WO2018002493A1 - Mire d'etalonnage pour installation de prises de vues - Google Patents

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    • G06T2207/30141—Printed circuit board [PCB]

Definitions

  • the present description relates generally to photographic installations and, more particularly, to optical inspection installations, for example electronic cards.
  • the present description relates to a calibration chart for such a camera installation.
  • An optical inspection facility and more generally shooting can provide first data and second data of different natures during the inspection of the same scene.
  • the optical inspection facility can provide a three-dimensional image of the scene and a two-dimensional color-level image of the scene.
  • the optical inspection facility may provide a first three-dimensional image of the scene using cameras and a second three-dimensional image of the scene using a laser scanner.
  • first and second data may be desirable to be able to combine first and second data of different natures relating to the same scene. It must then be possible to match the first data and the second data.
  • a calibration chart also called a calibration chart.
  • This pattern includes items that are easily unambiguously detectable when the pattern is inspected to provide the first and second data. Such elements are called invariant elements. The invariant elements detected in the first data are then matched with the invariant elements detected in the second data.
  • an object of an embodiment is to overcome at least in part the disadvantages of calibration standards for installation of pictures described above.
  • An object of an embodiment is to provide a calibration pattern suitable for photographic installations, including optical inspection facilities.
  • Another object of an embodiment is a calibration pattern comprising elements unambiguously detectable by different image acquisition systems.
  • Another object of an embodiment is a calibration pattern that can be made at a reduced cost.
  • an embodiment provides a calibration pattern of an optical system, formed of a plate having through holes.
  • the plate comprises first and second opposite faces, each hole passing through the plate from the first face to the second face.
  • the cross-section of at least one of the holes increases from the first face to the second face.
  • At least one of the holes is a frustoconical hole.
  • At least one of the holes comprises a first cylindrical portion extending through a second cylindrical portion, the diameter of the first cylindrical portion being smaller than the diameter of the second cylindrical portion.
  • the pattern is applied to a calibration of an optical card inspection facility.
  • One embodiment also provides an optical system comprising a first two-dimensional or three-dimensional image acquisition system and a second image acquisition system and a calibration target as defined above.
  • An embodiment also provides a method for calibrating the optical system, using a pattern as defined above, comprising the following steps:
  • each first registration point being associated with the representation of one of the holes of the test pattern on the first image
  • each second registration point being associated with the representation of one of the holes of the test pattern on the second image
  • the method comprises determining a transform function adapted to match each point of the first image a point of the second image.
  • the first face of the pattern is oriented towards the first image acquisition system and the second image acquisition system.
  • the first image acquisition system is adapted to detect a first signal, the holes of the pattern appearing on the first image by a lack of detection of the first signal by the first acquisition system of images and the second image acquisition system is adapted to detect a second signal, the holes of the pattern appearing on the second image by a lack of detection of the second signal by the second image acquisition system.
  • FIG. 1 represents, partially and schematically, an embodiment of an optical circuit inspection installation of electronic circuits
  • Figure 2 is a schematic top view of an embodiment of a calibration pattern
  • Figures 3 to 5 are sectional views of embodiments of a hole in the pattern of Figure 2;
  • Fig. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of a method for matching data of different natures provided by the optical inspection facility of Fig. 1;
  • FIG. 7 represents an exemplary image of a pattern taken by a camera. detailed description
  • a three-dimensional image of an object is a cloud of points, for example several million points, of at least a portion of the outer surface of the object in which each point of the surface is identified by its coordinates determined with respect to a three-dimensional space mark.
  • a two-dimensional image, or 2D image is a digital image acquired by a camera and corresponding to a matrix of pixels.
  • FIG. 1 represents, partially and schematically, an embodiment of an optical inspection installation 10, for example for electronic circuit boards.
  • Each electronic circuit Card is placed on a conveyor 12, for example a flat conveyor.
  • the conveyor 12 is able to move the card circuit in a direction X, for example a horizontal direction to bring it into a region of the optical inspection facility, called the scene S, in which images of the circuit card can be acquired.
  • the conveyor 12 may comprise a set of belts and rollers driven by a rotating electric motor.
  • the conveyor 12 may comprise a linear motor moving a carriage on which rests the electronic circuit Card.
  • the circuit Card corresponds, for example, to a rectangular card having a length and a width ranging from 50 mm to 550 mm.
  • the direction of movement Card circuit may be a horizontal direction perpendicular to the X direction shown in FIG.
  • the installation 10 comprises at least first and second different observation sensors of the card Card present in the scene S and determines, from the signals supplied by the first and second sensors, first and second data of different natures used for the inspection of the card card present in the scene S.
  • the first sensor is a camera and the second sensor is a laser scanner.
