IT202100013208A1 - Apparato e metodo per misurare uno spazio e/o un allineamento e/o un angolo di disallineamento tra superfici, segnatamente sulla base di una tecnica di segmentazione semantica di immagini - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
annessa alla domanda di brevetto per BREVETTO D?INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
?Apparato e metodo per misurare uno spazio e/o un allineamento e/o un angolo di disallineamento tra superfici, segnatamente sulla base di una tecnica di segmentazione semantica di immagini?
Campo dell'invenzione
La presente invenzione afferisce al campo degli strumenti di misura ed altres? al campo dei programmi per elaborazione dati. In dettaglio, la presente invenzione si riferisce ad un apparato e ad un metodo per misurare uno spazio (?gap? in lingua Inglese) e/o un allineamento (?flush? in lingua Inglese) e/o un angolo di disallineamento tra superfici.
Arte nota
Svariati settori della tecnica richiedono che due o pi? superfici siano tra loro accoppiate. Tali superfici possono presentare almeno uno tra un disallineamento, uno spazio e un angolo di disallineamento. Tali superfici possono ad esempio essere le superfici affacciate verso l?esterno di pannelli tra loro adiacenti e/o affiancati.
In particolare nel settore automotive ? noto l'utilizzo di superfici tra loro accoppiate, le quali tipicamente debbono avere un angolo di accoppiamento predefinito, uno spazio quanto pi? ridotto possibile e un allineamento ottimale. Tali superfici accoppiate possono essere appartenenti a parti realizzate nel medesimo materiale (ad esempio, fiancata e portiera, che sono entrambe in lamiera metallica) oppure a parti realizzate in materiali differenti (ad esempio, fanale e parafango). In ambito automotive, ottimali valori di allineamento, di spazio e di angolo di allineamento sono ricercati al fine di fornire una particolare piacevolezza estetica alla carrozzeria del veicolo ed anche al fine di prevenire fastidiosi fruscii aerodinamici che in uso possono crearsi qualora le lamiere, soprattutto quelle esposte alla corrente d'aria, siano significativamente sfalsate, tali eventuali sfalsamenti potendo anche comportare criticit? di carattere funzionale nel caso di perdite di tenute sottostanti..
Lo spazio G tra due superfici pu? essere definito come la distanza tra le superfici misurata nel piano tangente le due superfici in esame. In altri termini, appartenendo le superfici a due parti distinte (tali parti distinte potendo essere parti separate di uno stesso oggetto oppure parti di oggetti distinti), lo spazio G ? rappresentativo dell?entit? dell?interstizio tra le due parti.
L'allineamento F tra due superfici pu? in particolare essere definito come una distanza tra due superfici misurata in direzione ortogonale ai piani tangenti le superfici in esame e, qualora i due piani non siano paralleli, al piano tangente una delle due superfici presa come riferimento.
L'angolo di disallineamento ? tra due superfici pu? essere calcolato come l'angolo tra i piani tangenti le superfici in esame.
Sono noti strumenti di misura in grado di misurare i valori dello spazio sussistente tra due superfici, in grado di misurare i valori dell'allineamento sussistente tra due superfici ed in grado di misurare i valori dell'angolo di disallineamento tra due superfici.
Tali strumenti di misura tipicamente sfruttano l'acquisizione e la successiva elaborazione di almeno una immagine sulla quale ? proiettato un fascio luminoso predefinito.
Le superfici sulle quali possono essere eseguite misure di spazio, di allineamento e/o di angolo di disallineamento possono essere otticamente cooperative o otticamente non cooperative. Superfici otticamente cooperative (superfici diffusive) consentono una buona diffusione della radiazione ottica che impatta su di esse (comportamento assimilabile al diffusore lambertiano) e questo consente di incrementare il valore del rapporto segnale-rumore (SNR) nell?immagine acquisita ed altres? consente una buona qualit? (contrasto ed intensit?) della linea di radiazione ottica nell?immagine stessa. Superfici otticamente non cooperative, al contrario, comportano tipicamente un abbassamento del valore del rapporto segnale-rumore (SNR) con conseguente peggioramento della qualit? della linea di radiazione ottica nell?immagine. A titolo di esempio, si segnalano mancanza di continuit? nella linea e/o andamento con importanti variazioni di intensit? di radiazione ottica riflessa e/o rappresentazione frastagliata della linea.
Non sempre le superfici sulle quali sono misurati i valori di spazio, di allineamento e/o di angolo di disallineamento presentano caratteristiche ottiche simili. In alcuni casi, ci si trova a dover misurare spazi, allineamenti e angoli di disallineamento di due superfici l?una in prossimit? dell?altra, le quali presentano caratteristiche ottiche significativamente diverse. Di conseguenza, l?illuminazione di tali prima e seconda superficie per l?estrazione di dati di profilo spesso porta ad ottenere immagini nelle quali almeno una porzione relativa ad una tra la prima e la seconda superficie ? fortemente sottoesposta o, al contrario, porta ad ottenere immagini nelle quali almeno una porzione relativa ad una tra la prima e la seconda superficie ? fortemente sovraesposta. Questo causa oggettive criticit? e/o elevata incertezza nell?estrazione dei dati di profilo, ad esempio dovute ad un rapporto segnale rumore significativamente basso (nel caso di immagine sottoesposta) oppure ad una condizione di saturazione (nel caso di immagine sovraesposta).
Il brevetto US,5999,265 descrive un metodo per la misura dello spazio e dell?allineamento tra parti adiacenti, non direttamente a contatto, tramite un sistema a triangolazione con due piani di luce paralleli.
Il brevetto EP2071279B1 illustra un metodo basato sull'identificazione della posa di un sistema a triangolazione ottica rispetto ad un corpo solido del quale si vuole rilevare la forma.
Il brevetto US8,274,662 illustra uno strumento di misura a triangolazione laser, che impiega maschere per la generazione di molteplici piani di luce, di forma arbitraria, a partire da una singola sorgente emettitrice, un elemento di guida per centrare il piano di luce attraverso un foro ed un dispositivo utile al posizionamento dello strumento in funzione delle caratteristiche da misurare.
Il brevetto EP3100266B1 illustra un sistema a triangolazione, configurato per misurare uno spazio esistente tra la punta d?estremit? di una turbina ed una carcassa della turbina medesima.
Il brevetto EP2423639B1 descrive un sistema a scansione basato sulla triangolazione per la misura di uno spazio e di un disallineamento di due superfici tra loro adiacenti.
Il brevetto US5,416,590 divulga un apparato per la misura di spazio ed allineamento tra due superfici adiacenti che include una coppia di luci stroboscopiche, un?interfaccia ottica, una telecamera ed un processore di segnali.
La tecnica nota rende quindi disponibili differenti dispositivi a triangolazione laser per la misura di spazio ed allineamento che presentano tutti il vantaggio di essere portatili (al fine di consentirne un agevole utilizzo in linea di produzione), ma che nel contempo esibiscono criticit? tutt?altro che trascurabili. In particolare, incidono negativamente sulle prestazioni dei dispositivi noti la mancanza di accorgimenti a compensazione di un'eventuale non corretta posizione dello strumento prima e/o durante la misura, nonch? la scarsa affidabilit? qualora la misura riguardi superfici otticamente non cooperative, quali ad esempio superfici di elementi in vetro o in plastica.
Un notevole perfezionamento allo stato della tecnica ? apportato mediante la soluzione tecnica di cui alla domanda di brevetto WO2019/167012A1 che ha per oggetto un apparato per la misura di uno spazio e/o di un allineamento tra due superfici ed il relativo procedimento di misura. L?apparato comprende una sorgente di luce che genera un piano di luce, una telecamera disposta in maniera tale da presentare l'asse ottico di ripresa inclinato rispetto all'asse ottico di illuminazione della sorgente di luce, un sensore di distanza configurato per misurare la distanza tra l'apparato e le superfici oggetto della misura ed un controllore operativamente collegato alla sorgente di luce, alla telecamera ed al sensore di distanza. Il controllore acquisisce i dati dal sensore di distanza e le immagini dalla telecamera e comanda l'attivazione della sorgente di luce solo se la posizione di misura viene riconosciuta come posizione corretta e la distanza misurata tra l'apparato e le superfici ? compresa in un intervallo predeterminato. I valori di spazio e/o di allineamento sono quindi determinati sulla base di algoritmi di triangolazione.
La soluzione tecnica di cui alla domanda di brevetto WO2019/167012A1, seppur raggiunga effetti tecnici vantaggiosi in relazione allo stato della tecnica anteriore, non ? a sua volta esente da oggettive criticit?. In primo luogo, i risultati delle operazioni di misura non sono soddisfacenti quando le misure sono eseguite su parti adiacenti aventi propriet? ottiche differenti (ad esempio per differenze di colore, finitura superficiale e materiale). In secondo luogo, gli algoritmi di triangolazione utilizzati per determinare i valori di spazio e/o di allineamento delle superfici oggetto delle operazioni di misura introducono una notevole complessit? di calcolo, la quale si ripercuote sul dimensionamento in particolare dei componenti elettronici ed in generale dell?apparato di misura e la quale determina un possibile aggravio anche nei tempi richiesti per il completamento delle operazioni di misura.
Propositi dell?invenzione
Lo scopo della presente divulgazione ? quello di descrivere un apparato ed un metodo per misurare uno spazio e/o un allineamento e/o un angolo di disallineamento tra superfici, i quali consentano di risolvere gli inconvenienti sopra descritti, in particolare degli inconvenienti lamentati in relazione alla soluzione tecnica di cui alla domanda di brevetto WO2019/167012A1.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che fornisca risultati affidabili, anche quando le superfici oggetto delle operazioni di misura sono poco cooperative da un punto di vista ottico e/o anche quando le superfici oggetto delle operazioni di misura esibiscano caratteristiche ottiche anche significativamente differenti tra loro.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che fornisca risultati affidabili, indipendentemente dal materiale con il quale sono realizzate le parti a cui tali superfici appartengono, dal colore di tali superfici e dalla finitura superficiale di tali superfici.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che sia particolarmente compatto, potendo in particolare essere agevolmente manipolato e/o utilizzato da un operatore in servizio presso una linea di produzione, tale manipolazione e/o tale utilizzo vantaggiosamente richiedendo l?impegno di una sola mano, e potendo essere comodamente trasportato in particolare in una tasca o in una custodia indossabile.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che sia piuttosto essenziale anche in relazione all?elettronica preposta alla rilevazione dello spazio e/o dell?allineamento a partire dall?immagine acquisita, nonch? in relazione all?elettronica preposta al controllo della sorgente luminosa.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che fornisca all?operatore in tempi rapidi un riscontro circa lo spazio e/o l?allineamento tra le superfici, in modo da non determinare alcun aggravio ai tempi sui quali ? regolata la linea di produzione.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di allineamento che sia particolarmente preciso ed affidabile.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che sia capace di riscontrare e/o di segnalare e/o di compensare condizioni suscettibili di fungere quali sorgenti di incertezza nella misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di allineamento.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura che renda non necessaria l?installazione di costosi componenti ottici quali lenti, filtri, polarizzatori o che renda possibile l?installazione di tali componenti in numero minore e/o con caratteristiche prestazionali inferiori.
Ulteriore scopo della presente divulgazione ? mettere a disposizione un apparato di misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di allineamento che sia capace di generare informazioni di carattere diagnostico.
Sommario
L?oggetto dell?invenzione verr? ora descritto in alcuni suoi aspetti salienti. Tali aspetti possono essere combinati tra loro e/o con porzioni della descrizione e/o delle rivendicazioni. In particolare, gli aspetti qui di seguito presentati possono essere, laddove necessario, selezionati in alternativa ad altri aspetti.
Secondo un aspetto della presente invenzione, un apparato (1) per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3), comprende:
- una sorgente (4) di radiazione ottica, detta radiazione ottica essendo segnatamente nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto, detta sorgente (4) essendo in particolare una sorgente di luce laser,
- almeno una lente associata a detta sorgente (4), detta lente essendo configurata per generare un piano di radiazione ottica a partire dalla radiazione ottica emessa da detta sorgente (4),
- almeno un dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare almeno una telecamera, configurato per catturare un?immagine di almeno una porzione di detta prima superficie (2), di almeno una porzione di detta seconda superficie (3) e di una zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), l?orientamento di detto dispositivo di cattura di immagini (6) rispetto a detta sorgente (4) essendo tale da consentire a detto dispositivo di cattura di immagini (6) di catturare un?immagine di un profilo di radiazione ottica ottenuto per proiezione di detto piano di radiazione ottica su dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3),
- un?unit? di elaborazione dati (9) operativamente connessa almeno a detto dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per:
- ricevere dati di immagine preliminari (IMGd,p) da detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- effettuare, tramite elaborazione di almeno parte di detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), una segmentazione dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura di immagini (6), detta segmentazione contemplando segnatamente un?identificazione elettronica di detta zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta identificazione elettronica consentendo di ottenere una distinzione elettronica tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) all?interno dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura di immagini (6), detta segmentazione essendo in particolare una segmentazione semantica, opzionalmente ottenuta attraverso l?utilizzo di reti neurali,
- determinare, in particolare calcolare elettronicamente, in accordo a detta segmentazione, una prima caratteristica ed una seconda caratteristica, detta prima caratteristica e detta seconda caratteristica essendo associate rispettivamente a propriet? della prima superficie (2) e della seconda superficie (3) desunte attraverso detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), detta prima caratteristica e/o detta seconda caratteristica essendo in particolare almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica quale intensit? luminosa, lunghezza d?onda, polarizzazione, frequenza di variazione dell?intensit? luminosa, potenza, forma d?onda, forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa e tempo di irradiazione,
- pilotare detta sorgente (4) in modo tale che detta sorgente (4) emetta una radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- ricevere dal dispositivo di cattura di immagini (6) primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) corrispondenti alla radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- pilotare detta sorgente (4) in modo tale che detta sorgente (4) emetta una radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- ricevere dal dispositivo di cattura di immagini (6) secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) corrispondenti alla radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- generare dati di profilo (L) di dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2), i dati di profilo (L) della porzione di detta prima superficie (2) essendo segnatamente generati sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMG<d,1>), i dati di profilo (L) della porzione di detta seconda superficie (3) essendo segnatamente generati sulla base di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2),
- determinare, in particolare calcolare elettronicamente, un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) a partire da detti dati di profilo (L).
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per:
- ricevere dati di immagine (IMGd) da detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- generare dati di profilo (L) di dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) sulla base di detti dati di immagine (IMGd) o di parte di detti dati di immagine (IMGd),
- caricare un modello inferenziale (17) e/o elaborare elettronicamente un modello inferenziale (17),
- fornire detti dati di profilo (L) in ingresso a detto modello inferenziale (17),
- determinare, in particolare calcolare elettronicamente, un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) a partire da detti dati di profilo (L) sulla base di detto modello inferenziale (17).
