Brevet FR3058212A1 — publié le 20180504

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION - OBJECTIFS ET AVANTAGES Cette invention concerne l'auto-étalonnage et le réétalonnage d'un capteur optique pour mesurer le déplacement d'une tige de piston, permettant ainsi l'étalonnage et le réétalonnage initial pratiques pour corriger l'usure et les endommagements, et des capteurs de proximité, des capteurs "time-of-flight" , c'est-à-dire basés sur la mesure d'un temps de propagation, et un déplacement relatif cumulé sont utilisés pour estimer le déplacement absolu de la tige de piston et réduire le nombre de positions d'étalonnage spatialement uniques nécessaires pour comparer afin de déterminer le déplacement absolu de la tige du piston, réduisant ainsi le stockage de mémoire nécessaire et les ressources de calcul nécessaires, qui permettent des positions d'étalonnage rapprochées ou continues, et l'utilisation de motifs "speckle" , c'est-à- dire tachetés ou à tachetures, se produisant naturellement, en tant que positions d'étalonnage, réduisent la nécessité d'utiliser des séquences codées marquées en tant que positions d'étalonnage. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Des capteurs de position pour piston (par exemple, le brevet des USA N° US 9,027,460 B2) qui mesurent la position par des résonateurs électriques en série ne sont pas faciles à mettre en oeuvre dans la pratique. La conductivité de l'huile est variable selon la température et la pression. De plus, la relation entre la conductivité de l'huile, la température et la pression doit être re-caractérisée au fur et à mesure du vieillissement de l'huile. Des capteurs optiques de mouvement (par exemple, les brevets des USA N° US 8,525,777 B2, US 9,086,738 B2, US 9,342,164 B2, US 7,737,947 B2, US 8,692,880 B2) mesurent le mouvement relatif de la surface, mais sont inaptes à déterminer la position absolue par rapport à la surface. Des capteurs optiques de position (par exemple, le brevet des USA N° US 8,482,607 B2) sont aptes à déterminer la position absolue en des positions d'étalonnage. Ils n'incluent pas de moyen efficace de stockage des images de position d'étalonnage. Par conséquent, seules quelques images de position d'étalonnage peuvent être stockées, de sorte que l'erreur de position absolue estimée peut augmenter de manière significative jusqu'à ce qu'elle soit corrigée aux positions d'étalonnage. Des capteurs optiques de position (par exemple, le brevet Européen N° EP 2 769 104 B1) reposent sur un motif de code détecté optiquement et utilisent des 3058212 2 conduits de lumière. La gravure ou l'ajout de ces motifs de code optiquement détectables augmente considérablement le coût de fabrication. Les capteurs optiques de position (par exemple, le brevet des USA N° US 9,134,116 B2) utilisent plusieurs lasers et / ou capteurs pour fournir une plus grande 5 couverture de la surface incurvée du piston que ce qui est possible avec un seul laser et capteur, mais ne sont pas en mesure de déterminer la position absolue par rapport à la surface. Les capteurs optiques de position (par exemple, le brevet Européen N° EP 2 775 268 Al) utilisent une lumière cohérente ou presque cohérente pour recueillir une image d'interférence tachetée (speckle en anglais) pour chaque position. La position 10 entre les images d'interférences tachetées mémorisées est complètement inconnue. Sans compression d'image et / ou identification de points significative, la taille de mémoire requise pour mémoriser un nombre de points suffisant pour être utile est importante au point d'être impraticable. Des capteurs optiques d'alignement (par exemple, le brevet de Chine 15 N° CN2015/075823) alignent des images en utilisant des caractéristiques significatives d'image. Cependant, les caractéristiques significatives des images et la position absolue ne sont pas mémorisées. En conséquence, il n'est pas possible de déterminer la position absolue. Un appariement de caractéristiques optiques est utilisé (par exemple, le brevet des USA N° US 9,449,238 B2) pour améliorer la corrélation d'image dans des conditions 20 défavorables qui ont un impact sur l'apparence des images. Cependant, le moyen de recueillir des images n'est pas fourni et est limité à des images régulières bien définies. Les capteurs optiques de mouvement de surface utilisent une lumière limitée à une longueur d'onde courte (par exemple, le brevet des USA N° US 8,847,888 B2) pour diminuer la pénétration de surface par la lumière et augmenter la réflexion de surface de la 25 lumière. Cependant, une pénétration de lumière réduite n'offre aucun avantage pour les tiges de piston en métal les plus couramment utilisées. Une combinaison de lumière rouge et bleue à bande étroite est plus appropriée pour pénétrer un film d'huile qui peut être présent et atteindre le métal très dense optiquement. Des capteurs optiques de mouvement de surface (par exemple, les brevets des USA 30 N° US 7,728,816 B2, US 9,052,759 B2) ajustent la résolution de mesure le long des axes X et Y en fonction de la vitesse estimée le long de l'axe. Cependant, un moyen de collecte et de mémorisation des images n'est pas fourni. 3058212 3 Des tiges de piston creuses contenant des capteurs magnétiques, à micro-ondes et optiques sont bien connues dans la pratique. Cependant, il n'est pas pratique ni rentable de forer ou de forger des tiges de piston de petit diamètre ou de faible diamètre. Des capteurs time-of-flight optiques et radio nécessitent un étalonnage et un réétalonnage lorsque les 5 caractéristiques optiques changent. Et les capteurs time-offlight externes à faible coût sont sensibles aux objets obscurcissant le chemin optique. En conséquence, un capteur time-offlight optique utilisé seul pour déterminer le déplacement absolu de la tige de piston souffre d'une faible fiabilité. RÉSUMÉ DE L'INVENTION 10 La présente invention utilise un capteur optique à auto-étalonnage et à réétalonnage pour mesurer le déplacement d'une tige de piston. L'auto-étalonnage permet l'étalonnage sur site d'un capteur optique non étalonné. Pendant le fonctionnement, le réétalonnage permet de détecter et de corriger l'usure et les endommagements de la tige de piston et / ou des capteurs optiques. Des motifs tacheté naturels peuvent être utilisés dans des endroits où des 15 positions d'étalonnage sont requises, ce qui réduit ou élimine le besoin de positions d'étalonnage marquées. Des positions d'étalonnage marquées sont des séquences codées spatialement uniques utilisées pour déterminer la position absolue de la tige de piston. Le fait de mémoriser seulement les caractéristiques significatives des positions d'étalonnage permet d'économiser de la mémoire significativement. Les exigences de mémoire réduites 20 de chaque position d'étalonnage permettent des positions d'étalonnage rapprochées ou continues. Les multiples caractéristiques de position d'étalonnage et les multiples capteurs optiques fournissent ensemble une immunité à l'égard des endommagements localisés. Des capteurs de proximité, des capteurs time-of-flight et un déplacement relatif cumulé sont utilisés pour estimer le déplacement absolu de la tige de piston et réduire le nombre de 25 positions d'étalonnage spatialement uniques nécessaires pour comparer afin de déterminer le déplacement absolu de la tige de piston. Les capteurs optiques utilisés pour déterminer le déplacement absolu d'une tige de piston d'un vérin hydraulique ou pneumatique par rapport au corps cylindrique du vérin sont étalonnés en des positions d'étalonnage et le déplacement absolu est estimé au moyen du 30 cumul du déplacement relatif mesuré à partir dudit déplacement absolu. Les étapes permettant d'estimer le déplacement absolu sont les suivantes : capturer des images de la surface du piston par un capteur d'image CMOS ou CCD utilisant un laser à faible coût ou 3058212 4 un objectif à fond noir (" darkfield en anglais) conçu pour les souris informatiques optiques. Des agencements de points qui contrastent avec les environnements adjacents sont sélectionnés à partir des images capturées. Ces agencements sélectionnés de points significatifs sont mappés en leurs positions absolues de tige de piston correspondantes et 5 mémorisés en tant que positions d'étalonnage. Ces points significatifs qui identifient une position d'étalonnage absolue de tige de piston sont une disposition de points d'étalonnage connus. L'agencement de points sélectionné depuis l'image actuelle est aligné avec l'agencement de points d'étalonnage connus d'une position d'étalonnage. Un appareil optique selon l'invention, pour mesurer le déplacement mécanique absolu 10 d'actionneurs, d'articulations ou d'autres appareils mécaniques qui contiennent des pièces mécaniques se déplaçant les unes par rapport aux autres, comprend : a) des moyens optiques de capture d'images, dirigé vers la surface d'une partie mobile dudit appareil mécanique sous observation qui se déplacent par rapport auxdits moyens optiques de capture d'images, de sorte que lesdits moyens 15 optiques de capture d'images sont montés sur une autre partie dudit appareil mécanique, b) des moyens pour sélectionner, sur lesdites images, des points qui contrastent avec l'environnement adjacent, c) une pluralité de positions d'étalonnage, telles qu'à chaque position d'étalonnage, il 20 existe un agencement de points d'étalonnage connus qui contrastent avec l'environnement adjacent sur ladite surface, d) des moyens pour détecter un alignement de ladite partie mobile par lesdits moyens optiques de capture d'images, en ladite position d'étalonnage avec un agencement de points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent, 25 en mettant en correspondance lesdits points qui contrastent avec l'environnement adjacent avec lesdits points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent, de sorte que la position absolue de ladite partie mobile par rapport auxdits moyens optiques de capture d'images est connue audit alignement détecté, 30 e) un moyen pour mesurer alternativement ladite position absolue de ladite partie mobile autrement que par directement ledit alignement de détection avec lesdites positions d'étalonnage, 3058212 5 f) un moyen pour identifier lesdites positions d'étalonnage lorsque ledit alignement détecté est détecté comme étant près de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage et ladite position absolue mesurée de manière alternative de ladite partie mobile ne correspond pas à ladite position absolue connue de ladite 5 position d'étalonnage, de telle sorte que les positions absolues desdites positions d'étalonnage identifiées sont aptes à être actualisées, et g) un moyen pour identifier lesdites positions d'étalonnage lorsque ladite position absolue mesurée de façon alternative audit alignement détecté n'est pas détectée comme étant près de ladite position absolue connue desdites positions 10 d'étalonnage, de sorte que lesdites positions d'étalonnage identifiées peuvent être supprimées, ladite position absolue connue de ladite partie mobile par rapport audit moyen optique de capture d'images étant ainsi corrigée auxdites positions d'étalonnage, et lesdites positions d'étalonnage ne nécessitant ainsi pas de marquage sur ladite surface 15 de ladite partie mobile dudit appareil mécanique sous observation, lesdits moyens de mesure alternative de la position absolue étant ainsi aptes à améliorer la précision de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage, lesdits moyens de mesure alternative de position absolue étant ainsi aptes à améliorer la précision de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage, 20 lesdits moyens de mesure alternative de la position absolue étant ainsi aptes à identifier et à supprimer lesdites positions d'étalonnage qui ne sont plus détectables, et ledit appareil optique étant ainsi apte à libérer de la mémoire utilisée par lesdites positions d'étalonnage qui ne sont plus détectables. De préférence, l'appareil optique comprend en outre : 25 a) un moyen pour créer une image composée à partir d'une pluralité desdites images, qui combine des caractéristiques optiques provenant de ladite pluralité desdites images, et b) lesdits moyens de mesure alternative de la position absolue par lesdits moyens de détection d'alignement avec ladite image de ladite image composée, de sorte que 30 ladite position absolue est connue en des emplacements autres que ceux dans lesquels il y a ledit alignement détecté avec ladite image actuelle, 3058212 6 ledit moyen de mesure alternative de la position absolue étant ainsi apte à déterminer ladite position absolue de ladite partie mobile sur les zones couvertes par ladite pluralité desdites images de ladite image composée, et ladite image composée combinant des caractéristiques optiques provenant de ladite 5 pluralité desdites images capturées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques et en conséquence plusieurs de telles images composées ne sont pas nécessaires pour définir de façon unique lesdites positions d'étalonnage. De préférence, ledit moyen de mesure alternative de ladite position absolue de ladite partie mobile est un autre appareil optique de mesure du déplacement mécanique absolu 10 d'actionneurs, articulations ou autres appareils mécaniques qui contiennent des parties mécaniques mobiles l'une par rapport à l'autre, ledit moyen de mesure alternative de la position absolue étant apte à déterminer ladite position absolue de ladite partie mobile aux emplacements dans lesquels un autre appareil optique pour mesurer le déplacement mécanique absolu fournit ladite position absolue 15 mesurée par ses moyens de détection dudit alignement à ses positions d'étalonnage. De préférence, l'appareil optique comprend en outre : a) un ou plusieurs moyens pour mesurer la position relative de ladite partie mobile par rapport à la position précédente de ladite partie mobile par rapport auxdits moyens optiques de capture d'images, et 20 b) un moyen d'estimation de la position absolue par le cumul dudit déplacement relatif mesuré à partir desdites positions absolues connues desdites positions d'étalonnage, ladite position absolue estimée étant ainsi estimée entre lesdites positions absolues connues desdites positions d'étalonnage, et 25 le coût de l'appareil mécanique étant ainsi réduit grâce au nombre réduit de positions d'étalonnage requises. De préférence, l'appareil optique comprend en outre : a) un moyen pour mesurer alternativement ladite position absolue de ladite partie mobile autrement que par directement ledit alignement de détection avec lesdites 30 positions d'étalonnage, b) un moyen pour comparer ladite position absolue estimée à ladite position absolue mesurée de manière alternative, de sorte que lorsque la différence entre ladite 3058212 7 position absolue estimée et ladite position absolue mesurée de manière alternative est trop grande, il n'y a pas suffisamment de positions d'étalonnage pour l'alignement de ladite partie mobile par lesdits moyens optiques de capture d'images, et 5 c) un moyen de mémorisation de ladite position d'étalonnage, de sorte qu'à chaque position d'étalonnage, ladite position absolue de ladite partie mobile par rapport audit moyen optique de capture d'images est connue et est telle qu'à chaque position d'étalonnage, lesdits points d'étalonnage qui contrastent avec l'environnement adjacent sont connus, 10 les positions d'étalonnage étant ainsi mémorisées pour remplacer toutes les positions d'étalonnage absentes ou obscures, et lesdites positions d'étalonnage pour l'alignement de ladite partie mobile étant ainsi capturées à partir de ladite surface de ladite partie mobile. De préférence, la position relative desdits agencements de points d'étalonnage connus 15 desdites positions d'étalonnage définit uniquement la position absolue, de sorte que lesdits agencements de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage sont localement uniques comme cela est requis pour déterminer ladite position relative desdites positions d'étalonnage, ladite position relative desdites positions d'étalonnage supplémentaires permettant la 20 détection et la correction des erreurs provoquées par un changement dans un ou plusieurs desdits agencements de points d'étalonnage connus, et l'agencement localement unique de points d'étalonnage connus étant ainsi moins complexe, nécessitant moins de mémoire non volatile, ce qui permet de mémoriser davantage de caractéristiques localement uniques. 