Titre de l’invention : Surveillance numérique non intrusive d’équipements et de machines existants à l’aide de l’apprentissage automatique et de la vision par ordinateur.

[0001] La présente invention concerne un système, un procédé et un appareil pour la surveillance numérique d'équipements et de machines existants.

[0002] Le fonctionnement efficace des différentes machines et équipements des secteurs de fabri cation, de services publics, de mines, de bâtiments, d'agriculture et de transports nécessite une surveillance continue des différents paramètres de ces équipements pendant toute la durée de son exploitation. Traditionnellement, cette surveillance était effectuée par le per sonnel de maintenance d’équipements aux intervalles réguliers par inspection visuelle et enregistrement manuel des valeurs affichées par différents instruments et indicateurs posi tionnés soit directement sur l’équipement soit organisés en panneaux d’instruments et ta bleaux de bord.

[0003] Avec l'arrivée des moyens d'analyser efficacement les données numériques et de nouvelles solutions de connectivité, le concept de surveillance numérique continue des équipements a éliminé la nécessité d’un enregistrement manuel des paramètres. L’équipement digitalisé traduit l'état actuel et les paramètres de l'équipement surveillé en données de télémétrie qui peuvent en outre être sauvegardées, surveillées, visualisées et analysées sous forme numé rique.

Cependant, les données de télémétrie ne peuvent être générées que par un équipement qui met en œuvre des interfaces numériques et des capacités de surveillance numérique. Par conséquent, un grand nombre de machines et d'équipements existants, également connus sous le nom « hérité », trouvés dans de nombreuses installations existantes ne peuvent pas fournir les données numériques. Le rééquipement de machines anciennes avec de nou veaux capteurs numériques ou le remplacement d'équipements nécessite des investisse ments importants et n'est pas toujours possible.

[0004] Le système, le procédé et l'appareil de la présente invention proposent une solution ren table et non intrusive pour fournir des données de télémétrie numérique pour une multitude d'équipements et de machines héritées qui ne possèdent pas d'interfaces numériques et de capacités de surveillance numérique, y compris, mais sans s'y limiter, des moteurs, des gé nérateurs, des systèmes de propulsion, de refroidissement, de chauffage, des conduits de gazes et de liquides.

[0005] Les dessins annexés illustrent l'invention :

[Fig.l] Le système de surveillance et de fourniture de données de télémétrie [Fig.2] Les types d'instruments visuels pris en charge [Fig.3] Le dispositif de capture d'image [Fig.4] Le dispositif informatique

[Fig.5] Le procédé de fourniture de données de télémétrie [Fig.6] Le procédé de capture des instantanés [Fig.7] Le procédé de correction de la perspective et de l'objectif ; les repères fidu ciaires et les points de référence

[Fig.8] Le procédé d'interprétation des instantanés

[Fig.9] Le procédé de lecture d’une jauge circulaire analogique

[Fig.10] Le procédé de lecture d'une jauge linéaire analogique

[Fig.l 1] Le procédé de lecture d’un afficheur à LED alphanumérique

[Fig.12] Le procédé de lecture d’un voyant lumineux individuel

[Fig.13] Le procédé de lecture d’un jeu de voyants lumineux

[Fig.14] Le procédé de lecture d’un dispositif de commande physique

[0006] Selon la [Fig 1], le système de surveillance et de fourniture de données de télémétrie pour de machines et d’équipements existants comporte au moins une machine ou un équipement surveillé (101) muni d'au moins un instrument visuel pris en charge (102), au moins un dis positif de capture d'image (103), un dispositif informatique (104), facultativement, un ou plusieurs repères fiduciaires (105), facultativement, un ou plusieurs émetteurs de lumière (106), facultativement, un dispositif ou un sous-système de positionnement global (107), facultativement, un dispositif de visualisation de données (108), et un dispositif ou un sous-système de communication (109) capable de transférer des données vers des emplace ments distants pour des équipes de maintenance et de surveillance (110) via des réseaux satellites ou terrestres (111).

