Brevet FR2656684A1 — publié le 19910705

i SYSTEME D'INSPECTION DES MUNITIONS DES ARMES PORTATIVES La présente invention concerne des systèmes d'automatisation pour l'inspection et le tri des cartouches, des douilles de cartouches et des balles des armes portatives en utilisant des techniques de traitement d'images pour classifier des défauts visuels résultant du processus de fabrication. L'inspection des défauts de surface des cartouches de munitions des armes portatives est un aspect primordial du processus de fabrication, qui permet de maintenir un haut niveau de qualité et de fiabilité dans l'industrie des munitions Des normes ont été établies et appliquées par les constructeurs depuis plusieurs années pour aider à classer différents types de défauts Par ailleurs, une norme militaire est appliquée comme la normé MIL-STD-136 présentées en 1958 par lé Ministère de la Défenses des Etats-Unis Pour des calibres de munitions d'armes portatives allant jusqu'à 12,7 mm ( 0,50 pouce), cette norme sert à évaluer et à représenter une majorité pratique des défauts recensés à la suite d'enquêtes importantes concernant toutes les installations de fabrication des munitions pour armes portatives aux Etats-Unis. Actuellement, l'inspection des cartouches de munitions pour armes portatives conformément à cette norme ou à toute autre norme est laissée à l'inspection humaine selon laquelle des inspecteurs individuels sont affectés chacun à la tâche de l'examen visuel des cartouches pour rechercher les défauts de surface à une cadence d'environ à 70 unités par minute Chacun de ces inspecteurs est formé pour rechercher tous les défauts et les trier dans des cases de collectes, le tout étant effectué à la main. Il y a des inconvénients évidents qui augmentent les erreurs d'inspection, dont la fatigue, l'inexpérience des inspecteurs, le manque d'uniformité de l'application des normes d'inspection, les problèmes de vision, l'inconstance et un faible débit Cette approche entraîne les risques d'une inspection trop ou trop peu sévère ce qui augmente les coûts d'inspection Par ailleurs, le problème du coût de la main-d'oeuvre est un problème très réel étant donné que le fastidieux travail d'inspection doit être effectué de manière économique si bien que les bas salaires sont courants, alors que les normes apliquées par les inspecteurs doivent être scrupuleusement respectées. Il serait donc souhaitable de perfectionner le processus d'inspection pour les cartouches de munitions des armes portatives afin d'éliminer les erreurs liées à une inspection humaine visuelle et à réduire les coûts entraînés par cette inspection. Aussi, un objet principal de la présente invention est de supprimer les inconvénients ci-dessus et de proposer un système automatique d'inspection visuelle pour les munitions des armes portatives qui soit capable de trier les défauts visuels de surface à grande vitesse conformément à des normes établies et qui puisse être adapté pour satisfaire des besoins particuliers Le système emploie des techniques avancées pour effectuer une inspection indépendamment des inspecteurs humains et permet des changements rapides du type de munitions auquel il est appliqué. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, il est proposé un système d'inspection des munitions d'armes portatives pour les cartouches, douilles, balles et analogues, le système comprenant: un appareil d'interfaces pour recevoir une alimentation en cartouches de munitions et donner à chaque cartouche une orientation prédéterminée; un appareil convoyeur pour placer chacune des cartouches à inspecter dans au moins un poste de prise d'images; un appareil pour prendre des images des surfaces de chaque cartouche dans le poste de prise d'images et obtenir des données vidéo des caractéristiques de surface associées à chaque cartouche; et un appareil de traitement des données vidéo des caractéristiques de surface pour détecter la présence d'un ensemble prédéterminé de caractéristiques et délivrer des signaux de sortie en conséquence, l'appareil convoyeur étant actionné pour trier chacune des cartouches inspectées en fonction des signaux de sortie. Dans la forme de réalisation préférée, le système d'inspection des munitions se compose de quatre sous-systèmes, un sous-système d'alimentation en cartouches, un sous-système de prise d'images et de manutention, un sous-système de fonctionnement et un sous-système d'ordinateurs Le sous-système d'alimentation en cartouches ne fait pas partie du système de l'invention Le sous-système de prise d'images et de manutention comprend un appareil d'interfaces qui utilise un magasin et un obturateur commandé par solénoïde pour relier le sous-système d'alimentation en cartouches au système d'inspection, afin de donner aux cartouches l'orientation nécessaire et d'assurer une alimentation en continu en cartouches Le sous-système de prise d'images et de manutention prend les cartouches venant de l'appareil d'interfaces et les place dans des fentes individuelles d'un plateau de manutention circulaire à fentes qui est agencé pour subir une rotation indexée en passant par un certain nombre de postes d'alimentation, de prise d'images et d'éjection. Une caractéristique de l'invention concerne îo l'installation d'une commande asynchrone pilotée par position des fonctions du système par rapport à la rotation indexée du plateau de manutention. Le sous-système de fonctionnement comprend un pupitre opérateur pour commander, jour par jour, le fonctionnement du système Le sous-système d'ordinateurs comprend un ordinateur de commande et de fonctionnement pour assurer la commande du système intégré et les calculs statistiques liés aux défauts de fabrication qui sont détectés. Dans le sous-système d'ordinateurs, un ordinateur de traitement des images collecte également les données caractéristiques de surface sous forme de signaux vidéo délivrés par le sous-système de prise d'images et de manutention dans un ou plusieurs postes de prise d'images au cours de la rotation indexée Etant donné que plusieurs défauts de surface se présentent de la même manière dans deux dimensions, par exemple des rayures ou des fentes ou des trous d'acide et des taches, un éclairage spécial éliminant les réflexions non spéculaires des cartouches est appliqué afin de pouvoir faire une discrimination entre ces défauts. L'ordinateur de traitement des images reçoit les signaux vidéo et effectue des calculs à très grande vitesse en appliquant des techniques de traitement d'images pour décider si les cartouches ont des défauts de fabrication et par lequel des postes d'éjection indexés elles vont être ejectées du plateau de manutention pour des questions de tri. Dans la forme de réalisation préférée également, le premier poste de prise d'images applique une procédure au cours de laquelle la cartouche est maintenue fixe et la tête de cartouche est inspectée par une camera vidéo CCD de surface L'image obtenue est utilisée pour détecter la présence d'un anneau complet de vernis imperméable autour de la capsule de l'amorce ainsi que des défauts de structure à la surface de l'amorce Lorsqu'un renforcement d'embouchure doit être vérifié pour des cartouches de pistolet, cette inspection est effectuée dans le premier poste de prise d'images. Au second poste de prise d'images, la cartouche est tournée en dynamique et l'image est captée par deux caméras vidéo CCD de ligne qui sont en position fixe. L'une de ces caméras délivre des signaux vidéo des caractéristiques de surface de la tête de cartouche, et l'autre du côté Quand la tête de cartouche tourne devant la première caméra, une ligne d'images étroite de la surface en rotation est transformée en signaux vidéo qui sont délivrés en format vidéo standard rectangulaire La seconde caméra recueille des signaux vidéo des caractéristiques latérales au moment o la cartouche est mise en rotation et délivre une image "pelée", également en format vidéo standard L'application du traitement d'images à ces signaux permet au système de détecter la présence des défauts de surface quels qu'ils soient. Les signaux vidéo sont traités par l'ordinateur de traitement des images par application d'algorithmes qui utilisent des calculs de bas niveau et de haut niveau Le calcul de bas niveau est un calcul à deux dimensions permettant la réduction des données principales et le calcul de haut niveau est effectué par un ordinateur à 32 bits ce qui décide ce qui doit être effectué d'après les résultats du calcul de bas niveau, c'est-à-dire, comment les cartouches doivent être triées Une caractéristique de l'invention vient du fait que le sous-système de prise d'images et de manutention peut recevoir des cartouches en continu provenant de plusieurs dispositifs d'alimentation ou chaînes de production et effectuer une inspection à une cadence pouvant atteindre 300 cartouches à la minute. Une autre caractéristique de l'invention vient de la courte durée de passage de l'inspection d'un type de cartouche à un autre du fait de la quantité minimale des composants à changer et des modifications mineures du logiciel de l'ordinateur de traitement des images. Encore une autre caractéristique de l'invention est la possibilité de faire fonctionner le système dans un parmi plusieurs modes de fonctionnement L'un de ces modes est un mode à commande automatique dans lequel le système fonctionne normalement Dans un mode de commande de mise au point, l'opérateur peut modifier le niveau de discrimination entre différents niveaux L'opérateur peut appeler un niveau de discrimination défini au préalable et stocké dans une bibliothèque de l'ordinateur de commande et de fonctionnement Dans un mode de commande de mmaintenance, l'opérateur peut faire fonctionner des unités individuelles dans le but de faciliter les opérations de maintenance Dans un mode de commande statistiques, l'opérateur peut appeler différentes analyses statistiques qui seront effectuées par l'ordinateur de commande et de fonctionnement. Dans une autre forme de réalisation, il est prévu un mode de fonctionnement dans lequel des cartouches rejetées sont distinguées en fonction de la chaîne de fabrication à partir de laquelle elles ont été introduites. