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Michel PAINDAVOINE : Professeur à l’université de Bourgogne
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les développements très importants des capteurs d’images CCD (« charge coupled device »), des circuits intégrés pour le traitement d’image et l’accroissement des performances des micro-ordinateurs, permettent l’introduction du traitement d’images en temps réel comme moyen de contrôle ou de mesure dans le domaine industriel. Cette technique présente de nombreux avantages, comme la rapidité ou la fiabilité du contrôle non destructif de pièces manufacturées, ou encore la possibilité d’extraire des informations quantitatives sur les objets observés. Ainsi, le contrôle d’aspect en temps réel et le contrôle dimensionnel sans contact sont des applications directes du traitement d’images en temps réel et cela dans des industries aussi diverses que celles de la métallurgie, du bois, du papier ou bien encore les industries pharmaceutiques ou agroalimentaires. À titre d’exemple, nous pouvons citer le contrôle d’aspect de bouchons d’emballage à la cadence de dix unités par seconde, la détection de défauts sur des tubes métalliques défilant à 1 m/s ou encore l’analyse de la qualité de pulvérisation dans les vignobles.
Cet article présente l’état de l’art des capteurs CCD et des techniques de traitement d’images en temps réel qui sont illustrés à l’aide d’exemples d’applications industrielles.
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Chaîne d’acquisition et de traitement d’images en temps réelArticle inclus dans l'offre
"Mesures mécaniques et dimensionnelles"
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3. Conclusion
Les premières applications industrielles du traitement d’images en temps réel sont apparues dans les années 1980. Durant cette période, les systèmes de vision industriels, basés principalement sur des machines spécialisées, ont été utilisés plutôt à usage expérimental et c’est seulement à la fin des années 1990 que ces systèmes de vision arrivent à maturité et qu’ils sont réellement utilisés comme moyens de contrôle et de mesure dans les chaînes de production industrielle.
Cette maturité a été atteinte grâce à l’évolution de la technologie qui a été en partie marquée par l’arrivée massive sur le marché industriel d’une part de caméras CCD de bonne résolution et d’autre part de micro-ordinateurs fonctionnant à des fréquences supérieures à 100 MHz. Ces caméras permettent ainsi de garantir de bonnes conditions d’acquisition d’images et les micro-ordinateurs rapides et performants peuvent exécuter des traitements d’images de plus en plus complexes et cela en un temps de calcul compatible avec les contraintes industrielles.
De même, la maturité des systèmes de vision industriels a été obtenue grâce à l’amélioration des performances des algorithmes de traitement d’images. Nous pouvons citer entre autres les algorithmes basés sur la transformée en ondelettes développés depuis les années 1980 et qui permettent d’analyser des images à différentes résolutions, mettant en évidence des détails dans une image, ce qui dans les applications de détection de défauts par exemple, permet d’augmenter la robustesse et la fiabilité de la détection.
Compte tenu de cette évolution technologique, des nouveaux systèmes de vision industriels apparaissent et sont basés sur la notion de caméras « intelligentes » en intégrant, dans un même boîtier électronique miniaturisé, le capteur d’image et le système de traitement d’images en temps réel, ce qui illustre tout à fait ce que seront dans les prochaines années de tels systèmes : de véritables capteurs dédiés au contrôle non destructif et à la mesure sans contact.
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BIBLIOGRAPHIE
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(3) - BOURENNANE (E.), PAINDAVOINE (M.), TRUCHETET (F.) - Amélioration du filtre de Canny - Deriche pour la détection de contours sous forme de rampe. - Revue de traitement du Signal 14, 1, 1997, 625-635.
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(4) - SCHEN (J.), CASTAN (S.) - An optimal linear operator for step edge detection. - Graphical Models and Image Processing 54, 1991.
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(5) - FIDOUH (F.) - Développement d’un détecteur de photocentres de taches lumineuses à base de processeurs de traitement du signal. Applications à l’imagerie astronomique à haute résolution. - Thèse de l’université de Paris-VI, 1993.
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