Présentation
Auteur(s)
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Laurent BUSIN : Laboratoire LAGIS UMR CNRS 8146 - Enseignant-chercheur à l'École d'ingénieurs du Pas-de-Calais (EIPC)
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Nicolas VANDENBROUCKE : Laboratoire LAGIS UMR CNRS 8146 - Enseignant-chercheur à l'École d'ingénieurs du Pas-de-Calais (EIPC)
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Ludovic MACAIRE : Laboratoire LAGIS UMR CNRS 8146 - Professeur à l'université des Sciences et Technologies de Lille (USTL)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le contrôle qualité est un domaine qui a très largement participé à l'essor de la vision artificielle, car le contrôle automatique à l'aide d'une caméra peut être exhaustif et objectif dans le temps, contrairement au contrôle effectué par une inspection visuelle humaine qui s'avère subjective.
Le contrôle qualité de l'aspect de surface par analyse d'images-lignes monochromes a fait l'objet de nombreuses applications en milieu industriel Contrôle d'aspect par vision linéaire couleur[1]. Cependant, la prise en compte de la seule information de luminance est parfois insuffisante pour inspecter les surfaces représentant des motifs colorés, où des défauts d'aspect peuvent être provoqués par des écarts locaux de couleur difficilement perceptibles par un opérateur.
Après avoir introduit dans la première partie certaines notions générales et définitions relatives aux caméras linéaires, nous détaillons les trois éléments constituant la chaîne d'acquisition des images, à savoir le dispositif d'éclairage, la caméra et la carte d'acquisition. Dans la seconde partie consacrée à l'éclairage, nous présentons les différents types de réflexion de la lumière, les diverses géométries d'éclairage qui peuvent être employées pour l'acquisition d'images-lignes par une caméra linéaire couleur, ainsi que les sources de lumière les plus courantes. Dans la troisième partie, nous abordons l'architecture d'une caméra linéaire couleur afin de bien comprendre les spécificités requises par ce type de technologie. La quatrième partie est consacrée à la présentation des cartes d'acquisition d'images-lignes connectées aux caméras linéaires couleur. Dans la dernière partie, nous montrons un exemple de contrôle industriel et détaillons le poste d'inspection de contrôle-qualité de l'aspect de motifs de verres décorés par sérigraphie. Nous montrons que le poste décrit permet l'acquisition d'images dans lesquelles sont mis en évidence d'éventuels défauts d'aspect.
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Application au contrôle d'aspect de verres décorés par sérigraphie5. Cartes d'acquisition linéaires couleur
Le rôle premier d'une carte d'acquisition est de transférer l'information fournie par la caméra dans une mémoire image accessible par l'utilisateur. Pour cela, une carte d'acquisition permet de définir le nombre d'images-lignes à stocker dans la mémoire image matricielle utilisée ensuite par l'unité de traitement et le système de vision. Une carte d'acquisition permet aussi de dialoguer avec différents éléments d'un système de vision.
Par exemple, elle peut activer certaines entrées d'un automate si l'objet est considéré comme rebut ou synchroniser les acquisitions d'images-lignes d'une caméra linéaire couleur avec le signal provenant d'un codeur incrémental.
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Dans de nombreuses applications en vision linéaire, l'objet à inspecter est déplacé devant la caméra par un convoyeur. Ce convoyeur ne fonctionne pas obligatoirement à vitesse fixe, ce qui a pour conséquence de modifier la résolution spatiale longitudinale, à savoir le nombre de millimètres de la surface dans la direction longitudinale couverts par un pixel de l'image. Pour éviter ce problème, on utilise un codeur incrémental qui permet de déclencher l'acquisition à intervalles de déplacement réguliers et, ainsi, de conserver la résolution spatiale longitudinale des acquisitions quelle que soit la variation de la vitesse du tapis.
Ces signaux qui donnent l'ordre à la caméra de faire une acquisition sont appelés « signaux dedéclenchement » et l'organe donnant naissance à ce signal est appelé « systèmede déclenchement».
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Il y a peu de différencesentre les cartes d'acquisition pour les caméras linéaires monochromes par rapport à celles opérant en couleur. En effet, l'information reçue par le capteur provient de la conversion de l'énergie lumineuse reçue par le capteur en un signal électrique, aussi bien pour une caméra couleur que pour une caméra monochrome. Ainsi, il existe des cartes d'acquisition qui permettent de dialoguer avec trois caméras linéaires monochromes et/ou une caméra linéaire couleur. Finalement, les différences entre une carte d'acquisition pour caméras linéaires monochromes ou couleur sont :
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le nombre de caméras que l'on peut connecter à la carte d'acquisition ;
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les traitements bas niveaux appliqués aux images-lignes...
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