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des dessins et de la description ci-dessous. Pour mieux faire comprendre l'invention au moyen des formes de réalisation préférées, on va maintenant se référer aux dessins annexés sur lesquels des numéros identiques désignent partout des éléments correspondants, et dans lesquels: la figure 1 est un schéma de principe de l'ensemble d'un système d'inspection de munitions d'armes portatives selon la présente invention; la figure 2 est une vue générale en perspective du système de la figure 1 représentant un sous-système d'alimentation avec un unique agencement d'alimentation, un sous-système de prise d'images et de manutention, un sous-système de fonctionnement et un sous-système d'ordinateurs; les figures 3 a-c sont respectivement des vues en plan en élévation et de côté du sous-système de prise d'images et de manutention de la figure 2; les figures 4 a-c sont des vues détaillées d'une partie du magasin constituant l'interface entre le sous-système d'alimentation et le sous-système de prise d'images et de manutention de la figure 2; la figure 5 est une vue de dessus du système de fonctionnement de la figure 2 représentant la console de l'opérateur; la figure 6 est une vue générale en perspective du sous-système d'ordinateurs de la figure 2; la figure 7 èúm Unesc em 7 ad 7 eprcincipe fonctionnel du fonctionnement du système d'inspection de munitions de l'invention représentant l'intégration des fonctions de commande associées aux sous-systèmes des figures 1 à 6; la figure 8 est une représentation schématique d'une procédure de prise d'images de la tête des cartouches par le sous-système de prise d'images et de manutention de la figure 2 quand la cartouche est maintenue dans une position fixe; la figure 9 est une représentation schématique de la tête représentant l'aspect des caractéristiques extraites par la procédure de prise d'images de la tête représentée sur la figure 8; la figure 10 est un organigramme d'un algorithme de traitement des images appliqué pour détecter la présence d'étanchéité à l'eau dans les caractéristiques extraites par la procédure de prise d'images de la tête représentée sur la figure 8; la figure 11 est une représentation schématique de la procédure de prise d'images des têtes de cartouches efcfectuée par le sous-système de prise d'images et de manutention de la figure 2 quand la cartouche est tournée en dynamique; la figure 12 est un organigramme d'un algorithme de traitement des images appliqué pour détecter les défauts parmi les caractéristiques extraites par la procédure de prise d'images des têtes de cartouches représentée sur la figure 11; les figures 13 a-b sont des représentations schématiques d'une procédure de prise d'images latérales de la cartouche appliquée par le sous-système de prise d'images et de manutention de la figure 2 quand la cartouche est tournée en dynamique; les figures 14, 15 et 16 sont des organigrammes des algorithmes de traitement des images appliqués pour détecter les défauts parmi les caractéristiques extraites grâce à la procédure de prise d'images latérales de la cartouche représentée sur les figures 13 a-b; et En se référant maintenant & la figure 1, on peut voir un schéma de principe d'un système 10 d'inspection des munitions d'armes portatives construit conformément à une forme de réalisation préférée de la présente invention Le système 10 comprend un ensemble intégré de sous-systèmes comprenant un sous-système 12 d'alimentation en cartouches, un sous- système 14 de prise d'images et de manutention, un sous-système 16 de fonctionnement et un sous-système 18 d'ordinateurs. Chacun des sous-systèmes est logé dans un ensemble caractérisé par l'application de procédés d'étude et de construction durables comme représenté et décrit plus loin. Le sous-système 12 d'alimentation en cartouches comprend un ou plusieurs dispositifs d'alimentation linéaires à entonnoirs 20, 22 et 23 disponibles dans le commerce qui sont agencés pour introduire des cartouches venant des chaines de production correspondantes 1 à 3 pour les faire examiner par le sous-système 14 de prise d'images et de manutention Les cartouches arrivent dans le sous- système 14 de prise d'images et de manutention et sont reçues dans ce sous-système par un plateau circulaire de manutention portant des fentes 24 agencé pour subir une rotation indexée par rapport aux magasins d'alimentation 26 et à un ensemble d'ouvertures d'éjection 28 (représenté typiquement) Deux postes de prise d'images 30 et 31 comportant des caméras vidéo utilisées selon des processus de prise d'images statiques (une seule caméra) et dynamiques (caméra double) sont installés à proximité du plateau de manutention 24 Les postes de prise d'images 30 et 31 extraient des caractéristiques de surface de la cartouche en forme de signaux vidéo qui sont appliqués aux sous-systèmes 18 d'ordinateurs o ils subiront un traitement des images comme décrit plus loin. Le sous-système 16 de fonctionnement comprend une console 32 pour l'opérateur, une unité de commande des dispositifs d'alimentation 34 La console de l'opérateur 32 comporte différentes commandes du système qui seront décrites en détail plus loin (figure 5) et une unité de commande du dispositif d'alimentation 34 qui alimente en électricité et commande un sous-système 12 d'alimentation. La commande globale des fonctions de chacun des sous-systèmes 12, 14, 16 est assurée au moyen du sous-système 18 d'ordinateurs grâce à un ordinateur 36 de commande et de fonctionnement auquel sont associés un clavier 38, un écran de surveillance 40 et une imprimante 42 Le soussystème 18 d'ordinateurs comprend un ordinateur 44 de traitement des images qui reçoit des données vidéo venant des postes de prise d'images 30 et 31 résultant du fonctionnement du sous-système 14 de prise d'images et de manutention L'unité de commande électronique 48 applique des signaux de commande au plateau de manutention 24 pour assurer une commande asynchrone basée sur les positions par rapport à sa rotation. Le sous-système 12 d'alimentation ne fait pas partie de l'invention et il est typiquement fourni par l'utilisateur selon des spécifications qui compennent des exigences d'interfaces pour la vitesse d'alimentation en cartouches à partir de chacun des systèmes d'alimentation , 22 et 23 qui se situe entre 120 et 180 cartouches par minute en fonction du calibre des cartouches En plus, le sous-système 12 d'alimentation doit amener les cartouches dans un plan horizontal à la hauteur du magasin d'alimentation 26, avec par rapport au plateau de manutention 24 une orientation radiale telle que la balle de la cartouche soit orientée vers le centre du plateau. En se référant maintenant à la figure 2, on peut voir une vue en perspective globale du système de la il figure 1 représentant le soussystème 12 d'alimentation sous forme d'un unique agencement d'alimentation 20, en même temps qu'un sous-système 14 de prise d'images et de manutention, un sous-système 16 de fonctionnement et un sous- système 18 d'ordinateurs Le système d'alimentation comprend un système d'alimentation linéaire à entonnoirs 49 et 50 qui introduit des cartouches par l'intermédiaire du magasin d'interfaces d'alimentation 26 (figures 4 a-c) dans le sous-système 14 de prise d'images et de manutention de façon que chaque cartouche soit transférée vers le plateau circulaire de manutention à fentes 24 Le plateau de manutention 24 peut comporter plusieurs fentes et sa construction permet de le remplacer de manière modulaire pour permettre une mise au point facile entre différents calibres de cartouches à examiner. Le plateau de manutention 24 est agencé pour tourner de manière indexée entre plusieurs postes et assure le mouvement de manutention en rotation des cartouches entre le magasin d'interfaces 26, les postes de prise d'images 30 et 31, et les ouvertures d'éjection 28 Dans la forme de réalisation préférée, trois postes indexés sont prévus pour l'introduction des cartouches, bien qu'un seul soit représenté sur la figure 2 Deux postes de prise d'images sont installés pour inspecter les cartouches et collecter des données vidéo au moyen des postes de prise d'images 30 et 31 selon des techniques qui seront décrites plus loin. Deux postes intermédiaires supplémentaires sont installés, et à leur suite sont prévus plusieurs postes (représentés typiquement) comportant des sorties d'éjection 28 Des cases ou convoyeurs appropriés (non représentés) permettent de collecter les cartouches éjectées. La console opérateur 32 donne à l'opérateur la possibilité de commander un fonctionnement correct du système par l'intermédiaire du toron de câblage 51 qui transmet les commandes et les signaux et du chemin de câblage 52 Deux ordinateurs sont installés dans le sous-système 18 d'ordinateurs, un ordinateur 36 de commande et de fonctionnement et un ordinateur 44 de traitement des images Le premier de ces contrôleurs commandent le fonctionnement du système et effectue des calculs statistiques liés aux défauts détectés dans les postes de prise d'images des cartouches Il offre également la possibilité de modifier des paramètres qui définissent les niveaux de seuil de discrimination entre 1 o différents défauts, le tout selon les exigences du fabricant de cartouches L'ordinateur 44 de traitement des images effectue des calculs à grande vitesse sur les données vidéo qu'il reçoit des postes de prise d'images 30 et 31 et décide par quelle ouverture d'éjection 28 la cartouche inspectée va sortir. En se référant maintenant aux figures 3 a-c, on peut voir sur la figure 3 a une vue en plan du sous-système 14 de prise