Secondo un aspetto della presente invenzione, un metodo per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3), comprende:
- una fase di generazione di un profilo di radiazione ottica su almeno una porzione di detta prima superficie (2) e su almeno una porzione di detta seconda superficie (3) mediante proiezione su dette porzioni di un piano di radiazione ottica, detta radiazione ottica essendo segnatamente nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto,
- una fase di attivazione (1002) di almeno un dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare di almeno una telecamera, detto dispositivo di cattura di immagini (6) essendo configurato per catturare un?immagine di almeno una porzione di detta prima superficie (2), di almeno una porzione di detta seconda superficie (3) e di una zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta fase di attivazione (1002) potendo essere eseguita precedentemente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica oppure successivamente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica oppure simultaneamente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica,
- una fase di connessione operativa tra detto dispositivo di cattura di immagini (6) ed un?unit? di elaborazione dati (9), tale da consentire a detta unit? di elaborazione dati (9) di ricevere dati di immagine preliminari (IMGd,p) da detto dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il metodo comprende ulteriormente:
- una fase di segmentazione, tramite elaborazione di almeno parte di detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura delle immagini (6), cos? da operare un?identificazione elettronica di detta zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta identificazione elettronica consentendo di ottenere una distinzione elettronica tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta fase di segmentazione contemplando in particolare una segmentazione semantica, opzionalmente ottenuta attraverso l?utilizzo di reti neurali,
- una fase di determinazione di una prima caratteristica e di una seconda caratteristica, detta prima caratteristica e detta seconda caratteristica essendo associate rispettivamente a propriet? della prima superficie (2) e della seconda superficie (3) desunte attraverso detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), detta prima caratteristica e/o detta seconda caratteristica essendo in particolare almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica, preferibilmente un?intensit? luminosa oppure una lunghezza d?onda oppure una polarizzazione oppure una frequenza di variazione dell?intensit? luminosa oppure una potenza oppure una forma d?onda oppure una forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa oppure un tempo di irradiazione,
- una prima fase di pilotaggio di una sorgente (4) di radiazione ottica intesa all?emissione di una radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- una prima fase di ricezione di primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini (6), detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) essendo corrispondenti alla radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- una seconda fase di pilotaggio di detta sorgente (4) di radiazione ottica intesa all?emissione di una radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- una seconda fase di ricezione di secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini (6), detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) essendo corrispondenti alla radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- una fase di generazione di dati di profilo (L) sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2),
- una fase di elaborazione di detti dati di profilo (L), al fine di determinare un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3)
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il metodo comprende ulteriormente:
- una fase di generazione di dati di profilo (L) di dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) sulla base di almeno parte di detti dati di immagine (IMGd),
- una fase di caricamento e/o di elaborazione elettronica di un modello inferenziale (17), detti dati di profilo (L) essendo forniti in ingresso a detto modello inferenziale (17),
- una fase di determinazione di un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) a partire da detti dati di profilo (L) sulla base di detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per trasmettere e/o fornire una terna (G, F, ?) di dati elettronici, in cui detta terna comprende:
- un primo dato elettronico indicativo del valore di spazio (G) sussistente tra detta prima superficie e detta seconda superficie (2, 3),
- un secondo dato elettronico indicativo del valore di allineamento (F) di detta prima superficie (2) rispetto a detta seconda superficie (3), e
- un terzo dato elettronico indicativo del valore dell?angolo di disallineamento (?) tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per accedere ad una base di dati di peso (W) per detto modello inferenziale (17), detti dati di peso (W) essendo segnatamente ricavati tramite addestramento di detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la sorgente (4) di radiazione ottica ? o comprende una sorgente laser multimodale.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la sorgente (4) di radiazione ottica ? o comprende una sorgente laser monomodale.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la lente ? una lente cilindrica oppure una lente diffrattiva.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detti dati di immagine (IMGd) comprendono almeno un file comprendente una pluralit? di pixel, in cui ogni pixel comprende una pluralit?, in particolare almeno una terna, di valori corrispondenti o indicativi dell?intensit? di un colore assunto degli oggetti ripresi dal dispositivo di cattura di immagini (6) in sostanziale corrispondenza del pixel.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per eseguire il modello inferenziale (17) in funzione di detti dati di peso (W) e di detti dati di profilo (L) di dette prima e seconda superficie (2, 3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per estrarre una regione d?interesse (ROI) sulla base di detti dati di immagine, in accordo ad un predefinito algoritmo.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per estrarre la regione d?interesse (ROI) in modo automatico a seguito della ricezione dei dati di immagine (IMGd) da detto dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata inoltre per generare dati di profilo (L) di dette prima e seconda superficie (2, 3) sulla base di una parte di detti dati di immagine (IMGd), detta parte di dati di immagine corrispondendo a detta regione d?interesse (ROI).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?apparato (1) comprende un involucro, vantaggiosamente di tipo portatile e/o tascabile.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta sorgente (4), detta lente e detto dispositivo di cattura di immagini (6) sono alloggiati in detto involucro oppure applicati a detto involucro, detto involucro essendo preferibilmente portatile e/o tascabile.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?apparato (1) comprende un filtro, ad esempio un filtro passa-banda o un filtro polarizzatore o una combinazione di essi, operativamente applicato al dispositivo di cattura di immagini (6), detto filtro, nel caso di filtro passa-banda, essendo progettato e specificamente configurato per permettere il passaggio di radiazioni ottiche centrate su una predeterminata banda di lunghezze d?onda corrispondente ad una banda di lunghezze d?onda di emissione di detta sorgente (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto filtro polarizzatore ? progettato e specificamente configurato per permettere il passaggio di radiazioni ottiche con polarizzazione concorde alla polarizzazione di detta sorgente (4).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto filtro o detta combinazione di filtri ? di tipo hardware e comprende vantaggiosamente dispositivi sui quali detta unit? di elaborazione dati (9) ? in grado di esercitare un?azione di regolazione e/o controllo.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta unit? di elaborazione dati (9) ? alloggiata almeno in parte, in particolare alloggiata integralmente, in detto involucro.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?apparato (1) comprende almeno un sensore di distanza (8) configurato per rilevare in assenza di contatto la distanza lineare tra detto apparato ed almeno una superficie disposta in prossimit? di detto apparato, detto sensore di distanza (8) essendo in particolare di tipo ottico e/o induttivo e/o capacitivo e/o magnetico e/o ad ultrasuoni.
In alternativa o in combinazione all?aspetto precedente, secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?apparato (1) comprende almeno un sensore inerziale configurato per rilevare uno stato di moto di detto apparato e/o un orientamento spaziale di detto apparato, detto sensore inerziale comprendendo in particolare un accelerometro e/o un giroscopio.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? operativamente connessa a detto sensore di distanza (8) e/o a detto sensore inerziale, detta unit? di elaborazione dati (9) essendo segnatamente configurata per abilitare un?attivazione di detta sorgente (4) in funzione della rilevazione di detto sensore di distanza (8) e/o della rilevazione di detto sensore inerziale.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per ricavare, a partire dalla rilevazione di detto sensore di distanza (8) e/o dalla rilevazione di detto sensore inerziale, almeno un?informazione avente potenzialmente rilevanza diagnostica, quale ad esempio l?occorrenza di una caduta e/o un urto dell?apparato (1) o di uno specifico componente dell?apparato (1).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per memorizzare detta informazione avente potenzialmente rilevanza diagnostica, per poi preferibilmente mettere a disposizione su richiesta detta informazione avente potenzialmente rilevanza diagnostica.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la sorgente (4) ? configurata per trasmettere una radiazione ottica lungo un predefinito asse ottico di propagazione (AL).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo di cattura di immagini (6) ? configurato per riprendere un?immagine della detta prima superficie e seconda superficie (2, 3) secondo un predeterminato asse ottico di ripresa (AC).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?asse ottico di propagazione (AL) di detta sorgente (4) e l?asse ottico di ripresa (AC) di detto dispositivo di cattura di immagini (6) sono tra loro sostanzialmente complanari, l?asse ottico di ripresa (AC) presentando rispetto all?asse ottico di propagazione (AL) un?inclinazione compresa tra 15? e 75?, preferibilmente tra 30? e 60?, ancor pi? preferibilmente tra 40? e 50?.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?apparato (1) ? configurato per effettuare una misurazione di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra una prima ed una seconda superficie (2, 3) in cui almeno una tra le dette superfici ? una superficie otticamente cooperativa o otticamente non cooperativa.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo di cattura di immagini (6) comprende un sensore elettronico fotosensibile, in particolare un sensore a matrice di pixel, e comprende un?ottica allineata con il sensore, in particolare assialmente allineata con il sensore.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il detto sensore comprende un numero di pixel e/o un rapporto d?aspetto sostanzialmente corrispondente al numero di pixel e/o ad un rapporto d?aspetto della pluralit? di pixel di detto file.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di accesso ad una base di dati di peso (W) per detto modello inferenziale (17) detti dati di peso (W) essendo segnatamente ricavati tramite addestramento di detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di esecuzione del modello inferenziale (17), in funzione di detti dati di peso (W) e di detti dati di profilo (L) di dette prima e seconda superficie (2, 3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta fase di determinazione comprende un calcolo elettronico del valore dello spazio (G) e/o dell?allineamento (F) e/o dell?angolo di disallineamento (?) tra dette due superfici (2, 3) in funzione dell?esecuzione del modello inferenziale (17) sulla base dei dati di peso (W).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, in detta fase di generazione i dati di profilo (L) di dette prima e seconda superficie (2, 3) sono generati sulla base di una parte dei dati di immagine (IMGd) corrispondente a detta regione d?interesse (ROI).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di addestramento, in cui una pluralit? di profili sintetizzati che riproducono condizioni note ? fornita in ingresso a detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la fase di addestramento prevede l?estrazione di detti dati di peso (W) a partire da detti profili sintetizzati.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di fornitura e/o una fase di generazione di una terna (G, F, ?) di dati elettronici, in cui detta terna comprende:
- un primo dato elettronico indicativo del valore di spazio (G) sussistente tra detta prima superficie e detta seconda superficie (2, 3),
- un secondo dato elettronico indicativo del valore di allineamento (F) di detta prima superficie (2) rispetto a detta seconda superficie (3), e
- un terzo dato elettronico indicativo del valore dell?angolo di disallineamento (?) tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3).
In accordo ad un ulteriore aspetto, ? qui descritto un programma per elaboratore, memorizzato su un supporto di memoria e comprendente porzioni di codice software, atte ad essere eseguite da un?unit? di elaborazione dati, dette porzioni di codice software causando, allorquando eseguite:
- una attivazione (1028) di una sorgente (4) di radiazione ottica, detta radiazione ottica essendo segnatamente nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto, detta sorgente (4) essendo in particolare una sorgente di luce laser;
- una attivazione (1002) di almeno un dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare di almeno una telecamera,
- una cattura di un?immagine di un profilo di radiazione ottica su dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) tramite il dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare configurato per catturare un?immagine di un profilo di radiazione ottica ottenuto per proiezione su dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) del piano di radiazione ottica generato a partire dalla radiazione ottica emessa da detta sorgente (4), in cui dalla fase di attivazione (1002) di detto dispositivo di cattura di immagini (6), ed in particolare dalla cattura, scaturisce una generazione (1003) di dati di immagine (IMGd) per mezzo di detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- una trasmissione di dati tra detto dispositivo di cattura di immagini (6) ed un?unit? di elaborazione dati (9), comprendente la trasmissione di detti dati di immagine (IMGd) da detto dispositivo di cattura di immagini (6) verso l?unit? di elaborazione dati (9),
- un calcolo di dati di profilo (L) di dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) sulla base di almeno parte di detti dati di immagine (IMGd),
- un caricamento e/o elaborazione elettronica di un modello inferenziale (17), detti dati di profilo (L) di dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) essendo forniti in ingresso a detto modello inferenziale (17),
- una determinazione elettronica di un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) a partire da detti dati di profilo (L) sulla base di detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il calcolo di dati di profilo ? eseguito dall?unit? di elaborazione dati (9).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che allorquando eseguite causano un accesso elettronico ad una base di dati di peso (W) per detto modello inferenziale (17), detti dati di peso (W) essendo segnatamente ricavati tramite addestramento di detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che allorquando eseguite causano l?esecuzione del modello inferenziale (17), in funzione di detti dati di peso (W) e di detti dati di profilo (L) di dette prima superficie (2) e seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta determinazione elettronica comprende un calcolo elettronico del valore dello spazio (G) e/o dell?allineamento (F) e/o dell?angolo di disallineamento (?) tra dette due superfici (2, 3) in funzione dell?esecuzione del modello inferenziale (17) sulla base dei dati di peso (W).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che, allorquando eseguite, causano l?esecuzione di una routine di addestramento, in cui una pluralit? di profili sintetizzati che riproducono condizioni note ? fornita in ingresso a detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detto programma per elaboratore prevede l?esecuzione di detta routine di addestramento in corrispondenza di una posizione remota rispetto a detto apparato (1), in particolare detta posizione remota essendo a livello di un cloud, e/o da parte di un dispositivo remoto rispetto a detto apparato (1), in particolare detto dispositivo remoto comprendendo una work station remota.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che, allorquando eseguite, causano l?esecuzione di un?azione di regolazione e/o controllo di un filtro, ad esempio di un filtro passa-banda o di un filtro polarizzatore o di una combinazione di essi.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che allorquando eseguite causano il calcolo di una terna (G, F, ?) di dati elettronici, in cui detta terna comprende: - un primo dato elettronico indicativo del valore di spazio (G) sussistente tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3),
- un secondo dato elettronico indicativo del valore di allineamento (F) di detta prima superficie (2) rispetto a detta seconda superficie (3), e
- un terzo dato elettronico indicativo del valore dell?angolo di disallineamento (?) tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3).
In accordo ad un ulteriore aspetto ? qui descritto l?uso dell?apparato (1) in accordo ad uno o pi? degli aspetti precedentemente descritti per l?esecuzione di una misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3).
In accordo ad un ulteriore aspetto ? qui descritto l?uso dell?apparato (1) in accordo ad uno o pi? degli aspetti precedentemente descritti per l?esecuzione di una misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la prima superficie (2) e la seconda superficie (3) sono una prima ed una seconda superficie di un autoveicolo.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la prima superficie (2) e la seconda superficie (3) sono una prima ed una seconda superficie di un elettrodomestico.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per determinare, in particolare calcolare elettronicamente, in accordo a detta segmentazione, un primo tempo di esposizione ed un secondo tempo di esposizione.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per impostare un tempo di esposizione del dispositivo di cattura di immagini (6) pari a detto primo tempo di esposizione ai fini dell?acquisizione di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) ed un tempo di esposizione del dispositivo di cattura di immagini (6) pari a detto secondo tempo di esposizione ai fini dell?acquisizione di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per estrarre da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il dispositivo di cattura di immagini (6) ? configurato per fornire dati di immagine preliminari (IMGd,p) in tricromia.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, i primi e/o i secondi dati di propriet? (D1, D2) sono estratti a partire almeno da valori di intensit? e/o di saturazione e/o di tonalit? reperiti dai detti dati di immagine preliminari (IMGd,p).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per ricavare una predeterminata ed univoca associazione tra i primi dati di propriet? (D1) e detta prima caratteristica della radiazione ottica e/o detto primo tempo di esposizione e tra i secondi dati di propriet? (D2) e detta seconda caratteristica della radiazione ottica e/o detto secondo tempo di esposizione.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per:
- ricercare, in un predefinito archivio associativo, dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1) e dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2),
- estrarre da detto archivio associativo la prima caratteristica della radiazione ottica e/o il primo tempo di esposizione, la prima caratteristica della radiazione ottica e/o il primo tempo di esposizione essendo rispettivamente la caratteristica della radiazione ottica ed il tempo di esposizione associati a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1),
- estrarre da detto archivio associativo la seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione associati, la seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione essendo rispettivamente la caratteristica della radiazione ottica ed il tempo di esposizione associati a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per rilevare la posizione e/o l?orientamento di un profilo di radiazione ottica, in particolare di detto profilo di radiazione ottica preliminare, rispetto a detta zona di separazione tra detta prima superficie (2) e detta seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per eseguire una comparazione di detta posizione e/o di detto orientamento con rispettivi riferimenti ritenuti rappresentativi di idonee condizioni di funzionamento di detto apparato.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per generare almeno un?informazione circa l?esito di detta comparazione.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per identificare un angolo di rotazione dell?apparato (1) e/o del dispositivo di cattura di immagini (6) alla prima superficie (2) ed alla seconda superficie (3), in particolare essendo configurato per identificare elettronicamente un angolo di rotazione dell?apparato (1) in relazione ad un piano principale di sviluppo dello spazio (G) sussistente tra la prima superficie (2) e la seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per eseguire un algoritmo di correzione della misura dello spazio (G) alimentato in input con un valore preliminare di spazio (G) misurato e con un valore del detto angolo di rotazione, detto algoritmo determinando un adattamento o alterazione del valore dello spazio (G) misurato.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, detta segmentazione, in particolare detta segmentazione semantica, determina una individuazione elettronica, almeno su detti dati di immagine preliminari (Img<d,p>), di una prima porzione di dati corrispondente in particolare ad una porzione destra dell?immagine oppure ad una porzione superiore dell?immagine, di una seconda porzione di dati corrispondente in particolare ad una porzione sinistra dell?immagine oppure ad una porzione inferiore dell?immagine, e di una terza porzione di dati corrispondente ad una porzione intermedia dell?immagine, detta porzione intermedia dell?immagine essendo segnatamente posizionata tra la porzione sinistra e la porzione destra oppure tra la porzione superiore e la porzione inferiore, e l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per eseguire automaticamente un?etichettatura elettronica della prima della seconda e della terza porzione di dati di immagine preliminari (IMGd,p).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?etichettatura elettronica determina e/o finalizza detta segmentazione semantica.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per estrarre da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), in accordo alla detta etichettatura elettronica, primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, i dati di profilo (L) di detta prima superficie (2) sono generati sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) ed i dati di profilo (L) di detta seconda superficie (3) sono generati sulla base di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende inoltre una fase di estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende inoltre una fase di investigazione di un predefinito archivio, al fine di ricavare la prima caratteristica e la seconda caratteristica, la prima caratteristica essendo la caratteristica della radiazione ottica associata a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1), la seconda caratteristica essendo la caratteristica della radiazione ottica associata a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?acquisizione dei dati di immagine preliminari (IMGd,p) avviene con dati di immagine in tricromia.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, la fase di estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di detti primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e/o la fase di estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di detti secondi dati di propriet? (D2) associati alla seconda superficie (3) hanno luogo a partire almeno da valori di intensit? e/o di saturazione e/o di tonalit? reperiti dai detti dati di immagine preliminari (IMGd,p).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende inoltre una fase di rilevazione di posizione e/o orientamento di una zona di separazione tra detta prima superficie (2) e detta seconda superficie (3) all?interno dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende inoltre una fase di comparazione di detta posizione e/o di detto orientamento con rispettivi riferimenti .
