Brevet FR2726366A1 — publié le 19960503

L'invention concerne un procédé de colorimétrie de zones colorées sur une surface d'un objet et un agencement de colorimétrie pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît déjà des procédés et agencements de colorimétrie de ce type, qui utilisent un dispositif optique permettant de désigner dans une position d'acquisition les valeurs d'une petite partie de la surface dont on souhaite connaître les caractéristiques colorimétrique, cette partie étant de l'ordre d'un ou de deux millimètres carrés. Cette petite partie de surface est éclairée et les capteurs mesurent l'intensité moyenne de la lumière réfléchie, soit pour un grand nombre de longueurs d'onde en décomposant cette lumière par exemple à l'aide d'un prisme dans le cas de spectrophotomètres ou, pour des bandes relativement larges respectivement dans le rouge, le vert et le bleu dans le cas de colorimètres. Ces procédés et agencements connus présentent des inconvénients considérables. Par exemple si l'objet à mesurer comporte des variations locales de couleur, que ces variations soient dues au procédé de fabrication ou qu'elles soient voulues dans le cas de marbrures, motifs écossais et analogues, la petite partie de surface que l'on peut mesurer en une seule opération est trop petite pour qu'on puisse se rendre compte de l'aspect global de l'objet. Pour remédier à cet inconvénient il faut décomposer la surface que l'on souhaite mesurer en un nombre d'éléments de surface approprié chacune correspondant à la petite partie de surface susmentionnée et mesurer successivement ces éléments de surface. Par conséquent la colorimétrie de zones de surface relativement étendue est difficile et longue à mettre en oeuvre. A cet inconvénient s'ajoute que ces procédés connus ne permettent pas de déterminer des détails à l'intérieur des éléments de surface. Autrement dit, la résolution des procédés connus est trop faible. La présente invention a pour but de proposer un procédé et un agencement qui pallie les inconvénients de l'état de la technique sus-mentionnés. Pour atteindre ce but, l'invention propose un procédé de colorimétrie de zones colorées d'une surface d'un objet, qui est caractérisé en ce que l'on prend, à l'aide d'une caméra vidéo couleur, d'une image de l'ensemble de ladite surface à mesurer de l'objet, détermine pour chaque élément d'image de cette surface les valeurs des couleurs élémentaires rouge, vert et bleu (R, V, B) et la valeur de l'intensité lumineuse (I), et établit à partir de ses valeurs des données colorimétrique, et le cas échéant, de la géométrie desdites zones de la surface. Selon une autre caractéristique de l'invention, on extrait automatiquement de l'image toutes les régions ayant une couleur définie au préalable. L'agencement pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une caméra vidéo couleur pour la prise des images et un équipement informatique pour le traitement informatique des images prises par la caméra. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective schématique démontrant l'agencement de colorimétrie selon la présente invention ; et - la figure 2 est une vue de dessus d'une portion d'un objet indiqué en 2 selon la figure 1. Comme il ressort de la figure 1, l'agencement de colorimétrie selon l'invention comprend essentiellement un caisson d'isolation lumineuse 1 dans lequel est placé l'objet à examiner 2, une caméra vidéo couleur 3 disposée en haut du caisson pour la prise des images de l'objet 2, ainsi qu'un équipement informatique 4 comportant un écran de visualisation 5, un clavier permettant l'inscription des données et une souris 7. La caméra 3 est reliée à l'agencement informatique 4 par un câble indiqué en 8. Concernant le caisson 1, on constate qu'il comprend une porte 9 permettant son ouverture et sa fermeture. Le procédé de colorimétrie selon l'invention est caractérisé par le fait que l'on prend, à l'aide de la caméra vidéo couleur 3, une image de l'objet 2 telle qu'une assiette placée à l'intérieur du caisson 1 sur le fond de celui-ci, la caméra étant disposée à une certaine distance au-dessus de l'objet, conformément à la figure 1. Par balayage successif des éléments de l'image prise par la caméra, on détermine pour chaque élément d'image les couleurs élémentaires rouge R, vert V et bleu B et détermine