CA2568021A1 - Dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites - Google Patents
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Description
DISPOSITIF POUR MESURER DES FISSURES DANS DES CONDUITES
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine de l'inspection visuelle des conduites, et concerne plus particulièrement un système pour mesurer des fissures dans des conduites.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
La présence de fissures longitudinales dans les conduites de béton est un facteur déterminant pour analyser l'état des conduites. Les standards de l'industrie font état d'une nécessité de mesurer la largeur de la fissure pour réussir à
classer le défaut.
Actuellement, des outils permettant d'obtenir des images de la surface interne de la conduite sont généralement utilisés. Ces outils comprennent généralement un véhicule capabie de voyager à l'intérieur de la conduite et une caméra montée sur le véhicule. Le véhicule est généralement opérativement connecté à un système de contrôle dans un camion et est manuellement contrôlé par un opérateur travaillant directement dans le camion. L'opérateur contrôle le mouvement du véhicule et l'orientation de la caméra dans la conduite pour inspecter visuellement la surface interne de la conduite. Les images obtenues sont généralement enregistrées sous la forme d'une séquence vidéo et l'opérateur est capable d'indexer et de commenter certaines images.
L'analyste chargé de l'observation des défauts, soit directement dans le camion lors de l'enregistrement de la séquence vidéo ou ultérieurement en visionnant la séquence vidéo préalablement enregistrée est alors capable de juger
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine de l'inspection visuelle des conduites, et concerne plus particulièrement un système pour mesurer des fissures dans des conduites.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
La présence de fissures longitudinales dans les conduites de béton est un facteur déterminant pour analyser l'état des conduites. Les standards de l'industrie font état d'une nécessité de mesurer la largeur de la fissure pour réussir à
classer le défaut.
Actuellement, des outils permettant d'obtenir des images de la surface interne de la conduite sont généralement utilisés. Ces outils comprennent généralement un véhicule capabie de voyager à l'intérieur de la conduite et une caméra montée sur le véhicule. Le véhicule est généralement opérativement connecté à un système de contrôle dans un camion et est manuellement contrôlé par un opérateur travaillant directement dans le camion. L'opérateur contrôle le mouvement du véhicule et l'orientation de la caméra dans la conduite pour inspecter visuellement la surface interne de la conduite. Les images obtenues sont généralement enregistrées sous la forme d'une séquence vidéo et l'opérateur est capable d'indexer et de commenter certaines images.
L'analyste chargé de l'observation des défauts, soit directement dans le camion lors de l'enregistrement de la séquence vidéo ou ultérieurement en visionnant la séquence vidéo préalablement enregistrée est alors capable de juger
2 subjectivement de l'état de gravité des fissures.
Cependant, ces outils ne permettent qu'une inspection subjective des fissures et ne permettent pas de mesurer avec précision la largeur de la fissure localisée.
L'inspection visuelle de l'état de la surface interne de la conduite est donc dépendante du jugement d'un opérateur et ne permet donc pas une mesure fiable et répétable de la fissure.
D'autres outils basés sur l'utilisation de dispositifs à ultrasons ou de dispositifs à champ magnétique ont aussi été proposés dans le domaine. Cependant, ces outils ne permettent pas non plus d'obtenir une mesure fiable de la fissure.
Par conséquent, il existe un besoin pour un système qui pourrait résoudre les problèmes connus des systèmes actuellement utilisés pour l'inspection des conduites de façon efficace et économique. Plus spécifiquement, il existe un besoin pour un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites qui permettrait de mesurer avec précision la largeur des fissures.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites qui satisfait les besoins mentionnés ci-dessus.
Ainsi, la présente invention propose un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites comprenant un véhicule capable de voyager dans la conduite et un système de vision monté sur le véhicule de façon rotative de sorte à
pouvoir imager une portion d'une surface interne de la conduite. Le système de vision comprend une caméra pour imager la portion de la surface interne de la conduite et un éclairage pour éclairer la portion de la surface interne. Le système de vision
Cependant, ces outils ne permettent qu'une inspection subjective des fissures et ne permettent pas de mesurer avec précision la largeur de la fissure localisée.
L'inspection visuelle de l'état de la surface interne de la conduite est donc dépendante du jugement d'un opérateur et ne permet donc pas une mesure fiable et répétable de la fissure.
D'autres outils basés sur l'utilisation de dispositifs à ultrasons ou de dispositifs à champ magnétique ont aussi été proposés dans le domaine. Cependant, ces outils ne permettent pas non plus d'obtenir une mesure fiable de la fissure.