  • the first data may correspond to a three-dimensional image or a two-dimensional image determined from the signals provided by the first sensor and the second data may correspond to a three-dimensional image or to a two-dimensional image determined from the signals provided by the second sensor.
  • the system 10 comprises a first image acquisition system 15 of the card circuit.
  • the first image acquisition system 15 comprises an image projection device P comprising at least one projector, a single projector P being represented in FIG. 1.
  • the projectors P can be substantially aligned in a direction perpendicular to the direction X.
  • the first acquisition system 15 further comprises an image acquisition device C comprising at least one digital camera, a single camera C being shown in FIG. 1.
  • the cameras C may be substantially aligned, for example by groups of cameras, preferably in a direction perpendicular to the direction X and / or be arranged on either side of the projector or projectors
  • each camera C may comprise a matrix of photodetectors distributed in rows and columns.
  • Each photodetector is adapted to provide a detection signal representative of the amount of light it has received during an exposure time.
  • the projector P and the camera C are connected to a processing module 16 and the first acquisition system 15 is controlled by the processing module 16.
  • the processing module 16 is adapted to provide a three-dimensional image or a two-dimensional image of the card Card present in the scene S from the two-dimensional images provided by the camera C while images are projected on the circuit Card by the projector P.
  • the first acquisition system 15 does not include a projector and comprises at least one camera, for example a telecentric camera, disposed directly above the scene S, for example in place of the projector P in FIG. 1, and connected to the processing module 16.
  • a camera for example a telecentric camera
  • the processing module 16 may comprise a computer or a microcontroller comprising a processor and a non-volatile memory in which instruction sequences are stored, the execution of which by the processor enables the processing module 16 to perform the desired functions.
  • the processing module 16 may correspond to a dedicated electronic circuit.
  • the electric motor 14 is further controlled by the processing module 16.
  • the optical inspection facility 10 may include a second image acquisition system 20.
  • the second image acquisition system 20 comprises a laser scanner.
  • the laser scanner 20 is connected to the processing module 16 and the second acquisition system 20 is controlled by the processing module 16.
  • the processing module 16 is adapted to provide a three-dimensional image of the card Card present in the scene S from the signals provided by the laser scanner 20.
  • control means of the conveyor 12, the camera C and the projector P, the laser scanner 20 of the installation The above-described optical inspection methods are within the skill of the art and are not described in more detail.
  • a pattern is used which is arranged in the scene S in place of an electronic card.
  • FIG. 2 is a schematic top view of an embodiment of a calibration pattern 30.
  • the calibration pattern 30 comprises a plate 32 having two opposite faces 34 and 36, the face 36 not being visible. in Figure 2.
  • the faces 34 and 36 are preferably substantially planar and parallel.
  • the plate 32 is pierced with holes 38 passing through the plate from the face 34 to the face 36 and opening on the two faces 34, 36.
  • the face 34 of the plate 32 is the face which is intended to be observed by the control systems. acquisition 15, 20 of the optical inspection facility 10 during a calibration operation.
  • the holes 38 may be arranged in rows and columns. However, another arrangement of the holes 38 may be provided, the holes 38 being, for example, arranged in staggered rows.
  • the plate 32 may comprise from three to several thousand holes 38.
  • the thickness of the plate 32 may be between 1 millimeter and 20 millimeters, depending on the material used.
  • the gap between two adjacent holes 38 of the same row may be between 1 millimeter and 20 millimeters.
  • the material making up the plate 32 may be chosen from the group comprising a metal, a metal alloy, a plastic material or a composite material.
  • the pattern 30 may be manufactured by drilling the holes 38 in the plate 32 by means of a piercing tool.
  • FIG. 3 is a partial schematic sectional view of the calibration pattern 30 at one of the holes 38 and illustrates an embodiment of the holes 38 in which the holes 38 have a substantially constant cross-section over any the thickness of the plate 32.
  • the holes 38 are cylindrical with a circular base.
  • the diameter of each hole 38 may be between 1 millimeter and 10 millimeters.
  • all the holes 38 have substantially the same diameter.
  • the holes 38 have a cross section which is not constant over the entire thickness of the plate 32 and which increases from the face 34 towards the face 36.
  • Figure 4 is a view similar to Figure 3 of another embodiment of the holes 38 of the test pattern 30 in which the holes 38 are substantially frustoconical, for example circular base.
  • Each hole 38 then comprises a circular opening 40 on the face 34 and a circular opening 42 on the face 36, the diameter of the circular opening 40 being smaller than the diameter of the circular opening 42.
  • the diameter of the circular opening 40 each hole 38 may be between 1 millimeter and 10 millimeters and the diameter of the circular opening 42 of each hole 38 may be between 2 millimeters and 20 millimeters.
