(57)【要約】複雑な空間表面上の点（例えば欠陥）を位置特定するための設備（１０）は、欠陥検出ステーション（１２）、位置特定ステーション（２１）（これは検査ステーションと同一の空間を占め得る）、および該当する場合は修理ステーション（22）を備えている。検出ステーション（１２）には、適切なアルゴリズムによって画定された瞬間「Ｉ」において経路に沿った複雑な表面の２次元画像を取得するように、複雑な表面の所定の経路に沿ってポジショナー（１５）によって移動される取得アセンブリ（２５）が存する。瞬間「Ｉ」において、取得アセンブリ（２５）の所定の点の空間座標もまた、２次元画像に関連付けられる。欠陥は、取得された複数の画像から探査され、そして２次元画像におけるそれらのX、Y座標は、複雑な表面の空間座標x、y、zに変換される（ここでは、「欠陥位置特定プロセス」と呼ばれる）。
2021527220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物（１１）の複雑な表面の欠陥を位置特定する方法であって、
電磁波放射デバイス（１３）および複雑な表面で反射されたそのような電磁波を検出するための光電子デバイス（１４）を備える取得アセンブリ（２５）を実現するステップ、
前記複雑な表面からのある距離に走査経路（２９）を画定するステップ、
および、欠陥探査手順中に、
自動ポジショナー（１５）を使用して、前記走査経路（２９）に沿って前記取得アセンブリ（２５）を移動させるステップ、
複雑な表面の画像を光電子デバイスの２次元ピクセルマトリックス（３０）として取得するために、前記取得アセンブリ（２５）が作動される経路に沿った前記取得アセンブリ（２５）の移動中に瞬間「ｉ」を画定するステップ、
前記経路（２９）に沿った前記瞬間「ｉ」で得られた複数の連続する２次元ピクセルマトリックスを制御ユニット（１８）に格納するステップ、
同じ瞬間「i」において前記経路（２９）に沿う前記取得アセンブリ（２５）の座標を格納し、そしてそれらを複数のそれぞれの前記２次元マトリックス（３０）に関連付けるステップ、
前記複数の２次元マトリックス（３０）内の欠陥を特定し、インデックス「ｉ」がｉ番目のマトリックスを表し、およびインデックス「ｎ」がマトリックスで検出されたｎ番目の欠陥を表す状態で、各欠陥座標について、対応する前記２次元マトリックス（３０）内の欠陥の位置を表すピクセルの座標Ｘｉｎ、Ｙｉｎを識別するステップ、
i番目のマトリックスで検出された欠陥の座標Xin、Yin、および、i番目の位置に関連付けられている前記取得アセンブリの座標に適用される線形または線形化可能な変換によって、i番目のマトリックスで検出された欠陥nの前記複雑な表面上の空間座標xn、yn、znを決定するステップ、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
各瞬間「ｉ」で取得される前記画像は、前記経路を横切る方向よりも前記経路に沿った方向の寸法が小さいことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｌは前記経路（２９）に沿う方向の前記瞬間「ｉ」で取得される画像の寸法であり、およびＶは前記経路（２９）に沿う前記取得アセンブリ（２５）の移動速度である場合、前記瞬間「ｉ」は、時間間隔Ｔｉ ＜＝ Ｌ ／ Ｖで取られることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
初期較正ステップは探査手順のステップの前に実行され、
前記ステップは、
前記複雑な表面上の第１のセグメントを画定する複雑な表面点を強調表示するステップ、
前記取得アセンブリを前記複雑な表面上で前記経路（２９）に沿って移動させ、所定の瞬間に、前記第１のセグメントを備える複雑な表面の画像を、前記光電子デバイスの前記２次元ピクセルマトリックス（３０）として取得するステップ、
前記複雑な表面の第１のセグメントに対応する前記２次元マトリックスの第２のセグメントを検出するステップ、
DＩは前記第１のセグメントの長さ、およびDLは前記対応する第２のセグメントの長さである場合、
i番目の瞬間に取得される各画像において、第２のn番目のセグメントごとに、係数Cni = DI / DLを計算するステップ、および
欠陥探査手順中の同じ瞬間「i」での画像に対しての修正係数として、これらの係数Cniを使用するステップ、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ｉ番目のマトリックスにおいて座標Ｘｉｎ、Ｙｉｎで識別されるｎ番目の欠陥の座標（ｘｎ、ｙｎ、ｚｎ）は、
xn = xri + cin * (a11 * Xin + a12 * Yin)
yn = yri + cin * (a21 * Xin + a22 * Yin)
zn = zri + cin * (a31 * Xin + a32 * Yin)
として計算され、ここで、aijは三角関数変換に依存し、xri、yri、およびzriは、対応する瞬間「i」で検出された前記取得アセンブリの空間位置であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記自動ポジショナーは、前記取得アセンブリが固定されるフランジ（２７）が設けられた手首を備える擬人化ロボットであり、そして、前記複雑な表面上の欠陥に対する前記取得アセンブリの絶対位置は、前記擬人化ロボットの「ツール」機能を使用して得られ、「ツール」機能の参照軸を「zツール」、「xツール」、および「yツール」軸として画定し、
ここで、前記「zツール」軸は、前記ロボットの手首のフランジ（２７）のフランジ自体に垂直に沿って移動する方向であり、正の符号は表面に向かって移動することを示しており、
前記「xツール」軸は、前記経路（２９）に沿った移動の方向における前記フランジの移動する方向であり、正の符号は、前記経路に沿って進んでいることを示しており、
前記「yツール」軸は、前記経路に沿った移動の方向に直交し、且つ前記フランジ自体に垂直に沿った前記フランジの移動方向に直交する方向であり、正の符号は左ねじの法則に対応することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法に従って作動するように適合された設備であって、ステーションに到着する対象物（１１）の複雑な表面上の欠陥（１２）を位置特定するステーション（１２）を備え、当該ステーションには、前記プログラム可能なポジショナー（１５）、前記電磁波を放出するためのデバイス（１３）および前記複雑な表面によって反射されるそのような電磁波を検出するための前記光電子デバイス（１４）を備える取得アセンブリ（２５）が存在しており、前記取得アセンブリ（２５）は、制御ユニット（１８）の制御下で前記対象物（１１）の前記複雑な表面上の経路（２９）に沿って移動可能であるように、プログラム可能なポジショナー（１５）に取り付けられていることを特徴とする設備。
【請求項８】
欠陥の検査および修理のステーション（２１、２２）をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の設備。
【請求項９】
前記位置特定のステーション（１２）と前記欠陥の検査および／または修理のステーション（２１、２２）との間に対象物（１１）の輸送ラインがあることを特徴とする請求項８に記載の設備。
【請求項１０】
前記対象物は、自動車の本体であることを特徴とする請求項７に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複雑な空間表面上の特定の点（ここでは「重要な点」とも呼ばれる）を正しく位置特定するための方法および設備に関する。位置特定される点は、特に塗装面の外観の欠陥からなる可能性がある。