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, in base all?esito di detta comparazione, possono essere intraprese azioni quali:
- disporre una provvisoria inibizione dell?esecuzione di ulteriori fasi di detto metodo e/o
- esplicitare uno stato di idoneit? oppure di non idoneit? a procedere con la misurazione dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra la prima superficie (2) e la seconda superficie (3) e/o
- eseguire in modalit? automatica almeno un?attuazione avente efficacia su detta sorgente (4) e/o su detto dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende inoltre una fase di correzione dell?orientamento del profilo sulla base dell?orientamento della zona di separazione.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il valore dello spazio (G) e/o dell?allineamento (F) e/o dell?angolo di disallineamento (?) tra dette prima superficie e seconda superficie (2, 3) ? determinato mediante l?utilizzo di un modello inferenziale e/o mediante l?utilizzo di un algoritmo di estrazione di informazioni geometriche.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una fase di identificazione di un angolo di rotazione dell?apparato (1) e/o del dispositivo di cattura di immagini (6) rispetto alla prima superficie (2) ed alla seconda superficie (3), in particolare comprendendo una fase di identificazione elettronica di un angolo di rotazione dell?apparato (1) e/o del dispositivo di cattura di immagini (6) in relazione ad un piano principale di sviluppo dello spazio (G) sussistente tra la prima superficie (2) e la seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il metodo comprende una esecuzione di un algoritmo di correzione della misura dello spazio (G), detta esecuzione comprendendo il fornire in input al detto algoritmo un valore preliminare di spazio (G) misurato e un valore di detto angolo di rotazione, detto algoritmo determinando un adattamento o alterazione del valore dello spazio (G) misurato.
In accordo alla presente divulgazione ? altres? descritto un programma per elaboratore per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3), atto ad essere eseguito su un?unit? di elaborazione dati (9), detto programma per elaboratore comprendendo porzioni di codice software che allorquando eseguite dall?unit? di elaborazione dati causano l?esecuzione del metodo comprendente le seguenti fasi:
- una fase di generazione di un profilo di radiazione ottica su almeno una porzione di detta prima superficie (2) e su almeno una porzione di detta seconda superficie (3) mediante proiezione su dette porzioni di un piano di radiazione ottica, detta radiazione ottica essendo segnatamente nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto,
- una fase di attivazione (1002) di almeno un dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare di almeno una telecamera, detto dispositivo di cattura di immagini (6) essendo configurato per catturare un?immagine di almeno una porzione di detta prima superficie (2), di almeno una porzione di detta seconda superficie (3) e di una zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta fase di attivazione (1002) potendo essere eseguita precedentemente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica oppure successivamente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica oppure simultaneamente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica,
- una fase di connessione operativa tra detto dispositivo di cattura di immagini (6) ed un?unit? di elaborazione dati (9), tale da consentire a detta unit? di elaborazione dati (9) di ricevere dati di immagine preliminari (IMG<d,p>) da detto dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto, detto programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che allorquando eseguite dall?unit? di elaborazione dati causano l?esecuzione del metodo comprendente ulteriormente le seguenti fasi:
- una fase di segmentazione, tramite elaborazione di almeno parte di detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura delle immagini (6), cos? da operare un?identificazione elettronica di detta zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta identificazione elettronica consentendo di da ottenere una distinzione elettronica tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta fase di segmentazione contemplando in particolare una segmentazione semantica, opzionalmente ottenuta attraverso l?utilizzo di reti neurali,
- una fase di determinazione di una prima caratteristica e di una seconda caratteristica, detta prima caratteristica e detta seconda caratteristica essendo associate rispettivamente a propriet? della prima superficie (2) e della seconda superficie (3) desunte attraverso detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), detta prima caratteristica e/o detta seconda caratteristica essendo in particolare almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica, preferibilmente un?intensit? luminosa oppure una lunghezza d?onda oppure una polarizzazione oppure una frequenza di variazione dell?intensit? luminosa oppure una potenza oppure una forma d?onda oppure una forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa oppure un tempo di irradiazione,
- una prima fase di pilotaggio di una sorgente (4) di radiazione ottica intesa all?emissione di una radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- una prima fase di ricezione di primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini (6), detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) essendo corrispondenti alla radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- una seconda fase di pilotaggio di detta sorgente (4) di radiazione ottica intesa all?emissione di una radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- una seconda fase di ricezione di secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini (6), detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) essendo corrispondenti alla radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- una fase di generazione di dati di profilo (L) sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2),
- una fase di elaborazione di detti dati di profilo (L), al fine di determinare un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3)
Secondo un ulteriore aspetto, detto programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che allorquando eseguite dall?unit? di elaborazione dati causano l?esecuzione del metodo comprendente ulteriormente le seguenti fasi:
- una fase di generazione di dati di profilo (L) di dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) sulla base di almeno parte di detti dati di immagine (IMGd),
- una fase di caricamento e/o di elaborazione elettronica di un modello inferenziale (17), detti dati di profilo (L) essendo forniti in ingresso a detto modello inferenziale (17),
- una fase di determinazione di un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) a partire da detti dati di profilo (L) sulla base di detto modello inferenziale (17).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite causano la generazione di dati di profilo (L) di detta prima superficie (2) sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) ed in cui i dati di profilo (L) di detta seconda superficie (3) sono generati sulla base di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, i dati di profilo (L) comprendono coordinate spaziali, in particolare almeno coordinate bidimensionali.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che allorquando eseguite causano una estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano un accesso elettronico ad un predefinito archivio, al fine di ricavare la prima caratteristica e la seconda caratteristica, la prima caratteristica essendo la caratteristica della radiazione ottica associata a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1), la seconda caratteristica essendo la caratteristica della radiazione ottica associata a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano una ricezione e/o una suddivisione dei dati di immagine preliminari (IMG<d,p>) in tricromia.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, determinano l?estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di detti primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e/o l?estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di detti secondi dati di propriet? (D2) associati alla seconda superficie (3) a partire almeno da valori di intensit? e/o di saturazione e/o di tonalit? reperiti da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano una ricombinazione tra detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano una ricombinazione tra primi dati di profilo e secondi dati di profilo, detti primi dati di profilo e detti secondi dati di profilo essendo estratti rispettivamente da detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e da detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano una rilevazione di posizione e/o orientamento di una zona di separazione tra detta prima superficie (2) e detta seconda superficie (3) all?interno dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano una fase di comparazione di detta posizione e/odi detto orientamento con rispettivi riferimenti.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano, a seguito della comparazione, almeno una tra le azioni della seguente lista:
- disporre elettronicamente una provvisoria inibizione dell?esecuzione di ulteriori fasi di detto metodo e/o
- esplicitare elettronicamente uno stato di idoneit? oppure di non idoneit? a procedere con la misurazione dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra la prima superficie (2) e la seconda superficie (3) e/o
- eseguire automaticamente almeno un?attuazione avente efficacia su detta sorgente (4) e/o su detto dispositivo di cattura di immagini (6).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano un caricamento di un modello inferenziale e/o di un algoritmo di estrazione di informazioni geometriche e la determinazione del valore dello spazio (G) e/o dell?allineamento (F) e/o dell?angolo di disallineamento (?) tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) mediante l?utilizzo del modello inferenziale e/o mediante l?utilizzo di estrazione di informazioni geometriche.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano una identificazione di un angolo di rotazione dell?apparato (1) e/o del dispositivo di cattura di immagini (6) rispetto alla prima ed alla seconda superficie (2, 3), in particolare causando una identificazione elettronica di un angolo di rotazione dell?apparato (1) e/o del dispositivo di cattura di immagini (6) in relazione ad un piano principale di sviluppo dello spazio (G) sussistente tra la prima superficie (2) e la seconda superficie (3).
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano l?esecuzione di un algoritmo di correzione della misura dello spazio (G), detta esecuzione comprendendo il fornire in input al detto algoritmo un valore preliminare di spazio (G) misurato e un valore di detto angolo di rotazione, detto algoritmo determinando un adattamento o alterazione del valore dello spazio (G) misurato.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, determinano in detta segmentazione, in particolare in detta segmentazione semantica, una individuazione elettronica, almeno su detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), di una prima porzione di dati corrispondente segnatamente ad una porzione destra o ad una porzione superiore dell?immagine, di una seconda porzione di dati corrispondente segnatamente ad una porzione sinistra o ad una porzione inferiore dell?immagine, e di una terza porzione di dati corrispondente ad una porzione intermedia dell?immagine, detta porzione intermedia dell?immagine essendo posizionata tra la prima porzione e la seconda porzione.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, le porzioni di codice software, allorquando eseguite, causano un?etichettatura elettronica della prima porzione, della seconda porzione e della terza porzione di dati di immagine preliminari (IMGd,p), detta etichettatura elettronica essendo automaticamente eseguita su detta prima porzione, seconda porzione e terza porzione di dati.
Secondo un ulteriore aspetto non limitativo, l?estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2) ha luogo in accordo a detta etichettatura elettronica.
Figure
L'invenzione verr? ora descritta con riferimento ad alcune sue forme di realizzazione preferite e non limitative, descritte con riferimento alle figure annesse. Una breve descrizione delle figure ? qui di seguito fornita.
La figura 1 illustra una rappresentazione schematica e prospettica di una prima e non limitativa forma di realizzazione dell?apparato oggetto della presente divulgazione.
La figura 2 illustra una rappresentazione schematica e prospettica di una seconda e non limitativa forma di realizzazione dell?apparato oggetto della presente divulgazione.
La figura 3 illustra una vista schematica di una prima superficie e di una seconda superficie le quali sono tra loro separate e disallineate.
La figura 4 illustra una rappresentazione schematica delle fasi di addestramento di un modello inferenziale e dell?applicazione di detto modello inferenziale ad un metodo per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie ed una seconda superficie.
La figura 5 illustra un diagramma a blocchi di un metodo per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie ed una seconda superficie, tale metodo avvalendosi di un modello inferenziale.
La figura 6 illustra una vista schematica di una prima superficie e di una seconda superficie illuminate da un piano di radiazione ottica.
Le figure da 7 a 9 illustrano possibili immagini acquisite di una prima superficie e di una seconda superficie previa illuminazione delle stesse mediante un piano di radiazione ottica.
Le figure 10 ed 11 illustrano due condizioni di misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie ed una seconda superficie.
La figura 12 illustra in forma schematica una procedura di ottimizzazione di un profilo di radiazione ottica generato su una prima superficie ed una seconda superficie.
La figura 13 illustra in forma schematica una procedura di segmentazione semantica di un?immagine a seguito della quale sono etichettate una prima superficie, una seconda superficie e la zona di separazione sussistente tra esse.
La figura 14 illustra in forma schematica le fasi di addestramento e di classificazione all?interno di una procedura di segmentazione semantica.
La figura 15 illustra in forma schematica la procedura di segmentazione semantica secondo tre condizioni tipiche di misura.
La figura 16 illustra un diagramma a blocchi di un metodo per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie ed una seconda superficie, tale metodo avvalendosi di una tecnica di segmentazione semantica.
Le figure da 17 a 19 illustrano tre distinte condizioni di posizionamento dell?apparato suscettibili di condurre ad incertezze nella misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie ed una seconda superficie.
Descrizione dettagliata
In una sua forma di realizzazione generale, la presente divulgazione riguarda un apparato 1 per la misurazione di uno spazio (?gap?) e/o di un allineamento (?flush?) e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie ed una seconda superficie, che nelle figure annesse sono identificate rispettivamente con i riferimenti numerici 2 e 3. L?apparato 1 secondo la presente invenzione comprende un?unit? di elaborazione dati 9, la quale esibisce le caratteristiche, combinabili tra loro ma in ogni caso indipendenti tra loro, di implementare (ai fini della misura dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra una prima ed una seconda superficie) un modello inferenziale e di implementare una tecnica di segmentazione semantica. L?apparato 1 qui descritto ? in particolare configurato e specificamente destinato a permettere la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima ed una seconda superficie in cui almeno una tra le dette superfici ? una superficie otticamente cooperativa o otticamente non cooperativa.
Tali prima e seconda superficie possono ad esempio essere una prima ed una seconda lamiera di un veicolo, in particolare di un?automobile, oppure di un elettrodomestico, in particolare di un forno, o possono essere una lamiera ed un telaio di un veicolo, in particolare di un?automobile, oppure di un elettrodomestico, in particolare di un forno o di un frigorifero.
L'apparato 1 oggetto della presente divulgazione pu? essere configurato e specificamente destinato ad essere agganciato ad un dispositivo di sostegno non in moto, ad esempio ad un cavalletto fotografico o ad un braccio robotizzato, risultando dunque di tipo fisso. Alternativamente, l'apparato 1 oggetto della presente divulgazione pu? comprendere un involucro di piccole dimensioni tale per cui esso pu? essere portato da un operatore, vantaggiosamente mediante una sola mano. Tale forma di realizzazione ? rappresentata in figura 2. In una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, tale involucro ? realizzato in materiale plastico.
L'apparato oggetto della presente divulgazione comprende innanzitutto una sorgente 4 di radiazione ottica, ad esempio una sorgente di tipo laser o alternativamente un led. Preferibilmente, la sorgente 4 di radiazione ottica pu? comprendere una sorgente laser multimodale. Va per? precisato come tale preferenza sia dovuta esclusivamente a considerazioni di carattere economico, potendo la sorgente 4 di radiazione ottica comprendere alternativamente una sorgente laser monomodale.
La sorgente 4 ? preferibilmente di tipo variabile e/o di tipo pilotabile, ovvero capace di emettere una radiazione variabile almeno in frequenza e/o in lunghezza d?onda. La sorgente 4 ? idonea ad emettere una radiazione ottica di lunghezza d?onda appartenente al campo dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto (tale radiazione ottica pu? essere denominata anche come luce, sia essa infrarossa oppure visibile oppure ultravioletta, per cui la sorgente 4 pu? essere definita quale una sorgente luminosa). Vantaggiosamente la sorgente 4 ? capace di emettere nell?intervallo spettrale inferiore a 600 nm, ancor pi? vantaggiosamente nell?intervallo spettrale compreso tra 380 nm e 420 nm. La sorgente 4 ? alloggiata all?interno dell?involucro dell?apparato 1, oppure ? applicata all?involucro dell?apparato 1.
Alla sorgente 4 ? associata almeno una lente, configurata per generare un piano di radiazione ottica (nel campo dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto) a partire dalla radiazione ottica emessa dalla sorgente 4, tale piano di radiazione ottica agevolando l'effettuazione di misurazioni di spazio e/o distanza e/o allineamento e/o angolo di disallineamento. La lente atta a generare tale piano di radiazione ottica pu?, in forme di attuazione preferite dell?invenzione, essere una lente cilindrica oppure una lente diffrattiva.
La sorgente 4 ? configurata per irradiare una radiazione ottica lungo un predefinito e preferito asse ottico di propagazione AL, la radiazione ottica essendo quindi tramutata nel piano di radiazione ottica per mezzo dell?interposizione di appositi dispositivi (ad esempio della suddetta lente).
In una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, alla sorgente 4, in particolare se di tipo laser, ? associata un?ottica diffrattiva o lente cilindrica per realizzare l?illuminazione della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 con una radiazione ottica a lama, dunque con una radiazione ottica che ? sostanzialmente allineata lungo una direzione assiale. In figura 1 il riferimento 4p identifica il piano lungo il quale si propaga sostanzialmente la radiazione ottica emessa dalla sorgente 4, che allorquando giunge in corrispondenza della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 individua idealmente una linea 4l.
L'apparato 1 qui descritto, inoltre, comprende almeno un dispositivo di cattura di immagini 6, in una forma di telecamera o apparecchio fotografico, configurato per catturare un?immagine di una porzione di detta prima superficie 2 e di detta seconda superficie 3, nonch? della zona di separazione tra di esse, e, allorquando la sorgente 4 ? attiva, un?immagine di un profilo di radiazione ottica sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3. Il dispositivo di cattura di immagini 6 ? alloggiato all?interno dell?involucro dell?apparato 1 oppure applicato all?involucro dell?apparato 1. Il dispositivo di cattura di immagini 6 comprende un sensore, in particolare un sensore a matrice di pixel, e comprende un?ottica allineata con il sensore, in particolare assialmente allineata con il sensore. In particolare, il sensore comprende un numero di pixel e/o un rapporto d?aspetto sostanzialmente corrispondente al numero di pixel e/o ad un rapporto d?aspetto della pluralit? di pixel del file corrispondente ai dati di immagine.
Il dispositivo di cattura di immagini 6, in particolare, ? orientato rispetto alla sorgente 4 in modo tale da consentire al dispositivo di cattura di immagini 6 di catturare un'immagine del profilo di radiazione ottica trasmesso dalla sorgente 4, per proiezione del piano di radiazione ottica generato dalla lente a valle della sorgente 4 sulla prima e seconda superficie 2, 3.
In una forma realizzativa della presente invenzione, l?apparato 1 comprende una pluralit? di dispositivi di cattura di immagini, ciascuno dei quali preposto a catturare l?immagine di una porzione di detta prima superficie 2 e di detta seconda superficie 3, nonch? della zona di separazione tra di esse. Allorquando la sorgente 4 ? attiva, ciascun dispositivo di cattura di immagini ? ulteriormente preposto a catturare l?immagine del profilo della radiazione ottica secondo un predeterminato orientamento, cos? da poter ottenere in particolare un?immagine stereoscopica. La presenza nell?apparato 1 di una pluralit? di dispositivi di cattura di immagini ? suggerita soprattutto qualora vi siano sottosquadri in corrispondenza della prima superficie 2 e della seconda superficie 3.
Il dispositivo di cattura di immagini 6 ? configurato per permettere la cattura di un?immagine secondo un predefinito asse ottico di ripresa, identificato nelle figure qui annesse con il riferimento AC.
In particolare, il dispositivo di cattura di immagini 6 ? configurato per catturare un?immagine su una predefinita area di ripresa, ad esempio sostanzialmente rettangolare, identificata nelle figure annesse con il riferimento 3f.
