Procédé automatique de contrôle de conformité couleur de produits polychromes industriels ou agroalimentaires sur la totalité de leur surface pour l'ensemble de leurs couleurs. La présente invention concerne un procédé de contrôle de la qualité de l'ensemble des couleurs d'un objet polychrome, sur la quasi totalité de sa surface, en une seule opération d'une durée inférieure à 100 millisecondes, utilisant un dispositif comprenant au moins un appareil de capture d'image en mode couleur, un appareil d'éclairage et les programmes d'ordinateur adaptés à la mise en œuvre dudit procédé, avec enregistrement vidéo numérique et sauvegarde dans une base de donnés des écarts colorimétriques normalisés ISO exprimés selon les recommandations de la CIE avec les images des prises de vue de chaque contrôle. On entend par image de prise de vue le fichier au format image (JPEG, BMP, TIF, ou RAW, etc.) produit par une caméra dirigée vers une scène sous un éclairage de l'ordre de 1000 lux (intensité lumineuse nécessaire au rendu des couleurs).

L'existant propose trois modes de contrôle de la qualité couleur, possédant chacun une fonction dominante caractérisant ledit mode impliquant cependant des inconvénients qui limitent ses applications. Chaque mode est donc généralement dédié à un type différent d'activité industrielle ou agroalimentaire pour laquelle la palette des besoins de ladite activité coïncide avec la gamme fonctionnelle dudit mode. A notre connaissance, du fait des inconvénients liés à chacun des modes, aucun de ces trois modes n'est susceptible de répondre à la grande majorité des besoins d'une même activité en matière de métrologie normalisée des couleurs et d'évaluation des écarts de couleurs entre un objet particulier, considéré comme nominal (ou contractuel), et un objet homologue issu d'une production en série, considéré comme échantillon, quelque soit le type d'activté, et ce, sur la totalité de la surface des objets et l'ensemble des couleurs qui caractérisent l'objet. L'invention a pour objectif de rendre compte de la justesse et du suivi de la qualité couleur des objets d'une production industrielle ou agroalimentaire par un procédé innovant par rapport aux trois modes de l'existant connus pour assurer différentes fonction de contrôle.

Mode 1 : Ce procédé est le plus ancien, il s'exerce par un contrôle visuel des couleurs dit « en cabine à lumière » connu et pratiqué depuis plusieurs décennies. Ce procédé utilise un dispositif comprenant une enceinte parallélépipédique dont une face latérale est ouverte pour permettre à l'opérateur d'observer les objets disposés sur la face inférieure éclairés par un plafonnier disposé sur la face supérieure. Toutes les surfaces internes de l'enceinte sont revêtues d'une couleur gris neutre de type Munsell N5. L'intensité d'éclairement est de l'ordre de 1000 lux et les types d'illuminants normalisés sélectionnables peuvent varier selon les constructeurs de cabine de 1 à 5. Ce procédé permet d'apprécier la qualité couleur par appariement visuel d'une ou de plusieurs couleurs de l'objet à contrôler avec des étalons de couleur généralement extraits de matériaux de référence (atlas des couleurs) choisis dans un système de classification des couleurs (tel que le système de classification des couleurs selon Munsell, le système des couleurs naturelles Natural Colour System (NCS), le système DIN, le système NF-AFNOR, etc.) La vision de l'opérateur doit être bien adaptée aussi bien au niveau de l'éclairage qu'à ses caractéristiques spectrales pour lesquelles les résultats sont validés. Si l'opérateur vient d'un endroit dont l'éclairage est très différent (par exemple une vive lumière solaire), il faut permettre à sa vision de s'adapter à l'environnement d'essai. Il est préférable que les opérateurs restent dans l'éclairage adapté jusqu'à la fin des évaluations. Néanmoins la qualité des jugements visuels diminue de façon significative si l'opérateur travaille de manière continue. Il faut donc régulièrement observer des périodes de repos de plusieurs minutes pendant lesquelles aucune égalisation de couleur n'est tentée. Les opérateurs qui évaluent des couleurs doivent en avoir une vision normale. Ils doivent être soigneusement sélectionnés conformément aux méthodes données dans l'ISO 8586-1 Analyse sensorielle - Lignes directrices générales pour la sélection, l'entraînement et le contrôle des sujets - Partie 1: Sujets qualifiés et l'ISO 8586-2. Analyse sensorielle - Lignes directrices générales pour la sélection, l'entraînement et le contrôle des sujets - Partie 2: Sujets experts sensoriel. Enfin les résultats ne peuvent être exprimés que de façon binaire : accepté ou refusé, les tolérances d'acceptabilité, si elles sont données, doivent obligatoirement être matérialisées dans les matériaux du type d'étalon couleur utilisé pour l'appariement. De surcroît ce mode de contrôle peut difficilement être utilisé en ligne de production sur chaîne et sur la totalité des objets produits. Ce mode est par ailleurs tout à fait conforme à la norme ISO 11037 : 1999 Analyse sensorielle— Directives générales et méthode d'essai pour l'évaluation de la couleur des produits alimentaires.

