Brevet FR2452216A1 — publié le 19801017

La présente invention concerne de manière générale un procédé de traitement d'informations concernant des modèles et un appareil pour sa mise en oeuvre. Dans la technique de contrôle d'objets, on a proposé diverses sortes de procédés et appareils pour le traitement d'informations concernant des modèles. Selon les procédés classiques, les informations concernant un objet devant être contrôlé ou reconnu sont converties en deux valeurs relatives au noir et au blanc sous forme de données représentant la forme, la surface etc. de 11 objet et ces données sont comparées avec les données relatives à un objet de référence qui sont établies préalablement pour déterminer si l'objet-est bon ou non. En pratique, pourtant, de tels objets, qui peuvent être représentés par deux valeurs relatives au noir et au blanc, sont évidemment peu nombreux. En général, des objets présentent, dans une certaine mesure, des clairs et des ombres outre le noir et le blanc. Par conséquent, le procédé classique présente l'inconvénient d'être difficile à mettre en oeuvre lorsqu'il s'agit de contrôler un objet d'un modèle compliqué. Dans le cas où le procédé classique pour le traitement d'informations concernant un modèle utilise une caméra de télévision ou analogue, son écran est divisé en, par exemple, 500x500 éléments d'image, le degré de luminosité et d'ombre d'une image projetée sur chacun des éléments d'image est converti par un convertisseur analogique/numérique en une valeur numérique constituant des données, ces données étant traitées par un ordinateur ou analogue pour extraire les caractéristiques de l'objet capté par la caméra de télévision. Dans ce cas, la quantité des données devient très importante exigeant un temps de traitement considérable pour traiter cette masse de données et il existe en outre les procédés de contrôle pour détecter des défauts ou analogues d'un objet, l'écran de la caméra de télévision n'étant pas divisé, dans ce cas, en un certain nombre d'éléments dtimage,mais une certaine valeur de niveau de seuil est établie, seul le signal vidéo provenant de la caméra de télévision, lequel signal dépasse la valeur de seuil, étant converti en deux valeurs, ces valeurs étant comptées pour représenter la caractéristique de 11 objet ou pour détecter un défaut de l'objet. On va décrire ce procédé classique en se référant à la figure 1. Dans ce cas, une seule valeur de seuil S1 est établie et le contrôle de l'objet se déroule en déterminant si un signal vidéo S2 provenant d'une caméra de télévision qui capte l'objet à contrôler dépasse la valeur de feuil S1 ou non. Ce procédé est efficace lorsqu'il s'agit de eontrssler des objets d'un modèle simple mais ne se prête pas au contrôle d'objets d1un modèle compliqué. Par conséquent, un but de l'invention est de fournir un nouveau procédé pour le traitement d'informations concernant un modèle. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé de traitement d'informations concernant un modèle, procédé qui évite les défauts inhérents aux procédés classiques. Un autre but de l'invention est de fournir un procédé de traitement d'informations concernant un modèle- pouvant être utilisé pour contrôler un objet en vue de détecter un défaut, pour reconnaître un modèle, etc... Un autre but de la présente invention est de fournir un appareil pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Selon un aspect de la présente invention, un procédé de traitement d'informations concernant un modèle comprend les étapes qui consistent à capter un objet à l'aide d'un détecteur d'images pour produire un signal vidéo correspondant audit objet, à diviser le signal vidéo par une pluralité de niveaux de seuil qui sont différents les uns des autres, à commander un train d'impulsions d'horloge à l'aide des signaux vidéo divisés pour produire des trains d'impulsions d'horloge correspondant à ladite pluralité de niveaux de seuil, et à compter les trains d'impulsions d'horloge pour obtenir une série qui représente un modèle de l'objet capté. Selon un autre aspect de la présente invention, un appareil de traitement d'informations de modèle comprend un détecteur d'images destinés à capter un objet pour produire un signal vidéo dudit objet, un dispositif destiné à fournir une pluralité de niveaux de seuil qui sont différents les uns des autres, un circuit destiné à diviser les signaux vidéo par ladite pluralité de niveaux de seuil afin d'obtenir des signaux de commande correspondant aux signaux vidéo divisés par ladite pluralité de niveaux de seuil, un générateur destiné à produire un signal