Una particolare e non limitativa forma di realizzazione dell?apparato 1 qui descritto ? tale per cui l?asse ottico di ripresa AC e l?asse ottico di propagazione AL sono sostanzialmente complanari, e in particolare presentano un reciproco angolo di inclinazione compresa tra 15? e 75?, preferibilmente tra 30? e 60?, ancor pi? preferibilmente tra 40? e 50?. Questo consente un?ottimale precisione di misurazione.
L' apparato 1 qui descritto altres? comprende un?unit? di elaborazione dati 9. Tale unit? di elaborazione dati 9 pu? ad esempio e non limitatamente essere di tipo a processore general purpose, o pu? essere (o comprendere) un processore dedicato e/o una FPGA o un microcircuito configurato per eseguire un predefinito programma software che sar? qui di seguito descritto pi? in dettaglio. Nella seguente porzione di descrizione, poich? il programma software causa fasi di esecuzione di un metodo di misurazione di uno spazio G e/o di un allineamento F e/o di un angolo di disallineamento ?, tra una prima ed una seconda superficie 2, 3, non si far? sempre riferimento specifico sia alle fasi del metodo realizzato dal programma software, sia alla specifica configurazione dell?unit? di elaborazione dati 9. Infatti, resta inteso che, laddove anche solo un elemento tra la configurazione dell?unit? di elaborazione dati 9, le fasi del metodo e le operazioni eseguite tramite il programma software sia qui descritto, questo dovr? essere considerato effettivamente eseguito anche dai restanti due elementi. Tale programma software ? vantaggiosamente contenuto in un?unit? di memoria che pu? essere acceduta dall?unit? di elaborazione dati o essere contenuta entro l?unit? di elaborazione dati medesima. Il programma software pu? essere scritto in un qualsiasi linguaggio di programmazione di tipo noto.
Tale unit? di elaborazione dati 9 ? almeno configurata per ricevere dati di immagine IMGd dal dispositivo di cattura di immagini 6 e per generare dati di profilo L della prima e della seconda superficie 2, 3 sulla base dei dati di immagine IMGd.
Ai sensi della presente divulgazione, i dati di immagine possono essere espressi sotto forma di dati elettronici, associati a pixel dell?immagine ed atti a individuare il colore della porzione di immagine e possono altres? comprendere attributi alfanumerici atti ad assegnare una specifica etichetta elettronica.
I dati di profilo L identificano la disposizione geometrica di una pluralit? di punti della prima superficie 2 e della seconda superfice 3 e, per questa ragione, comprendono dati di coordinate, in particolare almeno dati di coordinate bidimensionali. Preferibilmente, ma non limitatamente, tali dati di coordinate sono definiti rispetto ad un predefinito punto di origine fissato entro l?area dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura di immagini 6.
Bench? questo non debba essere inteso in modo limitativo, i dati di coordinate sono preferibilmente espressi come dati cartesiani. Ci? non toglie che, in una forma di realizzazione, i dati di coordinate siano espressi come dati polari.
L?unit? di elaborazione dati ? altres? configurata per caricare un modello inferenziale 17 e/o per elaborare tale modello inferenziale 17.
Il modello inferenziale qui descritto ? destinato a permettere di estrarre dai dati di immagine IMGd, in particolare da almeno una parte di tali dati di immagine IMGd, almeno uno tra:
- un valore di uno spazio G tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3,
- un valore di un allineamento F tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 e
- un valore di un angolo ? di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
In particolare, il modello inferenziale ? un particolare procedimento per cui si inducono le caratteristiche di una popolazione dall'osservazione di una parte di essa (detta "campione"), selezionata solitamente mediante un esperimento casuale (aleatorio).
Pertanto, l?unit? di elaborazione dati 9 ? configurata per trasmettere e/o fornire una terna G, F, ? di dati elettronici, in cui detta terna comprende:
- un primo dato elettronico indicativo del valore di spazio G sussistente tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3,
- un secondo dato elettronico indicativo del valore di allineamento F della prima superficie 2 rispetto alla seconda superficie 3 e
- un terzo dato elettronico indicativo del valore dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
Preferibilmente ma non limitatamente, la terna G, F, ? di dati elettronici ? una terna di valori alfanumerici o numerici.
In una forma di realizzazione non limitativa, tale terna di dati ? esplicitata su uno schermo 10 dell?apparato 1 o su uno schermo esterno all?involucro dell?apparato 1, ma in ogni caso operativamente connesso all?apparato 1.
La figura 3 illustra chiaramente una vista di una prima superficie 2 e di una seconda superficie 3 le quali sono tra loro disallineate. In particolare, la figura 3 evidenzia:
- lo spazio G, o interstizio, tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, ossia la distanza tra le superfici misurata nel piano tangente le superfici,
- l'allineamento F tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, ossia la distanza tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 misurata in direzione ortogonale al piano tangente le superfici, - l'angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, ossia l'angolo tra i piani tangenti le superfici.
In particolare, l?unit? di elaborazione dati ? configurata e specificamente programmata per fornire i dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 al modello inferenziale 17, cosicch? dall'elaborazione di detto modello inferenziale 17 possano essere ricavati uno o pi? dei valori sopra citati.
Il modello inferenziale 17 qui descritto ? in particolare un modello inferenziale pesato tramite una pluralit? di pesi. I pesi qui citati sono contenuti in una base di dati di peso W, che in una forma di realizzazione pu? essere fisicamente contenuta entro l'apparato 1 o che, in una forma di realizzazione alternativa, pu? essere operativamente acceduta dall?unit? di elaborazione dati 9 dell'apparato 1 (in tal caso la base di dati di peso W pu? anche trovarsi in una locazione remota rispetto all?apparato 1).
Ai fini della presente divulgazione, per "operativamente acceduta" ? da intendersi acceduta elettronicamente, preferibilmente ma non limitatamente con una connessione di tipo senza fili. Dunque, in una forma di realizzazione, l'apparato 1 qui descritto pu? essere configurato per operare in un ambiente di calcolo distribuito, in cui la base di dati di peso W ? operativamente contenuta in un server remotamente acceduto dall'apparato 1 qui descritto.
I dati di peso W sono ottenuti precedentemente mediante una fase di addestramento del modello inferenziale che ? qui di seguito descritta.
Al fine di permettere una corretta operativit? del modello inferenziale, una fase di addestramento comprende l'addestramento del modello inferenziale tramite una pluralit? di profili sintetizzati che riproducono condizioni di lavoro note (?labelled data?) di spazio G, di allineamento F e di angolo di disallineamento ?, e, preferibilmente, di distanza di lavoro d tra l'apparato 1 qui descritto ed una prima superficie ed una seconda superficie di target per l'addestramento. Vantaggiosamente, l'addestramento del modello inferenziale avviene in funzione di condizioni di orientamento relativo tra l'apparato 1 qui descritto e la prima superficie e la seconda superficie di target per l'addestramento. In una forma di realizzazione, la fase di addestramento tiene conto del rumore di misurazione sul profilo della prima superficie e della seconda superficie di target per l'addestramento. Essendo l?addestramento effettuato sulla base di profili sintetizzati, ? infatti possibile simulare la presenza di rumore sul profilo.
? da notare che la pluralit? di profili sintetizzati comprende o ? associata ad una pluralit? di dati, in particolare ad una n-upla di dati che, in una forma di realizzazione non limitativa comprende, oltre alla terna di dati elettronici gi? citata, anche uno o pi? tra i seguenti ulteriori dati elettronici:
- un dato elettronico di distanza di lavoro d tra l?apparato 1 e la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 (in particolare una distanza di lavoro d tra l?apparato 1 la superficie pi? prossima all?apparato 1),
- un dato elettronico ? indicativo dell?incremento del valore di spazio G misurato, funzione del disallineamento F tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 e fonte di maggiore incertezza associata alla misura (si veda la rappresentazione prodotta in figura 17),
- un dato elettronico? che ? indicativo di una riduzione di una quantit? di radiazione ottica che giunge al dispositivo di cattura di immagini 6 per via della specifica natura di cooperazione della prima superficie 2 e/o della seconda superficie 3, che causa una riduzione del rapporto segnale-rumore nella rappresentazione della geometria delle superfici (si veda la rappresentazione prodotta in figura 18),
- un dato elettronico ? indicativo di una misura di riduzione della profondit? di penetrazione della radiazione ottica nella cavit? definita tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, con il conseguente decremento di qualit? delle informazioni relative alla geometria della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 (si veda la rappresentazione prodotta in figura 18),
- un dato elettronico Z rappresentativo del livello di cooperazione ottica delle superfici oggetto della misura, ovvero della prima superficie 2 e/o della seconda superficie 3.
In fase di creazione dei profili sintetizzati, ? quindi possibile simulare tali posizionamenti impropri dell?apparato 1, cos? da predirne e compensarne l?effetto in condizioni reali di misura.
L'addestramento del modello inferenziale 17 consente di estrarre dei pesi W in funzione dei dati di profilo L, consentendo cos? di creare una mappatura che associa i profili stessi nello spazio immagine a valori di spazio G, di disallineamento F e di angolo di disallineamento ? in unit? dimensionali.
Bench? diversi tipi di tecniche possano essere utilizzate per generare elettronicamente i profili sintetici finalizzati all'addestramento del modello inferenziale 17, in una forma di realizzazione preferita ma non limitativa tali profili sintetici sono generati attraverso programmi software di simulazione della triangolazione ottica e/o tramite CAD meccanici.
I profili sintetizzati cos? ottenuti mirano a riprodurre condizioni alterate di profilo a cui per? sono associati valori corretti di spazio, disallineamento e angolo di disallineamento, in tal modo simulando e compensando (in particolare attenuando o eliminando) bias e dispersioni legati alle incertezze dei sistemi di misura nel loro funzionamento reale e non ideale.
La Richiedente osserva che in una preferita ma non limitativa forma di realizzazione, i profili sintetizzati sopra citati sono utilizzabili allorquando vi sia una corrispondenza, in particolare geometrica, tra le configurazioni ottiche reali dell'apparato 1 qui descritto e quelle simulate nel software per la fase di addestramento del modello inferenziale 17.
Le configurazioni adottate nella fase di addestramento tengono vantaggiosamente conto di caratteristiche costruttive del sistema ottico con il quale ? realizzato l'apparato 1, quali ad esempio e non limitatamente la distanza tra il centro ottico del dispositivo di cattura di immagini 6 e l'asse ottico di propagazione AL della radiazione ottica, sia di tipo relativo alla costruzione ottica del dispositivo di cattura di immagini 6, ad esempio e non limitatamente la focale e/o il fattore di ingrandimento della lente che ? supportata dal dispositivo di cattura di immagini 6, e/o la forma o le dimensioni del sensore del dispositivo di cattura di immagini 6, le dimensioni dei suoi pixel e/o il fattore di forma dei suoi pixel. Inoltre, le configurazioni adottate nella fase di addestramento tengono vantaggiosamente conto di caratteristiche d?uso. Tali caratteristiche d?uso possono attenere l?interazione tra il sistema ottico e l?operatore in fase di funzionamento, al fine di addestrare il sistema a possibili posizionamenti e/o orientamenti e/o distanziamenti (ovvero possibili variazioni di posa) non ottimali dell?apparato 1. In aggiunta oppure in alternativa, tali caratteristiche d?uso possono attenere l?interazione tra l?apparato 1 e le superfici oggetto della misura (ad esempio essere rappresentative di superfici pi? o meno cooperativi da un punto di vista ottico). In aggiunta oppure in alternativa, tali caratteristiche d?uso possono ulteriormente attenere l?interazione tra l?apparato 1 e l?ambiente nel quale si effettua la misura e che possono determinare l?insorgenza di rumore ottico.
Grazie a questo approccio, ? possibile incrementare la versatilit? dell'apparato 1 ed ? altres? possibile realizzare avanzamenti della tecnica nota nell'ambito dei sistemi a triangolazione per la misura di relazioni geometriche tra parti adiacenti.
L'unita di elaborazione dati 9 (che, come si ? visto, esegue il modello inferenziale 17 in accordo ai dati di peso W ed accordo ai dati di profilo L della prima e della seconda superficie 2, 3), in una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, pu? essere configurata per estrarre una regione di interesse ROI sulla base dei dati di immagine IMGd. L'estrazione della regione di interesse ROI dai dati di immagine IMGd equivale a selezionare una parte o sotto porzione dei dati di immagine IMGd, segnatamente per eseguire il modello inferenziale 17 qui citato.
In particolare, i dati di profilo L della prima superfice 2 e della seconda superficie 3 sono generati sulla base di una parte dei dati di immagine IMGd, in particolare di una parte di dati di immagine IMGd che corrisponde alla regione di interesse ROI. La regione di interesse ROI corrisponde ad un sottoinsieme di pixel rispetto ai pixel complessivamente facenti parte dei dati di immagine. Preferibilmente, ma non limitatamente, l'apparato 1 oggetto della presente divulgazione pu? comprendere almeno un sensore di distanza 8 configurato per rilevare, in assenza di contatto, la distanza linearmente presente tra l'apparato 1, in particolare tra il dispositivo di cattura di immagini 6, ed una superficie posta in prossimit? dell'apparato 1 ed in particolare in prossimit? del dispositivo di cattura di immagini 6.
Il sensore di distanza 8 pu? impiegare una o pi? delle tecnologie di misurazione di distanza per via ottica, o per via induttiva, o per via capacitiva, o per via magnetica, o tramite ultrasuoni.
Altres?, l?apparato 1 oggetto della presente divulgazione pu? comprendere un sensore inerziale. Tale sensore inerziale, che ? operativamente e preferibilmente elettricamente connesso con l?unit? di elaborazione dati 9, ? configurato per rilevare uno stato di moto dell?apparato 1 e/o un orientamento spaziale dell?apparato 1. La Richiedente osserva che diverse tipologie di sensore inerziale possono essere applicate in linea di principio, ma preferibilmente tale sensore inerziale comprende un accelerometro e/o un giroscopio.
Preferibilmente, ma non limitatamente, l?unit? di elaborazione dati 9 ? configurata per abilitare l?attivazione della sorgente 4 di radiazione ottica in funzione della rilevazione fornita dal sensore di distanza 8 e/o dal sensore inerziale. Segnatamente, l?attivazione della sorgente 4 pu? essere subordinata a:
- una rilevazione della distanza dell?apparato 1 per mezzo del sensore di distanza 8, tale attivazione essendo in particolare inibita nel caso in cui la distanza rilevata non sia compresa all?interno di un intervallo predeterminato, e/o
- una rilevazione dell?orientamento dell?apparato 1 per mezzo del sensore inerziale, tale attivazione essendo in particolare inibita nel caso in cui l?orientamento rilevato non sia compreso all?interno di un intervallo predeterminato, e/o
- una rilevazione dello stato di moto dell?apparato 1 per mezzo del sensore inerziale, tale attivazione essendo in particolare inibita nel caso in cui l?apparato 1 non sia considerato in uno stato di fermo.
L?abilitazione dell?attivazione della sorgente 4 pu? avvenire con un segnale di comando di abilitazione alla ricezione di un segnale di alimentazione della sorgente 4 medesima. Questa fase di controllo selettivo per l?attivazione della sorgente 4 consente vantaggiosamente di eseguire misure di spazio e/o di allineamento e/o di angolo di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, solamente allorquando tali prima superficie 2 e seconda superficie 3 si trovano in determinate relazioni posizionali rispetto all?apparato 1. In particolare, questa fase di controllo selettivo permette di fornire all?operatore misure di spazio e/o di allineamento e/o di angolo di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 solamente allorquando tali prima superficie 2 e seconda superficie 3 si trovano in predeterminate relazioni posizionali.
Pertanto, questa fase di controllo selettivo permette l?esecuzione della misura in modo pi? preciso, evitando che la misura dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 possa essere effettuata in condizioni tali per cui il risultato di detta misura potrebbe essere fortemente affetto da una errata relazione posizionale delle superfici 2, 3 rispetto all?apparato medesimo, ad esempio poich? troppo distanti.
In una forma di realizzazione preferita, ma non limitativa, l?unit? di elaborazione dati 9 qui descritta pu? essere altres? ulteriormente configurata per ricavare, a partire dalla rilevazione del sensore di distanza 8 e/o a partire dalla rilevazione del sensore inerziale, almeno un?informazione avente potenzialmente rilevanza diagnostica, quale ad esempio l?occorrenza di una caduta e/o un urto dell?apparato 1 o di uno specifico componente dell?apparato 1. In particolare, l?unit? di elaborazione dati 9 pu? essere configurata per generare informazioni di potenziale rilevanza diagnostica confrontando sequenze di acquisizioni del segnale inerziale con sequenze predefinite associate all?occorrenza di eventi quali cadute e/o urti dell?apparato 1. Tale capacit? dell?unit? di elaborazione dati 9 di generare informazioni di potenziale rilevanza diagnostica (vantaggiosamente poi conservate tramite memorizzazione in un?unit? di memoria non volatile), a partire in particolare dalla rilevazione del sensore inerziale, rappresenta di per s? stessa un?invenzione. Ulteriormente, l?unit? di elaborazione dati 9 pu? essere configurata per determinare la memorizzazione delle informazioni di potenziale rilevanza diagnostica, di modo che esse possano essere rese disponibili su richiesta.