Ce type de mode est particulièrement dédié à l'appréciation visuelle de la métamérie en jugeant de l'appariement des couleurs d'un échantillon à la ou aux couleurs référencées sur un nuancier sous des éclairages différents. On dit que deux couleurs sont métamères quand elles semblent identiques sous un illuminant particulier mais différentes sous d'autres illuminants. Dans ce cas elles possèdent des origines physiques différentes, elles se distinguent toujours par des facteurs spectraux de réflexion différents se coupant au moins en trois points. On attribue aux couleurs un indice de métamérie suivant l'importance de leurs différences. Des couleurs métamères remplissent dans l'espace des couleurs un certain volume que l'on peut chiffrer comme un ΔΕ à la base du principe de calcul de l'indice de métamérie. Le résultat donné par l'observateur ne peut être que binaire et jamais l'indice de métamérie ne peut être quantifiée par une simple observation. L'un des avantages du procédé issu de l'invention permet, lors d'un contrôle visuel en cabine à lumière équipée d'une caméra, d'évaluer quantitativement la métamérie et de lui attribuer une tolérance.

S'agissant du mode 1 et de son dispositif dit « cabine à lumière » ou « boîte à lumière » signalons qu'il existe, pour les arts graphiques, depuis quelques années, un usage particulier de ce dispositif pour communiquer, en temps réel, sur les couleurs de l'épreuve numérique contractuelle, imprimée sur son support dans des conditions d'impression prédéfinies, entre le donneur d'ordres et son sous-traitant. Sous réserve de se conformer à la norme ISO 3664 :2000 Technologie graphique et photographie - Conditions d'examen visuel qui définit l'éclairage pour l'épreuvage (environnement, emplacement, luminosité...) chez le sous-traitant et la norme ISO 12646 :2004 Technologie graphique - Affichages pour la réalisation d'épreuves en couleur - Caractéristiques et conditions d'examen visuel qui définit comment un écran engagé dans un environnement de production déterminé doit reproduire les tonalités de couleur et de gris chez le donneur d'ordres. Il est possible pour ledit donneur d'ordres d'accepter l'objet contractuel et pour le sous traitant de vérifier visuellement la conformité à l'objet contractuel des tirages en cours de production. La méthodologie de ce procédé connu sous l'anglicisme « soft proofing », peut être utilisée pour des applications particulières de l'invention, pour communiquer par l'image sur le contrôle visuel en cours de production, tant dans les arts graphiques dédiés à un objet plat, que dans tous autres secteurs d'activité industrielle ou agroalimentaire pour des objets formés tel que par exemple le flaconnage ou la sélection de productions agricoles conformément, pour cette dernière application, à la norme ISO 11037 :1999 Analyse sensorielle - Directives générales et méthode d'essai pour l'évaluation de la couleur des produits alimentaires.

Mode 2 : Le procédé le plus fiable sur le plan colorimétrique, mais qui comporte de nombreuses contraintes, concerne la colorimétrie instrumentale (spectrophotomètre ou colorimètre à filtres). Parmi ces contraintes citons l'obligation d'existence sur l'objet à contrôler d'une surface de mesure de quelques millimètres carrés (2mm < diamètre < 35 mm), rigoureusement plane et de couleur parfaitement homogène (contraintes qu'il est rare de pouvoir satisfaire pour des objets manufacturés ou agricoles). On peut ajouter, comme pour le contrôle visuel (§ mode 1), qu'il ne peut être utilisé que très difficilement en ligne de production sur la totalité des objets produits et encore moins sur la totalité de leur surface. Par contre son principe métrologique l'intègre parfaitement dans des procédures normalisées et dans l'utilisation de tolérances chiffrées en corrélation avec le seuil de perception des couleurs de notre système visuel, auxquelles, ni le contrôle visuel (§ mode 1), ni la vision industrielle (§ mode 3) ne peuvent prétendre. Notons que les applications de l'invention permettent d'évaluer quantitativement les différences de couleur entre des objets contractuels industriels ou agroalimentaire et les échantillons de production selon des valeurs conformes à la colorimétrie instrumentale sur la quasi-totalité de leur surface et pour l'ensemble de leurs couleurs.

