Teledyne DALSA Kaleido 

Quand l’apparence ne suffit pas, la composition décide

La vision industrielle conventionnelle inspecte l’aspect d’un objet. La vision hyperspectrale révèle ce dont il est composé : sa composition chimique, sa teneur en humidité et son identité matériau. La Teledyne DALSA Kaleido apporte cette capacité aux lignes de tri industriel à grande vitesse, en tant que caméra linéaire adaptée à l’inspection automatisée à l’échelle de la production. 

Débit sans compromis

Une résolution spatiale de 1 280 pixels à une fréquence de ligne de 2 300 Hz sur l’ensemble du domaine spectral élimine le compromis entre détail spatial et vitesse d’acquisition qui limite la plupart des plateformes hyperspectrales. Les lignes de tri à haut débit n’ont plus à sacrifier la granularité de classification.

Granularité spectrale pour une classification fiable

Avec une résolution spectrale de 3,5 nm et jusqu’à 220 bandes sélectionnables, Kaleido fournit le niveau de détail spectral nécessaire à une différenciation matériau fiable. La sélection des bandes réduit le volume de données aux seules longueurs d’onde pertinentes pour le procédé, maintenant les pipelines de données et les besoins de calcul à un niveau maîtrisable.

Conception intégrée, mise en oeuvre simplifiée

Le capteur et le spectrographe sont intégrés dans une unité unique avec correction des aberrations intégrée et étalonnage spectral en usine identique d’une unité à l’autre. Les installations multi-caméras deviennent nettement plus simples, réduisant les efforts de configuration qui rendaient historiquement les systèmes hyperspectraux difficiles à mettre à l’échelle.

Co-enregistrement précis sur tout le champ

Une distorsion keystone et smile minimale garantit que les données spatiales et spectrales restent précisément co-enregistrées sur l’ensemble du champ de vision. Un co-enregistrement fiable est indispensable pour la classification dans les applications de tri de précision et de contrôle qualité, où la position spatiale et l’identité spectrale doivent être liées avec exactitude.

Interface optique ouverte

Les intégrateurs système sont libres de choisir les optiques adaptées à leur distance de travail et à leur champ de vision, sans être liés à un ensemble optique propriétaire. Cette flexibilité est particulièrement précieuse dans les conceptions OEM et sur mesure où la géométrie d’installation physique varie d’un projet à l’autre.

Transmission des données efficace

Kaleido utilise une interface 10 GigE Vision entièrement conforme aux normes GenICam® et transmet les données au format hyperspectral ENVI. La sélection programmable des bandes spectrales et des zones spatiales garantit que seules les données pertinentes pour le procédé sont transmises, réduisant la charge système ainsi que les besoins de calcul et de stockage. Les déclencheurs d’images et multi-images, la prise en charge des métadonnées et les modes d’image partielle (ROI, multi-ROI, binning) offrent la flexibilité d’acquisition nécessaire aux environnements de production exigeants.

Inspection et classement alimentaire

La vision hyperspectrale SWIR détecte les signatures d’absorption de l’eau à 970 nm, 1 200 nm et 1 400 nm, permettant :

• La mesure et la classification du niveau d’humidité
• L’analyse de la teneur en sucre et des solides solubles
• La détection de corps étrangers lorsque les contaminants sont visuellement impossibles à distinguer du produit

Recyclage et tri des plastiques

Jusqu’à 90 % des plastiques peuvent être différenciés à l’aide des longueurs d’onde SWIR jusqu’à 1 700 nm, avec une discrimination supplémentaire disponible au-delà de 1 900 nm. Kaleido permet l’identification et le tri de :

• PET, PE, PS, PA, ABS, PP, PC et PVC
• Flux de polymères mélangés sur des lignes d’inspection automatisées

Inspection pharmaceutique

Des comprimés pharmaceutiques de dosages différents peuvent être visuellement identiques. La vision hyperspectrale révèle les différences de composition chimique, permettant la vérification des dosages et la détection de contamination que l’inspection visuelle ou RGB ne peut pas réaliser de manière fiable.

Bois et matériaux naturels

La teneur en humidité et en chlorophylle du bois et des végétaux est détectable à partir de signatures spectrales, facilitant le classement, le contrôle du séchage et la classification qualité dans les lignes de transformation du bois et agricoles.

Textiles

La composition des fibres et l’homogénéité de la teinture sont mesurables via les signatures spectrales SWIR, permettant le classement qualité et la détection de contamination dans la fabrication et le recyclage textile.

