 3a et 3b.
Les données acquises par la carte d'acquisition sont transmises au fur et à mesure à la carte multiprocesseurs 9. Les processeurs de cette carte 9 (au nombre de 1 à 8) sont organisés selon une architecture appelée "ferme de processeurs" (appelée en termes anglo-saxons "processor farming") qui est une architecture du type "processeur maître/processeurs esclaves". En d'autres termes, cette architecture est une architecture parallèle dans laquelle plusieurs processeurs identiques (processeurs esclaves) font une tache identique, sous le contrôle d'un processeur maître. Une telle architecture permet de scinder le traitement de l'image globale du radiogramme en plusieurs traitements séparés et simultanés dont les résultats sont fusionnés dans une ultime étape. La scission peut porter, par exemple, sur la répartition, entre les processeurs esclaves, des données ou bien des taches, et, en particulier, elle peut porter sur la séparation en plusieurs images de l'image globale du radiogramme.
Sur la figure 2, on a représenté un diagramme fonctionnel du procédé selon l'invention. Ce procédé consiste, tout d'abord, à faire défiler le radiogramme partie par partie devant le capteur CCD
(bloc 11) . Le film radiographique défile de façon non continue, prise de vue par prise de vue, devant le capteur CCD. Le capteur CCD effectue alors une prise de vue (bloc 12) réalisant ainsi une image qui servira à construire l'image globale du radiogramme. Cette image est transmise à la ferme de processeurs pour être traitée (bloc 13) .
Après chaque prise de vue, le film défile à nouveau d'un pas et ce jusqu'à ce que tout le film ait défilé devant le capteur CCD. La vérification du défilement de la totalité du film est représentée par le bloc 14 sur la figure 2. Si le film n'a pas défilé entièrement, le procédé reprend au bloc 11 pour faire une nouvelle prise de vue. Au contraire, si tout le radiogramme a défilé devant le capteur, on effectue, dans le bloc 15, la fusion de toutes les images réalisées par le capteur CCD et traitées par la ferme de processeurs. Ces images sont traitées parallèlement par des processeurs organisés selon l'architecture de type "processor farming", afin de déterminer les défauts de soudure sur le radiogramme.
Le traitement de ces images va maintenant être décrit en relation avec les figures 3A et 3E. Chacune de ces figures 3A à 3E montre une étape de traitement d'une image de défauts de soudure. La figure 3A est en fait l'image originale obtenue par le capteur CCD lors de la prise de vue d'une des parties du radiogramme. L'image sur la figure 3A est inhomogène du point de vue des gris ; et il apparaît dessus quelques taches qui représentent des défauts de soudure. Cette inhomogénéité est due, d'une part, à la géométrie de la pièce radiographiée et, d'autre part, à l'asymétrie de la source de rayons X. Elle ne doit pas être confondue avec 1 ' inhomogénéité éventuelle de l'ensemble capteur/source lumineuse. La première étape du traitement de cette image consiste à éliminer le fond du radiogramme qui est très fortement inhomogène. Cette étape d'élimination du fond du radiogramme consiste, tout d'abord, à calculer une image représentant le fond du radiogramme, c'est-à-dire le radiogramme sans défaut. Pour cela, l'image réelle est approximee par des fonctions mathématiques telles que les fonctions spline qui sont décrites, par exemple, dans le document "Analyse Numérique", chapitre VIII, sous la direction de S. BARANGER, Collection Enseignement des Sciences, HERMANN, 1991, ou dans le document "Approximation et optimisation" de Pierre- ean LAURENT, Chapitre 4, Edition HERMANN. L'élimination du fond de radiogramme consiste ensuite à soustraire l'image ainsi approximee
(c'est-à-dire l'image du radiogramme sans défaut) à l'image originale pour obtenir une image redressée, montrée sur la figure 3B.
