WO2003005006A1 - Procede de numerisation d'une surface defilant a haute vitesse - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de numérisation de la surface d'un matériau (16) défilant à une vitesse variable v au regard d'une caméra (10) linéaire comportant une rangée de capteurs (22). Il comprend les étapes suivantes : on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) égales à a, durant un temps d'intégration déterminé t1, lorsque la vitesse de défilement v dudit matériau (16) est inférieur ou égale au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé t1; et, on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) égales à k.a, durant un temps d'intégration variable, tx égal au produit de k.a et de l'inverse de la vitesse v, et on augmente le gain de ladite caméra (10) linéaire proportionnellement à la vitesse de défilement v.

Description

Procédé de numérisation d'une surface défilant à haute vitesse

La présente invention concerne un procédé de numérisation de la surface d'un matériau défilant à une vitesse variable au regard des moyens de numérisation.

Un domaine d'application envisagé est notamment celui des systèmes de détection de défauts des surfaces imprimées en bandes.

Des moyens de numérisation connus se composent d'une caméra linéaire comportant une rangée de capteurs contigus et alignés sensiblement perpendiculairement à la direction de défilement dudit matériau. Un système optique est généralement disposé entre les capteurs et la surface à numériser, de sorte que chaque capteur de longueur dans le sens de défilement dudit matériau est susceptible de former un pixel de longueur a, généralement supérieur à \. Chaque pixel est formé par l'intégration de la lumière émise par la zone correspondant à la projection, à travers le système optique, des capteurs sur ledit matériau. Des procédés de numérisation, bien connus, permettent d'obtenir une résolution constante dans le sens de défilement du matériau, c'est-à- dire un nombre de points par unité de surface identique, malgré les variations de vitesse du matériau au cours du procédé. Pour ce faire, on intègre la lumière émise par le matériau à contrôler durant une période correspondant au défilement d'une même longueur de matériau. Ainsi, toute la surface est contrôlée puisque pour chaque défilement de ladite longueur on intègre la lumière selon une ligne durant le temps de défilement de cette longueur.

Cependant, lorsque la vitesse varie d'une vitesse élevée à une vitesse faible, le temps d'exposition varie également et provoque de grande variation de sensibilité et à l'extrême la saturation des capteurs lorsque la vitesse de défilement du matériau tend vers les vitesses faibles puisque le temps d'intégration pour une ligne devient très grand. Ainsi, on utilise généralement un iris mécanique que l'on dispose entre les capteurs et le matériau à contrôler dont l'ouverture est modulée entre une position d'ouverture maximale à haute vitesse de défilement et une ouverture minimale à basse vitesse.

Un premier objet de la présente invention est de proposer un procédé de numérisation permettant de fournir une image numérique de la surface du matériau avec au moins une sensibilité constante lorsque la vitesse y de défilement du matériau varie sans avoir à utiliser d'iris mécanique dont le calibrage avec les moyens d'intégration est relativement délicat, notamment à cause de phénomènes d'hystérésis.

Ce but est atteint grâce à un procédé de numérisation de la surface d'un matériau selon lequel : on intègre la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égales à a, durant un temps d'intégration déterminé tl, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est inférieur ou égale au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé tl, de façon à obtenir des premiers pixels avec une sensibilité constante pour toute les vitesses de défilement y dont la valeur est comprise entre 0 et le produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il; et, on intègre la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égale à k.a, k entier déterminé supérieur à 1 , durant un temps d'intégration variable, tx égal au produit de k.a et de l'inverse de la vitesse y, et on augmente le gain de ladite caméra linéaire proportionnellement à la vitesse de défilement y, de façon à obtenir une sensibilité constante de ladite caméra linéaire, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est supérieure au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé l, par quoi on forme une image numérique de la surface dudit matériau avec une sensibilité sensiblement constante pour toute vitesse y inférieure ou supérieure au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé l. Ainsi, une caractéristique du procédé de numérisation réside dans le mode d'intégration de la lumière émise par le matériau selon que la vitesse de défilement est inférieure ou supérieure à un certain seuil égal au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il. Lorsque la vitesse est inférieure à ce seuil, le temps d'intégration est fixe et par définition il est inférieur au temps de défilement d'une portion de matériau correspondant à un pixel. De la sorte, le temps d'exposition des capteurs au regard du matériau est constant quelle que soit la vitesse de défilement comprise entre les vitesses faibles et la vitesse de seuil, et par conséquent la sensibilité l'est également.