Par conséquent, il existe un besoin pour un système qui pourrait résoudre les problèmes connus des systèmes actuellement utilisés pour l'inspection des conduites de façon efficace et économique. Plus spécifiquement, il existe un besoin pour un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites qui permettrait de mesurer avec précision la largeur des fissures.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites qui satisfait les besoins mentionnés ci-dessus.
Ainsi, la présente invention propose un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites comprenant un véhicule capable de voyager dans la conduite et un système de vision monté sur le véhicule de façon rotative de sorte à
pouvoir imager une portion d'une surface interne de la conduite. Le système de vision comprend une caméra pour imager la portion de la surface interne de la conduite et un éclairage pour éclairer la portion de la surface interne. Le système de vision
3 comprend également un projecteur laser pour projeter deux lignes laser de référence sur la portion de la surface interne de la conduite pour fournir une mesure de référence, le projecteur laser étant monté de sorte à projeter les lignes laser parallèlement à l'axe optique de la caméra. Le dispositif comprend également un premier moyen de commande pour commander la rotation du système de vision et un second moyen de commande pour commander le mouvement du véhicule dans la conduite. Le système comprend aussi un moyen de calcul capable de fournir une mesure d'une fissure présente sur la portion de la surface interne de la conduite à
l'aide de la mesure de référence.
Avantageusement, le dispositif de la présente invention permet d'obtenir une mesure précise de la largeur d'une fissure pouvant atteindre l'ordre du centième de millimètre.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description non restrictive qui suit d'un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins ci-annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 illustre le principe de la présente invention.
La Figure 2A montre un système de vision d'un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites selon la présente invention.
Les Figures 2B et 2C montrent un prototype du dispositif de la présente invention.
La Figure 3A montre une image obtenue par le système de vision de la présente invention.
La Figure 3B montre une autre image obtenue par le système de vision de la présente invention.
l'aide de la mesure de référence.
Avantageusement, le dispositif de la présente invention permet d'obtenir une mesure précise de la largeur d'une fissure pouvant atteindre l'ordre du centième de millimètre.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description non restrictive qui suit d'un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins ci-annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 illustre le principe de la présente invention.
La Figure 2A montre un système de vision d'un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites selon la présente invention.
Les Figures 2B et 2C montrent un prototype du dispositif de la présente invention.
La Figure 3A montre une image obtenue par le système de vision de la présente invention.
La Figure 3B montre une autre image obtenue par le système de vision de la présente invention.
4 La Figure 3C montre une autre image obtenue par le système de vision de la présente invention.
Les Figures 4A à 4D montrent des images d'une fissure de la surface interne d'une conduite et illustrent le principe de mesure de la largeur d'une fissure selon la présente invention.
La Figure 5 montre un module laser à lignes croisées d'un projecteur laser selon la présente invention.
La Figure 6A illustre l'installation conventionnelle d'un système d'inspection utilisé pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites.
La Figure 6B illustre une installation préférée d'un système d'inspection utilisé
pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites selon la présente invention.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRENTIELS DE
L'INVENTION
La présente invention est principalement destinée à être utilisée à
l'intérieur des conduites en béton souterraines comme des tuyaux d'égouts pour l'inspection de la surface interne de celles-ci afin de détecter et mesurer des fissures.
Le dispositif proposé permet d'inspecter des conduites allant de 8 pouces à 36 pouces.
Il est néanmoins important de mentionner que la présente invention peut avantageusement être utilisée dans n'importe quelle structure tubulaire comme par exemple des conduits de ventilation.
La présente invention propose un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites simpie et facile d'utilisation qui permet de mesurer avec précision la largeur des fissures afin de classifier le défaut selon les standards de l'industrie.
Avantageusement, ce dispositif permet d'obtenir une mesure précise de la largeur de la fissure pouvant atteindre l'ordre du centième de millimètre. Bien entendu, le système peut également permettre une mesure longitudinale de la fissure.
Les Figures 2A à 2C montrent un dispositif 10 pour mesurer des fissures 12 dans des conduites 14 selon une réalisation préférée de la présente invention.
Le
Les Figures 4A à 4D montrent des images d'une fissure de la surface interne d'une conduite et illustrent le principe de mesure de la largeur d'une fissure selon la présente invention.
La Figure 5 montre un module laser à lignes croisées d'un projecteur laser selon la présente invention.
La Figure 6A illustre l'installation conventionnelle d'un système d'inspection utilisé pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites.
