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HAL Id: tel-01018079 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01018079 Submitted on 3 Jul 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Vérification automatique des montages d’usinage par vision : application à la sécurisation de l’usinage Bilal Karabagli To cite this version: Bilal Karabagli. Vérification automatique des montages d’usinage par vision : application à la sécuri- sation de l’usinage. Automatique / Robotique. Université Toulouse le Mirail - Toulouse II, 2013. Français. NNT : 2013TOU20107. tel-01018079 UNIVERSITÉ DE TOULOUSE - INSTITUT CLEMENT ADER- IUT DE FIGEAC ÉCOLE DOCTORALE SYSTEMES T H È S E pour obtenir le titre de Docteur en Systèmes automatiques et systèmes industriels Présentée et soutenue par Bilal KARABAGLI Vériﬁcation automatique des montages d’usinage par vision Application à la sécurisation de l’usinage préparée à l’IUT de Figeac et à l’ICA Albi, soutenue le 06 Novembre 2013 Jury : Rapporteurs : Samia BOUCHAFA-BRUNEAU - IBISC (Université d’Evry Val d’Essonne) Abdelmalik TALED-AHMED - LAMIH (Université de Valenciennes) Directeurs : Jean-José ORTEU - ICA (Mines Albi) Thierry SIMON - ICA et IUT DE FIGEAC/LRPmip Examinateurs : Claire LARTIGUE - LURPA (ENS CACHAN) Michel DEVY - LAAS (CNRS) Olivier AUBRETON - L2i-CNRS (Université de Bourgogne) Hervé PINGAUD - (CUFR J-F. Champollion) Invité : Djemel ZIOU - MOIVRE (Université de Sherbrooke, Québec). REMERCIEMENTS Je tiens à adresser en premier lieu mes plus chaleureux remerciements à mes direc- teurs de thèse Jean-José ORTEU et Thierry SIMON. Ils n’ont pas simplement accepté de diriger ma thèse. Ils m’ont transmis la passion de la recherche et ont donné du sens aux termes de professionnalisme et d’organisation d’un projet de recherche, ce mélange de compétences théoriques, organisationnelles et de gestion du temps. J’ai pu apprécier aussi leur dimension humaine et leur constant soutien durant ces trois années de thèse. Je veux leur exprimer ma plus profonde gratitude. Je suis très honoré que Samia BOUCHAFA-BRUNEAU et Abdelmalik TALEB- AHMED aient accepté de rapporter sur mon travail de thèse. Je remercie très sincèrement Claire LARTIGUE, Michel DEVY, Olivier AUBRE- TON et Hervé PINGAUD d’avoir accepté d’examiner ma thèse. Je souhaite remercier très chaleureusement Marie-Flavie AUCLAIR-FORTIER, Djemel ZIOU et Daniel LEVESQUE de m’avoir accueilli dans le centre MOIVRE pendant la période du stage à l’université de Sherbooke, Québec. Je tiens à remercier aussi les ingénieurs et techniciens de l’entreprise Noomeo c ⃝, les collègues de l’IUT de Rodez et le CIRTES de Carmeaux d’avoir accepté de numériser les diﬀérents montages d’usinage par diﬀérentes systèmes de numérisation tridimen- sionnelle. Je n’oublie pas les membres de l’équipe traitement et compréhension d’image de l’IRIT et en particulier Jean-Denis DUROU. Un grand merci à tous les personnels de l’IUT de Figeac et en particulier les membres du LRPmip, avec qui j’ai collaboré pendant ces 3 ans. Je voudrais remercier en particulier, Patricia GONTIER de son soutien durant les diﬀérents stades de la thèse, Alain FERMY pour la conception des montages d’usinage, Saﬁa CAILLAU pour sa gentillesse, Annie CAVARROC pour les démarches administratives. Je remercie aussi les collègues du l’ICA (Mines Albi) et, en particulier, Esther RAMIREZ et Catherine MAFFRE. Durant ces trois années de thèse, j’ai eu la chance de découvrir un petit coin de FRANCE, la région du LOT, la ville de Figeac. J’ai beaucoup apprécié la beauté de cet endroit et la sympathie de ses citoyens. Je souhaite à cette occasion remercier, Véronique, Pascal, Didier et tous ceux avec qui j’ai sympathisé ! Enﬁn, je souhaite remercier ma famille, mon extraordinaire épouse Randa et mes amis, en particulier mon ami d’enfance Khaled, pour leur soutien constant. Cette thèse, c’est un aboutissement de longues années d’études, je la dois beaucoup à mes sœurs et frères, à toi très chère Randa, et en particulier à mes parents exceptionnels qui ont toujours combattu pour nous assurer, à moi et à mes frères et sœurs un climat serein aﬁn que nous focalisions notre attention seulement sur les études. Il m’est impossible de trouver les mots pour dire à quel point je suis ﬁer d’eux, et à quel point je les aime. Je ne peux pas conclure cette page de remerciements sans penser à ma grand-mère et aux merveilleux moments de mon enfance passés avec elle, autour d’une "bonne tasse" de lait frais de chèvre et de sa nourriture "bio". Elle était ﬁere de moi et je suis très ﬁer d’elle. ii ` A Mohammed Ben Abdellah, à mes parents, à mes frères et sœurs et toute la famille à toi très chère Randa. Enﬁn, une pensée particulière pour ma grand mère. Table des matières 1 INTRODUCTION GÉNÉRALE 1 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Problématique industrielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Contribution de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4 Structuration du rapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2 SYSTÈMES DE CONTRÔLE D’USINAGE PAR VISION ET NOTRE PROPOSITION DE CONFIGURATION MONOCU- LAIRE 11 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2 Solution actuelle avec contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3 La vision pour la détection de collision de l’outil d’usinage . . . . . . . . 15 2.3.1 La détection de collisions de l’outil d’usinage . . . . . . . . . . . 15 2.3.2 La reconstruction tridimensionnelle de l’outil . . . . . . . . . . . 17 2.4 La reconstruction tridimensionnelle du montage d’usinage . . . . . . . . 19 2.5 Systèmes optiques testés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.5.1 Critères conditionnant le choix de système de mesure 3D . . . . 23 2.5.2 Capteur Minolta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.5.3 Capteur Viu-scan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5.4 Capteur Optinum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5.5 Capteur Kinect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.5.6 Résultats de numérisation 3D du montage Norelem . . . . . . . . 28 2.6 Conﬁguration du système de vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3 SÉLECTION DES PRIMITIVES 2D/3D POUR LA CONSTRUC- TION DES GRAPHES 35 3.1 Introduction et problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.2 Détection des contours . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uploads/Geographie/ karabagli-bilal.pdf