FR2958040A1 - Methode et installation pour detecter la presence et l'altitude de defauts dans un composant optique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une méthode pour détecter la présence et l'altitude des défauts dans un composant optique (2) à contrôler, cette méthode consistant à produire un motif périodique lumineux (7) qui est transmis au travers du composant optique (2), à acquérir successivement, en transmission à travers le composant, des images du motif périodique décalé en phase à chaque acquisition et à calculer des images de phase à partir de ces images successives, et à analyser lesdites images de phase pour en déduire la présence de défauts du composant. Selon l'invention, la méthode consiste : - à enregistrer les séries d'images successives à l'aide d'au moins deux caméras (CI, Cr) formant un système stéréoscopique et présentant des directions de visée différentes de manière à obtenir au moins deux images de phase correspondant respectivement à au moins deux directions de visée, - pour un défaut détecté et localisé sur une des au moins deux images de phase, à localiser le même défaut sur au moins une autre image de phase, - et à déterminer d'après les positions du défaut localisé sur au moins deux images de phase, l'altitude du défaut dans le composant optique.

Description

La présente invention concerne le domaine technique de la détection de défauts dans des composants optiques comme des lentilles et en particulier des défauts cosmétiques tels que des défauts de surface ou des inclusions. Les composants optiques réalisés en matériaux transparents tels que des lentilles ophtalmiques doivent être contrôlés afin de détecter des défauts en particulier des défauts de surface tels que crevasses, fissures, éraflures ou tâches ou des inclusions tels que des bouillons ou des stries. Dans l'état de la technique, la demande de brevet EP 1 980 843 décrit un procédé et un appareil pour détecter des défauts dans un composant optique. Le procédé décrit par ce document prévoit de produire un motif périodique lumineux et de prendre des images par une caméra, de ce motif périodique transmis par le composant optique. Le procédé consiste à décaler en phase ce motif périodique de manière à pouvoir prendre des images de ce motif pour diverses valeurs de décalage de phase. Le procédé consiste à calculer les images de phase et d'amplitude du composant optique à contrôler. Ces images sont comparées à des images de phase et d'amplitude déterminées pour un composant optique de référence ne comportant pas de défaut. Cette comparaison permet de déterminer la présence de défauts sur le composant optique contrôlé.

Cette technique permet de détecter beaucoup de défauts cosmétiques sur les verres ophtalmiques finis ou semi-finis. En ce qui concerne les composants optiques semi-finis, il est à noter qu'une opération de polissage doit être effectuée sur la face arrière avant d'obtenir le composant optique définitif. Les défauts présents sur cette face arrière seront donc supprimés lors de cette phase ultérieure de polissage. Il apparaît donc le besoin de pouvoir localiser en altitude les défauts dans le composant optique afin de ne pas considérer comme défectueux des composants optiques comportant des défauts susceptibles d'être supprimés dans le processus ultérieur de fabrication.

L'objet de l'invention vise donc à proposer une méthode permettant de détecter la présence et d'estimer ou calculer l'altitude des défauts dans un composant optique à contrôler.

Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne une méthode pour détecter la présence et l'altitude des défauts dans un composant optique à contrôler, cette méthode consistant à produire un motif périodique lumineux qui est transmis au travers du composant optique, à acquérir successivement, en transmission à travers le composant, des images du motif périodique décalé en phase à chaque acquisition et à calculer des images de phase à partir de ces images successives, et à analyser lesdites images de phase pour en déduire la présence de défauts du composant. Selon l'invention, la méthode consiste : - à enregistrer les séries d'images successives à l'aide d'au moins deux caméras formant un système stéréoscopique et présentant des directions de visée différentes de manière à obtenir au moins deux images de phase correspondant respectivement à au moins deux directions de visée, - pour un défaut détecté et localisé sur une des au moins deux images de phase, à localiser le même défaut sur au moins une autre image de phase, - et à déterminer d'après les positions du défaut localisé sur au moins deux images de phase, l'altitude du défaut dans le composant optique. De plus, la méthode selon l'invention peut présenter en outre en combinaison au moins l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes : - produire un motif lumineux périodique selon une première direction, que l'on décale en phase ce motif lumineux périodique selon une première direction, on acquiert pour chaque décalage de phase et par chaque caméra, des images du motif lumineux périodique décalé en phase selon une première direction, que l'on calcule pour chaque caméra, une image de phase selon la première direction à partir des images correspondantes du motif lumineux périodique décalé en phase selon la première direction, et que l'on produit ensuite éventuellement un motif lumineux périodique selon au moins une deuxième direction, de préférence orthogonale à la première direction, que l'on décale en phase ce motif lumineux périodique selon cette deuxième direction, on acquiert pour chaque décalage de phase et par chaque caméra, des images du motif lumineux périodique décalé en phase selon cette deuxième direction, que l'on calcule pour chaque caméra, une image de phase selon la deuxième direction, à partir des images correspondantes du motif lumineux périodique décalé en phase selon la deuxième direction, et que l'on combine pour chaque caméra, les images de phase selon la première direction et selon la deuxième direction en une image de phase résultante pour chaque caméra, - la combinaison des images de phase selon la première direction et selon la deuxième direction dans une image de phase résultante consiste à calculer en tout point, un maximum, une somme, une somme pondérée, une somme de carrés, une moyenne ou toute combinaison mathématique des deux composantes de phase selon la première direction et selon la deuxième direction, - détecter les défauts dans les images de phase en détectant des variations locales de phase excessives, par exemple en comparant la phase de chaque point à celle de ses voisins, ou en appliquant préalablement un filtre spatial passe-haut, ou en calculant en tout point une pente de variation de la phase et en comparant le résultat en tout point à un seuil, - analyser les images de phase en les comparant à des images de 20 phase de référence prises pour un composant optique sans défaut de manière à en déduire la présence de défauts, - produire un motif périodique lumineux sinusoïdal, - calculer, pour chaque défaut détecté dans au moins deux images de phase, son altitude, à partir de ses coordonnées dans les deux images de 25 phase et des paramètres du système stéréoscopique, et à comparer l'altitude calculée du défaut détecté, à une référence telle un seuil ou une plage de tolérance afin de déterminer si le composant optique est défectueux ou non, - calculer la parallaxe entre les différentes images d'un même défaut localisé sur au moins deux images de phase, et à comparer cette valeur de 30 parallaxe à une référence telle des seuils ou une plage de tolérance, afin de déterminer si le composant optique est défectueux ou non, - une étape de calibration pour déterminer les paramètres du système stéréoscopique composé des au moins deux caméras, - au moins deux caméras présentent des directions de visée faisant entre elles un angle compris entre 1 et 40° et de préférence de l'ordre de 10°, - au moins deux caméras présentent des axes de visée translatés selon X et ou selon Y de manière à apporter une sensibilité dans le calcul ou l'estimation de l'altitude z des défauts, en garantissant un recouvrement de champ incluant le composant optique.

Un autre objet de l'invention concerne une installation de mise en oeuvre de la méthode de détection de défauts pour un composant optique comportant : - un système pour produire un motif périodique lumineux transmis au travers le composant optique, ce motif périodique lumineux étant 15 successivement décalé en phase, - au moins deux caméras pour l'acquisition des images du motif périodique transmis par le composant optique, ces deux caméras présentant des directions de visée différentes, - des moyens de traitement desdites images comportant des moyens 20 de calcul d'images de phase et de détection de défauts, des moyens de calcul de parallaxe et/ou de reconstruction tridimensionnelle à partir d'au moins un couple d'images prise par les deux caméras et des moyens pour déterminer l'altitude du défaut dans le composant optique, à partir de l'écart de position des défauts dans un couple d'images. 25 Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Figure 1 est une vue en élévation schématique d'une installation conforme à l'invention pour détecter la présence et l'altitude de défauts dans 30 un composant optique. Les Figures 2 et 3 sont des vues de deux exemples de mise en oeuvre de la méthode conforme à l'invention.

