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FR3116333A1 - Device and method for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry - Google Patents

Device and method for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry Download PDF

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FR3116333A1
FR3116333A1 FR2011760A FR2011760A FR3116333A1 FR 3116333 A1 FR3116333 A1 FR 3116333A1 FR 2011760 A FR2011760 A FR 2011760A FR 2011760 A FR2011760 A FR 2011760A FR 3116333 A1 FR3116333 A1 FR 3116333A1
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FR
France
Prior art keywords
standard
targets
bars
bar
dimensional structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2011760A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3116333B1 (en
Inventor
Fabien Jean-Guillaume Arquie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR2011760A priority Critical patent/FR3116333B1/en
Publication of FR3116333A1 publication Critical patent/FR3116333A1/en
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Publication of FR3116333B1 publication Critical patent/FR3116333B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie comprenant : - une structure tridimensionnelle ; et- au moins huit barres étalon fixées sur la structure tridimensionnelle de sorte que chaque barre étalon s’étend dans un plan et/ou suivant une direction différente des autres barres étalon, chaque barre étalon comprenant au moins deux cibles étalon. Figure pour l’abrégé : Fig. 1The present invention relates to a device for metrological monitoring of a photogrammetry measuring device comprising: - a three-dimensional structure; and- at least eight standard bars fixed on the three-dimensional structure so that each standard bar extends in a plane and/or in a different direction from the other standard bars, each standard bar comprising at least two standard targets. Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Dispositif et procédé de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrieDevice and method for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry

DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

L’invention concerne les appareils de mesure par photogrammétrie, plus particulièrement sur l’étalonnage de tels appareils de mesure.The invention relates to photogrammetric measuring devices, more particularly to the calibration of such measuring devices.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

La mesure optique par photogrammétrie repose sur la réalisation de plusieurs images photographiques d’une scène sous plusieurs angles de vue différents, puis la reconstruction en trois dimensions de la scène à partir de l’analyse des images photographiques afin de retrouver la position spatiale de points de la scène dans l’espace et ainsi mesurer des distances entre ces points.Optical measurement by photogrammetry is based on the production of several photographic images of a scene from several different angles of view, then the three-dimensional reconstruction of the scene from the analysis of the photographic images in order to find the spatial position of points of the scene in space and thus measure distances between these points.

Au cours du temps, les appareils de mesure optique par photogrammétrie peuvent présenter différents types d’erreurs. Le suivi métrologique périodique des appareils de mesure par photogrammétrie est donc nécessaire afin de s’assurer que ces appareils de mesure ne dérivent pas dans le temps et continuent de produire des mesures fiables. Le suivi métrologique de ce type d’appareil de mesure a notamment fait l’objet d’une norme internationale (VDI-VDE 2634 Partie 1). Toutefois, il n’existe pas actuellement d’étalon adapté pour réaliser le suivi métrologique qui respecte en outre les exigences définies dans cette norme.Over time, photogrammetric optical measuring devices can exhibit different types of errors. Periodic metrological monitoring of measuring devices by photogrammetry is therefore necessary to ensure that these measuring devices do not drift over time and continue to produce reliable measurements. The metrological monitoring of this type of measuring device has in particular been the subject of an international standard (VDI-VDE 2634 Part 1). However, there is currently no standard suitable for carrying out metrological monitoring that also meets the requirements defined in this standard.

Ce suivi est habituellement réalisé à l’aide d’une structure étalon plane sur laquelle des cibles codées sont disposées. Des images photographiques de la structure étalon sont réalisées selon plusieurs points de vue puis leur déformée est analysée afin de déterminer la dérive de l’appareil de mesure. Toutefois, ces mesures sont généralement effectuées par les fabricants des appareils de mesure par photogrammétrie. Or, les fabricants de tels appareils ont tendance à appliquer des procédures de test donnant les résultats les plus favorables pour leurs propres appareils. De plus, les tests devant être réalisés de façon périodique, le renvoi systématique des appareils de mesure par photogrammétrie aux fabricants est coûteux financièrement et en termes de temps.This monitoring is usually carried out using a flat standard structure on which coded targets are placed. Photographic images of the standard structure are taken from several points of view and then their deformation is analyzed in order to determine the drift of the measuring device. However, these measurements are generally carried out by the manufacturers of the photogrammetric measuring devices. However, the manufacturers of such devices tend to apply test procedures giving the most favorable results for their own devices. In addition, since the tests must be carried out periodically, the systematic return of the photogrammetric measuring devices to the manufacturers is costly financially and in terms of time.

Un but de l’invention est de proposer un dispositif de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie qui pallie les inconvénients exposés ci-avant.An object of the invention is to provide a device for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry which overcomes the drawbacks set out above.