d'impulsions d'horloge, un circuit ET permettant de commander le signal d'impulsions d'horloge par chacun des signaux de commande, et un compteur destiné à compter les signaux d'impulsion' d'horloge provenant du circuit ET et à fournir une série qui représente ledit objet capté. U;3e forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure f est un schéma représentant des formes d'onde pour expliquer le procédé de traitement d'informations classique; - les figures 2A, 2B, ZG et 2D sont des schémas représentant des formes d'onde pour expliquer un exemple du procédé de traitement d'informations de modèle conforme à la présente invention; et - la figure 3 est un schéma synoptique représentant un exemple de l'appareil conforme à l'invention pour la mise en oeuvre du procédé de traitement d'informations conforme à l'invention. On va décrire ci-après un exemple du procédé de traitement d'informations de modèle conforme à la présente invention en se référant aux figures 2A, 2B, 2G et 2D. Sur la figure 2A, la référence SP désigne un signal vidéo provenant d'un détecteur d'images tel qu'une caméra de télévision qui capte un objet ou article devant être reconnu ou eontrolé. Dans ce cas, le signal vidéo SP correspond à un intervalle horizontal de la caméra de télévision. Selon l'invention, une pluralité de niveaux ou de valeurs de seuil, dans l'exemple représenté : cinq valeurs de seuil a, b, c, d et e, sont établies et dont les niveaux sont différents les uns des autres et qui se trouvent endeçà du niveau du signal vidéo SP, comme on le voit sur la figure 2A.Dans ce cas, il est à noter que le nombre de niveaux de seuil et l'intervalle (différenee de niveau) entre les valeurs de seuil voisines ne sont pas nécessairement limités à un nombre particulier et à une valeur particulière mais peuvent tre choisis librement. Si les parties du signal vidéo SP, parties qui coupent les niveaux de seuil respectifs a à e, sont extraites, on obtient des formes d'onde ai, bl, cl, di et el comme le montre la figure 2C. Lorsqu'un train d'impulsions d'horloge SC de fréquence constante, comme le montre la figure 2B, et les signaux al à ef représentés sur la figure 2C passent par une porte ET, on obtient des signaux a2, b2, c2, d2 et e2, comme le montre la figure 2D. Le nombre d'impulsions d'horloge SC de chacun des signaux a2 à e2 est compté pour obtenir une série à partir des nombres des impulsions d'horloge SO des signaux respectifs a2 à e2, et la série sert à représenter un modèle ou une caractéristique du signal vidéo SP et, par conséquent, de l'objet correspondant à ce signal vidéo SP. Lorsque les niveaux de seuil sont établis comme a à e et lorsque la fréquence du train d'impulsions d'horloge SC est constante, comme le montre la figure 2, les nombres des impulsions d'horloge constituant les signaux respectifs a2 à e2 deviennent 4 + 3 = 7, 14, 3 + 17 = 20, 2 + 22 = 24 et 34, respectivement. Par conséquent, la série de nombres correspondant au signal vidéo SP représenté sur la figure 2A, ou représentant ae signal, est exprimée ainsi t7, 14, 20, 24, 34} . Lorsque 15 objets ou les articles captés par la caméra de télévision sont différents les uns des autres, les signaux vidéo provenant de la caméra de télévision sont différents de manière correspondante selon le procédé de l'invention. Ainsi, la série de nombres obtenue enraitant les signaux vidéo selon le procédé de l'invention devient différente en fonction des objets ou des articles. C'est-à-dire que, si les signaux vidéo correspondant aux articles ou objets différents sont traités par le procédé décrit ci-dessus pour obtenir des séries de nombres respectives, les objets ou articles respectifs peuvent être représentés par leur propre série de nombres. On va décrire maintenant, à titre d'exemple, le procédé conforme à l'invention utilisé pour reconnaître un article (ou modèle). Dans ce cas, un article de référence (ou modèle) est capté par une caméra de télévision, le signal vidéo fourni par cèlle-ci étant traité selon le procédé décrit ci-dessus afin d'obtenir une série de nombres correspondant à l'article de référence, cette série de nombres étant mise en mémoire dans un ordinateur comme modèle série de référence.Ensuite, un article devant être reconnu est capté par la caméra de télévision, un modèle série correspondant à l'article devant etre reconnu est fourni de manière analogue, et ce modèle série est comparé par l'ordinateur avec le modèle série de référence déjà mis en mémoire pour déterminer si les deux modèles séries coincident ou non et si, par conséquent, l'article devant etre reconnu est le même que