66e Congrès de l’Acfas

Inspection automatisée de

pièces manufacturées

Richard LEPAGE / Daniel LAVIGNE

Ecole de technologie supérieure

1- Présentation des participants

2- Contexte de l’inspection automatisée

3- Extraction des géons

4- Conclusion

Plan de la présentation

Laboratoire d’Imagerie, de Vision et d ’Intelligence Artificielle (LIVIA, ETS, Montréal)

Laboratoire d’Automatique Industrielle

Laboratoire d’Etudes en Intelligence Naturelle et Artificielle

Laboratoire de Vision et Systèmes Numériques

IIT

1- Présentation des articipants

(LAI, INSA-Lyon, France)

(LEINA, UQAM, Montréal)

(LVSN, Université Laval, Québec)

(CNRC, Ottawa)

Pièces de la base de données:

Pièce 1 Pièce 2 Pièce 3 Pièce 4 Pièce 5

Pièce 6 Pièce 7 Pièce 8 Pièce 9 Pièce 10

2- Contexte de l’inspection automatisée

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

CCD CAMÉRA

INSPECTION

entraî-

Base de donnéesmodèles CAO

Mémoireassociative

Rapportd'inspection

CAO

géon

2D

géon

3Dnement

• Élaborée en 1985 par Biederman

Extraction des arêtes

Détection des propriétésnon accidentelles

Liaison aux régionsconcaves

Activation des géons etleurs relations

Activation des modèles desobjets

Identification de l’objet

• Représentation qualitative• Procédé ascendant (bottom-up)

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite) La théorie RBC (Recognition By Components):

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

Cylindre généralisé:

courbe

AXE

droit

ARÊTES

droites

courbes

rotationnelleSYMÉTRIE

réflective et

réflective

asymétrie

DIMENSIONconstante

croissante

croissante etdécroissante

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

Attributs des géons:

au dessus

au dessus

au dessus

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite) Décomposition en géons:

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

Matérialité• positif

• négatif

Symétrie de la section génératrice• réflective

• réflective et rotationnelle

• asymétrique

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

Types d’arêtes de la section génératrice

• droites

• courbes

• hybrides

Dimension de la section génératrice • constante

• variable

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

Axe

• droit

• incurvé

Nombre total de géons

• 72 géons

• 36 géons positifs

• 36 géons négatifs

2: axes à angle (jonction en T)

3: axes parallèles (côte à côte, inclusif)

4: axes croisés (jonction en X)

5: axes confondus (géons concentriques)

1: axes colinéaires (géons bout-à-bout)

2- Contexte de l’inspection automatisée (suite)

Attributs de connexité

3- Extraction des géons

Algorithme proposé1. Pré-traitement

• Filtrage• Rehaussement des discontinuités

• Détection des arêtes

2. Traitement

• Détection des contours fermés selon les

analyse multirésolutionlaplacien de gaussiencontours actifs

discontinuités de brillance d’ordre 0 et d’ordre 1,par:

3

2

4

1

3- Extraction des géons (suite)

Exemple de détection avec contours actifs

3- Extraction des géons (suite)

Algorithme proposé (suite)3. Segmentation

• Autant de régions que de contours fermés.

• Représentation symbolique des régions.

• Etiquettage des arêtes pour chaque région.

• Elimination des régions invalides, selon:

• inclusion des régions

• caractéristiques topologiques des arêtes

• Agrégation des régions validées.

• Appariement avec le géon identifié.

1- Les surfaces des objets sont à évolution douce.

2- Les objets sont constitués des 72 géons.

3- Image obtenue selon une vue générale.

4- Aucun alignement accidentel.

5- Possibilité d’occlusion entre les géons.

3- Extraction des géons (suite)

Considérations au niveau de l’objet

3- Extraction des géons (suite)

Considérations au niveau des composantes

3- L’expansion d’un géon est linéaire.

au plan contenant la section génératrice.  

2- La section génératrice est un quadrilatère, une ellipse ou une surface convexe asymétrique.  

1- L’axe d’une composante de l’objet est orthogonal 

1- Les arêtes de la section génératrice sont courbes ssi le corps comporte deux arêtes limites (>>).

3- Si l’axe est courbé alors les arêtes du corps sont courbes.

2- Les arêtes de la section génératrice sont droites ssi le corps comporte deux arêtes cachées (>).

3- Extraction des géons (suite)

Décomposition en composantes

4- Pour les géons ayant des axes droits, la section génératrice est constante ssi les arêtes du corps sont droites et parallèles.

5- Les arêtes du corps d’un géon sont cachées ou limites.

6- Aucun des géons ne comporte d’arêtes concaves.

3- Extraction des géons (suite)

Décomposition en composantes

• Section génératrice.

• Arêtes du corps.

3- Extraction des géons (suite)

Reconnaissance des composantes

Courbure de l’arête

Arête droite

Arête courbée vers le haut

Arête courbée vers le bas

3- Extraction des géons (suite)

Courbure d’une arête

2dABC

dk

i

j

r RR

ic

i

ic

r RR

, 4 arêtes a c d,b , ,p pac bd p,

3 o u 4 arêtesa c d,b , ,

p pac bd p, !

A rê te de lase ctiongén éra trice :

C o urbe C o urbe D ro ite D ro ite

S ym étrie de lase ctiongén éra trice :

S ym étrique A sym étr ique S ym étrique A sym étr ique

c

i

i RRr

• Section génératrice symétrique

3- Extraction des géons (suite)

Arêtes de la section génératrice

vvab*2 vvab*2 vvab*2

pabp

vavbs

pabp vva

bspabp pabp

Courbure del’axe :

Courbe Courbe Courbe Droite Droite Droite

Dimensionde la sectiongénératrice :

ConstanteCroissanteCroissante-décroissante

ConstanteCroissanteCroissante-décroissante

3- Extraction des géons (suite)

Courbure de l’axe et dimension de la section génératrice

4- Conclusion