Plus précisément, un objectif de l’invention est de proposer un dispositif permettant d’assurer un suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie de manière simple, robuste et efficace, pour un coût modéré.More precisely, an objective of the invention is to propose a device making it possible to ensure metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry in a simple, robust and efficient manner, for a moderate cost.

Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un dispositif de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie comprenant :
- une structure tridimensionnelle ; et
- au moins huit barres étalon fixées sur la structure tridimensionnelle de sorte que chaque barre étalon s’étend dans un plan et/ou suivant une direction différente des autres barres étalon, chaque barre étalon comprenant au moins deux cibles étalon.
To this end, according to a first aspect of the invention, a device for metrological monitoring of a photogrammetry measuring device comprising:
- a three-dimensional structure; And
- at least eight standard bars fixed on the three-dimensional structure so that each standard bar extends in a plane and/or in a different direction from the other standard bars, each standard bar comprising at least two standard targets.

Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du dispositif de suivi métrologique selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison :
- le dispositif comprend en outre au moins une barre de rapport d’échelle comprenant au moins deux cibles de rapport d’échelle ;
- le dispositif comprend deux barres de rapport d’échelle ;
- chaque barre étalon comprend cinq cibles étalon ;
- les cibles étalon sont séparées deux à deux par des distances prédéterminées différentes ;
- les cibles étalon sont séparées deux à deux par les distances suivantes : 250 mm, 500 mm, 750 mm, 1000 mm ;
- les cibles étalon et les barres étalon sont de couleur différente, par exemple blanches et noires ;
- la structure tridimensionnelle est polygonale et dans lequel, lorsque deux barres étalon sont fixées sur deux faces parallèles entre elles, lesdites barres s’étendent suivant des angles différents ; et/ou
- les barres étalon sont fixées sur les faces de la structure tridimensionnelles de sorte à s’étendre le long d’une arête et/ou d’une diagonale.
Certain preferred but non-limiting characteristics of the metrological monitoring device according to the first aspect are the following, taken individually or in combination:
- the device further comprises at least one scale ratio bar comprising at least two scale ratio targets;
- the device comprises two scale ratio bars;
- each standard bar comprises five standard targets;
- the standard targets are separated two by two by different predetermined distances;
- the standard targets are separated two by two by the following distances: 250 mm, 500 mm, 750 mm, 1000 mm;
- the standard targets and the standard bars are of different colors, for example white and black;
- the three-dimensional structure is polygonal and in which, when two standard bars are fixed on two mutually parallel faces, said bars extend at different angles; and or
- the standard bars are fixed on the faces of the three-dimensional structure so as to extend along an edge and/or a diagonal.

Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie comprenant les étapes suivantes :
S1 : réaliser une pluralité d’images d’un dispositif selon le premier aspect ;
S2 : déterminer des distances entre les cibles étalon de chaque barre étalon ;
S3 : comparer les distances mesurées à l’étape S2 avec des distances de référence ; et
S4 : en déduire une erreur de mesure de l’appareil de mesure par photogrammétrie.
According to a second aspect, the invention proposes a method for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry comprising the following steps:
S1: making a plurality of images of a device according to the first aspect;
S2: determining distances between the standard targets of each standard bar;
S3: compare the distances measured in step S2 with reference distances; And
S4: deduce a measurement error of the measuring device by photogrammetry.

DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read in conjunction with the appended drawings in which:

La illustre de façon schématique un dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention. There schematically illustrates a device according to a first embodiment of the invention.

La illustre de façon schématique un dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention. There schematically illustrates a device according to a first embodiment of the invention.

La illustre de façon schématique un dispositif selon un premier mode de réalisation de l’invention. There schematically illustrates a device according to a first embodiment of the invention.

La est un organigramme d’étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. There is a flowchart of steps of a method according to one embodiment of the invention.

La illustre la position possible pour les prises de vue du dispositif de la avec un appareil de mesure à contrôler selon un mode de réalisation de l’invention. There illustrates the possible position for shots of the device of the with a measuring device to be checked according to one embodiment of the invention.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.In all the figures, similar elements bear identical references.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La illustre un dispositif de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie selon l’invention.There illustrates a device for metrological monitoring of a photogrammetry measuring device according to the invention.

Afin de réaliser un suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie, il est proposé de réaliser une pluralité d’images photographiques d’un dispositif 1 de suivi métrologique comprenant une structure 2 tridimensionnelle et au moins huit barres étalon 3 fixées sur la structure 2 tridimensionnelle de sorte que chaque barre étalon 3 s’étend dans un plan et/ou suivant une direction différente des autres barres étalon 3. De plus, chaque barre étalon 3 comprend au moins deux cibles étalon 4.In order to carry out metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry, it is proposed to produce a plurality of photographic images of a metrological monitoring device 1 comprising a three-dimensional structure 2 and at least eight standard bars 3 fixed to the structure 2 three-dimensional so that each standard bar 3 extends in a plane and / or in a direction different from the other standard bars 3. In addition, each standard bar 3 comprises at least two standard targets 4.