[0007] Selon la [Fig 2], l'instrument visuel pris en charge est un dispositif indépendant (201) ou un groupe de dispositifs installés soit directement sur la machine ou l'équipement correspon dant, soit déportés vers un tableau de bord ou un panneau d'instruments (202) dédié ou par tagé avec d'autres équipements. L’ instruments visuels représente la valeur actuelle réelle d'un paramètre physique, d'une configuration ou d'un état interne de la machine ou de l'équipement correspondant.

[0008] L'instrument visuel peut être l'un des appareils suivants : des jauges analogiques circulaires (203) et linéaires (204), des afficheur alphanumériques digitales (205), mécaniques (206) et à LED (207), des voyants lumineux indépendants (208) et de jeu de voyants lumineux (209). Il peut également s'agir d'un dispositif de commande physique, comprenant, mais sans s'y limiter, des interrupteurs, boutons poussoirs et rotatifs, poignées et leviers (210).

[0009] Selon la [Fig 3], le dispositif de capture d'image (103) est solidement attaché à une surface fixe ou à un autre support immobile (301) et est équipé d'une interface de réseau filaire ou sans fil ou d’interfaces de communication série (302) pour permettre la connectivité avec le dispositif informatique. Le dispositif de capture d'image comprend au moins un module optique (303) capable de capturer des images au format numérique dans une plage de lu mière visible et, facultativement, infrarouge. Chaque module optique sert de source d'image indépendante et doit être positionné dans une ligne de visée de l'instrument visuel indépendant (201), du panneau d'instruments ou du tableau de bord (202) sur une certaine distance de manière à ne pas interférer avec les opérations de l’équipement surveillé et per mettant une observation sans obstacle et un accès complet aux commandes et aux instru ments par les agents de maintenance.

[0010] Facultativement, un ou plusieurs émetteurs de lumière visible et/ou infrarouge (106) sont positionnés de manière à éclairer l'instrument visuel, le panneau d'instruments ou le tableau de bord.

[0011] Le dispositif de capture d’image peut comporter plusieurs modules optiques indépendants situés à des distances et des angles de vue différents ciblant le même instrument visuel, le panneau d'instruments ou le tableau de bord pour une meilleure tolérance à un éventuel blocage temporaire de la ligne de visée par des personnes et des objets et pour une meil leure qualité de lecture de l’instrument.

[0012] Facultativement, un ou plusieurs repères fiduciaires (105) peuvent être placés sur ou à proximité d’instruments surveillés dans le champ de vision de module optique. Le repère fiduciaire est utilisé pour la correction de la distorsion de l'objectif et la transformation de la perspective ainsi comme l’origine d’un système de coordonnées (point de référence) pour la détection des instruments et pour la correction des vibrations. Le repère fiduciaire peut également être utilisé pour coder des identifiants de tableau de bord, de panneau et d’instru ments et d'autres informations intéressantes sur les instruments proches. Le repère fidu ciaire peut être implémenté en tant que AprilTag, marqueurs ArUco, QR-code ou une tech nologie similaire.

[0013] Selon la [Fig 4], le dispositif informatique (104) comprend au moins un CPU (401), une mémoire (402), au moins un support de stockage temporaire (403), au moins un support de stockage non volatile (404), au moins une configuration de déploiement (405) sauvegardée sur un support non volatile, au moins un logiciel (406) et une ou plusieurs interfaces de communications réseaux fïlaires ou sans fil et une ou plusieurs interfaces de communica tion série ou NMEA (407). Le dispositif informatique est capable de lire la configuration de déploiement (405), de récupérer, à des intervalles prédéfinis, des images numériques à partir de dispositifs de capture d’image (103) via une interface de communication réseau ou série (407), d’exécuter un logiciel (406) qui met en œuvre des algorithmes de la vision par ordinateur et d’apprentissage automatique.

