Pour une intégration de la vision industrielle
La vision industrielle applique le contrôle informatique aux domaines industriels de production et de recherche. Elle repose sur une combinaison de matériel et de logiciel, fournissant aux systèmes de vision des directives opérationnelles. Ces dernières sont basées sur l’acquisition et le traitement d’images pour exécuter leurs fonctions.
Quelles sont les applications de la vision industrielle ? Qu’en est-il de ses composants ? Quels sont les différents types de vision industrielle ?
Les applications en vision industrielle
La vision industrielle localise l’objet ou vérifie la caractéristique d’une pièce dans le champ de la caméra grâce à la reconnaissance géométrique.
Si la localisation échoue, le système ne peut ni guider, ni identifier, inspecter, compter ou mesurer la pièce, compromettant ainsi la réussite de l’action.
Localisation des pièces en vision industrielle
La localisation des pièces dans un environnement de production est complexe en raison des variations d’apparence. Les systèmes de vision industrielle reconnaissent les pièces selon leur forme, mais ces altérations, même dans les processus de fabrication les plus rigoureux, peuvent compliquer l’identification précise et fiable des pièces.
Le guidage
Le contrôle de vision industrielle détermine la position et l’orientation d’une pièce, en les comparant aux tolérances requises et en validant l’angle pour assurer un assemblage correct.
Ensuite, le guidage spatial, en 2D ou 3D, permet au robot ou à la machine de localiser et aligner la pièce.
L’identification
Une solution de vision industrielle pour l’identification des pièces lit divers éléments numériques : codes-barres (1D), codes Data Matrix (2D), codes DPM et caractères imprimés.
L’OCR lit les caractères alphanumériques sans prérequis, tandis que l’OCV vérifie la présence correcte d’une chaîne de caractères.
La mesure
Un contrôle de vision industrielle mesure la distance entre des points ou emplacements géométriques sur un objet et vérifie la conformité aux spécifications.
En cas de non-conformité, elle envoie un signal d’échec au système de commande, activant un mécanisme de rejet pour éjecter l’objet.
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Les composants de la vision industrielle
Un système de vision industrielle se compose de : l’éclairage, les optiques, et le traitement de la vision industrielle.
L’éclairage en vision industrielle
L’éclairage est l’une des clés pour obtenir des résultats satisfaisants en vision industrielle. Les systèmes de vision industrielle créent des images en analysant la lumière réfléchie par un objet et non en analysant l’objet lui-même. Le principe de l’éclairage consiste à générer une source de lumière et à la placer judicieusement par rapport à la pièce et à la caméra.
L’optique en vision industrielle
L’optique acquiert l’image et la transmet au capteur d’images de la caméra. Les optiques varient en termes de qualité optique et de prix. Par conséquent, l’optique retenue détermine la qualité et la résolution de l’image capturée. La plupart des caméras des systèmes de vision industrielle présentent deux principaux types d’optiques : les optiques interchangeables et les optiques fixes. Les optiques interchangeables sont généralement dotées de montures C ou CS.
Le traitement de la vision industrielle
Le traitement est le mécanisme d’extraction d’informations à partir d’une image numérique. Il peut être effectué en externe dans un système sur PC ou en interne dans un système de vision industrielle autonome. Le traitement est effectué par un logiciel et se compose de plusieurs étapes.
1/ Une image est acquise à l’aide du capteur. Dans certains cas, un prétraitement peut être requis pour optimiser l’image et s’assurer que toutes les caractéristiques nécessaires ressortent.
2/ Le logiciel localise les caractéristiques spécifiques de la pièce, effectue des mesures et les compare aux spécifications.
3/ Une décision est prise et les résultats sont communiqués.
Les différents types de vision industrielle
Il existe trois principales catégories de systèmes de vision industrielle.
Les systèmes de vision 1D
La vision industrielle 1D analyse un signal numérique, une ligne à la fois, au lieu de l’image entière. Elle évalue par exemple les différences entre le groupe de dix lignes acquises récemment et un ancien groupe. Cette technique détecte et classe généralement les défauts des matériaux fabriqués dans un process continu. Ces matériaux sont entre autres le papier, le métal, le plastique, les feuilles et les rouleaux de non-tissé.
Les systèmes matriciels et linéaires
Les systèmes linéaires offrent d’autres avantages par rapport aux systèmes matriciels. Par exemple, l’inspection de pièces rondes ou cylindriques peut nécessiter plusieurs caméras matricielles pour couvrir la surface entière de la pièce. Cependant, la rotation de la pièce devant une seule caméra linéaire permet d’acquérir la surface entière en projetant l’image. Les systèmes de vision industrielle linéaire s’adaptent plus facilement aux espaces réduits. Par exemple, lorsque la caméra doit passer entre des cylindres sur un convoyeur pour voir la partie inférieure d’une pièce.
Les systèmes de vision 3D
Les systèmes de vision industrielle 3D comprennent généralement plusieurs caméras, ou bien un ou plusieurs capteurs de déplacement laser. La vision 3D à plusieurs caméras dans les applications de guidage de robot indique au robot l’orientation de la pièce. Ces systèmes de vision industrielle se constituent en plusieurs caméras montées à différents endroits et une triangulation sur une position objective dans un espace 3D.
Deep Capture, logiciel de vision industrielle
Deep Capture est un logiciel développé par CIM Atlantique qui utilise le deep learning pour améliorer les applications possibles à la vision industrielle.
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