La distance entre les deux cibles étalon 4 de chaque barre étalon 3 étant connue, il est alors possible, en déterminant la position des cibles étalon 4 par traitement d’image dans les images photographiques ainsi prises par l’appareil à contrôler, de comparer les distances mesurées entre lesdites cibles étalon 4 avec des distances de référence et d’en déduire une éventuelle déviation, correspondant à une différence entre les distances mesurées entre les cibles étalon 4 et les distances de référence.The distance between the two standard targets 4 of each standard bar 3 being known, it is then possible, by determining the position of the standard targets 4 by image processing in the photographic images thus taken by the device to be checked, to compare the distances measured between said standard targets 4 with reference distances and to deduce therefrom any deviation, corresponding to a difference between the distances measured between the standard targets 4 and the reference distances.

La structure 2 tridimensionnelle peut comprendre un ensemble de montants, de traverses et optionnellement de diagonales fixés les uns aux autres, de sorte à délimiter ensemble des ouvertures traversantes permettant de voir à travers les faces de la structure 2 et donc de rendre visible un plus grand nombre de cibles étalon 4 dans chaque image photographique. Par exemple, la structure 2 peut être formée par assemblage de profilés métalliques assemblés les uns aux autres au niveau de leurs extrémités respectives.The three-dimensional structure 2 can comprise a set of uprights, crosspieces and optionally diagonals fixed to each other, so as to delimit together through openings making it possible to see through the faces of the structure 2 and therefore to make visible a greater number of standard targets 4 in each photographic image. For example, the structure 2 can be formed by assembling metal sections assembled to each other at their respective ends.

Dans un mode de réalisation, la structure 2 tridimensionnelle peut être polygonale. Une telle structure est avantageuse car elle est stable, ce qui est nécessaire notamment lorsqu’on effectue des mesures de métrologie. Par exemple, la structure tridimensionnelle peut être un parallélépipède rectangle, par exemple un cube.In one embodiment, the three-dimensional structure 2 can be polygonal. Such a structure is advantageous because it is stable, which is necessary in particular when performing metrology measurements. For example, the three-dimensional structure can be a rectangular parallelepiped, for example a cube.

Dans ce qui suit, par souci de simplification de la description, l’invention sera plus particulièrement décrite dans le cas d’une structure 2 tridimensionnelle de forme cubique. Ceci n’est cependant pas limitatif, la structure 2 tridimensionnelle pouvant présenter un nombre de faces différent et/ou une forme parallélépipédique quelconque ou rectangulaire.In what follows, for the sake of simplifying the description, the invention will be more particularly described in the case of a three-dimensional structure 2 of cubic shape. However, this is not limiting, the three-dimensional structure 2 possibly having a different number of faces and/or any parallelepipedic or rectangular shape.

La structure 2 tridimensionnelle comprend ainsi une face de fond configurée pour être placée sur un support, quatre faces latérales s’étendant perpendiculairement depuis la paroi de fond et une face supérieure.The three-dimensional structure 2 thus comprises a bottom face configured to be placed on a support, four side faces extending perpendicularly from the bottom wall and an upper face.

Dans une forme de réalisation, la structure 2 est cubique de côtéccompris entre 800 mm et 1500 mm, par exemple 1000 mm. L’encombrement et le coût de fabrication de la structure 2 sont ainsi modérés.In one embodiment, the structure 2 is cubic with a side c of between 800 mm and 1500 mm, for example 1000 mm. The size and the manufacturing cost of the structure 2 are thus moderate.

Les barres étalon 3 peuvent être fixées le long des arrêtes et/ou des diagonales des faces de la structure 2 tridimensionnelle. De préférence, chaque barre étalon 3 est fixée au niveau d’au moins une des extrémités du montants, de la traverse ou de la diagonale sur laquelle elle est fixée, soit au niveau d’un coin de la structure 2 tridimensionnelle. Dans une forme de réalisation, les barres étalon 3 sont fixées en partie sur la surface externe de la structure 2 tridimensionnelle et en partie sur sa surface interne, afin de permettre la visualisation d’un grand nombre de cibles étalon 4 sur une même image photographique. Ainsi, dans l’exemple illustré sur la , des barres étalon sont placées sur la surface externe des quatre faces latérales du dispositif 1 et sur la surface interne de la face de fond.The standard bars 3 can be fixed along the edges and/or the diagonals of the faces of the three-dimensional structure 2. Preferably, each standard bar 3 is fixed at the level of at least one of the ends of the uprights, of the crosspiece or of the diagonal on which it is fixed, or at the level of a corner of the three-dimensional structure 2. In one embodiment, the standard bars 3 are fixed partly on the external surface of the three-dimensional structure 2 and partly on its internal surface, in order to allow the visualization of a large number of standard targets 4 on the same photographic image . Thus, in the example shown in the , standard bars are placed on the outer surface of the four side faces of the device 1 and on the inner surface of the bottom face.