La Figure 6B illustre une installation préférée d'un système d'inspection utilisé
pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites selon la présente invention.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRENTIELS DE
L'INVENTION
La présente invention est principalement destinée à être utilisée à
l'intérieur des conduites en béton souterraines comme des tuyaux d'égouts pour l'inspection de la surface interne de celles-ci afin de détecter et mesurer des fissures.
Le dispositif proposé permet d'inspecter des conduites allant de 8 pouces à 36 pouces.
Il est néanmoins important de mentionner que la présente invention peut avantageusement être utilisée dans n'importe quelle structure tubulaire comme par exemple des conduits de ventilation.
La présente invention propose un dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites simpie et facile d'utilisation qui permet de mesurer avec précision la largeur des fissures afin de classifier le défaut selon les standards de l'industrie.
Avantageusement, ce dispositif permet d'obtenir une mesure précise de la largeur de la fissure pouvant atteindre l'ordre du centième de millimètre. Bien entendu, le système peut également permettre une mesure longitudinale de la fissure.
Les Figures 2A à 2C montrent un dispositif 10 pour mesurer des fissures 12 dans des conduites 14 selon une réalisation préférée de la présente invention.
Le
5 dispositif 10 comprend un véhicule 16 capable de voyager dans la conduite 14. Ce véhicule 16 peut être n'importe quel véhicule couramment utilisé dans l'industrie pour se déplacer aisément à l'intérieur des conduites. Le dispositif 10 comprend également un système de vision 18 monté sur le véhicule 16 de façon rotative de sorte à pouvoir imager une portion de la surface interne 20 de la conduite 14.
Le système de vision 18 est muni d'une caméra 22 pour imager la portion de la surface interne 20 de la conduite 14 et d'un éclairage 24 pour éclairer la portion de la surface interne 20. Préférablement, cet éclairage 24 est monté de façon intégrale par rapport à la caméra 22 et se déplacera donc avec celle-ci lorsque l'opérateur du dispositif 10 commandera un mouvement de rotation de la caméra 22 comme il sera expliqué plus en détails ci-dessous. Le système de vision 18 comprend également un projecteur laser 26 pour projeter deux lignes laser de référence 28, 30 sur la portion de la surface interne 20 de la conduite 14 pour fournir une mesure de référence. Le projecteur laser 26 est monté de sorte à projeter les lignes laser 28, 30 parallèlement à l'axe optique de la caméra 22. Préférablement, ces lignes 28, seront projetées dans le plan horizontal comme montré sur la Figure 2A ou dans le plan vertical comme montré sur les Figures 1, 2B et 2C. De préférence, tout comme l'éclairage 24, le projecteur laser 26 est monté de façon intégrale par rapport à la caméra 22. Plus préférablement, le projecteur laser 26 est monté le plus proche possible de l'axe optique de la caméra 22 afin d'augmenter le niveau de précision des mesures obtenues.
Le dispositif de mesure de fissures 10 comprend également un premier moyen de commande 32 pour commander la rotation du système de vision 18 et un second moyen de commande (non illustré) pour commander le mouvement du
Le système de vision 18 est muni d'une caméra 22 pour imager la portion de la surface interne 20 de la conduite 14 et d'un éclairage 24 pour éclairer la portion de la surface interne 20. Préférablement, cet éclairage 24 est monté de façon intégrale par rapport à la caméra 22 et se déplacera donc avec celle-ci lorsque l'opérateur du dispositif 10 commandera un mouvement de rotation de la caméra 22 comme il sera expliqué plus en détails ci-dessous. Le système de vision 18 comprend également un projecteur laser 26 pour projeter deux lignes laser de référence 28, 30 sur la portion de la surface interne 20 de la conduite 14 pour fournir une mesure de référence. Le projecteur laser 26 est monté de sorte à projeter les lignes laser 28, 30 parallèlement à l'axe optique de la caméra 22. Préférablement, ces lignes 28, seront projetées dans le plan horizontal comme montré sur la Figure 2A ou dans le plan vertical comme montré sur les Figures 1, 2B et 2C. De préférence, tout comme l'éclairage 24, le projecteur laser 26 est monté de façon intégrale par rapport à la caméra 22. Plus préférablement, le projecteur laser 26 est monté le plus proche possible de l'axe optique de la caméra 22 afin d'augmenter le niveau de précision des mesures obtenues.
Le dispositif de mesure de fissures 10 comprend également un premier moyen de commande 32 pour commander la rotation du système de vision 18 et un second moyen de commande (non illustré) pour commander le mouvement du
6 véhicule 16 dans la conduite 14. Le dispositif 10 comprend aussi un moyen de calcul (non illustré) capable de fournir une mesure d'une fissure 12 présente sur la portion de la surface interne 20 de la conduite 14 à l'aide de la mesure de référence.
