Caméras 3D - Solutions | STEMMER IMAGING

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Plus qu'une caméra 3D – Votre projet – notre service

Chez STEMMER IMAGING, vous n'obtenez pas seulement des composants individuels, mais une solution parfaitement adaptée à votre projet. Nous vous accompagnons depuis le choix de la caméra 3D appropriée jusqu'à l'installation, le calibrage et l'optimisation continue, en passant par la composition de l'optique, de l'éclairage et de l'ordinateur.

Vous bénéficiez ainsi d'un partenaire qui vous apporte un soutien complet, indépendant des fabricants, expérimenté et toujours attentif à vos besoins spécifiques.

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Guide : choisir la bonne caméra

Choisir le principe de mesure adapté

La première étape dans le choix consiste à déterminer le principe de mesure adapté. Les caméras 3D fonctionnent avec différentes technologies, qui ont chacune leurs avantages.

La triangulation laserfournit des profils de hauteur très précis et convient parfaitement aux mesures à courte et moyenne distance, par exemple pour les inspections en ligne. Les surfaces très brillantes ou transparentes peuvent compliquer la mesure.
La vision stéréoscopique utilise deux caméras selon le principe de la vision humaine. Les procédés stéréoscopiques passifs sont résistants à la lumière parasite et conviennent également aux applications en extérieur, tandis que les systèmes actifs avec projection supplémentaire de motifs sur des surfaces peu texturées fournissent de meilleurs résultats.
La lumière structurée offre une précision maximale, mais fonctionne mieux dans des conditions d'éclairage contrôlées et avec des scènes plutôt statiques.
Le temps de vol (ToF) mesure les distances à partir du temps de propagation de la lumière. Ces caméras capturent très rapidement des scènes entières et sont particulièrement adaptées aux grandes plages de mesure ou aux cadences élevées, par exemple dans la logistique ou la robotique..

Champ de vision et volume de mesure

Le champ de vision (FoV) détermine la zone qu'une caméra 3D peut capturer. Un champ de vision plus large permet de capturer des composants entiers ou des scènes plus grandes en une seule étape. Dans le même temps, la résolution des détails diminue, car la même surface de capteur est répartie sur une scène plus grande. Si vous souhaitez vérifier les détails les plus fins, il est donc préférable de choisir un FoV plus petit, tandis qu'un volume de mesure plus grand est déterminant pour les objets de grande taille ou les applications de convoyage.

Résolution et précision

La résolution d'une caméra 3D est divisée en deux parties dans le filtre produit :

X-resolution décrit la résolution latérale sur la largeur du champ de vision. Plus la résolution X en millimètres par pixel est faible, plus les détails capturés sont fins.
La résolution Z indique la précision en profondeur, c'est-à-dire la précision avec laquelle les différences de hauteur peuvent être capturées. Elle dépend également de facteurs tels que la distance de travail, la qualité du signal et l'optique.

Distance de travail et installation

Matériau et surface

La texture de la surface joue un rôle important dans les résultats de mesure. Les objets très brillants ou transparents représentent souvent un défi pour les procédés basés sur le laser ou la lumière structurée, car la lumière est réfléchie ou réfractée. Les surfaces sombres et fortement absorbantes fournissent en revanche des signaux plus faibles. Dans de tels cas, des mesures spéciales telles que les lasers bleus, les filtres polarisants ou les expositions HDR peuvent aider. Pour les applications en extérieur ou dans des conditions de lumière ambiante très variables, les procédés tels que la vision stéréoscopique ou le ToF sont généralement plus robustes.

Vitesse et fréquence de balayage

La fréquence de balayage indique la vitesse à laquelle une caméra 3D capture les données. On distingue deux cas :

Dans les procédés instantanés tels que le ToF ou la lumière structurée, il s'agit de la fréquence d'images en images par seconde.
Dans les procédés basés sur le profil tels que la triangulation laser, il s'agit de la fréquence de profil en hertz ou kilohertz. En combinaison avec la vitesse de déplacement, cela donne le balayage dans la direction Y.

Pile logicielle et compatibilité

Outre le matériel, il est important de savoir dans quelle mesure une caméra s'intègre dans les environnements logiciels existants. Des normes telles que GigE Vision garantissent que les appareils de différents fabricants peuvent être commandés via la même interface. Un SDK stable avec des exemples de code et des pilotes pour différents systèmes d'exploitation facilite considérablement l'intégration. Il est également important que la caméra prenne en charge les formats de données 3D courants afin que les nuages de points puissent être traités sans effort supplémentaire.

Aspects liés à la sécurité (classe laser)

Les caméras 3D équipées de sources lumineuses laser ou LED sont soumises à des normes de sécurité.

La classe laser indique si un système est sans danger pour les yeux. Les appareils de classe 1 sont sans danger pour l'utilisateur et peuvent être utilisés sans mesures de protection supplémentaires. Les classes supérieures nécessitent le port de lunettes de protection ou l'utilisation de boîtiers de protection.
Pour les systèmes à LED, le groupe de risque LED est également indiqué. Il indique si une source LED peut présenter un danger potentiel, par exemple en raison de sources lumineuses très intenses à proximité.

La plus large gamme de caméras 3D

Interfaces : GigE Vision, USB3 Vision

Principe de mesure : Laser triangulation, digital fringe projection, stereo vision, time-of-flight, line confocal imaging, structured light, LiDAR

Questions fréquentes sur les caméras 3D

Qu'est-ce qu'une caméra 3D ?