Le procédé de traitement de ces images consiste ensuite en une étape de recherche des contours et d'élimination du bruit de numérisation résiduelle. Comme on peut le voir sur les figures 3A et 3B, les défauts apparaissent comme des taches sombres sur un fond plus clair. Ces taches sont des zones dont on cherche à définir les frontières, c'est-à-dire les contours. Pour cela, on utilise, par exemple, un filtre de traitement du signal connu sous le nom de filtre de Canny-Dériche généralisé, décrit dans le document "Amélioration du filtre de Canny Dériche pour la détection des contours sous forme de rampe" de E. BOURENNANE, M. PAINDAVOINE, F. TRUCHETET, Traitement du signal, volume 10, n° 4, 1993. La fonction de ce filtre de Canny Dériche est de faire apparaître sous la forme d'une ligne blanche les contours des taches, c'est-à-dire des défauts. La figure 3C montre les contours des taches obtenus par ce procédé.
Le procédé de traitement des images de l'invention consiste ensuite à extraire le contour des défauts par une méthode de ligne de partage des eaux, contrainte par des marqueurs issus d'une analyse de l'histogramme de l'image. Autrement dit, cette méthode de ligne de partage des eaux permet d'amener à une épaisseur unitaire les contours obtenus par un filtre de Canny Dériche. Cette méthode consiste à assimiler les contours fournis par le filtre de Canny Dériche à des lignes de crêtes d'un relief dont les creux seraient soit le défaut, soit le fond du radiogramme original. Les techniques de morphologie mathématiques permettent d'isoler ces lignes de crêtes. De telles techniques sont décrites, par exemple, dans le document "Morphologie mathématique" de M. SCHMITT et J. MATTIOLI, aux Editions MASSON, Paris, 1993, ou dans le document "Algorithmes morphologiques à base de file d'attente et de lacets - Extension aux graphes" de L. VINCENT, thèse présentée à l'Ecole Normale Supérieure des Mines de Paris en 1990. Toutefois, il reste toujours beaucoup trop de ces lignes de crêtes. On en élimine en marquant préalablement certains creux, grâce à une analyse approfondie des histogrammes des diverses zones de l'image. Cela permet de ne conserver que les contours les plus élevés entre deux zones marquées. L'image obtenue après cette étape d'extraction des contours est représentée sur la figure 3D.
La dernière étape du traitement d'image du procédé de l'invention consiste à quantifier précisément les défauts en caractérisant leurs formes. Autrement dit, il consiste à comptabiliser la surface et le périmètre des défauts, ainsi que leur distance par rapport aux bords de l'image. Cette mise en évidence des défauts de soudure est représentée sur l'image de la figure 3E.
Cette dernière image (figure 3E) montre donc des taches sombres entourées de lignes blanches qui sont la représentation des défauts à peine devinés sur la figure 3A.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de radiogrammes de soudure .pour la détection de défauts de soudure, caractérisé en ce qu'il consiste : à faire défiler (11) un radiogramme, partie par partie, devant des moyens de prise d'images ;
- à éclairer (12) de façon homogène la partie du radiogramme située en face des moyens de prise d'images ;
- à effectuer une prise d'image (13) de la partie du radiogramme ainsi éclairée ;
- à répéter (14) les étapes précédentes jusqu'à ce que toutes les parties du radiogramme aient défilé ;
- à traiter parallèlement (15) les images des différentes parties du radiogramme afin de déterminer les défauts de soudure.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement de chaque image du radiogramme de soudure consiste :
- à éliminer le fond de l'image par une reconstruction approximee du fond ; , - à rechercher, sur l'image, les contours des éventuels défauts de soudure ;
- à extraire les contours des défauts ; et
- à quantifier les défauts en caractérisant leurs formes.