Le principe de mesure de la présente invention sera maintenant détaillé en référence aux Figures 1, 2B, 2C, 3A à 3C et 4A à 4D qui illustrent des images obtenues avec le système de vision 18 de la présente invention.
Tout d'abord, dans une réalisation préférée de la présente invention, la caméra 22 est disposée de sorte à ce que son axe optique soit perpendiculaire à la surface à inspecter 20, comme illustré sur les Figures 2A et 2B. Cette réalisation préférée permet avantageusement de simplifier les calculs subséquents de la largeur de la fissure 12 détectée. Afin de s'assurer que l'axe optique de la caméra 22 est bien perpendiculaire à la surface à inspecter 20, un moyen de contrôle de perpendicularité 34 peut avantageusement être fourni. Par exemple, une troisième ligne laser 36 projetée parallèlement à l'axe optique de la caméra 22 et perpendiculairement aux deux autres lignes laser de référence 28, 30 peut avantageusement être utilisée. Les Figures 3A à 3C illustrent ce concept. Dans le cas illustré, deux projecteurs de lignes laser croisées 38 tel que montré à la Figure 5 et disposés de façon appropriée sont avantageusement utilisés. Les Figures 3A
et 3C montrent une image obtenue lorsque l'axe optique de la caméra 22 est perpendiculaire à la surface à inspecter 20 tandis que la Figure 3B montre une image obtenue lorsque l'axe optique de la caméra 22 est oblique par rapport à
la surface à inspecter 20. Comme on peut le voir, ce moyen de contrôle 34 permet de facilement contrôler la perpendicularité de la caméra 22 par rapport à la surface à
inspecter 20 et la position angulaire de la caméra 22 peut ainsi facilement être ajustée de sorte à ce que l'axe optique de cette caméra 22 soit effectivement perpendiculaire à la surface à inspecter 20. Bien entendu, d'autres moyens de contrôle de perpendicularité 34 peuvent également être utilisés. Par exemple, un
Le principe de mesure de la présente invention sera maintenant détaillé en référence aux Figures 1, 2B, 2C, 3A à 3C et 4A à 4D qui illustrent des images obtenues avec le système de vision 18 de la présente invention.
Tout d'abord, dans une réalisation préférée de la présente invention, la caméra 22 est disposée de sorte à ce que son axe optique soit perpendiculaire à la surface à inspecter 20, comme illustré sur les Figures 2A et 2B. Cette réalisation préférée permet avantageusement de simplifier les calculs subséquents de la largeur de la fissure 12 détectée. Afin de s'assurer que l'axe optique de la caméra 22 est bien perpendiculaire à la surface à inspecter 20, un moyen de contrôle de perpendicularité 34 peut avantageusement être fourni. Par exemple, une troisième ligne laser 36 projetée parallèlement à l'axe optique de la caméra 22 et perpendiculairement aux deux autres lignes laser de référence 28, 30 peut avantageusement être utilisée. Les Figures 3A à 3C illustrent ce concept. Dans le cas illustré, deux projecteurs de lignes laser croisées 38 tel que montré à la Figure 5 et disposés de façon appropriée sont avantageusement utilisés. Les Figures 3A
et 3C montrent une image obtenue lorsque l'axe optique de la caméra 22 est perpendiculaire à la surface à inspecter 20 tandis que la Figure 3B montre une image obtenue lorsque l'axe optique de la caméra 22 est oblique par rapport à
la surface à inspecter 20. Comme on peut le voir, ce moyen de contrôle 34 permet de facilement contrôler la perpendicularité de la caméra 22 par rapport à la surface à
inspecter 20 et la position angulaire de la caméra 22 peut ainsi facilement être ajustée de sorte à ce que l'axe optique de cette caméra 22 soit effectivement perpendiculaire à la surface à inspecter 20. Bien entendu, d'autres moyens de contrôle de perpendicularité 34 peuvent également être utilisés. Par exemple, un
7 cercle laser projeté sur la surface à inspecter 20 selon un axe parallèle à
l'axe optique de la caméra 22 peut être utilisé. Dans ce cas-ci, le contrôle de la perpendicularité de la caméra 22 par rapport à la surface à inspecter 20 est effectué
en calculant la circularité du cercle laser. En effet, lorsque la caméra 22 est bien perpendiculaire à la surface 20, le cercle laser a une circularité quasiment parfaite tandis que plus l'axe de la caméra 22 s'éloignera de la perpendiculaire de la surface à inspecter 20, plus le cercle laser aura la forme d'une ellipse de plus en plus allongée. Ces réalisations préférentielles sont données à titre d'exemple seulement et ne doivent pas être considérées comme étant limitatives.