【背景技術】
【０００２】
単純化の目的のために、以下では「重要な点」または「欠陥」という用語が区別せずに使用されるが、しかしながら、「欠陥」はまた、隣接する点またはゾーンとは、その特徴的なパラメータ（例えば、コントラスト、光度、色など）の観点から、異なる複雑な表面上の点またはゾーンを、単に示すこと、およびこの違いは、検出され、場合によっては、修正されねばならない違いであることも理解されている。
【０００３】
例えば、塗装面に存在する欠陥は、多くの場合、３次元の特徴を持っており、つまり、それらは単に局所的な色の変化ではなく、起伏、欠落した材料、または、いずれにせよ、表面の不規則性から構成されている。
【０００４】
セクターの専門用語におけるこれらの欠陥は、ユーザーが視覚的に気付く可能性があるので、「外観」欠陥と呼ばれている。一般に、それらは、少なくとも１０〜２０ミクロンの寸法を有している。
【０００５】
いくつかの空間表面は、可変の曲率半径ならびに前記表面を形成している異なる部分の間に尖点および曲線接続区分が存在する状態を伴う、凹面と凸面の組み合わせを有する可能性があるため、「複雑」であると定義されている。
【０００６】
例えば、車の本体は、前述の特性を備えているので、複雑な表面と見なされてもよい。
【０００７】
複雑な表面において欠陥を位置特定することは、最終使用者によって容易に気付かれ、しばしば、製品全体の品質の指標と見なされる可能性がある、製品の外観における欠陥が識別され、そして、必要に応じて修正されるのを許容するので、産業プロセスの基本的なステップである。
【０００８】
現在の技術水準によれば、複雑な空間表面上の外観欠陥を検出する様々な方法（手動および自動の両方）のみならず、これらの検出方法に関連する特定の点を空間的に位置特定する方法が存在している。
【０００９】
特に、市場で入手可能な欠陥検出システムは、電子カメラのような光電子デバイスおよび多次元整合取得法による欠陥の存在可能性および位置検出技術に基づいている。光電子表面で検出された「欠陥」は、一般に、取得システムの感光性２次元表面上のピクセルまたはピクセルのグループの位置であり、与えられた制限内および事前に画定されたロジックに基づく、他の隣接するピクセルとのコントラストおよび／または光度に関して異なっている。
【００１０】
最も広く使用されている多次元整合および取得方法は、立体的な取得および整合である。例えば、取得は、互いから特定の距離に配置された２台のカメラを用いて行なわれ、そして、画像に含まれる情報が組み合わされ、その結果、例えば、対象物が位置されている距離を測るべく両眼で得られた視覚情報を用いる人間の行動を再現している。立体視プロセスの使用は、比較的複雑な計算手順と、これによって発生する可能性のあるエラーに関連する欠点を有している。
【００１１】
使用される取得プロセスが何であれ、光電子検出デバイスは、複雑な表面上の点を検出するために使用される方法に応じて、時間の経過とともに常に再現可能である画定され且つ既知である空間点に配置されており、結果として、チェックされるべき、複雑な表面の全ての点を含むことが実際に可能である。
【００１２】
実際に起こることは、外観の欠陥の存在についてチェックされる複雑な３次元表面が、マトリックスカメラが使用される場合のように、取得デバイスの光電子センサーまたは画像処理デバイスのメモリ内に形成される２次元画像として、投影されることである。
【００１３】
複雑な３次元表面と２次元画像の関係は、複雑な空間表面に存在する実点と、表面検出に使用される光電子表面に投影されたそれらの画像を含む、通常は非線形の幾何学的変換の成果である。
【００１４】
したがって、立体視法が使用される場合においては、複雑な表面の実点と取得システムの感光面に投影されるそれらの画像との間の最適な関連付けを正しく達成できるようにするために、複雑な空間表面のターゲット点上の画像点の較正を実行する必要がある。立体視システムでは、較正は複雑な手順であり、十分な精度を得るのに必要な計算の点で困難を伴う。
【００１５】
例えば、塗装された自動車本体の外観欠陥の位置特定に関して、通常、少なくとも０．０１〜０．０２ｍｍの寸法を有しているハイライトされるべき欠陥は、数ミリメートル未満の半径を有する理想的な円内に見出され得ることが認められている。
【００１６】
明らかに、光電子デバイスで実行される表面取得プロセスに影響を与える光学的不規則性および外乱も、取得プロセスのさまざまな要素に依存するが、欠陥の実際の存在には関係しないノイズを構成するので、通常は、フィルタリングする必要がある。この目的のために、特別な既知のアルゴリズムおよび数値フィルターが使用され、これらは、処理中に感光性センサーのピクセルに適用される。
【００１７】
２次元光電子表面上のピクセルの位置を検出するために処理を実行した後、３次元の複雑な表面上の欠陥の実際の位置特定を達成するために、逆数学的変換を実行し、独自の正確な方法で、欠陥が存在する光電子デバイスのピクセルを、欠陥が実際に位置されている複雑な表面の空間点と関連付ける（ここでは、欠陥位置特定プロセスと呼ばれる）ことが必要である。
【００１８】
この逆数学的変換は、さまざまな種類のエラーの影響を受ける可能性があり、したがって、位置特定システムは、実際のプロセスの許容範囲内に実際の欠陥の位置特定エラーを封じ込めようとする。
【００１９】
複雑な空間表面で検出された欠陥の位置特定は、既知の方法のいずれかを使用して欠陥を検出した後、空間内の欠陥を位置特定し、ある程度の精度を備える信号を、1つ以上の欠陥が存在する場合にそれらの性質に応じて想定されるプロセス手順を適用できるように、生産ラインに沿っている作業員、またはこの欠陥が存在する空間内のポイントの下流に接続されている機械に送る必要があるため、産業プロセスにおいて非常に重要な活動である。この信号操作は、レーザーポインターなどのさまざまな自動光信号システム、特殊な塗料を使用した消去可能なマーキングやインジケーターによるポインティングなどの機械的信号システム、または高解像度画面での欠陥の表示をするなどのコンピューター信号システムおよび欠陥の空間座標と欠陥の分類を含むデータベースを使用して実行され得る。
【００２０】
上ですでに述べたように、欠陥が検出されたピクセルが、欠陥が実際に配置されている複雑な表面上の空間点に一意の方法で関連付けられる逆変換が含まれるため、上記の問題の正しい解決を可能にせず、事前に推定され得ない定量的に非常に大きな誤差をもたらす、数学的エラーが発生する可能性がある。
【００２１】
実際には、個別にまたは互いに組み合わせて使用できる、さまざまな技術分野から派生されたさまざまな数学的手法および方法を使用して、この問題を克服することが試みられてきた。
【００２２】
１つの技術は、光電子システムを使用して、検査される表面に関連するいくつかの光学データを取得することからなり、前記データは、例えば、感光性センサーを空間内で表面に対して変位させ、適切に回転させることによって、互いに部分的または全体的に異なっている。
【００２３】
したがって、感光性センサーを適切に方向付けることにより、検査される複雑な表面および光学情報が形成される感光性２次元表面に適用される非線形の数学的変換を単純化することが可能である。
【００２４】
この手法は、表面の各ゾーンについて、単一の画像や少数の画像の代わりに、多数の画像の検査を含んでいる。
【００２５】