Les Figures 4A et 4B sont des exemples d'images exploitant le principe de détermination de l'altitude des défauts dans un composant optique. Les Fig. 1 et 2 illustrent une installation 1 permettant la mise en oeuvre d'une méthode pour détecter la présence et déterminer l'altitude z d'un défaut Ak dans un composant optique 2 à contrôler. Comme cela sera expliqué dans la suite de la description, la détermination de l'altitude z d'un défaut correspond à un calcul précis de cette altitude ou à une estimation. Le composant optique 2 est en matériau transparent. A titre d'exemple, le composant optique 2 est un verre ophtalmique en matériau organique ou minéral. Le composant optique 2 à contrôler possède une face avant 21 et une face arrière 22 entre lesquelles l'altitude z du défaut Ak est déterminée selon une direction par exemple verticale Z prise selon l'épaisseur du composant optique 2. La détermination de la position du défaut Ak selon l'épaisseur du composant optique 2 offre un avantage pour des composants optiques semi-finis pour lesquels une opération de polissage devra être effectuée sur la face arrière 22 préalablement à la réalisation définitive du composant optique 2. Les défauts présents sur cette face arrière 22 peuvent être supprimés lors d'une phase ultérieure de polissage. La détermination de l'altitude z des défauts Ak dans le composant optique 2 permet de ne pas considérer comme défectueux, des composants optiques comportant des défauts susceptibles d'être supprimés dans le processus ultérieur de fabrication. L'installation 1 comporte au moins deux et dans l'exemple illustré une première caméra Cl, une deuxième caméra Cr permettant l'acquisition des images du composant optique 2. Ces deux caméras Cl et Cr sont reliées de manière classique, à une unité 5 de traitement des images acquises par les caméras Cl et Cr. L'installation 1 selon l'invention comporte également un système 6 pour produire un motif périodique lumineux 7 conçu pour être transmis au travers du composant optique 2. Le système 6 peut être commandé électriquement de manière à produire différents motifs lumineux périodiques 7. Le système de production 6 est également adapté pour décaler en phase le motif périodique lumineux 7. Dans l'exemple illustré, le système de production 6 comporte un écran 8, de type écran LCD, placé devant une source lumineuse 9 uniforme de tout type connu, et sur lequel est généré le motif lumineux périodique 7. Le système 6 pour produire un motif périodique lumineux 7 peut mettre en oeuvre tout dispositif d'affichage ou de projection, par exemple de type écran d'ordinateur ou projecteur vidéo. Le motif périodique lumineux 7 est un motif géométrique périodique selon au moins une direction. Par exemple, le motif périodique lumineux 7 présente selon au moins une direction, une variation de niveau de gris entre un niveau sombre et un niveau clair, cette variation selon cette direction est une fonction périodique, par exemple triangulaire et de préférence sinusoïdale. Dans l'exemple considéré, le motif périodique lumineux 7 est réalisé dans un plan X, Y avec les directions X, Y qui sont orthogonales entre elles et orthogonales à la direction verticale Z. Dans l'exemple illustré à la Fig. 2, le motif périodique lumineux 7 est périodique selon la direction X. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le motif périodique lumineux 7 est sinusoïdal. L'écran 8 est disposé à l'opposé des caméras CI et Cr par rapport au composant optique 2 qui se trouve ainsi positionné entre l'écran 8 et les caméras CI et Cr. Le composant optique 2 assure ainsi à travers son épaisseur, la transmission du motif périodique lumineux 7 jusqu'aux caméras CI et Cr. Les caméras CI et Cr observent le composant optique 2 et acquièrent en transmission, à travers le composant optique 2, les images respectivement Ili, Iri du motif périodique lumineux 7. Les images acquises par les caméras CI et Cr sont exploitées par l'unité de traitement 5 qui forme ainsi en combinaison avec le système de production 6, un système de détection de défauts par méthode à décalage de phase ou de déflectométrie. Conformément à une caractéristique de l'invention, les deux caméras CI et Cr présentent une direction de visée différente pour former un système de vision stéréoscopique. Ainsi, les directions de visée des deux caméras Cl, Cr forment entre elles, un angle 0 compris entre 1 et 40° et de préférence de l'ordre de 10°. Dans l'exemple de réalisation, l'axe de visée de la première caméra Cl est confondu avec la direction verticale Z tandis que l'axe de visée de la deuxième caméra Cr est décalé de l'angle 0 par rapport à l'axe vertical Z. Bien entendu, les axes de visée des caméras Cl et Cr peuvent être dirigés selon des directions différentes. Il est également possible dans une variante non représentée, que le décalage des axes de visée soit uniquement en translation. Par exemple, les axes de visée restent parallèles à z mais sont décalés selon X et/ou selon Y. Selon cet exemple, les axes de visée sont translatés selon une valeur suffisante de manière à apporter une bonne sensibilité dans le calcul ou l'estimation de l'altitude z des défauts, en garantissant un recouvrement des champs de visée incluant le composant optique 2.

Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les caméras Cl et Cr sont disposées à une même distance selon Z par rapport au composant optique 2 à contrôler. De ce fait, un même défaut peut être détecté par les 2 caméras, mais sa position dans les images sont décalées. Ce décalage est la parallaxe, qui peut être exprimé par les écarts de coordonnées formant par exemple un vecteur, ou par une distance bien que (information de signe est perdue dans ce cas. La parallaxe varie selon l'altitude z du défaut. Dans une variante de réalisation de l'invention, on sélectionne les défauts selon la valeur de parallaxe afin de prendre en compte l'altitude z.

Dans l'exemple de réalisation préféré de l'invention, on calcule précisément l'altitude z des défauts détectés au moyen de l'unité de traitement 5. L'unité de traitement 5 comporte dans ce cas des moyens de reconstruction tridimensionnelle à partir de chaque couple d'images prises par les deux caméras Cl, Cr formant un système stéréoscopique. Bien entendu, un tel système de vision nécessite une étape de calibration pour laquelle différentes méthodes sont connues. Par exemple, l'étape de calibration peut mettre en oeuvre les méthodes connues décrites dans l'article suivant ou une méthode plus récente et plus complexe : - Roger Y. Tsai - A versatile camera calibration technique for highaccurary 3d machin vision metro/ogy using off-the shelf tv cameras and lenses - IEEE Journal of Robotics and Automation, RA - 3(4) : 323-344, August 1987. D'une manière générale, cette étape de calibration détermine les paramètres intrinsèques et/ou extrinsèques du système stéréoscopique composé des caméras. Cette étape de calibration peut consister à disposer dans le champ commun des caméras, une mire de référence comportant des motifs géométriques et/ou des reliefs, présentant des coordonnées en deux et/ou trois dimensions connues par avance. Les paramètres déterminés lors de cette étape de calibration permettent le calcul de position en trois dimensions à partir d'images en deux dimensions.

Une telle installation 1 permet de mettre en oeuvre un procédé ou une méthode permettant à l'aide de cette calibration de calculer l'altitude z des défauts Ak dans le composant optique 2. Une autre variante du procédé selon l'invention, ne mettant pas en oeuvre une étape de calibration, consiste à calculer uniquement la parallaxe, ce qui revient seulement à estimer l'altitude z des défauts. Cependant dans les deux variantes de réalisation (avec ou sans l'étape de calibration), l'invention permet d'utiliser l'information d'altitude z sur des défauts afin de déterminer la conformité des composants optiques 2. Le procédé consiste à acquérir à l'aide des deux caméras Cl et Cr, des séries d'images du motif périodique lumineux 7 décalées en phase à chaque acquisition. En d'autres termes, le procédé consiste à enregistrer simultanément par les deux caméras Cl et Cr, deux images respectivement III, In. du motif lumineux périodique 7 selon l'invention. Le motif périodique lumineux 7 est décalé en phase et de nouveau sont enregistrées simultanément les deux images 112, Ire prises respectivement par les caméras Cl et Cr. Le motif périodique lumineux 7 est ainsi décalé en phase successivement (n fois) et à chaque décalage de phase, les images Ili et Iri sont prises simultanément par les deux caméras Cl et Cr respectivement. Il ressort de la description qui précède que le procédé selon l'invention consiste à produire un motif lumineux périodique 7 selon une première direction par exemple X dans l'exemple illustré à la Fig. 2, et à décaler en phase ce motif lumineux périodique 7 selon cette première direction X. Le procédé permet d'acquérir pour l'ensemble des décalages de phase, à l'aide de la première caméra Cl, une série de n images Ili à Iln et à l'aide de la deuxième caméra Cr, une série de n images In à Irn.