In figura 2, si osserva inoltre che l?apparato 1 pu? comprendere un pulsante 1s configurato per avviare una fase di misurazione dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra la prima superficie e la seconda superficie, tale pulsante 1s essendo operativamente, in particolare elettricamente, connesso con l?unit? di elaborazione dati 9. L?avvio della misurazione ? schematicamente identificato dal blocco 1001 di figura 5, la quale illustra un diagramma a blocchi di una preferita forma di realizzazione del metodo di misurazione che ? altres? oggetto della presente divulgazione e che ? descritto meglio nella seguente porzione di descrizione.
In un metodo per la misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie 2 ed una seconda superficie 3 ? inoltre contemplata la generazione di un profilo di radiazione ottica in corrispondenza della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 dovuta all?incidenza di un piano di radiazione ottica (la radiazione ottica potendo essere nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto) su detta prima superficie 2 e su detta seconda superficie 3, tale generazione di profilo essendo determinata da una fase di attivazione di una sorgente 4 di radiazione ottica, in particolare di una sorgente di luce laser. Si veda il blocco 1028 in figura 5.
La Richiedente osserva che l?esecuzione della fase di attivazione della sorgente 4 pu? essere subordinata al verificarsi di predeterminati eventi. In particolare, la fase di attivazione della sorgente 4 segue una fase di controllo mediante l?unit? di elaborazione dati 9, che in accordo al verificarsi di determinate condizioni, abilita l?emissione della radiazione ottica dalla sorgente 4. In una forma di realizzazione preferita del metodo qui descritto, la fase di attivazione della sorgente 4 segue una fase di verifica di una distanza sussistente tra l?apparato 1 e le superfici 2, 3 (segnatamente per mezzo del sensore di distanza 8 operativamente connesso all?unit? di elaborazione dati 9) e/o una fase di verifica di un orientamento sussistente tra l?apparato 1 e le superfici 2, 3 (segnatamente per mezzo del sensore inerziale operativamente connesso all?unit? di elaborazione dati 9) e/o una fase di verifica di una sostanziale stazionariet? dell?apparato 1 (segnatamente per mezzo del sensore inerziale operativamente connesso all?unit? di elaborazione dati 9).
Il metodo altres? comprende una fase di attivazione di una telecamera, o pi? in generale di un dispositivo di cattura di immagini 6, le cui caratteristiche sono state descritte in precedenza.
Nella fase di attivazione del dispositivo di cattura di immagini 6 di cui al blocco 1002 in figura 5, l?almeno un dispositivo di cattura di immagini 6 ? attivato al fine di catturare un?immagine di un profilo di radiazione ottica sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3, in particolare catturando un?immagine di un profilo di radiazione ottica ottenuto per proiezione sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3 del piano di radiazione ottica generato a partire dalla sorgente 4. Pertanto, dalla fase di attivazione (blocco 1002, figura 5) del dispositivo di cattura di immagini 6 scaturisce una generazione (blocco 1003, figura 5) di dati di immagine IMG<d >per mezzo del dispositivo di cattura di immagini 6. La fase di attivazione della sorgente 4, in una forma di realizzazione, precede la fase di attivazione del dispositivo di cattura di immagini 6. Alternativamente, in un?ulteriore forma di realizzazione, la fase di attivazione della sorgente 4 segue la fase di attivazione del dispositivo di cattura di immagini 6 (ovvero il blocco 1002 nello schema a blocchi di cui alla figura 5 pu? precedere il blocco 1028). In ogni caso, la generazione dei dati di immagine IMGd per mezzo del dispositivo di cattura di immagini 6, identificata dal blocco 1003 di figura 5, segue l?attivazione della sorgente 4.
Il metodo qui descritto altres? comprende una fase di connessione operativa tra il dispositivo di cattura di immagini 6 e l?unit? di elaborazione dati 9, ci? consentendo all?unit? di elaborazione dati 9 di ricevere i dati di immagine IMGd dal dispositivo di cattura di immagini 6.
Il metodo secondo la presente invenzione pu? quindi comprendere (si veda il blocco 1004) una fase di estrazione di una regione di interesse ROI all?interno dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura di immagini 6. Vantaggiosamente, tale fase si avvale di una tecnica di segmentazione dell?immagine, in particolare di una tecnica di segmentazione semantica. La fase di estrazione della regione di interesse ROI ? evidentemente funzionale al contrasto di incertezze nella misura. Ci? nonostante, ? da ritenersi una fase opzionale del metodo secondo la presente invenzione.
Il metodo qui descritto comprende (blocco 1005, figura 5) una fase di generazione di dati di profilo L della prima e seconda superficie 2, 3 sulla base dei dati di immagine IMGd o (ad esempio qualora sia stata precedentemente eseguita la una fase di estrazione di una regione di interesse ROI) sulla base di parte dei dati di immagine IMGd. La Richiedente osserva che l?espressione ?almeno parte dei dati di immagine IMGd? ? qui utilizzata poich? in una forma di realizzazione sono utilizzati tutti i dati di immagine, dunque tutta l?immagine, per la generazione del profilo L mentre, in un?alternativa forma di realizzazione, solo parte dei detti dati di immagine IMGd, in particolare la parte relativa alla regione di interesse ROI precedentemente citata. Questa fase corrisponde all?estrazione della regione di interesse ROI identificata dal blocco 1004 di figura 5 e precede temporalmente e logicamente la generazione dei dati di profilo L, e dunque l?estrazione del profilo complessivamente realizzato dalla prima superficie 2 e dalla seconda superficie 3. Nella fase di generazione, i dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 2, 3 possono pertanto essere generati sulla base di una parte dei dati di immagine IMGd corrispondente alla regione d?interesse ROI. Il metodo qui descritto altres? comprende una fase di caricamento e/o di elaborazione elettronica (blocco 1008, figura 5) di un modello inferenziale 17, nella quale i dati di profilo L della prima superficie e della seconda superficie 2, 3 sono forniti in ingresso al modello inferenziale 17.Il metodo oggetto della presente divulgazione altres? comprende una determinazione di un valore di uno spazio G e/o di un allineamento F e/o di un angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 a partire dai dati di profilo L sulla base del modello inferenziale 17.
L?applicazione del modello inferenziale (blocco 1008, figura 5) ? vantaggiosamente subordinata all?estrazione di un valido profilo (blocco 1006, figura 5). Dunque non tutti i profili (e pertanto i dati di profilo L) sono da considerarsi validi per l?applicazione del modello inferenziale. Se il profilo della prima superficie 2 e/o il profilo della seconda superficie 3 non sono ritenuti valido, il metodo oggetto della presente divulgazione comprende vantaggiosamente la generazione di un feedback (blocco 1007, figura 5) il quale causa una nuova richiesta di misura (blocco 1001, figura 5). Il feedback di cui al blocco 1007 pu? consistere in un?informazione visualizzata sullo schermo 10 (tramite la quale l?operatore ? prontamente reso edotto dell?impossibilit? di concludere con successo l?operazione di misura) e/o esplicitata per mezzo di un apposito segnalatore acustico.
L?unit? di elaborazione dati 9, in uso, esegue una fase di accesso alla base di dati di peso W per il modello inferenziale 17 (per tale base di dati di peso W si veda il numero di riferimento 1009 in figura 5), i dati di peso W essendo stati segnatamente ricavati tramite addestramento del modello inferenziale 17. ? pertanto eseguita una fase di esecuzione del modello inferenziale 17, in funzione dei dati di peso W e dei dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3.
In una forma di realizzazione preferita e non limitativa del metodo qui descritto, ? presente una fase di determinazione che specificamente comprende un calcolo elettronico (blocco 1010, figura 5) del valore dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra le due superfici 2, 3 in funzione dell?esecuzione del modello inferenziale 17 e sulla base dei dati di peso W.
Tornando nuovamente all?apparato 1, si osserva che, in una forma di realizzazione, l?apparato 1 pu? comprendere un filtro, operativamente applicato al dispositivo di cattura di immagini 6, ad esempio e non limitatamente in sostanziale corrispondenza del sensore del dispositivo di cattura di immagini. Tale filtro, in una forma di realizzazione non limitativa, pu? essere ad esempio un filtro passa-banda progettato e specificamente configurato per permettere il passaggio di radiazioni ottiche centrate su una predeterminata banda di lunghezze d?onda corrispondente ad una banda di lunghezze d?onda di emissione della sorgente 4, filtrando dunque quelle radiazioni ottiche non proprie della banda di emissione della sorgente 4. In una forma di realizzazione non limitativa, tale filtro pu? ad esempio essere un filtro polarizzatore progettato e specificamente configurato per permettere il passaggio di radiazioni ottiche con polarizzazione concorde alla polarizzazione della sorgente 4 di radiazione ottica. In una forma di realizzazione non limitativa, tale azione filtrante pu? essere ottenuta come combinazione di filtro passa-banda e filtro polarizzatore. L?utilizzo del filtro, ad esempio in una qualsiasi delle realizzazioni sopra citate, consente vantaggiosamente di ridurre il rumore di misura dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra le due superfici 2, 3.
La Richiedente osserva che tuttavia la presenza del filtro ? puramente opzionale, e lo ? a maggior ragione osservato l?utilizzo del modello inferenziale 17, il quale consente di ridurre la necessit? di un filtro.
Laddove sia assente il filtro, pu? essere ottenuta una significativa riduzione di costo dell'apparato, in particolare osservato che il filtro pu? incidere significativamente sul costo complessivo dell'apparato 1. Si comprende pertanto che l?utilizzo del modello inferenziale 17 non determina effetti vantaggiosi soltanto in relazione ad un notevole alleggerimento degli oneri di calcolo a carico dell?unit? di elaborazione dati 9 (la quale pu? quindi essere resa pi? compatta ed essenziale), ma anche in relazione all?ottimizzazione della struttura dell?apparato 1, rendendo in particolare non pi? necessario l?utilizzo di costosi dispositivi ottici con funzione di filtro.
La presente divulgazione altres? concerne uno specifico programma per elaboratore, che in uso viene eseguito dall?unit? di elaborazione dati dell?apparato 1.
Il programma per elaboratore ? memorizzato su un supporto di memoria reso operativamente accessibile all?unit? di elaborazione dati. Ad esempio e non limitatamente tale supporto di memoria comprende, o ?, una memoria flash elettricamente connessa all?unit? di elaborazione dati.
Il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software, atte ad essere eseguite dall?unit? di elaborazione dati, e tali porzioni di codice software causano, allorquando eseguite, innanzitutto l?attivazione della sorgente 4 per la generazione del profilo di radiazione sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3. Le porzioni di codice software causano dunque l?attivazione della sorgente 4 di radiazione ottica (nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto), la sorgente 4 essendo in particolare una sorgente di luce laser. Dall?attivazione della sorgente 4 deriva, stante la previsione della lente (cilindrica o diffrattiva) la generazione di un piano di radiazione ottica.
In una forma di realizzazione non limitativa, l?attivazione della sorgente 4 avviene a seguito della commutazione di un interruttore di accensione dell?apparato 1 (tale commutazione essendo ottenuta ad esempio per mezzo della pressione del pulsante di avvio 1s, seguendo poi una logica di tipo sostanzialmente automatizzato che consente di ridurre lo sforzo richiesto all?operatore).
Le porzioni di codice software altres? causano una attivazione (blocco 1002) di almeno un dispositivo di cattura di immagini 6, in particolare di almeno una telecamera, avente un asse ottico di ripresa AC inclinato rispetto all?asse ottico di propagazione AL.
Tali porzioni di codice software, a seguito dell?attivazione del dispositivo di cattura di immagini 6 e allorquando la sorgente 4 ? stata attivata, causano una cattura di un?immagine di un profilo di radiazione ottica sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3 tramite il dispositivo di cattura di immagini 6.
In una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, il dispositivo di cattura di immagini ? configurato in particolare per catturare un?immagine di un profilo di radiazione ottica ottenuto per proiezione sulla prima superficie 2 e seconda superficie 3 del piano di radiazione ottica generato dalla sorgente 4. Dalla fase di attivazione 1002 del dispositivo di cattura di immagini 6, in particolare dalla cattura dell?immagine da esso eseguita, scaturisce una generazione 1003 di dati di immagine IMGd per mezzo del dispositivo di cattura di immagini 6.
Le porzioni di codice software sono quindi destinate a causare l?esecuzione di una fase di trasmissione di dati tra il dispositivo di cattura di immagini 6 e l?unit? di elaborazione dati 9, comprendente la trasmissione dei dati di immagine IMGd dal dispositivo di cattura di immagini 6 verso l?unit? di elaborazione dati 9.
In particolare, tali porzioni di codice software causano l?esecuzione di un calcolo di dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 sulla base di almeno parte dei dati di immagine IMGd ed altres? causano l?esecuzione di un caricamento e/o di un?elaborazione elettronica di un modello inferenziale 17. In particolare, i dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 sono forniti in ingresso al modello inferenziale 17.
Attraverso le fasi sopra descritte, l?unit? di elaborazione dati 9, tramite le porzioni di codice software eseguite, determina elettronicamente un valore di uno spazio G e/o di un allineamento F e/o di un angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, a partire dai dati di profilo L sulla base del modello inferenziale 17. Il calcolo di dati di profilo ? eseguito dall?unit? di elaborazione dati 9.
Bench? questo non debba essere inteso in modo limitativo, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che, allorquando eseguite, causano un accesso elettronico ad una base di dati di peso W per il modello inferenziale 17. Tali dati di peso W sono ricavati tramite addestramento del modello inferenziale 17.
L?accesso elettronico eseguito dalle porzioni di codice software ? un accesso ad una base di dati che preferibilmente, ma non limitatamente, ? direttamente accessibile all?interno dell?apparato 1. Alternativamente, l?accesso elettronico sopra citato comprende l?instaurazione di una connessione remota verso una base di dati di un elaboratore elettronico o memoria remotamente collocata rispetto all?apparato 1, ed operativamente, opzionalmente elettricamente, acceduta dall?unit? di elaborazione dati 9. In particolare, in una forma di realizzazione preferita, ma non limitativa, le porzioni di codice software causano l?instaurazione e/o un mantenimento temporaneo di una connessione logica senza fili per il reperimento dei dati di peso W.
In particolare, l?esecuzione del modello inferenziale 17 avviene in funzione dei dati di peso W e dei dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3.
La determinazione elettronica eseguita dalle porzioni di codice software sopra citate comprende un calcolo elettronico del valore dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra le due superfici 2, 3 in funzione dell?esecuzione del modello inferenziale 17 sulla base dei dati di peso W.
Pertanto una specifica forma di realizzazione del programma per elaboratore causa una generazione elettronica dei dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 sulla base di una parte dei dati di immagine IMGd corrispondente alla regione d?interesse ROI.
In una forma di realizzazione, il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che, allorquando eseguite, causano l?esecuzione di una routine di addestramento, in cui una pluralit? di profili sintetizzati che riproducono condizioni note ? fornita in ingresso a detto modello inferenziale 17. La Richiedente osserva che tale routine di addestramento non ? eseguita durante la normale funzionalit? di misurazione dell?apparato 1. Vantaggiosamente, il programma per elaboratore prevede l?esecuzione della routine di addestramento in corrispondenza di una posizione remota rispetto all?apparato 1, in particolare la posizione remota essendo a livello di un cloud, Vantaggiosamente, il programma per elaboratore prevede l?esecuzione della routine di addestramento da parte di un dispositivo remoto rispetto all?apparato 1, in particolare il dispositivo remoto comprendendo una work station remota. La suddetta posizione remota e/o il suddetto utilizzo di un dispositivo remoto consentono di ottenere il beneficio di disporre di caratteristiche prestazionali pi? elevate, con la conseguenza di non essere costretti a sovradimensionare l?unit? di elaborazione dati 9 dell?apparato 1 per far fronte alle capacit? di calcolo richieste per la routine di addestramento.
La routine di addestramento prevede in particolare l?estrazione dei dati di peso W in funzione dei profili sintetizzati.
Il programma per elaboratore comprende porzioni di codice software che, allorquando eseguite, causano l?esecuzione di una fase di filtraggio di una radiazione ottica mediante un filtro, preferibilmente ma non limitatamente l?abilitazione di mezzi di filtraggio di tipo hardware, detti mezzi di filtraggio di tipo hardware essendo configurati per permettere, ad esempio, il passaggio di radiazioni ottiche centrate su una predeterminata banda di lunghezze d?onda corrispondente ad una banda di lunghezze d?onda di emissione della sorgente luminosa 4 o ancora radiazione ottica polarizzata in maniera concorde alla polarizzazione della radiazione ottica emessa dalla sorgente 4 o ancora ad una combinazione di detti filtri.
A conclusione del processo di misurazione, le porzioni di codice software causano il calcolo di una terna G, F, ? di dati elettronici, in cui la terna G, F, ? comprende:
- un primo dato elettronico indicativo del valore di spazio G tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3,
- un secondo dato elettronico indicativo del valore di allineamento F della prima superficie 2 rispetto alla seconda superficie 3 e
- un terzo dato elettronico indicativo del valore dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
I dati elettronici G, F, ? della terna, una volta determinati per mezzo del modello inferenziale 17, possono essere esplicitati all?operatore tramite visualizzazione sullo schermo 10. In alternativa o in aggiunta alla visualizzazione dei dati elettronici di spazio G e/o di allineamento F e/o di angolo di disallineamento ? pu? essere esplicitata un?informazione circa l?ottemperanza (oppure la non ottemperanza) di tali dati elettronici a requisiti predefiniti. Ulteriormente, pu? sussistere un collegamento operativo tra l?unit? di elaborazione dati 9 ed un controllore centrale di una linea di produzione, tale per cui, ad esempio, in caso di non ottemperanza, il controllore centrale pu? comandare l?esecuzione di operazioni addizionali volte a rimuovere tale non ottemperanza.