特に、照明システムと検出システム（画像取得ステップ中に組み合わせられたり、分離したり、またはいずれにせよ画像取得ステップ中に同期され得る）の寸法が大きい場合には、しかし、複雑な表面を取得するための最適な点、すなわち、表面を正しく照明するために照明システムが配置されねばならない点、同時に、前記表面に存在する欠陥を検出するように、適切な光電子特性（コントラストレベル、輝度、および正しい光場深さ）を備えた複雑な表面の記録を取得するために、検出システムが配置されねばならない点に到達することは困難である。
【００２６】
複雑な表面を光学的に検出するための多数の最適点に到達する能力を高めるために、互いに独立しているカメラの数を増やすことが提案されている。しかしながら、これは、欠陥検出システムの複雑さと、関連する製造および管理コストを比例的に増加させる。
【００２７】
例えば、特許文献１は、多数の固定カメラが車体の各部分に向けられている間に、車体に沿って移動する複雑な発光アーチを備えたシステムについて説明している。
【００２８】
別の技術は、上述の非線形幾何学的変換をさらに単純化するように、記録された情報の一部のみを使用していることである。例えば、許容範囲内で変換の線形化を実行することが可能である。
しかしながら、この技術は、複雑な空間表面に対して、以前の技術に必要とされるよりもさらに多くの画像を必要とし、その結果、自動取得システムの複雑さがさらに増大し、その結果、検出システムの下流に配置される処理システムの計算能力の増加を必要としている。
【００２９】
別の技術は、自動プログラム可能なポジショナーに配置され得るか、または全部または一部が固定位置に配置され得る画像記録カメラの数を増やすことからなる。
【００３０】
このように、十分な数のカメラがあり、それらが適切に配置されている場合、光学的欠陥を複雑な表面上のそれらの実際の位置と関連付けるように、欠陥の正しい検出および正しい逆変換を実行するのに十分な数の画像を取得することが可能である。
【００３１】
しかしながら、この手法を適用するには、多数の照明および画像取得システムが必要であり、さまざまな形状の複雑な表面を検査する必要がある場合、それらすべてが常に正しく配置されるとは限らず、これは、例えば、異なるモデルの車体が同じ生産ラインで分析される場合に発生する。
【００３２】
別の要件は、検査される複雑な表面と光電子の２次元情報との間の予備較正、すなわち、光電子センサーによって検出された情報に存在するピクセルと表面に存在する実点との間の対応を事前に画定することである。
【００３３】
サンプルの複雑な表面に事前に適切に配列されている基準ターゲットを使用して、この関連付けを決定することができる。あるいは、この関連付けは、（例えば、CAD / CAMシステムまたは同様の機器によって供給される情報によっての）複雑な表面の空間形状、および、（例えば、３次元空間においての複雑な表面の位置を検出するためのセンサーによって供給されるデータによって）表面の画像が取得される瞬間のそれらの正しい空間位置を、高い精度でもって決定することによって確立することが可能である。
【００３４】
しかしながら、この手法では、表面の幾何学的再構成に必要とされる情報が大幅に増加し、適切なシステムでもって複雑な空間表面の正しい位置を検出するためのコストが増加し、最終的には、処理の複雑さが大幅に増加することになる。欠陥が潜在的に位置される可能性のある実際の点と、欠陥を探査するときに検査される２次元表面のピクセルとの間の関係および幾何学的変換のほとんどまたはすべてを、プロセッサに格納することが必要とされるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】米国出願公開第2013 / 0057678号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
したがって、本発明の目的は、とりわけ前述の欠点を克服することができる方法を提供することである。
【００３７】
特に、目的は、複雑な表面上で特定の関心のある点を正しく位置特定する方法を提供することであり、これにより、技術の信頼性と、位置が事前にわからない特定の関心のある点を位置特定する確率が向上する。
【００３８】
別の目的は、塗装面を含む表面の外観の欠陥を位置特定する方法を提供することであり、これは、適切で一般に多数のタイプの複雑な表面で機能する。
【００３９】
別の目的は、現在の方法よりも単純で、欠陥の検出の自由度が高く、検出された欠陥を位置特定する可能性が高い方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
これらの目的を考慮して、発生したアイデアは、本発明によれば、対象物の複雑な表面上の欠陥を位置特定するための方法を提供することであり、欠陥探査手順の前に以下の
電磁波放射デバイスおよび複雑な表面で反射されたそのような電磁波を検出するための光電子デバイスを備える取得アセンブリを実現するステップ、
複雑な表面からのある距離に走査アセンブリの重要な点の走査経路を画定するステップ、および、欠陥探査手順中に、
自動ポジショナーを使用して、走査経路に沿って取得アセンブリを移動させるステップ、
複雑な表面の画像を光電子デバイスの２次元ピクセルマトリックスとして取得するために、取得アセンブリが作動される経路に沿った取得アセンブリの移動中に瞬間「ｉ」を画定するステップ、
経路に沿った瞬間「ｉ」で得られた複数の連続する２次元ピクセルマトリックスを制御ユニットに格納するステップ、
同じ瞬間「i」において経路に沿う取得アセンブリの座標を格納し、そしてそれらを複数のそれぞれの２次元マトリックスに関連付けるステップ、
複数の２次元マトリックス内の欠陥を識別し、インデックス「i」がi番目のマトリックスを表し、インデックス「n」がマトリックスで検出されたn番目の欠陥を表す状態で、対応する２次元マトリックス内の欠陥を表すピクセルの位置の各々の欠陥座標（Xin、Yin）を識別するステップ、
i番目のマトリックスにおいて、検出されたn番目の欠陥の座標Xin、Yinに適用される線形または線形化可能な変換によって、i番目のマトリックスで検出された欠陥nの重心の複雑な表面上の空間座標xn、yn、znを特定するステップを備えている。
【００４１】
さらに本発明の原理によれば、生じたアイデアはまた、ステーションに到着する対象物の複雑な表面上の欠陥を検出するためのステーションを備え、前述の方法に従って作動するように適合された設備を提供するというアイデアであり、ステーションには、プログラム可能なポジショナー、電磁波を放出するためのデバイスおよび複雑な表面によって反射されるかかる電磁波を検出するための光電子デバイスを備えた取得アセンブリが存在し、前記取得アセンブリは、対象物の複雑な表面上の経路に沿って移動可能であるために、プログラム可能なポジショナーに取り付けられている。
【００４２】
三次元表面上の欠陥を位置特定するためのデバイスは、前述のプログラム可能なポジショナー、または次のステーションに存在する別のプログラム可能なポジショナーに取り付けられてもよい。
【００４３】
本発明の革新的な原理および従来技術と比較したその利点をより明確に説明するために、これらの原理を適用する実施形態の実施例が、添付の図面を用いて以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明に従って提供される設備の概略図を示す。
【図２】図２は、設備内の欠陥を検出するためのステーションの概略図を示す。
【図３】図３は、本発明による欠陥を検出するための取得アセンブリの可能な実施形態の概略図を示す。