25 De préférence, ledit agencement de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage est dérivé de marques créées sur ladite surface de ladite partie mobile, de sorte que ledit agencement de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage est traduit en séquences codées, de telle sorte que lesdites positions d'étalonnage avec ledit agencement de points d'étalonnage connus traduits en séquences codées à une dimension ont 30 lesdites positions d'étalonnage définies dans une dimension, et de telle sorte que lesdites positions d'étalonnage avec ledit agencement de points d'étalonnage connus traduits en des 3058212 8 séquences codées bidimensionnelles ont lesdites positions d'étalonnage définies en deux dimensions, la création de marques sur ladite surface de ladite partie mobile permettant ainsi d'être assuré que lesdites positions d'étalonnage avec lesdits points d'étalonnage connus qui sont 5 en contraste avec l'environnement adjacent sont représentées en tant que ladite séquence codée, nécessitant ainsi une mémoire non volatile significativement inférieure, la création de marques sur ladite surface de ladite partie mobile permettant ainsi d'être assuré que lesdites positions d'étalonnage avec lesdits points d'étalonnage connus sont situées suffisamment près pour assurer une erreur de mesure acceptable, et 10 la création de marques sur ladite surface de ladite partie mobile permettant ainsi d'être assuré que lesdites positions d'étalonnage avec lesdits points d'étalonnage connus peuvent être situées de manière clairsemée, afin de minimiser les coûts de fabrication. De préférence, lesdits moyens de détection de l'alignement de ladite partie mobile comprennent en outre : 15 a) un ou plusieurs réflecteurs optiques de distance se déplaçant conjointement à ladite partie mobile dudit appareil mécanique sous observation, et b) un ou plusieurs capteurs optiques de distance se déplaçant conjointement auxdits moyens optiques de capture d'images, de sorte que lesdits un ou plusieurs capteurs optiques de distance mesurent la distance par rapport audit un ou plusieurs 20 réflecteurs optiques de distance, lesdits capteurs optiques de distance assistant ainsi lesdits moyens de détection d'alignement desdits points avec lesdits points d'étalonnage connus et réduisant ainsi le coût de calcul. Un procédé optique selon l'invention, de mesure de déplacement mécanique absolu 25 d'actionneurs, d'articulations ou d'autres appareils mécaniques qui contiennent des pièces mécaniques mobiles qui se déplacent les unes par rapport aux autres, comprend les étapes consistant à : a) capturer optiquement des images de la surface d'une partie mobile dudit appareil mécanique sous observation qui se déplace par rapport à des moyens pour ladite 30 capture optique des images, b) sélectionner, dans lesdites images, des points d'agencement qui contrastent avec l'environnement adjacent, 3058212 9 c) détecter l'alignement de ladite partie mobile avec des positions d'étalonnage en faisant correspondre lesdits points d'agencement sélectionnés avec des points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent desdites positions d'étalonnage, de sorte que la position absolue de ladite partie mobile par 5 rapport aux moyens pour ladite capture optique des images est connue audit alignement détecté, d) mesurer le déplacement relatif de ladite partie mobile dudit appareil mécanique en mesurant un déplacement relatif entre lesdites images capturées optiquement actuelles et des images précédemment capturées optiquement de ladite surface de 10 ladite partie mobile, et e) estimer la position absolue de ladite partie mobile en additionnant lesdits déplacements relatifs mesurés cumulés de ladite partie mobile à partir de ladite position absolue connue de ladite position d'étalonnage, la position absolue de ladite partie mobile qui se déplace par rapport aux moyens de 15 capture optique desdites images étant ainsi corrigée aux positions d'étalonnage, et le coût de l'appareil mécanique étant ainsi réduit grâce au nombre réduit de positions d'étalonnage requises. De préférence, le procédé optique comprend en outre les étapes consistant à : a) combiner lesdites images capturées optiquement pour former des groupes 20 d'images combinées, et b) opérer ladite sélection d'agencements de points parmi toutes lesdites images dudit groupe d'images combinées, de sorte que lesdits agencements sélectionnés de points ayant un contraste accru avec l'environnement adjacent peuvent être trouvés, 25 lesdits groupes d'images combinées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques, de multiples groupes d'images combinées n'étant ainsi probablement pas requis pour définir de manière unique lesdites positions d'étalonnage, et les agencements de points sélectionnés ayant un contraste accru avec l'environnement 30 adjacent permettant ainsi une reconnaissance plus rapide desdits agencements de points sélectionnés, laquelle permet un mouvement plus rapide desdites parties mécaniques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. 3058212 10 De préférence, le procédé optique comprend en outre les étapes consistant à : a) combiner des séquences d'images capturées optiquement, séparées de façon égale, de manière à former des groupes d'images combinées, de telle sorte que la séparation desdites images capturées optiquement, séparées de façon égale, soit 5 configurable, et b) opérer, dans toutes lesdites images dudit groupe d'images combinées, ladite sélection desdits agencements de points, de sorte que lesdits agencements de points sélectionnés ayant un contraste accru avec l'environnement adjacent puissent être trouvés, 10 ladite résolution de surface du groupe d'images combinées et le taux de mouvement de surface étant ainsi aptes à être configurés par la séparation desdites images capturées optiquement, séparées de façon égale, et lesdits groupes d'images combinés ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques, ce dont il résulte que plusieurs groupes d'images 15 combinées ne sont pas nécessaires pour définir de manière unique lesdites positions d'étalonnage. De préférence, ladite capture optique d'images consiste à utiliser un ou plusieurs capteurs optiques de distance, et le procédé d'obtention du déplacement absolu connu de ladite partie mobile comprend les étapes consistant à : 20 a) étalonner un ou plusieurs desdits capteurs optiques de distance auxdites positions d'étalonnage, et b) mesurer le déplacement absolu au moyen d'un ou plusieurs desdits capteurs optiques de distance, ladite mesure dudit déplacement absolu par les capteurs optiques de distance étant ainsi 25 vérifiée et des erreurs de mesure optique systématique de distance étant ainsi aptes à être corrigées par étalonnage. De préférence, lesdites positions d'étalonnage sont adjacentes ou se chevauchent, de sorte que ledit déplacement relatif mesuré ne s'accumule pas lors du déplacement entre lesdites positions d'étalonnage, 30 ledit déplacement absolu étant ainsi connu au niveau de positions d'étalonnage adjacentes ou se chevauchant, et 3058212 11 les erreurs dans ledit déplacement relatif mesuré ne s'accumulant ainsi pas dans ladite position absolue estimée. De préférence, le procédé optique comprend en outre les étapes consistant à : a) mesurer alternativement ladite position absolue par des moyens autres que 5 directement par ledit alignement de détection avec lesdites positions d'étalonnage, b) identifier lesdites positions d'étalonnage lorsque ladite position absolue mesurée de façon alternative est située à proximité dudit déplacement absolu connu de ladite position d'étalonnage, de telle sorte que ledit déplacement absolu connu de ladite position d'étalonnage identifiée peut être actualisé avec ladite position 10 absolue mesurée de façon alternative, c) identifier lesdites positions d'étalonnage lorsque ladite position absolue mesurée de manière alternative n'est pas située à proximité du déplacement absolu connu de ladite position d'étalonnage, de sorte que ladite position d'étalonnage identifiée peut être supprimée, et 15 d) identifier les emplacements dans lesquels lesdites positions d'étalonnage manquent, en comparant ladite position absolue estimée à ladite position absolue mesurée de façon alternative, de telle sorte qu'une position d'étalonnage est manquante lorsque la différence entre ladite position absolue estimée et ladite position absolue mesurée de façon alternative est trop grande, de sorte que la 20 création de positions d'étalonnage en stockant lesdits agencements de points sélectionnés en tant que lesdits points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage auxdites positions absolues mesurées de façon alternative lorsque lesdites positions d'étalonnage, sont manquantes, lesdites positions absolues mesurées de façon alternative étant ainsi utilisées pour 25 vérifier ladite position absolue connue obtenue desdites positions d'étalonnage, lesdites positions absolues mesurées de façon alternative étant ainsi aptes à être utilisées pour améliorer la précision de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage, lesdites positions absolues mesurées de façon alternative étant ainsi aptes à être 30 utilisées pour identifier et supprimer lesdites positions d'étalonnage qui ne sont plus détectables à proximité de leur emplacement d'origine, 3058212 12 la mémoire utilisée par lesdites positions d'étalonnage qui sont effacées pouvant ainsi être libérée, ledit mémorisation d'agencements de points sélectionnés aux emplacements desdites positions absolues mesurées de façon alternative pour créer de nouvelles positions 5 d'étalonnage se poursuivant ainsi jusqu'à ce qu'ils soient suffisants pour que ladite position absolue estimée ait la précision souhaitée sur ladite surface de ladite partie mobile, et de nouvelles positions d'étalonnage avec lesdits agencements sélectionnés mémorisés étant ainsi ajoutées, en remplaçant toute position d'étalonnage perdue ou masquée. De préférence, ladite mesure alternative de ladite position absolue de ladite partie 10 mobile est une autre méthode optique de mesure du déplacement mécanique absolu d'actionneurs, d'articulations ou d'autres appareils mécaniques qui contiennent des parties mécaniques mobiles les unes par rapport aux autres, ladite position alternative absolue de mesure étant ainsi apte à déterminer ladite position absolue de ladite partie mobile en des emplacements dans lesquels ladite autre 15 méthode optique de mesure de déplacement mécanique absolu fournit ladite position absolue mesurée par ledit alignement de détection en ses positions d'étalonnage. De préférence, lesdits moyens pour capturer optiquement lesdites images comprend des étapes consistant à : a) capturer une pluralité desdites images de ladite surface de ladite partie mobile, 20 b) combiner ladite pluralité desdites images pour créer une image d'étalonnage composée qui combine des caractéristiques optiques provenant de ladite pluralité desdites images, c) opérer ladite mesure alternative de ladite position absolue en déterminant ladite position absolue de ladite partie mobile à partir de ladite position absolue connue 25 d'une ou de plusieurs desdites images de ladite image d'étalonnage composée, ladite mesure alternative de position absolue étant ainsi obtenue par des moyens autres que par détection directe dudit alignement de ladite image actuelle avec lesdites positions de calibrage, et ladite image composée qui combine des caractéristiques optiques provenant de ladite 30 pluralité desdites images capturées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques et, en conséquence, de multiple images composées ne sont pas requises pour définir de manière unique lesdites positions d'étalonnage. 3058212 13 De préférence, le procédé optique comprend en outre l'étape consistant à sélectionner lesdits agencements de points qui sont globalement uniques, de sorte que chaque agencement de points globalement unique est unique parmi tous lesdits agencements de points mémorisés auxdites positions d'étalonnage, 5 chacune desdites positions d'étalonnage étant ainsi identifiable par ses agencements de points globalement uniques, mémorisés auxdites positions d'étalonnage. De préférence, le procédé optique comprend en outre l'étape consistant à sélectionner lesdits agencements de points qui sont localement uniques, de sorte que chaque agencement de points localement unique est unique à l'intérieur de l'erreur d'estimation de ladite position 10 absolue estimée, chaque agencement de points sélectionné localement unique pouvant ainsi être très simple et ne devant être unique que dans la zone relativement petite définie par ladite erreur d'estimation dudit déplacement absolu estimé, et chaque agencement de points sélectionné localement unique étant ainsi simple, 15 nécessitant moins de mémoire non volatile, permettant ainsi de mémoriser plus desdits agencements de points localement uniques. De préférence, a) le fait de sélectionner lesdits agencements de points implique le fait de sélectionner des points apparaissant naturellement, qui contrastent avec les 20 environnements naturels adjacents apparaissant naturellement à partir desdites images, et b) le fait de sélectionner lesdits agencements de points à mémoriser en tant que lesdits agencements de points d'étalonnage connus d'une position d'étalonnage implique le fait de sélectionner des points apparaissant naturellement qui 25 contrastent avec des environnements adjacents apparaissant naturellement, de sorte qu'un procédé de fabrication pour créer des marques sur ladite surface de ladite partie mobile n'est pas nécessaire, ce qui réduit le coût de fabrication. DESSINS - FIGURES Les avantages de la présente invention pourront être mieux compris en lisant la 30 description qui suit en référence aux dessins annexés, dans lesquels les chiffres indiquent les éléments de structure et les caractéristiques sur diverses figures. Les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle, et ils illustrent les principes de l'invention. 