Brevet FR2970341A1 — publié le 20120713

DISPOSITIF D'IDENTIFICATION D'UN SUPPORT METALLIQUE PAR RECONNAISSANCE DE FORMES, APPLICATION A L'IDENTIFICATION DE NACELLES CONTENANT DES PASTILLES DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif d'identification d'un support métallique par 10 reconnaissance de formes. L'application principale visée par l'invention est l'identification de conteneurs, tels que des nacelles, contenant des pastilles de combustible nucléaire dans leur usine de fabrication. 15 On précise ici que dans le cadre de l'invention, les nacelles sont des conteneurs pour pastilles d'oxyde de plutonium et/ou d'uranium et/ou de chamotte, et ont pour fonction de servir à la fois de protection biologique vis-à-vis de personnes et de 20 véhicule de transport entre par exemple un lieu de stockage et différents postes de production d'une unité. ART ANTÉRIEUR Dans une usine de fabrication de 25 combustibles nucléaires, l'identification des conteneurs lors de chaque transfert d'une unité de fabrication ou de stockage vers une autre unité, doit être garantie afin d'assurer à la fois :5 2 - la gestion et le suivi des matières nucléaires conformément aux prescriptions des autorités de sureté nationales et internationales, - la traçabilité du produit combustible tout au long du processus de fabrication. En tant que dispositif d'identification des conteneurs, on utilise généralement dans l'industrie nucléaire le marquage par code à barres ou à trous associé à un lecteur optique ou une caméra. Ainsi, pour l'identification des nacelles de frittage dans lesquelles sont conditionnées des pastilles de combustible nucléaire, l'identification consiste à visualiser par une caméra vidéo usuelle des codes à trous inscrits sur les nacelles. A ce jour, un dispositif d'identification des nacelles de frittage comprend ainsi une caméra vidéo, des moyens d'éclairage des nacelles à identifier, des moyens électroniques pour interpréter l'image obtenue par la caméra vidéo et pour ainsi fournir le code à trous de la nacelle identifiée. Le fonctionnement du dispositif d'identification existant n'est pas pleinement satisfaisant et les difficultés de réglage inhérentes à un tel dispositif sont telles qu'elles le rendent inadapté pour son utilisation. Les inventeurs ont cherché à comprendre les raisons du dysfonctionnement. Ils ont ainsi pu mettre en évidence les phénomènes suivants. Les nacelles sont usuellement fabriquées en Molybdène, qui a pour principal avantage d'être un métal durable. 3 Néanmoins, au cours du temps, les nacelles peuvent se déformer et se décolorer. En outre, la lecture se fait jusqu'à ce jour dans l'environnement confiné délimité par une boite à gants dans lequel l'éclairage est limité. Ainsi, les déformations et décolorations des nacelles à identifier et l'éclairage limité en boîte à gants sont susceptibles d'empêcher la lecture des marques d'identification (codes à trous) sur les nacelles. Le but de l'invention est alors de proposer un dispositif d'identification d'une nacelle en molybdène contenant des pastilles de combustible nucléaire qui pallie aux inconvénients précédents et donc qui soit fiable. Un but plus général de l'invention est de proposer un dispositif d'identification d'un support métallique qui soit fiable. EXPOSÉ DE L'INVENTION Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif d'identification d'un support métallique sur lequel sont inscrits un code alphanumérique et un code à trous, le dispositif comprenant : - des moyens d'éclairage du support 25 métallique constitués par des diodes électroluminescentes ; - une caméra pour prendre des images du code alphanumérique et du code à trous inscrits sur le support métallique lorsque celui-ci est éclairé par les 30 diodes électroluminescentes ; 4 - des moyens de traitement d'image obtenue par la caméra comprenant des moyens de reconnaissance de formes pour lire les trous du code à trous et pour lire les caractères du code alphanumérique inscrits sur le support métallique. Autrement dit, l'invention consiste à identifier les supports métalliques au moyen d'une combinaison d'un éclairage à diodes électroluminescentes et d'une reconnaissance de formes insensible aux variations de couleurs des supports métalliques à identifier et à leurs déformations mécaniques. Des essais réalisés ont mis en évidence l'efficacité du dispositif selon l'invention pour identifier des nacelles de frittage contenant des pastilles de combustible nucléaire dans des conditions représentatives d'une usine de fabrication. Par rapport à un dispositif d'identification selon l'état de l'art comprenant une caméra vidéo usuelle susceptible de prendre des images de codes à trous sur les nacelles en molybdène, les gains obtenus grâce au dispositif selon l'invention sont la fiabilité de lecture et la maintenabilité. Avantageusement, les moyens de traitement d'image comprennent des moyens de filtrage par contraste pour faire ressortir, du fond de l'image, les caractères alphanumériques du code inscrit sur le support métallique. De préférence, les moyens de traitement d'image comprennent des moyens pour appliquer un effet de flou pour faire ressortir la forme générale des caractères alphanumériques du code inscrit sur le support métallique. On gomme ainsi en quelque sorte les petits défauts de surface sur le code inscrit. 