【図４】図４は、本発明による取得アセンブリの可能な動きの概略図を示す。
【図５】図５は、本発明による取得アセンブリの移動のための経路の構成の概略図を示す。
【図６】図６は、本発明による取得アセンブリの光電子デバイスの複雑な表面上の点と２次元表面との間の変換の概略図を示す。
【図７】図７は、本発明による設備を形成する構成要素の可能な接続図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図面を参照するに、図１は、対象物１１、例えば、自動車の塗装された車体の欠陥を検出する本発明により提供される設備１０を示している。
【００４６】
設備は、欠陥を検出するための少なくとも１つのステーション１２を備えている。有利には、設備１０はまた、対象物１１を順番にステーションに運び、障害を検出するための作業の後に、それらをステーションから取り除く既知の輸送システム２０を備えていてもよい。輸送システムは、例えば、コンベヤであってもよい。対象物１１が車体である場合、車体はまたスキッドに取り付けられてもよく、コンベヤ２０は既知のスキッドコンベヤであってもよい。
【００４７】
欠陥を分類するためのステーション２１および欠陥を除去するためのステーション２２が、有利には、ステーション１２の下流に存在されてもよい。ステーション２１では、作業員が、ステーション１２で自動的に検出された欠陥を視覚的に検査し、必要に応じて、それらが除去されねばならないようなサイズであるかどうか、および／またはそれらがステーション２２に関連付けられている除去手順を使用して、実際に除去され得るかどうかを決定してもよい。
【００４８】
ステーション２１の作業員に、ステーション１２で検出された欠陥の本体の表面上の位置を示すために（前述のステップは「欠陥位置特定ステップ」と呼ばれる）、デバイス２１はインジケータデバイス３５を備えている。これらのデバイスは、ステーション１２で検出された欠陥の座標を受け取り、対象物１２の表面上に欠陥が存在する位置を示す。
【００４９】
例えば、デバイス３５は、ユニット１８からプロジェクターに送信される空間座標に応じて、ステーション２１内の空間点に向かってビームを向けるように制御され得る、それ自体は知られている可視光ビームプロジェクター（例えば、レーザープロジェクター）を備えてもよい。
【００５０】
このようにして、ユニット１８は、ステーション２１に到着する対象物１１の周りに適切に配置されたプロジェクターの動作を制御して、欠陥が存在する対象物の表面上の点を照らすことができる。欠陥の照明は、例えば、照明されるゾーン（例えば、円形の光スポット）によって実行されてもよく、スポットはその内部に欠陥を含むか、または照明された周囲（例えば、円形の縁）でもって欠陥を取り囲む。
【００５１】
代替的に、インジケータデバイス３５は、作業員に着用され、欠陥の空間座標を受け取り、そして、眼鏡による対象物の直視に重ね合わされ欠陥を強調するための領域を示す、拡張現実眼鏡などの拡張現実デバイス、または探査手順を簡素化し、走査された領域の再構築によって欠陥の位置を画面上で識別する欠陥を分類するためのポータブルタブレットコンピュータを備えてもよい。
【００５２】
あるいは、インジケータデバイス３５は、（例えば、対象物11で検出された欠陥のマーカーに到達して作業できる適切な数の自由度を備える２３などの１つまたは複数のロボットアーム）２３などの自動デバイスに適切に取り付けられたマーカーなどの車体の欠陥を消去可能にマーキングするためのシステムを備えてもよい。
【００５３】
いずれの場合でも、作業員は、ステーション１２によって検出された欠陥を正確に示し、欠陥ごとに、ステーション２２では不可能である（例えば、対象物を再塗装する必要がある）さらなる機械加工の必要性と共に、それをステーション２２で除去できるか、無視できるか、または対象物を廃棄する必要があるかどうかを決定することができる。
【００５４】
欠陥を除去する作業は、（例えば、電動研磨／艶出し工具でもって）適切に装備された作業員によって手動で実行されるか、または自動化されたデバイス２３（（例えば、対象物１１で検出された欠陥に到達しそれらの自動工具２４で作業できるような適切な数の自由度を有する１つまたは複数のロボットアーム２３）でもって自動的に実行されてもよい。
【００５５】
手動の作業の場合は、ステーション２２が、ステーション２１のものと同様な、ステーション２１で実行された選択の後のように、まだ示されている本体上の欠陥の位置を、除去作業を実行する作業員に示すインジケータデバイスを備えてもよい。
【００５６】
自動化された作業の場合は、デバイス２３がステーション２１で実行された選択の後のようにまだ示され、対象物の表面から除去されるべき欠陥の空間座標を受け取り、適切な工具２４を使用してこれらの欠陥上で作動する。
【００５７】
必要に応じて、ステーション２１および２２は、単一の検査および除去ステーションに組み合わせることができ、または２つのステーションのうちの１つは、不必要であると考えられる場合には、完全に省くことができる。
【００５８】
例えば、ステーション２１を参照して上述されたように、欠陥を検査する同じ作業員が、欠陥が位置特定されるとすぐにそれらを除去するように、欠陥に直接に作業して、ステーション２２への転送を回避することが想定され得る。
【００５９】
除去作業は、欠陥のサイズおよび性質に応じて、２つ以上のステップを含み、いくつかの除去ステーションを使用することもまた想定され得る。
【００６０】
さらに、作業員による欠陥の選択のステップが必要とされない場合、ステーション２１は省略され、除去ステーションに直接アクセスされてもよい。例えば、自動除去の場合、自動デバイスを備えたステーション２２のみを直接に使用することを想像することが可能である。
【００６１】
欠陥を検出するために、ステーション１２は、有利には、電磁波放出デバイス１３と、対象物１１によって反射される電磁波を検出するための光電子デバイス１４とを備えている。
【００６２】
デバイス１４はまた、以下で説明されるように、例えば、いくつかのカメラなど、互いに適切にリンクされたいくつかの光電子デバイスまたは光センサーによって形成されてもよい。
【００６３】
電磁波は、欠陥が識別される対象物１１の表面によって反射されること、および反射後に光電子デバイス１４によって正しく検出されることの両方に適しているように選択されねばならない。
【００６４】
特に、放出デバイス１３は、必要性および好みに応じて、小さな帯域または単一波長の広帯域照明デバイスであってもよい。
【００６５】
電磁波は、人間の目に見えるまたは見えない電磁放射線（例えば、赤外線放射）の範囲内にあってもよい。光電子デバイス１４は、光源によって放出される帯域の少なくとも一部に敏感であるように選択される。
【００６６】
そのような光電子デバイス１４は、例えば、近赤外線、またはいずれにせよ、照明デバイス１３によって放出される光の波長にも敏感である１つまたは複数の従来のCMOS技術カメラを含み得る。
【００６７】
有利には、放出デバイス１３および光電子デバイス１４は、互いに近接して配置され、組み合わされて、取得アセンブリ２５を形成する。
【００６８】
好ましくは、放出デバイス１３および光電子デバイス１４は、対象物１１によって、すべての方向に反射および拡散される電磁放射線が、表面的な外観の欠陥および塗装の欠陥が、より良い信号対雑音比で、および、故に、欠陥を正しく検出するより良い確率で検出されるのを可能にするように、取得アセンブリ２５内で実質的に整列し、互いに近接して配置されてもよい。
【００６９】