De manière avantageuse, les barres étalon 3 sont réparties dans le volume de la structure 2 tridimensionnelle. Dans une forme de réalisation, chaque face latérale et la face de fond de la structure 2 tridimensionnelle peut comprendre au moins une barre étalon 3. Toutefois, on notera que les huit barres étalon 3 s’étendent dans un plan et/ou suivant une direction différente des autres barres étalon 3. Ainsi, lorsque deux barres étalon 3 sont fixées sur deux faces parallèles entre elles, les barres étalon 3 s’étendent suivant des angles différents.Advantageously, the standard bars 3 are distributed in the volume of the three-dimensional structure 2. In one embodiment, each side face and the bottom face of the three-dimensional structure 2 may comprise at least one standard bar 3. However, it will be noted that the eight standard bars 3 extend in a plane and/or in a direction different from the other standard bars 3. Thus, when two standard bars 3 are fixed on two mutually parallel faces, the standard bars 3 extend at different angles.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur lesfigures 1 et 2, le dispositif 1 comprend par exemple :In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2 , the device 1 comprises for example:

- deux barres étalon 3 « verticales » fixées respectivement sur la surface externe de deux faces latérales qui s’étendent perpendiculairement par rapport à la face de fond ; on notera que les deux faces latérales portant ces barres étalon 3 verticales sont adjacentes ;- two "vertical" standard bars 3 fixed respectively on the external surface of two lateral faces which extend perpendicularly with respect to the bottom face; it will be noted that the two side faces bearing these vertical standard bars 3 are adjacent;

- trois barres étalon 3 « inclinées » fixées respectivement sur la surface externe de trois faces latérales qui s’étendent suivant une diagonale de ces faces externes ; on notera à cet effet que les barres étalon 3 inclinées qui sont fixées sur des faces latérales parallèles entre elles s’étendent suivant des diagonales opposées et ne sont donc pas parallèles entre elles ;- three "inclined" standard bars 3 fixed respectively on the external surface of three lateral faces which extend along a diagonal of these external faces; it will be noted for this purpose that the inclined standard bars 3 which are fixed on side faces parallel to each other extend along opposite diagonals and are therefore not parallel to each other;

- une barre étalon 3 fixée sur la surface interne de la face de fond qui s’étend suivant une diagonale de la face de fond ; et- a standard bar 3 fixed to the inner surface of the bottom face which extends along a diagonal of the bottom face; And

- deux barres étalon 3 « horizontales » fixées respectivement sur la surface externe de deux faces latérales, l’une des barres étalon 3 horizontale étant fixée sur l’arête de la face latérale qui est adjacente au fond de la structure 2 et l’autre des barres étalon 3 étant fixée sur l’arête de la face latérale qui est adjacente à sa face supérieure.- two "horizontal" standard bars 3 fixed respectively on the outer surface of two side faces, one of the horizontal standard bars 3 being fixed on the edge of the side face which is adjacent to the bottom of the structure 2 and the other standard bars 3 being fixed on the edge of the side face which is adjacent to its upper face.

Bien entendu, le dispositif 1 peut comprendre un plus grand nombre de barres étalon 3, les barres étalon 3 supplémentaires pouvant alors être placées dans un plan et/ou suivant une même direction ou une direction différente des autres barres étalon 3.Of course, the device 1 can comprise a greater number of standard bars 3, the additional standard bars 3 then being able to be placed in a plane and/or in the same direction or in a different direction from the other standard bars 3.

Les barres étalon 3 peuvent être rapportées et fixées sur la structure 2 tridimensionnelle, typiquement sur les montants, traverses et diagonales de la structure 2 tridimensionnelle. Cela permet notamment de réaliser les barres étalon 3 et la structure 2 tridimensionnelle séparément et dans des matériaux distincts, réduisant ainsi son coût de fabrication. De plus, une telle forme de réalisation permet, le cas échéant, de remplacer et/ou réparer une barre étalon 3 et/ou la structure 2 tridimensionnelle sans impacter pour autant le reste du dispositif 1. En variante, les barres étalon 3 peuvent être monolithiques avec la structure 2 tridimensionnelle. Dans ce cas, les barres étalon 3 peuvent former tout ou partie des montants, diagonales et traverses du dispositif 1.The standard bars 3 can be added and fixed on the three-dimensional structure 2, typically on the uprights, crosspieces and diagonals of the three-dimensional structure 2. This makes it possible in particular to produce the standard bars 3 and the three-dimensional structure 2 separately and in distinct materials, thus reducing its manufacturing cost. In addition, such an embodiment makes it possible, if necessary, to replace and/or repair a standard bar 3 and/or the three-dimensional structure 2 without impacting the rest of the device 1. Alternatively, the standard bars 3 can be monolithic with 2-dimensional structure. In this case, the standard bars 3 can form all or part of the uprights, diagonals and crosspieces of the device 1.

