Brevet FR2661742A1 — publié le 19911108

L'invention est relative à un dispositif de contrôle colorimétrique d'un unisson ainsi qu'à son procédé de mise en oeuvre associé. Elle trouvera notamment son application pour la vérification d'une homogénéité de teinture sur une pièce de tissu. Dans de nombreux domaines d'activités, il est nécessaire de pouvoir quantifier une couleur pour la reproduire ou la vérifier. Selon l'application, différents dispositifs de contrôle ont été mis au point qui sont plus ou moins efficaces. Dans le cadre de la présente invention, l'équipement réalisé a été tout spécialement développé pour le contrôle des unissons de teinture de pièces de tissu teintes sur ensouple. La grande difficulté rencontrée dans ce domaine se situe au niveau de la précision requise de l'appareil de mesure. Le détecteur doit être à la fois sensible et fiable dans le temps. Les constructeurs d'appareils de mesure ont développé dans ce sens des installations qui ont le lourd handicap économique d'être très coûteuses. L'appareil de base de ces installations est une caméra vidéo qui permet de visiter la pièce de tissu déroulée devant son objectif, dont on mesure le niveau issu du capteur photo-sensible. En général, l'acquisition de l'image se fait sur un capteur matriciel de type CCD dont les points de la matrice réagissent en fonction de la couleur perçue. Avec les trois couleurs de base, dont on mesure chaque amplitude, il est possible d'analyser une couleur et d'en détecter toutes les dérives. Sur le plan pratique, cette technique est extrêmement coûteuse. En effet, un capteur de type matriciel ne présente aucun intérêt puisque le but recherché n'est pas l'acquisition d'une image, mais d'une couleur. Ensuite, pour disposer d'un capteur très sensible dans chacune des couleurs de base, il est nécessaire d'employer des composants de très haute précision. C'est pourquoi, certains dispositifs de contrôle colorimétrique analysent le rayonnement d'une couleur donnée et ceci simultanément pour les trois couleurs fondamentales. Pour cela, la lumière émise par l'échantillon à analyser est décomposée à travers un prisme et trois capteurs sont disposés à la sortie du prisme pour détecter l'intensité lumineuse du rayonnement dans chacune des trois couleurs fondamentales. Quoique déjà moins coûteux, ce dispositif requiert néanmoins l'utilisation de trois capteurs. Le but principal de la présente invention est de présenter un dispositif de contrôle colorimétrique d'un unisson de teinture qui soit à la fois économique et très performant. Son aspect économique, il le doit à l'utilisation d'un seul capteur de type CCD. Par conséquent, vis à vis des concurrents, il y a une économie de deux capteurs. I1 faut souligner que ce gain n'est absolument pas réalisé au détriment de la performance, bien au contraire. Grâce à un asservissement du temps d'intégration, il est possible de faire fonctionner le capteur dans sa meilleur plage de performance et d'obtenir ainsi une sensibilité maximum. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Le dispositif de contrôle colorimétrique d'un unisson tel que par exemple une homogénéité de teinture sur une pièce de tissu par évaluation du rayonnement réfléchi des points de test pris sur la pièce de tissu au moyen d'une caméra à capteur CCD caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour interposer devant le détecteur séquentiellement une série de filtres de bandes passantes différentes et complémentaires. Le procédé de contrôle colorimétrique selon une mise en oeuvre dudit dispositif est caractérisé en ce que, on place séquentiellement devant le capteur CCD des filtres colorés complémentaires pour permettre l'acquisition en tension du capteur CCD durant le passage de chacun des filtres avec transfert de la tension du capteur CCD vers un système d'acquisition des données lors de chaque changement de filtres. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels - la figure 1 schématise les principaux organes assurant le fonctionnement du dispositif de contrôle colorimétrique selon la présente invention, - la figure 2 représente la structure du filtre chromatique utilisé dans le dispositif de contrôle de la présente invention, - la figure 3 schématise la chaîne d'asservissement du dispositif de contrôle selon la présente invention. L'invention vise un dispositif de contrôle colorimétrique d'un unisson telle que par exemple une homogénéité de teinture sur une pièce de tissu ainsi que le procédé de contrôle colorimétrique de mise en oeuvre dudit dispositif. Elle concerne principalement l'industrie textile en particulier le contrôle de l'unisson des pièces de tissu teintes sur ensouple. Le contrôle de l'homogénéité de teinture d'une pièce de tissu est très délicat à réaliser. Pendant longtemps, il a fait l'objet d'un contrôle visuel avec les risques d'erreurs humaines que cela comporte. Les constructeurs ont donc développé des appareils automatiques de contrôle colorimétrique qui permettent de vérifier la régularité de la nuance sur une pièce de tissu. Ces appareils de mesure utilisent comme élément de base un capteur photosensible, généralement de type CCD. Ces capteurs CCD peuvent avoir une structure matricielle qui leur permet d'être sensibles aux trois couleurs fondamentales auquel cas, il est possible de procéder à une analyse directe des caractéristiques des signaux correspondants à ces couleurs. Cependant, il s'agit d'un capteur extrêmement onéreux dont la structure matricielle, c'està-dire capable d'analyser une image, n'est pas exploitée. C'est pourquoi d'autres constructeurs s'orientent vers l'emploi de prismes qui permettent de procéder à une décomposition spectrale de la nuance à contrôler avec des capteurs placés à la sortie du prisme pour être sensibles à des rayonnements complémentaires. Cependant, cette technique oblige néanmoins à utiliser une série de trois