Mode 3 : Le procédé le plus récent, la vision industrielle, exploite l'image d'une prise de vue de chaque objet produit sur la chaîne de production, réalisée dans des conditions spécifiques et constantes d'éclairage et de paramétrage photographiques. Ce procédé utilise généralement les valeurs RGB24 des pixels appartenant à des zones spécifiques de l'image et les compare aux valeurs homologues de couleurs acquises comme acceptables lors d'une phase logicielle antérieure d'apprentissage spécifique à l'objet. Les procédés de ce type sont plus souples quand ils utilisent l'intelligence artificielle, ce qui leur permet de les adapter à différents types de production moyennant un temps préalable d'apprentissage spécifique à chaque type d'objet. Ce procédé dans l'expression de ses résultats demeure cependant binaire : accepté ou refusé. Il ne peut être exploité avec des tolérances de type ΔΕ exprimées colorimétriquement en corrélation avec notre système visuel sans un calibrage préalable de conversion des RGB24 en grandeurs colorimétriques réalisable avec des procédures du domaine public se référant au principe des profils ICC, lesquelles ne permettent pas d'évaluer des différences de couleurs de type ΔΕ au niveau de notre seuil de perception visuelle des couleurs comme il le sera démontré dans la suite de cette présentation de l'invention. Si les formules de calcul normalisées d'écart de couleur étaient suffisamment précises elles dispenseraient le procédé de l'utilisation de l'intelligence artificielle et de la phase d'apprentissage, elles permettraient d'être adaptées à des cahiers des charges de donneurs d'ordres, tel que, par exemple, ceux des constructeurs automobiles, qui spécifient des tolérances exprimées en valeurs d'écarts de couleur ΔΕ en corrélation avec notre système visuel. Mais ce mode 3 en vision industrielle ne permet pas d'évaluer quantitativement les écarts de couleurs.

La présente invention, en analysant l'image d'une ou d'une série de prises de vue d'un objet polychrome, vise à pallier les manques de l'art antérieur en permettant de cumuler les avantages et fonctionnalités des trois modes existants tout en en excluant leurs inconvénients. L'invention permet d'évaluer quantitativement, conformément aux recommandations CIE et normes ISO, la qualité colorimétrique de l'ensemble des couleurs qui caractérisent l'objet sur la totalité de sa surface et, selon la méthode utilisée (mono-caméra avec objet pivotant ou tri-caméra avec objet fixe), quelque soit la position de l'objet lors des prises de vue sous réserve que l'image résultante des prises de vue d'un même objet permettent d'obtenir la surface développée de l'objet sur un fond neutre. Les résultats s'expriment en écarts chiffrés en ΔΕ conformément aux recommandations CIE et normes ISO sur chacune des couleurs caractéristiques de l'objet (définies selon un processus spécifique et automatique de l'invention, § chromolyse à l'étape 7) entre un objet type considéré comme nominal ou contractuel et un objet considéré comme échantillon de production. Notons que l'ordre des valeurs de ΔΕ selon les différents types de calcul doit être < 1 pour correspondre à notre seuil de différenciation de perception des couleurs. L'invention, comme il le sera démontré plus avant dans cette présentation, peut quantifier des différences de couleurs exprimée en ΔΕ < 1.