Les barres étalon 3 sont réalisées dans un matériau ayant un coefficient de dilatation très faible à la température à laquelle est effectué le suivi métrologique, c’est-à-dire qui ne se dilate pas ou très faiblement à ladite température. Par ailleurs, le matériau constitutif des barres étalon 3 est choisi de sorte à ne pas se déformer au cours du temps. Par exemple, les barres étalon 3 peuvent être réalisées dans un matériau composite comprenant des fibres de carbone noyées dans une résine, telle que de l’epoxy.The standard bars 3 are made of a material having a very low coefficient of expansion at the temperature at which the metrological monitoring is carried out, that is to say which does not expand or expands very slightly at said temperature. Furthermore, the constituent material of the standard bars 3 is chosen so as not to deform over time. For example, the standard bars 3 can be made of a composite material comprising carbon fibers embedded in a resin, such as epoxy.

Dans une forme de réalisation, une longueur des barres étalon 3 est sensiblement égale à une longueur d’une arête de la structure 2 tridimensionnelle, soit à la longueur du côtécen cas de structure 2 cubique. Cette configuration permet en effet de limiter l’encombrement du dispositif 1 tout en optimisant le nombre de cibles étalon 4 et la distance les séparant. En effet, plus les cibles sont espacées, plus l’erreur de mesure peut être importante et donc meilleur est le suivi métrologique.In one embodiment, a length of the standard bars 3 is substantially equal to a length of an edge of the three-dimensional structure 2, or to the length of the side c in the case of a cubic structure 2. This configuration in fact makes it possible to limit the size of the device 1 while optimizing the number of standard targets 4 and the distance separating them. Indeed, the further apart the targets, the greater the measurement error can be and therefore the better the metrological monitoring.

Les cibles étalon 4 de chaque barre étalon 3 sont séparées deux à deux par une distance de référence prédéfinie. Dans un mode de réalisation, les distances de référence sont prédéterminées avec une incertitude de mesure inférieure au cinquième d’une erreur limite admissible fixée pour l’appareil de mesure par photogrammétrie à contrôler. Le cas échéant, un certificat d’étalonnage peut être utilisé pour chacune des distances étalon afin de contrôler la traçabilité des barres étalon 3 et leur raccordement à des étalons nationaux.The standard targets 4 of each standard bar 3 are separated two by two by a predefined reference distance. In one embodiment, the reference distances are predetermined with a measurement uncertainty of less than one-fifth of an allowable limit error set for the photogrammetry measuring device to be controlled. If necessary, a calibration certificate can be used for each of the standard distances in order to check the traceability of the standard bars 3 and their connection to national standards.

Dans un mode de réalisation, chaque barre étalon 3 comprend cinq cibles étalon 4, ce qui permet ainsi de définir, pour chaque barre étalon 3, dix distances de référence (si l’on combine tous les couples de cibles étalon 4 d’une même barre étalon 3). Par exemple, en référence à la , la distance d séparant deux cibles étalon 4 adjacentes est égale à un quart de la distance totale de la barre étalon 3, soit 250 mm dans le cas d’une barre étalon 3 de 1000 mm de longueur, ce qui permet de définir quatre distances de référence égales à 250 mm (d), trois distances de référence égales à 500 mm (2d), deux distances de référence égales à 750 mm (3d) et une distance de référence égale à 1000 mm (4d).In one embodiment, each standard bar 3 comprises five standard targets 4, which thus makes it possible to define, for each standard bar 3, ten reference distances (if all the pairs of standard targets 4 of the same standard bar 3). For example, with reference to the , the distance d separating two adjacent standard targets 4 is equal to a quarter of the total distance of the standard bar 3, i.e. 250 mm in the case of a standard bar 3 1000 mm in length, which makes it possible to define four distances reference distances equal to 250 mm (d), three reference distances equal to 500 mm (2d), two reference distances equal to 750 mm (3d) and one reference distance equal to 1000 mm (4d).

En variante, les cibles étalon 4 adjacentes d’une même barre étalon 3 peuvent être séparées deux à deux par une distanceddifférente.As a variant, the adjacent standard targets 4 of the same standard bar 3 can be separated two by two by a different distance d .