Lorsque la vitesse de défilement du matériau est supérieure au seuil, on intègre la lumière émise par le matériau pendant un temps tx correspondant au temps pendant lequel le matériau défile au regard des capteurs, d'une longueur correspondant à k fois la longueur d'un pixel et on augmente le gain de la caméra linéaire pour compenser la diminution du temps d'exposition lorsque la vitesse augmente. De la sorte, la vitesse du matériau à contrôler peut être augmentée en conservant une sensibilité constante. Selon un mode particulier de mise en œuvre de l'invention, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est inférieur au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, on forme, en outre, des seconds pixels en faisant la somme des intégrations, toutes les k rangées de pixels, des k pixels dans le sens de défilement de façon à obtenir une résolution de ladite caméra linéaire identique pour toutes les vitesses de défilement y dudit matériau.

Ainsi, lorsque la vitesse de défilement est inférieure au seuil, on forme artificiellement des seconds pixels qui correspondent à la somme des k signaux intégrés pour chaque pixel de longueur a et pour la longueur de défilement k.a. De la sorte, on obtient des pixels correspondant à l'intégration de la lumière émise par le matériau pour des longueurs de défilement égales à k.a, que la vitesse de défilement soit inférieure ou supérieure audit seuil.

De façon particulièrement avantageuse, on mesure le défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire de façon à fournir, un premier signal de commande lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau est inférieur ou égale au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, et un second signal de commande lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau est supérieure au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé t .. Ainsi, le premier signal de commande ordonne l'intégration, pendant le temps il déterminé, de la lumière émise par le matériau pour un défilement correspondant à un pixel et le second signal ordonne l'intégration pour un défilement correspondant à k fois un pixel et durant un temps bç correspondant au temps de défilement de k fois ce pixel.

Selon un autre mode particulier de mise en œuvre de l'invention, on intègre la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égales à 0,1 mm, durant un temps d'intégration déterminé ϋ compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est comprise entre 0 et 5 m/s. Comme on l'expliquera plus en détails dans la suite de la description, le temps d'intégration minimal est déterminé par la fréquence à laquelle la caméra peut enregistrer les signaux provenant du matériau. Bien évidemment, plus cette fréquence est élevée et plus le matériau à contrôler peut être entraîné rapidement au regard de la caméra linéaire.

Préférentiellement, on intègre la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égale à 0,2 mm, k étant égal à 2, durant un temps d'intégration variable, tx compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est comprise entre 5 et 10 m/s. Un second objet de la présente invention est de proposer une installation de numérisation de la surface d'un matériau comprenant : des moyens pour mesurer la longueur de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire, susceptibles de fournir la vitesse y de défilement dudit matériau ; des premiers moyens pour intégrer la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égales à a, durant un temps d'intégration déterminé il de façon à obtenir des premiers pixels avec une sensibilité constante ; des seconds moyens pour intégrer la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égale à k.a, k entier déterminé supérieur à 1 , durant un temps d'intégration variable bç, égal au produit de k.a et de l'inverse de la vitesse y ; des moyens pour augmenter le gain de ladite caméra linéaire proportionnellement à la vitesse de défilement y dudit matériau ; des moyens de comparaison susceptibles de comparer la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire par rapport au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé ϋ ; et on intègre la lumière émise par ledit matériau, avec lesdits premiers moyens lorsque la vitesse y est inférieure ou égale au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il , et avec lesdits seconds moyens dans le cas contraire, le gain étant augmenté proportionnellement à la vitesse y de façon à obtenir une sensibilité constante de ladite caméra linéaire.

Ainsi, ladite installation conforme à l'invention, comprend des moyens pour mesurer la longueur de défilement du matériau et sa vitesse de façon à pouvoir, non seulement intégrer la lumière émise par ce dernier soit avec lesdits premiers moyens lorsque la vitesse de défilement est inférieure audit seuil de vitesse, soit avec lesdits seconds moyens dans le cas contraire, mais aussi à déclencher le départ d'une nouvelle intégration tous les a ou tous les k.a défilement dudit matériau.