図１に再び見られるように、ステーション１２はまた、取得アセンブリ２５が取り付けられ、以下に説明する方法を使用して、欠陥が検出されるべき対象物の３次元の複雑な表面の近距離走査に適した経路に沿って移動することを可能にする自動プログラム可能なポジショナー１５を備えている。
【００７０】
特に、ポジショナー１５は、有利には、補間法で制御可能な６軸を備えたロボット、またはロボットの手首に取り付けられた取得アセンブリを備える擬人化ロボットであってもよい。
【００７１】
ステーション１２（および該当する場合はステーション２１、２２も）は、好ましくは、ステーション内の対象物１１の位置を所望の精度で確立することを可能にする、それ自体が知られている位置決めシステムを備える。この位置決めシステムは、物理的位置決めロケータ１６および／または位置検出センサー１７を含み得る。例えば、物理的ロケータは、ステーション内の対象物を停止させるための適切な機械的停止、および／または対象物がステーションに到達したときに、対象物の対応する穴の内側または対象物と一緒に結合され一緒に移動される支持体に、正確に挿入される位置特定ピンであってもよい。
【００７２】
センサーは、当業者によって容易に想像され得るように、例えば、光学的および／または電気機械的な位置センサーであってもよい。位置検出センサーもまた、当業者によって容易に想像され得るように、対象物の表面上に配置された参照ターゲットによって支援されてもよい。実際の輸送システムは、対象物１１のステーション内の正確な位置での停止が起こるように設計されてもよい。
【００７３】
いずれの場合も、対象物１１は、ステーション内に、正確な位置またはいずれの場合も既知の位置に配置され、対象物の表面で検出される空間座標はすべて、ステーション内の対象物の表面上の点の空間座標の組が、他のステーション内の同じ点の空間座標に対応する（または、いずれの場合も、対応するように簡単に変換される）ように、この位置を参照する。
【００７４】
設備１０はまた、以下で説明される方法を使用して、プログラム可能なポジショナーおよび取得アセンブリの作動を制御し、且つ対象物の位置決めシステムから任意の信号を受信する電子制御ユニット１８（有利には、１つ以上の適切にプログラムされた電子プロセッサ）を備えうる。
【００７５】
このユニット１８はまた、実際には、以下に明らかにされるように、必要なデータを交換するために適切に相互接続されているいくつかの制御サブユニット（各々が、単一のロボット、単一の欠陥取得および識別システム、単一の欠陥信号伝達および／または除去システムなど、設備の作動に必要な機能の１つに割り当てられている）によって形成されてもよい。
【００７６】
図２は、ステーション１２の可能な実施形態を概略的な形でより詳細に示している。
【００７７】
この図に見られるように、自動のプログラム可能なポジショナー１５は、好ましくは、取得アセンブリ２５が取り付けられている係合フランジ２７を備えた手首２６を有し、補間法で制御可能な７軸を有するロボット（擬人化ロボット）によって形成されている。
【００７８】
欠陥が検出されるべき対象物１１の３次元の複雑な表面は、例えば、連続的輸送デバイス２０によってステーションに運ばれる自動車本体の一部を形成する。
【００７９】
図２に明確に見られるように、取得アセンブリ２５は、好ましくは、放出デバイス１３によって生成された放射ビームが投射される対象物の複雑な表面上の細長い（有利には長方形の）ゾーン２８に対応してカバーするように、取得アセンブリ２５の移動経路を横切る軸（図２のＹ軸）に沿った細長い形状に作られている。
【００８０】
例えば、取得アセンブリは、経路に沿った移動方向に数ミリメートル（例えば５から３０ｍｍ）の幅および横方向に、例えば、数十センチメートル（例えば、２５ｃｍから1 m）の幅を有するゾーンをカバーし得る。一般に、カバーされる領域の寸法は、経路に沿った寸法と経路を横切る寸法に対して少なくとも1:10の比率になる。
【００８１】
経路に沿った移動方向の幅が狭いので、検出された画像と走査された表面の部分との間の変換は、以下で説明するように、実質的に線形であるか、またはいずれにせよ、十分に小さい誤差で線形化可能であると見なされ得る。
【００８２】
図３は、電磁ビームが放出される側から見た取得アセンブリ２５の可能な実施形態を概略的な形で示している。このアセンブリ２５は、前記長方形のゾーンを照明するための長方形の細長い照明器によって形成される放出デバイス１３と、対象物１１によって反射される電磁波を検出するための光電子デバイス１４を形成する一対のカメラとを備えている。カメラ１４は、照明器によって照らされた複雑な表面上の長方形のゾーン全体を正しく検出するために、照明器の側部に配置され、その軸に沿って間隔を置いて、照明器に固定されている。
【００８３】
いずれの場合でも、有利には、放出デバイス１３が電磁放射ビームを検査対象の複雑な表面の少なくとも一部に投射するように、それを擬人化ロボットの手首などのプログラム可能なポジショナーに機械的に固定した後、光電子デバイスは、検査される表面によって反射された電磁放射ビームを正しく受信するために、自動プログラム可能なポジショナーの端子ゾーンに機械的に固定される。
【００８４】
図２および３に見られるように、照明器は、好ましくは、長方形画像のより大きな軸に沿って延在する薄い、交互の、明るいおよび暗い、平行なバンドによって形成される長方形の画像を投影するように設計されている。これらのバンドは、複雑な表面に沿う取得デバイスの移動経路に対して横方向に延在している。これにより、欠陥の検出を改善し得る。いずれの場合も、均一に照らされたゾーンが使用されてもよい。
【００８５】
図４は、取得アセンブリ２５が（ポジショナー１５によって）対象物１１の複雑な表面（例えば、本体の屋根）上の経路２９に沿って距離Ｄで（ポジショナー１５によって）移動される間に、画像をゾーン２８に投影する取得アセンブリ２５を概略的な形で示している。
【００８６】
取得アセンブリ２５の延長部は、一般に直線的で平坦であるが、複雑な表面は一般に非平面の延長部を有するので、検査される複雑な表面から取得アセンブリの少なくとも１つの所定の点の既知への距離は、距離Ｄと見なされ得る。経路２９は、例えば、空間内でこの所定の点によってたどられた経路であり得る。
【００８７】
距離Ｄは、例えば、表面のタイプおよび探査される欠陥のタイプに依存してもよい。一般に、有利であることが見出された距離Ｄは、５から５０ｃｍの間である。
【００８８】
図５に概略的に示されているように、連続する経路２９は、点Ptiの離散セット（ここで、「t」は経路の画定に必要な点を示し、「i」は前記経路を画定するために必要なi番目の点を示す）によって空間内で画定され、前記点は識別され、好ましくは、欠陥探査のための取得アセンブリによる表面の走査に先行する設定ステップ中に、保存されている。
【００８９】
当業者によって容易に想像され得るように、それ自体が知られている適切なアルゴリズムは、Ｐtiの点のこの離散的なセットから経路全体を計算することができる。経路２９に沿って、位置Ｐriを識別することも可能であり（ここで、「ｒ」は、それらが様々な経路に沿った表面の検出位置であることを示し、「i」は、前記経路に沿った「ｉ番目」の検出位置を示しており）、これらの位置は、以下に説明されるように、欠陥画像の検出が実行される経路を画定する点Ｐtiに追加される。
【００９０】