5 Dans des conditions d'un environnement confiné d'une boite à gants, les diodes électroluminescentes rouges sont utilisées de préférence. Il est prévu avantageusement un seul groupe de diodes électroluminescentes. L'invention concerne également un procédé d'identification d'un support métallique sur lequel sont inscrits un code alphanumérique et un code à trous, comprenant au moins une fois les étapes a/ à c/ suivantes . a/ éclairage au moyen de diodes électroluminescentes d'un support métallique; b/ prise d'image au moyen d'une caméra du support métallique éclairé ; c/ traitement de l'image obtenue par reconnaissance de formes pour lire les trous du code à trous inscrit sur le support métallique. En cas d'échec de lecture des trous du code à trous, on réalise au moins une fois les étapes a/, b/ et d/, l'étape d/ étant comme suit : d/ traitement de l'image obtenue pour lire les caractères du code alphanumérique inscrit sur le support métallique. Selon un mode de réalisation avantageux, on réalise trois fois les étapes a/ à c/ et en cas d'échec de lecture des trous du code à trous on réalise deux 6 fois les étapes a/, b/ et d/ de lecture des caractères du code alphanumérique. L'invention concerne enfin l'application du dispositif d'identification ou du procédé d'identification décrits précédemment, à l'identification de nacelles de frittage contenant des pastilles de combustibles nucléaires dans leur unité de fabrication. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée faite en référence aux figures 1 à 3 qui représentent respectivement : - la figure 1 montre le schéma de l'implantation d'un dispositif d'indentification selon l'invention, - la figure 2 montre le schéma d'une routine d'un procédé d'identification conforme à l'invention, - la figure 3 montre une image prise à l'aide de la caméra du dispositif d'identification selon l'invention et au début du procédé selon la figure 2. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On a représenté en figure 1 le schéma d'implantation d'un dispositif d'identification selon l'invention 1. Le dispositif comprend tout d'abord une caméra 10 équipée d'un objectif dimensionné pour 25 7 pouvoir focaliser sur les parois d'une nacelle 2 en molybdène à identifier qui contient des pastilles de combustible nucléaire. La caméra 10 utilisée dans l'exemple est commercialisée par la société BAUMER sous la référence FWX05-II. Sur chaque nacelle 2 à identifier représentée en pointillés, sont inscrits un code alphanumérique et un code à trous permettant de l'identifier. Dans une unité de fabrication de pastilles de combustible nucléaire, la zone d'identification de la nacelle 2 est située au niveau d'une boite à gants. Le dispositif 1 comprend également un groupe 11 de diodes électroluminescentes rouges. Dans l'exemple, ce groupe 11 est constitué de douze diodes rouges fabriquées par la société TPL Vision sous la référence 200612-BAR1/6/625-005 et est alimenté sous 24 Volts. Le dispositif 1 comprend enfin un ordinateur 3 dans lequel est installé un logiciel de reconnaissance de formes. Dans l'exemple, ce logiciel est celui commercialisé par la société BAUMER sous la dénomination Neurocheck en version 5.1.1065. En outre, un logiciel d'exploitation est installé sur l'ordinateur 3 pour piloter la caméra 10 est les diodes électroluminescentes 11 réunies en un seul groupe. Comme représenté également, le câblage 30 entre les différents éléments 1, 10, 11 et 3 est réalisé au moyen de câbles 4, de type IEEE ou classique entre les éléments 11 et 3, et en partie au niveau des traversées 5 ménagées dans la boîte à gants. 8 La routine d'un procédé d'identification selon l'invention mis en oeuvre par le dispositif 1 précédemment décrit est montrée en figure 2. Au préalable de chaque étape d'acquisition d'une image obtenue par la caméra, on commande tout d'abord l'éclairage des diodes électroluminescentes 11. La lumière totale des diodes est maintenue par temporisation (étape a). Une image est alors acquise par la caméra qui est récupérée sur l'ordinateur 3 (étape b). Un exemple d'image des codes de la nacelle 2 récupérée est montrée en figure 3 on voit clairement le code alphanumérique 20 et le code à trous 21 inscrits sur la nacelle 2. On réalise un traitement de l'image obtenue précédemment pour lire les trous 21 du code à trous inscrit sur la nacelle (étape c). Si la lecture est validée, on envoie les résultats à un automate 6. Ici, la validation de la lecture est faite en fonction du seuil de détection choisi. En cas d'échec, on peut réitérer au moins une fois les étapes a/ à c/. Dans la routine montrée en figure 2/, on réalise en tout trois fois les étapes a/ à c/. On précise ici qu'on peut avantageusement réaliser un réglage de la caméra différent d'une étape b/ à l'autre consécutive. En cas d'échec de lecture du code à trous, on réalise à nouveau une fois les étapes a/ et b/ et une étape d/ de traitement de l'image par reconnaissance