à partir de ses trois valeurs R, V et B l'intensité lumineuse I de l'élément d'image. Celle-ci est alors disponible sous forme numérique dans l'équipement informatique. La particularité majeure de l'invention consiste en une extraction automatique dans l'image, de toutes les régions caractérisées par une certaine couleur préalablement définie. En se référant à la figure 2, on décrira ci-après le principe de l'acquisition des valeurs de couleur du procédé et de l'agencement de colorimétrie selon la présente invention. A titre d'exemple, l'objet 2 à traiter est une assiette blanche peint d'une guirlande supposé d'être de la couleur violette 10, avec des bouquets de fleurs 11. La guirlande comporte une succession de motifs cruciformes 12 dont le contour est défini sur la figure 2 par une ligne de contours 13. L'intérieur de cette ligne de contour 13, à l'exception du centre, est de la couleur violette. Le bouquet de fleurs comporte des zones de couleurs différentes représentant différentes fleurs. Les portions indiquées en 14 et 15 présentent également la couleur violette. On désire mesurer les caractéristiques globales du violet. A cette fin on spécifie d'abord, à titre de valeurs de référence, les caractéristiques du violet en question, soit en désignant à l'aide de la souris 7 un des points des zones violettes dont les caractéristiques serviront alors de référence, soit en rentrant au clavier 6 les valeurs numériques correspondantes, soit encore par tout autre moyen approprié. Après avoir pris l'image de l'assiette 2, dans le caisson 1, à l'aide de la caméra 3, l'ordinateur calcule à partir des valeurs R, V, B les valeurs de l'intensité I et les valeurs normalisées Rn, Vn, Bn d'après les formules suivantes I =(R + V + B)/3 Rn = R/I Vn = V/I Bn = B/I La valeur I correspond à l'intensité lumineuse de l'élément d'image considéré, indépendamment de la couleur et les valeurs normalisées Rn, Vn, Bn correspondent aux proportions relatives du rouge, du vert, et du bleu au point d'image, indépendamment de l'intensité. La couleur de référence déterminée à l'aide de la souris ou par inscription au moyen du clavier est également représentée de cette manière et désignée ici par Ir, Rr, Vr et Br. Pour définir les valeurs de référence on fournit également des valeurs de seuil de différence ou de tolérance AI, AR, AV, AB qui serviront à déterminer si un élément d'image mesuré ayant une couleur un peu différente de la couleur de référence peut être considéré comme appartenant encore à la couleur d'intérêt ou non, selon les conditions suivantes qui doivent être simultanément remplies pour cet élément d'image (I - Ir) (Rn - Rr) (Vn - Vt) (Bn - Bt) Lorsque l'ensemble des éléments d'image ont été traités ainsi, on calcule les valeurs moyennes Rm, Vm, Bm en n'incluant dans ces moyennes que les éléments d'image qui ont été sélectionnés comme étant suffisamment voisins de la couleur de référence par application des relations susmentionnées. Par exemple la valeur Rmoyen est obtenue en établissant la somme des valeurs Rm pour tous les éléments d'image sélectionnés et en divisant cette somme par le nombre de ces éléments. Pour les valeurs Vm et Bm on procède de la manière analogue. L'application du traitement des valeurs de couleur des différents éléments d'image, effectué dans le cadre du procédé selon l'invention trouve des multiples applications pratiques. Le procédé permet de définir les différentes couleurs d'un motif sur un support, à titre de qualification des couleurs. Les valeurs normalisées obtenues selon le procédé proposé peuvent servir de valeurs de référence pour un contrôle de qualité lors de la fabrication par exemple en grand nombre de ces objets, le cas échéant en prenant en compte des seuils de tolérance préétablis. Le procédé selon l'invention peut également être utilisé pour faire un contrôle de la forme géométrique des éléments d'un motif en couleur. Par exemple pour l'assiette représentée sur la figure 2, on pourrait vérifier si le contour du motif 12 est correctement reproduit. I1 suffirait à cette fin de définir la couleur du motif, avec une tolérance permettant une distinction entre la couleur du motif 12 et la couleur de la ligne de contour 13. Si après le traitement des couleurs, qui vient d'être décrit comme étant spécifiques de l'invention, on demande à