Notre expertise est votre avantage

Les systèmes de vision hyperspectrale nécessitent bien plus qu’une caméra. Le choix de l’éclairage, l’étalonnage spectral, les pipelines de traitement des données et la configuration des bandes spécifiques à l’application influencent tous la fiabilité de la classification. L’expertise applicative et technique de STEMMER IMAGING accompagne la sélection et la mise en oeuvre des systèmes basés sur Kaleido, de l’évaluation de faisabilité initiale jusqu’à la mise en service.

• Évaluation de faisabilité et analyse d’application via les Engineering Services de STEMMER IMAGING
• Support pour le choix de l’éclairage adapté à l’acquisition hyperspectrale SWIR
• Configuration des composants et conseil en conception système
• Acquisition de données hyperspectrales avec Common Vision Blox et la CVB Spectral Library, incluant le code, la documentation et des exemples de programmes pour l’acquisition et l’enregistrement des données en cubes hyperspectraux ENVI

Quelle est la différence entre la vision hyperspectrale et la vision multispectrale ?

Les systèmes multispectraux capturent un nombre limité de bandes discrètes et largement espacées, typiquement moins de 20. La vision hyperspectrale capture des centaines de bandes contiguous et étroites, produisant une courbe spectrale complète pour chaque pixel. Cette densité spectrale permet une identification matériau fiable et une différenciation fine que les systèmes multispectraux ne peuvent pas reproduire.

Pourquoi le SWIR est-il utilisé pour la discrimination matériau plutôt que le visible ou le NIR ?

Les longueurs d’onde SWIR (environ 900–2 500 nm) correspondent aux caractéristiques d’absorption et de réflexion des liaisons organiques, des molécules d’eau et des structures polymères. De nombreux matériaux visuellement identiques en lumière visible présentent des signatures spectrales SWIR distinctes et mesurables, ce qui fait du SWIR la plage spectrale privilégiée pour la classification basée sur la composition.

Comment la conception intégrée de Kaleido réduit-elle la complexité de déploiement ?

Les systèmes hyperspectraux conventionnels nécessitent des composants capteur et spectrographe séparés qui doivent être alignés et calibrés individuellement. La conception intégrée de Kaleido avec correction des aberrations et étalonnage spectral en usine élimine cette étape d’alignement et assure une réponse spectrale cohérente entre les unités, ce qui est particulièrement pertinent lors du déploiement de plusieurs caméras sur une même ligne.

Kaleido est-elle compatible avec Common Vision Blox (CVB) ?

Oui. Les données hyperspectrales de Kaleido peuvent être acquises avec Common Vision Blox et la CVB Spectral Library. STEMMER IMAGING fournit le code, la documentation et des exemples de programmes pour l’acquisition et l’enregistrement direct en cubes hyperspectraux ENVI. Kaleido est nativement compatible avec le format ENVI. Contactez notre équipe technique pour accéder aux ressources de la CVB Spectral Library..

STEMMER IMAGING peut-il accompagner une évaluation de faisabilité d’application pour Kaleido ?

Oui. Via nos Engineering Services, nous proposons des tests de faisabilité et une consultation technique pour évaluer si Kaleido est adapté à vos exigences d’inspection. Cela couvre la sélection des bandes spectrales, les considérations d’éclairage, le volume de données et la conception du pipeline de classification.

Quel éclairage est requis pour la vision hyperspectrale SWIR ?

La vision hyperspectrale SWIR requiert un éclairage stable avec une irradiance spectrale suffisante sur la plage de longueurs d’onde utilisée par la caméra et l’application. Pour les systèmes SWIR standard, il s’agit typiquement de 900 à 1 700 nm ; les applications SWIR étendues peuvent nécessiter une couverture jusqu’à environ 2 500 nm. Le choix dépend des bandes spectrales requises, de la vitesse de ligne, du temps d’exposition, de la distance de travail, de la géométrie d’éclairage et de l’uniformité spatiale et spectrale requise. 

Pour les applications où un éclairage uniforme sur la ligne inspectée et une sortie spectrale stable dans le temps sont essentiels, les rampes LED SWIR large bande comme le CCS LNSP conviennent bien pour la plage 900 à 1 700 nm. Comparées aux sources halogènes, les solutions à LED offrent une durée de vie plus longue, une chaleur rayonnante réduite et une meilleure adaptation aux configurations d’inspection inline compactes.