Référence est à nouveau faite à la Figure 1 qui illustre le principe de mesure de la présente invention lorsque l'axe de la caméra 22 est disposé
perpendiculairement à la surface à inspecter 20. En fait, on effectue des mesures sur une image vidéo en utilisant des références externes dont on connaît exactement l'emplacement et la mesure physique. Le projecteur laser 26 permet de projeter ces lignes de références 28, 30. Ainsi, en projetant 2 lignes parallèles 28, 30 distantes d'un espace précis, et visible proche de l'objet à mesurer, il est possible d'interpréter une mesure approximative de l'observation grâce à un moyen de calcul, préférablement un outil logiciel. En fait, tel que montré, soit X la distance de référence connue. Il suffit alors de faire le décompte du nombre de pixels correspondant à X et de le comparer avec le nombre de pixel de la mesure à
prendre Y. Une simple règle de trois permet ainsi de déterminer la distance à
mesurer.
Si IIXII = 100 unité de mesure X = x pixels IIYII =(100 x y pixels)/x pixels Y = y pixels Si le dispositif de mesure 10 est utilisé dans une conduite 14 ayant un large
l'axe optique de la caméra 22 peut être utilisé. Dans ce cas-ci, le contrôle de la perpendicularité de la caméra 22 par rapport à la surface à inspecter 20 est effectué
en calculant la circularité du cercle laser. En effet, lorsque la caméra 22 est bien perpendiculaire à la surface 20, le cercle laser a une circularité quasiment parfaite tandis que plus l'axe de la caméra 22 s'éloignera de la perpendiculaire de la surface à inspecter 20, plus le cercle laser aura la forme d'une ellipse de plus en plus allongée. Ces réalisations préférentielles sont données à titre d'exemple seulement et ne doivent pas être considérées comme étant limitatives.
Référence est à nouveau faite à la Figure 1 qui illustre le principe de mesure de la présente invention lorsque l'axe de la caméra 22 est disposé
perpendiculairement à la surface à inspecter 20. En fait, on effectue des mesures sur une image vidéo en utilisant des références externes dont on connaît exactement l'emplacement et la mesure physique. Le projecteur laser 26 permet de projeter ces lignes de références 28, 30. Ainsi, en projetant 2 lignes parallèles 28, 30 distantes d'un espace précis, et visible proche de l'objet à mesurer, il est possible d'interpréter une mesure approximative de l'observation grâce à un moyen de calcul, préférablement un outil logiciel. En fait, tel que montré, soit X la distance de référence connue. Il suffit alors de faire le décompte du nombre de pixels correspondant à X et de le comparer avec le nombre de pixel de la mesure à
prendre Y. Une simple règle de trois permet ainsi de déterminer la distance à
mesurer.
Si IIXII = 100 unité de mesure X = x pixels IIYII =(100 x y pixels)/x pixels Y = y pixels Si le dispositif de mesure 10 est utilisé dans une conduite 14 ayant un large
8 diamètre, il est préférable de pouvoir faire un zoom de l'observation à
mesurer pour augmenter la précision de la mesure. En effet, la précision du système est fonction de la distance entre les deux lignes laser de référence 28, 30 apparaissant sur l'image de la caméra. Ainsi, plus la caméra est éloignée de la surface à
inspecter, plus les lignes de référence seront proches dans l'image de la caméra et moins la précision de la mesure sera élevée. Par exemple, si les deux lignes laser de référence 28, 30 sont distantes de 10 mm et que la caméra est positionnée de sorte que la projection de ces lignes 28, 30 soit distante de 500 pixels dans l'image, alors la précision des mesures obtenues sera de 0.02 mm/pixel. Si on se rapproche de la surface à inspecter, la projection des lignes 28, 30 sera distante de plus de pixels et la précision des mesures sera alors inférieure à 0.02 mm/pixel.