3058212 14 La figure 1 est un schéma-blocs de l'appareil de détection d'identification de position pendant le fonctionnement ; La figure 2 est un schéma-blocs de l'appareil de détection d'identification de position pendant l'initialisation de l'étalonnage ; 5 La figure 3 est un schéma-blocs de la procédure de mémorisation d'étalonnages 036 et de mémorisation de base de données d'étalonnage 100, 102, 104 ; La figure 4 est un schéma-blocs de la corrélation 026 / 027 du motif de caractéristiques tacheté avec des caractéristiques significatives 014 d'image courante pendant un fonctionnement normal en utilisant le FFT-CC ; 10 La figure 5 est un schéma-blocs de la corrélation 026 / 027 de motifs caractéristiques tachetés avec des caractéristiques significatives 014 d'image courante pendant une opération d'étalonnage en utilisant le FFT-CC et le IC-GN ; La figure 6 est un schéma-blocs du fonctionnement global ; La figure 7 est un schéma en vue de côté d'un appareil de détection d'identification de 15 position à laser unique ; La figure 8 est une coupe transversale d'un appareil de détection d'image laser à motif tacheté prise le long du plan de coupe A-A de la figure 24 illustrant les effets optiques de la partie arrondie 200 sous observation ; La figure 9 est une vue à fond noir spatialement additif ; 20 La figure 10 est une vue illustrant la vue d'extrémité d'un appareil de détection d'images à motifs tachetés à multiple composants ; La figure 11 est une vue illustrant une vue de dessus d'un appareil composé de détection d'images à motifs tachetés avec la surface 208 de la partie 200 sous observation en-dessous ; 25 La figure 12 est une vue illustrant une vue d'extrémité d'un appareil composé de détection d'images à motifs tachetés ayant plusieurs DEL laser, prise le long du plan de coupe B-B de la figure 14 ; La figure 13 est une vue illustrant une vue d'extrémité d'un appareil composé de détection d'images à motifs tachetés ayant plusieurs collecteurs d'images tachetées, prise le 30 long du plan de coupe B-B de la figure 14 ; La figure 14 est une vue illustrant une vue de dessous d'un appareil composé de détection d'images à motifs tachetés ; 3058212 15 La figure 15 est un graphique de la tendance à l'erreur de position par rapport à la taille tache / pixel pour des tailles multiples de caractéristiques tachetées ; La figure 16 illustre la construction d'une carte continue de positions d'étalonnage sur la surface 208 de la partie 200 sous observation ; 5 La figure 17 illustre la re-sélection de la position d'étalonnage sur la surface 208 de la partie 200 sous observation ; La figure 18 illustre l'algorithme de corrélation des motifs tachetés ; La figure 19 illustre des images tachetées 210 d'étalonnage non uniques attenantes ; La figure 20 illustre des images tachetées 210 d'étalonnage non uniques espacées sur 10 la surface 208 de la partie 200 sous observation ; La figure 21 illustre des captures de trames 004 obtenues pendant le mappage d'étalonnage de trames d'images tachetées 210 d'étalonnage ; La figure 22 illustre le mappage d'images tachetées 210 d'étalonnage en des captures de trame 004 obtenues pendant le fonctionnement normal ; 15 La figure 23 est une vue en coupe d'un vérin hydraulique avec un capteur d'image photoélectrique fixé, prise le long du plan de coupe A-A de la figure 24 ; La figure 24 est une vue isométrique d'un vérin hydraulique avec un capteur d'image photoélectrique fixé ; La figure 25 est une vue de côté d'une partie 200 sous observation avec, en trois 20 positions, des motifs d'étalonnage 215 à une dimension (1D) ; La figure 26 est une vue de côté d'une partie 200 sous observation avec des motifs d'étalonnage 216 à deux dimensions (2D) espacés. DESSINS - NUMÉROS DE RÉFÉRENCE 001 image tachetée 25 004 correction d'image à échelle uniforme 005 attendre jusqu'à actualisation 006 convolution avec les ondelettes de Gabor 008 sélecteur de groupe de Gabor 009 sélecteur de groupe de positions 30 010 position absolue estimée pour la sélection de groupe 012 sélecteur de descripteur SURF / SIFT 3058212 16 014 caractéristiques significatives actuelles d'image tachetée qui peuvent également être définies par points d'intérêt 015 intervalle de temps jusqu'à la prochaine capture d'image 016 trouver l'espace d'échelle 5 018 descripteur de caractéristique 020 candidat correspondant à un descripteur de caractéristique SIFT / SURF 024 sélecteur de motif tacheté 026 déplacement corrélé de motif de caractéristique tachetée entre des caractéristiques significatives de position d'étalonnage 210 et les caractéristiques significatives 014 de 10 l'image actuelle 027 corrélation de motifs de caractéristiques tachetées entre des caractéristiques significatives 014 d'image précédente et des caractéristiques significatives 014 d'image actuelle 030 incrémenter le nombre de correspondances réussies 15 031 déplacement cumulatif relatif de tachetures depuis la position connue la plus récente 032 condition de test, est la position absolue connue 033 position absolue estimée 034 nouveau descripteur SURF / SIFT pour l'emplacement connu, nouveaux points 20 significatifs de tachetures 036 procédure de mémorisation d'étalonnages 038 déplacement relatif de tachetures 039 nombre de déplacements relatifs infructueux 040 position d'étalonnage 210 tachetée relative calculée 25 041 position absolue depuis un capteur 918, 919 de limite de course de piston, ou depuis un ou plusieurs sous-composants d'un appareil composé de détection d'identification de position, ou position relative à une caractéristique tachetée d'étalonnage 210 complète ou partielle avec la vue tachetée 209 complète 042 position absolue à partir de l'algorithme de détection de position décrit dans la 30 figure 1 100 base de données des ondelettes de Gabor pour le regroupement des descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT 3058212 17 102 base de données des descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT regroupées par des ondelettes de Gabor et par position 104 base de données de motifs tachetés 210 de points significatifs d'étalonnage indexés par descripteur de caractéristique SURF / SIFT 5 105 données d'étalonnage pour des capteurs time-of-flight 925 110 zone tachetée de surface par laser rouge 112 zone tachetée de surface par laser bleu 114 zone tachetée de surface par laser vert 116 zone de surface 208 à fond noir 10 120 laser rouge 121 LED rouges 122 laser bleu 124 laser vert 130 lentilles de source optionnelles 15 135 lentilles collectrices 200 partie cylindrique ou plate sous observation telle qu'une tige de piston 202 capteur d'image CMOS ou CCD 208 surface de la pièce 200 sous observation 209 vue tachetée complète 20 210 position d'image tachetée d'étalonnage de la zone caractéristique tachetée décrite par les ondelettes de Gabor, descripteurs de caractéristique SURF / SIFT et motif de tachetures ponctuelles significatif correspondant 212 des pixels sont périodiquement connectés pour former des groupements 212 d'images tachetées 001 25 215 motif d'étalonnage à 1D de séquences binaires espacées 216 motif d'étalonnage à 2D de séquences binaires espacées 230 ensemble formant capteur optique de déplacement 231 microprocesseur, FPGA et / ou ASIC 233 mémoire non volatile 30 234 mémoire volatile 242 caractéristiques d'image tachetée d'étalonnage provoquées par l'usure 300 plan de référence de partie plate 3058212 18 400 image tachetée d'étalonnage normalisée moyenne 401 image tachetée normalisée moyenne actuelle 405 transformée de Fourier de l'image tachetée d'étalonnage normalisée moyenne 406 transformée de Fourier de l'image tachetée normalisée moyenne actuelle 5 410 transformée de Fourier inverse du produit de transformée de Fourier 415 déplacement x et y de FFT-CC de la transformée de Fourier inverse 410 au maximum du produit 405 x 406 de la transformée de Fourier, qui est un déplacement corrélé de motif caractéristique tacheté 026 à faible résolution entre des caractéristiques significatives 210 de la position d'étalonnage et des caractéristiques significatives de l'image 10 actuelle 014 420 agencement déformé de points d'étalonnage connus 421 caractéristiques du motif significatif d'image actuelle déformée avec un déplacement de déformation delta 425 calcul par moindres carrés du déplacement de déformation delta 15 430 conditions de convergence delta de déplacement de déformation delta 440 déplacement delta de sous-pixel IC-GN, qui est un déplacement corrélé de motif de caractéristiques tacheté 026 à haute résolution entre des caractéristiques significatives de position d'étalonnage 210 et des caractéristiques significatives de l'image actuelle 014 800 état de départ 20 804 initialisation, auto-vérification et état de communication 820 image d'étalonnage complète, incluant une image d'étalonnage composée 825 non entouré de points d'étalonnage 210 suffisants ou à des limites d'extrémité 832 état de fonctionnement décrit dans la figure 1, la figure 2 et la figure 3 836 calcul simultané de l'emplacement précis décrit dans la figure 5 25 901 corps de vérin hydraulique 902 piston 903 réflecteur de piston de time-of-flight également connu sous le nom de réflecteur de distance optique 904 arrêt de base 30 905 arrêt de tête 906 joint dans le vérin 907 chambre de tête du vérin hydraulique 3058212 19 908 chambre de base du vérin hydraulique 910 boîtier de l'appareil de détection 912 joints pour l'appareil de détection 918 capteur de pression de contact au niveau de la base, capteur de limite de course 5 919 capteur de pression de contact au niveau de la tête, capteur de limite de course 925 capteur time-of-flight également connu sous le nom de capteurs optiques de distance 930 carte PCB de capteur DESCRIPTION DÉTAILLÉE 10 Dans ce qui suit, les images tachetées décrites sont soit de vraies images tachetées générées par une interface de lumière laser cohérente ou des images tachetées fac-similées générées par une diffraction de surface à fond noir. Les deux images tachetées peuvent être construites additivement par chevauchement de zones spatiales, comme le montrent les figures 9, 10, 11, 12 et 13. 15 La figure 7 est un schéma en vue de côté d'un appareil de détection d'identification de position laser unique. La lumière cohérente des lasers 120, 122 ou 124 passe à travers une lentille source 130 optionnelle illuminant une zone tachetée 110, 112 ou 114 sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. Les lentilles optionnelles de la source 130 réfractent / courbent le faisceau laser étroit pour éclairer une plus grande superficie de la 20 surface de 200 sous observation. Selon le principe de Huygens-Fresnel, tout point de surface réfringent peut être considéré comme la source d'une nouvelle ondelette. Les ondelettes se propagent librement sans lentille vers le plan d'observation avec lequel elles interfèrent, ce qui résulte en des occurrences distribuées localement d'interférences constructives et destructives. Des tachetures peuvent être observées à partir de surfaces métalliques et 25 présentent un contraste élevé qui rend les marqueurs artificiels généralement inutiles. La taille moyenne d des taches en plan, observée par le capteur d'image 202 CMOS ou CCD est Au cfr 1.2- donnée par D, dans laquelle Â, est la longueur d'onde lumineuse, u est la distance entre le capteur d'image 202 CMOS ou CCD et la surface 208 la partie 200 sous observation, D est le diamètre de l'éclairement sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. Une 30 étape 004 de correction d'échelle uniforme d'image peut être utilisée pour compenser la différence significative dans la distance u au travers du capteur d'image 202 CMOS ou CCD, 3058212 20 entre le capteur d'image 202 CMOS ou CCD et la surface 208 de la partie 200 sous observation. La figure 1 se rapporte à la logique de commande de l'appareil de détection d'identification de position. Le flux de données et les étapes de traitement illustrées sur la 5 figure 1 sont les suivants. L'image tachetée 001 est capturée par un capteur d'image 202 CMOS ou CCD d'un appareil de détection d'image à motif unique ou composé. La correction 004 de l'échelle uniforme de l'image peut être appliquée pour corriger la taille moyenne d des taches non uniformes causée par la surface incurvée de la tige 208 du piston. Dans le cas d'un capteur d'image à motif laser, la taille d de tacheture moyenne non uniforme est 10 provoquée par la variation de la distance u entre le capteur d'image 202 CMOS ou CCD et la surface 208 de la partie 200 sous observation. L'image tachetée 001 mise à l'échelle de façon uniforme traitée par la correction 004 d'échelle uniforme d'image est convolutionnée avec des ondelettes de Gabor 006 extraites de la base de données 100 des ondelettes de Gabor. La position absolue estimée 010 est utilisée pour fournir une sélection 009 de groupe 15 de positions des descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT. Le sélecteur 008 de groupe Gabor est utilisé en combinaison avec le sélecteur 009 de groupe de positions comme entrée pour le sélecteur 012 de descripteur SURF / SIFT. Le sélecteur 012 de descripteur SURF / SIFT sélectionne les groupes de classement de descripteurs de caractéristiques SIFT / SURF candidats correspondants. Le résultat est un nombre réduit de descripteurs 020 20 de caractéristiques SURF / SIFT candidats provenant de la base de données 102 des descripteurs de caractéristiques SIFT / SURF, regroupés par ondelette de Gabor et par position, qui doivent être pris en compte. Des bases de données d'ondelettes de Gabor 100, de descripteurs 102 de caractéristiques SURF / SIFT, et de motifs 104 tachetés de points significatifs sont 25 mémorisés dans une mémoire non volatile 233 à lecture / écriture. La logique de commande est exécutée sur un microprocesseur 231, FPGA et / ou ASIC, avec des résultats d'exécution temporaires préférablement mémorisés dans la mémoire volatile 234. Un codage et une redondance de correction d'erreur peut être utilisée pour assurer une mémorisation fiable à long terme et une exécution de la logique de commande et un traitement des données sans 30 erreurs. Poursuivant le flux de données et les étapes de traitement illustrées à la figure 1, l'algorithme SIFT / SURF est appliqué comme suit. Des caractéristiques significatives 014 3058212 21 de l'image tachetée 001 mise à l'échelle de façon uniforme sont sélectionnées en parallèle avec la convolution de l'image tachetée avec les ondelettes de Gabor 006. L'algorithme SURF utilise un détecteur blob basé sur la matrice de Hesse pour trouver les points d'intérêt. L'étape suivante consiste à trouver l'espace d'échelle 016 à partir des points significatifs 5 précédemment sélectionnés. Le descripteur caractéristiques 018 qui en résulte est apparié à des descripteurs 020 de caractéristiques SIFT / SURF correspondants extraits de la base de données 102. Si une correspondance se produit, le sélecteur 024 de motif tacheté récupère un motif tacheté d'image d'étalonnage 210 ayant des caractéristiques significatives, depuis la base de données 104 de caractéristiques de motif tacheté de points significatifs, indexé par 10 des descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT. Le résultat final est que les caractéristiques significatives de l'image tachetée 001 actuelle sont corrélées avec les motifs caractéristiques tachetés d'image d'étalonnage 210 extraits de la base de données 104. Le flux de données et les étapes de traitement de l'appareil illustré sur la figure 1 se poursuivent avec la corrélation 014 de caractéristiques significatives de l'image tachetée. Les 15 caractéristiques significatives 014 de l'image tachetée 001 actuelle et les caractéristiques significatives 014 de l'image 001 tacheté précédente sont corrélées 027 pour trouver le déplacement des tachetures 038 relatif. Les caractéristiques significatives 014 de l'image 001 précédente sont les caractéristiques significatives 014 de l'image tachetée 001 actuelle retardée 015 jusqu'à la prochaine capture d'image. Les images tachetées 001 actuelles et 20 précédentes sont conçues pour se chevaucher et seront corrélées pendant le fonctionnement normal. Lorsque l'image tachetée 001 actuelle et l'image tachetée 001 précédente ne sont pas corrélées par l'opération de corrélation 027, l'appareil incrémente le compte de déplacements relatifs 039 qui ont échoué. Un nombre 039 élevé de déplacements relatifs