Le procédé utilise selon l'invention neuf étapes (figure 1):

Etape 1 : (figure 1 : 1.1) On utilise un dispositif qui comprend au moins un appareil de capture d'image en mode couleur, un appareil d'éclairage et les programmes d'ordinateur adaptés alimentant une base de données. L'appareil de prise de vue peut être une caméra vidéo un Appareil Photo Numérique (APN) ou un scanner qui alimente sur ordinateur la base de données en imagés de prises de vue. Le capteur d'image de l'appareil de prise de vue peut être de type CCD, CMOS ou de tout autre type de matrice de photosites susceptible de fournir une image en couleur à large gamut. Le système d'éclairage selon l'invention peut être de type cabine à lumière ou banc de digitalisation disposé en ligne ou hors ligne de production. Le système d'éclairage accepte tous les types de géométrie optique, il peut être directionnel, diffus ou rasant (le mode rasant étant approprié aux surfaces texturées). Dans le premier cas, l'éclairage est dirigé directement sur la pièce. Si l'on place entre cet éclairage et la pièce une surface translucide ou un filtre de diffusion, on génère alors un éclairage frontal diffus. L'objectif est ici d'éclairer toute la surface de manière uniforme afin d'obtenir une image avec très peu d'ombres et de reflets. Notons également parmi les dispositifs convenant à l'invention les scanners linéaires ou bidimensionnels. Les éclairages sélectionnâmes de ce dispositif sont choisis parmi ceux décrits par la norme ISO 11664-2:2007 (CIE S 014- 2/E:2006) Colorimétrie - Partie 2: Illuminants CIE normalisés. Dans le cas où l'éclairage de ce dispositif est non conforme à ladite norme la répartition énergétique spectrale relative de l'illuminant sera mesurée et utilisée pour les calculs des étapes 3 et 4. Il importe que dans ce dernier cas ladite répartition soit continue et que les valeurs tristimulus fournies par le procédé ne soient pas utilisées en valeurs absolues mais réservées uniquement à l'évaluation des écarts de couleur.

Le dispositif de type « boîte à lumière », est conçu pour être conforme ou s'approcher des normes de géométries optiques utilisées pour la colorimétrie instrumentale telles que par exemple :

- La géométrie de mesure 45°:0° qui travaille avec un éclairage dirigé : Une source lumineuse éclaire l'objet avec un angle de 45° par rapport à l'axe de prise de vue. - Les géométries de mesure d:8° ou d:0° possèdent un moyen de produire de la lumière diffuse sur l'objet par rapport auquel l'axe de prise de vue se situe à 0 ou 8 ^b .

Selon un dispositif préféré de l'invention pour prise de vue « hors ligne de production », le type cabine à lumière décrit figure 2 comprend :

2.1 Une enceinte de type parallélépipède

2.2 Un plafonnier produisant un éclairage de 1000 lux équipé de diverses sources de lumière susceptibles de reproduire des illuminants à spectre d'émission continu conformes aux normes ISO 10526:2007 (CIE S 014- 2/E:2006J Illuminants colorimétriques normalisés CIE

2.3 Un filtre conçu pour diffuser l'éclairage de manière directionnelle

2.4 Le bras articulé supportant la caméra

2.5 La caméra pilotée par l'ordinateur (2.10)

2.6 Les parois de l'enceinte en gris Munsell N5

2.7 Le porte objet plat

2.8 La cale de l'objet plat

2.9 L'opérateur

2.10 L'ordinateur supportant le programme logiciel du procédé

2.11 La base de données relative à une série de contrôles

2.12 La fenêtre d'ouverture pour l'observation

Selon un second dispositif préféré de l'invention pour prise de vue « sur ligne de production », le type banc de digitalisation sur chaîne de production décrit figure 3 comprend :

3.1 Parois en gris neutre type Munsell N5

3.2 Plateau pivotant pour présenter si nécessaire l'objet selon autant d'angles de prise de vue requis pour obtenir une image de la surface développée de l'objet