Les Figures 4A à 4D montrent une méthode d'utilisation manuelle du dispositif de mesure 10 selon une réalisation préférée de la présente invention. Dans cette méthode manuelle, l'opérateur commande le déplacement du véhicule 16 à
l'intérieur de la conduite 14. Grâce à la caméra rotative 22, il est capable d'observer toute la surface interne 20 de la conduite 14. Lorsqu'il observe un défaut éventuel 12, l'opérateur choisit alors une image représentative de ce défaut. La Figure illustre une telle image. L'opérateur calibre ensuite sa mesure en sélectionnant deux points respectivement situés sur chacune des lignes laser de référence 28, 30, comme montré sur la Figure 4B. A l'aide de la souris, l'opérateur sélectionne ensuite deux points de mesure respectivement situés de chaque côté de la fissure 12 observée afin d'en obtenir la largeur à cet endroit précis. Bien entendu, la largeur de la fissure 12 peut être mesurée à différentes positions. Dans l'exemple illustré à la Figure 4C, l'opérateur a sélectionné 3 positions distinctes. Lorsque la ou les positions de mesure ont été sélectionnées, le moyen de calcul détermine la largeur de la fissure 12 à chacune des positions sélectionnées par l'opérateur. De préférence, ces mesures sont affichées à l'écran de l'opérateur tel qu'illustré à la Figure 4D. L'opérateur peut effectuer un zoom sur la surface à inspecter 20 et
mesurer pour augmenter la précision de la mesure. En effet, la précision du système est fonction de la distance entre les deux lignes laser de référence 28, 30 apparaissant sur l'image de la caméra. Ainsi, plus la caméra est éloignée de la surface à
inspecter, plus les lignes de référence seront proches dans l'image de la caméra et moins la précision de la mesure sera élevée. Par exemple, si les deux lignes laser de référence 28, 30 sont distantes de 10 mm et que la caméra est positionnée de sorte que la projection de ces lignes 28, 30 soit distante de 500 pixels dans l'image, alors la précision des mesures obtenues sera de 0.02 mm/pixel. Si on se rapproche de la surface à inspecter, la projection des lignes 28, 30 sera distante de plus de pixels et la précision des mesures sera alors inférieure à 0.02 mm/pixel.
Les Figures 4A à 4D montrent une méthode d'utilisation manuelle du dispositif de mesure 10 selon une réalisation préférée de la présente invention. Dans cette méthode manuelle, l'opérateur commande le déplacement du véhicule 16 à
l'intérieur de la conduite 14. Grâce à la caméra rotative 22, il est capable d'observer toute la surface interne 20 de la conduite 14. Lorsqu'il observe un défaut éventuel 12, l'opérateur choisit alors une image représentative de ce défaut. La Figure illustre une telle image. L'opérateur calibre ensuite sa mesure en sélectionnant deux points respectivement situés sur chacune des lignes laser de référence 28, 30, comme montré sur la Figure 4B. A l'aide de la souris, l'opérateur sélectionne ensuite deux points de mesure respectivement situés de chaque côté de la fissure 12 observée afin d'en obtenir la largeur à cet endroit précis. Bien entendu, la largeur de la fissure 12 peut être mesurée à différentes positions. Dans l'exemple illustré à la Figure 4C, l'opérateur a sélectionné 3 positions distinctes. Lorsque la ou les positions de mesure ont été sélectionnées, le moyen de calcul détermine la largeur de la fissure 12 à chacune des positions sélectionnées par l'opérateur. De préférence, ces mesures sont affichées à l'écran de l'opérateur tel qu'illustré à la Figure 4D. L'opérateur peut effectuer un zoom sur la surface à inspecter 20 et
9 positionner la caméra 22 de sorte que la fissure 12 apparaisse au centre de l'écran.
De plus, le dispositif de mesure 10 est avantageusement prévu pour permettre à
l'opérateur d'effectuer des ajustements d'éclairage afin d'obtenir une image de qualité optimale pour procéder à la mesure. Des outils de mesure peuvent également être affiché à l'écran de l'opérateur pour faciliter la mesure. Le moyen de calcul peut aussi comprendre une fonction d'indexage de l'image pour qu'elle puisse être aisément localisée à travers la séquence vidéo d'inspection et intégrée au rapport d'inspection.
Le dispositif 10 de la présente invention permet également de déterminer la longueur d'une fissure 12. Dans ce cas, l'opérateur sélectionne des points de mesure appropriés. Dans le cas d'une fissure longitudinale plus longue que le champ de vision de la caméra, l'opérateur peut déterminer la longueur de la fissure grâce à un moyen de positionnement permettant de connaître la position relative de la caméra 22 par rapport à la conduite 14. Un encodeur (non illustré) monté
sur le câble reliant le dispositif de mesure 10 au camion (non illustré) peut être utilisé. Bien entendu, tout autre moyen permettant de connaître relativement précisément la position de la caméra 22 par rapport à la conduite 14 peut être envisagé.
