Cartes d’acquisition d’images / Frame Grabber pour la vision industrielle

Sur cette page, vous trouverez un guide complet ainsi qu’un aperçu des principales cartes d’acquisition d’images pour la vision industrielle.

 

Découvrez quelle interface convient à votre caméra industrielle, quels critères prendre en compte en matière de performances, de déclenchement, de synchronisation et d’intégration système, et comment comparer efficacement des technologies comme CoaXPress, Camera Link, Camera Link HS ou GigE Vision.

 

Ces informations vous aideront à définir plus précisément vos besoins techniques et à choisir plus rapidement la carte d’acquisition d’images adaptée à votre application, que vous soyez en phase d’étude ou déjà à la recherche d’une solution concrète.

Frame Grabbers for machine visionFrame Grabbers for machine vision

Carte d’acquisition d’images – Aperçu des produits

12 articles

Qu’est-ce qu’une carte d’acquisition d’images ?

Le terme carte d’acquisition d’images trouve son origine dans la technologie vidéo analogique. Il désignait à l’origine des cartes capables de numériser les signaux analogiques de caméras et de les traiter pour des applications informatiques.

 

Aujourd’hui, ces cartes d’acquisition vidéo analogiques ne jouent pratiquement plus de rôle dans la vision industrielle, car les caméras industrielles modernes numérisent elles-mêmes les images et les transmettent via des interfaces numériques.

 

Dans le domaine du traitement d’images industriel, le terme est toutefois toujours utilisé. Il désigne désormais une carte d’interface numérique, également appelée frame grabber, qui relie une caméra industrielle rapide à un PC.

 

Les cartes d’acquisition d’images modernes sont conçues pour des standards de transmission de données hautes performances tels que CoaXPress, Camera Link ou Camera Link HS. Elles permettent de transmettre de grands volumes de données de manière fiable, avec une faible latence et en limitant la charge du processeur. Elles prennent également en charge des fonctions importantes comme le déclenchement, la gestion des entrées/sorties (E/S) ou la synchronisation de plusieurs caméras.

 

En bref: 
un frame grabber est l’interface d’acquisition numérique entre la camera et le PC – autrefois pour les signaux vidéo analogiques, aujourd’hui pour les interfaces de vision numérique hautes performances.

Vous avez des questions sur nos cartes d’acquisition d’images ? Nous sommes là pour vous conseiller

Vous ne savez pas quelle carte convient à votre caméra ou à votre application ? Nos experts vous accompagnent dans votre choix et vous aident à clarifier vos exigences techniques ainsi que les options disponibles.

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Votre projet – notre service 

 

Avec STEMMER IMAGING, vous bénéficiez non seulement de la carte d’acquisition d’images adaptée, mais aussi d’un accompagnement pour l’ensemble de votre système - du choix de l’interface et du concept de déclenchement jusqu’à la configuration et à la mise en service.

 

Comment choisir la bonne carte d’acquisition d’images pour votre application ?

Les cartes d’acquisition d’images jouent un rôle central dans la vision industrielle, mais aussi dans des domaines tels que le sport et le divertissement, l’agroalimentaire, l’agriculture ou encore l’imagerie médicale. Elles permettent d’acquérir de grands volumes de données en toute sécurité, de synchroniser les caméras et de piloter avec précision la temporisation du système.

Mais quel modèle convient réellement à votre application ? Les questions suivantes vous aideront à identifier les critères essentiels, que vous connaissiez déjà bien cette technologie ou que vous découvriez pour la première fois le domaine des frame grabbers.

 

Quelle interface caméra votre carte d’acquisition doit-elle prendre en charge ?

Le choix d’une carte d’acquisition d’images commence toujours par l’interface utilisée par votre caméra industrielle.

Une transmission d’images stable et fiable n’est possible que si la carte prend entièrement en charge cette interface. La compatibilité d’interface constitue donc le premier et le plus important des critères de sélection.

 

Les standards les plus courants en vision industrielle sont notamment :

  • CoaXPress – pour les applications modernes à très haut débit et haute résolution 
  • Camera Link – technologie éprouvée pour les applications 2D et line scan 
  • Camera Link HS – interface hautes performances pour les applications modernes à faible latence et haut débit 
  • GigE Vision – pour des architectures réseau flexibles 
  • Interfaces analogiques ou propriétaires – encore présentes dans certaines installations existantes ou applications spécialisées

Quelle que soit l’application, une règle s’applique : la carte d’acquisition doit être entièrement compatible avec l’interface de la caméra. Ce n’est qu’à cette condition qu’il est pertinent d’évaluer les autres exigences techniques.

 

Conseil :

de nombreuses équipes d’ingénierie commencent par filtrer les produits en fonction de l’interface requise. Cela permet d’identifier rapidement les modèles compatibles.