Una particolare e non limitativa forma di realizzazione dell?apparato 1 per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie 2 ed una seconda superficie 3 sfrutta una tecnica di segmentazione, in particolare una segmentazione semantica.
L?unit? di elaborazione dati 9 ? configurata per effettuare, tramite elaborazione di almeno parte di detti dati di immagine preliminari IMGd,p, una segmentazione dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura di immagini 6.
La Richiedente sottolinea che la segmentazione qui citata ? una segmentazione semantica la quale contempla un?identificazione elettronica di una zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 e che tale identificazione elettronica consente di ottenere una distinzione elettronica tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 all?interno dell?immagine. In una forma di realizzazione, la segmentazione semantica ? effettuata tramite l?utilizzo di reti neurali.
In particolare, la segmentazione semantica qui descritta sfrutta un algoritmo di deep learning per associare ad ogni pixel una etichetta elettronica, o una categoria, ed ? qui utilizzata per riconoscere e/o classificare e/o contraddistinguere pixel appartenenti a diverse categorie. Ai fini della presente invenzione per ?categorie? si intende l?appartenenza del pixel alla prima superficie 2 o alla seconda superficie 3 o ad uno spazio G frapposto tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
La segmentazione semantica qui citata ? destinata a permettere di calcolare elettronicamente, in accordo appunto a tale segmentazione, una prima caratteristica ed una seconda caratteristica associate rispettivamente a propriet? della prima superficie 2 e a propriet? della seconda superficie 3 desunte attraverso i dati di immagine preliminari IMGd,p.
La prima caratteristica e la seconda caratteristica comprendono almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica quale intensit? luminosa, lunghezza d?onda, polarizzazione, frequenza di variazione dell?intensit? luminosa, potenza, forma d?onda, forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa e tempo di irradiazione. La determinazione della prima caratteristica e della seconda caratteristica avviene a partire da dati di propriet? utilizzati per descrivere la specifica tipologia di superfici 2, 3 sulle quali incide la radiazione ottica, al fine di consentire di ottimizzare l?individuazione dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento sussistenti tra la prima e la seconda superficie 2, 3 indipendentemente dalla loro forma, dalla loro finitura, dal loro colore e dal loro materiale.
L?unit? di elaborazione dati 9 ? configurata per attivare quindi la sorgente 4 in modo tale che questa emetta una radiazione ottica avente la prima caratteristica e, dunque, per ricevere dal dispositivo di cattura di immagini 6 primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 corrispondenti alla radiazione ottica avente la prima caratteristica.
L?unit? di elaborazione dati 9 ? inoltre configurata per attivare nuovamente la sorgente luminosa 4 in modo tale che questa emetta una radiazione ottica avente la seconda caratteristica, ed ? dunque configurata per ricevere dal dispositivo di cattura di immagini 6 secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 corrispondenti alla radiazione ottica avente la seconda caratteristica.
In una forma di realizzazione della presente invenzione, l?alimentazione della sorgente avviene con un segnale di controllo ad onda quadra, preferibilmente ma non limitatamente un segnale di controllo di tipo TTL. L?utilizzo di un segnale ad onda quadra non deve essere inteso in modo limitativo, poich? esso potr? essere convenientemente adattato in funzione della specifica tipologia di sorgente 4 utilizzata nell?apparato 1.
Pi? specificamente, la Richiedente osserva che, in una specifica forma di realizzazione, la prima caratteristica e la seconda caratteristica determinano l?emissione di una radiazione ottica con una prima intensit? e con una seconda intensit? maggiore differente dalla prima, secondo pilotaggio di tipo on-off nel caso di logica TTL, in cui l?intensit? della radiazione ottica durante gli intervalli di tempo in cui essa viene emessa ? costante.
In una forma di realizzazione preferita, ma non limitativa, la frequenza di pilotaggio della radiazione ottica emessa dalla sorgente luminosa 4 per l?illuminazione della prima superficie 2 e/o della seconda superficie 3 non ? costante, ma varia nel tempo seguendo una legge di variazione di frequenza predefinita.
L?utilizzo di segnali di controllo TTL permette vantaggiosamente di rendere facile e operativamente sicuro il protocollo di trasmissione di segnali di pilotaggio dall?unit? di elaborazione dati 9 verso la sorgente 4. Questo ? particolarmente utile poich? l?apparato 1 qui descritto pu? essere realizzato con componenti destinati al settore industriale, in cui segnali di tipo TTL sono impiegati come standard.
I segnali di pilotaggio di tipo TTL (transistor-transistor-logic) portano dunque un?informazione di tipo binario e sono contraddistinti da un primo livello ?alto? ed un secondo livello ?basso?. Il livello ?basso? pu? essere una tensione sostanzialmente prossima allo zero (ad esempio tra 0V e 0,8V), tale da determinare una sostanziale mancanza di emissione di radiazione ottica allorquando il segnale di pilotaggio di livello ?basso? ? alimentato alla sorgente 4, o pu? essere una tensione negativa (ad esempio pari a -12V). Di converso il livello ?alto? pu? essere una tensione sostanzialmente diversa da zero (ad esempio 3,3V o 5V) tale da determinare una sostanziale accensione della sorgente luminosa 4.
La figura 6 mostra la generazione sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3, di un profilo di radiazione ottica ottenuto a seguito dell?incidenza del piano di radiazione ottica generato dalla sorgente 4 dell?apparato 1 sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3. La figura 7 identifica una condizione ottimale di misura, che si riscontra quando la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 di cui alla figura 6 hanno le stesse propriet? ottiche. In tale condizione, ? opportuno l?impiego dello stesso livello di intensit? di radiazione ottica ottenuto, a titolo esemplificativo e non limitativo, pilotando con segnali tipo TTL a bassa frequenza (identificati tramite il riferimento 4r), la sorgente luminosa 4. Ci? consente di ottenere un profilo di radiazione ottica B ben definito e ad alto rapporto segnale rumore (SNR). Diverso ? il caso della rappresentazione schematica di figura 8 che mostra invece una condizione di misura in cui la parte della seconda superficie 3 adiacente alla prima superficie 2, dunque una porzione prossimale della seconda superficie 3, presenta propriet? ottiche differenti rispetto a quelle della prima superficie 2 e tali da generare un profilo di radiazione ottica parzialmente incompleto e rumoroso (riferimento B?? in figura 8) nel caso in cui su di essa incida una linea luminosa a bassa intensit?. ? naturale che, in una tale condizione, la misura dello spazio G e dell?allineamento F, basata sull?analisi del profilo di radiazione ottica, ne risulti compromessa.
La figura 9 illustra invece una condizione di misura in cui l?intensit? della linea luminosa ? stata incrementata al fine di consentire l?ottenimento di un profilo continuo sulla seconda superficie 3. Tale incremento di intensit? pu? essere ottenuto, a titolo esemplificativo, attraverso un aumento della frequenza del segnale TTL di pilotaggio della sorgente 4 (segnale 4r). L?incremento di intensit? della radiazione ottica, tuttavia, genera una saturazione del profilo di radiazione ottica B??? che incide sulla prima superficie 2. Tale fenomeno di saturazione ? legato alle propriet? ottiche della prima superficie 2, profondamente diverse da quelle della seconda superficie 3. Di conseguenza una misurazione dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie e la seconda superficie 2, 3 basata sull?analisi del profilo di radiazione ottica, risulta altamente compromessa. L?utilizzo di due caratteristiche di radiazione ottica distinte per la prima e la seconda superficie 2, 3 consente di evitare gli inconvenienti qui sopra descritti. L?unit? di elaborazione dati 9 ? dunque configurata per eseguire una fase di ricombinazione delle immagini ottenute dall?illuminazione della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 illuminate da due radiazioni ottiche con caratteristiche diverse tra loro.
L?unit? di elaborazione dati 9 ? inoltre configurata per generare dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 sulla base di almeno parte dei primi dati di immagine sequenziali IMG<d,1 >e di almeno parte dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2. La Richiedente osserva che l?espressione ?almeno parte? ? qui utilizzata poich? in una preferita e non limitativa configurazione d?uso si potrebbe selezionare solo una sottoparte dell?immagine (e dunque dei dati di immagine) corrispondente ad una regione di interesse ROI per effettuare la generazione dei dati di profilo L. Tali fasi di ricombinazione tra le immagini e di successiva generazione dati di profilo L possono altres?, in una forma di realizzazione preferita, essere sostituite da una fase di estrazione di dati di profilo della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 sulla base di almeno parte dei primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 e di almeno parte dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 e dalla ricombinazione successiva dei soli dati di profilo, cos? da ridurre l?onere computazionale a carico dell?unit? di elaborazione dati 9.
Pertanto, la presente invenzione consente di disporre di un?ampia flessibilit? nell?ottenimento dei dati di profilo ricombinati, potendo gli stessi essere ottenuti eseguendo dapprima una ricombinazione tra immagini e quindi un?estrazione di dati di profilo a partire da un?immagine ricombinata, oppure alternativamente eseguendo dapprima una estrazione di dati di profilo preliminari a partire dalle immagini e quindi una ricombinazione tra i dati di profilo singolarmente estratti.
In particolare, la figura 10 e la figura 11 illustrano due condizioni di misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. In particolare, la figura 11 riporta alcune sorgenti di incertezza nella misura dello spazio G e dell?allineamento F tra una prima ed una seconda superficie 2, 3 tra loro adiacenti, dove le incertezze di misura, mitigate tramite l?apparato ed il metodo descritti, sono legate a mal posizionamenti del sistema di misura. La condizione illustrata in figura 10 ? una condizione di misurazione preferita, in cui il piano di radiazione ottica ? posizionato sostanzialmente in corrispondenza della met? dello spazio G sussistente tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. La condizione illustrata in figura 11 ? una condizione di misurazione non preferita, in cui il piano di radiazione ottica ? disallineato rispetto allo spazio G, ci? potendo determinare un?alterazione delle misure almeno dello spazio G e/o dell?allineamento F tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. Il disallineamento rispetto alla met? dello spazio G ? identificato dalla quota X e determina, se superiore ad una determinata soglia, l?impossibilit? di determinare validi dati di profilo L della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 per incompleta visualizzazione del profilo di radiazione ottica. Qualora il piano di radiazione ottica sia invece disassato rispetto ad un?ideale retta ortogonale alla prima e seconda superficie 2, 3, si determina rispetto a quest?ultima retta un angolo ? che determina un incremento non dovuto del valore di spazio G misurato. Tale angolo ? altres? visibile in figura 15 ed in figura 17.
La figura 12 riporta la strategia di ottimizzazione dei profili di radiazione ottica B?, B??, B??? sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3 allorquando le due superfici 2, 3 hanno differenti propriet? ottiche. In particolare, la figura 12 mostra chiaramente che la combinazione di due immagini, quindi di due dati di immagine IMGd,1 e IMGd,2 che sono acquisite dal dispositivo di cattura di immagini 6 e che presentano profili di radiazione ottica rispettivamente ottimizzati sulle propriet? ottiche della prima superficie 2 (primi dati di immagine IMGd,1) e della seconda superficie 3 (secondi dati di immagine IMGd,2), consente di ottenere profili di radiazione ottica ad elevata nitidezza e con rapporti segnale rumore paragonabili a quelli che si avrebbero qualora la misura fosse effettuata su una prima superficie 2 ed una seconda superficie 3 tra loro adiacenti ed aventi le stesse (o sostanzialmente le stesse) propriet? ottiche. La Richiedente osserva che, bench? l?ottimizzazione della precisione di rilevazione dei profili di radiazione ottica della prima e della seconda superficie 2, 3 potrebbe essere raggiunta adottando strategie finalizzate all?incremento del range dinamico dell?immagine, quali ad esempio l?high dynamic range imaging (HDRI), le condizioni necessarie all?impiego di tecniche di ripresa quali come l?HDRI sono la stabilit? nello spazio e la stazionariet? temporale della posa del dispositivo. ? logico supporre che tali condizioni non siano sostenibili in un dispositivo portatile gestito, ad esempio, da un operatore umano. Un?eventuale variazione della posa del dispositivo durante l?acquisizione delle immagini della prima e della seconda superficie 2, 3 a differenti tempi di esposizione, infatti, inficerebbe l?intera ricostruzione dell?immagine finale acquisita attraverso una tecnica di HDRI, con conseguente incremento dell?incertezza associata alla misura di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima ed una seconda superficie 2, 3 tra loro adiacenti. L?impiego di tecniche basate sull?HDRI, inoltre, necessiterebbe di unit? di elaborazione dati 9 contraddistinte da alta potenza di calcolo, qualora si volesse ridurre il tempo di esecuzione degli algoritmi; diversamente, si potrebbero utilizzare unit? di elaborazione dati 9 dalla bassa capacit? di calcolo, ma a costo di un significativo allungamento dei tempi necessari per la produzione di valori di spazio e/o di allineamento e/o di angolo di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 significativamente pi? lunghi.
La calibrazione dell?intensit? della radiazione ottica che incide tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 in accordo alle propriet? ottiche delle superfici 2, 3 e la ricombinazione delle due immagini acquisite con profili di radiazione ottica a differente caratteristica (quest?ultima soluzione essendo rappresentata nell?immagine di destra di figura 12, ove ? presente l?indicazione di due diverse modulazioni per la radiazione ottica 4r emessa dalla sorgente 4) rappresenta un?alternativa efficace, perch? i tempi di acquisizione dei profili di radiazione ottica sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3 dipendono da operazioni gestite a livello hardware dall?unit? di elaborazione dati 9 e dall?acquisizione di due immagini consecutive dal dispositivo di cattura di immagini 6, in condizioni simili di tempi di esposizione, e pertanto, pi? rapide. L?incremento di rapidit? nelle operazioni di acquisizione delle immagini e l?abbassamento degli oneri computazionali dell?unit? di elaborazione dati 9 sono aspetti abilitanti all?impiego di dispositivi portatili in operazioni di misura gestite da operatore umano.
Pertanto, in una particolare forma di realizzazione, i dati di profilo L della prima superficie 2 sono generati sulla base di almeno parte dei primi dati di immagine sequenziali IMGd,1, mentre i dati di profilo L della seconda superficie 3 sono generati sulla base di almeno parte dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2. Grazie a questo aspetto, l?ottimizzazione della definizione dei profili della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 ? efficiente, poich? non ? mediata sulla prima superficie 2 e sulla seconda superficie 3, ma ? la risultanza di una combinazione di misure effettuate con una radiazione ottica ?tarata? per ciascuna delle due superfici 2, 3. Tramite la procedura sopra citata, l?unit? di elaborazione dati 9 ? dunque configurata per calcolare elettronicamente un valore dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 a partire dai dati di profilo L.
L?ottimizzazione dei profili di radiazione ottica secondo l?invenzione ? dunque rappresentata dalla possibilit? di calibrare l?intensit? della radiazione ottica prodotta dalla sorgente 4 sulle propriet? ottiche della prima e della seconda superficie 2, 3. Tale condizione si ottiene a seguito dell?identificazione, tramite segmentazione semantica applicata all?immagine acquisita dal dispositivo di cattura di immagini, e secondo quanto schematicamente rappresentato in figura 13, delle aree dell?immagine relative a:
- la zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 (tale zona ? rappresentata con un pattern grafico scuro) e che corrisponde in termini assiali allo spazio G sussistente tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3,
- la superficie che si trova a sinistra e la superficie che si trova a destra (oppure alternativamente in alto e in basso qualora lo spazio G sia orientato orizzontalmente) rispetto alla zona di separazione e/o al punto di ripresa offerto dal dispositivo di cattura di immagini 6.
Il processo di segmentazione semantica delle tre aree consente anche di eliminare quelle porzioni di profilo di radiazione ottica che, a titolo esemplificativo, cadono all?interno della zona di separazione e che, pertanto, non contribuiscono a fornire informazioni utili alla misura dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
Come schematicamente rappresentato in figura 15, l?unit? di elaborazione dati 9 ? pertanto configurata per eseguire elettronicamente ed automaticamente un?etichettatura sull?immagine acquisita mediante il dispositivo di cattura di immagini 6, che comprende innanzitutto una prima sottofase finalizzata all?individuazione della zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. La citata etichettatura, in particolare avviene sui dati di immagine, in particolare sui dati di immagine preliminari, ed ancor pi? specificamente avviene per ciascun pixel dei dati di immagine preliminari IMGd,p.
Una volta identificata tale zona di separazione, l?unit? di elaborazione dati 9 esegue automaticamente un riconoscimento della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 e dunque esegue anche una distinzione elettronica tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
Come schematicamente rappresentato in figura 14, la distinzione avviene tramite un modello di classificazione binario basato su un motore di intelligenza artificiale, le cui classi sono rappresentate dalla zona di separazione e dalla restante porzione dell?immagine, in particolare dallo sfondo BK dell?immagine.