d'images et de manutention ci-dessus illustrant des détails complémentaires de construction Le soussystème 12 d'alimentation est représenté monté sur une platine 53 entourée d'un bâti 54, et agencée pour trois dispositifs d'alimentation utilisant des magasins d'interfaces 26 comme représenté sur la figure 1 Le plateau circulaire de manutention à fentes 24 est agencé pour une rotation indexée dans la direction indiquée, une rotation complète passant par des postes d'alimentation correspondant aux magasins 26, à une caméra vidéo 55 associée à un poste de prise d'images statiques 30, à un poste 31 de prise d'images en dynamique et à des postes d'éjection correspondant aux sorties d'éjection 28. Avant d'être introduites dans une fente réservée 57 du plateau de manutention 24, les nouvelles cartouches qui doivent être inspectées passent par des magasins d'interfaces 26, commandés par un obturateur actionné par un solénoïde (non représenté) Les obturateurs des trois magasins d'interfaces 26 sont coordonnés pour permettre l'insertion automatique des cartouches verticalement à partir d'un magasin donné jusque dans une fente 57 (représentée typiquement) quand la rotation indexée du plateau de manutention 24 la place sous un magasin d'alimentation 26 dans un poste d'alimentation. La figure 3 b représente une vue en élévation du sous-système 14 vu depuis l'extrémité 31 du poste de prise d'images en dynamique, représentant des goulottes d'éjection 58 qui correspondent aux ouvertures d'éjection 28 Deux caméras vidéo 59 et 60 supportées par un banc optique 61 et un poste de prise d'images en dynamique associé 31 sont également représentées Une source d'éclairage 62 et un moteur 63 du filtre spectral associé sont également supportés par le banc 61 La figure 3 c représente une vue de côté du sous-système 14 vu depuis l'extrémité 26 des magasins, représentant un moteur 64 et un ensemble de transmission 65 pour entraîner en rotation le plateau de manutention 24. En se référant à nouveau à la figure 3 a, on remarque que les ouvertures d'éjection 28 peuvent être disposées selon un classement désiré des cartouches inspectées Dans ce cas, l'une des ouvertures d'éjection 28 peut être destinée aux cartouches inspectées qui ont été jugées admissibles, une autre ouverture 28 à des défauts qui peuvent être corrigés, encore une autre ouverture 28 à des défauts mineurs qui permettent encore d'utiliser les cartouches, et encore une autre ouverture 28 à des cartouches complètement refusées. Dans une autre forme de réalisation, il est prévu un mode de fonctionnement dans lequel les cartouches refusées sont distinguées en fonction de la chaine de production d'origine à partir de laquelle elles ont été introduites dans le sous-système 14 par des dispositifs d'alimentation 20, 22 et 23. Selon la présente invention, la technique d'introduction des cartouches dans les fentes 57 implique la prévision d'un magasin d'interfaces 26 avec des capteurs optiques qui délivrent une commande de niveau min-max par l'intermédiaire de signaux d'état à l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement pour commander correctement les obturateurs Dans ce cas, les dispositifs d'alimentation 20, 22 et 23 introduisent les cartouches en continu au rythme voulu pour éviter l'absence de cartouches dans un dispositif d'alimentation donné chaque fois qu'une fente libre 57 du plateau de manutention 24 se présente sous l'obturateur Un signal de commande indiquant l'état occupé/libre de la fente 57 est appliqué à l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement pour synchroniser l'ouverture des obturateurs. Sur la figure 4 a, on peut voir une vue latérale du magasin d'interfaces 26 regardant dans la direction de la flèche 66 de la figure 2 Le magasin d'interfaces 26 comprend un boîtier 67 orienté verticalement par rapport au plateau de manutention 24, en assurant ainsi à chaque cartouche 68 (représentée typiquement) un alignement horizontal contre une plaque arrière 69 Le boîtier 67 est constitué de deux plaques superposées 70, 71 (figure 4 b) qui permettent un réglage de largeur afin de recevoir des cartouches de différents calibres Des capteurs optiques 72 et 73 sont montés d'un côté du boîtier 67 et alignés optiquement à travers une ouverture 74 avec des capteurs homologues 75 et 76 qui sont montés de l'autre côté du boîtier 67 La figure représente aussi une combinaison de solénoïde 67 et d'obturateur 78 qui commandent l'arrivée des cartouches dans la fente 57 du plateau 24. La figure 4 b représente une vue de la face du magasin regardant vers le centre du plateau de manutention 24 La construction en zig-zag des parois intérieures réglables latéralement 79 des plaques 70, 71 est représentée, elle permet de réduire l'énergie potentielle avec laquelle chaque cartouche 68 est introduite dans la fente 57 du plateau de manutention 24 le long de la trajectoire 49 La figure 4 c représente une vue en coupe transversale du magasin 26 le long des lignes de coupe A-A de la figure 4 b et regardant vers le bas le plateau de manutention 24, de façon que les fentes 57 de ce plateau soient visibles. En se référant maintenant à la figure 5, on peut voir une vue de dessus du sous-système 16 de fonctionnement de la figure 2 représentant la console opérateur 32 Ce sous-système 16 comprend les interconnexions électriques, les sources d'alimentation et les signaux de commande envoyés au sous-système 12 d'alimentation et au sous-système 14 de prise d'images et de manutention par le câble 51 En plus, des circuits et des commandes électroniques spéciaux pour le sous-système 12 d'alimentation peuvent être intégrés si cela est nécessaire Les connexions au sous- système 18 d'ordinateurs sont assurées par le chemin de câblage 52 qui est fixé à l'ouverture 80 de la console opérateur 32. La console opérateur 32 porte des touches de commande et un interrupteur tournant et des voyants indicateurs permettant à l'opérateur d'accéder facilement aux fonctions de commande quotidiennes du système et aux informations d'état du système Une touche d'arrêt d'urgence 81 permet un arrêt immédiat du fonctionnement du système en cas d'urgence, tandis que les touches 82 et 83 de démarrage et d'arrêt sont utilisées pour la commande normale Un voyant indicateur de disponibilité 84 signale que le système est prêt pour un fonctionnement normal et un voyant indicateur de fonctionnement 85 signale que l'opération est en cours après que l'opérateur a appuyé sur la touche de démarrage 82 Un voyant indicateur de défaut de fonctionnement 86 clignote quand des problèmes se produisent, et une touche 87 arrête l'alarme audible dans ces conditions. Un interrupteur 88 de sélection de vitesse d'inspection permet à l'opérateur de choisir à quelle vitesse les cartouches seront examinées, et un commutateur de verrouillage 89 permet de verrouiller la cadence choisie grâce à une clé amovible de sorte que des modifications de la position de l'interrupteur 88 de sélection de vitesse n'ait aucun effet Une touche de section 90 ramène les comptes de l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement à zéro caisse quand l'inspection d'un nouveau lot de caisses a commencé Il est possible de ramener les comptes à zéro pour une nouvelle équipe d'inspection au moyen d'une touche d'équipe 91 Les réglages aussi bien de la touche de section que de la touche d'équipe 90 et 91 peuvent être verrouillés au moyen d'un clé amovible lorsqu'ils ont été ramenés à zéro en agissant sur le commutateur de verrouillage 92 Lesous-système 12 d'alimentation est commandé depuis la console opérateur 32 au moyen des touches 93 et 94 de démarrage et d'arrêt du dispositif d'alimentation et signalées par des voyants indicateurs , 96 et 97. La figure 6 est une vue générale en perspective du sous-système 18 d'ordinateurs de la figure 2, qui comprend l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement et l'ordinateur 44 de traitement des images En plus, le sous-système 18 d'ordinateurs comprend une unité de commande électronique 48, des sources d'alimentation 104, un coffret secteur électrique 106, une touche 108 de remise à l'état général du système principal, un voyant d'alarme tournant 110 et une sirène 112. Dans la forme de réalisation préférée, l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement est constitué par un type PC/AT fabriqué et commercialisé par IBM Corporation, livré avec les interfaces électroniques nécessaires, le clavier coulissant 38, un moniteur d'affichage en couleur , et une imprimante 42 à 80 caractères par seconde Un logiciel convivial est prévu pour permettre à l'opérateur de commander plusieurs tâches, qui se présentent chacune à lui selon un "format d'écran" approprié. Les fonctions de commande exécutées par l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement comprennent le contrôle du sous-système 12 d'alimentation et du sous-système 14 de prise d'images et de manutention au moyen de l'unité de commande électronique 48 pour assurer une commande asynchrone basée sur la position par rapport à la rotation du plateau de manutention 24 Des diagnostics du système en ligne et en différé de toutes les fonctions sont prévus pour garantir un fonctionnement à sécurité intrinsèque Lorsque des défauts sont détectés dans le fonctionnement du système, des signaux d'alarme sont déclenchés et présentés par un voyant d'alarme 110 et une sirène 112, le type de défaut étant affiché sur l'écran du moniteur d'affichage 40 De tels défauts portent sur les aires d'alimentation, de prise d'images, de manutention, d'éjection et d'inspection incorrecte et de communication incorrecte entre les ordinateurs de commande et de fonctionnement et de traitement des images 36 et 44 La touche 106 de retour à l'état initial ramène le système à son point de départ. Le défaut d'inspection incorrecte est surveillé par un programme de commande de processus statistiques Ce programme