  • FIG. 5 is a view similar to FIG. 3 of another embodiment of the holes 38 of the test pattern 30 in which each hole 38 is lamed and comprises a first cylindrical portion 44 with a circular base which is extended by a second cylindrical portion 46 with circular base.
  • the first cylindrical portion 44 opens on the face 34 and the second cylindrical portion 46 opens on the face 36.
  • the diameter of the first cylindrical portion 44 is smaller than the diameter of the second cylindrical portion 46.
  • the diameter of the first cylindrical portion 44 can be between 1 millimeter and 10 millimeters and the diameter of the second cylindrical portion 46 may be between 2 millimeters and 20 millimeters.
  • the thickness of the first cylindrical portion 44 may be between 0.4 millimeters and 5 millimeters.
  • each hole 38 may be different from a circle and may be polygonal, especially square or triangular.
  • An advantage of providing the holes 38 of circular section, constant or variable, is that the pattern 30 can be manufactured simply and at low cost. During a calibration operation, the target 30 is not pressed against a support so that the holes 38 of the test pattern are not closed.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of a calibration method of the optical inspection facility 10 shown in FIG. 1.
  • the calibration method may be implemented at the end of manufacture. of the optical inspection facility 10 or after a displacement of the optical inspection facility 10.
  • the process comprises successive steps 50, 52, 54, 56 and 58.
  • step 50 calibration target 30 is set up in scene S, for example by means of conveyor 12.
  • step 52 at least one first image of the target 30 is determined by the processing module 16 from the signals provided by the first image acquisition system 15 and a second image of the target 30 is determined by the processing module 16 from the signals provided by the second image acquisition system 20.
  • the target 30 can be moved in the scene S between the activation of the first image acquisition system 15 and the activation of the second image acquisition system 20.
  • the whole of the target 30 is represented on the first and second images.
  • only a portion of the pattern 30 may be present on at least one of the first and second images.
  • at least one corner of the target 30 is preferably shown in this image.
  • the image acquisition systems 15, 20 are suitable for acquiring an image by detecting the intensity of a radiation reflected by the test pattern 30. It may be a radiation projected onto the 30, by the image acquisition system and reflected by the test pattern 30 or from the reflection of the ambient light by the test pattern 30.
  • the holes 38 of the test pattern 30 appear on the image acquired by each acquisition system. images as areas where there is no detection of a radiation since no radiation is reflected by the holes 38.
  • FIG. 7 represents an example of an image I of the test pattern 30 obtained by a camera in the case where the target 30 comprises cylindrical or frustoconical holes 38.
  • the holes 38 appear in the image I as discs 60 having a saturated color or a saturated gray level, for example black discs.
  • the portion of the face 34 of the pattern 30 around each hole 38 has a light color so as to increase the contrast of the image acquired at each disc 60, and thus facilitate the identification of the holes 38.
  • the cross section of the holes 38 increases away from the face 34 of the pattern 30 observed by each image acquisition system 15, 20. This allows, advantageously, to prevent the edges of the holes 38 at the face 34 from appearing on the image determined by the processing module 16 from the signals supplied by the image acquisition system 15, 20, in particular when the viewing angle of the image acquisition system 15, 20 is not perpendicular to the face 34 of the test pattern 30.
  • step 54 for each image I, the processing module 16 determines for each disk 60 the coordinates of a point, called a tracking point in the rest of the description, representative of the disk 60 in the coordinate system associated with the image I.
  • the registration point corresponds to the barycentre of the pixels of the image belonging to the disk 60.
  • the processing module 16 associates at each registration point of the first image of the test pattern 30 determined by the processing module 16 the corresponding registration point of the second image of the test pattern determined by the test module. processing 16.
  • the processing module 16 determines a transform function for passing coordinates of any point of the first image of the target 30 into the coordinate system of the first image at the coordinates of the corresponding point of the second image of the target 30 in the coordinate system of the second image and satisfying the constraint that at the coordinates of each registration point of the first image of the target In the coordinate system of the first image correspond the coordinates of the corresponding registration point of the second image of the target 30 in the coordinate system of the second image.
  • the transformation function can be obtained by any type of extrapolation method.
  • the transformation function is an affine transformation.
  • the greater the number of registration points used for the determination of the transformation function the more the mapping of any point of the first image of the target 30 into the coordinate system of the first image and the coordinates of the first image. corresponding point of the second image of the target 30 in the coordinate system of the second image by the transformation function can be obtained correctly.
  • step 58 the pattern 30 is removed from scene S.
  • An advantage of using the calibration pattern 30 is that it does not require prior knowledge of the position of the pattern 30 on the stage S, the shape of the holes 38 or the number of holes 38 of the test pattern 30.
  • the transformation function described above can be used to express in a common coordinate system information determined from the two image acquisition systems 15, 20.
