Brevet FR3086436A1 — publié le 20200327

- 1 - « Dispositif, système et procédé de localisation, par un module de traitement, d'un module d'acquisition par rapport à un équipement à contrôler » Domaine technique La présente invention concerne un procédé pour localiser une unité d'acquisition d'images dans le référentiel d'un équipement à contrôler. Elle vise également un dispositif implémentant ce procédé de localisation, une unité d'acquisition d'images - tel que robot ou tablette - embarquant au moins une partie du dispositif et un système comportant le dispositif. Le domaine de l'invention est celui du contrôle de conformité non destructif d'équipements au moyen d'une caméra, soit au cours de la production, soit en cours d'utilisation, soit dans le cadre de maintenances, de manière asynchrone ou non. Etat de la technique antérieure En contrôle de conformité, les opérateurs terrain embarquent une caméra destinée à capter un flux d'images d'un équipement sur lequel intervenir ou réaliser des opérations. EP 1986154 Al divulgue un appareil de mesure, qui mesure la position et l'orientation relatives d'un moyen de capture d'image capturant des images d'un ou plusieurs équipements à contrôler. Les caractéristiques géométriques respectives présentes dans un modèle 3D de l'équipement à contrôler sont projetées sur l'image capturée sur la base de la position et de l'orientation du moyen de capture d'image, obtenant ainsi des caractéristiques géométriques de projection. La position et l'orientation relatives du moyen de capture d'image par rapport à l'objet de mesure sont ensuite calculées en utilisant les caractéristiques géométriques de projection sélectionnées et les caractéristiques géométriques d'image correspondant aux caractéristiques géométriques de projection sélectionnées détectées dans l'image capturée. Un inconvénient de l'appareil de mesure selon l'état de l'art est qu'il embarque une unité de calcul puissante donc onéreuse, si ce n'est lourde. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de localisation visant à réduire la puissance de calcul de l'appareil de mesure. - 2 - Exposé de l'invention Cet objectif est atteint avec un dispositif pour localiser par un module de traitement, d'un module d'acquisition par rapport à un équipement à contrôler, comportant : des premiers moyens de traitement disposés au niveau du module d'acquisition, 5 configurés pour générer une première position dudit module d'acquisition, et pour générer une image, dite haute résolution, de l'équipement à contrôler ; des moyens de transmission, depuis ledit module d'acquisition vers le module de traitement, de la première position et de l'image haute résolution, des deuxièmes moyens de traitement, disposés au niveau dudit module de 10 traitement, configurés pour générer une deuxième position, à partir de ladite première position et de l'image haute résolution. Ainsi, il devient possible de déporter la charge de calcul au niveau du module de traitement et donc de réduire la puissance de calcul disposée au niveau du module d'acquisition, c'est-à-dire au niveau de l'appareil de mesure. 15 Le dispositif selon l'invention peut en outre comporter un processeur graphique disposé au niveau dudit module de traitement. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte en outre des moyens de capture d'image, dits à haute résolution, l'image générée par les premiers moyens de traitement étant générée à partir de données capturées par lesdits moyens de capture 20 d'image à haute résolution. À titre d'exemple, les moyens de capture d'image à haute résolution peuvent comporter un objectif présentant une focale, dite longue, comprise entre 18 mm et 50 mm, de préférence de 25 mm. Selon un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte des moyens 25 de capture disposés au niveau du module d'acquisition et configurés pour capter une grandeur physique et générer des données de capture, les premiers moyens de traitement étant en outre configurés pour générer la première position à partir desdites données de capture. En particulier, les moyens de capture peuvent comprendre une centrale inertielle. 30 Selon une possibilité, les moyens de capture peuvent comprendre des moyens de capture d'image, dits à faible résolution, les données de captures étant des images générées par les moyens de capture d'image. - 3 - Plus précisément encore, les moyens de captures d'images à faible résolution peuvent être configurés pour que les images générées comportent une capture de la totalité de l'élément à contrôler. De préférence, les moyens de capture d'image à faible résolution peuvent 5 comporter un objectif présentant une focale, dite courte, comprise entre 4,5 mm et 10 mm, de préférence sensiblement égale à 7 mm. Selon un mode de réalisation, les moyens de traitement disposés au niveau du module de traitement peuvent en outre être configurés pour générer : des données de simulation d'une projection d'une maquette numérique de 10 l'équipement à contrôler sur l'image haute résolution, des données d'un état de conformité de l'équipement à contrôler par rapport à la maquette numérique dudit équipement à contrôler. Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un système comportant : un module d'acquisition, 15 un module de traitement, un dispositif de localisation, par le module de traitement, du module d'acquisition par rapport un équipement à contrôler selon le premier aspect de l'invention, ou l'un ou plusieurs de ses perfectionnements. Le module d'acquisition peut être l'effecteur d'un robot, le module de traitement 20 pouvant être disposé au niveau du châssis du robot. Par exemple, le robot peut être de type cobot. Le module d'acquisition peut être une tablette numérique. Selon un troisième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de localisation, par un module de traitement, d'un module d'acquisition par rapport à un équipement à 25 contrôler, comportant : un traitement, par des moyens de traitement disposés au niveau du module d'acquisition, pour générer une première position dudit module d'acquisition, et pour générer une image, dite haute résolution, de l'équipement à contrôler ; une transmission par des moyens de transmission, depuis ledit module 30 d'acquisition vers le module de traitement, de la première position et de l'image haute résolution, - 4 - un traitement par des moyens de traitement, disposés au niveau dudit module de traitement, pour générer une deuxième position, à partir de ladite première position et de l'image haute résolution. Selon une possibilité, le traitement pour générer la deuxième position à partir de 5 l'image haute résolution peut être réalisé en utilisant la totalité de ladite image haute résolution. Selon une autre possibilité, le traitement pour générer la deuxième position à partir de l'image haute résolution peut être réalisé à partir d'une sélection d'une partie, dite spécifique, de ladite image haute résolution. 10 De préférence, le procédé comporte en outre un traitement supplémentaire, par les moyens de traitement disposés au niveau dudit module de traitement, pour générer une troisième position, à partir de la deuxième position et d'une maquette numérique de l'équipement à contrôler. Selon un quatrième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de contrôle, par 15 un module de traitement, d'un équipement à contrôler à partir d'une image, dite haute résolution, dudit équipement à contrôler, acquise par un module d'acquisition, comportant les étapes d'un procédé de localisation selon le troisième aspect de l'invention, ou l'un ou plusieurs de ses perfectionnements, et en outre : une simulation, par les moyens de traitement disposés au niveau du module de 20 traitement, d'une projection d'une maquette numérique de l'équipement à contrôler sur l'image haute résolution, une obtention d'un état de conformité de l'équipement à contrôler par rapport à la maquette numérique dudit équipement à contrôler. Le procédé de contrôle de l'équipement à contrôler peut en outre comporter, entre 25 l'étape de simulation et l'étape d'obtention d'un état conformité, une comparaison de l'image simulée avec une ou plusieurs images de l'équipement à contrôler. Selon une possibilité, une image de l'équipement à contrôler est acquise à partir de données capturées par des moyens de capture d'image, dits à faible résolution, disposés au niveau du module d'acquisition. 30 De préférence, une image de l'équipement à contrôler est acquise à partir de l'image haute résolution. Présentation des figures - 5 - D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation 5 d'un système selon l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un système selon l'invention, - la figure 3 est une représentation schématique d'une configuration d'un système selon l'invention. 10 Description des modes de réalisation Les modes de réalisation décrits ci-après n'étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique 15 ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. 20 Il est maintenant décrit conjointement à la fois un mode de réalisation d'un système selon l'invention et un procédé selon l'invention. Dans un premier mode de réalisation illustré par la figure 1, un système 100 comprend un module d'acquisition 200, un module de traitement 300 et un dispositif de localisation 400, par le module de traitement 300, du module d'acquisition 200 par 25 rapport un équipement à contrôler (qui n'est pas représenté sur cette figure). Le dispositif de localisation 400 comporte : - une unité d'acquisition 500 disposée du côté du module d'acquisition 200, - une unité de traitement 600 disposée du côté du module de traitement 300. L'unité d'acquisition 500 comporte : 30 - un module de communication 501 avec l'unité d'acquisition 500 ; - un module de communication 502 avec le module de traitement 300 ; - 6 - - un module de traitement 504, configuré pour générer une première position dudit module d'acquisition, et pour générer une image, dite haute résolution, de l'équipement à contrôler ; L'unité de traitement 600 comporte : 5 - un module de communication 601 avec l'unité de traitement 600 ; un module de communication 602 avec le module d'acquisition 200 ; - un module de traitement 604 configuré pour générer une deuxième position, à partir de ladite première position et de l'image haute résolution. Les modules de communication 502 et 602 forment des moyens de transmissions, 10 depuis ledit module d'acquisition 200 vers le module de traitement 300, de la première position et de l'image haute résolution. Ces modules de communication peuvent être filaires, ou non. Ainsi, il devient possible de déporter la charge de calcul au niveau du module de traitement 200 et donc de réduire la puissance de calcul disposée au niveau du module 15 d'acquisition 300, c'est-à-dire au niveau de l'appareil de mesure. Dans l'exemple représenté, le module de traitement 300 comporte un processeur graphique 302 disposé au niveau de celui-ci. Le processeur graphique est configuré pour être utilisé par le module de traitement 300. Dans l'exemple représenté, l'unité d'acquisition 500 comporte des moyens de 20 capture d'image 506, dits à haute résolution, l'image générée par les premiers moyens de traitement 504 étant générée à partir de données capturées par les moyens de capture d'image 506 à haute résolution. À titre d'exemple, les moyens de capture d'image haute résolution 506 comportent un objectif présentant une focale, dite longue, de 25 mm. 25 Toujours dans l'exemple représenté, l'unité d'acquisition 500 comporte des moyens de capture 508 de grandeurs physiques disposés au niveau du module d'acquisition 200 et configurés pour capter une grandeur physique et générer des données de capture, les premiers moyens de traitement 504 étant en outre configurés pour générer la première position à partir desdites données de capture. 