3.3 Exemple d'objet cylindrique type flaconnage

3.4 Position de la plage blanche et de la charte de couleurs pour étapes 2 et 3

3.5 Ouverture type chatière pour passage de l'objet

3.6 Dispositif d'éclairage tel que décrit figure 2 (2.2 et 2.3)

3.7 Caméra

3.8 L'ordinateur supportant le programme logiciel du procédé

3.9 La base de données relative à une série de contrôles

Etape 2 : (figure 1 : 1.2) On entend par plage blanche colorimétriquement uniforme une surface équivalente en théorie au réflecteur parfait, c'est-à-dire possédant, dans les longueurs d'onde du visible, soit donc entre les limites spectrales de mesure du spectrophotomètre utilisé à l'étape 3 de 320 à 730 nm par exemple, un facteur spectral de réflexion constant et égal à 1. Une telle surface, placée dans le dispositif décrit à l'étape 1 , réfléchirait le coefficient spectral énergétique d'émission de l'illuminant, ce qui implique que les valeurs tristimulus de ladite plage blanche devraient correspondre à celles du point blanc de l'illuminant. On procède à la prise de vue d'une plage de ce type, positionnée sur le plan moyen de l'objet à contrôler, de dimensions entrant en totalité dans le champ de prise de vue c'est-à-dire supérieure à la taille de la charte de couleurs utilisée à l'étape 3 et à la taille maximum des objets à contrôler. Il s'agit d'éviter le phénomène connu des photographes sous le nom de vignettage correspondant à une distribution non uniforme de la lumière sur le capteur qui assombri les coins de l'image dite « loi cosinus puissance 4 » car provoquée par l'éclairement qui décroit proportionnellement à la puissance 4 du cosinus de l'angle de champ. De ce point de vue l'usage de grandes focales est recommandé. A partir de cette image on calcule un tableau de correction des valeurs R, G, B de chaque pixel positionné en x, y à partir des valeurs R-i/Ro, G-i/Go, B1/B0 pour lesquelles l'indice 1 correspond à la valeur relevée sur l'image de la plage blanche et l'indice 0 à la valeur théorique du point blanc de l'éclairage utilisé. Pour obtenir cette valeur théorique il suffit de procéder à la conversion des valeurs X, Y, Z du point blanc de l'illuminant par une matrice telle que :

Où

Y = 1

z _b = (1 - ^x h - y _b )/y _b

Matrice exemple 1 pour Adobe RGB 1998 sous

D65 ^~ R 0.5767309 0.1855540 0.1881852 X

G 0.2973769 0.6273491 0.0752741 Y

B 0.0270343 0.0706872 0.9911085 Z

Matrice exemple 2 pour sRGB sous D65

E »

Etape 3 : (figure 1 : 1 .3) On procède à la prise de vue d'une charte de couleurs (ou mire) telle que par exemple les mires proposées pour la création de profil ICC de boîtiers de prise de vue utilisées par les logiciels de retouche photographique ou palettes graphiques. Cette charte doit être pré mesurée au spectrophotomètre aux fins de déterminer pour chaque couleur les valeurs tristimulus X, Y, Z calculées à partir du facteur spectral de réflexion mesuré selon la norme ISO 11664-1 :2007 (CIE S 014-1/E:2006) Colorimétrie - Partie 1: Observateurs CIE de référence pour la colorimétrie. Cette norme définit deux observateurs l'un dit de 1931 pour un angle d'observation de 2°, l'autre dit de 1964 pour un angle d'observation de 10°. Le calcul des valeurs tristimulus à partir du facteur spectral de réflexion pour chaque couleur de la charte s'effectue à partir de l'algorithme suivant recommandé par la norme:

X = K ₃₈ oi ⁷⁸⁰ S (A) x (A) R (A) d (A)

Y = K ₃₈₀ i ⁷⁸⁰ S (A) y (A) R (A) d (A)

Z = K ₃₈ oi ⁷⁸⁰ S (A) z (A) R (A) d (A)

K = 100 / { ₃₈₀ ί ⁷⁸⁰ S (A) y (A) d (A)}

où

S(A) est la distribution d'énergie spectrale relative de l'illuminant,

d(A) est l'intervalle élémentaire en nanomètre,

X(A), Y(A), Z(A) sont les fonctions pour l'observateur standard de CIE-1931 2°, ou

Xio(A), Yio (A), Zio (A) sont les fonctions pour l'observateur standard de CIE- 1964 10°

R (A) la réflectance spectrale de l'échantillon,

3 ₈₀ ί ⁷⁸⁰ la sommation entre les limites du visible en nanomètre.

Pour plus de précision il est préférable d'établir les sommations entre les limites spectrales de mesure du spectrophotomètre utilisé à l'étape 3 et éventuellement, lorsque c'est possible, donner à S(A) les valeurs mesurées de l'illuminant utilisé par le dispositif décrit à l'étape 1 , ou, à défaut de cette mesure, utiliser les illuminants définis par la norme ISO 11664-2:2007 (CIE S 014-2/E:2006) Colorimétrie - Partie 2: Illuminants CIE normalisés.