surveille deux paramètres pour une cartouche donnée: ( 1) la stabilité de chaque décision de procédure de prise d'images et ( 2) l'absence de tendance dans la fonction erreur Ces paramètres sont surveillés sur un historique de cent cartouches successives, par exemple, et un comportement local est détecté dans les dix derniers échantillons, par exemple Si dans ces dix échantillons on n'a remarqué aucune tendance ni variation de probabilité, le système reconnaît soit qu'il fonctionne de façon défaillante par rapport au classement des défauts, soit qu'il y a un défaut continuel sur la chaine de production. L'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement calcule aussi des statistiques d'impression qui sont affichées en temps réels et imprimées en temps quasi-réel, par exemple après chaque lot de cartouches ou après chaque équipe d'inspection En utilisant les formats d'écran présentés à l'opérateur, l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement propose un système basé sur des menus qui donnent les instructions nécessaires à chacun des autres sous-systèmes d'inspection 12, 14 et 16 Des tirages papier peuvent être obtenus grâce à l'imprimante 42, comme par exemple des fichiers d'enregistrements des statistiques et des défauts d'impression ou des données associées à d'autres "formats d'écran" Une aide à la maintenance est également proposée en permettant des opérations de tests des parties les plus importantes de chaque sous- système, telles que des dispositifs d'alimentation 20, 22 et 23, le plateau de manutention 24, le poste de prise d'images 30, les ouvertures d'éjection 28, la console opérateur 32 et analogue. Comme cela sera davantage décrit ci-dessous en se reportant aux figures 8 à 20, l'ordinateur 44 de traitement des images effectue un traitement des images à partir des signaux vidéo qui sont envoyés des postes de prise d'images 30 et 31 du sous-système 14 de prise d'image et de manutention, et à partir de ces signaux décide à travers laquelle des ouvertures d'éjection 28 la cartouche inspectée doit être éjectée L'unité de commande électronique 48 comprend l'électronique qui commande les différents servomécanismes du système Des sources d'alimentation 104 appliquent les tensions d'alimentation nécessaires au sous-système 18 d'ordinateurs à partir d'une alimentation électrique provenant du coffret secteur électrique 106. Le principe du fonctionnement du système d'inspection exige un opérateur non spécialisé pour commander le fonctionnement du système à partir de la console opérateur 32, pour examiner le moniteur d'affichage 40 du soussystème 18 d'ordinateurs pour s'assurer du fonctionnement correct du système, pour collecter les données imprimées par l'imprimante 42 et pour résoudre quelques petits problèmes fonctionnels simples en agissant sur la touche 108 de remise à zéro du système quand cela est nécessaire Un personnel technique et un personnel de supervision apportent leur assistance quand cela est nécessaire et assurent également la maintenance de l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement. Le système d'inspection selon la présente invention possède plusieurs modes de fonctionnement en plus de ceux qui ont été décrits précédemment Ces modes comprennent un mode de commande automatique appliqué au cours du fonctionnement normal du système tel qu'il est assuré par l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement, en liaison avec la console opérateur 32 Le mode de commande de préparation permet au personnel de supervision d'apporter des modifications au fonctionnement du système en ajustant les niveaux de discrimination des différents défauts correspondant à l'inspection des cartouches Un mode de préparation passé peut être rappelé à partir de la mémoire de l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement Un mode de commande de maintenance permet au personnel de supervision ou au personnel technique d'exploiter des unités individuellement en tentant d'isoler les problèmes Un mode de commande statistiques permet d'effectuer différents types d'analyses statistiques à partir des données collectées au cours des opérations d'inspection. En se référant maintenant à la figure 7, on peut voir illustré le système d'inspection des munitions de l'invention sous forme d'un schéma de principe fonctionnel qui intègre les fonctions de commande associées aux sous-systèmes 12, 14, 16 et 18 des figures 1 à 6 Le schéma comprend plusieurs rectangles comportant des cartes de circuits imprimés (PCB), des servomécanismes, des codeurs, des sources d'alimentation et des unités d'interfaces qui vont maintenant être décrits brièvement. Le bloc 106 du secteur électrique reçoit l'alimentation d'entrée qui a été représentée sous forme d'une alimentation typique en courant alternatif de 220 V, à partir de laquelle une tension alternative de 28 V est prélevée pour la console opérateur 32, et qui alimente le bloc des alimentations en courant continu 104, le bloc de transformateur 122 et d'autres sous-systèmes Le bloc de transformateur 122 alimente les blocs 124 d'éclairage des cartouches qui sont employés dans les postes de prise d'images 30 et 31 pour éclairer les cartouches examinées sous le contrôle du sous-système 14 de prise d'images et de manutention Deux blocs 126 et 128 de prise d'images des têtes assurent une inspection statique et tournante (dynamique), en association avec des caméras vidéo 55 et 59 comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. Le bloc 130 de prise d'images latérales des cartouches assure la même fonction pour le côté des cartouches à inspecter, en association avec une caméra vidéo 60 Les données vidéo sont collectées à partir de ces blocs 126 à par l'ordinateur 44 de traitement des images qui les applique à l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement au point "A". L'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement assure la commande du sous-système 14 de prise d'images et de manutention par l'intermédiaire d'une servo-commande et des blocs 132 et 134 de base de temps d'alimentation Ces derniers en association avec le bloc 136 des E/S assurent une commande asynchrone basée sur la position du sous-système 12 d'alimentation Ceci permet au système de passer directement entre les différentes opérations sur réception d'un signal de rotation indexé venant du bloc 137 du capteur d'interruption de rotation du plateau installé dans le sous-système 14 de prise d'images et de manutention Ce signal se répète à chaque poste de rotation indexée du plateau 24, et en cas d'absence de ce signal pendant un temps prédéterminé depuis le poste précédent, un signal de commande de supervision débranche l'alimentation arrivant au bloc 106 du secteur électrique, en arrêtant le système. Les calculs statistiques sont effectués sur des données vidéo reçues de l'ordinateur 44 de traitement des images par l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement dans le bloc 138 et peuvent être obtenus par l'opérateur au moyen de l'imprimante 42. Le sous-système 14 de prise d'images et de manutention reçoit des commandes de contrôle du servo-mécanisme venant de l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement sur le bloc 140 d'interfaces d'asservissement qui à son tour commande les blocs servo-amplificateurs 142 et 144 Le premier de ces moteurs de commande 146 est associé à l'éjection des cartouches par les ouvertures d'éjection 28, et commande également un moteur 63 de filtre spectral associé à la procédure de prise d'images effectuée par le bloc 128 de prise d'images statiques des têtes, comme décrit davantage ultérieurement Le bloc servo-amplificateur 144 commande des moteurs 64 associés au plateau de manutention 24 et des moteurs 152 associés à la procédure de prise d'images appliquée par le bloc 126 de prise d'images des têtes de cartouches en rotation (en dynamique) comme décrit davantage ultérieurement Chacun des moteurs 63, 64 et 152 fonctionne de manière à réaliser une commande de position en boucle fermée par l'intermédiaire des codeurs respectifs de position 154, 156 et 158. Comme expliqué en faisant référence à la figure 3 a et aux figures 4 a-c, des techniques d'introduction des cartouches dans les interfaces d'alimentation 26 exigent que les cartouches arrivent en permanence au rythme correct pour éviter l'absence de cartouche chaque fois qu'une fente libre 56 du plateau de manutention 24 est disponible Le magasin d'interfaces 26 qui fait partie du sous-système 12 applique les signaux d'état nécessaires à l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement pour commander convenablement l'introduction des cartouches par l'intermédiaire du bloc 160 à solénoïde et capteur optique, associé aux capteurs optiques 72, 73, 75 et 76. Le fonctionnement du solénoïde d'alimentation 77 dépend des informations d'état relatives à la commande de niveau min-max des cartouches dans le magasin d'interfaces 26 qui sont délivrées par le bloc de capteur optique 164 par l'intermédiaire du bloc 166 d'interfaces des capteurs optiques. Selon les résultats délivrés par l'ordinateur 44 de traitement des images à l'ordinateur 36 de commande et de fonctionnement, le bloc 134 de base de temps d'alimentation envoie des signaux de commande au bloc de commande 168 d'éjection des cartouches, qui fonctionne lui-même par l'intermédiaire du bloc servo-amplificateur 142 pour faire fonctionner le moteur d'éjection 146 Le fonctionnement du moteur d'éjection 146 s'arrête lorsque le bloc de commande 168 reçoit le signal de commande envoyé par le capteur de fin de course 170 Le capteur optique 172 délivre des informations d'état concernant la présence/l'absence de cartouche par l'intermédiaire du bloc 174 d'interfaces des capteurs optiques pour coordonner le fonctionnement du bloc de commande 168 d'éjection des cartouches. En faisant maintenant référence aux figures 8 à 20, on peut considérer des