Le procédé consiste ensuite dans une étape b) à calculer pour chacune des séries de n images, une unique image de phase, conformément à la demande de brevet EP 1 980 843. Ainsi, à partir de la série d'images Ils à Iln, il est déterminé dans l'étape c), l'image de phase : cp dans le plan ul, vI, soit y (ul, vl). De même, à partir de la série d'images Iri à lm, le procédé consiste à définir une image de phase y dans le plan ur, vr, soit y (ur, vr). Il est à noter que dans l'exemple illustré à la Fig. 2, le motif lumineux périodique 7 est décalé successivement uniquement selon la première direction X. Bien entendu, il peut être envisagé de décaler le motif lumineux périodique 7 uniquement selon une autre direction par exemple la direction Y orthogonale à la direction X. Toutefois, comme explicité dans la demande de brevet EP 1 980 843, les anomalies du composant optique 2 sont mises en évidence par le déphasage qu'elles provoquent. Seuls les déphasages dans la même direction que le décalage du motif sont mis en évidence par le procédé. Aussi, une telle détection de défaut n'est pas isotrope. Ainsi, pour détecter d'autres défauts, il apparaît avantageux d'assurer également une détection des déphasages selon une deuxième direction grâce à une étape de mesure dans laquelle le motif est périodique selon une autre direction et décalé successivement selon cette deuxième direction. Dans le cas optimum, les 2 directions sont orthogonales, fournissant ainsi 2 composantes complémentaires des déphasages.

La Fig. 3 illustre une variante de réalisation du procédé selon l'invention selon laquelle le motif lumineux périodique 7 est décalé successivement selon deux directions pour améliorer la qualité de détection. Dans l'exemple qui suit, le motif lumineux périodique 7 est d'abord décalé en phase selon une première direction par exemple X et ensuite selon une deuxième direction à savoir Y, cette deuxième direction Y étant orthogonale à la première direction X. Il est à noter qu'il pourrait être prévu de choisir une deuxième direction différente d'une direction orthogonale à la première direction.

Tel que cela ressort de la variante de réalisation illustrée à la Fig. 3, le procédé selon l'invention consiste comme décrit à la Fig. 2, à produire un motif périodique selon une première direction X et à décaler en phase ce motif périodique selon cette première direction. Le procédé consiste ainsi à acquérir pour chacun des décalages de phase et à l'aide de la première caméra Cl, la série de n images Ilix à Ilnx et à l'aide de la deuxième caméra Cr, une série de n images Irix à Irnx. Comme expliqué précédemment, les images Ilix et Irix sont acquises, à chaque décalage de phase, simultanément par respectivement les caméras Cl et Cr. Comme déjà décrit, le procédé consiste à calculer pour la série des n 20 images Ilix à Ilnx, une image de phase cpx (ul, vl) et pour la série des n images Irsx à Irnx, une image de phase cpx (ur, vr). Le procédé consiste ensuite à produire un motif lumineux périodique 7 selon une deuxième direction à savoir Y dans l'exemple illustré à la Fig. 3, et à décaler en phase ce motif lumineux périodique selon cette deuxième 25 direction Y. De manière similaire à la description ci-dessus, le procédé consiste à acquérir pour l'ensemble des décalages de phase, à l'aide de la première caméra Cl, une série de p images Ilsy à Ilpy et à l'aide de la deuxième caméra Cr, une série de p images Iriy à Irpy. Les images Iiiy et Iriy sont acquises à chaque décalage de phase, simultanément par 30 respectivement les caméras Cl et Cr. Il est à noter que le nombre p d'images peut être égal ou non au nombre n d'images. Le procédé consiste à calculer pour la série des p images IIry à Ilpy, une image de phase qpy (ul, vl), et pour la série des p images Iriy à Irpy, une image de phase py (ur, vr). Le procédé selon l'invention consiste à combiner pour chaque caméra CI, Cr, les images de phase selon les première X et deuxième Y directions. Le procédé consiste donc d'une part à combiner pour la première caméra CI, l'image de phase px (ul, vl) selon la première direction X et l'image de phase (t'y (ul, vl) selon la deuxième direction Y et d'autre part pour la deuxième caméra Cr, à combiner l'image de phase çx (ur, vr) selon la première direction X et l'image de phase cpy (ur, vr) selon la deuxième direction Y. La combinaison des images de phase pour la première caméra CI permet d'obtenir une image de phase résultante (ul, vl) tandis que la combinaison des images de phase pour la deuxième caméra Cr permet d'obtenir une image de phase (FI (ur, vr).