30 À titre d'exemple, les moyens de capture 508 comprennent une centrale inertielle. Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de capture 508 comprennent des moyens de capture d'image, dits à faible résolution, les données de captures étant des images générées par les moyens de capture d'image. - 7 - Les moyens de capture d'image à faible résolution sont configurés pour que les images générées comportent une capture de la totalité de l'élément à contrôler. À titre d'exemple, les moyens de capture d'image à faible résolution comportent un objectif présentant une focale, dite courte, sensiblement égale à 7 mm. 5 En outre, les moyens de traitement disposés au niveau du module de traitement sont en outre configurés pour générer : des données de simulation d'une projection d'une maquette numérique de l'équipement à contrôler sur l'image haute résolution, des données d'un état de conformité de l'équipement à contrôler par rapport à 10 la maquette numérique dudit équipement à contrôler. Dans un second mode de réalisation illustré par la figure 2, d'un deuxième mode de réalisation d'un système 501 selon l'invention, l'unité d'acquisition 500 est intégrée dans le module d'acquisition 200 et l'unité de traitement 600 est intégrée dans le 15 module de traitement 300. Dans ce mode de réalisation, l'unité d'acquisition 500 ne comporte pas de module de communication 501 avec le module d'acquisition 200 puisqu'elle est intégrée dans le module d'acquisition 200 et l'unité de traitement 600 ne comporte pas de module de communication 601 puisqu'elle est intégrée dans le module de traitement 300. 20 Dans ce mode de réalisation, chaque module du dispositif selon l'invention peut être un module logiciel ou un module électronique utilisant des moyens de calcul tels qu'un calculateur ou un processeur, déjà présent sur le module d'acquisition ou le module de traitement. De plus, les modules de communication 502, 602, peuvent être des modules 25 existants au sein du module d'acquisition ou le module de traitement et qui sont agencés pour réaliser les opérations désirées. Dans la configuration représentée sur la figure 3, le système selon l'invention 700 comporte une plateforme autonome 702 supportant un module de traitement 704 et 30 un robot de type cobot 706, supporté par un mât 708 monté sur la plateforme autonome 702. Plus précisément, l'extrémité du robot 706 est montée en translation et en rotation par rapport au mât 708, au moyen d'une platine montée sur des rails fixés sur le mat 708. - 8 - L'autre extrémité du robot 706 présente un effecteur logeant le module d'acquisition 710. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention est réalisée par les étapes suivantes : 5 un traitement, par les moyens de traitement disposés au niveau du module d'acquisition 710, pour générer une première position dudit module d'acquisition 710, et pour générer une image, dite haute résolution, de l'équipement à contrôler ; une transmission par les moyens de transmission, depuis le module 10 d'acquisition 710 vers le module de traitement 704, de la première position et de l'image haute résolution, un traitement par les moyens de traitement, disposés au niveau dudit module de traitement 704, pour générer une deuxième position, à partir de ladite première position et de l'image haute résolution. 15 Selon une autre configuration possible, le module d'acquisition est une tablette numérique et le module de traitement est un ordinateur comportant une cade graphique. Un opérateur utilise la tablette numérique pour enregistrer un flux vidéo qui est 20 repris a posteriori par le module de traitement et retraité. La tablette numérique utilise alors des images à un faible niveau de résolution pour déterminer une première position d'elle-même. Il s'agit d'une approche pyramidale où l'image pleine résolution, captée par le module d'acquisition de haute résolution, est réduite sur plusieurs niveaux. Sur l'ordinateur de traitement, on utilise alors un niveau de pyramide plus 25 élevé pour exploiter la pleine résolution. On peut ainsi réaliser une première acquisition avec un moyen léger (tablette) puis réaliser un post traitement des résultats d'acquisition pour analyser la séquence avec une machine plus puissante qui permet à la fois de raffiner la localisation initiale estimée, mais également de faire des contrôles basés sur la vidéo. 30 Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention REVENDICATIONS1. Dispositif de localisation (400), par un module de traitement (300), d'un module d'acquisition (200) par rapport à un équipement à contrôler, comportant : des premiers moyens de traitement (504) disposés au niveau du module d'acquisition, configurés pour générer une première position dudit module d'acquisition, et pour générer une image, dite haute résolution, de l'équipement à contrôler ; des moyens de transmission (502 ; 602), depuis ledit module d'acquisition vers le module de traitement, de la première position et de l'image haute résolution, des deuxièmes moyens de traitement (404), disposés au niveau dudit module de traitement, configurés pour générer une deuxième position, à partir de ladite première position, et de l'image haute résolution. 