Avantageusement, l'installation de numérisation comprend en outre, des moyens pour former des seconds pixels en faisant la somme des intégrations, toutes les k rangées de pixels, des k pixels dans le sens de défilement, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est inférieur au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, de façon à obtenir une résolution de ladite caméra linéaire identique pour toutes les vitesses de défilement y dudit matériau. Les moyens pour former lesdits seconds pixels sont essentiellement des moyens informatiques et plus particulièrement des programmes d'ordinateur susceptibles d'additionner les intégrations de k pixels et de fournir un seul second pixel correspondant à la somme des intégrations.

Avantageusement, les moyens pour mesurer la longueur de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire comprennent un système de lecture susceptible de fournir, un premier signal de commande aux moyens pour intégrer tous les a défilements dudit matériau lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire est inférieur au produit de la longueur a des pixels et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, e un second signal de commande tous les k.a défilement dudit matériau, dans le cas contraire. Ainsi, lesdits moyens pour mesurer la longueur de défilement dudit matériau, mécaniques ou optiques, fournissent un premier signal de commande pour mettre en œuvre lesdits premiers moyens pour intégrer la lumière lorsque la vitesse est inférieure audit seuil de vitesse et un second signal pour mettre en œuvre lesdits seconds moyens pour intégrer, lorsque la vitesse est supérieure audit seuil. De façon préférentielle, lesdits premiers moyens intègrent la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égales à 0,1 mm, durant un temps d'intégration déterminé compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes. Et avantageusement, lesdits seconds moyens, intègre la lumière émise par ledit matériau pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra linéaire égale à 0,2 mm, k étant égal à 2, durant un temps d'intégration variable, to compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique générale d'une installation de numérisation de la surface d'un matériau conforme à l'invention ;

- la Figure 2, est une vue schématique partielle d'une caméra linéaire représentée sur la Figure 1 , disposée au regard dudit matériau ; et, - la Figure 3 est une vue d'un organigramme destiné à être mis en œuvre par un programme d'ordinateur pour numériser la surface d'un matériau conformément à l'invention.

La Figure 1 illustre de façon schématique une installation de numérisation conforme à l'invention, comportant une caméra linéaire 10 commandée par un micro-ordinateur 12 et des moyens pour mesurer la longueur de défilement 14 d'un matériau 16 au regard duquel la caméra linéaire 10 est disposée.

Le micro-ordinateur 12 se compose d'une unité centrale 17 qui comporte un microprocesseur, une mémoire, un périphérique d'entrée, par exemple un disque dur et un bus auquel ils sont couplés.

Le matériau 16, généralement enroulé en bandes, est guidé par des cylindres 19, 20 de façon à défiler dans le sens de la flèche F au regard de la caméra 12 selon une position constante sensiblement perpendiculaire à son axe de symétrie A. Les moyens pour mesurer la longueur de défilement 14 se compose d'un codeur disposé à proximité du bord du matériau et est généralement constitué de moyens optiques ou de moyens mécaniques et dans ce cas il est disposé en appui sur le cylindre 19.

Lesdits moyens pour mesurer la longueur de défilement 14 comprennent une horloge interne permettant, avec la mesure du défilement de fournir la vitesse de défilement du matériau 16. Ainsi, ils sont susceptibles de fournir à l'unité centrale 17, des signaux représentatifs de la longueur de matériau 16 qui défile et de la vitesse à laquelle il défile.

On se référera à la Figure 2 pour décrire le procédé de numérisation de la surface du matériau 16 au regard de la caméra 10. On retrouve sur la Figure 2 une portion du matériau 16 défilant dans le sens de la flèche F et, de façon schématique, la caméra 10 sous la forme d'une pluralité de capteurs 22 contigus formant une rangée perpendiculaire à la direction de défilement du matériau 16. Chaque capteur, de longueur ] correspondant à la dimension dans le sens du défilement, est susceptible de capter la lumière provenant de la surface du matériau 16. Un système optique non représenté, permet de faire corresponde un pixel 24 de longueur a supérieur à i, à chaque capteur 22. De la sorte, une bande de matériau à contrôler est susceptible d'être balayée sur toute sa largeur par une rangée de capteurs moins large. Par exemple, la longueur i des capteurs est de 5 μm et la longueur a de chaque pixel correspondant est de 0,1 mm.