Avantageusement, la combinaison des images de phase selon la première direction X et selon la deuxième direction Y, dans une image de phase résultante consiste à calculer en tout point, un maximum, une somme, une somme pondérée, une somme de carrés, une moyenne ou toute combinaison mathématique des deux composantes de phase selon la première direction X et selon la deuxième direction Y. Il ressort de la description qui précède qu'un tel procédé permet d'obtenir autant d'images de phase qu'il y a de caméras. Dans les exemples illustrés aux Fig. 2 et 3, mettant en oeuvre deux caméras CI, Cr, le procédé permet d'obtenir deux images de phase à savoir ç (ul, vl), q (ur, vr).

Chaque image de phase cP (ul, vl), cp (ur, vr) correspond à une cartographie des décalages de phases obtenus dans le plan respectivement vI, ul et vr, ur. Le procédé selon l'invention consiste ensuite selon une étape d), à analyser ces images de phase de manière à en déduire la présence de défauts Ak dans le composant optique 2. En effet, tel que cela ressort de la description qui précède, le procédé permet la mise en évidence des défauts Ak qui engendrent une déformation des motifs lumineux périodiques décalés en phase. La détection des défauts Ak dans les images de phase unique peut être réalisée de différentes manières. Il peut être prévu de détecter des variations locales de phase successives par exemple en comparant la phase de chaque point de l'image à celle de ses voisins. Une autre technique consiste à calculer en tout point, une pente de variation de la phase et à comparer le résultat en tout point à une valeur de seuil. Préalablement à ces techniques, il peut être prévu d'appliquer au préalable un filtre passe-haut.

De même, il peut être envisagé de comparer les images de phase à des images de phase de référence prises pour un composant optique sans défaut. Cette comparaison permet ainsi d'en déduire la présence de défauts. Dans l'exemple illustré aux Fig. 2 et 3, cette étape d) de détection des défauts a permis de déceler deux véritables défauts Ai, A2 et rejeter une anomalie A3. Après l'étape d) d'analyse des images de phase en vue de déterminer la présence de défauts Ak, le procédé selon l'invention consiste, dans une étape e), à apparier ou coupler les résultats des analyses des défauts apparaissant sur les images de phase issue des différentes caméras. Bien entendu, il peut être prévu diverses méthodes d'appariement des images de phase afin de rapprocher les défauts des deux images de phase. Dans la réalisation préférée de l'invention, la méthode d'appariement consiste pour chaque défaut détecté et localisé sur une des deux images de phase, à localiser le même défaut sur l'autre image de phase sur les droites épipolaires. Comme illustré aux Fig. 4A et 4B, les paramètres du système stéréoscopique étant parfaitement connus, l'unité de traitement 5 calcule une droite épipolaire di, calculée pour chaque défaut Ail(uI, vI) détecté dans l'image de phase cp (ut, vI). Le défaut Air correspondant est recherché sur la deuxième image de phase p (ur, vr), sur la droite épipolaire dir ou sur un segment de cette droite correspondant à la zone de localisation possible du défaut Air.