Les cibles étalon 4 peuvent par exemple être circulaires de diamètre compris entre 2 mm et 8 mm, par exemple de diamètre égal à 5mm.The standard targets 4 can for example be circular with a diameter between 2 mm and 8 mm, for example with a diameter equal to 5 mm.

La couleur des cibles étalon 4 est choisie de sorte que les cibles étalon 4 contrastent avec les barres étalon 3 afin d’améliorer la détection du centre des cibles étalon 4 et d’obtenir des mesures de distances précises entre les cibles étalon 4. Par exemple, les cibles étalon 4 peuvent être blanches tandis que les barres étalon 3 sont noires ou du moins sombres (ou inversement) afin d’assurer une transition de couleur brutale et assurer une précision de mesure optimale. Par exemple, les cibles étalon 4 peuvent être réalisées dans un matériau céramique blanc.The color of the standard targets 4 is chosen so that the standard targets 4 contrast with the standard bars 3 in order to improve the detection of the center of the standard targets 4 and to obtain precise distance measurements between the standard targets 4. For example , the standard targets 4 can be white while the standard bars 3 are black or at least dark (or vice versa) in order to ensure a sharp color transition and ensure optimum measurement accuracy. For example, standard targets 4 can be made of a white ceramic material.

En variante, les cibles étalon 4 d’une même barre étalon 3 peuvent être séparées deux à deux par une distancedprédéterminée.As a variant, the standard targets 4 of the same standard bar 3 can be separated two by two by a predetermined distance d .

Dans une forme de réalisation, le dispositif 1 comprend en outre au moins une barre de rapport d’échelle 5 afin de permettre de réaliser une mise à l’échelle des mesures de distance effectuées lors du procédé de suivi métrologique et de permettre la mise à l’échelle de la mesure par photogrammétrie. En particulier, en l’absence de barre de rapport d’échelle 5, les distances inter-cibles 4 seraient juste relativement les unes par rapport aux autres mais risqueraient de ne pas correspondre à la réalité. Il y aurait donc un écart par rapport aux valeurs de référence. A cet effet, la barre de rapport d’échelle 5 comporte également au moins deux cibles de rapport d’échelle 6. Le cas échéant, les cibles de rapport d’échelle 6 peuvent être identiques aux cibles étalon 4 décrites ci-avant. De même, la barre de rapport d’échelle 5 peut être réalisée dans un même matériau constitutif que les barres étalon 3.In one embodiment, the device 1 further comprises at least one scale ratio bar 5 in order to allow scaling of the distance measurements carried out during the metrological monitoring process and to allow the the scale of measurement by photogrammetry. In particular, in the absence of a 5 scale ratio bar, the 4 inter-target distances would be fair relatively to each other but might not correspond to reality. There would therefore be a deviation from the reference values. For this purpose, the scale ratio bar 5 also comprises at least two targets of scale ratio 6. If necessary, the targets of scale ratio 6 can be identical to the standard targets 4 described above. Similarly, the scale ratio bar 5 can be made of the same constituent material as the standard bars 3.

Dans une forme de réalisation, la barre de rapport d’échelle 5 comprend exactement deux cibles de rapport d’échelle 6. Les cibles de rapport d’échelle 6 peuvent par exemple être séparées d’une distance égale à 1000 mm.In one embodiment, the scale ratio bar 5 comprises exactly two targets of scale ratio 6. The targets of scale ratio 6 can for example be separated by a distance equal to 1000 mm.

La barre de rapport d’échelle 5 est configurée pour être placée dans l’environnement de la structure 2 tridimensionnelle afin d’être dans le champ de vision de l’appareil à contrôler lors de la prise des images photographiques. Par exemple, la barre de rapport d’échelle peut être disposée sur le support à proximité de la structure 2 tridimensionnelle.The scale ratio bar 5 is configured to be placed in the environment of the 2 three-dimensional structure in order to be in the field of vision of the device to be controlled when taking the photographic images. For example, the scale ratio bar can be arranged on the support close to the 2-dimensional structure.

Dans un mode de réalisation, le dispositif 1 peut comprendre une deuxième barre de rapport d’échelle 5 afin d’assurer une redondance en cas de défaut ou de dérive dans le temps de l’autre barre de rapport d’échelle 5. La présence d’une deuxième barre de mise à l’échelle 5 permet ainsi d’augmenter la fiabilité du rapport d’échelle, la probabilité que les deux barres de rapport d’échelle 5 soient défectueuses simultanément est très faible.In one embodiment, the device 1 can comprise a second scale ratio bar 5 in order to provide redundancy in the event of a fault or drift over time of the other scale ratio bar 5. The presence of a second scaling bar 5 thus makes it possible to increase the reliability of the scale ratio, the probability that the two scale ratio bars 5 are defective simultaneously is very low.