On comprend que la résolution de la caméra dans le sens de la largeur, la résolution étant le nombre de points, ou pixels par unité de surface, est déterminé par le nombre de pixels répartis sur la largeur du matériau et donc par le nombre de capteurs qui est déterminé pour une installation donnée. En revanche, dans le sens du défilement selon F, la résolution est déterminée par la fréquence d'acquisition des lignes et la vitesse de défilement du matériau. Lorsque le temps d'acquisition ou temps d'intégration minimal, qui correspond à la fréquence maximale, est ϋ, par exemple 0,02 millisecondes et que l'on souhaite une résolution équivalente sur la largeur et sur le sens du défilement, la vitesse maximale de défilement du matériau est limitée à a divisé par il soit par exemple 5 m/s. En supposant, bien évidement que les capteurs soient carrés. Cependant, pour augmenter le rendement du contrôle, on augmente la vitesse de défilement du matériau et on accepte une résolution moindre dans le sens du défilement en intégrant la lumière pour des longueurs de matériau correspondant à k fois, par exemple 2 fois, la longueur a d'un pixel par exemple pour des longueurs de 0,2 mm. Ainsi, la vitesse maximale de défilement du matériau est de 10 m/s, dans l'exemple présenté ci-dessus. On se référera également à la Figure 3, pour décrire le procédé conforme à l'invention. Ce dernier se compose essentiellement de deux parties qui sont mises en œuvre, l'une ou l'autre, selon les vitesses faibles de défilement dudit matériau ou les vitesses élevées de défilement, afin d'obtenir une image numérique du matériau qui défile au regard de la caméra avec une sensibilité et une résolution constante pour toutes les vitesses.

Ainsi, la première étape 30 consiste à déterminer les paramètres fondamentaux qui entre en jeu dans le procédé conforme à l'invention. La valeur du temps d'intégration déterminé il est généralement donnée par la caméra linéaire 10 et elle n'est pas une variable. En outre, il va de soi que l'on choisit une caméra présentant la fréquence d'acquisition la plus élevée possible pour contrôler le plus rapidement possible.

La valeur de la longueur a du pixel dans le sens du défilement est également déterminé par les moyens mis en œuvre dans l'installation et en particulier par la taille des capteurs, le système optique et la distance qui sépare la surface du matériau et la caméra linéaire.

En revanche, la valeur de k est susceptible d'être un paramètre d'entrée qui conditionne la vitesse maximale à laquelle on souhaite faire défiler le matériau au regard de la caméra et détermine la résolution que l'on souhaite obtenir, étant donné que plus cette vitesse maximale est élevée et moins la résolution est bonne. On prendra pour k une valeur égale à 2 dans le mode particulier de mise en œuvre que l'on va décrire. On choisira également, une valeur de ϋ égale à 0,02 millisecondes et une valeur de a égale à 0,1 mm. Conformément à l'invention, la deuxième étape 32 consiste à mesurer la vitesse y de défilement du matériau. Ainsi, en supposant que le matériau en bande, initialement au repos, soit actionné en translation au regard de la caméra pour être amené à une vitesse y inférieure à a/t1 , soit 5 m/s, le système de lecture des moyens pour mesurer 14 est susceptible de fournir un premier signal de commande. Lors de la troisième étape 34, des moyens de comparaison effectue un test de la valeur de la vitesse par rapport à la valeur a/t1 , et si elle est inférieure, les premiers moyens d'intégration sont mis en œuvre selon l'étape 36 et on intègre la lumière émise par ledit matériau durant 0,02 millisecondes pour chaque portion de o,1 mm. L'intégration consiste à transformer le nombre de photons reçu par les capteurs en une valeur représentative et à la stockée dans la mémoire de l'unité centrale 17 affectée de ses coordonnées par rapport à ladite surface du matériau. C'est ledit premier signal de commande qui commande le stockage de la valeur de l'intégration pour chaque portion de 0,1 mm défilée. Bien évidemment, les valeurs de tous les pixels correspondant à la largeur du matériau sont stockées simultanément avec leur position pour une rangée de pixels.