représentations schématiques de procédures de prise d'images des cartouches et les caractéristiques extraites par ces procédures, ainsi que des représentations par organigramme des algorithmes de traitement des images appliqués par le système d'inspection de l'invention L'objet du système d'inspection est de détecter et d'identifier une large gamme de défauts de fabrication La procédure de prise d'images des figures 8 à 10 est appliquée quand la cartouche est maintenue en position statique, et sert à déterminer la présence d'une bague complète de vernis d'étanchéité à l'eau autour de l'amorce et des défauts de surface associés à l'amorce Les procédures de prise d'images des figures 11 à 20 sont appliquées quand la cartouche est mise en rotation dynamique et elles permettent de détecter une variété de défauts de surface. Sur les figures 8 à 10, une procédure de prise d'images des têtes statiques est représentée Cette procédure est typiquement exécutée quand le plateau de manutention 24 est tourné jusqu'au premier de ses postes indexés de prise d'images après l'insertion d'une nouvelle cartouche, lorsque la cartouche est maintenue en position statique pendant 120 millisecondes Au premier poste de prise d'images, une source lumineuse 180 (qui fait partie de la référence 62) éclaire la tête 182 de la cartouche 68 par l'intermédiaire d'un guide à fibres optiques 186 de lumière annulaire qui forme un anneau de lumière ajusté en correspondance avec la surface circulaire de l'amorce Un prisme 188 oriente la lumière réfléchie à sa surface vers une caméra vidéo CCD 190, comme par exemple une caméra de type Sony XC 38 Un dispositif d'absorption de chaleur 192 élimine la chaleur indésirable créée par l'éclairage de la source lumineuse 180, et un filtre de couleur tournant 194 associé au moteur 63 du filtre spectral (figure 3 b) permet de contrôler le spectre de la lumière employée pour éclairer la tête de cartouche 182. Les caractéristiques de la cartouche 68 représentée sur la figure 9 et extraites au moyen de la procédure de prise d'images de la figure 8 comprennent le bord 196, les lettres et chiffres emboutis 198, une rainure 200 et l'aire 202 de l'amorce Puisque l'étanchéité à l'eau dans la rainure 200 autour de l'aire 202 de l'amorce est obtenue par un vernis coloré mais transparent, deux vues de la lumière réfléchie sont analysées, la première en utilisant le filtre de couleur 194 pour éliminer la couleur du vernis Comme décrit au sujet de la figure 10, l'algorithme de traitement des images pour cette procédure retranche alors l'une des deux images de l'autre afin qu'il ne reste que l'anneau de vernis. La figure 10 représente un organigramme d'un algorithme de traitement des images utilisé dans la forme de réalisation préférée pour détecter la présence du vernis étanche dans la rainure 200 Le bloc 204 d'entrée des images reçoit deux vues des données vidéo obtenues au moyen de la caméra 55, parmi lesquelles une première vue est normale et l'autre a été obtenue à partir du bloc 206 de filtre de couleur en employant un filtre de couleur 194 La dernière des deux images est retranchée de la première dans le bloc 208 de soustraction des images, en délivrant uniquement l'image du vernis Le bloc à seuil 210 décide quels sont les pixels de l'image qui apartiennent au vernis, en délivrant une image binaire comprenant le vernis et le fond Le bloc de vérification 212 vérifie qu'un anneau de vernis complet a été détecté, le résultat étant appliqué au bloc de décision 214 qui commande l'ouverture d'éjection appropriée 28. L'image vidéo d'entrée est également appliquée au bloc 216 de segmentation des défauts, qui détecte des défauts de structure tels que des brèches dans l'aire de l'amorce sur la tête 182 Ceci est effectué en appliquant la technique de la différence des moyennes pour comparer les différences des moyennes des intensités des pixels de l'image Le bloc de décision 214 explore les résultats de cette procédure afin d'identifier s'il y a des brèches, et délivre des signaux appropriés pour commander les 1 o ouvertures d'éjection 28. On va maintenant se référer aux figures 11 à 20 qui représentent les procédures de prise d'images en dynamique et les organigrammes associés qui sont employés pour inspecter la tête 182 et la partie latérale de la cartouche 68, avec des photographies des images vidéo obtenues Cette partie du système d'inspection sert à détecter et à identifier toute une gamme de défauts de surface sur la surface métallique de la cartouche Une courte liste des défauts les plus courants est présentée au tableau 1 A côté de la liste des défauts, le tableau décrit brièvement leur aspect à l'oeil humain et leur catégorie de rejet (mineur critique) selon les sépcifications MIL-STD 636. Il y a trois sujets principaux à considérer en liaison avec le tableau 1: 1 La dimension des défauts, le contraste et la forme ne sont pas toujours directement liés à leur gravité Par exemple, une fente courte et étroite ( 1 mm x 0,2 mm) est un défaut critique alors qu'une rayure beaucoup plus longue ( 15 mm x 0,1 mm) a seulement une gravité mineure Un autre exemple est une tache de poussière étendue ( 5 mm x 5 mm) qui devrait être classée comme mineure, alors qu'une brèche, de dimension comparable, est habituellement classée comme majeure. Cette observation conduit à la conclusion que le système d'inspection doit d'abord identifier le type de défaut et seulement décider ensuite de sa catégorie de gravité. 2 Les dimensions des défauts s'étendent sur une large gamme de valeurs, en commençant par des défauts portant seulement sur un nombre très limité de pixels et en allant jusqu'à des défauts qui concernent l'objet tout entier. 3 Pour identifier le type de défaut, il faut disposer d'un ensemble d'éléments primitifs Ceux-ci sont basés sur la nature et les caractéristiques physiques des défauts correspondants Des variations locales d'intensité de l'image sont provoquées par des changements de la lumière réfléchie à la surface Puisque la surface se comporte à la manière d'un miroir dans l'aire exempte de défauts, la lumière incidente est réfléchie sous un angle prédéterminé et détectée par la caméra. Tableau 1 Liste des défauts les plus courants Défaut Gravité Caractéristiques Rayures mineure/majeure emplacement et orientation aléatoires, contraste variable Fentes critique petites, en majorité orientées dans la direction axiale Dépôt mineure/majeure forme irrégulière Brèches mineure/majeure dimension aléatoire (> 1 mm) forme irrégulière Saleté mineure forme irrégulière Corrosion mineure/majeure forme irrégulière Perforation critique dimension aléatoire forme irrégulière Autrement dit, en supposant une réflexion constante à la surface la même quantité de lumière sera réfléchie, indépendamment de l'emplacement, et conduira à une image uniforme Des variations locales d'intensité peuvent être provoquées par des changements de la lumière réfléchie par la surface du métal Trois processus fondamentaux peuvent intervenir: A Des modifications de structure de l'objet métallique (par exemple des brèches) font dévier la lumière par rapport à l'orientation normale Ceci entraîne une diminution de la lumière détectée dans une région donnée, ensuite une augmentation de la lumière détectée dans une région adjacente L'amplitude et le rythme de ces modifications sont directement liés à la taille du défaut, ou gradient de la bordure et à l'orientation Il est donc possible de définir des attributs topologiques d'après les mesures du pouvoir de réflexion, comme expliqué dans les textes intitulés "Metal Surface Inspection Using Image Processing Techniques", H S Don et coll, IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Vol SMC-14, No 1, janvier-février 1984, et "Visual Inspection of Metal Surfaces", J L Mundy et coll, Proceedings of the Fifth International Conference on Pattern Recognition", 1980. B De la saleté et de la peinture collées sur la surface métallique entraînent une absorption de la lumière incidente Dans ce cas, la quantité de lumière réfléchie vers la caméra diminue et le défaut apparaît comme une brusque zone plus sombre. C La corrosion et le recuit sont des variations intrinsèques de la texture du métal qui rendent le métal moins "semblable à un miroir" qu'à l'habitude Il y a davantage de lumière dispersée (dont une partie est aussi absorbée) dans la région et la caméra, positionnée pour collecter la lumière réfléchie, recueille moins de lumière qu'à partir des zones qui n'ont pas de défauts Le défaut est donc caractérisé par une réduction progressive de la lumière réfléchie (contrairement au cas précédent o la transition est brutale) En résumé, des défauts de fabrication peuvent être analysés de la manière suivante: Des défauts peuvent être en principe caractérisés par des mesures des attributs de la lumière réfléchie. Le type de défaut doit être identifié avant la décision de sa catégorie de gravité. L'analyse doit être effectuée sur une échelle à plusieurs résolutions. Ces principes servent de base à la construction d'ensemble du système optique qui est utilisé pour les procédures de prise d'images en dynamique des figures il à 20 D'après la description précédente des différents types de défauts de surface, on peut voir que des défauts de surface créés par un acide et un recuit seraient mieux visibles sous un éclairage complètement diffus D'autre part, des défauts tels que des brèches seraient mieux visibles sous un éclairage monodirectionnel Etant donné ces exigences contradictoires, la construction du système d'éclairage selon la présente invention constitue le meilleur compromis et permet une différenciation des types de défauts sur une seule image. Le système optique, qui va maintenant être décrit, est construit de façon à obtenir des images à fort constrate, avec possibilité de différencier d'une façon générale entre des défauts de différentes dimensions et de différentes