Procédé de suivi métrologiqueMetrological monitoring process

Le dispositif 1 décrit ci-avant peut être utilisé au cours pour le suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie. Un tel procédé permet de vérifier que l’appareil de mesure par photogrammétrie est fiable. De préférence, au cours du suivi métrologique, la température est stable afin de ne pas entacher la mesure d’un biais dû à une quelconque dilatation du matériau. Le suivi peut par exemple être réalisé en local climatisé. Le suivi peut notamment être réalisée à une température équivalente à celle qui a été utilisée pour caractériser les barres de mise à l’échelle, c’est-à-dire pour établir les valeurs de références.The device 1 described above can be used during the course for the metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry. Such a process makes it possible to verify that the photogrammetry measuring device is reliable. Preferably, during metrological monitoring, the temperature is stable so as not to taint the measurement with a bias due to any expansion of the material. Monitoring can, for example, be carried out in an air-conditioned room. Monitoring can in particular be carried out at a temperature equivalent to that which was used to characterize the scaling bars, i.e. to establish the reference values.

Au cours d’une étape préliminaire, le dispositif 1 est placé sur un support avec au moins une barre de rapport d’échelle 5.In a preliminary step, device 1 is placed on a support with at least one scale ratio bar 5.

Au cours d’une étape S1, une pluralité d’images photographiques du dispositif 1 et de l’au moins une barre de rapport d’échelle 5 sont réalisées de sorte que chaque cible étalon 4 soit visible au moins une fois, de préférence au moins cinq fois suivant un angle d’incidence différent. Par exemple, une soixantaine d’images photographiques peuvent être réalisées de sorte à être réparties suivant quatre plans horizontaux (à 0°, 20°, 40° et 60°, en réalisant 15 à 16 images par plan) autour du dispositif 1 et à former une demi-sphère (voir ). Le cas échéant, quatre images photographiques supplémentaires peuvent être réalisées afin de calibrer l’objectif de l’appareil photographique, typiquement suivant un angle de visée formant un angle d’environ 90° avec le support sur lequel sont posés le dispositif 1 et les barre de rapport d’échelle 5 (voir également ).During a step S1, a plurality of photographic images of the device 1 and of the at least one scale ratio bar 5 are produced so that each standard target 4 is visible at least once, preferably at least least five times at a different angle of incidence. For example, about sixty photographic images can be produced so as to be distributed along four horizontal planes (at 0°, 20°, 40° and 60°, by producing 15 to 16 images per plane) around the device 1 and at form a half-sphere (see ). If necessary, four additional photographic images can be produced in order to calibrate the lens of the camera, typically according to an angle of view forming an angle of approximately 90° with the support on which the device 1 is placed and the bars of scale ratio 5 (see also ).

Au cours d’une étape S2, les images photographiques ainsi réalisées sont traitées par un moyen de traitement (pouvant notamment comprendre un calculateur de type processeur, microprocesseur, microcontrôleur, etc., configuré pour exécuter des instructions) de sorte à déterminer la distance séparant les cibles étalon 4 de chaque barre étalon 3 visible dans les images photographiques. Pour cela, le moyen de traitement identifie les cibles étalon 4 et, à partir de la position des cibles de rapport d’échelle 6 dans les images photographiques et de la connaissance des différentes distances de référence entre les cibles de rapport d’échelle 6 d’une part et des cibles étalon 4 d’autre part (10 distances si la barre étalon 3 comprend cinq cibles étalon 4), le moyen de traitement calcule les distances entre les cibles étalon 4 de chaque barre étalon 3 par triangulation et détermine la position spatiale et l’orientation de chacune des images photographiques.During a step S2, the photographic images thus produced are processed by a processing means (which may in particular comprise a computer of the processor, microprocessor, microcontroller, etc. type, configured to execute instructions) so as to determine the distance separating the standard targets 4 of each standard bar 3 visible in the photographic images. For this, the processing means identifies the standard targets 4 and, from the position of the targets of scale ratio 6 in the photographic images and the knowledge of the different reference distances between the targets of scale ratio 6 d on the one hand and standard targets 4 on the other hand (10 distances if the standard bar 3 comprises five standard targets 4), the processing means calculates the distances between the standard targets 4 of each standard bar 3 by triangulation and determines the position spatial and orientation of each of the photographic images.

Au cours d’une étape S3, les distances déterminées au cours de l’étape S2 sont comparées avec les distances de référence, qui sont fixes et prédéterminées. Le moyen de traitement peut notamment déterminer une différence entre les distances mesurées au cours de l’étape S2 et les distances référence correspondantes et en déduire, pour chaque distance mesurée, un écart de mesure et en déduire une erreur de mesure.During a step S3, the distances determined during step S2 are compared with the reference distances, which are fixed and predetermined. The processing means can in particular determine a difference between the distances measured during step S2 and the corresponding reference distances and deduce therefrom, for each distance measured, a measurement deviation and deduce a measurement error therefrom.

