Vision industrielle Les applications industrielles de la vision : –Lecture de code barre (barcode) –Detection et position d objets (battery) –Reconnaissance de formes (circledistance, LCD) –Reconnaissance de couleur (blister..) –Inspection (fuse, fusebox, gauging,mechanical assembly, )
Choix du capteur : –Analogique –Numérique –1D –2D –Noir et blanc –Couleur –Champ (taille de la scene visée) –Distance travail (fixe, variable) –Traitement de l image –Temps réel
Caracteristiques d une camera ccd Le cross talk : degré d’influence d’un pixel sur son voisin Taux de lecture d’image (frequence d’acquisition) Plage dynamique intra scene (Isat/Imin) Plage dynamique inter scene (d’une image a l’autre) Bruit de lecture (courant-optique) Bruit spatial fixe (Fixed Pattern Noise) : inhomogeneite de sensibilite d’un pixel a l’autre
Performance du capteur Cahier des charges –Prix –Performance Rapidité d’acquisition Résolution pixels Sensibilité du capteur et linéarité Couleur, noir et blanc : résolution
Caméra analogique (1)
Caméra analogique (2)
Dopage p n Dope n Dope p
Diagramme d’energie jonction PN Equilibre thermodynamique : Meme niveau de Fermi Apparition d’une barriere de potentiel
Depletion d’electrons d’une jonction PN Resulte de l’équilibre de 2 courants en sens contraire : a) porteurs majoritaires (e ds N vont vers P) qui transitent vers la jonction et franchissent la barriere de potentiel b) Porteurs minoritaires (e ds P ) mus par le champ electrique des porteurs majoritaires
Charges d’espace
recapitulatif accepteur donneur rearrangement Porteurs majoritaires elec trous Porteurs minoritaires
Caracteristique courant tension
L’effet photo voltaique (1) Augmentation du courant des porteurs minoritaires
Photodiode principe
L’effet photo voltaique (2) 1) absorption du photon 2) Separation des charges a) Diagramme d’energie b) Accumulation des charges par le champ elec a la jonction
Jonction polarisée photodiode
Le photocourant
2 modes de fonctionnement photoconducteurphotovoltaique E=0 E>0
Caméra numérique (CCD)
Caméra CCD
Transfert de charge
Camera CCD : la couleur
Definition des couleurs
Quantification des couleurs
Standard Y’PbPr
Standard Y’CbCr
Standards de couleur video
Opérations sur l’image
Type de scan
La couleur ds le scan
Le signal vidéo : composantes
Un signal composite(1)
Un signal composite (2)
Standard vidéo NetB
Standard vidéo couleur
Signal vidéo numérisé : standard 1
Signal vidéo numérisé : standard 2
Signal vidéo numérique : standards
Definition d’une image numerique Le referentiel : Le nb de bits /pixel (contraste)
Definition d’une image numerique Le nb de bits /pixel (contraste)
Images noir et blanc
Image couleur
Image complexe
Format des fichiers image
Representation d’image dans Imaq Vision (NI)
Utilite de la bordure Le traitement d’image utilise les pixels voisins (exple de lissage, etc..) –Utilite de définir la bordure pour les pixels du pourtour de l’image
Definition du contour
Les masques Utilité : circonscrire l’etude a une partie de l’image
Les masques Le traitement d’image est reduit aux pixels <>0 Position du masque : offset Definition du masque : Region Of Interest
Exple de masks regroupes
Espace des couleurs
Espace de couleur A definir lors de l’acquisition d’image
Definition de la couleur
Espace RGB
Espace HSL Teinte (nuance) : couleur dominante d’image Saturation : proportion de blanc ajouté a la teinte Brillance : desite spectrale de luminance Chromaticité : combinaison de teinte et brillance Couleur : relation entre chromaticite et brillance
Espace couleur SHL
Espace couleur CIE XYZ
CIE XYZ
Conversion des couleurs d’un espace a l autre
Diagramme chromatique CIE
Montage d’acquisition d’image
Terminologie:
La projection de l’image
La distortion
Calibration de l’image
Systeme de coordonnées
Coordonnées par defaut sans specifier de systeme de coordonnées
Coordonnées par defaut en specifiant un systeme de coordonnées
systeme de coordonnées definie par l utilisateur
Algorithme de calibration
Correction d’image Il s’agit d’une operation arithmetique qui transforme les coordonnées de l’image acquise en coordonnées reelles :look out table
Mise a l’echelle de l’image 2 options : –Scale to fit : taille d’image preservée –Scale to preserved area : les motifs gardent la meme surface
Definition d’un nouveau systeme de coordonnées
seuillage Objectif : recueillir l’info utile
Analyse de particules Images binaires : –Resulte de seuillage –Image compose de 1 pour les particules et 0 ailleurs Outils morphologiques –Detecte une forme et efface les objets non conformes dans l’image binaire
morphologie Elements structurant : utilise des masks binaires 2D
Utilisation d’elements structurants
Les applications
applications
inspection
initiation Creation d’image, lecture fichier
Gray scale and colour processing ROI : -ROI tools palette functions Utilisé : - dans le display - dans une fenetre externe - par programmation - ROI par mask
Machine vision
Calibration (pratique)
Quelques conseils sur la grille :
Vision imaq assistant