Bien entendu, d'autres critères peuvent être combinés pour apparier les défauts des deux images de phase, dont des critères de similitude de forme, de valeur de phase ou de photométrie, des relations d'ordre entre les défauts. Certaines de ces variantes sont utilisables même si le système stéréoscopique n'est pas calibré. Dans la réalisation préférée, les paramètres du système stéréoscopique formé des caméras CI et Cr étant connus par calibration, l'unité 5 est apte, lors de l'étape f) à déterminer les coordonnées tridimensionnelles Ai(x, y, z) du défaut à partir des coordonnées bidimensionnelles des images des défauts appariés Ail (ul, vl) et Air (ur, vr). Pour ce calcul des coordonnées, il est possible mais pas indispensable, d'enrichir et complexifier le modèle de la projection centrale utilisé dans l'article de Tsai, par exemple en prenant en compte l'indice de réfraction du matériau du composant optique. Il est à noter que l'unité 5 peut déterminer uniquement l'altitude z du défaut, à partir de ses coordonnées dans les deux images de phase et des paramètres du système stéréoscopique. L'étape g) suivante du procédé consiste à comparer l'altitude z du défaut détecté à une référence afin de déterminer si le composant optique est défectueux ou non. Cette référence correspond soit à un seuil ou une valeur fixe, ou soit avantageusement à une plage de tolérance d'altitudes à partir d'une face du composant optique de manière à considérer que le composant optique est non défectueux pour un défaut détecté dans cette plage de tolérance. Le procédé consiste donc à déterminer si l'altitude z du défaut détecté rentre ou non dans le domaine de tolérance fixé ou choisi pour le composant optique 2. Si le défaut rentre dans la plage de tolérance alors le composant optique 2 est considéré comme non défectueux. A l'inverse, si le défaut est situé en dehors de la plage de tolérance pour l'altitude, alors le composant optique 2 est considéré comme défectueux. Dans la variante sans calibration, connaissant les défauts appariés Ail (ul, vl) et Air (ur, vr) sur au moins deux images de phase, l'unité 5 peut calculer l'écart (ul-ur) et (vl-vr) considéré comme une mesure de parallaxe entre les différentes images d'un même défaut localisé sur au moins deux images de phase. Cette parallaxe varie en fonction de l'altitude z du défaut. Cette valeur de parallaxe est comparée à une référence afin de déterminer si le composant optique est défectueux ou non, ce qui revient à trier les défauts selon leur altitude z mais sans la calculer précisément. Cette référence de parallaxe est un seuil variable ou constant ou une plage de tolérance variable ou constante sur le champ d'observation. Ainsi, si le défaut Ai est localisé à la position P1, il peut être déduit que le défaut est localisé sur la face arrière 22 du composant optique de sorte que ce dernier est considéré comme non défectueux. A l'inverse, si le défaut Ai. est localisé à la position P'1, il est déduit que le défaut est localisé sur la face avant 21 du composant optique, de sorte que le composant optique 2 est considéré comme défectueux. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1 - Méthode pour détecter la présence et l'altitude des défauts dans un composant optique (2) à contrôler, cette méthode consistant à produire un motif périodique lumineux (7) qui est transmis au travers du composant optique (2), à acquérir successivement, en transmission à travers le composant, des images du motif périodique décalé en phase à chaque acquisition et à calculer des images de phase à partir de ces images successives, et à analyser lesdites images de phase pour en déduire la présence de défauts du composant, caractérisée en ce que la méthode consiste : - à enregistrer les séries d'images successives à l'aide d'au moins deux caméras (Cl, Cr) formant un système stéréoscopique et présentant des directions de visée différentes de manière à obtenir au moins deux images de phase correspondant respectivement à au moins deux directions de visée, - pour un défaut détecté et localisé sur une des au moins deux images de phase, à localiser le même défaut sur au moins une autre image de phase, - et à déterminer d'après les positions du défaut localisé sur au moins deux images de phase, l'altitude du défaut dans le composant optique.