Les valeurs R, G, B des pixels de cette image sont corrigées par le tableau de correction obtenu à l'étape 2 pour être traités à l'étape suivante. Pour que la précision de l'algorithme calculé à l'étape 4 soit optimum il est souhaitable que :

1. Le nombre de couleurs de la charte soit élevé (plus ce nombre est grand plus la précision augmente)

2. La répartition des couleurs dans l'espace RGB entre le noir et le blanc doit être homogène (plus elle est homogène plus la précision augmente)

3. La position dans l'espace CIE 1978 L*a ^* b ^* de chacune des couleurs de la charte ne doivent pas se situer hors gàmut spécifique au capteur de l'appareil de prise de vue.

L'expression des valeurs R, G, B peut être codée sur 8 bits, mais dans ce cas on utilisera la valeur moyenne des pixels d'une même couleur de la charte exprimée en nombre réel pour étendre la précision de l'échelle des primaires au-delà de 8 bits soit de 1/256. Cependant il est préférable d'utiliser les valeurs des primaires du fichier RAW généralement codées sur 12 ou 14 bits (les 10 premiers bits étant suffisants, les bits suivant étant sujet au bruit). Si l'image est produite en RGB24 il est nécessaire de s'assurer qu'il s'agit de l'image brute de capteur sous l'illuminant de prise de vue, car certaines caméras ou APN modifient le signal par paramétrage du type d'illuminant pour augmenter le contraste ou aligner l'image sur des paramètres artistiques, c'est particulièrement le cas des APN.

Etape 4 : (figure 1 : .4) Le calcul de l'algorithme de conversion RGB vers L ^* a ^* b* peut être établi à partir du calcul matriciel utilisé par les logiciels de gestion des couleurs (color management) pour obtenir le profil ICC de l'appareil de prise de vue dans les conditions d'éclairage du dispositif décrit à l'étape 1 , à partir des valeurs R, G, B, de l'image produite à l'étape 3 et de ses valeurs tristimulus X, Y, Z calculées également à l'étape 3, le résultat dudit algorithme de conversion étant exprimé dans l'espace CIE 1978 L*a*b ^* après conversion des valeurs X, Y, Z issues du calcul matriciel, conversion conforme à la norme ISO 11664-4:2008 (CIE S 014-4/E:2007) Colorimétrie - Partie 4: Espace chromatique L ^* a ^* b ^* CIE 1976 correspondant au calcul suivant : L* = 116 _y - 16

a* = 500 (f _x - f _y )

b ^* = 200 ( _y - f _z )

où

Y

y _Y =

^Y r

Z

zr

z.

21 6

o -

24389

24389

K

27

Χ _γ , Υ _Υ et Z _r sont les valeurs tristimulus du point blanc de l'illuminant

A propos du point blanc, la précision de l'algorithme de conversion RGB vers L*a*b* dépend essentiellement de la superposition des points blancs suivant :

- L'illuminant physique du dispositif décrit à l'étape 1

- L'illuminant de calcul des tristimulus X, Y, Z des couleurs de la charte à l'étape 3

- Le point blanc du gamut RGB du capteur d'image à l'étape 3.