  • the calibration pattern 30 may be used with any type of optical inspection facility 10. an object as soon as the optical inspection facility 10 provides first and second data from different sensors during an inspection operation of the object.

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Abstract

L'invention concerne une mire d'étalonnage (30) d'un système optique, formée d'une plaque (32) comportant des trous (38) traversants.

Description

MIRE D ' ETALONNAGE POUR INSTALLATION DE PRISES DE VUES
La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR16/55980 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.
Domaine
La présente description concerne, de façon générale, les installations de prises de vues et, plus particulièrement, les installations d'inspection optique, par exemple de cartes électroniques. La présente description concerne une mire d'étalonnage pour une telle installation de prises de vues.
Exposé de 1 ' art antérieur
Une installation d'inspection optique et plus généralement de prises de vues peut fournir des premières données et des deuxièmes données de natures différentes lors de l'inspection d'une même scène. A titre d'exemple, l'installation d'inspection optique peut fournir une image tridimensionnelle de la scène et une image bidimensionnelle à niveaux de couleur de la scène. Selon un autre exemple, l'installation d'inspection optique peut fournir une première image tridimensionnelle de la scène en utilisant des caméras et une deuxième image tridimensionnelle de la scène en utilisant un scanner laser.
Il peut être souhaitable de pouvoir combiner des premières et deuxièmes données de natures différentes relatives à une même scène. Il faut alors pouvoir mettre en correspondance les premières données et les deuxièmes données.
Dans ce but, on peut utiliser une mire d'étalonnage, également appelée mire de calibration. Cette mire comprend des éléments qui sont facilement détectables de façon non ambiguë lorsque la mire est inspectée pour fournir les premières et deuxièmes données. De tels éléments sont appelés éléments invariants . On met alors en correspondance les éléments invariants détectés dans les premières données avec les éléments invariants détectés dans les deuxièmes données.
Il est connu de prévoir sur la mire d'étalonnage comme éléments invariants des rainures ou des plots en relief. Toutefois, la détection de tels éléments invariants dans les premières et deuxièmes données peut ne pas pouvoir être toujours réalisée de façon non ambiguë. La mise en correspondance des premières et deuxièmes données peut alors être imprécise.
Résumé
Ainsi, un objet d'un mode de réalisation est de pallier au moins en partie les inconvénients des mires d'étalonnage pour installation de prises de vues décrites précédemment.
Un objet d'un mode de réalisation est de proposer une mire d'étalonnage adaptée à des installations de prises de vues, notamment des installations d'inspection optique.
Un autre objet d'un mode de réalisation est une mire d'étalonnage comprenant des éléments détectables de façon non ambiguë par différents systèmes d'acquisition d'images.
Un autre objet d'un mode de réalisation est une mire d'étalonnage pouvant être réalisée à coût réduit.
Ainsi, un mode de réalisation prévoit une mire d'étalonnage d'un système optique, formée d'une plaque comportant des trous traversants.
Selon un mode de réalisation, la plaque comprend des première et deuxième faces opposées, chaque trou traversant la plaque de la première face à la deuxième face. Selon un mode de réalisation, la section droite d'au moins l'un des trous augmente de la première face à la deuxième face .
Selon un mode de réalisation, au moins l'un des trous est un trou tronconique.
Selon un mode de réalisation, au moins l'un des trous comprend une première portion cylindrique se prolongeant par une deuxième portion cylindrique, le diamètre de la première portion cylindrique étant inférieur strictement au diamètre de la deuxième portion cylindrique.
Selon un mode de réalisation, la mire est appliquée à un étalonnage d'une installation d'inspection optique de cartes électroniques .
Un mode de réalisation prévoit également un système optique comprenant un premier système d'acquisition d'images bidimensionnelles ou tridimensionnelles et un deuxième système d'acquisition d'images et une mire d'étalonnage telle que définie précédemment .
Un mode de réalisation prévoit également un procédé d'étalonnage du système optique, utilisant une mire telle que définie précédemment, comprenant les étapes suivantes :
acquisition d'une première image de la mire par un premier système d'acquisition d'images ;
acquisition d'une deuxième image de la mire par un deuxième système d'acquisition d'images ;
détermination de premiers points de repérage sur la première image, chaque premier point de repérage étant associé à la représentation de l'un des trous de la mire sur la première image ;
détermination de deuxièmes points de repérage sur la deuxième image, chaque deuxième point de repérage étant associé à la représentation de l'un des trous de la mire sur la deuxième image ; et
mise en correspondance des premiers points de repérage avec les deuxièmes points de repérage. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la détermination d'une fonction de transformation adaptée à faire correspondre à chaque point de la première image un point de la deuxième image .
Selon un mode de réalisation, la première face de la mire est orientée vers le premier système d'acquisition d'images et le deuxième système d'acquisition d'images.