Selon ce mode de réalisation particulier, on a choisi k égale à 2, en conséquence, dans une étape 38, pour conserver une même résolution pour des vitesses supérieures à 5 m/s, on réalise la somme des intégrations correspondant à 2 rangées de pixels, pixel à pixel, de façon à former une seule rangée de seconds pixels. Ainsi, on obtient un pixel correspondant à une longueur de défilement de 0,2 mm du matériau à contrôler et présentant une valeur d'intégration égale à la somme des intégrations de deux pixels agrégés. Comme on l'expliquera plus en détails en référence à la deuxième partie du procédé, cette caractéristique, bien qu'elle a pour conséquence une diminution de la résolution, elle permet de conserver une même résolution lorsque la vitesse de défilement du matériau est supérieure à 5 m/s.

Cette étape 38 est réalisé par un programme spécifique contenu dans le disque dure de l'unité centrale 17. Bien évidemment, les seconds pixels sont également enregistrés avec leurs coordonnées.

On comprend que la somme des intégrations est effectuée seulement à chaque fois que deux rangées de pixels ont été enregistrées. En outre, chaque fois que le défilement du matériau de 0,1 mm est effectué et donc que l'intégration de la lumière durant 0,02 millisecondes est réalisée, on revient à la seconde étape 32 de façon mesurer à nouveau la vitesse de défilement du matériau. On comprend également que le temps d'intégration est constant et est égal à 0,02 milliseconde tant que la vitesse de défilement est inférieure à 5 m/s, de sorte que la sensibilité est constante lorsque la vitesse de défilement évolue aux vitesses faibles, entre 0 et 5 m/s.

Lorsque le test de la troisième étape 34 n'est pas vérifié et que donc, la vitesse de défilement du matériau selon ce mode particulier de réalisation est supérieure à 5 m/s, on adapte tout d'abord, conformément à une étape 40, le gain de la caméra à la vitesse de défilement. En effet, conformément à l'étape 42 qui suit, lorsque la vitesse de défilement est supérieure à 5 m/s, on intègre la lumière sur des portions de longueur de matériau égale à k.a soit 0,2 mm et non plus de 0,1 mm et durant le temps k.a/v de défilement de ces 0,2 mm au regard de la caméra linéaire, soit 0,0002/v s. En conséquence, la quantité de lumière intégrée par les capteurs diminue avec l'augmentation de la vitesse, induisant la diminution de la sensibilité. Pour compenser cette perte de sensibilité on augmente le gain proportionnellement à la vitesse.

Ainsi, on réalise une image numérique de la surface du matériau avec une même sensibilité quelle que soit la vitesse de défilement de celui-ci entre 0 et 10 m/s.

Lorsqu'une rangée de pixels a été intégrée selon l'étape 42, on revient à l'étape 32 de mesure de la vitesse pour intégrer une nouvelle ligne conformément à cette étape si la vitesse est toujours supérieure à 5 m/s et sans modifier le gain si elle n'a pas varié.

L'intégration étant réalisée sur une distance correspondant à 2 pixels lorsque la vitesse est supérieure à 5 m/s et lesdits seconds pixels élaborés selon l'étape 38 correspondant à une distance équivalente à 2 pixels, la résolution de la caméra est identique pour toutes les vitesses comprises entre 0 et 10 m/s. De la sorte, toute la surface d'un matériau est susceptible d'être contrôle par une caméra linéaire, à des vitesses supérieures à la vitesse limite imposée par la fréquence d'acquisition de la caméra, moyennant une moins bonne résolution, mais en conservant une sensibilité et une résolution constante sur toute la gamme de vitesse de défilement.