de forme pour lire le code 9 alphanumérique (étape d/).Plus précisément ici, on applique un filtre de contraste pour faire ressortir uniquement les forts contrastes sur l'image. On applique ensuite à l'image contrastée un effet de flou pour effacer les défauts de taille minimes et ainsi faire ressortir la forme générale des caractères alphanumériques du code inscrit sur la nacelle 2 à identifier. On augmente de préférence les contrastes puis on cherche des types de caractères du code dans l'image par comparaison avec ceux reconnus comme caractères dans une base de données du logiciel. Les caractères détectés le plus nettement sont alors triés. On définit alors une zone d'intérêt à partir de la position des caractères détectés et triés. Seule la zone d'intérêt est alors conservée. On y applique une série de filtres image. Tous les caractères du code sont alors localisés et lus. On classe alors les caractères suivant leur ordre selon leur axe d'inscription sur la nacelle. On vérifie enfin si le nombre de caractères alphanumériques correspond au nombre prévu pour le code inscrit. Si la lecture est validée, on envoie les résultats à un automate 6. Ici, la validation de la lecture est faite en fonction du seuil de détection choisi. En cas d'échec, on peut réitérer une fois les étapes a/ b/ et d/. 10 La routine montrée en figure 2 indique que la séquence peut bien entendu être interrompue dès qu'une lecture correcte de l'un des codes (respectivement du code à trous puis du code alphanumérique) est obtenue, c'est-à-dire en final dès que l'image correcte d'une nacelle donnée est obtenue. Cette image peut varier en fonction de la nacelle (déformation et/ou décoloration différente(s) par exemple). Quelle que soit la situation, les résultats sont envoyés à l'automate 6. Des essais ont été réalisés sur des nacelles 2 de frittage de pastilles de combustible nucléaire en conditions réelles dans une usine de fabrication, au niveau des boites à gants. L'invention qui vient d'être décrite est une combinaison de moyens d'éclairage par diodes électroluminescentes et de prise d'image avec reconnaissances de formes. Elle permet d'obtenir une identification de qualité de codes à trous et de codes alphanumériques sur des supports métalliques, tels que des nacelles de frittage en molybdène destinées à contenir des pastilles de combustible nucléaire dans leur usine de fabrication. REVENDICATIONS1. Dispositif d'identification (1) d'un support métallique (2) sur lequel sont inscrits un code à trous et un code alphanumérique (20), le dispositif comprenant : - des moyens d'éclairage (11) du support métallique constitués par des diodes électroluminescentes ; - une caméra (10) pour prendre des images du code à trous et du code alphanumérique inscrits sur le support métallique lorsque celui-ci est éclairé par les diodes électroluminescentes ; - des moyens (3) de traitement d'image obtenue par la caméra comprenant des moyens de reconnaissance de formes pour lire les trous du code à trous et pour lire les caractères du code alphanumérique inscrits sur le support métallique. 2. Dispositif d'identification selon la revendication 1, dans lequel les moyens de traitement d'image comprennent des moyens de filtrage par contraste pour faire ressortir, du fond de l'image, les caractères alphanumériques du code inscrit sur le support métallique. 3. Dispositif d'identification selon la revendication 2, dans lequel les moyens de traitement d'image comprennent des moyens pour appliquer un effet de flou pour faire ressortir la forme générale des 12 caractères alphanumériques du code inscrit sur le support métallique. 4. Dispositif d'identification selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les diodes électroluminescentes sont des diodes électroluminescentes rouges. 5. Dispositif d'identification selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un seul groupe de diodes électroluminescente (11). 6. Procédé d'identification d'un support métallique sur lequel sont inscrits un code alphanumérique et un code à trous, comprenant au moins une fois les étapes a/ à c/ suivantes : a/ éclairage au moyen de diodes électroluminescentes du support métallique ; b/ prise d'image au moyen d'une caméra du support métallique éclairé ; c/ traitement de l'image obtenue pour lire les trous du code à trous inscrit sur le support métallique. 7. Procédé selon la revendication 6, selon lequel en cas d'échec de lecture des trous du code à trous, on réalise au moins une fois les étapes a/, b/ et d/, l'étape d/ étant comme suit : d/ traitement de l'image obtenue par reconnaissance de formes pour lire les caractères du code alphanumérique inscrit sur le support métallique. 13 8. Procédé selon la revendication 7, selon lequel on réalise trois fois les étapes a/ à c/ et en cas d'échec de lecture des trous du code à trous, on réalise deux fois les étapes a/, b/ et d/. 9. Application du dispositif d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou du procédé selon l'une des revendications 6 à 8, à l'identification de nacelles de frittage contenant des pastilles de combustibles nucléaires dans leur unité de fabrication.