l'article de référence ou non. Il va de soi que le procédé conforme à l'invention peut etre mis en oeuvre, outre la reconnaissance de modèle ci-dessus, pour contrôler si un objet ou article est bon ou non, pour contrôler s'il y a un défaut, pour controler la forme d'un objet et pour mesurer la surface d'un objet. Dans ce cas, le nombre et le niveau des niveaux de seuil varîeaten fonction des articles devant etre contrôlés pour fournir les modèles constitués par des séries de nombres nécessaires pour atteindre le but recherché. Selon le procédé de l'invention que l'on vient de décrire, du fait que le nombre etc... des niveaux de seuil varie en fonction des modèles d'arti cles devant être reconnus ou controAlés pour fournir des modèles séries correspondants, même si les articles sont d'un modèle compliqué, ils peuvent être reconnus ou contrôlés avec précision. Dans le cas où un signal vidéo SP' est différent du signal vidéo de référence SP, comme llindiquslilespointillés sur la figure 2A, l'intervalle dans lequel le signal vidéo coupe le niveau de seuil e est différent entre les signaux vidéo SP et SP'. C'est-à-dire que le signal vidéo SP' traverse le niveau de seuil e plus rapidement d'un temps T1 que le signal vidéo SP lors de leur montée, et de manière analogue le signal vidéo SP' traverse le niveau de seuil e plus rapidement du meme temps T1 que le signal vidéo SP lors de leur descente. Par conséquent, dans ce cas, comme le représentent les pointillés sur la figure 2C, la longueur(période de temps) de la partie en montée de la forme d'onde el ne change pas entre les signaux vidéo SP et SP'.Il en résulte, comme le montre la figure 2D en pointillés, que le nombre d'impulsions d'horloge contenu dans la forme d'onde e2 ne change pas entre les signaux vidéo SP et SP' et par conséquent le modèle série représentant le signal vidéo SP' est le même que celui représentant le signal vidéo de référence SP. Ainsi, bien que le signal vidéo SP' soit différent du signal vidéo de référence SP, ils sont déterminés comme étant les mimes, ce qui veut dire que l'article qui correspond au signal vidéo SP' et qui est différent de l'article de référence est reconnu erronément comme étant le même que l'article de référence. Afin d'éviter un tel défaut, on utilise un train d'impulsions d'horloge, qui est modulé en fréquence par la fréquence constante pour le distinguer de l'impulsion d'horloge SG. Le nombre des impulsions d'horloge modulées en fréquence n'est pas le même par intervalles de temps unitaires mais change dans le temps. Ainsi, le nombre d'impulsions modulées en fréquence dans la première période T1 diffère de celui de la période ultérieure T1, laquelle est la même que la première en tant que période. Ainsi, le modèle série obtenu en comptant les impulsions d'horloge modulées en fréquence et représentant le signal vidéo SP' devient différent du modèle série représentant le signal vidéo de référence SP. Ainsi, on peut éviter une reconnaissance erronée en utilisant un train d'impulsions a'horlogers modulé en fréquence. Il va de soi que l'emploi d'un train d'impulsions d'horloge modulé en fréquence assure le meme effet pour les autres niveaux de seuil. On va décrire maintenant un exemple de l'appareil de l'invention permettant la mise en oeuvre des procédés décrits ci-dessus en se référant à la figure 3. Sur la figure 3, la référence T désigne un détecteur d'images tel qutune caméra de télévision. Lorsque, par exemple, un article ou objet de référence (non représenté) est capté par la caméra de télévision TS il en résulte un signal vidéo de référence tel que eelui représenté sur la figure 2A en SP. Le signal vidéo SP provenant de la caméra T est envoyé à travers un amplificateur 1, tel qu'un amplificateur opérationnel, à un filtre passebas 2 qui sert à éliminer les composants de bruits indésirables compris dans le signal vidéo amplifié SP et à produire un signal vidéo SP1. Le signal de sortie SP1 du filtre passe-bas 2 est appliqué sur une borne d'entrée de chacun des comparateurs de niveaux 317 32' 3 ---- 3 .La tension d'une 3' n source de tension de référence P, est appliquée aux potentiomètres P1, P2, P3, --- Pn qui produisent des valeurs ou niveaux de seuil Tilt, T82, TH3, o THn, valeurs dont les niveaux sont différents les uns des autres et sont sélectionnés pour se situer en-deçà du signal vidéo SP1 provenant du filtre passe-bas 2, respectivement. Les niveaux de seuil TH1 à TBn (qui correspondent, par exemple, aux niveaux de seuil a à e représentés sur la figure 2A) sont appliqués aux autres bornes d'entrée des comparateurs 31 à 3 t respec n