ayant échoué indique que le capteur d'image 202 CMOS ou CCD est inapte à résoudre de manière fiable 25 l'image de surface 208. Ou les images tachetées 001 actuelles et précédentes ne se chevauchent pas, ce qui est peut-être dû au fait que la partie observée 200 se déplace à une vitesse extrêmement élevée. Le flux de données et les étapes de traitement illustrées sur la figure 1 décrivant la détection des positions d'étalonnage sont les suivants. L'agencement 210 de points tachetés 30 significatifs de la position d'étalonnage 210 précédemment sélectionnée est corrélé avec les points significatifs de l'image en cours pour trouver la position absolue de la partie 200 sous observation par rapport à la position d'étalonnage 210 correspondante. Les composants des 3058212 22 positions d'étalonnage 210 sont mémorisés dans des bases de données 100, 102, 104 de points d'étalonnage. La corrélation 026 des motifs caractéristiques tachetés entre des caractéristiques significatives de positions d'étalonnage 210 et les caractéristiques significatives d'image 014 d'image en cours est déterminée comme suit. Se reporter à la 5 figure 4 pour les détails du processus de corrélation. Le motif caractéristique tacheté d'image d'étalonnage 210 est corrélé avec l'image tachetée 001 mise à l'échelle de façon uniforme en utilisant la FFI-CC (de l'anglais Fast Fourier Transform Cross Correlation) "Corrélation croisée de transformée de Fourier rapide", moins précise, représentée sur la Figure 4. L'image tachetée 210 d'étalonnage à la position d'étalonnage est normalisée pour créer une 10 image tachetée d'étalonnage 400 normalisée moyenne. La transformée de Fourier 405 de l'image tachetée d'étalonnage normalisée moyenne est ensuite créée. Les caractéristiques significatives de l'image tachetée 014 en cours sont normalisées pour créer une image tachetée 401 en cours normalisée moyenne. La transformée de Fourier 406 de l'image tachetée en cours normalisée moyenne est ensuite créée. Les transformées de Fourier 405 et 15 406 sont combinées pour créer la transformée de Fourier inverse 410 du produit 405 x 406 de transformées de Fourier. Comme le montre la figure 18, le déplacement x, y 415 de l'image tachetée 001 depuis la position d'image tachetée 210 d'étalonnage dans la même vue tachetée 209 complète est trouvé à la transformée de Fourier inverse 410 maximale du produit 405 x 406 des transformées de Fourier. 20 Le flux de données et les étapes de traitement illustrés sur la figure 1 sont décrits plus en détail ci-dessous. Lorsqu'il y a une corrélation 026 de motif caractéristique tacheté entre les caractéristiques significatives 210 de position d'étalonnage et les caractéristiques significatives 014 de l'image actuelle, la corrélation est utilisée pour obtenir la position d'étalonnage tachetée 210 calculée relative 040 dans la vue tachetée 209 complète. Lorsque 25 l'algorithme FFT-CC est utilisé pour obtenir la position relative calculée 040 dans la vue tachetée 209 complète, il fournit le déplacement x, y 415 de l'image tachetée 001 depuis la position d'image tachetée 210 d'étalonnage. Si l'algorithme IC-GN illustré sur la figure 5 est utilisé pour obtenir la position relative calculée 040 dans la vue tachetée 209 complète, il fournit le déplacement delta 440 sous-pixel IC-GN de haute précision de l'image tachetée 30 001 depuis la position de l'image tachetée 210 d'étalonnage. Il en résulte que la position d'image tachetée 210 d'étalonnage sur la surface 208 de la partie 200 sous observation est connue par rapport au capteur d'image 202 CMOS ou CCD. Chaque fois qu'une 3058212 23 correspondance de corrélation réussie se produit, le compte 030 de correspondances réussies d'images tachetées 210 d'étalonnage est incrémenté. Le flux de données et les étapes de traitement illustrées sur la figure 1 qui se produisent lorsque des positions d'images tachetées d'étalonnages 210 ne peuvent pas être appariées 5 sont les suivantes. Lorsque le descripteur 020 de caractéristique SIFT / SURF de candidat correspondant le mieux classé ne correspond pas, alors d'autres descripteurs 020 de caractéristiques SIFT / SURF de candidat correspondant dans le groupe de descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT provenant de la base de données 102 sélectionnée par le groupe de Gabor 008 et le groupe de positions 009 sont pris en considération en fonction de 10 leur classement. De manière similaire, si le motif caractéristique tacheté de position d'étalonnage 210 correspondant au descripteur caractéristique SIFT / SURF candidat n'est pas suffisamment proche de l'image tachetée 001, un autre descripteur caractéristique SIFT / SURF candidat est sélectionné par le groupe de Gabor 008 et le groupe de positions 009. S'il n'y a plus de candidats, aucune correspondance n'a été trouvée. Si l'image tachetée 15 210 d'étalonnage est suffisamment proche de l'image tachetée 001, alors la position relative 040 de l'image tachetée 210 d'étalonnage dans la vue tachetée 209 complète est calculée. Le flux de données et les étapes de traitement illustrés sur la figure 1 et la figure 2 décrivant la procédure d'actualisation de position d'étalonnage sont les suivants. La procédure complète pour actualiser des positions d'étalonnage est illustrée sur les figures 1, 20 2, 6. Cette procédure démarre lorsqu'aucun descripteur caractéristique SIFT / SURF candidat correspondant n'est trouvé pour l'image tachetée 001 actuelle dans la vue tachetée 209 complète ou lorsqu'aucune caractéristique tachetée d'étalonnage 210 est trouvé pour l'image tachetée 00-1 en cours avec la vue tachetée 209 complète. La position absolue 041 peut être connue par un ou plusieurs appareils de détection d'identification de position d'un 25 appareil de détection d'identification de position composé tel que représenté sur la figure 10, ou la position absolue 041 est fournie par un capteur de limite ou par la position relative par rapport à une caractéristique tachetée d'étalonnage 210 partielle ou complète dans la vue tachetée 209 complète. Si la position absolue 041 est connue, alors les ondelettes de Gabor, les descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT et les caractéristiques de tachetures d'une 30 image 001 provenant de l'intérieur de la vue tachetée 209 complète peuvent être mémorisés dans les bases de données 100, 102 et 104. La figure 3 est l'étape de traitement contenu dans la procédure de mémorisation d'étalonnages 036. Dans la description suivante de la 3058212 24 procédure de mémorisation d'étalonnages 036, il est fait référence aux composants liés à, mais non contenus dans, la procédure de mémorisation d'étalonnages 036. Comme le montre la figure 3, s'il y a des positions environnantes d'image tachetées d'étalonnage 210 insuffisantes 825 ou si la tige du piston 200 est à une limite d'extrémité de déplacement, la 5 position absolue 041 depuis un capteur de limite ou depuis un ou plusieurs sous-composant d'un capteur de position composé sera utilisée. Lorsqu'une position d'étalonnage 210 est requise en un emplacement inconnu depuis la position absolue 041, depuis un capteur de limite ou depuis un ou plusieurs sous-composants d'un capteur de position composé, alors un déplacement précis 836 à partir d'une position absolue 041 précédente est déterminé à 10 l'aide de l'algorithme IC-GN décrit dans la figure 5. Lorsque le capteur de déplacement optique 230 est à une position absolue 041, alors le test 032 à une position absolue connue est vrai et le déplacement absolu peut être utilisé pour obtenir les caractéristiques significatives 014 d'image tachetée en cours et pour des données d'étalonnage 105 pour des capteurs time-offlight 925. Lorsque la condition de test 032 indique une position absolue 15 connue, les nouvelles données de position d'étalonnage 210 sont mémorisées en utilisant la procédure de mémorisation d'étalonnage 036 illustrée sur la figure 3. Si la distance par rapport aux positions d'étalonnage environnantes est trop grande, une ou plusieurs images tachetées 210 d'étalonnage doivent être sélectionnées depuis la vue tachetée 209 et mémorisées. La distance maximale entre des positions d'étalonnage est 20 déterminée par l'erreur de position cumulée maximale. L'erreur de position cumulée est l'erreur entre la position absolue estimée 033 et la position absolue vraie 041. La position absolue estimée 033 est calculée en additionnant le déplacement relatif cumulé à la position absolue vraie 041 de la dernière image tachetée 210 d'étalonnage fiable. L'image tachetée 210 d'étalonnage sélectionnée est indexée par les ondelettes de Gabor 25 et la position relative pour entourer les images tachetées 210 d'étalonnage. Le descripteur de caractéristique SURF / SIFT correspondant de l'image tachetée 210 d'étalonnage est mémorisé dans la base de données 102 de descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT. Et les motifs de points significatifs de l'image tachetée 210 d'étalonnage sont indexés par son descripteur de caractéristique SURF / SIFT et mémorisés dans la base de données 104 de 30 motifs tachetés significatifs. Les motifs caractéristiques tachetés d'étalonnage 210 avec un nombre élevé de correspondances réussies sont de images tachetées 210 d'étalonnage avec des 3058212 25 caractéristiques de motif tacheté significatives stables. Lorsque les motifs caractéristiques tachetés d'étalonnage 210 changent à la suite de l'usure de la surface ou d'un endommagement soudain de la surface, le compte 030 de correspondances réussies n'est plus incrémenté. Des caractéristiques de motif tacheté de position d'étalonnage qui 5 n'incrémentent plus leur compte de correspondances correctes et sont suffisamment proches d'autres caractéristiques de motifs tachetés de positions d'étalonnage peuvent être remplacées lorsqu'une mémoire non volatile 233 est nécessaire pour mémoriser les nouvelles positions de caractéristiques tacheté d'étalonnage 210. L'étalonnage peut être requis lorsqu'un nombre suffisant de caractéristiques de motifs tachetés de position d'étalonnage n'augmente plus leur 10 compte 030 de correspondances réussies et ne sont pas suffisamment proches des autres positions de caractéristiques tachetées d'étalonnage 210. La figure 2 se rapporte à la logique de commande d'initialisation de l'étalonnage de l'appareil de détection d'identification de position. L'image tachetée 001 est capturée par un capteur d'image 202 CMOS ou CCD d'un appareil de détection d'image à motif unique ou 15 composé. Une correction d'échelle uniforme 004 de l'image peut être appliquée pour corriger la taille d moyenne des taches non uniformes. Initialement, il n'y a pas de positions d'image tachetée 210 d'étalonnage mémorisées et les bases de données de points d'étalonnage 100, 102, 104 sont vides. La première étape de la mémorisation des nouvelles positions d'étalonnage 210 consiste à sélectionner des caractéristiques significatives 014 à partir de 20 l'image tachetée 001 mise à l'échelle uniforme. La position absolue 041 peut être fournie par un capteur de limite de course de piston 918, 919 représenté sur la figure 23, ou par un ou plusieurs sous-composants d'un appareil composé de détection d'identification de positions, ou par une position relative par rapport à une caractéristique tachetée 210 d'étalonnage partielle ou complète avec la vue tachetée 209 complète. Pendant le processus d'étalonnage 25 initial, la position absolue 041 n'est rendue disponible que par un capteur 918, 919 de limite de course de piston. Si la condition de test 032 est fausse, alors la position absolue est inconnue. Et l'emplacement est de nouveau examiné comme représenté sur la figure 6, jusqu'à ce qu'une position absolue 041, telle qu'une limite de course du piston 918, 919, soit fournie, ce qui permet que la condition de test 032 soit vraie et que la position absolue soit 30 connue. Lorsque l'absence de position caractéristique tachetée d'étalonnage 210 mémorisée environnante est détectée, il est nécessaire d'attribuer de nouvelles positions caractéristiques tachetées d'étalonnage mémorisées. Il est important d'attribuer avec précision la position des 3058212 26 nouvelles caractéristiques tachetées d'étalonnage. Pendant l'étalonnage, une corrélation 027 de motif caractéristique tacheté entre les caractéristiques significatives 014 d'image précédente et les caractéristiques significatives 014 de l'image en cours est mesurée en utilisant le calcul 440 de déplacement delta sous-pixel de Gauss-Newton de la composition 5 inverse (en abrégé IC-GN, de l'anglais Inverse Composition Gauss-Newton), qui est extrêmement précis, allant typiquement de 0,01 à 0,05 pixel. Ceci est 20 à 200 fois plus précis que la corrélation FFT-CC, corrélation croisée de transformée de Fourier rapide, à haute vitesse 415 utilisée en mode normal pour calculer le déplacement x et y 415, qui varie typiquement de 1 à 2 pixels. Lorsque l'appareil de détection d'identification de position 10 recherche de nouvelles positions d'étalonnage, l'appareil de détection d'identification de position est en mode d'étalonnage. Au fur et à mesure que le capteur d'image 202 CMOS ou CCD se déplace sur la partie 200 cylindrique ou plate sous observation, des fenêtres de vues tachetées 209 complètes sont capturées périodiquement. En mode d'étalonnage, la vitesse de déplacement du capteur d'image 202 CMOS ou CCD sur la partie 200 cylindrique ou plate 15 est ralentie de sorte que les fenêtres de vues tachetées 209 complètes sont toujours en chevauchement d'au moins une position d'image tachetée 210 d'étalonnage. L'algorithme ICGN prend également plusieurs fois plus de temps que l'algorithme FFT-CC. La vitesse de déplacement pendant l'étalonnage doit être réduite pour tenir compte de cette durée de traitement plus longue. 