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Systèmes de vision spécifiques à l’application

Au fur et à mesure du développement de la vision industrielle, des recherches ont également été menées pour trouver des solutions aux applications les plus complexes.

Ces développements ont par exemple permis d’améliorer les algorithmes et les techniques d’éclairage. Au cours de ces dernières années, des systèmes nécessitant une étroite corrélation entre l’éclairage, la caméra et le logiciel ont vu le jour pour mener à bien des applications extrêmement complexes. Ces systèmes reposent sur une expérience de longue date et une intégration parfaite, ce qui leur permet aujourd’hui d’exécuter des tâches très complexes en un temps record et avec très peu de risque.

Capteurs intelligents 3D

Les capteurs intelligents 3D modernes combinent la numérisation, la mesure et le contrôle 3D dans un seul appareil, sans avoir besoin de PC ou de contrôleurs externes. Cette conception efficace associée à une fonctionnalité de haute performance facilite l’intégration de ces appareils dans les systèmes d’inspection existants. Ceci minimise le coût du système et optimise la qualité et le débit du produit.

Idéalement, les capteurs sont précalibrés en usine afin que les utilisateurs puissent immédiatement les installer via un navigateur Web et configurer des fonctions telles que l’exposition, la logique de déclenchement, les outils de mesure dimensionnelle et la méthode de communication à adopter. Une fois l’installation terminée, l’ordinateur peut être déconnecté et l’appareil fonctionne en mode autonome.

Systèmes d’inspection de surfaces brillantes

Les systèmes d’inspection de surface haut de gamme utilisent par exemple la technologie avancée shape from shading, qui recueille des informations sur la forme tridimensionnelle d’un objet à partir de son ombrage de surface et visualise ces informations selon différents critères (inclinaison, courbure, texture). Les images générées peuvent être utilisées individuellement ou combinées pour être évaluées. Ces systèmes sont généralement disponibles en différentes versions et conceptions : en composants de base individuels, en système complet comprenant un objectif, une caméra et un PC, ou en unité intégrée dans un système d’inspection automatique spécifique au client.

Systèmes d’inspection hyperspectrale

Certaines applications ne peuvent pas être résolues avec la technologie de caméra standard. Par exemple, la séparation des pièces en plastique dans les processus de recyclage en fonction de leurs propriétés matérielles ne peut pas être réalisée par la seule analyse de la forme et de la couleur. Une technologie d’analyse bien connue pour ce type de tâche est la spectroscopie NIR.

Depuis son arrivée dans l’industrie dans les années 1970, cette technologie a évolué vers la spectroscopie à résolution spatiale, également connue sous le nom d’imagerie hyperspectrale (HSI).

Les techniques d’analyse spectrale sont aujourd’hui fréquemment utilisées dans la recherche et l’industrie. De nombreux spectromètres utilisent des capteurs à balayage linéaire et sont capables de mesurer un seul point d’un échantillon pour ensuite déterminer un spectre. Les systèmes d’inspection sont basés sur des capteurs matriciels qui mesurent une multitude de spectres en une seule image.

Technologie reconnue d’analyse de processus (PAT), la spectroscopie NIR permet ainsi d’afficher « l’empreinte chimique » d’un échantillon sous forme d’image.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Un spectrographe est relié à une caméra matricielle, diffractant la lumière réfléchie de l’objet dans un spectre. Ceci se fait à l’aide de prismes et/ou de réseaux de diffraction. Les caméras hyperspectrales vont des rayons X aux infrarouges lointains. Pour les applications industrielles, les plages de longueurs d’onde sont principalement définies par la sensibilité spectrale de détecteurs communs et peu coûteux.

STEMMER IMAGING propose des systèmes de vision hyperspectrale dits « Pushbroom » dans les plages spectrales de 400 nm à 1000 nm ou de 900 nm à 1700 nm. Les systèmes Pushbroom HSI fonctionnent comme les caméras linéaires et présentent l’avantage de toujours pouvoir être utilisés quand des pièces bougent ou tombent sur un convoyeur. Un autre avantage de la technologie Pushbroom est la très haute résolution spatiale et spectrale.

Les systèmes de vision hyperspectrale proche infrarouge (NIR-HSI) sont capables de mesurer les propriétés chimiques des échantillons sur la base de bandes d’absorbance spécifiques engendrées par les liaisons N-H, O-H et C-H. Au lieu de mesurer un seul point de l’échantillon, c’est toute la distribution spatiale des propriétés chimiques de la surface de l’objet qui est évaluée.

Ces informations sont utilisées par exemple dans les systèmes de tri pour séparer les déchets plastiques en différents matériaux, tels que le PET, le PVC ou le PS. Les structures moléculaires distinctes de ces matériaux leur procurent des bandes d’absorbance différentes.

Il est également possible de distinguer par exemple le sel du sucre, sur la base des différentes liaisons moléculaires des matériaux. Cette distinction n’est évidemment pas possible avec une caméra monochrome ou RGB. Les systèmes NIR-HSI mesurent les harmoniques moléculaires et les combinaisons vibratoires fondamentales qui se situent dans l’infrarouge moyen.

Comme une source de lumière proche infrarouge à large bande est nécessaire, l’éclairage halogène industriel est généralement utilisé en spectroscopie NIR. Depuis que les LED, qui combinent plusieurs longueurs d’ondes LED-NIR, sont disponibles, elles sont de plus en plus appréciées. Ces éclairages offrent de nombreux avantages pour les produits dont la température est critique, tels que les aliments réfrigérés ou congelés.

STEMMER IMAGING a acquis au cours des dernières années une connaissance approfondie des applications de vision hyperspectrale et peut vous aider à trouver les bons composants. Nous proposons également des évaluations ainsi que des études de faisabilité complètes.