Selon un autre mode de mise en œuvre de l'invention, visant à augmenter encore la vitesse maximale de contrôle du matériau, on choisi k égal à 3. Ainsi, lorsque la vitesse de défilement est inférieure à 5 m/s on intègre comme précédemment pour des longueurs de défilement égale à 0,1 mm durant 0,02 millisecondes, mais on fait la somme des intégrations correspondant à trois rangées de pixels. Et lorsque la vitesse de défilement est supérieure à 5 m/s jusqu'à 15 m/s, on intègre pour des longueurs de matériau, dans le sens du défilement, égales à 0,3 mm durant un temps variable en fonction de la vitesse, égal à 0,0003/v s et on augmente le gain proportionnellement.

Bien évidemment, cette configuration suppose que l'on accepte une perte de la résolution de la caméra linéaire.

Selon encore un autre mode de mise en œuvre de l'invention, dans lequel on recherche une résolution plus importante de la caméra linéaire et dans l'hypothèse où la fréquence d'acquisition des capteurs ne peut être augmentée, on diminue la taille des pixels en modifiant le système optique interposé entre le matériau et les capteurs et on effectue le contrôle selon un procédé analogue à celui de la présente invention. Bien entendu, dans ce cas on accepte que la vitesse supérieure limite de contrôle de la surface du matériau soit abaissée.

Par exemple, on forme des pixels non plus d'une taille de 0,1 mm de côté mais seulement de 0,05 mm. En conséquence, on obtient un plus grand nombre de points par unité de surface et donc une plus grande résolution de l'image numérique de la surface du matériau. On choisit également k égal à 2 et le temps d'acquisition t1 égal à 0,02 millisecondes. De la sorte, on intègre pour des longueurs de matériau égales à 0,05 mm durant 0,02 millisecondes lorsque la vitesse de défilement est inférieure à 2,5 m/s et on effectue la somme des intégrations correspondant à 2 rangées de pixels. Puis, on intègre pour des longueurs de défilement égales à 0,1 mm durant 0,1/v millisecondes, lorsque la vitesse de défilement du matériau est comprise entre 2,5 et 5 m/s. Ainsi, la sensibilité et la résolution de la caméra sont conservées pour toutes les vitesses comprises entre 0 et 5 m/s.

Ces exemples ne sont pas limitatifs et on peut adapter les paramètres k et a en fonction du type de contrôle que l'on souhaite effectuer, étant donné que plus on souhaite contrôler rapidement la surface du matériau et moins la résolution est bonne. Le paramètre il du temps d'acquisition de la caméra est quant à lui donné pour un matériel et il est généralement fixé par les limites technologiques du moment ou par les coûts limites de l'installation.

Les applications envisagées du procédé conforme à l'invention sont notamment, le contrôle des bandes imprimées pour la confection des journaux ou des livres où la détection des défauts doit être sensible. Mais d'autres industries, dans lesquelles la détection des défauts des matériaux en bande est réalisée visuellement, par exemple les textiles, sont susceptibles d'utiliser une installation conforme à la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de numérisation de la surface d'un matériau (16) défilant à une vitesse variable y au regard d'une caméra linéaire (12) comportant une rangée de capteurs (22) contigus et alignés sensiblement perpendiculairement à la direction F de défilement dudit matériau, lesdits capteurs (22) présentant, une largeur dans le sens de l'alignement, et une longueur I dans le sens de défilement dudit matériau (16) à laquelle correspond une longueur a de pixels (24) formés par l'intégration de la lumière émise par la zone correspondant à la projection des capteurs (22) sur ledit matériau (16), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire égales à a, durant un temps d'intégration déterminé il, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est inférieur ou égale au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, de façon à obtenir des premiers pixels (24) avec une sensibilité constante pour toute les vitesses de défilement y dont la valeur est comprise entre 0 et le produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il; et,

- on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire égale à k.a, k entier déterminé supérieur à 1 , durant un temps d'intégration variable, tx égal au produit de k.a et de l'inverse de la vitesse y, et on augmente le gain de ladite caméra (10) linéaire proportionnellement à la vitesse de défilement y, de façon à obtenir une sensibilité constante de ladite caméra (10) linéaire, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est supérieure au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, par quoi on forme une image numérique de la surface dudit matériau (16) avec une sensibilité sensiblement constante pour toute vitesse yjnférieure ou supérieure au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il.