Selon un mode de réalisation, le premier système d'acquisition d'images est adapté à détecter un premier signal, les trous de la mire apparaissant sur la première image par une absence de détection du premier signal par le premier système d'acquisition d'images et le deuxième système d'acquisition d'images est adapté à détecter un deuxième signal, les trous de la mire apparaissant sur la deuxième image par une absence de détection du deuxième signal par le deuxième système d'acquisition d' images .
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la figure 1 représente, de façon partielle et schématique, un mode de réalisation d'une installation d'inspection optique de circuits électroniques ;
la figure 2 est une vue de dessus schématique d'un mode de réalisation d'une mire d'étalonnage ;
les figures 3 à 5 sont des vues en coupe de modes de réalisation d'un trou de la mire de la figure 2 ;
la figure 6 est un schéma par blocs illustrant un mode de réalisation d'un procédé de mise en correspondance de données de natures différentes fournies par l'installation d'inspection optique de la figure 1 ; et
la figure 7 représente un exemple d'image d'une mire prise par une caméra. Description détaillée
De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation qui vont être décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les procédés d'inspection optique n'ont pas été détaillés, la mire d'étalonnage étant compatible avec toute installation d'inspection optique et, plus généralement, avec toute installation de prise de vues. Sauf précision contraire, les expressions "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. Dans la suite de la description, on appelle image tridimensionnelle d'un objet, ou image 3D, un nuage de points, par exemple plusieurs millions de points, d'au moins une partie de la surface extérieure de l'objet dans lequel chaque point de la surface est repéré par ses coordonnées déterminées par rapport à un repère d'espace à trois dimensions. En outre, on appelle image bidimensionnelle, ou image 2D, une image numérique acquise par une caméra et correspondant à une matrice de pixels.
La figure 1 représente, de façon partielle et schématique, un mode de réalisation d'une installation d'inspection optique 10, par exemple pour cartes de circuits électroniques. Chaque circuit électronique Card est placé sur un convoyeur 12, par exemple un convoyeur plan. Le convoyeur 12 est susceptible de déplacer le circuit Card selon une direction X, par exemple une direction horizontale pour l'amener dans une région de l'installation d'inspection optique, appelée la scène S, dans laquelle des images du circuit Card peuvent être acquises. A titre d'exemple, le convoyeur 12 peut comprendre un ensemble de courroies et de galets entraînés par un moteur électrique tournant
14. A titre de variante, le convoyeur 12 peut comprendre un moteur linéaire déplaçant un charriot sur lequel repose le circuit électronique Card. Le circuit Card correspond, par exemple, à une carte rectangulaire ayant une longueur et une largeur variant de 50 mm à 550 mm. A titre de variante, la direction de déplacement du circuit Card peut être une direction horizontale perpendiculaire à la direction X représentée en figure 1.
En fonctionnement normal, l'installation 10 comprend au moins des premier et deuxième capteurs différents d'observation de la carte Card présente dans la scène S et détermine, à partir des signaux fournis par les premier et deuxième capteurs, des premières et deuxièmes données de natures différentes utilisées pour 1 ' inspection de la carte Card présente dans la scène S . A titre d'exemple, le premier capteur est une caméra et le deuxième capteur est un scanner laser. Les premières données peuvent correspondre à une image tridimensionnelle ou à une image bidimensionnelle déterminée à partir des signaux fournis par le premier capteur et les deuxièmes données peuvent correspondre à une image tridimensionnelle ou à une image bidimensionnelle déterminée à partir des signaux fournis par le deuxième capteur.
Selon un mode de réalisation, le système 10 comprend un premier système 15 d'acquisition d'images du circuit Card. A titre d'exemple, le premier système d'acquisition d'images 15 comprend un dispositif de projection d'images P comprenant au moins un projecteur, un seul projecteur P étant représenté en figure 1. Lorsque plusieurs projecteurs P sont présents, les projecteurs P peuvent être sensiblement alignés selon une direction perpendiculaire à la direction X. Le premier système d'acquisition 15 comporte, en outre, un dispositif d'acquisition d'images C comprenant au moins une caméra numérique, une seule caméra C étant représentée en figure 1. Lorsque plusieurs caméras C sont présentes, les caméras C peuvent être sensiblement alignées, par exemple par groupes de caméras, de préférence selon une direction perpendiculaire à la direction X et/ou être disposées de part et d'autre du projecteur ou des projecteurs P. A titre d'exemple, chaque caméra C peut comprendre une matrice de photodétecteurs répartis en rangées et en colonnes. Chaque photodétecteur est adapté à fournir un signal de détection représentatif de la quantité de lumière qu'il a reçu pendant une durée d'exposition. A titre d'exemple, le projecteur P et la caméra C sont reliés à un module de traitement 16 et le premier système d'acquisition 15 est commandé par le module de traitement 16. Selon un mode de réalisation, le module de traitement 16 est adapté à fournir une image tridimensionnelle ou une image bidimensionnelle de la carte Card présente dans la scène S à partir des images bidimensionnelles fournies par la caméra C alors que des images sont projetées sur le circuit Card par le projecteur P.