電磁放射線の投射およびその結果としての光電子デバイスによる検出は、対象物１１の複雑な表面による反射後、欠陥検出経路全体に沿って正しく実行されねばならない。したがって、経路に沿って、表面に対する取得アセンブリの正しい傾斜、すなわち、放出デバイス１３および検出デバイス１４の正しい相対位置も確保する必要がある。言い換えれば、複雑な表面上の欠陥を正しく取得するには、取得アセンブリの位置が、選択した経路に沿った空間で十分に完全な方法で画定されねばならない。
【００９１】
いずれの場合も、一旦経路が画定されると、経路は空間内での実行のためにポジショナー１５に送信され、取得アセンブリはこの経路に沿って移動される。
【００９２】
以下にさらに説明されるように、欠陥探査手順中に、取得アセンブリは、経路に沿った移動中に、所定の瞬間において複雑な表面の画像を取得し、それらの瞬間における経路に沿ったデバイスの位置がこれらの画像に関連付けられる。適切な線形または線形化可能な変換は、経路に沿った特定の位置に記録された２次元画像の座標に基づいた、複雑な表面上の点の空間座標へのその後の変換を可能にする。このようにして、記録された２次元画像内の欠陥の位置が特定されると、実際の複雑な表面上の欠陥の正確な空間位置が取得される。
【００９３】
図６は、走査された複雑な表面のゾーン２８（図６ａ）における関心のある点と、２次元ピクセルマトリックスに一般に対応する光電子デバイス１４の２次元の敏感な表面３０上のそれらの表現（図６ｂ）との間の対応を概略的に示す。ｍｍで測定される、複雑な表面上の一般的なセグメントＤ１は、ピクセルで測定される、デバイス１３の２次元表面３０上のセグメントＤＬに対応している。
【００９４】
Xi、Yiは、光電子デバイスの２次元表面30の任意のi番目の点の２次元座標を画定し、一方、座標xi、yi、ziは、対象物11の複雑な表面28の任意のi番目の点の空間座標を画定している。
【００９５】
したがって、欠陥を含む複雑な表面のすべての点について、xi、yi、ziからXi、Yiへの変換、およびその逆の変換を可能にする変換T（および対応する逆変換T-1）を見出す必要がある。
【００９６】
有利なことに、対象物の複雑な表面上に存在する可能性がある特定の関心のある点（単純化の目的のために、本説明においては「欠陥」と呼ばれる）の正しい位置特定のために、初期のシステム設定手順は、以下に説明するように、欠陥の位置特定中に使用される変換の適切な係数を見出して、取得アセンブリが適切な経路２９に従って正しく動作する準備ができていることを保証するために、有用である。
【００９７】
適切な係数を得るために、以下に説明される初期の手順が有利に採用されてもよい。
【００９８】
初期のシステム設定手順は、自動プログラム可能なポジショナーのエンドゾーンに固定された光電子デバイスの敏感な表面の少なくとも１つの点を、各々の表面走査操作に対してほぼ一定のままである検査される複雑な表面から既知の距離（例えば、前述の距離D）に設けること、そして次に、走査される表面のゾーンの関心のあるすべての点が、光電子デバイス１４の敏感な２次元表面３０のゾーンに投影されるように、取得アセンブリ（または分離している場合は光電子デバイス）を、その複雑な表面に対して適切な角度に向けることを想定してもよい。
【００９９】
有利には、好ましくは、投影は、走査される表面のゾーン内の関心のある点と、光電子センサーの敏感な２次元表面の制限されたゾーン内の点との間の対応を生じさせ、これは、有利には、線形である数学的変換Ｔであり、そして、線形でない場合は、少なくとも線形化可能である。
【０１００】
一旦正しい位置が得られると、自動プログラム可能なポジショナーのエンドゾーンの３次元空間における絶対位置（すなわち、取得アセンブリを用いてポジショナーによって到達された位置）が、点Pti点として電子制御ユニット１８のメモリに記録される。
【０１０１】
この位置は、例えば、擬人化ロボットの手首のフランジ中心に関連している可能性があり得る。
【０１０２】
ポジショナーは、その後、対象物の表面上の異なる関心ゾーンを走査するように移動され、複雑な表面上のすべての点の光電子デバイス１４の２次元表面３０上の点（ピクセル）への変換を可能にするために、複雑な表面全体が適切な間隔で走査されるまで、前述の操作が繰り返される。
【０１０３】
プロセスの終わりには、電子制御ユニット１８の前述のメモリは、自動プログラム可能なポジショナーによって走査中に想定されたすべての絶対位置Ｐｔiを包含しうる。保存される位置の数「ｎ」はまた、検査される複雑な表面の完全な点対点の走査を実行するために必要とされる位置の数「ｍ」よりも少なくてもよいことに留意されたい。言い換えれば、n <= mである。
【０１０４】
第１の手順中、取得システムによって容易に識別され得るマーカー（例えば、色付きのステッカーなど）が、サンプル対象物の複雑な表面に適切に配置され（通常、ステーションで後に分析される対象物に類似しているか同じである）、これらのステッカーは、経路に沿って見えるように、互いに適切な距離ＤＩで、対に配置されている。これは、図６に再び概略的な形で示され、ここで、ＤＩは、この複雑な表面上の２点間の複雑な表面２８上のセグメントを表している。ｍｍで測定され得る距離Ｄ１に配置された複雑な表面上の点は、デバイス１３の２次元表面３０上に、ピクセルで測定され得る距離ＤＬにおける点として、取得デバイスによって検出される。したがって、ＤＬ（Xi−Xi-1、Ｙi−Ｙi-I）は、複雑な表面２８のセグメントＤＩ（ｘi−ｘi-1、ｙi−ｙi-1、ｚi−ｚi-1）に対応する２次元表面３０上のセグメントである。
【０１０５】
例えば、敏感な表面の原点（Xi-1 ＝ ０、Ｙi-I ＝ ０）に関連され得る２次元表面３０上の点と、複雑な表面２８の両方の点を有する対応するセグメントとの間の変換は、ポジショナーの座標の原点（x = 0、y = 0、z = 0）の両方に関連しており、それ故に、拡張係数と呼ばれる変換乗算係数を使用し得る。これは、逆変換に適用でき、例えば、i番目の検出に存在するn番目のゾーンのmm /ピクセルにおいて、以下のように表現される。
Cni ＝ DＩni / DLni
【０１０６】
可能であれば、小さな数の変換係数Cniが選択され、複雑な表面の単一のi番目の検出についてCiと呼ばれる1つだけに近似され得、および変換係数はまた、光電子デバイスで取得される複雑な表面の異なる部分について、Cと呼ばれる同じ値に再び近似され得る
適切な経路追跡アルゴリズム（それ自体は実質的に既知であるので、ここではこれ以上に説明または示されない）によって、これらの点を通過する連続経路を形成するために保存された点Ptiを論理的に接続することができ、それは、ポジショナーによって動かされる光電子デバイス１４によって、複雑な表面の完全な走査を実行するのに有用である経路２９である。自動プログラム可能なポジショナーのさらなる位置Ｐａiを画定する（例えば、図４に示されるような）さらなる点もまた、このように形成された経路２９に追加され得る。これらの位置Ｐａi（ここで、「a」は異なる経路を接続するために必要なアクセサリ点を示し、「i」は前記経路を接続するために必要なi番目の点を示す）は、複雑な表面の走査には必要ないが、位置Ptiに近く、経路全体に沿って、保存された走査位置によって形成される経路の異なるセグメントを共に接続する位置として、自動プログラム可能なポジショナーが第１の点から走査操作の終点に沿って移動できる単一の経路を画定するために機能する。
【０１０７】
一旦、プログラム可能なポジショナーの経路の画定の初期手順が完了すると、自動欠陥探査のために、複雑な表面を完全に走査することが可能になる。
【０１０８】