[0014] Le dispositif informatique (104) peut facultativement récupérer des informations de locali sation géographique, si l’équipement surveillé est situé sur un véhicule en mouvement ou un navire maritime, et l'heure précise actuelle à partir d'un dispositif de positionnement global ou d’un équipement similaire (107) capable de fournir la localisation géographique et l'heure précise actuelle selon, par exemple, la norme NMEA.

[0015] Le dispositif informatique peut sauvegarder localement sur un support de stockage non- volatile les données interprétées sous forme numérique et / ou les transmettre, à intervalles prédéfinis, via une interface réseau, à un dispositif de communication (109) capable de transférer des données vers des équipes de télémaintenance et de surveillance (110) via sa tellite ou réseaux terrestres (111).

[0016] Facultativement, le dispositif informatique peut directement transmettre la télémétrie vers au moins un sous-système de visualisation de données (108), capable d’afficher les données de télémétrie actuelles et historiques, comprenant au moins un moniteur, au moins un CPU, une mémoire, un stockage, au moins une interface d'utilisateur et au moins une interface de communication réseau fïlaire ou sans fil.

[0017] La [Fig 5] décrit le procédé de fourniture de données de télémétrie pour des machines et des équipements existants, exécutés par l’ensemble de dispositifs et sous-systèmes du sys tème décrit. Le procédé est composé des étapes suivantes qui sont exécutées à des périodes prédéfinies.

[0018] La configuration de déploiement (405) est lue (501) par un dispositif informatique (104) à partir d'un support de stockage non volatile (404) au début du procédé. La configuration comporte, mais n’est pas limitée aux paramètres suivants : une liste des machines et équipements surveillés, leurs identifiants correspondants et, facultativement, des informations sur leur emplacement sur un site ou à bord d'un véhicule ou d'un navire une liste des sources d'images numériques et de leurs configurations correspon dantes, y compris, mais sans s'y limiter, les détails de connexion, les propriétés des mo dules optiques, les opérations de prétraitement des images numériques les identificateurs d'instruments individuels pour chaque source d'image et leurs em placements, spécifiés sous forme de coordonnées de la région d'intérêt correspondante (ROI) pour chaque source d'image le type d'instrument individuel les valeurs minimales et maximales acceptables de l’instrument individuel la précision de lecture acceptable de l'instrument individuel facultativement, des paramètres de réglage fin pour l’algorithme à appliquer pour in terpréter certains instruments individuels facultativement, pour les instruments analogiques, les coordonnées des repères d’échelle de valeur minimale et maximale facultativement, pour les instruments analogiques circulaires, les coordonnées du point fixe de l'aiguille autour de laquelle elle tourne facultativement, pour les instruments analogiques, limites de la zone acceptable de l’emplacement de l’aiguille facultativement, pour les instruments analogiques, des informations sur l'échelle de l’instrument qui peuvent être non uniforme (par exemple, l’échelle trouvée dans les instru ments du type « moving iron ») facultativement, pour les voyants lumineux indépendants, des images modèles numé riques représentant tous les états possibles de la voyant facultativement, pour les jeux de voyants, une matrice définissant les emplacements relatifs des voyants individuels et leurs identifiants correspondants facultativement, pour les dispositifs de commande physiques, des images de modèle numérique représentant tous les états possibles du dispositif de commande facultativement, toutes les métadonnées supplémentaires qui peuvent être attachées à un instrument

[0019] Si l'équipement est situé à bord d'un véhicule ou d'un navire maritime, à des intervalles prédéfinis, le dispositif informatique (104) récupère (502) la localisation géographique ac tuelle (508) et l’horodatage actuel (507) à partir d'au moins une source, telle que dispositif de positionnement global (GNSS) ou autre équipement embarqué capable de fournir la lo calisation géographique et l’heure précise actuelle conformément à la norme NMEA, y compris, mais sans s'y limiter, les systèmes embarqués GPS, ECDIS et AIS (107).

[0020] Si aucun dispositif de positionnement global n'est présent, l'horodatage actuel (507) peut être récupéré à partir d’une autre source fiable de l’heure actuelle, par exemple à partir d'une horloge interne du dispositif informatique ou de l'heure réseau du dispositif de com munication (109).