2. Dispositif selon la revendication précédente, comportant en outre un processeur graphique (202) disposé au niveau dudit module de traitement (200). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des moyens de capture d'image (506), dits à haute résolution, l'image générée par les premiers moyens de traitement (504) étant générée à partir de données capturées par lesdits moyens de capture d'image à haute résolution. 4. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de capture d'image à haute résolution (506) comportent un objectif présentant une focale, dite longue, comprise entre 18 mm et 50 mm, de préférence de 25 mm. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des moyens de capture disposés au niveau du module d'acquisition (200) et configurés pour capter une grandeur physique et générer des données de capture, les premiers moyens de traitement (504) étant en outre configurés pour générer la première position à partir desdites données de capture. 6. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de capture (508) comprennent une centrale inertielle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 5 les moyens de capture comprennent des moyens de capture d'image, dits à faible résolution, les données de captures étant des images générées par les moyens de capture d'image. 8. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de 10 captures d'images à faible résolution sont configurés pour que les images générées comportent une capture de la totalité de l'élément à contrôler. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel les moyens de capture d'image à faible résolution comportent un objectif 15 présentant une focale, dite courte, comprise entre 4,5 mm et 10 mm, de préférence sensiblement égale à 7 mm. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de traitement (404) disposés au niveau du module de traitement 20 (300) sont en outre configurés pour générer : des données de simulation d'une projection d'une maquette numérique de l'équipement à contrôler sur l'image haute résolution, des données d'un état de conformité de l'équipement à contrôler par rapport à la maquette numérique dudit équipement à contrôler. 25 11.Système (100) comportant : un module d'acquisition (200), un module de traitement (300), un dispositif de localisation (400), par le module de traitement, du module 30 d'acquisition par rapport un équipement à contrôler selon l'une quelconque des revendications précédentes. -12- 12.Système selon la revendication précédente, dans lequel le module d'acquisition est l'effecteur d'un robot, le module de traitement étant disposé au niveau du châssis du robot. 5 13.Système selon la revendication précédente, dans lequel le robot est de type cobot. 14.Système selon la revendication 11, dans lequel le module d'acquisition est une tablette numérique. 10 15. Procédé de localisation, par un module de traitement, d'un module d'acquisition par rapport à un équipement à contrôler, comportant : un traitement, par des moyens de traitement disposés au niveau du module d'acquisition, pour générer une première position dudit module d'acquisition, 15 et pour générer une image, dite haute résolution, de l'équipement à contrôler ; une transmission par des moyens de transmission, depuis ledit module d'acquisition vers le module de traitement, de la première position et de l'image haute résolution, 20 un traitement par des moyens de traitement, disposés au niveau dudit module de traitement, pour générer une deuxième position, à partir de ladite première position et de l'image haute résolution. 16.Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le traitement pour 25 générer la deuxième position à partir de l'image haute résolution est réalisé en utilisant la totalité de ladite image haute résolution. 17. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le traitement pour générer la deuxième position à partir de l'image haute résolution est réalisé à partir d'une 30 sélection d'une partie, dite spécifique, de ladite image haute résolution. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes de procédé, comportant en outre un traitement supplémentaire, par les moyens de traitement disposés au niveau dudit module de traitement, pour générer une - 13 - troisième position, à partir de la deuxième position et d'une maquette numérique de l'équipement à contrôler. 19. Procédé de contrôle, par un module de traitement, d'un équipement à contrôler 5 à partir d'une image, dite haute résolution, dudit équipement à contrôler, acquise par un module d'acquisition, comportant les étapes d'un procédé de localisation selon l'une des revendications précédentes de procédé de localisation, et en outre : - une simulation, par les moyens de traitement disposés au niveau du module 10 de traitement, d'une projection d'une maquette numérique de l'équipement à contrôler sur l'image haute résolution, - une obtention d'un état de conformité de l'équipement à contrôler par rapport à la maquette numérique dudit équipement à contrôler. 15 20. Procédé selon la revendication précédente, comportant en outre, entre l'étape de simulation et l'étape d'obtention d'un état conformité, une comparaison de l'image simulée avec une ou plusieurs images de l'équipement à contrôler. 21.Procédé selon la revendication précédente, dans lequel une image de 20 l'équipement à contrôler est acquise à partir de données capturées par des moyens de capture d'image, dits à faible résolution, disposés au niveau du module d'acquisition. 22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, dans lequel une 25 image de l'équipement à contrôler est acquise à partir de l'image haute résolution.