La figure 6A montre l'installation conventionnelle d'un système d'inspection utilisé pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites tandis que la Figure 6B illustre une installation préférée d'un système d'inspection utilisé pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites selon la présente invention. Comme on peut le voir, le système de vision est avantageusement inséré en série dans le circuit vidéo existant du système d'inspection, avant l'enregistreur vidéo, de sorte à
permettre à l'opérateur d'effectuer sa mesure tout en l'enregistrant sur la séquence vidéo d'inspection.
Tel que précédemment mentionné, le dispositif de mesure de la présente invention permet d'effectuer les mesures de fissures de façon manuelle, préférablement par l'analyste en charge de l'observation et de l'acquisition des images.
5 Dans une réalisation préférée de la présente invention, le moyen de calcul peut avantageusement être adapté pour effectuer une calibration automatique de la mesure. Dans ce cas-ci, l'opérateur n'a pas à calibrer sa mesure en sélectionnant un point sur chacune des lignes laser de référence 28, 30 pour chaque mesure, tel que précédemment expliqué en référence à la Figure 4B. Dans cette réalisation, une fois
De plus, le dispositif de mesure 10 est avantageusement prévu pour permettre à
l'opérateur d'effectuer des ajustements d'éclairage afin d'obtenir une image de qualité optimale pour procéder à la mesure. Des outils de mesure peuvent également être affiché à l'écran de l'opérateur pour faciliter la mesure. Le moyen de calcul peut aussi comprendre une fonction d'indexage de l'image pour qu'elle puisse être aisément localisée à travers la séquence vidéo d'inspection et intégrée au rapport d'inspection.
Le dispositif 10 de la présente invention permet également de déterminer la longueur d'une fissure 12. Dans ce cas, l'opérateur sélectionne des points de mesure appropriés. Dans le cas d'une fissure longitudinale plus longue que le champ de vision de la caméra, l'opérateur peut déterminer la longueur de la fissure grâce à un moyen de positionnement permettant de connaître la position relative de la caméra 22 par rapport à la conduite 14. Un encodeur (non illustré) monté
sur le câble reliant le dispositif de mesure 10 au camion (non illustré) peut être utilisé. Bien entendu, tout autre moyen permettant de connaître relativement précisément la position de la caméra 22 par rapport à la conduite 14 peut être envisagé.
La figure 6A montre l'installation conventionnelle d'un système d'inspection utilisé pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites tandis que la Figure 6B illustre une installation préférée d'un système d'inspection utilisé pour effectuer l'inspection de fissures dans des conduites selon la présente invention. Comme on peut le voir, le système de vision est avantageusement inséré en série dans le circuit vidéo existant du système d'inspection, avant l'enregistreur vidéo, de sorte à
permettre à l'opérateur d'effectuer sa mesure tout en l'enregistrant sur la séquence vidéo d'inspection.
Tel que précédemment mentionné, le dispositif de mesure de la présente invention permet d'effectuer les mesures de fissures de façon manuelle, préférablement par l'analyste en charge de l'observation et de l'acquisition des images.
5 Dans une réalisation préférée de la présente invention, le moyen de calcul peut avantageusement être adapté pour effectuer une calibration automatique de la mesure. Dans ce cas-ci, l'opérateur n'a pas à calibrer sa mesure en sélectionnant un point sur chacune des lignes laser de référence 28, 30 pour chaque mesure, tel que précédemment expliqué en référence à la Figure 4B. Dans cette réalisation, une fois
10 que l'opérateur a sélectionné l'image représentative du défaut, le moyen de calcul détecte automatiquement les lignes de référence 28, 30 et calibre la mesure en conséquence.
Dans une autre réalisation préférée, le moyen de calcul est préférablement un outil logiciel intégré à un ordinateur qui permet d'effectuer une mesure automatique de la largeur des fissures. Dans ce cas-ci, différents degrés d'automatisation peuvent être prévus. Par exemple, l'opérateur en charge de l'acquisition des images peut identifier une ligne selon laquelle la mesure de fissure sera effectuée.
Le logiciel est alors prévu pour effectuer un calcul de profil de niveau de gris selon cette ligne et détecter une discontinuité dans ce profil de niveau de gris représentative de la fissure à mesurer. Le logiciel fournit une mesure automatique de la largeur de la fissure à la position sélectionnée par l'opérateur. Dans une autre réalisation préférée, il pourrait être envisagé que le moyen de calcul détermine automatiquement au préalable si l'image fournie par la caméra comprend ou non une fissure et sa position approximative. Le moyen de calcul serait ensuite capable de fournir automatiquement la largeur de la fissure à une position donnée à
partir du profil de niveau de gris calculé selon une ligne prédéterminée par le moyen de calcul.