[0021] Si la connectivité peut être établie avec un système ECDIS ou AIS embarqué, le dispositif informatique peut accéder à ces systèmes pour récupérer l'identification du véhicule ou du navire.

[0022] Un dispositif de capture d'image, à la demande du dispositif informatique, capte (503) au moins un instantané numérique (509) d'au moins un instrument visuel, un panneau d’ins truments ou un tableau de bord à partir d'au moins une source d'image numérique.

[0023] Le dispositif informatique interprète (504) des instantanés capturés en valeurs de lecture (510) pour chaque instrument visuel situé sur l'instantané.

[0024] Le dispositif informatique construit (505) des données de télémétrie (511) à partir de l'ho rodatage, des identificateurs d'équipement et d'instruments et de la valeur de lecture.

[0025] À des intervalles prédéfinis, le dispositif informatique transmet (506) les données de télé métrie, l'identification du site, du véhicule ou du navire (selon le cas) et, facultativement, la localisation géographique, à un dispositif de communication (109) et, facultativement, vers un ou plusieurs sous-systèmes de visualisation des données (108).

[0026] Selon la [Fig 6], la capture d'instantanés numériques est effectuée par des étapes suivantes.

[0027] Le dispositif informatique (104) établit (601) la connectivité avec un ou plusieurs disposi tifs de capture d'image (103).

[0028] Le dispositif de capture d'image prend (602) au moins une image numérique (611) d'un ou plusieurs instruments visuels indépendants (201), panneau d’instruments ou tableau de bord (202) depuis d'au moins une source d'image numérique représentée par un module op tique (303) selon la configuration de déploiement (405). Une série d'instantanés peut être pris depuis la même source pour améliorer la qualité de la capture et de l’interprétation ul térieure.

[0029] Facultativement, le dispositif de capture d'image ou le dispositif informatique traite (603) les images capturées en utilisant des algorithmes de vision par ordinateur courants, y com pris, mais sans s'y limiter, la correction des couleurs, du gamma et de l'histogramme, le flou gaussien et les modifications de la morphologie.

[0030] Facultativement, le dispositif de capture d'image ou le dispositif informatique effectue (604) une recherche de repères fiduciaires (105).

[0031] Facultativement, le dispositif de capture d'image ou le dispositif informatique effectue une transformation de correction de la distorsion de l’objectif (605) en utilisant l’un des algo rithmes de vision par ordinateur courants selon les paramètres de la configuration ou selon la distorsion des repères fiduciaires, si pris en charge par le type de repères fiduciaires utili sés.

[0032] Facultativement, le dispositif de capture d'image ou le dispositif informatique effectue une transformation de correction de perspective (606) en fonction de la configuration ou de l’emplacement et de l’orientation des repères fiduciaires. [0033] Facultativement, le dispositif informatique fixe (607) le point de référence (612) à l'empla cement d’un repère fiduciaire.

[0034] Facultativement, le dispositif informatique décode (608) les repères fiduciaires trouvés afin de récupérer des informations supplémentaires facultatives (613) telles que les identifica teurs du tableau de bord et des instruments indépendants.

[0035] Le dispositif informatique génère (609) un instantané numérique (509) qui contient au moins les informations suivantes : une image numérique (611) facultativement, un point de référence (612) facultativement, des informations supplémentaires décodées à partir de repères fidu ciaires (613)

[0036] Le dispositif informatique sauvegarde (610) l’instantané numérique sur au moins un sup port de stockage temporaire (403).

[0037] Selon la [Fig 7], si le plan de l’instrument surveillé (701) n'est pas perpendiculaire à la ligne de visée (702) du module optique correspondant (303), le dispositif de capture d'image ou le dispositif informatique peut effectuer une correction de perspective (606) en utilisant l’un des algorithmes de vision par ordinateur courants, par exemple une transfor mation d’homographie. Les paramètres de la transformation pour cette source d’image peu vent être définis dans la configuration de déploiement (405).