caractéristiques physiques La difficulté de ce procédé est que des défauts détectés, par exemple, une rayure et une fente d'une part, et une tache et un point d'acide ou un trou d'autre part, se présentent de la même manière en deux dimensions La discrimination entre les défauts qui sont détectés est obtenue par interaction de la lumière et de l'ombre. Selon la présente invention, des algorithmes de traitement des images sont utilisés pour faire une discrimination entre ces défauts et d'autres en appliquant la technique des réflexions non spéculaires sur une surface Alors qu'une réflexion spéculaire est une réflexion ponctuelle, une réflexion non spéculaire est considérée sur le côté, et non directement dans la réflexion, et ceci donne des informations convenables pour permettre au traitement des images de décider quel est le type de défaut présent La description du système optique est suivie par une description des algorithmes d'analyse des images. on va maintenant faire référence à la figure il qui représente schématiquement une procédure de prise d'images des têtes de cartouches appliquée quand la cartouche est mise en rotation dynamique Cette procédure est typiquement appliquée quand le plateau de manutention 24 es tourné jusqu'au second de ses postes de prise d'images indexés, dans lequel la cartouche est mise en rotation pendant 180 millisecondes (voir figures 13 a-b) Les deux caméras vidéo de ligne CCD standards 59 et 60, telles que des caméras Fairchild-Weston modèle 1300 R, sont installées pour recueillir des données vidéo des procédures de prise d'images respectives de la tête et de la partie latérale (figures 13 a-b) La source lumineuse 222 employée (qui fait partie de la référence 62) est une lampe halogène qui délivre la lumière à travers un dispositif absorbant la chaleur 224 à un conduit optique linéaire à fibre 226 La face d'entrée de la fibre a une forme circulaire qui correspond à la répartition symétrique d'énergie de la source lumineuse 222 La lumière sortant de l'extrémité de la fibre est focalisée par une lentille 228 sur la tête de cartouche 182 et la lumière réfléchie traverse un prisme 230 Quand la tête de cartouche tourne autour d'un axe 232, une ligne d'image étroite de l'aire de la surface en rotation est transformée par la caméra 59 en signaux vidéo qui sont délivrés dans un format vidéo rectangulaire standard. La figure 12 représente un organigramme de l'algorithme de traitement des images appliqué pour détecter des défauts dans la tête de cartouche 182 selon la procédure de la figure 11 La branche droite de l'organigramme est appliquée pour détecter des défauts dans le contour du bord 196 (figure 9) et dans les deux bagues annulaires intérieures de la tête 182 Avec cette technique, le bloc des images d'entrée 234 reçu de la caméra 59 est appliqué au bloc à seuil 236 qui fait la différence entre le fond et l'image elle-même Un bloc de détection de délimitation 238 extrait la délimitation entre le fond et l'image, et délivre trois lignes verticales représentant les trois bagues annulaires y compris le bord 196. Ces informations sont appliquées au bloc de liaison 240 qui complète ces lignes à l'endroit o elles sont interrompues, après quoi le bloc de traitement et d'analyse 242 vérifie l'emplacement, la rectitude et l'intégrité de ces lignes Le bloc de classification et de décision 244 décide la catégorie des défauts détectés, comme par exemple des brèches ou encoches dans le bord 196 Des signaux de commande appropriés sont alors délivrés pour commander des ouvertures d'éjection 28. La branche gauche de cet organigramme utilise les mêmes informations du bloc d'images d'entrée 234 et assure une fonction de détection de l'emboutissage de la tête dans le bloc du lecteur optique de caractères 246 Un étage de pré-traitement de ce bloc 246 renforce le contraste des caractères avant leur lecture et leur comparaison avec la chaîne des caractères attendus d'après une connaissance a priori des marques du fabricant de cartouches Des erreurs dans les lectures optiques des caractères signalent un défaut de fabrication qui sera utilisé par le bloc de détection 248 pour commander les ouvertures d'éjection 28. On va maintenant se référer aux figures 13 a-b qui représentent schématiquement des vues respectives de côté et arrière d'une procédure de prise d'images latérales des cartouches appliquée quand la cartouche 68 est mise en rotation dynamique Le système optique est semblable à celui de la figure 11, avec plusieurs sources lumineuses 250 (qui font partie de la référence 62) et des guides à fibres optiques associés 254 et 256 pour éclairer tout le côté de la cartouche 68 y compris la courbure de la partie balle 258 Du côté éclairage le guide à fibres optiques 254 présente l'aspect d'une fente. L'emplacement des guides à fibres optiques 254 et 256 par rapport à la cartouche 68 est déterminé selon les exigences ci-dessus des réflexions non spéculaires pour obtenir la différenciation optimale pour tous les défauts. Deux galets 260 et une courroie tournante 262 du type polyester-nylon quisont installés au poste de prise d'images dynamiques assurent la rotation de la cartouche 68 La cartouche 68 tourne devant la caméra 60 de manière qu'au cours d'une révolution toute sa surface soit saisie et que les signaux correspondants soient appliqués à l'ordinateur 44 de traitement des images Quand la cartouche 68 tourne dans la direction axiale autour de l'axe 232, une limage pelée" est délivrée par la caméra 221 en format vidéo standard. On va maintenant faire référence aux figures 14 à 16 qui représentent des organigrammes des algorithmes de traitement des images appliqués pour analyséer des défauts détectés dans la procédure de prise d'images dynamiques des figures 13 a-b, ainsi que des photographies des images vidéo extraites La segmentation des images est la base de la technique d'analyse des images La segmentation consiste à découper l'image en régions ayant des propriétés semblables (caractéristiques) Dans ce but, des opérateurs capables de déterminer ces caractéristiques sont nécessaires Puisque plusieurs processus physiques distincts interviennent, et puisqu'ils interviennent à différentes échelles, plusieurs opérateurs sont nécessaires pour cette tâche. Il existe d'une façon générale deux principales approches à la segmentation des images: elles sont respectivement basées sur les contours et les régions. Dans la première approche, les discontinuités locales d'intensité sont renforcées et sont ensuite combinées pour former des délimitations complètes La seconde approche "colore" les pixels d'images en fonction des propriétés des pixels voisins Etant donné la diversité des défauts et de leurs caractéristiques, la présente invention incorpore les deux techniques pour constituer un système optique. La construction générale du système est représentée sur la figure 14 qui représente la structure des algorithmes présentés sous forme d'organigrammes aux figures 15 et 16 D'une façon générale, les algorithmes sont subdivisés en deux parties: le premier étage, désigné sous le nom de "traitement à bas niveau", est responsable de la réduction des données principales en une représentation plus descriptive qui pourra être utilisée plus efficacement par le second étage appelé "traitement de haut niveau" Cet étage est responsable de l'extraction des éléments principaux, de leur classement et de la décision. La mise en oeuvre de ces algorithmes peut être réalisée par application des techniques spécialisées de construction électronique et de programmation Les algorithmes "de traitement à bas niveau" peuvent être mis en oeuvre dans un matériel tel que celui qui est commercialisé et diffusé par Datacube, Inc de Peabody, Mass, sous la marque commerciale "Max Video" Le "traitement à haut niveau" peut être mis en oeuvre par des blocs logiciels virtuels exécutés par l'unité centrale de l'ordinateur 44 de traitement des images. Sur la figure 14, le bloc des images d'entrée 264 reçu de la caméra vidéo 60 est appliqué au bloc d'extraction des caractéristiques 266 dans lequel les caractéristiques dominantes de surface sont extraites et renforcées Le bloc d'extraction des caractéristiques 266 est prévu pour deux types de défauts, associés à des caractérisques "fines" et à des caractéristiques "grossières" Le bloc de segmentation des pixels 268 décide si la caractéristique qui a été extraite est significative ou ne l'est pas S'il est considéré que cette caractéristique est significative, elle est étiquetée en tant que telle Le bloc de liaison 270 associe plusieurs régions étiquetées pour constituer un phénomène distinctif Le bloc de classement 272 décide si ces phénomènes sont des défauts et quel classement de rejet devrait leur être affecté. Puisque des fentes sont classées comme des défauts critiques, qu'elles sont habituellement petites et pourraient apparaître avec un faible contraste, la segmentation des caractéristiques fines est traitée comme décrit en détail au sujet de la figure 15 La détection des défauts "du type pâté" tels que des brèches et des défauts d'acide est décrite en détail au sujet de la figure 18 en traitant la segmentation des caractéristiques grossières. L'objet de l'algorithme de segmentation des caractéristiques fines représenté sur la figure 15 est de délimiter et d'identifier les structures "linéaires ou "pseudo-linéaires" dans l'image (par exemple les bords des arêtes/lignes) créées par des défauts tels que des rayures, des fentes et des dépôts Ces structures sont celles qui sont convenablement représentées par une structure centrale et qui ne sont pas plus larges que quelques pixels. A la suite du bloc d'images d'entrée 280, le bloc de pré-traitement 282 applique un filtre passe-bas linéaire 3 par 3 avec des coefficients de pondération à l'image afin de réduire les variations locales de texture Le bloc de segmentation de ligne 284 part de l'image lissée