Selon un autre mode de réalisation, le premier système d'acquisition 15 ne comporte pas de projecteur et comporte au moins une caméra, par exemple une caméra télécentrique, disposée à l'aplomb de la scène S, par exemple à la place du projecteur P en figure 1, et reliée au module de traitement 16.
Le module de traitement 16 peut comprendre un ordinateur ou un microcontrôleur comportant un processeur et une mémoire non volatile dans laquelle sont stockées des séquences d'instructions dont l'exécution par le processeur permet au module de traitement 16 de réaliser les fonctions souhaitées. A titre de variante, le module de traitement 16 peut correspondre à un circuit électronique dédié. Le moteur électrique 14 est, en outre, commandé par le module de traitement 16.
L'installation d'inspection optique 10 peut comprendre un deuxième système d'acquisition d'images 20. Selon un mode de réalisation, le deuxième système d'acquisition d'images 20 comprend un scanner laser. A titre d'exemple, le scanner laser 20 est relié au module de traitement 16 et le deuxième système d'acquisition 20 est commandé par le module de traitement 16. Selon un mode de réalisation, le module de traitement 16 est adapté à fournir une image tridimensionnelle de la carte Card présente dans la scène S à partir des signaux fournis par le scanner laser 20.
Les moyens de commande du convoyeur 12, de la caméra C et du projecteur P, du scanner laser 20 de l'installation d'inspection optique 10 décrits précédemment sont à la portée de l'homme de l'art et ne sont pas décrits plus en détails.
Pour étalonner l'installation d'inspection optique 10, on utilise une mire qui est disposée dans la scène S à la place d'une carte électronique.
La figure 2 est une vue de dessus schématique d'un mode de réalisation d'une mire d'étalonnage 30. La mire d'étalonnage 30 comprend une plaque 32 ayant deux faces opposées 34 et 36, la face 36 n'étant pas visible en figure 2. Les faces 34 et 36 sont de préférence sensiblement planes et parallèles. La plaque 32 est percée de trous 38 traversant la plaque de la face 34 à la face 36 et débouchant sur les deux faces 34, 36. La face 34 de la plaque 32 est la face qui est destinée à être observée par les systèmes d'acquisition 15, 20 de l'installation d'inspection optique 10 lors d'une opération d'étalonnage. Les trous 38 peuvent être disposés en rangées et en colonnes. Toutefois, une autre disposition des trous 38 peut être prévue, les trous 38 étant, par exemple, disposés en quinconce. La plaque 32 peut comprendre de trois à plusieurs milliers de trous 38. L'épaisseur de la plaque 32 peut être comprise entre 1 millimètre et 20 millimètres, en fonction du matériau utilisé. L'écart entre deux trous 38 adjacents d'une même rangée peut être compris entre 1 millimètre et 20 millimètres. Le matériau composant la plaque 32 peut être choisi parmi le groupe comprenant un métal, un alliage métallique, un matériau plastique ou un matériau composite.
Selon un mode de réalisation, la mire 30 peut être fabriquée en perçant les trous 38 dans la plaque 32 au moyen d'un outil de perçage.
La figure 3 est une vue en coupe, partielle et schématique, de la mire d'étalonnage 30 au niveau de l'un des trous 38 et illustre un mode de réalisation des trous 38 dans lequel les trous 38 ont une section sensiblement constante sur toute l'épaisseur de la plaque 32. Selon un mode de réalisation, les trous 38 sont cylindriques à base circulaire. Le diamètre de chaque trou 38 peut être compris entre 1 millimètre et 10 millimètres. De préférence, tous les trous 38 ont sensiblement le même diamètre.
Selon un autre mode de réalisation, les trous 38 ont une section droite qui n'est pas constante sur toute l'épaisseur de la plaque 32 et qui augmente de la face 34 vers la face 36.
La figure 4 est une vue analogue à la figure 3 d'un autre mode de réalisation des trous 38 de la mire 30 dans lequel les trous 38 sont sensiblement tronconiques, par exemple à base circulaire. Chaque trou 38 comprend alors une ouverture circulaire 40 sur la face 34 et une ouverture circulaire 42 sur la face 36, le diamètre de l'ouverture circulaire 40 étant inférieur au diamètre de l'ouverture circulaire 42. Le diamètre de l'ouverture circulaire 40 de chaque trou 38 peut être compris entre 1 millimètre et 10 millimètres et le diamètre de l'ouverture circulaire 42 de chaque trou 38 peut être compris entre 2 millimètres et 20 millimètres.