[0038] Alternativement, si un ou plusieurs repères fiduciaires (105) sont situés sur le plan de l'ins trument et peuvent être détectés sur l'image capturée, le dispositif de capture d'image ou le dispositif informatique peut déterminer la normale du plan de l’instrument (703) et l’angle entre la ligne de visée et cette normale et calculer la transformation de correction de pers pective requise (606). Les algorithmes de telles opérations sont bien connus pour les types de repères fiduciaires correspondants.

[0039] Si un repère fiduciaire est trouvé sur l'image, le dispositif informatique peut définir son emplacement comme un point de référence (612) à utiliser pour toutes les opérations sui vantes. La définition d’un point de référence rend le procédé plus résistant aux vibrations et aux éventuels déplacements occasionnels des dispositifs de capture d'image ou de leurs modules optiques correspondants.

[0040] Si un repère fiduciaire est trouvé sur l'image, le dispositif informatique peut également en extraire (608) des identifiants de tableau de bord, de panneau et d'instrument codés et d'autres informations (613) présentant un intérêt pour le procédé.

[0041] Selon la [Fig 8], à des intervalles prédéfinis, le dispositif informatique interprète des ins tantanés capturés. Plusieurs instantanés peuvent être interprétés en parallèle si le dispositif informatique est capable d'exécuter des processus parallèles.

[0042] Un instantané numérique (509) est lu (801) à partir d'au moins un support de stockage tem poraire (403).

[0043] Si l’instantané contient des informations sur un point de référence (612), le dispositif infor matique déplace (802) l'origine du système de coordonnées vers le point de référence et toutes les opérations suivantes sur l'image numérique (611) sont effectuées dans le nouveau système de coordonnées. [0044] Selon la configuration ou selon des informations supplémentaires sauvegardées dans l'ins tantané, le dispositif informatique extrait (803) de l’image numérique une région d’intérêt (807) pour chaque instrument visuel individuel qui doit être présent sur l'instantané cap turé.

[0045] Selon le type de l'instrument individuel et la configuration, le dispositif informatique exé cute (804) un procédé de lecture d'instrument pour la région sélectionnée qui résulte en une valeur de lecture (510) et une précision de lecture (808).

[0046] Une fois la lecture de l'instrument individuel obtenue, le dispositif informatique doit véri fier (805) que la précision de lecture renvoyée par le procédé de lecture est supérieure ou égale à la valeur de précision acceptable définie dans la configuration. Le dispositif infor matique doit également vérifier que la valeur de lecture se situe entre les valeurs minimale et maximale autorisées pour cet instrument selon la configuration. Le non-respect de ces deux conditions invalide la lecture.

[0047] Il est possible que plusieurs instantanés traités par le procédé pendant un cycle d'opération captent le même instrument. Cela peut être dû au fait que le dispositif informatique a de mandé pas un, mais une série d’instantanés à partir de la même source d’image, mais égale ment au fait que plusieurs sources d'image peuvent capter le même instrument. Dans ce cas, le procédé doit vérifier (806) qu'il n'existe aucune autre lecture du même instrument dans un autre instantané déjà interprété avec une précision de lecture plus élevée que fac tuel.

[0048] Selon la [Fig 9], si l'instrument surveillé est une jauge circulaire analogique (203) avec un pointeur en forme d'aiguille, le procédé de lecture utilise un algorithme d'apprentissage automatique pour la vision par ordinateur afin de détecter l’emplacement de l’extrémité (903) de l'aiguille et, facultativement, l'emplacement du point fixe (901) de l'aiguille autour de laquelle il tourne, et les emplacements des repères d’échelle minimale et maximale (902).