この探索の間、ポジショナーは、速度Ｖ（例えば、自動ポジショナーのコントローラーに設定され得る）で複雑な表面を完全に走査するために、設定された経路２９をたどる。この速度Ｖもまた一定であってもよく、最小速度Ｖｍｉｎと最大速度Ｖｍａｘとの間に含まれ得、速度範囲は１００ｍｍ／秒から１０００ｍｍ／秒まで変化する。速度Vはまた、説明した方法で使用されるデバイスの実際のハードウェアおよびソフトウェアの特性にも依存し、これにより、複雑な表面の正しい走査速度が増減する場合があり得る。
【０１０９】
上述のように、複雑な表面上の点の検出が行われる場合、経路に沿った検出位置Ｐｒiは、絶対位置および数の点で、経路画定ステップ中にメモリに保存された位置とは異なる場合がある。いずれの場合も、複雑な表面の点の検出が実行される経路に沿った位置Ｐｒiの数は、複雑な表面の完全な走査を実行するのに十分でなければならない。本質的に、ポジショナーは取得アセンブリを経路に沿って移動させ、所定の時間間隔で、その瞬間に走査されている表面ゾーンの画像の取得が実行される。
【０１１０】
式Ｔi ＜＝ Ｌi／Ｖiは、複雑な表面の点の検出が自動ポジショナー１５に取り付けられ、各経路２９のセグメントに沿って一定である速度Ｖiで移動する光電子デバイス１４によって実行されねばならない自動プログラム可能なポジショナーの少なくとも位置Ｐｒiで確立するために使用され得る。この式では、Ｔiは位置Pri-1での走査と位置Priでの後続の走査の間の時間間隔であり、Liは、光電子デバイスによって記録された複雑な表面の移動方向における領域２８の長さ（すなわち、例えば、複雑な表面に投影された最初と最後の暗い電磁バンドとの間の横方向距離）であり、前記領域２８は、光電子走査デバイスの２次元表面３０に投影され、Ｖiは、自動ポジショナーが経路に沿って移動する速度であり、一定の場合もある。
【０１１１】
言い換えると、複雑な表面のゾーンの位置Ｐｒi-1での1つの検出操作と、別のゾーンの次の検出Priとの間では、Ti未満（表面のオーバーサンプリング）または最大でTiに等しい時間（画像を重ね合わせない表面のサンプリング）が、複雑な表面全体の各点を一度に1つのゾーンで完全に走査するためには、経過する必要がある。
【０１１２】
したがって、取得は瞬間Tiで実行され得、ここで、| Ｔi+1−Ｔi |＜＝ Li ／ Ｖiであり、「ｉ」は、ｉ番目の取得を示す。
【０１１３】
例えば、瞬間Tiに、複雑な表面について検出するように光電子デバイスに命令するために、パルスIi、すなわち、検出またはトリガーパルス（ここで「ｉ」はｉ番目のパルスを示す）を生成することは可能である。
【０１１４】
必要と考えられる場合は、類似のパルスまたは同じパルスが、複雑な表面に向けて電磁放射するためのデバイスをアクティブにするために使用されてもよく、これは、走査中に継続的にではなく、逆に短時間の瞬間的電磁放射（「ストロボ」と呼ばれる）を実行するために使用する必要がある場合である。
【０１１５】
検出パルスIiは、制御ユニット１８によって放出され得るか、または制御ユニットとは別個であり、また非常に短い時間間隔でこのパルスを放出し得るパルス発生器によって得られ得る。発生器デバイスはまた、取得アセンブリに含まれてもよい。
【０１１６】
取得の瞬間を画定するための同じ手順が、係数Cinの計算に有用な画像を検出するために、すでに上で説明された初期設定ステップ中に使用されてもよい。
【０１１７】
図７は、設けられている場合、システムをパルス発生器３１にも接続するための可能な図を概略的に示している。
【０１１８】
パルスは、現在、当業者によって容易に想像され得るように、電気パルスを直接に送信する単純な電気接続であり得る接続３２、または適切な符号化を伴うコマンドの形態で電気パルスを送信するデータ処理ネットワークであり得る接続３２を介して、取得アセンブリに送信されてもよい。
【０１１９】
取得アセンブリ２５、発生器３１（存在する場合）、およびポジショナー１５（関連する低レベル制御ユニット３３と組み合わされてもよい）もまた、既知のデータバス３４を介して制御ユニット１８に接続され得る。
【０１２０】
瞬間Tiでの各ｉ番目の取得時（すなわち、各ｉ番目のトリガーパルスTi（存在する場合））に、自動プログラム可能なポジショナーの絶対位置Priおよび複雑な表面の一部を取得することによってその位置において得られた光電子デバイスのピクセルマトリックス３０の要素は、制御ユニット１８（および／または設備の別の処理デバイス）に保存される。
【０１２１】
マトリックス３０のピクセルは、自動プログラム可能なポジショナーの絶対位置Priと各ｉ番目の取得についてのピクセルマトリックスとの間の関連を作成するように処理され得る。
【０１２２】
この情報の処理はまた、自動ポジショナーの同じ制御ユニットまたは別の処理デバイス（例えば、的確にプログラムされた適切なプロセッサ）で実行されてもよい。
【０１２３】
欠陥を識別するためのピクセルの処理は、走査中、走査の終了時、または部分的に走査中、部分的に走査の終了時に、特定の好みおよび実際の要件ならびに使用される処理システムの能力に応じて、実行され得る。
【０１２４】
光電子デバイス１４で実行される各ｉ番目の取得については、「重要な点」（例えば、外観の欠陥のみならず、他のタイプの欠陥もある）、すなわち、所定のパラメータ（例えば、明るさおよび／またはコントラストおよび／または色など）の値に関して、画像内の隣接する点と異なり、且つ、後で、実際の複雑な表面で空間的に位置特定されるために、画像内で検出されねばならない点が存在する２次元表面３０の画像内のそれらのピクセルを、識別することが可能である。
【０１２５】
光電子デバイスで得られた２次元ピクセルマトリックス３０内の重要な点を表すピクセルの位置は、光電子デバイスの表面のピクセルマトリックス３０の座標（Ｘｉｎ、Yｉｎ）によって表すことができる。インデックス「I」はi番目の走査を表し、インデックス「n」はマトリックスで検出されたn番目の重要な点を表している。
【０１２６】
有利には、重要な点が、単一のピクセルまたは点ではなく隣接するピクセルのグループに対応する場合、２次元マトリックス３０内の重要な点の位置は、グループの点の重心の座標、つまり最も近い座標に近似された（Xinb、Yinb）（「b」は重心を示す）で画定され得る。
【０１２７】
単純化の目的のために、下記の２次元マトリックス３０内の重要な点の位置は、重要な点の重心の座標（Xinb、Yinb）の場合にも、常に、（Ｘｉｎ、Yｉｎ）で示される。
【０１２８】
２次元画像の重要な点の座標（Xin、Yin）が取得されたら、この重要な点を複雑な表面に位置特定する必要がある。つまり、複雑な表面上の点の空間座標（xn、yn、zn）を決定する必要がある。
【０１２９】
これを達成するためには、システムの電子制御ユニットによって実行される以下の手順を実施することが有利で可能である。
【０１３０】
最初に、変換されるべき重要な点を包含している光電子デバイスの２次元マトリックス３０のインデックスが決定される。例えば、重要な点が、ｉ番目のトリガーで、瞬間「Ｔｉ」において取得されたのなら、インデックス「i」を考慮する必要がある。
【０１３１】
次に、ｉ番目の瞬間に関連する自動プログラム可能なポジショナーのｉ番目の絶対位置（すなわち、ｉ番目の瞬間にポジショナーによって動かされた取得アセンブリの位置）が決定される。
【０１３２】
例えば、パラメータ（xri、yri、zri、rxri、ryri、rzri）が存し、ここで、「r」が、図２に示されるロボット１５の手首２６のフランジ中心の座標を示し、そして「i」がi番目のトリガーの瞬間を示している。当業者に知られているように、ポジショナー（および結果的にそれによって移動される取得アセンブリ）の位置および方向が完全に画定されるように、ｘ、ｙ、ｚは、ポジショナーの端部の空間座標を示し、そして、ｒｚ、ｒｙ、ｒｚは、３つの軸に対するこの端部の回転角を示している。