La figure 5 est une vue analogue à la figure 3 d'un autre mode de réalisation des trous 38 de la mire 30 dans lequel chaque trou 38 est lamé et comprend une première portion cylindrique 44 à base circulaire qui se prolonge par une deuxième portion cylindrique 46 à base circulaire. La première portion cylindrique 44 débouche sur la face 34 et la deuxième portion cylindrique 46 débouche sur la face 36. Le diamètre de la première portion cylindrique 44 est inférieur au diamètre de la deuxième portion cylindrique 46. Le diamètre de la première portion cylindrique 44 peut être compris entre 1 millimètre et 10 millimètres et le diamètre de la deuxième portion cylindrique 46 peut être compris entre 2 millimètres et 20 millimètres. De plus l'épaisseur de la première portion cylindrique 44 peut être comprise entre 0,4 millimètre et 5 millimètres.
La section droite de chaque trou 38 peut être différente d'un cercle et peut être polygonale, notamment carrée ou triangulaire. Un avantage de prévoir les trous 38 de section circulaire, constante ou variable, est que la mire 30 peut être fabriquée de façon simple et à coût réduit. Lors d'une opération d'étalonnage, la mire 30 n'est pas plaquée contre un support de sorte que les trous 38 de la mire ne sont pas obturés.
La figure 6 est un schéma par blocs illustrant un mode de réalisation d'un procédé d'étalonnage de l'installation d'inspection optique 10 représentée en figure 1. Le procédé d'étalonnage peut être mis en oeuvre à la fin de la fabrication de l'installation d'inspection optique 10 ou après un déplacement de l'installation d'inspection optique 10.
Le procédé comprend des étapes 50, 52, 54, 56 et 58 successives .
A l'étape 50, la mire d'étalonnage 30 est mise en place dans la scène S, par exemple au moyen du convoyeur 12.
A l'étape 52, au moins une première image de la mire 30 est déterminée par le module de traitement 16 à partir des signaux fournis par le premier système d'acquisition d'images 15 et une deuxième image de la mire 30 est déterminée par le module de traitement 16 à partir des signaux fournis par le deuxième système d'acquisition d'images 20. La mire 30 peut être déplacée dans la scène S entre l'activation du premier système d'acquisition d'images 15 et l'activation du deuxième système d'acquisition d'images 20. De préférence, la totalité de la mire 30 est représentée sur les première et deuxième images . A titre de variante, seule une portion de la mire 30 peut être présente sur au moins l'une des première et deuxième images. Toutefois, dans ce cas, au moins un coin de la mire 30 est de préférence représenté sur cette image.
Les systèmes d'acquisition d'images 15, 20 sont adaptés à faire l'acquisition d'une image par détection de l'intensité d'un rayonnement réfléchi par la mire 30. Il peut s'agir d'un rayonnement projeté sur la mire 30 par le système d'acquisition d'images et réfléchi par la mire 30 ou de la réflexion de la lumière ambiante par la mire 30. Les trous 38 de la mire 30 apparaissent sur l'image acquise par chaque système d'acquisition d'images comme des zones où il n'y a pas de détection d'un rayonnement puisqu' aucun rayonnement n'est réfléchi par les trous 38.
La figure 7 représente un exemple d'une image I de la mire 30 obtenue par une caméra dans le cas où la mire 30 comprend des trous 38 cylindriques ou tronconiques . Les trous 38 apparaissent sur l'image I comme des disques 60 ayant une couleur saturée ou un niveau de gris saturé, par exemple des disques noirs. De préférence, la partie de la face 34 de la mire 30 autour de chaque trou 38 a une couleur claire de façon à augmenter le contraste de l'image acquise au niveau de chaque disque 60, et ainsi faciliter l'identification des trous 38.
Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 4 et 5, la section droite des trous 38 augmente en s 'éloignant de la face 34 de la mire 30 observée par chaque système d'acquisition d'images 15, 20. Ceci permet, de façon avantageuse, d'éviter que les arêtes des trous 38 au niveau de la face 34 n'apparaissent sur l'image déterminée par le module de traitement 16 à partir des signaux fournis par le système d'acquisition d'images 15, 20, en particulier lorsque l'angle de visée du système d'acquisition d'images 15, 20 n'est pas perpendiculaire à la face 34 de la mire 30.
A l'étape 54, pour chaque image I, le module de traitement 16 détermine pour chaque disque 60 les coordonnées d'un point, appelé point de repérage dans la suite de la description, représentatif du disque 60 dans le système de coordonnées associé à l'image I. Selon un mode de réalisation, le point de repérage correspond au barycentre des pixels de l'image appartenant au disque 60.