[0049] Le procédé complet peut être implémenté comme suit :

1) entraînement, avant de déployer la solution, d’un réseau neuronal convolutif (CNN) de détection de points clés (estimation de pose) sur une multitude d'échantillons d'images de jauges circulaires analogiques différentes, étiquetées avec l'emplacement de l'extrémité de l’aiguille et, facultativement, avec l’emplacement du point fixe de l’aiguille et, facultati vement, avec les emplacements des repères d’échelle de valeur minimale et maximale sur chaque image

2) détection, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt (807), de l'emplace ment d’extrémité de l’aiguille et récupération de la précision correspondante de la détec tion en exécutant le réseau neuronal préalablement entraîné

3) récupération, par le dispositif informatique, des emplacements du point fixe de l'ai guille et des repères d’échelle de valeur minimale et maximale de l’instrument, soit à partir de la configuration, soit depuis les résultats de l'exécution du réseau neuronal

4) calcul de l’angle (905) formé par une ligne imaginaire passant par le point fixe (901) de l’aiguille et par l’extrémité détectée de l’aiguille (903) avec une ligne imaginaire hori zontale (904) passant par le point fixe de l’aiguille 5) calcul l'angle (906) formé par une ligne imaginaire passant par le point fixe de l'ai guille et par le repère d'échelle de valeur minimale avec une ligne imaginaire horizontale passant par le point fixe de l'aiguille

6) calcul l'angle (907) formé par une ligne imaginaire passant par le point fixe de l'ai guille et par le repère d'échelle de valeur maximale avec une ligne imaginaire horizontale passant par le point fixe de l'aiguille

7) calcul, par le dispositif informatique, de la valeur numérique représentant la lecture de l'instrument (510) située entre les valeurs minimale et maximale de la jauge en fonction du rapport des angles calculés.

[0050] Dans certaines situations, lorsque les conditions d’éclairage du milieu environnant sont constantes, le procédé de lecture des jauges circulaire analogique avec un pointeur en forme d’aiguille peut être mise en œuvre sans utiliser d’algorithmes d’apprentissage auto matique comme suit :

1) récupération, par le dispositif informatique, des emplacements du point fixe de l’ai guille (901) et des repères d'échelle de valeur minimale et maximale (902) de l'instrument à partir de la configuration

2) traitement, par le dispositif informatique, de la région d’intérêt (807) par une série d’opérations de vision par ordinateur, y compris, mais sans s’y limiter, des opérations de seuillage, d’érosion et de dilution en fonction de paramètres de réglage fin pour l’instru ment individuel trouvés dans la configuration

3) exécution, par le dispositif informatique, dans la région d’intérêt traitée (908) d’un algorithme de vision par ordinateur de détection de ligne, y compris, mais sans s’y limiter, le détecteur de segments de ligne (LSD), « Hough Line Transform » et « Canny Edge Dé tection » afin de trouver un segment de ligne le plus proche du point fixe de l’aiguille, si tuée dans la zone acceptable (910) définie en fonction de la configuration de l'instrument individuel

4) calcul, par le dispositif informatique, de la valeur numérique représentant la lecture (510) de la jauge circulaire analogique en utilisant les coordonnées de l’extrémité exté rieure du segment de ligne trouvé et les coordonnées du point fixe, des repères d’échelle de valeur minimale et maximale de manière similaires à l'approche décrit ci-dessus.

[0051] Pour certains instruments analogiques, y compris, mais sans s’y limiter, les ampèremètres en fer en mouvement (« moving iron »), l'échelle de l'instrument peut être non uniforme (911). Par exemple, certains ampèremètres utilisent une échelle de loi carrée. Pour de tels instruments, un calcul mathématique correspondant doit être effectué pour transformer le résultat de la lecture, obtenue en utilisant l’un des processus ci-dessus, depuis une échelle uniforme à celle utilisée par l'instrument.

[0052] Selon la [Fig 10], si l’instrument surveillé est une jauge linéaire analogique (204), le pro cédé de lecture utilise un algorithme d’apprentissage automatique pour la vision par ordina teur afin de détecter l'emplacement du pointeur (1001).