Dans une autre réalisation préférée, le moyen de calcul est préférablement un outil logiciel intégré à un ordinateur qui permet d'effectuer une mesure automatique de la largeur des fissures. Dans ce cas-ci, différents degrés d'automatisation peuvent être prévus. Par exemple, l'opérateur en charge de l'acquisition des images peut identifier une ligne selon laquelle la mesure de fissure sera effectuée.
Le logiciel est alors prévu pour effectuer un calcul de profil de niveau de gris selon cette ligne et détecter une discontinuité dans ce profil de niveau de gris représentative de la fissure à mesurer. Le logiciel fournit une mesure automatique de la largeur de la fissure à la position sélectionnée par l'opérateur. Dans une autre réalisation préférée, il pourrait être envisagé que le moyen de calcul détermine automatiquement au préalable si l'image fournie par la caméra comprend ou non une fissure et sa position approximative. Le moyen de calcul serait ensuite capable de fournir automatiquement la largeur de la fissure à une position donnée à
partir du profil de niveau de gris calculé selon une ligne prédéterminée par le moyen de calcul.
11 Tel que mentionné ci-dessus, il est préférable que 'I'axe de la caméra soit perpendiculaire à la surface à inspecter. Le moyen de calcul peut avantageusement être prévu pour calculer la perpendicularité relative et ajuster la position angulaire de la caméra en conséquence. Il est néanmoins possible que le moyen de calcul soit adapté pour effectuer des mesures lorsque la caméra n'est pas perpendiculaire à la surface à inspecter.
Tel que précédemment mentionné, le moyen de calcul peut avantageusement être un outil logiciel installé sur un ordinateur embarqué dans le camion d'inspection.
Il est néanmoins important de mentionner que ce moyen de calcul pourrait aussi être une carte électronique embarquée dans le camion d'inspection.
Le dispositif de mesure de la présente invention étant particulièrement destiné à être utilisé dans des canalisations d'égouts, il est avantageusement robuste et étanche. Il est également suffisamment compact afin de permettre une inspection de fissures dans des conduites aussi petites que 8 pouces. Le dispositif de mesure de fissures de la présente invention est particulièrement avantageux puisqu'il permet d'offrir des mesures relativement précises de l'ordre du centième de millimètre à un coût abordable.
Bien que la présente invention ait été précédemment expliquée par le biais de réalisations préférentielles de celle-ci, il doit être précisé que toute modification à ces réalisations préférentielles n'est pas considérée changer ni altérer la nature et la portée de la présente invention, tel qu'évident pour une personne versée dans le domaine de la présente invention.
Tel que précédemment mentionné, le moyen de calcul peut avantageusement être un outil logiciel installé sur un ordinateur embarqué dans le camion d'inspection.
Il est néanmoins important de mentionner que ce moyen de calcul pourrait aussi être une carte électronique embarquée dans le camion d'inspection.
Le dispositif de mesure de la présente invention étant particulièrement destiné à être utilisé dans des canalisations d'égouts, il est avantageusement robuste et étanche. Il est également suffisamment compact afin de permettre une inspection de fissures dans des conduites aussi petites que 8 pouces. Le dispositif de mesure de fissures de la présente invention est particulièrement avantageux puisqu'il permet d'offrir des mesures relativement précises de l'ordre du centième de millimètre à un coût abordable.
Bien que la présente invention ait été précédemment expliquée par le biais de réalisations préférentielles de celle-ci, il doit être précisé que toute modification à ces réalisations préférentielles n'est pas considérée changer ni altérer la nature et la portée de la présente invention, tel qu'évident pour une personne versée dans le domaine de la présente invention.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CA002568021A CA2568021A1 (fr) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Dispositif pour mesurer des fissures dans des conduites |
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ID=39420379
Family Applications (2)
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| NL9001929A (nl) | 1990-09-03 | 1992-04-01 | Velden Groep B V V D | Werkwijze en inrichting voor het bepalen van voegwijkingen tussen rioleringsbuizen van een rioleringsstelsel. |
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- 2006-11-20 CA CA002568021A patent/CA2568021A1/fr not_active Abandoned
-
2007
- 2007-11-20 WO PCT/CA2007/002108 patent/WO2008061365A1/fr not_active Ceased
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|---|---|
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| FZDE | Dead |