3. Dispositif de traitement de radiogrammes de soudures mettant en oeuvre le procédé selon les revendications 1 ou 2, comportant : - des moyens d'éclairage (4) du radiogramme
(1) ;
- des moyens de prise d'images numériques (5) du radiogramme ; et - des moyens de traitement (6) de ces images numériques, caractérisé en ce que :
- les moyens d'éclairage consistent en une sphère d'intégration (4a-4e) fixe, qui éclaire de façon homogène le radiogramme selon un axe optique ;
- les moyens de prise d'images consistent en un capteur CCD à temps d'intégration variable, positionné de manière fixe, face au radiogramme sur l'axe optique de la sphère d'intégration ; - le radiogramme est positionné sur un porte-film (2) apte à maintenir le radiogramme à distance constante entre le capteur CCD et la sphère d' intégration.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une table de déplacement (3a-3b) sur laquelle est fixé le porte-film et qui assure le défilement du radiogramme devant le capteur CCD.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de traitements d'images comportent :
- une unité de commande (8) de la table de déplacement ;
- une unité d'acquisition (7) des images prises par le capteur CCD ; une pluralité de processeurs de traitement (9) organisés selon une architecture de type "processeur maître/processeurs esclaves" pour assurer le traitement simultané de plusieurs images du radiogramme de soudure, puis une fusion des résultats obtenus pour chaque traitement d'image.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111426685A (zh) * 2020-03-20 2020-07-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池激光焊接的检测方法
CN115193741A (zh) * 2022-08-22 2022-10-18 中国特种设备检测研究院 射线底片自动分拣系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947323A (en) * 1986-05-22 1990-08-07 University Of Tennessee Research Corporation Method and apparatus for measuring small spatial dimensions of an object
EP0437280A2 (fr) * 1990-01-12 1991-07-17 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Procédé de traitement de données d'images radiographiques pour détecter un défaut de soudure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2330230A1 (fr) * 1975-10-28 1977-05-27 Gascuel Jean Paul Dispositif capteur pour l'analyse des images radiologiques, de satellites ou analogues
DD224670A1 (de) * 1984-03-27 1985-07-10 Zentralinstitut Schweiss Verfahren zum auswerten von roentgenfilmaufnahmen, vorzugsweise von schweissnaehten
EP0436473A1 (fr) * 1990-01-05 1991-07-10 T.E.M.E.Ch. S.R.L. Machine pour la lecture et la détermination du degré d'opacité ou de transparence d'une radiographie
ATE125625T1 (de) * 1990-01-16 1995-08-15 Res Dev Foundation Videodensitometer.
US5548120A (en) * 1994-11-14 1996-08-20 Eastman Kodak Company Linear integrating cavity light source for infra-red illumination of sensitized media

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947323A (en) * 1986-05-22 1990-08-07 University Of Tennessee Research Corporation Method and apparatus for measuring small spatial dimensions of an object
EP0437280A2 (fr) * 1990-01-12 1991-07-17 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Procédé de traitement de données d'images radiographiques pour détecter un défaut de soudure

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BARICHELLO ET AL: "TELEVISION SYSTEM FOR IMAGE ANALYSIS BY ISODENSITY LINES USING A MINICOMPUTER", JOURNAL OF PHYSICS E, vol. 9, 1976, pages 495 - 498, XP002053551 *
DAILLANT G ET AL: "AUTOMATIC DEFECTS DETECTION", PROCEEDINGS OF THE SPIE: VISION SYSTEMS: NEW IMAGE PROCESSING TECHNIQUES, BESANCON, FRANCE, 11-12 JUNE 1996, vol. 2785, pages 117 - 128, XP002076401 *
DAILLANT G ET AL: "RADIOGRAPHIES QUALITY CONTROL WITH IMAGE PROCESSING", 1997 INTERNATIONAL CONFERENCE ON QUALITY CONTROL BY ARTIFICIAL VISION, LE CREUSOT, FRANCE, 28-30 MAY 1997, CEPADUES-EDITIONS, pages 257 - 262, XP002076402 *
FREYER ET AL: "ELEKTRONISCHES GERÄTESYSTEM ZUR QUANTITATIVEN BILDANALYSE", RADIO FERNSEHEN ELEKTRONIK, vol. 29, no. 9, 1980, pages 551 - 555, XP002053552 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111426685A (zh) * 2020-03-20 2020-07-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池激光焊接的检测方法
CN111426685B (zh) * 2020-03-20 2022-04-12 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂电池激光焊接的检测方法
CN115193741A (zh) * 2022-08-22 2022-10-18 中国特种设备检测研究院 射线底片自动分拣系统
CN115193741B (zh) * 2022-08-22 2024-02-20 中国特种设备检测研究院 射线底片自动分拣系统

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