Notons cependant que la précision exprimée eh ΔΕ par la moyenne sur toutes les couleurs de la charte à partir des valeurs L*a*b ^* obtenues par l'algorithme de type ICC, et de ces mêmes valeurs calculées à partir du facteur spectral de réflexion pré mesuré, ne conduit qu'à une valeur ΔΕ94 > 3.0. Notons que le seuil de différenciation de notre perception des couleurs exprimé dans ce type de ΔΕ est inférieur à 1. Les profils ICC sont calculés par une matrice carrée 3x3 inversible à partir des RGB 8 bits linéarisés, c'est-à-dire après annulation de l'incidence du facteur gamma. Or, si on utilise les valeurs d'un fichier au format RAW (qui fournit pour chaque photosite la quantité d'énergie reçue correspondant aux primaire d'un capteur type CCD, CMOS, etc.), comme expression de l'image de la prise de vue en lieu et place des valeurs RGB24 des pixels de ladite image, il s'agit alors des valeurs brutes émises par le capteur, après réception d'un flux coloré, ces valeurs pouvant être directement utilisées pour établir la matrice 3x3. En effet les capteurs émettent des valeurs linéaires. Les gammas ne sont utilisés que par les micrologiciels intégrés dans les caméras ou APN pour produire des images plus contrastées. Le modèle CIE 1976 L*a*b* comme l'espace XYZ sont de fait une interprétation qui modélise la vision humaine mais qui n'est pas parfaite. Bien que l'espace L*a*b* ait été créé à l'origine pour fournir un modèle uniforme, il est loin de l'être totalement. Ce qui a pour conséquence de ne pas être parfaitement superposable à un espace tridimensionnel, d'où la difficulté d'obtenir une précision suffisante à partir d'une matrice 3x3. Notons cependant que les différentes formules de calcul de ΔΕ (à l'exception du ΔΕ 1976) tentent d'approcher l'uniformité. Dans une forme d'exécution préférée, notre système visuel n'étant pas strictement tridimensionnel, le procédé selon l'invention utilise une matrice non plus carrée mais rectangle 3xN (N > 3) irréversible obtenue à partir d'une résolution convergente sur le ΔΕ moyen des couleurs de la charte donc beaucoup plus précise puisque permettant de convertir des RGB vers L*a*b* avec une amélioration de l'ordre d'un facteur 3 à 4 par rapport à l'application des profils ICC citée précédemment. Avec une même charte, quand ICC ne permet d'obtenir qu'un ΔΕ94 moyen≥ 3 nous pouvons atteindre une valeur 0.5 < ΔΕ94 < 1.0. Cette valeur place le procédé issu de l'invention à quasi égalité avec la précision de la colorimétrie instrumentale.

Etape 5 : (figurel : 1.5 et figure 4). Sachant que dans l'espace CIE 1976 L*a*b* une couleur peut être repérée par ses coordonnées orthogonales L*, a*, b*, mais également par des coordonnées polaires L*, C*, h° avec C* = Va * ² +b * ² et /z° = *) ^ou L ^* exprime la luminance, C ^* la saturation et h° l'angle de teinte, et qu'un pixel peut être converti en L*a*b* grâce à l'utilisation de l'algorithme de conversion établi à l'étape 4, on peut admettre qu'un groupe de pixels possédant sur l'image des valeurs voisines L*C*h° peut s'inscrire dans l'espace CIE 1976 L*a ^* b* dans un voxel possédant des limites en L*, C ^* et h° (un voxel est la fusion des mots volume et pixel, c'est donc un élément de base d'un volume qui peut correspondre à un point ou à un volume de faible dimension). Un tel voxel décrit dans l'espace un secteur d'anneau (4.3). De même, il est possible, toujours avec l'algorithme de conversion de l'étape 4, d'inscrire dans l'espace L*a*b* (4.1) l'espace RGB (4.2). Dans la figure 4 on voit que l'espace RGB (4.2) qui initialement est cubique ayant pour coté R=G=B devient un patatoïde une fois converti et inclus dans l'espace L*a*b*.

Soit K un entier diviseur de R, G ou B et d le dividende de R/K. Dans l'espace L*a*b* (4.1) un cube RGB original de coté d devient, après conversion avec l'algorithme de conversion de l'étape 4, un secteur d'anneau (4.3) ayant pour limites L*min, L*max, C ^* min, C*max, h°min, h°max. Si on divise les arrêtes du cube initial RGB par K on obtient K ³ cubes dividendes correspondant à K ³ secteurs d'anneaux dans l'espace RGB converti et inclus dans l'espace L*a*b*. Cette opération de conversion de l'espace RGB en voxels dans l'espace CIE 1978 L*a*b* peut être pratiquée quelque soit l'expression des grandeurs R, G, et B initiales. L'invention sera mieux comprise si nous donnons au résultat de la division de l'espace RGB par K dans CIE 1978 L*a*b* le nom de « voxelisation RGB par K». La voxelisation RGB par K conduit à segmenter l'espace CIE 1978 L*a*b* en K ³ secteurs d'anneaux ayant chacun pour limites L*min, L*max, C ^* min, C*max, h°min, h°max. Notons que l'étape 5 permet d'obtenir K ³ voxels qui ne contiennent que les couleurs appartenant au gamut RGB du système de prise de vue dans l'espace CIE 1978 L*a*b (Un gamut est un sous-ensemble de couleurs appartenant à l'ensemble des couleurs de l'espace CIE 1976 L ^* a*b*). Les couleurs hors gamut n'appartiennent à aucun voxel c'est la raison pour laquelle le capteur d'image de l'appareil de prise de vue doit posséder un gamut le plus large possible et, pour cette même raison, la charte de couleurs (figure 1 : 1.3) utilisée pour l'étape 4 ne devrait pas comporter de couleurs hors gamut. Dans un mode d'exécution préféré de l'invention la valeur K=4 qui conduit à 64 voxels donne satisfaction pour une très grande majorité d'images. Si l'ensemble de ces dernières conditions sont réunies, comme nous le démontrerons à l'étape 7, l'utilisation de la voxelisation RGB par K permet de contrôler la qualité couleur de la quasi-totalité de la surface d'un objet.