La figura 14 illustra una rappresentazione schematica di un algoritmo volto a determinare la distinzione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. Tale algoritmo innanzitutto comprende una fase di addestramento 2001 del modello di intelligenza artificiale finalizzato all?identificazione di un modello di classificazione binaria 2003 e di pesi 2004 ad esso associati. La fase di addestramento 2001 dell?algoritmo determina la produzione di dati etichettati 2002 che sono impiegati per lo sviluppo del modello di classificazione binaria 2003.
L?algoritmo altres? comprende una fase di classificazione finalizzata alla segmentazione semantica dell?immagine acquisita dal dispositivo di cattura di immagini 6. Una preferita e non limitativa forma di realizzazione dell?algoritmo di classificazione comprende l?utilizzo di una rete neurale convoluzionale secondo l?architettura U-NET ed impiega una combinazione delle funzioni di costo Dice Loss e Focal Loss. Il dataset di training ? formato da immagini annotate in cui la zona di separazione ? stata evidenziata con un pattern diverso rispetto allo sfondo BK.
Il modello di classificazione riceve in input l?immagine acquisita dal dispositivo di cattura di immagini 6 e fornisce in uscita l?immagine segmentata in cui sono evidenziate l?area di separazione e lo sfondo BK. Le relazioni spaziali che sussistono tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 rispetto alla zona di separazione consentono di identificare sull?immagine un?area sinistra ed un?area destra (o alternativamente un?area superiore ed un?area inferiore) rispettivamente corrispondenti alla prima superficie 2 ed alla seconda superficie 3. Resta inteso come la presente invenzione non sia affatto limitata relativamente all?orientamento che la zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 pu? assumere rispetto al dispositivo di cattura di immagini 6 (ad esempio un orientamento per cui la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 si vengono a collocare rispettivamente a sinistra e a destra della zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 oppure un orientamento per cui la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 si vengono a collocare rispettivamente al di sopra ed al di sotto della zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3), essendo in ogni caso sufficiente una condizione di adiacenza tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 in corrispondenza dell?interfaccia tra di esse rappresentata dalla zona di separazione.
La Richiedente osserva che le operazioni qui descritte come eseguite sulle immagini, sono in realt? eseguite sui dati di immagine, in particolare sui dati di immagine preliminari IMGd,p trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini 6 verso l?unit? di elaborazione dati 9.
L?identificazione delle aree corrispondenti alla porzione sinistra o superiore ed alla porzione destra o inferiore, dunque corrispondenti alla prima superficie 2 ed alla seconda superficie 3, consente di eseguire ulteriori fasi di elaborazione dei dati di immagine volti a permettere una classificazione delle propriet? di ciascuna parte adiacente, come ad esempio colore e/o tipologia di materiale. Tale fase di classificazione pu? essere condotta, a tiolo esemplificativo, eseguendo algoritmi di classificazione multi-classe che ricevono in ingresso le porzioni di immagine corrispondenti alla prima superficie 2 ed alla seconda superficie 3, che vengono dunque etichettate (fase 2006 di figura 14) e che restituiscono la tipologia di materiale associata a ciascuna delle due superfici. In altre parole, questo significa che l?unit? di elaborazione dati 9 pu? comprendere porzioni di codice software che, allorquando eseguite, causano una etichettatura di una prima porzione dei dati di immagine preliminari IMGd,p e di una seconda porzione dei dati di immagine preliminari IMGd,p e che causano una assegnazione di un particolare tipo di materiale a ciascuna delle citate prima e seconda porzione dei dati di immagine preliminari Imgd,p.
Tali operazioni consentono di calibrare l?intensit? della radiazione ottica prodotta dalla sorgente 4 sulle propriet? ottiche sia della prima superficie 2, sia della seconda superficie 3. In una particolare e non limitativa forma di realizzazione, l?assegnazione sopra citata comprende l?accesso elettronico ad un predefinito archivio associativo (look-up-table) e comprende un?estrazione da tale predefinito archivio associativo (look-up-table) dei valori di frequenza del segnale TTL, con cui l?unit? di elaborazione dati 9 pilota la sorgente 4.
Alla luce di quanto sopra esposto, ? dunque chiaro che in accordo alla presente divulgazione viene descritto un particolare metodo per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie 2 ed una seconda superficie 3. Il metodo ? sommariamente descritto con riferimento alle figure annesse, ed in particolare con riferimento alla figura 16. La Richiedente osserva che il metodo qui descritto, cos? come la configurazione dell?unit? di elaborazione dati 9 indicata nella presente descrizione possono essere associati a specifiche porzioni di codice software eseguite dall?unit? di elaborazione dati 9, che ricalcano le fasi del metodo e le configurazioni d?uso qui descritte.
All?atto della richiesta di una misurazione (blocco 3001, figura 16) di un valore dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 a partire dai dati di profilo L, si attua una fase di attivazione del dispositivo di cattura di immagini 6 al fine di catturare un?immagine di una porzione di superficie 2 e di una porzione di superficie 3, nonch? della zona di separazione tra di esse. Dalla fase di attivazione del dispositivo di cattura di immagini 6 scaturisce una acquisizione di dati di immagine preliminari IMGd,p per mezzo del dispositivo di cattura di immagini 6. Questa fase ? schematicamente rappresentata dal blocco 3002 di figura 16.
Il metodo qui descritto altres? comprende una fase di connessione operativa tra il dispositivo di cattura di immagini 6 e l?unit? di elaborazione dati 9, tale da consentire all?unit? di elaborazione dati 9 di ricevere i dati di immagine preliminari IMGd,p dal dispositivo di cattura di immagini 6.
Come schematicamente indicato nel blocco 3003 di figura 16, il metodo qui descritto comprende una fase di segmentazione, tramite elaborazione di almeno parte dei dati di immagine preliminari IMGd,p, dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura delle immagini 6, cos? da ottenere un?identificazione elettronica della zona di separazione, e conseguentemente una distinzione elettronica tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. Preferibilmente, ma non limitatamente, la segmentazione ha luogo mediante il caricamento di dati di peso (blocco 3002p, figura 16) reperiti dal rispettivo database.
La segmentazione succitata permette l?individuazione (blocco 3004, figura 16), sull?immagine IMGd,p, segnatamente di un?area sinistra ed un?area destra (o alternativamente un?area superiore ed un?area inferiore).
In particolare, il metodo qui descritto comprende la distinzione di quale tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 si trova a sinistra (oppure in alto) rispetto al punto di ripresa offerto dal dispositivo di cattura di immagini 6 e quale, tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, si trova a destra (oppure in basso) rispetto al punto di ripresa offerto dal dispositivo di cattura di immagini 6. Tale distinzione sostanzialmente corrisponde al blocco 3004 di figura 16 ed ? una distinzione elettronica determinata dall?orientamento della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 in relazione al dispositivo di cattura di immagini 6.
Si individuano quindi elettronicamente (blocco 3005, figura 16) le propriet? ottiche proprie della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 e da tali propriet? ottiche si determinano (blocco 3006) le caratteristiche della radiazione ottica che successivamente ? irradiata verso la prima superficie 2 e della radiazione ottica che successivamente ? irradiata verso la seconda superficie 3.
La prima caratteristica (ovvero la caratteristica associata alla prima superficie 2) e/o la seconda caratteristica (ovvero la caratteristica associata alla seconda superficie 3) sono in particolare almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica, preferibilmente un?intensit? luminosa oppure una lunghezza d?onda oppure una polarizzazione oppure una frequenza di variazione dell?intensit? luminosa oppure una potenza oppure una forma d?onda oppure una forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa oppure un tempo di irradiazione.
Come schematicamente identificato nei blocchi 3007, 3008, 3009 e 3010 di figura 16, il metodo qui descritto comprende inoltre una prima fase di pilotaggio della sorgente 4 intesa all?emissione di una radiazione ottica avente la prima caratteristica (blocco 3007, figura 16). A seguito dell?irradiazione della radiazione ottica segue una prima fase di ricezione (blocco 3008, figura 16) di primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini 6, in cui i primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 sono corrispondenti alla radiazione ottica avente la prima caratteristica.
Preferibilmente ma non limitatamente immediatamente a seguito di quanto sopra, ? presente una seconda fase di pilotaggio (blocco 3009, figura 16) della sorgente 4 intesa all?emissione di una radiazione ottica avente la seconda caratteristica. A seguito dell?irradiazione della radiazione ottica segue una seconda fase di ricezione (blocco 3028, figura 16) di secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini 6, in cui i secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 sono corrispondenti alla radiazione ottica avente la seconda caratteristica.
La Richiedente osserva che la successiva fase identificata dal blocco 3010 di figura 16 reca ?ricombinazione di immagini? poich?, a seguito della ricezione dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini 6, l?unit? di elaborazione dati 9 esegue automaticamente una combinazione dei primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 con i secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 al fine di poter successivamente estrarre i dati di profilo della prima superficie 2 e della seconda superficie 3.
Il metodo infatti comprende una fase di generazione di dati di profilo L sulla base di almeno parte dei primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 e dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2. Tale fase corrisponde al blocco 3011 di figura 16.
La Richiedente osserva altres? che i blocchi 3010 e 3011, in una forma di realizzazione preferita, possono essere invertiti nella sequenza, in particolare laddove le fasi di estrazione di dati di profilo della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 avvengano sulla base di almeno parte dei primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 e di almeno parte dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2 e laddove la ricombinazione successiva avvenga sui soli dati di profilo, cos? da ridurre l?onere computazionale a carico dell?unit? di elaborazione dati 9.
Alla generazione dei dati di profilo segue una fase di elaborazione dei dati di profilo L, al fine di determinare (blocco 3014, figura 16) un valore di uno spazio G e/o di un allineamento F e/o di un angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e seconda superficie 3.
In particolare, si osserva che in accordo alle specifiche propriet? ottiche della prima superficie 2 e della seconda superficie 3, una particolare configurazione dell?unit? di elaborazione dati 9 e dunque una particolare forma di realizzazione del metodo qui descritti possono comprendere una determinazione, in particolare un calcolo elettronico, di un primo tempo di esposizione e di un secondo tempo di esposizione che derivano dalla segmentazione precedentemente citata. In particolare, l?unit? di elaborazione dati 9 ? configurata per impostare un tempo di esposizione del dispositivo di cattura di immagini 6 pari al primo tempo di esposizione ai fini dell?acquisizione dei primi dati di immagine sequenziali IMGd,1 ed un tempo di esposizione del dispositivo di cattura di immagini 6 pari al secondo tempo di esposizione ai fini dell?acquisizione dei secondi dati di immagine sequenziali IMGd,2. Ci? consente di ridurre il rischio di ottenere immagini sovraesposte o sottoesposte per differenza ad esempio di un coefficiente di riflessione della radiazione ottica della prima superficie 2 rispetto alla seconda superficie 3 e dunque contribuisce a migliorare la precisione con la quale ? possibile determinare il profilo L. L?unit? di elaborazione dati 9 ? particolarmente configurata per estrarre dai dati di immagine preliminari IMGd,p:
- primi dati di propriet? D1 associati alla prima superficie 2 e rappresentativi di quanto la prima superficie 2 ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? della prima superficie 2, e
- secondi dati di propriet? D2 associati a detta seconda superficie 3 e rappresentativi di quanto la seconda superficie 3 ? cooperative da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? della seconda superficie 2.
L?unit? di elaborazione dati 9 ricava quindi automaticamente una predeterminata ed univoca associazione tra i primi dati di propriet? D1 e la prima caratteristica della radiazione ottica e/o il primo tempo di esposizione e tra i secondi dati di propriet? D2 e la seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione.
In una particolare e non limitativa forma di realizzazione, l?unit? di elaborazione dati 9 ? configurata per ricercare, in un predefinito archivio associativo, dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti ai primi dati di propriet? D1 e dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti ai secondi dati di propriet? D2. In una forma di attuazione, l?archivio associativo sopra citato ? un archivio associativo elettronico integrato entro l?apparato 1 qui descritto. In una forma di attuazione alternativa, l?archivio associativo sopra citato ? un archivio associativo elettronico non integrato nell?apparato 1, ma reso operativamente accessibile all?unit? di elaborazione dati 9, la quale in questo caso esegue una procedura di instaurazione e mantenimento almeno temporaneo di un canale di comunicazione logico con tale archivio associativo.
L?unit? di elaborazione dati 9 esegue un?estrazione dall?archivio associativo della prima caratteristica della radiazione ottica e/o del primo tempo di esposizione, in cui la prima caratteristica della radiazione ottica e/o il primo tempo di esposizione sono rispettivamente la caratteristica della radiazione ottica ed il tempo di esposizione associati a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti ai primi dati di propriet? D1.
Altres?, l?unit? di elaborazione dati 9 esegue un?estrazione dall?archivio associativo della seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione associati, in cui la seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione sono rispettivamente la caratteristica della radiazione ottica ed il tempo di esposizione associati a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti ai secondi dati di propriet? D2. In altre parole, l?unit? di elaborazione dati 9 va a ricercare elettronicamente, all?interno dell?archivio associativo, esemplari prossimi o comparabili con quelli della prima superficie 2 e/o della seconda superficie 3. Ci? riduce in parte il carico computazionale sull?unit? di elaborazione dati 9 che diversamente si avrebbe laddove si dovessero eseguire complesse operazioni di calcolo senza l?uso di un archivio associativo.
In una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, l?unit? di elaborazione dati 9 ? ulteriormente configurata per rilevare la posizione e/o l?orientamento della zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 ed ? ulteriormente configurata per eseguire una comparazione della posizione e/o dell?orientamento con rispettivi riferimenti ritenuti rappresentativi di idonee condizioni di funzionamento dell?apparato 1. Grazie a questo aspetto, ? possibile incrementare la precisione di misurazione dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. In una forma di realizzazione preferita, ma non limitativa, ? presente una generazione di almeno un?informazione circa l?esito di detta comparazione.
La Richiedente osserva che in figura 16 ? presente un blocco 3012 identificativo di una verifica della presenza dell?estrazione di un valido profilo. In una forma di realizzazione, l?unit? di elaborazione dati 9, sulla base del metodo qui descritto, esegue una verifica se le linee di profilo (blocco 3011, figura 16) estratte elettronicamente sono da ritenersi accettabili. In caso di esito negativo di tale verifica, ? presente una fase di notifica (?feedback?, blocco 3013 figura 16) che comprende, ad esempio e non limitatamente, l?invio di almeno uno tra un segnale visivo, un segnale sonoro, o un messaggio dati, indicativi del fatto che la misura dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 ? compromessa. In questo caso, l?unit? di elaborazione dati 9 pu? esser configurata per eseguire automaticamente una nuova richiesta di misura. Nel caso in cui invece le linee di profilo siano ritenute accettabili, la procedura di misurazione termina con la fornitura dei valori dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie e la seconda superficie 2, 3.
Effetti dell?invenzione
I vantaggi dell?apparato 1 e del metodo oggetto della presente divulgazione sono chiari alla radiazione ottica della descrizione che precede e delle figure che arredano tale descrizione. In dettaglio, l?apparato 1 ed il metodo qui descritti vantaggiosamente consentono di ottenere misure di spazio G e/o allineamento F e/o angolo di disallineamento ? tra una prima superficie 2 ed una seconda superficie 3 estremamente precise ed in modo pressoch? automatizzato, senza dunque necessit? di complessi interventi da parte dell?operatore. In particolare, l?utilizzo del modello inferenziale qui descritto vantaggiosamente consente di incrementare il rapporto segnale rumore che si pu? riscontrare sull?immagine acquisita, e questo sia su superfici otticamente cooperative, sia su superfici otticamente non cooperative.
Inoltre, l?apparato 1 ed il metodo oggetto della presente divulgazione consentono di ottenere una segmentazione semantica dell?immagine catturata dal dispositivo di cattura di immagini 6 finalizzata ad un riconoscimento avanzato, preciso ed accurato, della zona che separa la prima superficie 2 dalla seconda superficie 3.
L?apparato 1 ed il metodo oggetto della presente divulgazione altres? consentono di classificare colore e tipologia del materiale di cui sono costituite le parti adiacenti della prima superficie 2 e della seconda superficie 3.
Inoltre, l?apparato 1 ed il metodo qui descritti permettono di eliminare dall?analisi quei profili di radiazione ottica che dovessero trovarsi nella zona dell?immagine classificata come area compresa tra le parti della prima superficie 2 e della seconda superficie 3 che si trovano tra loro adiacenti, e questo determina un incremento della affidabilit? nella determinazione dei valori dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
Inoltre, l?apparato 1 ed il metodo qui descritti permettono di effettuare una modulazione dell?intensit? della radiazione ottica emessa dalla sorgente 4 cos? da consentire un?ottimizzazione del profilo di radiazione ottica calibrato sulle propriet? ottiche di ciascuna tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
Tutto questo dunque riduce i tempi di misura dei valori dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3, sostituendo le operazioni di variazione di una moltitudine di tempi di esposizione (tipicamente in numero maggiore di due) del dispositivo di cattura di immagini 6 con la variazione dell?intensit? della radiazione ottica emessa dalla sorgente luminosa 4 e riduce l?incertezza associata alla misura dei valori sopra citati quando la misurazione coinvolge parti adiacenti dalle differenti propriet? ottiche.