[0053] Le processus complet peut être implémenté comme suit :

1) entraînement, avant de déployer la solution, d’un réseau neuronal convolutif (CNN) de détection de points clés (estimation de pose) sur une multitude d’échantillons d’images de jauges linéaires analogiques différentes, étiquetées avec l'emplacement du pointeur et, facultativement, avec les emplacements des repères d’échelle de valeur minimale et maxi male sur chaque image

2) détection, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt (807), de l'emplace ment du pointeur (1001) et récupération de la précision correspondante de la détection en exécutant le réseau neuronal préalablement entraîné

3) récupération, par le dispositif informatique, des emplacements des repères d'échelle de valeur minimale et maximale de l’instrument (1002), soit à partir de la configuration, soit depuis les résultats de l'exécution du réseau neuronal

4) calcul, par le dispositif informatique, de la valeur numérique représentant la lecture de l'instrument (510), en fonction du rapport des longueurs des segments de ligne (1003) formés par projection des repères d’échelle de valeur minimale et maximale et de l’empla cement du pointeur détecté sur une ligne imaginaire (1004) parallèle à l’échelle de l’instru ment ou à une ligne imaginaire horizontale ou verticale, selon la configuration.

[0054] Comme pour certaines jauges circulaires analogiques, pour certaines jauges linéaires ana logiques, un calcul mathématique correspondant doit être effectué pour transformer le ré sultat de la lecture depuis l’échelle uniforme à celle utilisée par l’instrument.

[0055] Si l'instrument surveillé est un afficheur alphanumériques digitale (205), mécanique (206) ou à LED (207), le procédé de lecture de l'instrument comprend :

1) traitement, par le dispositif informatique, de la région d'intérêt (807) par une série d'opérations de vision par ordinateur, y compris, mais sans s'y limiter, des opérations de seuillage, d'érosion et de dilution en fonction de paramètres de réglage fin pour l'instru ment individuel trouvés dans la configuration

2) exécution, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt traitée d’un algo rithme de vision par ordinateur de reconnaissance optique de caractères (OCR), par exemple le Tesseract OCR, selon les paramètres de réglage fin pour l'instrument individuel trouvés dans la configuration

3) récupération, par le dispositif informatique, de la valeur alphanumérique représentant la lecture d’instrument (510) et la précision de lecture correspondante.

[0056] Selon la [Fig 11], si l'instrument surveillé est un afficheur alphanumérique à LED (207), l’algorithme d’OCR peut aboutir à une précision de lecture insuffisante. Dans ce cas-là le procédé de lecture utilise un algorithme d'apprentissage automatique pour la vision par or dinateur pour détecter des caractères alphanumériques.

[0057] Le processus complet peut être implémenté comme suit :

1) entraînement, avant de déployer la solution, d’un réseau neuronal convolutif (CNN) de détection d'objets sur une multitude d'échantillons d'images de différents afficheur al phanumérique à LED étiquetés avec des emplacements et des valeurs de chaque caractère alphanumérique trouvés sur chaque image

2) détection, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt (807), des emplace ments et des valeurs de caractères alphanumériques individuels (1101) et récupération de la précision correspondante de la détection en exécutant le réseau neuronal préalablement entraîné 3) calcul, par le dispositif informatique, de la valeur alphanumérique représentant la lec ture de l'instrument (510) en concaténant les valeurs des caractères détectés (1103) en fonction des emplacements de leurs projections sur une ligne imaginaire horizontale ou verticale (1102)

[0058] Selon la [Fig 12], si l'instrument surveillé est un voyant lumineux individuel (208), le pro cédé de lecture utilise un algorithme de vision par ordinateur pour détecter l'état du voyant. [0059] Le processus complet peut être implémenté comme suit :

1) capture des images de modèle numérique (1201) représentant tous les états possibles du voyant (allumé, éteint, couleurs de lumière alternatives, le cas échéant) et leur stockage dans la configuration avec les valeurs des états correspondantes

2) traitement, par le dispositif informatique, de la région d'intérêt (807) par une série d'opérations de vision par ordinateur, y compris, mais sans s'y limiter, des opérations de seuillage, d'érosion et de dilution en fonction de paramètres de réglage fin pour l'instru ment individuel trouvés dans la configuration

3) exécution, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt traitée (1202), de l’algorithme de vision par ordinateur de soustraction d’image contre les modèles numé riques du voyant individuel sauvegardé dans la configuration

4) récupération, par le dispositif informatique, de la valeur représentant la lecture de l'instrument à une valeur d'état correspondant au modèle le plus proche.