20 La figure 16 illustre une étape de fenêtre de vue tachetée 209 complète du mode d'étalonnage. L'étape initiale est la partie supérieure gauche de la vue tachetée 209 complète. Pendant l'étape de fenêtre initiale, quatre positions d'image tachetée 210 d'étalonnage sont sélectionnées parmi les quatre coins de la vue tachetée 209 complète. Si une position d'image tachetée 210 d'étalonnage est complètement incluse dans les images tachetées 209 25 chevauchantes, telles que la partie supérieure gauche de la deuxième étape de fenêtre d'image tachetée 209 complète, il n'a pas besoin d'être sauvegardé. Le déplacement entre les images tachetées 209 complètes est précisément mesuré en utilisant le IC-GN 440 "Inverse Composition Gauss-Newton". Le motif caractéristique tacheté 210 d'image d'étalonnage est corrélé avec l'image 30 tachetée 001 en utilisant l'IC-GN "Inverse Composition Gauss-Newton" plus lent, précis, représenté sur la figure 5. Sur la figure 5, similaire à la figure 4, l'image tachetée d'étalonnage 210 à la position d'étalonnage est normalisée pour créer une image tachetée d'étalonnage 400 3058212 27 normalisée moyenne. Les caractéristiques significatives 014 de l'image tachetée en cours sont normalisées pour créer une image tachetée 401 en cours normalisée moyenne. L'étape suivante consiste à créer la transformée de Fourier 405 de l'image tachetée d'étalonnage normalisée moyenne. Simultanément, l'étape suivante consiste à créer la transformée de 5 Fourier 406 de l'image tachetée 001 en cours normalisée moyenne. Les transformées de Fourier 405 et 406 sont combinées pour créer la transformée de Fourier inverse 410 du produit 405 x 406 de transformées de Fourier. Comme représenté sur la figure 18, le déplacement x, y 415 de l'image tachetée 001 depuis la position d'image tachetée 210 d'étalonnage est dans à l'intérieur de la même vue tachetée 209 complète. Sur la figure 5, le 10 déplacement FFT-CC x & y 415 se trouve à la transformée 410 de transformée de Fourier inverse maximale du produit 405 x 406 de transformées de Fourier. Le déplacement x & y 415 calculé par FFT-CC est le déplacement x & y initial prévu utilisé dans l'algorithme IC-GN 440. L'image actuelle déformée 421 est calculée comme étant fonction de l'image tachetée 401 normalisée moyenne en cours et de la déformation actuelle. L'agencement 15 déformé 420 des points d'étalonnage connus est calculé en fonction de image tachetée d'étalonnage normalisée 400. Un calcul 425 par moindres carrés de déplacement par déformation delta est calculé sur l'agencement 400 de déformations combinées des points d'étalonnage connus et de l'image tachetée 401 en cours normalisée moyenne. Lorsque le calcul 425 par moindres carrés du déplacement par déformation delta répond aux conditions 20 430 de déplacement de déformation delta, le calcul actuel 425 par moindres carrés de la déformation delta est le déplacement delta 440 sous-pixel IC-GN final. Autrement, le calcul actuel 425 par moindres carrés du déplacement par déformation delta est utilisé pour calculer l'image actuelle déformée 421 suivante. La figure 17 illustre la position d'image tachetée 210 d'étalonnage en bas et à droite de 25 la précédente vue tachetée 209 complète supprimée et remplacée par une position d'image tachetée 210 d'étalonnage avec une densité élevée en caractéristiques significatives. Lorsque la densité des caractéristiques significatives est élevée comme le montre la figure 17, une seule image tachetée 210 d'étalonnage est suffisante pour définir de façon unique une position d'étalonnage sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. Lorsque la densité 30 des caractéristiques significatives est faible comme le montre la figure 18, deux images tachetées d'étalonnage jointives 210, ou plus de deux, sont utilisées pour définir de façon unique une position d'étalonnage sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. 3058212 28 Lorsque l'étalonnage progresse, soit une seule image tachetée d'étalonnage suffisante pour définir de façon unique une position d'étalonnage, soit deux, ou plus de deux, images d'étalonnage attenantes suffisantes pour définir uniquement une position d'étalonnage, sont sauvegardées pour chaque étape de fenêtre de vues tachetées complètes 209 successives. En 5 mode d'étalonnage, il n'est pas nécessaire de balayer systématiquement la pièce cylindrique ou plate 200 sous observation. L'image tachetée 210 d'étalonnage dans chaque étape de fenêtre de vues tachetées complète 209 est conservée jusqu'à ce qu'il y ait suffisamment de positions d'image tachetée 210 d'étalonnage dans toutes les directions pour la partie 200 cylindrique ou plate sous observation. Ces positions d'image tachetée 210 d'étalonnage 10 conservées sont utilisées en tant que positions absolues de référence 041 pour mesurer le déplacement vers des positions d'images tachetées 210 d'étalonnage le long de trajets alternés. Lorsque des positions d'image tachetée 210 d'étalonnage sont entourées de positions d'image tachetée 210 d'étalonnage suffisantes dans toutes les directions, une image tachetée 210 d'étalonnage unique est suffisante pour fournir une identification localement unique de 15 la position d'étalonnage. De plus, une position d'étalonnage 210 avec une densité plus élevée de caractéristiques significatives est conservée et les images tachetées 210 d'étalonnage adjacentes, préalablement requises, sont supprimées. La figure 6 est un schéma-blocs décrivant le fonctionnement global de l'appareil de détection d'identification de position. Lors de la mise sous tension ou de la réinitialisation 20 de l'appareil de détection d'identification de position, il faut activer l'état de démarrage 800. En état de démarrage 800, le code de démarrage est lancé, lequel peut inclure un microcode, un microprogramme et un logiciel. À partir de l'état de démarrage 800, l'appareil de détection d'identification de position entre dans l'état d'initialisation, d'autocontrôle et de communication 804. Dans l'état 804, l'appareil de détection d'identification de position se 25 prépare à commencer sa fonction d'identification de la position de la partie 200 cylindrique ou plate sous observation par rapport à un capteur d'image 202 CMOS ou CCD. La position absolue 042 de l'algorithme de détection de position et la position absolue 033 estimée sont les sorties fournies utilisées pour déterminer la position absolue. La position absolue estimée initiale 033 est obtenue à partir de la position absolue 041 30 connue à partir d'un capteur 918, 919 d'extension / rétraction limite du piston ou d'un capteur time-of-flight 925 étalonné. Si le capteur time-of-flight 925 est non étalonné, il peut être étalonné en utilisant des positions absolues 041 connues comme indiqué sur la figure 3. La 3058212 29 procédure de fonctionnement décrite dans la figure 1 est effectuée sur chaque trame capturée d'image tachetée 001. La position absolue estimée 010 utilisée pour la sélection de groupe réduit considérablement les ensembles de caractéristiques significatives connus de position d'étalonnage 210 possible destinés à être comparés à la caractéristique significative d'image 5 tachetée 014 actuelle. Le fonctionnement en mode d'étalonnage dépend des positions absolues 041 connues au moyen d'un capteur 918, 919 de limite d'extension / rétraction de piston ou d'un capteur time-of-flight 925 étalonné pour la procédure de mémorisation d'étalonnage 036 des nouvelles positions d'étalonnage 210. En fonctionnement normal, la position absolue 042 est déterminée par les positions d'étalonnage relatives 210 calculées 10 040 ou par la position calculée à partir de la procédure de mémorisation d'étalonnage 036. La position absolue 042 calculée à partir de la procédure de mémorisation d'étalonnages 036 est préférentiellement sélectionnée comme étant la plus fiable. La position absolue 042 la plus récente et la position estimée du time-of-flight 925 sont conservées 005 dans la mémoire volatile jusqu'à ce qu'elles soient actualisées avec des valeurs plus récentes. La position 15 absolue estimée 033 est calculée en combinant la position 005 la plus récente contenue dans la mémoire volatile et le déplacement 031 cumulatif relatif du motif tacheté. Le déplacement 031 cumulatif relatif du motif tacheté est le déplacement accumulé relatif 038 du motif tacheté. Une source externe de déplacement du motif tacheté relatif 031 peut améliorer et / ou vérifier l'estimation de déplacement relatif tacheté net 038. 20 L'état de fonctionnement 832 représenté sur la figure 6 est décrit sur les figures 1, 2, 3, 4 et 5. La condition de test 032 est la position absolue correspondant à la position absolue connue 041 provenant d'un capteur de limite, ou d'un ou plusieurs sous-composant d'un appareil composé de détection d'identification de position, ou à une position relative par rapport à une caractéristique de tacheture 210 d'étalonnage partielle ou complète à l'intérieur 25 de la vue tachetée 209 complète, comme représenté sur la figure 1 et la figure 2. Si la position absolue n'a pas été identifiée, alors l'appareil de détection va continuer à appliquer la condition de test 032 pour déterminer si la position absolue est connue, du fait que le capteur d'image 202 CMOS ou CCD se déplace sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. Après que la condition de test 032 détermine que la position absolue est connue et que le 30 capteur d'image 202 CMOS ou CCD est à une position d'image tachetée 210 d'étalonnage, l'étape suivante consiste à vérifier s'il s'agit d'une image d'étalonnage composée incomplète construite par la mise en jonction de positions d'image tachetées 210 d'étalonnage. Si la 3058212 30 position d'image tachetée 210 d'étalonnage actuelle est une partie incomplète d'une image d'étalonnage 820 composée construite par la jonction de positions d'image tachetée 210 d'étalonnage, alors la condition de test 032 de position absolue connue est actualisée avec la partie trouvée de l'image d'étalonnage 820 composée. 5 La figure 7 illustre la taille variable des tachetures qui se produit lorsque l'on observe une partie ronde 200 sous observation. La lumière provenant du laser 120 n'est pas focalisée par la lentille de source 130 optionnelle pour couvrir la zone tachetée 110. La taille moyenne de tacheture d=12 D est proportionnellement plus grande lorsque la distance u entre le capteur d'image 202 CMOS ou CCD et la surface 208 de la partie 200 sous observation est 10 plus grande. Une étape 004 de correction d'échelle uniforme d'image peut être utilisée pour compenser la taille d moyenne non uniforme de tacheture. La figure 8 illustre une taille non uniforme de tacheture résultant d'une surface incurvée 208 de la partie 200 sous observation. La distance tu entre le capteur d'image 202 CMOS ou CCD et la réflexion de surface tachetée de laser 110 est supérieure lorsque la 15 surface incurvée 208 de la partie 200 sous observation est plus éloignée que la distance 1/2 pour aller au plan de référence 300 de partie plane. La figure 9 est une vue de fond noir spatialement ajouté. L'objectif est de sélectionner des images tachetées 210 d'étalonnage avec une densité suffisamment élevée de caractéristiques significatives pour définir de manière unique une position d'étalonnage sur 20 la surface 208 de la partie 200 sous observation. Et l'objectif n'est pas de mesurer la topologie de la surface 208 de la partie 200 sous observation. Une source de lumière LED 121 brille à travers une lentille source 130 optionnelle et illumine la surface 208 de la partie 200 sous observation. Chaque lentille collectrice 135 ou lentille collectrice 135 composée recueille la lumière diffusée par champ sombre à partir de zones 116 de champ sombre séparées ou se 25 chevauchant. Des tubes de lumière sont aptes à fournir la même fonction que des lentilles collectrices multiples / composées 135. Dans cette mise en oeuvre, des lentilles collectrices 135 multiples / composées sont préférées aux tubes de lumière en raison de leurs propriétés optiques supérieures à faible distorsion. La lumière diffusée par le champ sombre provenant de plusieurs zones 116 de champ sombre est collectée de manière additive par le capteur 30 d'image 202 CMOS ou CCD. La puissance d'agrandissement des lentilles collectrices 135 est choisie de telle sorte que la taille des tachetures fac-similées soit supérieure à 4 pixels 3058212 31 par 4 pixels. Comme illustré sur la figure 8, une surface incurvée 208 de la partie 200 sous observation réduit la zone tachetée 110 réfléchie. Des lentilles collectrices 135 multiples ou composées sont idéalement disposées le long de la longueur de la partie courbe 200 sous observation. 5 La figure 10 et la figure 11 illustrent un appareil de détection d'images à motifs tachetés multiples composées couvrant des zones séparées de la surface 208 de la partie 200 sous observation. La figure 10 illustre la vue en bout d'un appareil de détection d'images à motifs tachetés composées multiples. La figure 11 illustre la vue de dessus d'un appareil de détection d'images à motifs tachetés composé avec la surface 208 de la partie 200 sous 10 observation située en dessous. L'observation expérimentale a indiqué des événements qui endommagent la surface de la partie 200 sous observation causent des endommagements localisés. De multiples images tachetées 210 d'étalonnage, uniques collectivement, sont mémorisées pour chaque position d'étalonnage 210, empêchant la perte de la position d'étalonnage 210 pour la plupart des événements d'endommagement courants. Lorsque 15 quelque images tachetées 210 d'étalonnage sont endommagées, la position d'étalonnage est encore reconnaissable à condition qu'il reste des images tachetées 210 d'étalonnage qui sont localement uniques. La position relative des images tachetées 210 d'étalonnage par rapport aux autres positions d'image tachetée 210 d'étalonnage peut résoudre de façon unique la position d'image tachetée 210 d'étalonnage parmi d'autres positions d'image tachetée 210 20 d'étalonnage similaires. Lorsque la vue tachetée 209 complète, représentée sur les figures 16, 17, 18, est suffisamment grande, plusieurs images tachetées 210 d'étalonnage, uniques collectivement, peuvent -être mémorisées pour chaque position d'étalonnage dans la vue tachetée 209 complète. Un appareil de détection d'images à motifs tachetés composé représenté sur la 25 figure 10 et la figure 11 augmente la zone de vue 209 tachetée complète. Cependant, lorsque les multiples images tachetées 210 d'étalonnage uniques collectivement sont à proximité dans une seule zone de vue tachetée 209 et de surface 208 endommagée dans une zone locale, les images tachetées 210 d'étalonnage risquent d'être endommagées. Les positions d'étalonnage 210 construites d'images tachetées 210 d'étalonnage uniques collectivement à 30 partir d'appareil de détection d'images tachetées multiples sont représentées sur les figures 16, 17, 18. Elles sont largement séparées sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. Les images tachetées 210 d'étalonnage largement séparées sont beaucoup moins affectées 3058212 32 par les événements qui endommagent la surface 208 de la partie 200 sous observation. Les endommagements sont typiquement limités à un sous-composant de l'appareil de détection d'images à motifs tachetés multiples. Les images tachetées 210 d'étalonnage uniques collectivement permettent une détection instantanée ou rapide des changements apportés à 5 des images tachetées 210 d'étalonnage et une actualisation fiable des images tachetées 210 d'étalonnage. Les figures 12 et 13 illustrent un appareil composé de détection d'image. Les positions relatives du capteur d'image 202 CMOS ou CCD et du laser 120 ou des sources de lumière LED 121 sont illustratives et ne sont pas une section transversale exacte de l'appareil de 10 détection d'images représenté sur la figure 14. Le capteur d'image 202 CMOS ou CCD unique illustré sur la figure 12 est hautement approprié pour la collecte de caractéristiques additive de fond noir. Des positions d'étalonnage 210 exigent que la surface 208 de la partie 200 sous observation soit suffisamment grande pour assurer des motifs tachetés uniques. Les multiples capteurs d'image 202 CMOS ou CCD illustrés sur la figure 13 sont 15 appropriés pour des motifs tachetés laser ou pour une orientation latérale. De grandes surfaces 208 de la partie 200 sous observation peuvent être créées en joignant des zones de surface connectées 208 au moyen d'observations continues du fait que l'appareil de détection par laser d'images à motifs tachetés passe sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. Cela nécessite une faible erreur de jonction des observations afin de former des zones de 20 surface suffisamment grandes pour assurer des motifs tachetés uniques aux emplacements d'étalonnage. Comme illustré sur la figure 3, l'augmentation de la taille du capteur d'image 202 CMOS ou CCD correspondant à une surface 208 plus grande de la partie 200 sous observation augmente considérablement la distorsion provoquée par la taille moyenne non uniforme des tachetures. Cependant, les capteurs d'image 202 CMOS ou CCD de grande 25 taille ont une complexité et un coût élevés. Le capteur d'image tachetée composé augmente la surface 208 de la partie sous observation en utilisant plusieurs capteurs d'image 202 CMOS ou CCD comme le montre la figure 10. L'avantage est que la surface 208 de la partie 200 sous observation correspondant à chaque capteur d'image 202 