Quel débit de données votre frame grabber doit-il supporter ?

Le débit de données de votre caméra détermine les performances requises pour la carte d’acquisition.

Des résolutions élevées, des fréquences d’images ou de lignes importantes ainsi que de grandes profondeurs de bits génèrent des volumes de données considérables, qui doivent être transmis de manière fiable et sans interruption.

 

Les facteurs déterminants sont les suivants :

  • débit de données 
  • nombre de canaux de données
  • fréquence d’image ou de ligne
  • profondeur de bits 
  • résolution

Dans les applications rapides ou continues - par exemple pour l’inspection de matériaux en bande, les systèmes line scan ou certaines tâches de mesure 3D - il est essentiel de choisir une carte d’acquisition d’images correctement dimensionnée.

Si les besoins en bande passante sont sous-estimés, cela peut entraîner des pertes d’images, des instabilités ou des limitations de performances.


 
Remarque :
même si la bande passante n’est pas toujours disponible comme filtre direct dans tous les configurateurs produits, une présélection par interface, nombre de canaux ou fonctions E/S permet généralement de réduire rapidement le choix à quelques modèles adaptés.

Combien de caméras devez-vous connecter ? - Influence sur l'architecture du système 

Le nombre de caméras détermine si vous avez besoin d’une carte monocanal, bicanal ou multicanal.

Une application avec une seule caméra peut souvent être couverte par une carte simple. En revanche, les systèmes comprenant plusieurs points de vue, plusieurs étapes d’inspection ou plusieurs flux synchronisés nécessitent une carte capable de traiter plusieurs flux de données en parallèle.



Configurations typiques :

  • Monocanal – pour les applications d’inspection simples et bien définies 
  • Bicanal – pour deux caméras en parallèle, par exemple pour la face avant et la face arrière
  • Multicanal – pour les systèmes plus complexes avec plusieurs flux synchronisés ; selon le modèle, des solutions pour jusqu’à huit caméras sont possibles 

 

Conseil :

si vous prévoyez une extension future du système, il peut être judicieux de choisir dès le départ une carte offrant des canaux supplémentaires. Vous gagnez ainsi en flexibilité à long terme sans devoir remplacer le matériel.

Quel rôle jouent le déclenchement et la synchronisation ? – A prerequisite for stable processes 

Dans de nombreuses applications industrielles, un transfert de données rapide ne suffit pas à lui seul.

Dès qu’il s’agit de détecter un mouvement avec précision, de coordonner plusieurs composants ou de piloter des processus sensibles au temps, le déclenchement et la synchronisation deviennent essentiels.



Exemples d’applications typiques :

  • lignes de production automatisées
  • applications line scan
  • triangulation 3D
  • inspections à grande vitesse
  • processus continus sur bande ou sur rouleau

Une carte d’acquisition adaptée fournit des signaux de déclenchement précis, des entrées/sorties (E/S) performantes, peut intégrer des signaux d’encodeur et garantit une interaction synchronisée entre caméra, éclairage et autres composants du système. 
 
Remarque :
dans de nombreuses applications, la stabilité et la répétabilité de la qualité d’image dépendent directement d’une architecture de déclenchement et de synchronisation bien conçue. Si cette partie est sous-dimensionnée, vous risquez des retards, des décalages d’image ou des données de mesure peu fiables.

La carte d’acquisition s’intègre-t-elle facilement dans votre environnement logiciel ?

Au-delà du matériel, le logiciel joue également un rôle déterminant. Les différentes cartes d’acquisition d’images proposent des pilotes, API et possibilités d’intégration variés - et ces éléments ont une influence directe sur la rapidité de mise en œuvre et la stabilité de fonctionnement du système.

Il est donc important que la carte s’intègre facilement dans votre environnement logiciel existant, notamment dans votre logiciel de traitement d’images.

 
Les points à vérifier incluent notamment :

  • compatibilité avec les bibliothèques de vision utilisées 
  • qualité et stabilité des pilotes 
  • fonctionnalités de l’API ou du SDK pour les développements spécifiques 
  • compatibilité avec Windows ou Linux

Conseil :
une carte d’acquisition bien prise en charge sur le plan logiciel réduit non seulement le temps d’intégration, mais contribue aussi à limiter les pannes et les coûts de maintenance sur le long terme.

La carte d’acquisition est-elle compatible avec votre environnement PC ?

Pour qu’une carte d’acquisition d’images puisse exploiter tout son potentiel, elle doit être compatible avec l’architecture matérielle de votre PC ou de votre PC industriel.