[0060] Selon la [Fig 13], si l'instrument surveillé est un jeu de voyants lumineux (209), le procédé de lecture utilise un algorithme d’apprentissage automatique pour de vision par ordinateur pour détecter les couleurs des voyants lumineux correspondants.

[0061] Le processus complet peut être implémenté comme suit :

1) entraînement, avant de déployer la solution, d’un réseau neuronal convolutif (CNN) de détection d'objets sur une multitude d'échantillons d'images de différents voyants lumi neux indépendants et des jeux de voyants lumineux étiquetés avec les emplacements et les couleurs de chaque voyant lumineux trouvé sur chaque image

2) récupération, par le dispositif informatique, de la matrice (1302) définissant les em placements relatifs des voyants lumineux individuels et leurs identifiants correspondants à partir de la configuration ou des informations supplémentaires (613) associées à l’instan tané

3) détection, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt (807), des emplace ments et des couleurs des voyants lumineux individuels (1301) et récupération de la préci sion correspondante de la détection en exécutant le réseau neuronal préalablement entraîné

4) calcul, par le dispositif informatique, en fonction des emplacements relatifs des lu mières individuelles détectées et de la matrice (1302), la valeur représentant la lecture de l'instrument (510) en forme d’une liste de paires (1303) : identifiant de voyant individuel, code couleur détecté.

[0062] La configuration peut définir une correspondance entre l’état de l’indicateur et la couleur de l'indicateur. Les états « alerte » ou « ON » peuvent correspondre, par exemple, à la couleur rouge ou orange. Les états « inactif » ou « OFF » peuvent correspondre, par exemple, à la couleur noire ou grise. [0063] Selon la [Fig 14], si l'instrument surveillé est un dispositif de commande physique (210), y compris, mais sans s'y limiter, des interrupteurs, boutons poussoirs et rotatifs, poignées et leviers, le procédé de lecture utilise un algorithme de vision par ordinateur pour détecter l'état de dispositif

[0064] Le processus complet peut être implémenté comme suit :

1) capture des images de modèle numérique (1401) représentant tous les états possibles du dispositif de commande (marche, arrêt, état alphanumérique, etc.) et leur stockage dans la configuration avec les valeurs des états correspondantes

2) traitement, par le dispositif informatique, de la région d'intérêt (807) par une série d'opérations de vision par ordinateur, y compris, mais sans s'y limiter, des opérations de seuillage, d'érosion et de dilution en fonction de paramètres de réglage fin pour l'instru ment individuel trouvés dans la configuration

3) exécution, par le dispositif informatique, dans la région d'intérêt traitée (1402), un algorithme de vision par ordinateur de mise en correspondance de modèles contre les mo dèles numériques de l'instrument individuel sauvegardés dans la configuration

4) récupération, par le dispositif informatique, de la valeur représentant la lecture de l'instrument à une valeur d'état correspondant au modèle de correspondance le plus proche.

[0065] Comme une alternative à l’algorithme de mise en correspondance, l’algorithme de vision par ordinateur de soustraction d'image peut être appliqué pour détecter le modèle corres pondant le plus proche.

[0066] Un ou plusieurs dispositifs de capture d'image et un dispositif informatique peuvent être intégrés dans un appareil emballé dans une ou plusieurs enceintes connectées par le moyen de réseaux informatiques fïlaires ou sans fil ou de connexions par câble série et capable d’exécuter le procédé.

[0067] Le système, le procédé et l’appareil selon l’invention sont particulièrement destinés à la surveillance numérique non intrusive des équipements et machines existants.