Etape 6 : L'étape 6 (figure 1 : 1.6) consiste à corriger les valeurs R, G, B des pixels de l'image issue de la prise de vue du dispositif par le tableau de correction obtenu à l'étape 2 (figure 1 : 1.2) image fantôme. Cette opération permet de s'affranchir du phénomène de vignettage lié aux conditions optiques de prise de vue (§ étape 2). Dans le cas où l'objet nécessite plusieurs prises de vue par une rotation sur un axe perpendiculaire à l'axe de prise de vue, pour atteindre la totalité de sa surface développée on additionne ces images en x.

Etape 7 : A cette étape, qui a pour but d'analyser et classer les couleurs de l'image obtenue à l'étape 6 (figure 1 : 1.6), nous avons donné le nom de « chromolyse ». Cette opération consiste à scanner la totalité des pixels de l'image, de les convertir en valeurs L*a*b* avec l'algorithme de conversion obtenu à l'étape 4 et de vérifier leur appartenance possible à un voxel issu de la voxelisation par K de l'étape 5 Au fur et à mesure de cette opération si un pixel de l'image appartient à un voxel on incrémente le nombre de pixels appartenant à ce voxel et on enregistre sa position en x, y sur l'image. A l'issue de cette opération on classe les voxels par ordre décroissant du nombre de pixels leur appartenant. Si ce nombre est supérieur au seuil de sélection, on retient le voxel en voxel dominant, dans un mode préféré d'exécution de l'invention le seuil de sélection est fixé à 1% du nombre total de pixels de l'image. Le seuil de sélection est donné comme paramètre de la chromolyse. Pour chaque voxel dominant on attribue une couleur en déterminant la moyenne des valeurs L*a*b ^* des pixels qui lui appartiennent. Pour la majorité des images traitées on obtient ainsi automatiquement sans intervention d'un opérateur une gamme d'une dizaine de couleurs qui caractérisent l'image obtenue à l'étape 6. Deux cas peuvent se présenter :

1. L'image correspond à la prise de vue de l'objet contractuel. Dans ce cas la gamme de voxels dominants et leur couleur est retenue comme propriété nominale de l'objet.

2. L'image correspond à la prise de vue d'un objet échantillon de production.

Dans ce cas pour chaque couleur de la gamme de voxels dominants on calcule l'écart de couleur de type ΔΕ avec son homologue dans la gamme nominale. Si une tolérance dans un type de ΔΕ a été définie l'objet peut être accepté ou refusé.

On comprend que si le ΔΕ moyen de l'algorithme de conversion issu de l'étape 4 est < 1 les résultats obtenus par l'invention permettent d'évaluer quantitativement, conformément aux recommandations CIE et normes ISO, avec des résultats proches de la colorimétrie instrumentale, la qualité colorimétrique de l'ensemble des couleurs qui caractérisent l'objet sur la totalité de sa surface par rapport à un objet contractuel, ce qui n'était absolument pas réalisable avec les trois modes connus de métrologie des couleurs précités dans cette présentation.

Etape 8 : (figure 1 : 1.8) Les résultats issus de l'étape 7 sont enregistrés avec l'image corrigée obtenue à l'étape 6 dans une base de données. Ces résultats peuvent être communiqués en temps réel ou différé par le sous-traitant au donneur d'ordres, ce dernier ayant l'opportunité de visualiser l'image du contrôle avec la méthode dite de « soft proofing » et de prendre connaissance des résultats obtenus.

Etape 9 : (figure 1 : .9) une nouvelle prise de vue d'un nouvel objet peut être prise et le cycle de contrôles reprend à partir de l'étape 6 jusqu'à éventuellement épuisement du lot de production.