Quanto sopra permette di fornire un feedback all?operatore sulla qualit? della sua posizione di misura qualora una delle due parti adiacenti sia in netta prevalenza rispetto all?altra nell?immagine acquisita e/o qualora la linea di separazione tra le due parti adiacenti sia molto inclinata nell?immagine rispetto al profilo di radiazione ottica che investe la prima superficie 2 e la seconda superficie 3.
Inoltre, quanto sopra consente di ridurre l?incertezza associata alla misura dei valori dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3 qualora la zona di separazione risulti inclinata nell?immagine potendo ricavare l?angolo di inclinazione della zona di separazione.
In particolare, l?etichettatura eseguita tramite la segmentazione semantica della zona di separazione rispetto alle due zone sinistra e destra (o alternativamente superiore ed inferiore) dell?immagine corrispondenti alla prima superficie 2 ed alla seconda superficie 3 permette di fornire un riscontro all?operatore, tramite l?apparato 1, sulla precisione del posizionamento relativo dell?apparato 1 rispetto alle superfici 2, 3 sulle quali ? eseguita la misurazione dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ?. A tal proposito, la Figura 15 presenta tre condizioni tipiche di misura:
La Figura 15, nella rappresentazione di sinistra, mostra una condizione ottimale di misura, con la zona di separazione ben centrata tra le aree dell?immagine corrispondenti alla prima superficie 2 ed alla seconda superficie 3.
La Figura 15, nella rappresentazione centrale, mostra un esempio di misura in cui l?operatore ha posizionato l?apparato 1 in una posizione spazialmente decentrata rispetto alla zona di separazione. In particolare, tale posizione spazialmente decentrata ? traslata rispetto ad una retta ortogonale alla prima superficie 2 e/o alla seconda superficie 3 e fuoriuscente dal centro della zona di separazione.
In una tale condizione, lo spazio G e/o l?allineamento F e/o l?angolo di disallineamento ? tra la prima superficie 2 e seconda superficie 3 non potrebbero essere determinati in modo corretto. Tuttavia, l?individuazione di un?area corrispondente alla seconda superficie 3 molto pi? piccola della area corrispondente alla prima superficie 2 gi? a partire dalla fase di segmentazione semantica permette di fornire un?indicazione all?operatore circa la necessit? di eseguire una operazione di centratura, in particolare di traslazione del piano su cui giacciono l?asse ottico AC del dispositivo di cattura immagini 6 e l?asse ottico di propagazione AL della radiazione ottica emessa dalla sorgente 4rispetto alla zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. Alternativamente, l?individuazione di un?area corrispondente alla seconda superficie 3 molto pi? piccola della area corrispondente alla prima superficie 2 gi? a partire dalla fase di segmentazione semantica permette di coinvolgere, nella determinazione dello spazio G e/o dell?allineamento F e/o dell?angolo di disallineamento ? algoritmi compensativi che consentono di supplire efficacemente alla condizione di apparato 1 decentrato rispetto alla zona di separazione.
La Figura 15, nella rappresentazione di destra, mostra un esempio di misura in cui l?operatore ha posizionato l?apparato 1 orientandolo in maniera errata rispetto alla zona di separazione. Una tale condizione darebbe luogo ad una sovrastima del valore di spazio G misurato. Tuttavia, l?identificazione della zona di separazione nella fase di segmentazione semantica consente di ricavare, attraverso algoritmi di elaborazione di immagini, l?angolo di inclinazione dell?apparato 1 e permette di compensare la misura almeno dello spazio G secondo l?angolo di inclinazione e/o di fornire un?indicazione all?operatore circa la necessit? di orientare l?apparato 1, cos? da avere il profilo di radiazione ottica idealmente perpendicolare all?asse di simmetria della zona di separazione tra la prima superficie 2 e la seconda superficie 3. Si osserva che l?angolo di inclinazione sopra citato corrisponde ad un angolo di rotazione dell?apparato 1, o equivalentemente del dispositivo di cattura di immagini 6 rispetto ad un piano principale lungo il quale si sviluppa lo spazio G.
Con riferimento alla figura 15, tale angolo ? un angolo ? misurato in relazione ad un asse y facente parte di una coppia cartesiana di assi x, y sul piano di giacitura della prima superficie 2 e della seconda superficie 3, tale piano sviluppandosi lungo un terzo asse, non rappresentato in figura ed ortogonale all?asse x ed all?asse y.
L?invenzione sopra descritta con riferimento a particolari forme realizzative rappresentate nelle tavole di disegno qui allegate supera pienamente gli inconvenienti lamentati in relazione alla tecnica nota, in particolare alla soluzione tecnica di cui alla domanda di brevetto WO2019/167012A1. Al superamento di tali inconvenienti contribuiscono sia l?identificazione della zona di separazione tramite la tecnica della segmentazione semantica, sia l?estrazione delle linee di profilo tramite la modulazione della radiazione ottica, sia la determinazione dei valori di spazio e/o allineamento e/o angolo di disallineamento tramite l?utilizzo del modello inferenziale.
? infatti opportuno sottolineare che la segmentazione semantica, la modulazione della radiazione ottica ed il modello inferenziale, pur essendo ciascuno di tali aspetti dell?invenzione gi? di per s? idoneo ad assicurare effetti tecnici vantaggiosi in confronto allo stato della tecnica, operano tra loro in maniera sinergica, massimizzando tali effetti vantaggiosi. Specialmente, segmentazione semantica, modulazione della radiazione ottica e modello inferenziale cooperano efficacemente tra loro, raggiungendo tra l?altro i seguenti effetti tecnici vantaggiosi:
- un incremento della precisione e dell?accuratezza della misura dello spazio e dell?allineamento e dell?angolo di disallineamento;
- un adattamento alle diverse configurazioni geometriche senza che siano richieste modifiche nell?algoritmo con cui avviene l?estrazione dei valori di spazio e di allineamento e di angolo di disallineamento;
- una compensazione di eventuali problemi di qualit? dell?immagine acquisita che possono in particolare essere riscontrati in caso di superfici otticamente poco cooperative;
- un?ottimizzazione dei profili della radiazione ottica in funzione delle caratteristiche ottiche della coppia di parti adiacenti;
- una riduzione dei tempi di misura di spazio e/o allineamento e/o angolo di disallineamento;
- un aumento nella versatilit? di utilizzo dell?apparato di misura di spazio e/o allineamento e/o angolo di disallineamento.
L?invenzione non ? limitata alle forme di realizzazione delle figure annesse; per questo motivo laddove nelle seguenti rivendicazioni vi siano presenti dei numeri o segni di riferimento, tali numeri o segni di riferimento sono forniti solamente allo scopo di incrementare l?intellegibilit? delle rivendicazioni annesse, e non sono pertanto limitativi.
? infine chiaro che alla presente invenzione possono essere applicate aggiunte, modifiche o varianti (basate in particolare sull?intelligenza artificiale), ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.
Claims (10)
1. Apparato (1) per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3), comprendente:
- una sorgente (4) di radiazione ottica, detta radiazione ottica essendo segnatamente nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto, detta sorgente (4) essendo in particolare una sorgente di luce laser,
- almeno una lente associata a detta sorgente (4), detta lente essendo configurata per generare un piano di radiazione ottica a partire dalla radiazione ottica emessa da detta sorgente (4),
- almeno un dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare almeno una telecamera, configurato per catturare un?immagine di almeno una porzione di detta prima superficie (2), di almeno una porzione di detta seconda superficie (3) e di una zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), l?orientamento di detto dispositivo di cattura di immagini (6) rispetto a detta sorgente (4) essendo tale da consentire a detto dispositivo di cattura di immagini (6) di catturare un?immagine di un profilo di radiazione ottica ottenuto per proiezione di detto piano di radiazione ottica su dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3),
- un?unit? di elaborazione dati (9) operativamente connessa almeno a detto dispositivo di cattura di immagini (6),
in cui l?unit? di elaborazione dati (9) ? configurata per:
- ricevere dati di immagine preliminari (IMGd,p) da detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- effettuare, tramite elaborazione di almeno parte di detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), una segmentazione dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura di immagini (6), detta segmentazione contemplando segnatamente un?identificazione elettronica di detta zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta identificazione elettronica consentendo di ottenere una distinzione elettronica tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) all?interno dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura di immagini (6), detta segmentazione essendo in particolare una segmentazione semantica, opzionalmente ottenuta attraverso l?utilizzo di reti neurali,
- determinare, in particolare calcolare elettronicamente, in accordo a detta segmentazione, una prima caratteristica ed una seconda caratteristica, detta prima caratteristica e detta seconda caratteristica essendo associate rispettivamente a propriet? della prima superficie (2) e della seconda superficie (3) desunte attraverso detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), detta prima caratteristica e/o detta seconda caratteristica essendo in particolare almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica quale intensit? luminosa, lunghezza d?onda, polarizzazione, frequenza di variazione dell?intensit? luminosa, potenza, forma d?onda, forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa e tempo di irradiazione,
- pilotare detta sorgente (4) in modo tale che detta sorgente (4) emetta una radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- ricevere dal dispositivo di cattura di immagini (6) primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) corrispondenti alla radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- pilotare detta sorgente (4) in modo tale che detta sorgente (4) emetta una radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- ricevere dal dispositivo di cattura di immagini (6) secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) corrispondenti alla radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- generare dati di profilo (L) di dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2), i dati di profilo (L) della porzione di detta prima superficie (2) essendo segnatamente generati sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1), i dati di profilo (L) della porzione di detta seconda superficie (3) essendo segnatamente generati sulla base di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2),
- determinare, in particolare calcolare elettronicamente, un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3) a partire da detti dati di profilo (L).
2. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1, in cui l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per:
- determinare, in particolare calcolare elettronicamente, in accordo a detta segmentazione, un primo tempo di esposizione ed un secondo tempo di esposizione,
- impostare un tempo di esposizione del dispositivo di cattura di immagini (6) pari a detto primo tempo di esposizione ai fini dell?acquisizione di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) ed un tempo di esposizione del dispositivo di cattura di immagini (6) pari a detto secondo tempo di esposizione ai fini dell?acquisizione di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
3. Apparato (1) secondo la rivendicazione 1 oppure la rivendicazione 2, in cui detta unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per:
- estrarre da detti dati di immagine preliminari (IMG<d,p>) primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2),
- ricavare una predeterminata ed univoca associazione tra i primi dati di propriet? (D1) e detta prima caratteristica della radiazione ottica e/o tra i primi dati di propriet? (D1) e detto primo tempo di esposizione,
- ricavare una predeterminata ed univoca associazione tra i secondi dati di propriet? (D2) e detta seconda caratteristica della radiazione ottica e/o tra i secondi dati di propriet? (D2) e detto secondo tempo di esposizione.
4. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per:
- ricercare, in un predefinito archivio associativo, dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1) e dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2),
- estrarre da detto archivio associativo la prima caratteristica della radiazione ottica e/o il primo tempo di esposizione, la prima caratteristica della radiazione ottica e/o il primo tempo di esposizione essendo rispettivamente la caratteristica della radiazione ottica ed il tempo di esposizione associati a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1),
- estrarre da detto archivio associativo la seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione associati, la seconda caratteristica della radiazione ottica e/o il secondo tempo di esposizione essendo rispettivamente la caratteristica della radiazione ottica ed il tempo di esposizione associati a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2).
5. Apparato (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?unit? di elaborazione dati (9) ? ulteriormente configurata per:
- rilevare posizione e/o orientamento di detta zona di separazione all?interno dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- eseguire una comparazione di detta posizione e/o di detto orientamento con rispettivi riferimenti ritenuti rappresentativi di idonee condizioni di funzionamento di detto apparato (1),
- generare almeno un?informazione circa l?esito di detta comparazione.
6. Metodo per la misurazione di uno spazio e/o di un allineamento e/o di un angolo di disallineamento tra una prima superficie (2) ed una seconda superficie (3), comprendente:
- una fase di generazione di un profilo di radiazione ottica su almeno una porzione di detta prima superficie (2) e su almeno una porzione di detta seconda superficie (3) mediante proiezione su dette porzioni di un piano di radiazione ottica, detta radiazione ottica essendo segnatamente nel dominio dell?infrarosso oppure del visibile oppure dell?ultravioletto,
- una fase di attivazione (1002) di almeno un dispositivo di cattura di immagini (6), in particolare di almeno una telecamera, detto dispositivo di cattura di immagini (6) essendo configurato per catturare un?immagine di almeno una porzione di detta prima superficie (2), di almeno una porzione di detta seconda superficie (3) e di una zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta fase di attivazione (1002) potendo essere eseguita precedentemente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica oppure successivamente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica oppure simultaneamente detta fase di generazione di detto profilo di radiazione ottica,
- una fase di connessione operativa tra detto dispositivo di cattura di immagini (6) ed un?unit? di elaborazione dati (9), tale da consentire a detta unit? di elaborazione dati (9) di ricevere dati di immagine preliminari (IMGd,p) da detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- una fase di segmentazione, tramite elaborazione di almeno parte di detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura delle immagini (6), cos? da operare un?identificazione elettronica di detta zona di separazione tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta identificazione elettronica consentendo di da ottenere una distinzione elettronica tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3), detta fase di segmentazione contemplando in particolare una segmentazione semantica, opzionalmente ottenuta attraverso l?utilizzo di reti neurali,
- una fase di determinazione di una prima caratteristica e di una seconda caratteristica, detta prima caratteristica e detta seconda caratteristica essendo associate rispettivamente a propriet? della prima superficie (2) e della seconda superficie (3) desunte attraverso detti dati di immagine preliminari (IMGd,p), detta prima caratteristica e/o detta seconda caratteristica essendo in particolare almeno una caratteristica variabile di una radiazione ottica, preferibilmente un?intensit? luminosa oppure una lunghezza d?onda oppure una polarizzazione oppure una frequenza di variazione dell?intensit? luminosa oppure una potenza oppure una forma d?onda oppure una forma d?onda della variazione dell?intensit? luminosa oppure un tempo di irradiazione,
- una prima fase di pilotaggio di una sorgente (4) di radiazione ottica intesa all?emissione di una radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- una prima fase di ricezione di primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini (6), detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) essendo corrispondenti alla radiazione ottica avente detta prima caratteristica,
- una seconda fase di pilotaggio di detta sorgente (4) di radiazione ottica intesa all?emissione di una radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- una seconda fase di ricezione di secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) trasmessi dal dispositivo di cattura di immagini (6), detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2) essendo corrispondenti alla radiazione ottica avente detta seconda caratteristica,
- una fase di generazione di dati di profilo (L) sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) e di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2),
- una fase di elaborazione di detti dati di profilo (L), al fine di determinare un valore di uno spazio (G) e/o di un allineamento (F) e/o di un angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie (2) e di detta seconda superficie (3).
7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui i dati di profilo (L) di detta porzione di detta prima superficie (2) sono generati sulla base di almeno parte di detti primi dati di immagine sequenziali (IMGd,1) ed in cui i dati di profilo (L) di detta porzione di detta seconda superficie (3) sono generati sulla base di almeno parte di detti secondi dati di immagine sequenziali (IMGd,2).
8. Metodo secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 7, comprendente ulteriormente:
- una fase di estrazione da detti dati di immagine preliminari (IMGd,p) di primi dati di propriet? (D1) associati a detta prima superficie (2) e rappresentativi di quanto detta prima superficie (2) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta prima superficie (2), e secondi dati di propriet? (D2) associati a detta seconda superficie (3) e rappresentativi di quanto detta seconda superficie (3) ? cooperativa da un punto di vista ottico, in particolare della riflettanza e/o dell?intensit? di riflessione ottica e/o della diffusione ottica e/o del colore e/o del pattern geometrico e/o del tipo di materiale e/o della rugosit? di detta seconda superficie (2),
- una fase di investigazione di un predefinito archivio, al fine di ricavare la prima caratteristica e la seconda caratteristica, la prima caratteristica essendo la caratteristica della radiazione ottica associata a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti primi dati di propriet? (D1), la seconda caratteristica essendo la caratteristica della radiazione ottica associata a dati di propriet? equivalenti o sostanzialmente equivalenti a detti secondi dati di propriet? (D2).
9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8, comprendente ulteriormente:
- una fase di rilevazione di posizione e/o di orientamento di detta zona di separazione all?interno dell?immagine catturata da detto dispositivo di cattura di immagini (6),
- una fase di comparazione di detta posizione e/o di detto orientamento con rispettivi riferimenti,
opzionalmente in cui, in base all?esito di detta comparazione, possono essere intraprese azioni quali:
- disporre una provvisoria inibizione dell?esecuzione di ulteriori fasi di detto metodo e/o
- esplicitare uno stato di idoneit? oppure di non idoneit? a procedere con la misurazione dello spazio e/o dell?allineamento e/o dell?angolo di disallineamento tra dette prima superficie (2) e seconda superficie (3) e/o
- eseguire in modalit? automatica almeno un?attuazione avente efficacia su detta sorgente (4) e/o su detto dispositivo di cattura di immagini (6).
10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, in cui il valore dello spazio (G) e/o dell?allineamento (F) e/o dell?angolo di disallineamento (?) tra dette porzioni di detta prima superficie e di detta seconda superficie (2, 3) ? determinato mediante l?utilizzo di un modello inferenziale e/o mediante l?utilizzo di un algoritmo di estrazione di informazioni geometriche.
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