CMOS ou CCD nécessite moins de mise à l'échelle 004 d'image uniforme. Le capteur d'image tachetée 30 composé à laser tel qu'illustré sur la figure 11 peut également augmenter la surface 208 combinée de la partie 200 sous observation en utilisant un capteur d'image 202 CMOS ou 3058212 33 CCD RVB pour combiner les zones distinctes tachetées 110 laser ou les zones 208 de surface à fond noir 116. La figure 14 est la vue de dessous d'un appareil de détection d'image à motif tacheté. Les composants essentiels d'un appareil de détection d'image sont le capteur d'image 202 5 CMOS ou CCD, une ou plusieurs sources lumineuses à laser 120, 122, 124 ou à LED 121, une plaquette de capteur 230, un microprocesseur 231, un FPGA et / ou ASIC, un capteur d'image 202 CMOS ou CCD, une mémoire non volatile 233 et une mémoire volatile 234. Les sources de lumière laser produisent des images tachetées laser. Alors que des sources lumineuses à DEL seraient typiquement utilisées pour produire des images fond noir. Les 10 composants capteur d'image 202 CMOS ou CCD, une ou plusieurs sources de lumière laser 120, 122, 124 cohérente, un microprocesseur 231, FPGA et / ou ASIC, une mémoire non volatile 233 et une mémoire volatile 234 sont soudés à la plaquette de capteur 230 et interconnectés électriquement par elle. Le capteur d'image 202 CMOS ou CCD, et lesdites une ou plusieurs sources de lumière laser 120, 122, 124 cohérente peuvent être construits en 15 tant que sous-modules pour faciliter le placement correct de toute lentille de source optique 130 utilisée. Le microprocesseur 231, FPGA et / ou ASIC SOC, système sur puce comprenant une mémoire non volatile 233 et une mémoire volatile 234 sont nécessaires pour l'exécution de la logique de contrôle. Un appareil composé de détection d'image tachetée à laser utilise plus d'une source cohérente à laser rouge 120, laser bleu 122, laser vert 124 et 20 capteur d'image 202 CMOS ou CCD avec une couleur pixel correspondante rouge, bleue, verte. Un appareil laser non composé simple de détection d'images à motifs tachetés utilise seulement une source de lumière cohérente à laser rouge 120, laser bleu 122 ou laser vert 124 et un capteur d'image 202 CMOS ou CCD noir et blanc. La figure 15 est un graphique de la tendance à l'erreur de position par rapport à la taille 25 tacheture / pixel. Les lignes sur le graphique sont la largeur de pixel / largeur de caractéristique qui est effectivement la taille de pixel / taille de caractéristique pour les ratios d'aspect d'unité. Le graphique nécessite que la taille de la série de pixels soit supérieure à la taille de la caractéristique. En conséquence, la taille de la caractéristique détermine la taille minimale de la série de pixels. Des positions d'étalonnage 210 suffisamment grandes pour 30 assurer des motifs tachetés uniques peuvent être la surface combinée 208 de tous les sous-composants de l'appareil laser de détection d'images à motifs tachetés à composants multiples tel que représenté sur les figures 9, 10, 12 et 13. 3058212 34 Il est montré que l'effet de tendance à l'erreur diminue à mesure que la taille tacheture / pixel augmente et ainsi le critère de Nyquist est respecté. Lorsque la taille tacheture / pixel est inférieure à 2 pixels x 2 pixels, le critère de Nyquist, le bruit fait obstruction à une détermination précise du déplacement du motif tacheté. Et la détermination 5 précise obstruée du déplacement du motif tacheté empêche des positions d'étalonnage 210 avec des agencements stables de points significatifs contrastant avec des environnements adjacents. Lorsque des erreurs d'imagerie de pixels et des insuffisances du capteur d'image 202 CMOS ou CCD sont prises en considération, il est recommandé que la taille de la tacheture soit supérieure à 4 pixels x 4 pixels le long des axes horizontal et vertical du capteur 10 d'image 202 CMOS ou CCD. La figure 17 illustre une caractéristique tachetée naturelle de position d'étalonnage 210 sur la surface 208 de la partie 200 sous observation. La surface 208 entière de la partie 200 sous observation produit des motifs tachetés naturels. Pour plus de clarté, la figure 17 illustre uniquement les caractéristiques tachetées naturelles en une position d'étalonnage 210 à 15 l'intérieur d'une vue 209 tachetée complète. Les caractéristiques tachetées naturelles de position d'étalonnage 210 sont décrites par des ondelettes de Gabor, des descripteurs de caractéristiques SURF / SIFT et un motif à tachetures ponctuelles significatif correspondant. Le motif tacheté complet n'est pas mémorisé, ce dont il résulte des exigences réduites en termes de mémoire volatile qui peuvent permettre une couverture complète de la surface 20 208 de la partie 200 sous observation avec des positions d'étalonnage 210. La figure 19 illustre des positions d'images d'étalonnage 210 attenantes. Chaque image d'étalonnage 210 attenante a peu de points d'intérêt et a au moins une caractéristique SURF. Après l'initialisation 804, la première image d'étalonnage 210 détectée pendant l'opération 832 est peu susceptible d'être mappée de manière unique en une position 25 absolue 041. L'image d'étalonnage appariée 210 aidera la sélection du groupe de positions 009 du descripteur candidat 020 de caractéristique SIFT / SURF correspondant. Au fur et à mesure que l'opération 832 se poursuit, la position relative des images d'étalonnage 210 appariées supplémentaires définit de manière unique la position absolue. Une fois que la position absolue 041 a été déterminée par la position relative d'une collection d'images 30 d'étalonnage 210, chaque image d'étalonnage 210 détectée subséquente indique la nouvelle position absolue par la position relative de la collection d'images d'étalonnage 210. Aucun effort n'est fait pour s'assurer que toute position d'étalonnage 210 définit de façon unique la 3058212 position absolue. Chaque vue tachetée complète 209 attenante contient au moins une image d'étalonnage 210 complète. En l'absence d'écart entre les positions d'image d'étalonnage 210 simples, il n'est pas nécessaire d'estimer la position absolue sur la base du déplacement relatif à partir de la dernière position absolue connue. Le déplacement relatif des images 5 d'étalonnage 210 précédentes reconfirme la position absolue de l'image d'étalonnage actuelle. L'image d'étalonnage 210 doit seulement être unique à l'intérieur de l'erreur de déplacement relatif. Chaque vue tachetée complète 209 attenante contient au moins une image d'étalonnage 210, de sorte qu'une erreur de déplacement relatif ne peut pas s'accumuler entre des positions d'image d'étalonnage 210. L'image d'étalonnage 210 10 nécessite très peu de points d'intérêt et un aspect caractéristique très simple pour être suffisamment unique. Si l'image d'étalonnage actuelle 210 a été endommagée, la position absolue actuelle est connue en calculant le déplacement relatif précis à partir des images d'étalonnage 210 environnantes. En utilisant la position absolue connue actuelle, une image d'étalonnage de remplacement 210 est sélectionnée et mémorisée comme décrit 15 précédemment par la figure 3. La figure 20 illustre quelques positions d'images d'étalonnage 210 séparées de façon aléatoire, entourées d'images d'étalonnage 210 séparées par une certaine distance. Chaque image d'étalonnage 210 a peu de points d'intérêt et possède au moins une caractéristique SURF. Après l'initialisation 804, la position absolue est probablement complètement 20 inconnue jusqu'à ce qu'une image d'étalonnage 210 soit appariée. Même après qu'une image d'étalonnage 210 ait été appariée pendant l'opération 832, il est peu probable qu'elle soit mappée de manière unique en une position absolue. L'image d'étalonnage appariée 210 et le déplacement relatif entre les images d'étalonnage 210 environnantes faciliteront la sélection du groupe de positions 009 du descripteur candidat 020 de caractéristique SIFT / SURF 25 correspondant. Au fur et à mesure que l'opération 832 se poursuit, la position relative des images d'étalonnage 210 appariées supplémentaires définit de manière unique la position absolue. Une fois la position absolue déterminée, la position absolue est estimée à partir du déplacement relatif provenant des positions absolues des images d'étalonnage 210 environnantes. Lorsqu'une image d'étalonnage 210 est endommagée, elle n'est pas détectée 30 à l'endroit prévu. Chaque fois qu'une image d'étalonnage 210 n'est pas détectée près de sa position absolue estimée 033, le comptage incrémentiel 030 de correspondances réussies n'est pas incrémenté. Avec des points d'image d'étalonnage fiables insuffisants, un 3058212 36 déplacement relatif précis à partir des positions d'image d'étalonnage 210 environnantes est calculé jusqu'à ce qu'une image d'étalonnage 210 de remplacement soit mémorisée. Lorsque la position d'étalonnage 210 la plus récente est différente de la position d'étalonnage 210 précédemment utilisée, la nouvelle position absolue estimée 033, qui est une position 5 absolue moins précise, est utilisée pour vérifier statistiquement que le déplacement absolu défini de la nouvelle position 210 d'image d'étalonnage est correct. Aucun effort n'est à faire pour s'assurer que toute position d'étalonnage 210 définit de façon unique la position absolue 041. L'emplacement absolu 041 des positions d'étalonnage 210 est enregistré pendant le 10 mode d'étalonnage. Le processus de mappage de trames d'images tachetées 001 capturées en des trames de position d'étalonnage 210 est représenté sur la Figure 21. Durant le mode d'étalonnage, la sélection de points d'intérêt 014 peut être effectuée sur toutes les images tachetées ou la sélection de points d'intérêt 014 peut être retardée jusqu'à ce que de nouveaux points significatifs tachetés soient requis pour un nouveau descripteur SURF / SIFT 034 15 pour l'emplacement connu. Une fois que la position absolue 041 est connue, la trame capturée actuelle peut être utilisée comme trame de référence. Au premier passage du mode d'étalonnage, aucune position d'étalonnage 210 n'a été enregistrée et le capteur time-of-flight 925 n'a pas été étalonné. La position connue de la tige de piston 200 en pleine extension et en pleine rétraction est utilisée comme étant les positions absolues connues initiales. Ces 20 positions absolues connues 041 sont utilisées pour étalonner le capteur time-of-flight 925 et sélectionner une trame de référence. En mode d'étalonnage, la surface 208 de la partie 200 sous observation est mappée avec des trames attenantes à la trame de référence sélectionnée. Au fur et à mesure que le capteur de déplacement optique 230 se déplace sur la surface 208 de la partie 200 sous observation, des trames 001 d'images tachetées sont capturées. De 25 nombreuses trames 001 d'images tachetées peuvent se chevaucher avec chaque trame attenante mappant la surface 208 de la partie 200 sous observation. Si une mémoire suffisante est disponible, chaque trame attenante est utilisée pour mémoriser une image d'étalonnage 210 comme montré sur la Figure 19. Lorsqu'il n'y a pas d'écart entre les positions d'étalonnage, la position absolue estimée 033 est la position absolue des positions 30 d'étalonnage 210. Des pixels 212 peuvent être périodiquement connectés pour former des groupements de filtres en peigne d'image tachetée 001. Les pixels individuels ou groupements de pixels sont connectés à des convertisseurs numériques analogiques ADC 3058212 37 qui convertissent l'intensité de la photo à pixels en une représentation binaire utilisée comme image tachetée 001. Les pixels 212 connectés périodiquement pour former des groupements de filtres en peigne 001 d'image tachetée réduisent la mémoire requise pour mémoriser les caractéristiques significatives d'images tachetées de calibration 210 et l'effort de calcul 5 requis pour faire correspondre les caractéristiques significatives de l'image tachetée actuelle 014 avec les caractéristiques significatives de l'image tachetée d'étalonnage 210 mémorisée. La diffraction de surface de fond noir, par sa nature, est concentrée aux caractéristiques et n'est pas uniforme sur la surface. Un grand nombre des pixels 212 de groupes de filtres en peigne d'image tachetée 001 connectés périodiquement ne recevront 10 pas simultanément un éclairage de diffraction de surface en fond noir. Une mise en oeuvre alternative de groupement d'images tachetées 001 selon l'art antérieur, qui est couramment utilisée, consiste à regrouper des pixels pour former des trames 2 x 2 d'images tachetées 001 de pixels voisins. Des trames d'images tachetées 001de 2 x 2 ou 4 x 4 pixels adjacents réduit les détails de caractéristiques résolvables. 15 Une série de peignes peut alternativement être représentée sous la forme d'une transformée de Fourier discrète (DFT). On peut conclure qu'une série de peignes à une dimension (1D) est essentiellement une corrélation à 1D à une fréquence spéciale. Le filtre en peigne d'images tachetées 001 connecté périodiquement illustre une série de peignes à 2D avec 4 x 4 éléments par cellule. Dans chaque cellule, les éléments 4 x 4 sont illustrés par 20 les lignes ; en pointillés, en tirets courts, en tirets longs, continues. Le filtre en peigne d'image tachetée 001 périodiquement connecté 001 d'éléments à cellules 4 x 4 est répété. Chaque élément de pixel de la cellule 4 x 4 est connecté à l'élément de pixel correspondant des cellules adjacentes. Des implémentations alternatives peuvent inclure des séries de peignes 2D ayant des éléments autres qu'à 4 x 4 pixels par cellule, des séries de peignes à 2D avec 25 des sous-séries ou des séries de peignes à 2D avec des connexions en peigne reconfigurables dynamiquement pour permettre que la fréquence spatiale soit modifiée de façon dynamique. La résolution des séries de peignes 2D reconfigurables dynamiquement peut être modifiée ; en réglant la résolution de l'ADC relié, en reconfigurant les connexions électriques des pixels à l'ADC relié, ou en faisant varier la combinaison des représentations 30 de pixels binaires ADC utilisée en tant qu'image tachetée 001. La combinaison reconfigurable des représentations de pixels binaires produites par l'ADC utilisées en tant qu'image tachetée 001 est la mise en oeuvre préférée. De manière équivalente, l'image 3058212 38 tachetée 001 peut être combinée de façon reconfigurable dans l'étape 004 de correction d'échelle uniforme d'image de l'algorithme. Le filtre en peigne 212 d'image tachetée 001 périodiquement connecté a l'avantage d'une corrélation de pixels rendue possible par le matériel informatique. 5 Lorsqu'il y a des écarts entre les positions d'étalonnage 210 comme illustré sur la figure 20, la position absolue estimée 033 est obtenue en mesurant le déplacement relatif à partir de la position d'étalonnage 210 précédente. De petites erreurs dans le déplacement relatif mesuré s'accumulent et entraînent une erreur dans la position absolue estimée 033. La variance et la moyenne sont calculées à partir de pixels présents dans l'image 10 d'étalonnage 210 provenant de trames d'images tachetées 001 qui se chevauchent avec la trame d'étalonnage 210. Si la variance est uniformément trop grande, il y a une erreur de désalignement des pixels et l'algorithme 440 de déplacement delta sous-pixel IC-GN est requis ou plusieurs itérations de l'algorithme 440 de déplacement delta sous-pixel IC-GN sont requises. Des points ayant une variance élevée ne sont pas de bons candidats pour des 15 caractéristiques significatives 014 de l'image tachetée actuelle et ne devraient pas être utilisés pour les points significatifs d'image d'étalonnage 210. Les points significatifs de l'image tachetée 210 d'étalonnage sélectionnés peuvent être des aspects caractéristiques naturels ou aspects caractéristiques résultant d'une gravure ou d'un noircissement au laser. Il n'y a pas de nécessité d'un contrôle de localisation précis en cas de gravure d'aspects caractéristiques 20 uniques. Les bons aspects caractéristiques candidats sont des motifs d'étalonnage 215 codés de façon binaire à une dimension représentés sur la figure 25 et des motifs d'étalonnage 216 codés de façon binaire à 2D illustrés sur la figure 26. La géométrie relative du motif est suffisante pour décrire le motif d'étalonnage 215 codé de façon binaire à une dimension et le motif d'étalonnage 216 codé de façon binaire à 2D en séquence, ce qui réduit 25 considérablement la mémoire requise pour mémoriser des motifs d'étalonnage 215 codés de façon binaire en 1D ou des motifs d'étalonnage 216 codés de façon binaire à 2D. L'emplacement précis de chaque élément des motifs codés de façon binaire est localisé en utilisant la méthode décrite précédemment pour mémoriser des aspects caractéristiques naturels en tant que positions d'étalonnage 210. 