A l'étape 56, le module de traitement 16 associe à chaque point de repérage de la première image de la mire 30 déterminée par le module de traitement 16 le point de repérage correspondant de la deuxième image de la mire 30 déterminée par le module de traitement 16. Le module de traitement 16 détermine ensuite une fonction de transformation permettant de passer des coordonnées d'un point quelconque de la première image de la mire 30 dans le système de coordonnées de la première image aux coordonnées du point correspondant de la deuxième image de la mire 30 dans le système de coordonnées de la deuxième image et qui satisfait la contrainte selon laquelle aux coordonnées de chaque point de repérage de la première image de la mire 30 dans le système de coordonnées de la première image correspondent les coordonnées du point de repérage correspondant de la deuxième image de la mire 30 dans le système de coordonnées de la deuxième image. La fonction de transformation peut être obtenue par tout type de procédé d'extrapolation. A titre d'exemple, la fonction de transformation est une transformation affine. Plus le nombre de points de repérage utilisés pour la détermination de la fonction de transformation est important, plus la mise en correspondance d'un point quelconque de la première image de la mire 30 dans le système de coordonnées de la première image et des coordonnées du point correspondant de la deuxième image de la mire 30 dans le système de coordonnées de la deuxième image par la fonction de transformation peut être obtenue de façon correcte.
A l'étape 58, la mire 30 est retirée de la scène S. Un avantage de l'utilisation de la mire d'étalonnage 30 est qu'elle ne requiert pas la connaissance au préalable de la position de la mire 30 sur la scène S, de la forme des trous 38 ou du nombre de trous 38 de la mire 30.
Lors du fonctionnement normal de l'installation d'inspection optique 10, la fonction de transformation décrite précédemment peut être utilisée pour exprimer dans un repère commun des informations déterminées à partir des deux systèmes d'acquisition d'images 15, 20.
Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, bien que des modes de réalisation aient été décrits pour une structure particulière d'installation d'inspection optique 10, la mire d'étalonnage 30 peut être utilisée avec n'importe quel type d'installation d'inspection optique 10 d'un objet dès que l'installation d'inspection optique 10 fournit des premières et deuxièmes données issues de capteurs différents lors d'une opération d'inspection de l'objet.

Claims

REVENDICATIONS
1. Mire d'étalonnage (30) d'un système optique (10), formée d'une plaque (32) comportant des trous (38) traversants, la section droite d'au moins l'un des trous (38) augmentant de la première face (34) à la deuxième face (36) .
2. Mire selon la revendication 1, dans laquelle la plaque (32) comprend des première et deuxième faces opposées (34, 36), chaque trou (38) traversant la plaque de la première face (34) à la deuxième face (36) .
3. Mire selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle au moins l'un des trous (38) est un trou tronconique.
4. Mire selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle au moins l'un des trous (38) comprend une première portion cylindrique (44) se prolongeant par une deuxième portion cylindrique (46) , le diamètre de la première portion cylindrique étant inférieur strictement au diamètre de la deuxième portion cylindrique .
5. Mire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, appliquée à un étalonnage d'une installation d'inspection optique de cartes électroniques.
6. Système optique (10) comprenant un premier système
(15) d'acquisition d'images bidimensionnelles ou tridimensionnelles et un deuxième système (20) d'acquisition d'images et une mire d'étalonnage (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
7. Procédé d'étalonnage du système optique (10), utilisant une mire (30) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant les étapes suivantes :
acquisition d'une première image de la mire par un premier système (15) d'acquisition d'images ;
acquisition d'une deuxième image de la mire par un deuxième système (20) d'acquisition d'images ;
détermination de premiers points de repérage sur la première image, chaque premier point de repérage étant associé à la représentation (60) de l'un des trous de la mire sur la première image ;
détermination de deuxièmes points de repérage sur la deuxième image, chaque deuxième point de repérage étant associé à la représentation de l'un des trous de la mire sur la deuxième image ; et
mise en correspondance des premiers points de repérage avec les deuxièmes points de repérage.
8. Procédé selon la revendication 7, comprenant la détermination d'une fonction de transformation adaptée à faire correspondre à chaque point de la première image un point de la deuxième image .
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la mire (30) est selon la revendication 3 et dans lequel la première face (34) de la mire est orientée vers le premier système (15) d'acquisition d'images et le deuxième système (20) d'acquisition d'images.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel le premier système (15) d'acquisition d'images est adapté à détecter un premier signal, les trous (38) de la mire (10) apparaissant sur la première image par une absence de détection du premier signal par le premier système (15) d'acquisition d'images et dans lequel le deuxième système (20) d'acquisition d'images est adapté à détecter un deuxième signal, les trous de la mire apparaissant sur la deuxième image par une absence de détection du deuxième signal par le deuxième système (20) d'acquisition d'images.
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