Une caméra 3D enregistre non seulement la longueur et la largeur d'un objet, mais aussi sa hauteur et son volume. Cela permet d'obtenir des informations de profondeur qui vont au-delà d'une image 2D classique. Cela permet des contrôles dimensionnels précis, l'inspection de surfaces ou le guidage fiable de robots.

Techniquement, cela se fait différemment selon le principe de mesure : dans le cas de la triangulation laser, la hauteur est calculée à partir du décalage d'une bande laser projetée, dans le cas de la vision stéréoscopique, à partir de la comparaison de deux images de caméra légèrement décalées, dans le cas de la lumière structurée, à partir de la distorsion des motifs projetés et dans le cas du temps de vol, à partir de la durée des impulsions lumineuses.

Au final, les caméras 3D fournissent des données métriques telles que des nuages de points ou des images en hauteur. Celles-ci peuvent être utilisées directement dans le traitement d'images industriel pour des tâches de contrôle, de mesure ou d'automatisation.

Quand utilise-t-on des caméras 3D ?

Les caméras 3D sont utilisées partout où les informations d'images 2D ne suffisent pas et où des données de profondeur précises sont également nécessaires. Les domaines d'application typiques des systèmes disponibles chez STEMMER IMAGING sont les suivants :

Contrôle qualité et technique de mesure
Robotique et automatisation
Logistique et flux de matériaux
Solutions sectorielles spécialisées : production alimentaire et pharmaceutique (niveau de remplissage, contrôle de forme), industrie du bois et des métaux (contrôle des profils et des surfaces), technologie médicale (par exemple, positionnement des patients).

La large gamme de produits de STEMMER IMAGING comprend différentes technologies, des systèmes stéréo compacts aux caméras à temps de vol rapides, en passant par les scanners à triangulation laser de haute précision. Il existe ainsi une solution adaptée à presque toutes les applications.

Comment fonctionne une caméra 3D ?

Une caméra 3D combine des capteurs optiques avec des procédés spéciaux de mesure de la profondeur. Contrairement à une caméra 2D classique, elle ne mesure pas seulement l'intensité de la lumière, mais aussi la distance entre chaque pixel et le capteur.

Différents principes de mesure sont utilisés à cet effet :

Triangulation laser : une bande laser est projetée sur l'objet. Une caméra décalée latéralement mesure le décalage de la bande et calcule la hauteur à partir de celui-ci.
Stéréovision deux caméras observent l'objet sous différents angles. La profondeur peut être déterminée à partir des décalages dans l'image (disparités).
Lumière structurée : un projecteur projette un motif de bandes ou de points sur la surface. Sa distorsion fournit des informations sur la forme 3D.
Temps de vol (ToF) : le système mesure le temps de propagation de la lumière émise jusqu'à ce qu'elle soit réfléchie par l'objet et calcule ainsi la distance.

Au final, on obtient des données métriques telles que des nuages de points ou des images en relief qui représentent la géométrie d'un objet dans les trois dimensions. Ces informations servent de base à des mesures précises, à des contrôles qualité ou au positionnement de robots.

Quels sont les principes de mesure utilisés par les caméras disponibles chez STEMMER IMAGING ?

Chez STEMMER IMAGING, , vous trouverez des caméras 3D utilisant tous les principes de mesure courants. Chaque procédé a ses avantages spécifiques et convient à différentes applications :

Triangulation laser Fournit des profils de hauteur très précis et est idéal pour les inspections en ligne à courte et moyenne distance. Cette technologie est largement utilisée dans le contrôle qualité et pour les mesures de profil ou de contour.
Vision stéréoscopique (passive/active) Utilise deux caméras qui enregistrent un objet sous des angles légèrement décalés. Les systèmes passifs sont résistants à la lumière parasite et conviennent également aux applications extérieures. Les systèmes stéréoscopiques actifs fonctionnent en outre avec des motifs projetés et permettent ainsi de détecter de manière fiable même les surfaces sans structure.
Lumière structurée Projette un motif sur la surface de l'objet et calcule la géométrie 3D à partir de la distorsion. Ce procédé offre une fidélité maximale des détails et est particulièrement demandé dans les salles de mesure et pour les tâches de précision.
Temps de vol (ToF) Mesure le temps de propagation des impulsions lumineuses. Les caméras ToF fournissent des images de profondeur rapides et complètes et conviennent aux applications nécessitant un volume de mesure important et des vitesses élevées, par exemple dans la logistique et la robotique.

STEMMER IMAGING offre-t-il une assistance pour la configuration et le montage ?

Oui. STEMMER IMAGING accompagne ses clients dans le choix et la configuration de leurs caméras 3D, depuis le choix de la technologie appropriée jusqu'à la calibration, en passant par l'adaptation de l'optique, de l'éclairage et de l'ordinateur. STEMMER peut également se charger du montage de modules complets avant la livraison des systèmes finis.

STEMMER IMAGING fournit-il des systèmes complets de traitement d'images 3D ?

Oui. STEMMER IMAGING ne fournit pas seulement des caméras individuelles, mais aussi des solutions complètes. Outre la caméra 3D appropriée, celles-ci comprennent également l'optique, l'éclairage, le matériel informatique, les logiciels et les accessoires, jusqu'au montage, au calibrage et à l'optimisation continue. Les clients bénéficient ainsi d'un système complet et coordonné, provenant d'un seul et même fournisseur, et parfaitement adapté à leur application.

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