et lui fait subir une opération de convolution au moyen de quatre masques de déduction des nervures directionnelles 7 x 7. L'opération de convolution délivre quatre images nervurées à la sortie Les quatre sorties font l'objet d'une estimation du maximum pixel par pixel, celui-ci est enregistré en même temps que l'orientation respective Le choix des masques, de leur dimension et le choix du nombre des directions utilisées sont importants et dépendent de l'application particulière Les demanderesses ont observé que des opérateurs directionnels donnaient de meilleurs résultats que ceux d'une symétrie circulaire, surtout dans le cas de structures à faible contraste Les demanderesses ont aussi observé que quatre orientations étaient convenables pour résoudre des lignes ayant toutes les orientations possibles- L'image nervurée est ensuite traitée dans un bloc de sommation à seuil 288 Pour préserver les lignes à faible contraste, l'approche adoptée est celle qui est décrite par J Canny dans l'article intitulé "Optimal Edge Detector", J Canny, M Sc Thèse, Mass Inst of Tech, 1980 Dans le bloc de l'opérateur de collinéarité 286 chaque point de nervure fait l'objet d'une évaluation dans le bloc de sommation 288 d'après une certaine mesure de collinéarité dans son voisinage Si la condition de collinéarité n'existe pas, le point de nervure est éliminé Sinon, le point est multiplié par un coefficient proportionnel à une certaine mesure de collinéarité et de contraste et fait l'objet d'une opération de seuil dans le bloc 288 au moyen d'un nombre déterminé a priori. L'opération de collinéarité du bloc 286 effectuée dans le bloc 288 conduit à une nouvelle image nervurée. Puisque les conditions de collinéarité qui viennent d'être définies seront satisfaites uniquement le long des nervures "arête/vallée", les nervures échelonnées et les points de bruit isolés seront éliminés Cette opération permet également le contrôle du seuil général de chaque point localement, une propriété qui est importante pour préserver les nervures à faible contraste Le bloc de sommation 288 associe les sorties du bloc de collinéarité 286 et du bloc de segmentation de ligne 284 et applique le résultat au bloc d'amincissement 290. Dans le bloc d'amincissement 290 est produite une image nervurée pour laquele il n'y a qu'une réponse à une nervure individuelle L'algorithme est basé sur des règles de morphologie, et appliqué de manière itérative, comme expliqué dans l'article intitulé "A Fast Parallel Algorithm for Thinning Digital Patterns", T Y Zhang et coll, Communications de 1 'ACM, Vol 27, p 236, 1984. Deux passages de l'algorithme sont nécessaires pour amincir la configuration en sa structure. Dans le bloc de liaison 292, la liste des points de nervure est transformée en un ensemble plus petit de descripteurs qui serviront au stade suivant de l'extraction des paramètres Autrement dit, à ce stade, les points d'arête sont reconstruits en segments de ligne et stockés sous forme d'entités appelées cases. Puisque les points de nervure ne sont pas ordonnés d'après le remplacement (des points adjacents peuvent être situés loin l'un de l'autre dans la liste), un algorithme rapide de vérification de proximité et des installations de codage sont appliqués pour accélérer le processus. L'algorithme du bloc de liaison 292 affecte une nouvelle case à tout nouveau point qui n'est pas proche d'une quelconque case localisée précédemment (proche de son extrémité) La plupart des cases restant à la fin de ce stade représentent des segments de lignes complets/partiels A ce stade, une opération de seuil est effectuée sur la longueur des lignes Toutes les cases qui contiennent moins d'un nombre spécifié de points sont rejetées comme assimilées à du bruit Pour chaque case, un jeu de paramètres est calculé Ces paramètres sont indiqués dans la liste du tableau 2 A. L'algorithme du bloc d'extraction des paramètres 294 délivre des informations de discrimination générales relatives au défaut dans son ensemble en combinant des cases proches Etant donné la nature du balayage de trame, la divergence/convergence des lignes, tous les points de nervure proches ne pourraient pas avoir été combinés à ce premier stade Un algorithme rapide semblable de contrôle de proximité est appliqué dans ce but Après chaque combinaison, les paramètres appropriés sont mis à jour A la fin de ce stade, plusieurs paramètres supplémentaires sont calculés pour chaque segment de ligne conformément à la liste du tableau 2 B. Tableau 2 Liste des paramètres calculés pour chaque segment de ligne 2 A Paramètres calculés dans la première liaison: Xdebut Ydebut Xf;n x Yf in nmhin xmax Compte Orientation Histogramme des codes d'enchaînement Niveau de gris coordonnées du premier point coordonnées du dernier point min et max de la coordonnée x nombre des points Orientation de la ligne entre les points extrêmes. nombre des codes d'enchaînement dans chaque orientation niveau de gris moyen des points constituant la ligne 2 B Paramètres calculés après la seconde liaison: Surface (Xax -xmn) (Yfin Ydebut) pourcentage distribution proportionnelle de l'histrogramme des codes d'enchaînement densité surface/nombre Dans le bloc de classement 296, un classement est effectué par caractéristiques correspondantes de chaque case avec un modèle arborescent déduit des statistiques. Le classeur arborescent se compose d'un ensemble de noeuds de décision binaire Des règles de seuil et de classement sont établies en appliquant des données de formation Le classement sert à fournir des signaux de commande appropriés aux ouvertures d'éjection 28. Comme mentionné ci-dessus, une vue globale de l'algorithme appliqué pour détecter toutes les structures "de type pâté" dans l'image (brèches, peinture, acide, etc) est présentée dans l'organigramme de la figure 18. Le choix des caractéristiques est guidé par l"observation que des défauts "de type pâté" sont amorphes du point de vue de leur forme et que leurs limites ne peuvent pas être définies par des outils mathématiques simples. Dans cette technique, le "traitement & bas niveau" commence avec le bloc des images d'entrée 288 qui provient de la caméra 60 Le bloc 298 est appliqué aux blocs 300, 302, 304 et 306 des opérateurs d'extraction des caractéristiques, dans lesquels un ensemble de caractéristiques est calculé au niveau des pixels avec plusieurs résolutions Les caractéristiques sont les suivantes: 1 Gradient d'arête abrupte détecteur de ligne avec petit support 2 Gradient d'arête modérée détecteur d'arête de Roberts (support plus large) 3 "Flou" chiffre de densité du gradient d'arête de la fenêtre des points d'arête (avec un support large) 4 Niveau de gris valeur moyenne du gris dans une petite fenêtre. Lorsque le jeu complet des caractéristiques a été calculé pour chaque pixel de l'image, ces caractéristiques sont ajoutées dans un bloc additionneur 308 en appliquant des coefficients de pondération déterminés pour chacune A chaque pixel est affectée la caractéristique singulière la plus probable pour former l'image segmentée qui est applquée au bloc tampon 310 des images segmentées. Ceci est effectué en décidant quelle est la caractéristique qui définit le mieux le pixel et son voisinage immédiat Pour cela, une technique de probabilité est appliquée et la "force" de chaque caractéristique est calculée Cette opération est basée sur un modèle d'image (des informations a priori telles qu'une gamme de gradients, une répartition des niveaux de gris, etc) Lorsque la décision a été prise, le voisinage 6 x 6 du pixel est "coloré" au moyen de cette caractéristique L'image est ensuite ré-échantillonnée pour en réduire les dimensions On obtient ainsi une "image" segmentée de dimension nettement réduite pour le traitement à haut niveau Le bloc de sous-échantillonnage 312 applique au bloc de liaison 314 des informations réduites dans lesquelles des pixels étiquetés représentent une réaion de l'imaae segmentée. Le "traitement à haut niveau" commence avec l'algorithme du bloc de liaison 314 qui sert à recombiner les caractéristiques proches en entité unique les défauts Ceci est effectué en tranformant l'image dans l'espace des caractéristiques en entités (cases) représentant chacune des défauts distincts A cet effet, un algorithme de codage des longueurs d'exécution est appliqué pour construire une liste des cases à partir de l'image Pour chaque case, les paramètres suivants sont calculés dans le bloc 316 d'extraction des paramètres: 1 Nombre des gradients abrupts 2 Nombre des gradients modérés 3 Histogramme de la répartition de la valeur moyenne de gris 4 Densité des gradients abrupts. L'algorithme du bloc de classement 318 est identique à celui qui a été décrit dans la section de segmentation fine (figure 15) Le classement sert à délivrer des I - signaux de commande appropriés aux ouvertures d'éjection 28. L'invention a été présentée en considérant certaines formes particulières de réalisation, mais il est bien entendu que la description donnée ne constitue pas une limitation puisque d'autres modifications peuvent apparaître à l'homme de l'art et ces modifications entrent dans le cadre des revendications annexés. REVENDICATIONS ( 10) 1 Système d'inspection de munitions des armes portatives en forme de cartouches, douilles, balles et analogues, ledit système comprenant: un moyen d'interfaces(pour recevoir une alimentation en cartouches de munitions et donner à chaque cartouche une orientation prédéterminée; un moyen convoyeur pour disposer chacune des cartouches en vue de son inspection dans au moins un poste de prise d'images; ( 14) un moyen pour prendre des images des surfaces de chaque cartouche dans ledit poste de prise d'images et délivrer des données vidéo des caractéristiques de surface associées à chaque cartouche; et (r 6,18) un moyen pour traiter lesdites données vidéo des caractéristiques de surface afin de détecter la présence d'un ensemble prédéterminé de caractéristiques et de délivrer des signaux de sortie en conséquence; ledit moyen convoyeur étant agencé pour trier chacune desdites cartouches inspectées en fonction desdits signaux de sortie. 