Dans les applications exigeantes en données, plusieurs paramètres sont particulièrement importants :

  • version de l’interface PCIe
  • nombre de lignes PCIe disponibles (par exemple x1, x2, x4 ou x8 selon le modèle) 
  • format physique de la carte (pleine hauteur, demi-hauteur, low profile) 
  • ressources processeur et mémoire 
  • éventuelles fonctions embarquées de prétraitement 
  • espace disponible dans le boîtier et circulation de l’air

Une carte d’acquisition performante nécessite une connexion PCIe suffisamment rapide ainsi qu’un système capable de traiter les données d’image sans créer de goulet d’étranglement.
 


Conseil : 

les exigences relatives à l’interface PCIe figurent toujours dans les spécifications de la carte et devraient être vérifiées le plus tôt possible dans le projet.

 
Remarque :
dans les PC industriels compacts en particulier, il est recommandé de vérifier très tôt l’encombrement disponible et les réserves de puissance afin de garantir un fonctionnement stable et fiable à long terme.

Votre solution est-elle évolutive ?

De nombreux systèmes de vision industrielle évoluent avec le temps : résolutions plus élevées, caméras supplémentaires, nouvelles exigences de contrôle ou cadences plus rapides. Pour éviter que votre système n’atteigne rapidement ses limites, la carte d’acquisition d’images choisie doit offrir une marge suffisante pour les évolutions futures.


 
Les critères importants dans une perspective à long terme sont notamment :

  • évolutivité en cas d’augmentation de la résolution ou de la fréquence d’image/de ligne 
  • possibilité d’ajouter des canaux caméra supplémentaires si nécessaire 
  • prise en charge de standards d’interface modernes comme CoaXPress CXP-12 ou Camera Link HS 
  • disponibilité à long terme de la gamme de produits, notamment pour les projets OEM et les machines de série

 

Le choix d’une carte d’acquisition bien dimensionnée permet d’éviter des refontes coûteuses par la suite et garantit que votre système restera compatible, performant et maintenable pendant de nombreuses années.

 
Conseil: 
si votre projet est prévu sur le long terme ou s’il est susceptible d’évoluer régulièrement, il est judicieux d’opter pour une carte offrant une réserve de performances suffisante et un cycle de vie produit stable.

Étape suivante : trouver la carte d’acquisition adaptée

Dès que vous connaissez l’interface de votre caméra et les principales exigences techniques de votre application, vous pouvez affiner rapidement votre sélection de cartes d’acquisition d’images.

 

Les filtres disponibles dans l’aperçu des produits permettent de comparer facilement les caractéristiques de performance, les connecteurs, le nombre de canaux ou encore les formats de cartes. Vous identifiez ainsi rapidement les modèles réellement adaptés à votre système.

 

Cette présélection simplifie non seulement la comparaison des produits, mais aussi la planification du projet — qu’il s’agisse de créer un nouveau système de vision ou d’étendre une installation existante.

Vous avez besoin d’aide pour choisir votre carte d’acquisition d’images ?

Si vous ne savez pas encore quelle carte convient techniquement à votre application, nos spécialistes se feront un plaisir de vous accompagner. Nous examinons avec vous les critères essentiels - de l’interface et de la bande passante jusqu’aux exigences de déclenchement, de synchronisation et d’intégration système - afin de vous aider à sélectionner la solution la plus adaptée.

 

Qu’il s’agisse d’une nouvelle installation ou de l’extension d’un système existant, nous répondons à vos questions, clarifions les détails techniques et vous accompagnons jusqu’à la décision finale si vous le souhaitez.

Questions fréquentes sur les cartes d’acquisition d’images

Puis-je utiliser plusieurs caméras avec une seule carte d’acquisition ?

Oui, de nombreuses cartes d’acquisition d’images prennent en charge deux caméras ou davantage. Le nombre exact dépend du modèle, de l’interface et des performances de la carte. Les spécifications techniques indiquent toujours le nombre de caméras ou de canaux pris en charge.

Quel est le niveau d’effort nécessaire pour intégrer une carte d’acquisition dans mon système ?

L’effort d’intégration dépend principalement de la caméra, de l’environnement logiciel et du concept de déclenchement. Les cartes modernes proposent généralement des pilotes clairs, des API bien documentées et des exemples de projets, ce qui permet de mettre en œuvre rapidement des applications simples. Pour les systèmes plus complexes, une coordination technique préalable est recommandée.

Puis-je moderniser une installation existante avec une nouvelle carte d’acquisition ?

Oui, dans de nombreux cas, il est possible d’équiper a posteriori une installation existante avec une nouvelle carte d’acquisition d’images. Il faut toutefois vérifier que le PC industriel répond aux exigences matérielles de la carte et que l’interface de la caméra est compatible. Cette solution constitue souvent une manière économique de moderniser des systèmes plus anciens, notamment en Camera Link ou dans certains environnements propriétaires.

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