30 Sur la figure 22, des positions d'étalonnage 210 ont été précédemment enregistrées en mode d'étalonnage décrit sur la figure 21. Ces positions d'étalonnage 210 peuvent avoir été des aspects caractéristiques naturels comme illustré sur les figures 16, 17 et 18 ou des 3058212 39 positions d'étalonnage gravées 215 à 1D / 216 à 2D. La position absolue estimée 033 est obtenue en mesurant le déplacement relatif à partir de la précédente position d'étalonnage 210 et / ou du capteur time-of-flight 925. Le taux de variabilité du capteur timeof-flight 925 et sa vulnérabilité aux interférences optiques sont les principales limites des 5 capteurs time-of-flight 925. Un capteur time-of-Right 925 à faible coût est apte à estimer la position absolue, ce qui réduit considérablement le temps nécessaire pour localiser des positions d'étalonnage 210. La position absolue estimée 033 est utilisée par le sélecteur de groupes de positions 009 comme entrée dans le sélecteur 012 de descripteur SURF / SIFT de la position d'étalonnage 210 candidate. Avec la connaissance de la position absolue 10 estimée 033, quelques points 014 caractéristiques significatifs dans la trame de capture d'image tachetée 001 sont suffisants pour détecter la position d'étalonnage 210 et déterminer la position absolue 041. La figure 23 est une vue en coupe transversale latérale d'un mode de réalisation d'un ensemble formant un vérin hydraulique avec un ensemble 230 formant capteur de 15 déplacement optique. L'ensemble formant vérin hydraulique comprend un corps cylindrique 901 et un boîtier d'appareil de détection 910. Un piston 902 est disposé à l'intérieur du corps cylindrique 901 pour un mouvement de va-et-vient le long d'un axe en réponse à un fluide hydraulique. Le piston 902 sépare le corps cylindrique 901 en deux chambres, 907 et 908. Le boîtier 910 est solidement fixé sur le corps cylindrique 901. 20 Une extrémité d'une tige de piston 200 est fixée au piston 902 et s'étend le long de l'axe du mouvement. L'autre extrémité de la tige de piston 200 s'étend à l'extérieur du boîtier 910. L'une et/ou l'autre parmi la base du corps cylindrique et l'extrémité extérieure de la tige du piston 200 peuvent être connectées directement ou indirectement avec un composant de machine. 25 Le corps cylindrique 901 a deux ouvertures pour le passage de fluide tel que de l'huile ou de l'eau dans les chambres 907, 908 et hors de celles-ci pour déplacer le piston 902. Des joints 906 à l'intérieur du corps cylindrique 901 sont disposés de manière à affleurer la surface de la tige du piston 200 et empêcher ainsi le fluide de quitter la chambre 907. Le boîtier 910 renferme un capteur de déplacement optique 230, qui est utilisé pour 30 déterminer la position instantanée de la tige de piston 200. Les joints 912 à l'intérieur du boîtier 910 sont conçus pour nettoyer la surface de la tige du piston 200 et éviter ainsi que du fluide ou de la saleté vienne contaminer le capteur de déplacement optique 230. Le 3058212 boîtier 910 protège l'ensemble formant capteur de déplacement optique 230 vis-à-vis de l'environnement et permet un remplacement facile de l'unité de détection. Le capteur de déplacement optique 230 est monté dans le boîtier 910 à proximité de la surface de la tige de piston pour permettre la lecture du mouvement de la tige de piston 200. 5 Le capteur de pression à contact 919 de la tête est monté au niveau de la butée 905 de tête du corps de vérin 901. Le capteur de pression à contact 918 de la base est monté sur la butée 904 de la base du corps de vérin 901. Conjointement, ces deux capteurs de contact fournissent un signal numérique à deux bits pour indiquer si le piston 902 atteint la butée 905 de tête ou la butée 904 de base, ou aucune d'entre elles. De manière correspondante, lorsque 10 le piston 902 atteint la butée 905 de tête ou la butée 904 de base, l'information de déplacement absolu dans la mémoire est ajustée et actualisée. Les capteurs time-of-(light 925 sont montés sur le boîtier 910 et dirigés vers le réflecteur time-offlight 903 fixé à la tige de piston 200. Les capteurs time-of-flight 925 sont étalonnés à la butée 905 de tête et / ou à la butée 904 de base. Les capteurs time-of-flight 925 estiment l'extension de la tige du 15 piston 200, qui est améliorée au moyen du capteur de déplacement optique 230. En fonctionnement, du fluide introduit dans les chambres 907, 908, ou extrait de celles-ci, à des pressions variables au cours du temps provoque le coulissement du piston 902, et donc de la tige du piston 200, dans un sens ou dans l'autre par rapport au capteur de déplacement optique 230. Le capteur de déplacement optique 230 lit le déplacement relatif 20 de la tige de piston 200 et produit un signal numérique correspondant. Le microprocesseur 231, FPGA et / ou ASIC, présent sur la carte de capteur 930 calcule le déplacement absolu de la tige de piston 200 en faisant correspondre le motif d'étalonnage et en utilisant le déplacement relatif. Le déplacement absolu obtenu indique la position réelle de la tige de piston 200 et du piston 902. 25 La figure 24 est une vue isométrique d'un vérin hydraulique avec un capteur d'image photo fixé et montre la ligne de coupe A-A utilisée pour obtenir la coupe transversale représentée sur la figure 23. La figure 25 est une vue schématique de la pièce 200 sous observation avec des motifs d'étalonnage 215 codés de façon binaire à une dimension (1D). Le nombre de motifs 30 d'étalonnage ne se limite pas à trois. Le nombre et l'emplacement des motifs d'étalonnage sont déterminés par les exigences de l'utilisation. Des motifs d'étalonnage uniques permettent de déterminer quelle est la position d'étalonnage actuelle en fonction de son motif 3058212 41 d'étalonnage. L'emplacement absolu des motifs d'étalonnage codés de façon binaire 215 à 1D est déterminé pendant le mode d'étalonnage, ce qui permet l'utilisation d'une gravure au laser des motifs d'étalonnage codés de façon binaire 215 à 1D, ayant un coût moindre. La figure 26 est une vue schématique de la pièce 200 sous observation avec des motifs 5 d'étalonnage 216 codés de façon binaire à 2D. Le nombre et l'emplacement des motifs d'étalonnage sont déterminés par les exigences de l'utilisation. Les motifs d'étalonnage uniques permettent de déterminer quelle est la position d'étalonnage actuelle en fonction de son motif d'étalonnage. L'emplacement absolu des motifs d'étalonnage 216 codés de façon binaire à 2D est déterminé pendant le mode d'étalonnage, ce qui permet l'utilisation d'une 10 gravure au laser des motifs d'étalonnage 216 codés de façon binaire à 2D, ayant un coût moindre. La gravure réduite nécessaire pour les motifs d'étalonnage 216 codés de façon binaire à 2D, largement espacés, est à même de réduire davantage les coûts de fabrication. REVENDICATIONS1. Appareil optique pour mesurer le déplacement mécanique absolu d'actionneurs, d'articulations ou d'autres appareils mécaniques qui contiennent des pièces mécaniques se déplaçant les unes par rapport aux autres, caractérisé en ce qu'il comprend : a) des moyens optiques (230) de capture d'images (001), dirigé vers la surface (208) d'une partie mobile (200) dudit appareil mécanique sous observation qui se déplacent par rapport auxdits moyens optiques (230) de capture d'images (001), de sorte que lesdits moyens optiques (230) de capture d'images (001) sont montés sur une autre partie dudit appareil mécanique, b) des moyens pour sélectionner, sur lesdites images (001), des points (014) qui contrastent avec l'environnement adjacent, c) une pluralité de positions d'étalonnage (210), telles qu'à chaque position d'étalonnage (210), il existe un agencement de points d'étalonnage connus qui contrastent avec l'environnement adjacent sur ladite surface (208), d) des moyens pour détecter un alignement (026) de ladite partie mobile (200) par lesdits moyens optiques (230) de capture d'images (001), en ladite position d'étalonnage (210) avec un agencement de points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent, en mettant en correspondance lesdits points (014) qui contrastent avec l'environnement adjacent avec lesdits points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent, de sorte que la position absolue de ladite partie mobile (200) par rapport auxdits moyens optiques (230) de capture d'images (001) est connue audit alignement (026) détecté, e) un moyen pour mesurer alternativement ladite position absolue de ladite partie mobile (200) autrement que par directement ledit alignement (026) de détection avec lesdites positions d'étalonnage (210), f) un moyen pour identifier lesdites positions d'étalonnage (210) lorsque ledit alignement (026) détecté est détecté comme étant près de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage (210), et ladite position absolue mesurée de manière alternative de ladite partie mobile (200) ne correspond pas à ladite position absolue connue de ladite position d'étalonnage (210), de telle sorte que les positions absolues desdites positions d'étalonnage (210) identifiées sont aptes à être actualisées , et 3058212 43 g) un moyen pour identifier lesdites positions d'étalonnage (210) lorsque ladite position absolue mesurée de façon alternative audit alignement (026) détecté n'est pas détectée comme étant près de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage (210), de sorte que lesdites positions d'étalonnage (210) identifiées peuvent être supprimées, ladite position absolue connue de ladite partie mobile (200) par rapport auxdits moyens optiques (230) de capture d'images (001) étant ainsi corrigée auxdites positions d'étalonnage (210), et lesdites positions d'étalonnage (210) ne nécessitant ainsi pas de marquage sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200) dudit appareil mécanique sous observation, lesdits moyens de mesure alternative de la position absolue étant ainsi aptes à vérifier ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage (210), lesdits moyens de mesure alternative de position absolue étant ainsi aptes à améliorer la précision de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage (210), lesdits moyens de mesure alternative de la position absolue étant ainsi aptes à identifier et à supprimer lesdites positions d'étalonnage (210) qui ne sont plus détectables, et ledit appareil optique étant ainsi apte à libérer de la mémoire utilisée par lesdites positions d'étalonnage (210) qui ne sont plus détectables. 2. Appareil optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : a) un moyen pour créer une image composée (820) à partir d'une pluralité desdites images (001), qui combine des caractéristiques optiques provenant de ladite pluralité desdites images (001), et b) lesdits moyens de mesure alternative de la position absolue par lesdits moyens de détection d'alignement (026) avec ladite image de ladite image composée (820), de sorte que ladite position absolue est connue en des emplacements autres que ceux dans lesquels il y a ledit alignement détecté (026) avec ladite image actuelle, ledit moyen de mesure alternative de la position absolue étant ainsi apte à déterminer ladite position absolue de ladite partie mobile (200) sur les zones couvertes par ladite pluralité desdites images (001) de ladite image composée (820), et ladite image composée (820) combinant des caractéristiques optiques provenant de ladite pluralité desdites images (001) capturées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques, et en conséquence plusieurs de telles images 3058212 44 composées (820) ne sont pas nécessaires pour définir de façon unique lesdites positions d'étalonnage (210). 3. Appareil optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de mesure alternative de ladite position absolue de ladite partie mobile (200) est un autre appareil optique de mesure du déplacement mécanique absolu d'actionneurs, articulations ou autres appareils mécaniques qui contiennent des parties mécaniques mobiles l'une par rapport à l'autre, ledit moyen de mesure alternative de la position absolue étant apte à déterminer ladite position absolue de ladite partie mobile (200) aux emplacements dans lesquels un autre appareil optique pour mesurer le déplacement mécanique absolu fournit ladite position absolue mesurée par ses moyens de détection dudit alignement (026) à ses positions d'étalonnage (210). 4. Appareil optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil optique comprend en outre : a) un ou plusieurs moyens pour mesurer la position relative de ladite partie mobile (200) par rapport à la position précédente de ladite partie mobile (200) par rapport auxdits moyens optiques (230) de capture d'images (001), et b) un moyen d'estimation de la position absolue par le cumul dudit déplacement relatif mesuré à partir desdites positions absolues connues desdites positions d'étalonnage (210), lesdites positions d'étalonnage (210) pour l'alignement de ladite partie mobile (200) étant ainsi capturées à partir de ladite surface (208) de ladite partie mobile (200). 5. Appareil optique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: a) un moyen pour mesurer alternativement ladite position absolue de ladite partie mobile (200) autrement que par ledit alignement de détection (026) directement avec lesdites positions d'étalonnage (210), b) un moyen pour comparer ladite position absolue estimée à ladite position absolue mesurée de manière alternative, de sorte que lorsque la différence entre ladite position absolue estimée et ladite position absolue mesurée de manière alternative est trop grande, il n'y a pas suffisamment de positions d'étalonnage (210) pour 3058212 45 aligner ladite partie mobile (200) par lesdits moyens optiques (230) de capture d'images (001), et c) un moyen de stockage de ladite position d'étalonnage (210), de sorte qu'à chaque position d'étalonnage (210), ladite position absolue de ladite partie mobile (200) par rapport auxdits moyens optiques (230) de capture d'images (001) est connue et de sorte qu'à chaque position d'étalonnage (210), les points d'étalonnage qui contrastent avec les environs sont connus, grâce à quoi lesdites positions d'étalonnage (210) sont stockées pour remplacer toutes les positions d'étalonnage (210) absentes ou obscures, et grâce à quoi lesdites positions d'étalonnage (210) pour l'alignement de ladite partie mobile (200) sont capturées à partir de ladite surface (208) de ladite partie mobile (200). 