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 nDope n

Dope p

Diagramme d’energie jonction PN

Equilibre thermodynamique : Meme niveau de FermiApparition 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 desporteurs majoritaires

Charges d’espace

recapitulatifaccepteur donneur

rearrangement Porteurs majoritaireselectrous

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 chargespar le champ elec a la jonction

Jonction polarisée

photodiode

Le photocourant

2 modes de fonctionnementphotoconducteur photovoltaique

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

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

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 coordonnéesdefinie 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

morphologieElements structurant : utilise des masks binaires 2D

Utilisation d’elements structurants

Les applications

applications

inspection

initiationCreation d’image, lecture fichier

Gray scale and colour processing

ROI :-ROI tools palette functionsUtilisé :

- dans le display- dans une fenetre externe- par programmation

- ROI par mask

Machine vision

Calibration (pratique)

Calibration (pratique)

• Quelques conseils sur la grille :

Vision imaq assistant

Vision imaq assistant