capteurs avec les équipements colorimétriques suiveurs nécessaires pour chacun d'eux. Avec le dispositif de contrôle colorimétrique de la présente invention, le matériel est réduit car l'on procède à une analyse séquentielle du spectre coloré. Le principe de fonctionnement du dispositif de contrôle colorimétrique selon la présente invention est donné à la figure 1. La pièce de tissu à visiter est schématisée sous le repère (1). Cette pièce est en défilement devant le dispositif de contrôle pour en analyser toute la surface. Le dispositif de contrôle proprement dit comprend un système optique (2) qui permet de focaliser le rayonnement réfléchi par le tissu (1) vers un capteur de type CCD (3). Le capteur type CCD est préconisé, car il convient parfaitement à cette utilisation. Toutefois, d'autres détecteurs photo sensibles pourraient également être utilisés sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Le dispositif de contrôle de la présente invention se caractérise par la présence de moyens (4) pour interposer devant le détecteur (3) séquentiellement une série de filtres, de bandes passantes différentes et complémentaires. De la sorte, le capteur (3) reçoit successivement le rayonnement lumineux émis par la pièce de tissu (1) dans les couleurs fondamentales. Selon l'invention, ces moyens se présentent sous la forme d'un disque (4) animé en rotation et découpé par secteurs en parties filtrantes complémentaires telles qu'illustrées à la figure 2. Dans l'exemple choisi, le disque (4) comprend trois secteurs respectivement : rouge (5), vert (6) et bleu (7). Le disque (4) est animé en rotation à l'aide d'un moteur (8) et par un système de codage angulaire, le système de contrôle repère la partie filtrante située face au capteur (3). De préférence, le capteur CCD (3) se présente sous la forme d'une barette linéaire comportant environ 1728 points ou 2048 points de mesure. En adoptant une optique (2) appropriée, il est possible ainsi au capteur CCD (3) de balayer la pièce de tissu (1) à visiter sur toute la largeur. Chaque point sensible du capteur (3) analyse une partie de la largeur de la pièce de tissu (1). Le procédé, associé à ce dispositif de contrôle pour sa mise en oeuvre, consiste tout débord à acquérir la tension du capteur CCD durant le passage de chaque secteur de filtre respectivement (5), (6) et (7). I1 y a ensuite transfert de la tension du CCD vers un système d'acquisition lors de chaque changement de secteur de filtre. La figure 3 schématise le diagramme de fonctionnement du système d'acquisition. Lors de chaque changement de secteur filtrant, les données analogiques issues du dispositif de contrôle colorimétrique (9) sont transférées vers la carte d'acquisition (10) et le dispositif réalise une mesure avec le filtre suivant. Un système électronique amplifie le signal à la sortie du capteur. Un circuit de réglage (11) du temps d'intégration limite le temps d'accumulation dans le capteur durant une acquisition. Cela permet d'obtenir une meilleure résolution lors de l'interprétation des données sur la carte d'acquisition. En effet, selon la nuance étudiée et la sensibilité du capteur en fonction des longueurs d'ondes des radiations, il est nécessaire d'éviter tout phénomène de saturation. Pour cela, le capteur CCD (3) est neutralisé durant une partie de passage de secteur filtrant pour n'être opérationnel que pendant une durée optimum d'accumulation de charge. I1 faut d'ailleurs ajouter à ce sujet que les différents secteurs filtrants (5), (6) et (7) peuvent parfaitement occuper des surfaces variables qui seront déterminées en fonction des caractéristiques du capteur CCD (3) pour exploiter au mieux sa sensibilité en fonction des rayonnements. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'homme de métier, pourraient également être adoptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1") Dispositif de contrôle colorimétrique d'un unisson tel que par exemple une homogénéité de teinture sur une pièce de tissu teinte sur ensouple par évaluation du rayonnement réfléchi de la pièce de tissu à visiter au moyen d'un capteur (3) photo-sensible caractérisé par le fait qu'il présente des moyens pour interposer devant le capteur (3) séquentiellement une série de filtres (4), de bandes passantes différentes et complémentaires. 2") Dispositif de contrôle colorimétrique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'un disque (4) animé en rotation et découpé par secteurs en parties filtrantes complémentaires (5), (6) et (7). 3 ) Dispositif de contrôle colorimétrique selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les secteurs filtrants (5), (6) et (7) sont de couleur : Rouge, Vert et Bleu. 40) Dispositif de contrôle colorimétrique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le capteur (3) de type CCD se présente sous la forme d'une barette linéaire. 5 ) Dispositif de contrôle colorimétrique selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la barette linéaire du capteur CCD (3) comporte environ 1728 points ou 2048 points. 6 ) Dispositif de contrôle colorimétrique selon la revendication 4 caractérisé par le fait qu'un dispositif optique (2) est placé devant le capteur linéaire (3) pour focaliser le rayonnement réfléchi issu de toute la largeur de la pièce de tissu (1). 7 ) Procédé de contrôle colorimétrique pour la mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que - on place successivement devant le capteur CCD (3) des filtres colorés complémentaires (5), (6) et (7), - on procède à l'acquisition en tension du capteur CCD (3) durant le passage de chacun des filtres (5), (6) et (7), - on transfère la tension du capteur (3) vers un système (10) d'acquisition lors de chaque changement de secteur filtrant. 80) Procédé de contrôle colorimétrique selon la revendication 7 caractérisé en ce que, on limite le temps de sortie pour éviter tout phénomène de saturation.