2 Système selon Y) revendication 1, dans lequel ledit moyen d'interfaces comprend au moins un magasin d'interfaces pour faire avancer les cartouches verticalement à partir d'une source d'alimentation en cartouches et ayant une construction longitudinale en ( 79) zig-zag qui définit des parois internes contre lesquelles se déplacent les cartouches du haut en bas avec une énergie potentielle réduite. 3 Système selo 12)la revendication 2, dans lequel ledit moyen( 461 nterfaces comprend un ensemble de magasins d'interfaces pour faire avancer des cartouches provenant d'un ensemble de source d'alimentation en cartouches. 4 Système selon la)revendication 2 dans lequel ( 26) ledit magasin d'interfaces est réglable pour différents calibres de cartouches. Système selon la revendication 2, dans lequel ( 26) ledit magasin d'interfaces comprend en outre des capteurs optiques délivrant des signaux servant à une opération de contrôle du niveau min-max de la capacité du magasin pour assurer une alimentation en continu. 6 Système selon la revendication 3, dans lequel ( 24) ledit moyen convoyeur comprend un plateau) de manutention circulaire à fentes agencé pour subir une rotat J 2 o indexée passant Par un ensemble de postes d'alimentation, de prise ( 30) ( 28) d'images et d'éjection. 7 Système selon la revendication 6, dans lequel les fonctions du système sont agencées pour une commande asynchrone basée sur les positions par rapport à la rotation indexée dudit plateau de manutention ( 24) 8 Système selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen convoyeur comprend en outre un moyen pour maintenir les cartouches dans des fentes individuelles dudit plateau de manutention avec une orientation statique quand ledit moyen de prise d'images est actionné. 9 Système selon la revendication 8, dans lequel ledit moyen de prise d'images comprend un système optique comportant: ( 62) au moins un moyen d'éclairage, un moyen pour orienter la lumière diffusée par ledit moyen d'éclairage vers l'aire de la tête de ladite cartouche; et un moyen pour orienter la lumière réfl 6 gcie par ladite aire de la tête vers au moins une caméra de surface CCD qui délivrera des signaux vidéo fonctions des caractéristiques de surface de ladite aire de la tête. Système selon la revendication 9 comprenant en outre un filtre de couleur amovible entre ledit moyen d'éclairage et ladite aire de la tête et dans lequel ledit moyen de traitement des données vidéo des caractéristiques de surface est prévu pour détecter la présence d'une bague complète de vernis/d'étanchéité autour de la capsule de l'amorce parmi ledit ensemble de caractéristiques, ladite opération de détection comprenant la soustraction desdits signaux vidéo produits quand ledit filtre de couleur est en place des signaux vidéo produits quand ledit filtre de couleur n'est pas en place. 11 Système selon la revendication 9 dans lequel ledit moyen de traitement des données vidéo des caractéristiques de surface fonctionne en détectant les défauts dans l'aire de la capsule de l'amorce. 12 Système selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen convoyeur comprend en outre un moyen pour faire tourner de manière dynamique les cartouches placées dans des fentes individuelles dudit plateau de manutention quand ledit moyen de prise d'images est en fonctionnement. 13 Système selon la revendication 12, dans lequel ledit moyen de prise d'images comprend un système optique comportant: au moins une moyen d'éclairage un moyen pour orienter la lumière réfléchie à partir dudit moyen d'éclairage vers au moins une des surfaces de la tête ou des côtés de ladite cartouche; et un moyen pour orienter la lumière réfléchie par ladite aire au moins d'une cartouche vers au moins une caméra CCD de ligne pour former des signaux vidéo fonctions des caractéristiques de surface de ladite aire. 14 Système selon la revendication 13, dans lequel ledit moyen d'orientation de la lumière réfléchie donne à ladite lumière réfléchie par ladite aire de la tête un aspect non spéculaire. Système selon la revendication 14, dans lequel ledit moyen de traitement des données vidéo des caractéristiques de surface fonctionne pour détecter la présence des défauts visuels de surface de la cartouche parmi ledit ensemble de caractéristiques. 16 Système selon la revendication 13, dans lequel ledit moyen d'orientation de la lumière réfléchie donne à ladite lumière réfléchie par ladite aire latérale un apsect non spéculaire. 17 Système selon la revendication 16, dans lequel ledit moyen de traitement des données vidéo des caractéristiques de surface fonctionne pour détecter la présence de défauts de surface visuels dans la cartouche parmi ledit ensemble de caractéristiques. 18 Système selon la revendication 17, dans lequel une partie de segmentation fine de ladite opération de détection des défauts de surface visuels est effectuée au moyen d'un traitement par des algorithmes de calcul à bas niveau et à haut niveau qui identifient des défauts de surface analogues à des lignes, ledit algorithme de calcul à bas niveau assurant une importante réduction des données dans lesdits signaux vidéo, ledit algorithme de calcul à haut niveau utilisant les résultats dudit algorithme de calcul à bas niveau pour délivrer lesdits signaux de sortie à utiliser par ledit moyen convoyeur qui assure ladite opération de tri. 19 Système selon la revendication 17, dans lequel une partie de segmentation grossière de ladite opération de détection des défauts de surface visuels est effectuée par des moyens d'application d'un algorithme de calcul qui identifie des défauts de surface analogues à des pâtés pour délivrer lesdits signaux de sortie à utiliser par ledit moyen convoyeur pour effectuer ladite opération de tri. Procédé d'inspection des munitions pour armes portatives telles des cartouches, douilles, balles et analogues, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: réception d'un lot de cartouches de munitions et disposition de chaque cartouche avec une orientation prédéterminée; localisation de chacune des cartouches à inspecter dans au moins un poste de prise d'images; prise d'images d'aires sélectionnées de chaque cartouche dans ledit poste de prise d'images pour obtenir des données vidéo des caractéristiques de surface associées à ces aires; et traitement desdites données vidéo des caractéristiques de surface pour détecter la présence d'un ensemble prédéterminé de caractéristiques et délivrer des signaux de sortie correspondants chacune desdites cartouches inspectées étant triée en fonction desdits signaux de sortie. 21 Procédé selon la revendication 20, dans lequel ladite étape de réception comprend les étapes d'introduction des cartouches verticalement à partir d'une réserve d'alimentation en cartouches comportant une construction longitudinale en zig-zag qui délimite des parois internes contre lesquelles se déplacent les cartouches du haut en bas avec une énergie potentielle réduite. 22 Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de réception comprend en outre une détection optique assurant une opération de contrôle de niveau min-max de la capacité du magasin pour une alimentation en continu en cartouches. 23 Procédé selon la revendication 22, dans lequel ladite étape de localisation comprend une rotation indexée d'un plateau de manutention à fentes entre plusieurs postes d'alimentation en cartouches, de prise d'images et d'éjection. 24 Procédé selon la revendication 23, dans lequel les fonctions du système sont assurées par une commande asynchrone basée sur la position par rapport à ladite rotation indexée du plateau de manutention. Procédé selon la revendication 20, dans lequel une partie de segmentation fine de ladite étape de traitement comprend un calcul à bas niveau comportant les étapes suivantes: pré-traitement desdits signaux vidéo au cours d'une opération de filtrage passe-bas en utilisant des coefficients de pondération de manière à réduire les variations locales de texture et à obtenir une image lissée; établissement d'une image nervurée à partir d'une opération de convolution effectuée sur ladite image lissée opération de seuil appliquée à ladite image nervurée basée sur une opération de collinéarité pour produire une nouvelle image nervurée; et amincissement de ladite nouvelle image nervurée basée sur une opération itérative appliquant des règles morphologiques. 26 Procédé selon la revendication 20, dans lequel une partie de segmentation fine de ladite étape de traitement comprend un calcul à haut niveau comportant les étapes suivantes: enchaînement de ladite nouvelle image nervurée basée sur une opération de reconstruction et de combinaison des segments de ligne qu'elle contient; opération de seuil desdits segments de ligne pour en extraire les caractéristiques; et combinaison de caractéristiques semblables au cours d'une opération de classement. 27 Procédé selon la revendication 20, dans lequel une partie de segmentation grossière de ladite étape de traitement comprend les étapes suivantes: extraction des caractéristiques dans un ensemble de valeurs de pixel associées auxdits signaux vidéo, lesdites caractéristiques comprenant des gradients d'arêtes, des densités de gradient d'arête, et des valeurs moyennes de niveau de gris; calcul d'un coefficient de puissance associé auxdites caractéristiques selon une technique de probabilité et ajustement de ladite image en conséquence; enchaînement de ladite image ajustée en se basant sur une opération de reconstruction et de combinaison des formes de cette image; opération de seuil appliquée auxdites formes pour en extraire des caractéristiques; et combinaison des caractéristiques identiques au cours d'une opération de classement.