l'ordinateur du dispositif informatique de reproduire l'image de la guirlande 10. Celui-ci fera apparaître sur l'écran d'affichage 5 ou imprimer sur une feuille de papier le motif 12 par exemple en noir, entouré de la ligne de contour 13 en blanc, comme on le voit sur la figure 2. Etant donné que le traitement de l'image prise par une caméra vidéo permet aussi d'associer à chaque élément d'image les coordonnées géographiques de cet élément dans un système de coordonnées de référence, 1 invention permet, en plus de la qualification ou d'un contrôle d'une couleur, et, le cas échéant, d'un contrôle des lignes de contour, le contrôle si les motifs sont reproduits à l'endroit correct de l'objet. I1 ressort de la précédente description de l'invention, que celle-ci permet de réaliser à la fois des mesures colorimétrique rapides et précises d'une zone colorée, même de grande étendue, et la prise en compte des détails même petits d'un motif grâce à la résolution élevée qu'assure la caméra vidéo. REVENDICATIONS 1. Procédé de colorimétrie de zones colorées sur une surface d'un objet, caractérisé en ce que l'on prend, a l'aide d'une caméra vidéo couleur, une image de l'ensemble de ladite surface, détermine pour chaque élément d'image de cette surface les valeurs des couleurs élémentaires rouge, vert et bleu (R, V, B) et la valeur de l'intensité lumineuse (I), et établit à partir de ses valeurs des données colorimétriques, et le cas échéant, de la géométrie desdites zones de la surface. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on extrait automatiquement de l'image toutes les zones ayant une couleur définie au préalable. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on établit pour chaque élément d'image les valeurs de couleur normalisées (Rn, Vn, Bn) par division des valeurs de couleur (R, V, B) par l'intensité lumineuse (I). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour qualifier la couleur d'au moins une zone précitée, on établit des valeurs de référence de l'intensité lumineuse (Ir) et des couleurs (Rr, Vr, Br) et détermine la couleur de la zone à colorimétrer en comparant les valeurs avantageusement normalisées (In, Rn, Vn, Bn) aux valeurs de référence (Ir, Rr Vr, Br), le cas échéant en prenant en compte pour chaque valeur de référence un seuil de différence à tolérer (AI, AR, AV, AB). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on établit pour tous les éléments d'image la différence entre les valeurs normalisées (In, Rn, Vn, Bn) et de référence (Ir, Rr, Vr, Br), ne retient que les éléments d'image pour lesquels les différences sont inférieures aux valeurs de différence (AI, AR, AV, AB) et établit les valeurs moyennes (Rm, Vm, Bm) des éléments d'image retenus. 6. Procédé de colorimétrie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour effectuer un contrôle de la forme géométrique d'un motif dans une zone colorée d'une surface d'un objet, on définit la couleur du motif géométrique par les valeurs des couleurs élémentaires (R, V, B) et assure la reproduction sur un support seulement des parties dans lesdites zones, qui présentent cette couleur. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise comme valeur de référence (Ir, Rr, Vr, Br) les valeurs d'une partie prédéterminée que l'on choisit dans une image prise par la caméra vidéo couleur. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise un équipement informatique pour le traitement des valeurs acquises à l'aide de la caméra vidéo et les valeurs de référence (Ir, Rr, Vr, Br) sont inscrites dans la mémoire de l'équipement informatique. 9. Agencement de colorimétrie pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une caméra vidéo couleur (3) pour la prise des images et un équipement informatique (4) pour le traitement des données qui ont été acquises par la caméra vidéo (3). 10. Agencement selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'équipement informatique comprend un clavier (6) permettant l'inscription des valeurs de référence (Ir, Rr, Vr, Br). 11. Agencement selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'équipement informatique (4) comprend une souris (7) constituant un moyen d'acquisition des valeurs de référence (Ir, Rr, Vr, Br) sur une image prise par la caméra (3) et reproduite sur un écran de visualisation (5) de cet équipement informatique.