Dans un mode de réalisation, l’erreur de mesure correspond à l’écart maximal parmi les écarts de mesure déterminés à l’étape S3. Au cours d’une étape S4, l’erreur de mesure est alors comparée à une valeur limite prédéterminée. Lorsque l’erreur de mesure est inférieure ou égale à la valeur limite, alors le test de validation est un succès et on en déduit que l’appareil de mesure par photogrammétrie répond aux exigences de précision. En revanche, lorsque l’erreur de mesure est supérieure à la valeur limite, le test de validation n’est pas un succès et on en déduit que l’appareil de mesure par photogrammétrie ne remplit pas les exigences de précision.In one embodiment, the measurement error corresponds to the maximum deviation among the measurement deviations determined in step S3. During a step S4, the measurement error is then compared with a predetermined limit value. When the measurement error is less than or equal to the limit value, then the validation test is successful and it is concluded that the photogrammetry measuring device meets the precision requirements. On the other hand, when the measurement error is greater than the limit value, the validation test is not successful and it is deduced that the photogrammetry measuring device does not meet the precision requirements.

Claims (10)

Dispositif (1) de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie comprenant :
- une structure (2) tridimensionnelle ; et
- au moins huit barres étalon (3) fixées sur la structure (2) tridimensionnelle de sorte que chaque barre étalon (3) s’étend dans un plan et/ou suivant une direction différente des autres barres étalon (3), chaque barre étalon (3) comprenant au moins deux cibles étalon (4).
Device (1) for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry comprising:
- a three-dimensional structure (2); And
- at least eight standard bars (3) fixed to the three-dimensional structure (2) so that each standard bar (3) extends in a plane and/or in a different direction from the other standard bars (3), each standard bar (3) comprising at least two standard targets (4).
Dispositif (1) selon la revendication 1, comprenant en outre au moins une barre de rapport d’échelle (5) comprenant au moins deux cibles de rapport d’échelle (6).Device (1) according to claim 1, further comprising at least one scale ratio bar (5) comprising at least two scale ratio targets (6). Dispositif (1) selon la revendication 2, comprenant deux barres de rapport d’échelle (5).Device (1) according to claim 2, comprising two scale ratio bars (5). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque barre étalon (3) comprend cinq cibles étalon (4).Device (1) according to one of Claims 1 to 3, in which each standard bar (3) comprises five standard targets (4). Dispositif (1) selon la revendication 4, dans lequel les cibles étalon (4) sont séparées deux à deux par des distances prédéterminées différentes.Device (1) according to claim 4, in which the standard targets (4) are separated two by two by different predetermined distances. Dispositif (1) selon la revendication 5, dans lequel les cibles étalon (4) sont séparées deux à deux par les distances suivantes : 250 mm, 500 mm, 750 mm, 1000 mm.Device (1) according to claim 5, in which the standard targets (4) are separated two by two by the following distances: 250 mm, 500 mm, 750 mm, 1000 mm. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel les cibles étalon (4) et les barres étalon (3) sont de couleur différente, par exemple blanches et noires.Device (1) according to one of Claims 1 to 6, in which the standard targets (4) and the standard bars (3) are of different colours, for example white and black. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la structure (2) tridimensionnelle est polygonale et dans lequel, lorsque deux barres étalon (3) sont fixées sur deux faces parallèles entre elles, lesdites barres (3) s’étendent suivant des angles différents.Device (1) according to one of Claims 1 to 7, in which the three-dimensional structure (2) is polygonal and in which, when two standard bars (3) are fixed on two mutually parallel faces, the said bars (3) s extend at different angles. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle les barres étalon (3) sont fixées sur les faces de la structure (2) tridimensionnelles de sorte à s’étendre le long d’une arête et/ou d’une diagonale.Device (1) according to one of Claims 1 to 8, in which the standard bars (3) are fixed to the faces of the three-dimensional structure (2) so as to extend along an edge and/or a diagonal. Procédé de suivi métrologique d’un appareil de mesure par photogrammétrie comprenant les étapes suivantes :
S1 : réaliser une pluralité d’images d’un dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 9 ;
S2 : déterminer des distances entre les cibles étalon (4) de chaque barre étalon (3) ;
S3 : comparer les distances mesurées à l’étape S2 avec des distances de référence ; et
S4 : en déduire une erreur de mesure de l’appareil de mesure par photogrammétrie.
Method for metrological monitoring of a measuring device by photogrammetry comprising the following steps:
S1: producing a plurality of images of a device (1) according to one of claims 1 to 9;
S2: determining distances between the standard targets (4) of each standard bar (3);
S3: compare the distances measured in step S2 with reference distances; And
S4: deduce a measurement error of the measuring device by photogrammetry.
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