tivement.Il s'ensuit que les comparateurs respectifs 31 à 3 produisent des n signaux de sortie pendant des intervalles de temps pendant lesquels le signal vidéo SP1 provenant du filtre passe-bas 2 dépasse les niveaux de seuil res pectifs TH1 à TBn établis par les potentiomètres respectifs P1 à Pn. Les sorties des comparateurs de niveaux 31 à 3 sont envoyées, à travers des i n circuits de déclenchement Schmitt 41, 42, 43, --- 4n (qui assurent la mise en forme de la partie montante de la forme d'onde et produisent des signaux correspondant, par exemple, aux signaux al à el représentés sur la figure 2G), à une borne d'entrée de circuits ET 61 62, 63, --- 6 qui reçoivent sur leurs autres bornes d'entrée un train d'impulsions d'horloge de fréquence constante (voir la figure 2B) provenant d'un générateur d'impulsions d'horloge 5. Ainsi, les circuits ET 61 à 6 fournissent des signaux de sortie ou n des trains d'impulsions d'horloge correspondant, par exemple, à ceux a2 à e2 représentés sur la figure 2D. Les impulsions d'horloge de sortie des circuits ET 61 à 6 sont appliquées respectivement à des compteurs 7 , 7 ,- 7 i n 2 3 n pour y être comptées. Les résultats du comptage effectué par les compteurs 71 à 7n sont introduits dans un ordinateur 8 qui fournit des informations de modèle de référence, c'est-à-dire un modèle série de référence et le met en mémoire. Ensuite, un objet devant etre eontrolé ou reconnu est capté par la caméra de télévision T, le signal vidéo de sortie de celle-ci est traité comme on vient de le décrire, son modèle série de nombres est établi, et ce modèle de l'objet devant être contrôlé ou reconnu est comparé avec le modèle série de référence mis en mémoire dans l'ordinateur 8 pour déterminer si l'objet est bon ou non. Ainsi, grâce à l'appareil conforme à l'invention, l'objet peut être eontrôlé ou reconnu avec précision ou le procédé de l'invention décrit ci-dessus peut dextre correctement mis en oeuvre Il est bien connu que le modèle série est traité par l'ordinateur 8, et pour cette raison on en omet une description détaillée. Sur la figure 3, la référence 9 désigne un modulateur tel qu'un modulateur de fréquence qui commande le générateur d'impulsions d'horloge 5 pour qu'il produise un train d'impulsions d'horloge modulé en fréquence. Ce train d'impulsions d'horloge modulé en fréquence permet la mise en oeuvre du procédé, conforme à l'invention, mentionné en dernier lieu et décrit ci-dessus. Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aux modes de réalisation décrits ci-dessus de la présente invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'informations relatives à un modèle qui consiste a) à capter un objet à l'aide d'un détecteur d'images pour produire un signal vidéo correspondant audit objet, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes qui consistent b) à diviser ledit signal vidéo par une pluralité de niveaux de seuil qui sont différents les uns des autres; c) à commander des trains d'impulsions d'horloge par lesdits signaux vidéo divisés pour produire des trains d'impulsions d'horloge correspondant à ladite pluralité de niveaux de seuil; et d) à compter les trains d'impulsions d'horloge pour fournir une série de nombres qui représente un modèle de l'objet capté. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil consiste en outre à moduler ladite impulsion d'horloge. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de modulation consiste à moduler en fréquence ladite impulsion horloge. 4. Appareil de traitement d'informations relatives à un modèle comprenant a) un détecteur d'images apte à capter un objet pour produire un signal vidéo dudit objet, caractérisé en ce qu'il comprend en outre b) des moyens permettant de fournir une pluralité de niveaux de seuil qui sont différents les uns des autres; c) des moyens permettant de diviser ledit signal vidéo par ladite pluralité de niveaux de seuil pour produire des signaux de commande correspondant auxdits signaux vidéo divisés par ladite pluralité de niveaux de seuil; d) des moyens destinés à produire un signal d'impulsions d'horloge; e) des moyens formant circuits ET pou faire commander le signal d'impulsions d'horloge par chacun desdits signaux de commande; et f) des moyens destinés à compter les signaux d'impulsions d'horloge provenant des moyens formant portes ET et à fournir une série de nombres qui représente ledit objet capté. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de modulation du signal d'impulsions horloge. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de modulation sont constitués par un modulateur de fréquence.