6. Appareil optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position relative desdits agencements de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage (210) définit uniquement la position absolue, de sorte que lesdits agencements de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage (210) sont localement uniques comme cela est requis pour déterminer ladite position relative desdites positions d'étalonnage (210), ladite position relative desdites positions d'étalonnage (210) supplémentaires permettant la détection et la correction des erreurs provoquées par un changement dans un ou plusieurs desdits agencements de points d'étalonnage connus, et l'agencement localement unique de points d'étalonnage connus étant ainsi moins complexe, nécessitant moins de mémoire non volatile (233), ce qui permet de mémoriser davantage de caractéristiques localement uniques (018). 7. Appareil optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit agencement de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage (210) est dérivé de marques créées sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200), de sorte que ledit agencement de points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage (210) est traduit en séquences codées, de telle sorte que lesdites positions d'étalonnage (210) avec ledit agencement de points d'étalonnage connus traduits en séquences codées à une dimension ont lesdites positions d'étalonnage (210) définies dans une dimension, et de telle sorte que lesdites positions d'étalonnage (210) avec ledit agencement de points d'étalonnage connus traduits en des séquences codées bidimensionnelles ont lesdites positions d'étalonnage (210) définies en deux dimensions, 3058212 46 la création de marques sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200) permettant ainsi d'être assuré que lesdites positions d'étalonnage (210) avec lesdits points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent sont représentées en tant que ladite séquence codée, nécessitant ainsi une mémoire non volatile significativement inférieure, la création de marques sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200) permettant ainsi d'être assuré que lesdites positions d'étalonnage (210) avec lesdits points d'étalonnage connus sont situées suffisamment près pour assurer une erreur de mesure acceptable, et la création de marques sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200) permettant ainsi d'être assuré que lesdites positions d'étalonnage (210) avec lesdits points d'étalonnage connus peuvent être situées de manière clairsemée, afin de minimiser les coûts de fabrication. 8. Appareil optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection de l'alignement (026) de ladite partie mobile (200) comprennent en outre : a) un ou plusieurs réflecteurs (903) de distance optiques se déplaçant conjointement à ladite partie mobile (200) dudit appareil mécanique sous observation, et b) un ou plusieurs capteurs optiques (925) de distance se déplaçant conjointement auxdits moyens optiques (230) de capture d'images (001), de sorte que lesdits un ou plusieurs capteurs optiques (925) de distance mesurent la distance par rapport audit un ou plusieurs réflecteurs optiques (903) de distance, lesdits capteurs optiques de distance assistant ainsi lesdits moyens de détection d'alignement (026) desdits points (014) avec lesdits points d'étalonnage connus et réduisant ainsi le coût de calcul. 9. Procédé optique de mesure de déplacement mécanique absolu d'actionneurs, d'articulations ou d'autres appareils mécaniques qui contiennent des pièces mécaniques mobiles qui se déplacent les unes par rapport aux autres, caractérisé en ce qu'il utilise l'appareil optique selon l'une des revendications précédentes, et en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) capturer optiquement (230) des images (001) de la surface (208) d'une partie mobile (200) dudit appareil mécanique sous observation qui se déplace par rapport à des moyens pour ladite capture optique des images (001), 3058212 47 b) sélectionner, dans lesdites images, des points d'agencement (014) qui contrastent avec l'environnement adjacent, c) détecter l'alignement (026) de ladite partie mobile (200) avec des positions d'étalonnage (210) en faisant correspondre lesdits points d'agencement (014) sélectionnés avec des points d'étalonnage connus qui sont en contraste avec l'environnement adjacent desdites positions d'étalonnage (210), de sorte que la position absolue de ladite partie mobile (200) par rapport aux moyens pour ladite capture optique des images est connue audit alignement (026) détecté, d) mesurer le déplacement relatif de ladite partie mobile (200) dudit appareil mécanique en mesurant un déplacement relatif entre lesdites images (001) capturées optiquement actuelles et des images (001) précédemment capturées optiquement de ladite surface (208) de ladite partie mobile (200), et e) estimer la position absolue de ladite partie mobile (200) en additionnant lesdits déplacements relatifs mesurés cumulés de ladite partie mobile (200) à partir de ladite position absolue connue de ladite position d'étalonnage (210), la position absolue de ladite partie mobile (200) qui se déplace par rapport aux moyens de capture optique desdites images (001) étant ainsi corrigée aux positions d'étalonnage (210), et le coût de l'appareil mécanique étant ainsi réduit grâce au nombre réduit de positions d'étalonnage (210) requises. 10. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : a) combiner lesdites images (001) capturées optiquement pour former des groupes (212) d'images combinées, et b) opérer ladite sélection d'agencements de points (014) parmi toutes lesdites images (001) dudit groupe (212) d'images combinées, de sorte que lesdits agencements sélectionnés de points (014) ayant un contraste accru avec l'environnement adjacent peuvent être trouvés, lesdits groupes (212) d'images combinées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques, de multiples groupes (212) d'images combinées n'étant ainsi probablement pas requis pour définir de manière unique lesdites positions d'étalonnage (210), et 3058212 48 les agencements de points (014) sélectionnés ayant un contraste accru avec l'environnement adjacent permettant ainsi une reconnaissance plus rapide desdits agencements de points (014) sélectionnés, laquelle permet un mouvement plus rapide desdites parties mécaniques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. 11. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : a) combiner des séquences d'images (001) capturées optiquement, séparées de façon égale, de manière à former des groupes (212) d'images combinées, de telle sorte que la séparation desdites images (001) capturées optiquement, séparées de façon égale, soit configurable, et b) opérer, dans toutes lesdites images (001) dudit groupe (212) d'images combinées, ladite sélection desdits agencements de points (014), de sorte que lesdits agencements de points (014) sélectionnés ayant un contraste accru avec l'environnement adjacent puissent être trouvés, ladite résolution de surface du groupe (212) d'images combinées et le taux de mouvement de surface étant ainsi aptes à être configurés par la séparation desdites images (001) capturées optiquement, séparées de façon égale, et lesdits groupes (212) d'images combinées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques, ce dont il résulte que plusieurs groupes (212) d'images combinées ne sont pas nécessaires pour définir de manière unique lesdites positions d'étalonnage (210). 12. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite capture optique d'images consiste à utiliser un ou plusieurs capteurs optiques (925) de distance, et le procédé d'obtention du déplacement absolu connu de ladite partie mobile (200) comprend les étapes consistant à : a) étalonner un ou plusieurs desdits capteurs optiques (925) de distance auxdites positions d'étalonnage (210), et b) mesurer le déplacement absolu au moyen d'un ou plusieurs desdits capteurs optiques (925) de distance, ladite mesure dudit déplacement absolu par les capteurs optiques (925) de distance étant ainsi vérifiée et des erreurs de mesure optique systématique de distance étant ainsi aptes à être corrigées par étalonnage. 3058212 49 13. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites positions d'étalonnage (210) sont adjacentes ou se chevauchent, de sorte que ledit déplacement relatif mesuré ne s'accumule pas lors du déplacement entre lesdites positions d'étalonnage (210), ledit déplacement absolu étant ainsi connu au niveau de positions d'étalonnage (210) adjacentes ou se chevauchant, et les erreurs dans ledit déplacement relatif mesuré ne s'accumulant ainsi pas dans ladite position absolue estimée. 14. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : a) mesurer alternativement ladite position absolue par des moyens autres que directement par ledit alignement (026) de détection avec lesdites positions d'étalonnage (210), b) identifier lesdites positions d'étalonnage (210) lorsque ladite position absolue mesurée de façon alternative est située à proximité dudit déplacement absolu connu de ladite position d'étalonnage (210), de telle sorte que ledit déplacement absolu connu de ladite position d'étalonnage (210) identifiée peut être actualisé avec ladite position absolue mesurée de façon alternative, c) identifier lesdites positions d'étalonnage (210) lorsque ladite position absolue mesurée de manière alternative n'est pas située à proximité du déplacement absolu connu de ladite position d'étalonnage (210), de sorte que ladite position d'étalonnage (210) identifiée peut être supprimée, et d) identifier les emplacements dans lesquels lesdites positions d'étalonnage (210) manquent, en comparant ladite position absolue estimée à ladite position absolue mesurée de façon alternative, de telle sorte qu'une position d'étalonnage (210) est manquante lorsque la différence entre ladite position absolue estimée et ladite position absolue mesurée de façon alternative est trop grande, de sorte que la création de positions d'étalonnage (210) en stockant lesdits agencements de points (014) sélectionnés en tant que lesdits points d'étalonnage connus desdites positions d'étalonnage (210) auxdites positions absolues mesurées de façon alternative lorsque lesdites positions d'étalonnage (210), sont manquantes, lesdites positions absolues mesurées de façon alternative étant ainsi utilisées pour vérifier ladite position absolue connue obtenue desdites positions d'étalonnage (210), 3058212 50 lesdites positions absolues mesurées de façon alternative étant ainsi aptes à être utilisées pour améliorer la précision de ladite position absolue connue desdites positions d'étalonnage (210), lesdites positions absolues mesurées de façon alternative étant ainsi aptes à être utilisées pour identifier et supprimer lesdites positions d'étalonnage (210) qui ne sont plus détectables à proximité de leur emplacement d'origine, la mémoire utilisée par lesdites positions d'étalonnage (210) qui sont effacées pouvant ainsi être libérée, ledit mémorisation d'agencements de points sélectionnés aux emplacements desdites positions absolues mesurées de façon alternative pour créer de nouvelles positions d'étalonnage (210) se poursuivant ainsi jusqu'à ce qu'ils soient suffisants pour que ladite position absolue estimée ait la précision souhaitée sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200), et de nouvelles positions d'étalonnage (210) avec lesdits agencements sélectionnés mémorisés étant ainsi ajoutées, en remplaçant toute position d'étalonnage (210) perdue ou masquée. 15. Procédé optique selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite mesure alternative de ladite position absolue de ladite partie mobile (200) est une autre méthode optique de mesure du déplacement mécanique absolu d'actionneurs, d'articulations ou d'autres appareils mécaniques qui contiennent des parties mécaniques mobiles les unes par rapport aux autres, ladite position alternative absolue de mesure étant ainsi apte à déterminer ladite position absolue de ladite partie mobile (200) en des emplacements dans lesquels ladite autre méthode optique de mesure de déplacement mécanique absolu fournit ladite position absolue mesurée par ledit alignement (026) de détection en ses positions d'étalonnage (210). 16. Procédé optique selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits moyens (260) pour capturer optiquement lesdites images (001) comprend des étapes consistant à : a) capturer une pluralité desdites images (001) de ladite surface (208) de ladite partie mobile (200), b) combiner ladite pluralité desdites images (001) pour créer une image d'étalonnage composée (820) qui combine des caractéristiques optiques provenant de ladite pluralité desdites images (001), 3058212 51 c) opérer ladite mesure alternative de ladite position absolue en déterminant ladite position absolue de ladite partie mobile (200) à partir de ladite position absolue connue d'une ou de plusieurs desdites images (001) de ladite image d'étalonnage composée (820), ladite mesure alternative de position absolue étant ainsi obtenue par des moyens autres que par détection directe dudit alignement (026) de ladite image actuelle avec lesdites positions de étalonnage, et ladite image composée qui combine des caractéristiques optiques provenant de ladite pluralité desdites images (001) capturées ayant ainsi une probabilité accrue de contenir des caractéristiques optiques uniques et, en conséquence, de multiple images (001) composées ne sont pas requises pour définir de manière unique lesdites positions d'étalonnage (210). 17. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à sélectionner lesdits agencements de points (014) qui sont globalement uniques, de sorte que chaque agencement de points (014) globalement unique est unique parmi tous lesdits agencements de points (014) mémorisés auxdites positions d'étalonnage (210), chacune desdites positions d'étalonnage (210) étant ainsi identifiable par ses agencements de points (014) globalement uniques, mémorisés auxdites positions d'étalonnage (210). 18. Procédé optique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à sélectionner lesdits agencements de points (014) qui sont localement uniques, de sorte que chaque agencement de points (014) localement unique est unique à l'intérieur de l'erreur d'estimation de ladite position absolue estimée, chaque agencement de points (014) sélectionné localement unique pouvant ainsi être très simple et ne devant être unique que dans la zone relativement petite définie par ladite erreur d'estimation dudit déplacement absolu estimé, et chaque agencement de points (014) sélectionné localement unique étant ainsi simple, nécessitant moins de mémoire non volatile (233), permettant ainsi de mémoriser plus desdits agencements de points (014) localement uniques. 19. Procédé optique selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il a) le fait de sélectionner lesdits agencements de points (014) implique le fait de sélectionner des points apparaissant naturellement, qui contrastent avec les 3058212 52 environnements naturels adjacents apparaissant naturellement à partir desdites images (001), et b) le fait de sélectionner lesdits agencements de points (014) à mémoriser en tant que lesdits agencements de points d'étalonnage connus d'une position d'étalonnage (210) implique le fait de sélectionner des points (014) apparaissant naturellement qui contrastent avec des environnements adjacents apparaissant naturellement, de sorte qu'un procédé de fabrication pour créer des marques sur ladite surface (208) de ladite partie mobile (200) n'est pas nécessaire, ce qui réduit le coût de fabrication.