2. Procédé de numérisation de la surface d'un matériau selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'en outre, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est inférieur au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, on forme des seconds pixels (24) en faisant la somme des intégrations, toutes les k rangées de pixels (24), des k pixels (24) dans le sens de défilement de façon à obtenir une résolution de ladite caméra (10) linéaire identique pour toutes les vitesses de défilement y dudit matériau (16).

3. Procédé de numérisation de la surface d'un matériau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on mesure le défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire de façon à fournir, un premier signal de commande lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) est inférieur ou égale au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, et un second signal de commande lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) est supérieure au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé t/

4. Procédé de numérisation de la surface d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire égales à 0,1 mm, durant un temps d'intégration déterminé t . compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est comprise entre 0 et 5 m/s.

5. Procédé de numérisation de la surface d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra (10) linéaire égale à 0,2 mm, k étant égal à 2, durant un temps d'intégration variable, tx compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est comprise entre 5 et 10 m/s.

6. Installation de numérisation de la surface d'un matériau (16) défilant à une vitesse variable y au regard d'une caméra (10) linéaire comportant une rangée de capteurs (22) contigus et alignés sensiblement perpendiculairement à la direction de défilement dudit matériau (16), lesdits capteurs (22) présentant, une largeur dans le sens de l'alignement, et une longueur i dans le sens de défilement dudit matériau (16) à laquelle correspond une longueur a de pixels (24) formés par l'intégration de la lumière émise par la zone correspondant à la projection des capteurs (22) sur ledit matériau (16), caractérisée en ce qu'elle comprend :

- des moyens pour mesurer la longueur de défilement (14) dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire, susceptibles de fournir la vitesse y de défilement dudit matériau (16) ;

- des premiers moyens pour intégrer la lumière émise par ledit matériau, pour des longueurs de défilement dudit matériau au regard de ladite caméra (10) linéaire égales à a, durant un temps d'intégration déterminé ϋ de façon à obtenir des premiers pixels (24) avec une sensibilité constante ;

- des seconds moyens pour intégrer la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire égale à k.a, k entier déterminé supérieur à 1 , durant un temps d'intégration variable tx, égal au produit de k.a et de l'inverse de la vitesse y ;

- des moyens pour augmenter le gain de ladite caméra (10) linéaire proportionnellement à la vitesse de défilement y dudit matériau - des moyens de comparaison susceptibles de comparer la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire par rapport au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé ϋ ; et en ce qu'on intègre la lumière émise par ledit matériau (16), avec lesdits premiers moyens lorsque la vitesse y est inférieure ou égale au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, et avec lesdits seconds moyens dans le cas contraire, le gain étant augmenté proportionnellement à la vitesse y de façon à obtenir une sensibilité constante de ladite caméra (10) linéaire.

7. Installation de numérisation de la surface d'un matériau, selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, des moyens pour former des seconds pixels en faisant la somme des intégrations, toutes les k rangées de pixels, des k pixels dans le sens de défilement, lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est inférieur au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé ϋ, de façon à obtenir une résolution de ladite caméra (10) linéaire identique pour toutes les vitesses de défilement y dudit matériau (16).

8. Installation de numérisation de la surface d'un matériau, selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdits moyens pour mesurer la longueur de défilement (14) dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire comprennent un système de lecture susceptible de fournir, un premier signal de commande aux moyens pour intégrer tous les a défilement dudit matériau (16) lorsque la vitesse de défilement y dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire est inférieur au produit de la longueur a des pixels (24) et de l'inverse dudit temps d'intégration déterminé il, et un second signal de commande tous les k.a défilement dudit matériau (16), dans le cas contraire.

9. Installation de numérisation de la surface d'un matériau, selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que lesdits premiers moyens intègrent la lumière émise par ledit matériau (16), pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire égales à 0,1 mm, durant un temps d'intégration déterminé compris entre

0,001 et 0,1 millisecondes.

10. Installation de numérisation de la surface d'un matériau, selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que lesdits seconds moyens, intègre la lumière émise par ledit matériau (16) pour des longueurs de défilement dudit matériau (16) au regard de ladite caméra (10) linéaire égale à 0,2 mm, k étant égal à 2, durant un temps d'intégration variable, tx compris entre 0,001 et 0,1 millisecondes.