2. 2 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on produit un motif lumineux périodique (7) selon une première direction (X), que l'on décale en phase ce motif lumineux périodique selon une première direction (X), on acquiert pour chaque décalage de phase et par chaque caméra, des images du motif lumineux périodique décalé en phase selon une première direction (X), que l'on calcule pour chaque caméra, une image de phase selon la première direction (X) à partir des images correspondantes du motif lumineux périodique décalé en phase selon la première direction (X), et que l'on produit ensuite éventuellement un motif lumineux périodique selon au moins une deuxième direction (Y), de préférence orthogonale à la première direction (X), que l'on décale en phase ce motif lumineux périodique selon cette deuxième direction (Y), on acquiert pour chaque décalage de phase et par chaque caméra, des images du motif lumineuxpériodique décalé en phase selon cette deuxième direction (Y), que l'on calcule pour chaque caméra, une image de phase selon la deuxième direction (Y), à partir des images correspondantes du motif lumineux périodique décalé en phase selon la deuxième direction (Y), et que l'on combine pour chaque caméra, les images de phase selon la première direction (X) et selon la deuxième direction (Y) en une image de phase résultante pour chaque caméra.
3. 3 - Méthode selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la combinaison des images de phase selon la première direction (X) et selon la deuxième direction (Y) dans une image de phase résultante consiste à calculer en tout point, un maximum, une somme, une somme pondérée, une somme de carrés, une moyenne ou toute combinaison mathématique des deux composantes de phase selon la première direction (X) et selon la deuxième direction (Y).
4. 4 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle consiste à détecter les défauts dans les images de phase en détectant des variations locales de phase excessives, par exemple en comparant la phase de chaque point à celle de ses voisins, ou en appliquant préalablement un filtre spatial passe-haut, ou en calculant en tout point une pente de variation de la phase et en comparant le résultat en tout point à un seuil.
5. 5 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle consiste à analyser les images de phase en les comparant à des images de phase de référence prises pour un composant optique sans défaut de manière à en déduire la présence de défauts.
6. 6 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle consiste à produire un motif périodique lumineux sinusoïdal.
7. 7 - Méthode selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à calculer, pour chaque défaut détecté dans au moins deux images de phase, son altitude (z), à partir de ses coordonnées dans les deux images de phase et des paramètres du système stéréoscopique, et à comparer l'altitude calculée du défaut détecté, à une référence telle un seuil ou uneplage de tolérance afin de déterminer si le composant optique (2) est défectueux ou non.
8. 8 - Méthode selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle consiste à calculer la parallaxe entre les différentes images d'un même défaut localisé sur au moins deux images de phase, et à comparer cette valeur de parallaxe à une référence telle des seuils ou une plage de tolérance, afin de déterminer si le composant optique (2) est défectueux ou non.
9. 9 - Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une étape de calibration pour déterminer les paramètres du système stéréoscopique composé des au moins deux caméras.
10. 10 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les au moins deux caméras présentent des directions de visée faisant entre elles un angle compris entre 1 et 40° et de préférence de l'ordre de 10°.
11. 11 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les au moins deux caméras présentent des axes de visée translatés selon X et ou selon Y de manière à apporter une sensibilité dans le calcul ou l'estimation de l'altitude z des défauts, en garantissant un recouvrement de champ incluant le composant optique (2).
12. 12 - Installation pour la mise en oeuvre de la méthode de détection de défauts pour un composant optique (2), conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un système (6) pour produire un motif périodique lumineux transmis au travers le composant optique, ce motif périodique lumineux (7) 25 étant successivement décalé en phase, - au moins deux caméras (Cl, Cr) pour l'acquisition des images du motif périodique transmis par le composant optique, ces deux caméras présentant des directions de visée différentes, - des moyens de traitement (5) desdites images comportant des 30 moyens de calcul d'images de phase et de détection de défauts, des moyens de calcul de parallaxe et/ou de reconstruction tridimensionnelle à partir d'au moins un couple d'images prise par les deux caméras et des moyens pourdéterminer l'altitude du défaut dans le composant optique, à partir de l'écart de position des défauts dans un couple d'images.