【０１３３】
上記の説明に関して、自動プログラム可能なポジショナーのｉ番目の絶対位置はまた、光電子デバイスのｉ番目の２次元マトリックスに関連付けられている。
【０１３４】
これに続いて、変換され、i番目の検出に存在する重要な点の２次元マトリックスの座標（Xin、Yin）を使用して、複雑な表面上の重要な点の探査中に実行される修正が決定される。この修正は、前述のように、初期較正中に取得された１つ以上の適切な較正係数Cinを適用し、複雑な表面上の2つの適切な点を取得し、これらの２つの点を取得アセンブリによって記録されている画像のマトリックス３０の瞬間Tiで追跡し、そして、複雑な表面上の２点間の距離DＩi（例えば、mmで表される）と、光電子デバイスの２次元表面３０のピクセルに変換された同じ２点間の距離DLi（例えば、ピクセルで表される）を測定することによって実行される（図６）。
【０１３５】
複雑な表面の重要な点に対する自動プログラム可能なポジショナーの端部の絶対位置は、i番目のトリガーの瞬間に自動プログラム可能なポジショナーによって想定される絶対位置Pi と、前記ｉ番目のトリガーの瞬間に光電子デバイスのピクセルマトリックス３０に存在する重要な点のピクセルの座標の逆変換Ｔ-1で得られる空間座標を合計することによって位置特定される。例えば、Xが、複雑な表面を走査するための経路が後に続く２次元ピクセルマトリックスの軸を画定し、Yが、走査方向を横切る軸を画定する場合、空間でのi番目の走査中の重要な点nの座標（xn、yn、zn）は、次のようになる。
Xn = Xri + Cjn *（a11 *Xin+ a12 * Yin）
Yn = Yri + Cin *（a21 * Xin + a22 * Yin）              （1）
Zn = Zri + Cin *（a31 * Xin + a32 * Yin）
ここで、負の符号も持つ可能性があり、空間内の複雑な表面の相対位置に依存し、そして空間内の表面がたどる方向に局所的に依存して、それぞれの場合に各逆変換に対して決定される係数aijは、単純な三角変換として計算され、今や、当業者によって容易に想像できるため、ここではこれ以上の説明または表示はされない。
【０１３６】
例として、複雑な表面上の座標（xpn、ypn、zpn）を持つ点Pnが、複雑な表面から距離Ｄ（軸Ｚに平行）で経路に沿った座標（xri、ｙｒｉ、ｚｒｉ）を持つ点Priに、i番目の画像における点Px（座標Xi、Yiを持つ）として記録されたと考えると、（当業者には明らかであるように）以下の単純な変換関係が得られる。
xpn = xri + cin *（Xin cosα - Yin senα）
ypn = yri + cin *（Xin senα + Yin cosα）
zpn =zri - D
ここで、αは、光電子デバイスの軸X、Yに対する、複雑な表面が関連する絶対軸x、yの傾斜角である。
【０１３７】
複雑な表面上の欠陥の所望の空間座標が、このようにして得られる。
【０１３８】
有利なことに、前述の計算は、「ツール」機能と呼ばれ、多くの擬人化ロボットに存在する自動プログラム可能ポジショナーのいわゆる動作モードを使用して、さらに単純化され得る。
【０１３９】
この機能を使用するには、自動プログラム可能ポジショナーの絶対位置が、自動プログラム可能ポジショナーのいわゆるツール機能作動モードで動作して、基準軸を「zツール」、「xツール」および「yツール」軸として適切に画定することにより、表面の重要な点に対して位置特定される。
【０１４０】
特に、初期設定ステップ中に、「ｚツール」軸を、正の符号が表面に向かう移動を示す状態で、前記フランジに直交して沿うロボットの手首のフランジ２７の移動方向として、「xツール」軸を、正の符号は走査が経路に沿って進行していることを示す状態で、経路に沿う移動の方向におけるフランジの移動方向として、「yツール」軸を、正の符号は左手のねじ山規則に対応する状態で、経路に沿った移動方向に直交し、および前記フランジに垂直な方向に沿ったフランジの移動方向に直交する方向として、画定することが可能である。
【０１４１】
自動プログラム可能なポジショナーを、i番目のトリガーの瞬間に自動プログラム可能なポジショナーによって想定される絶対位置に配置し、そしてツール機能モードを使用することによって、光電子センサーの表面の軸Xが、自動ポジショナーの「xツール」軸と同じ方向に整列され、光電子センサーの表面の軸Yが、自動ポジショナーの「yツール」軸と同じ方向に整列されている場合には、ロボットのフランジ中心の空間位置が前記i番目のトリガーの瞬間での光電子マトリックスに存在する重要な点「n」のピクセル座標の逆変換によって修正される。
【０１４２】
したがって、i番目の検出で決定されたn番目の重要な点の修正「デルタxツール内モード」と「デルタyツール内モード」は、次に等しい。
Dxツール内 = cin * Xin
Dyツール内 = cin * Yin
【０１４３】
したがって、絶対座標を使用してi番目の検出に存在する点「n」を位置特定するためには、自動プログラム可能なポジショナーのフランジをツール内モードの正しい点に配置すること、および、自動プログラム可能なポジショナーのコントローラーから前記プログラム可能な自動ポジショナーの絶対座標を取得することのみが必要であろう。当業者には今や明らかであるように、これは計算のさらなる単純化をもたらす。
【０１４４】
上記の「（1）」で示した式を使用する場合およびツール機能を使用する場合の両方において、表面の重要な点の位置特定は、重要な領域の表面、取得アセンブリが適切に取り付けられる自動プログラム可能なポジショナーのフランジに垂直に実質的に一定の距離を保つことによって、実際には、実行される。
【０１４５】
いずれにせよ、対象物の複雑な表面上の欠陥の空間位置がステーション１２において取得されると、このデータは、すでに上で説明されたように、欠陥の評価および除去作業のために次のステーションに渡される。
【０１４６】
この時点で、本発明の目的がどのようにして達成されるかは明らかである。
【０１４７】
本発明による設備のおかげで、欠陥の位置特定および除去は、必要に応じて、迅速、正確且つ効率的な方法で実行される。さらに、設備の複雑さが軽減される。
【０１４８】
明らかに、本発明の革新的な原理を適用する実施形態の上記の説明は、これらの革新的な原理の実施例としてのみ提供され、したがって、本明細書で主張される権利の範囲を制限すると見なされてはならない。
【０１４９】
例えば、実施例として示され説明されたものとは異なるポジショナーが使用されてもよく、およびまた、取得アセンブリは、異なる電磁波放出デバイスおよび光電子デバイスを備えてもよい。
【０１５０】
さらに、取得アセンブリはまた、ポジショナーのフランジ中心の位置とは異なる位置に配置されてもよい。この場合には、当業者によって容易に想像され得るように、アセンブリの空間位置に必要な修正が適用されねばならない。
【図１】
2021527220.tif 000003
【図２】
2021527220.tif 000004
【図３】
2021527220.tif 000005
【図４】
2021527220.tif 000006
【図５】
2021527220.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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