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Cette liste décrit les termes les plus utilisés en vision industrielle concernant les caméras de vision industrielle.
- Bande passante : la Bande passante est la quantité de données qui peut être transmise simultanément sur une certaine connexion pendant une certaine période. Plus la bande passante d'une connexion est élevée, plus les données peuvent être reçues ou envoyées rapidement. Bande passante est définie comme la quantité de Mégabit ou de Mégaoctet qui peut être transmise par seconde. Les valeurs typiques pour Bande passante sont 40 Mégaoctets/seconde (connexion USB2), 100 Mégaoctets/seconde (connexion GigE) et 400 Mégaoctets/seconde (connexion USB3).
- Motif Bayer : Un motif Bayer, également appelé filtre Bayer, est un raster carré ordinaire de filtres de couleur pour le rouge, le vert et le bleu (RGB) qui est utilisé pour les capteurs d'image numériques dans les caméras vision et les caméras grand public. Le motif est nommé d'après l'inventeur Bryce E. Bayer de Eastman Kodak. Chaque pixel de couleur a une valeur RGB, où les valeurs des pixels environnants sont utilisées pour générer la valeur RGB d'un seul pixel. Le décodage du motif Bayer est appelé dé-Bayerisation.
- La Profondeur de bits : La profondeur de bits est une mesure utilisée pour indiquer le nombre de bits utilisés pour coder la valeur de couleur/gris d'un pixel. Plus la profondeur de bits est élevée, plus il est possible de coder de valeurs. En théorie, une image monochrome n'a besoin que d'une profondeur de bits de 1 bit. Cependant, il ne peut utiliser que la couleur noir et blanc, pas de valeurs de gris. Une image monochrome normale utilise donc normalement 8 bits et peut ainsi avoir 256 nuances différentes. Une image couleur nécessite entre 8 et 24 bits, selon la qualité de l'image. Avec une profondeur de bits plus élevée, les informations de l'image sont souvent enregistrées au format RVB (rouge, vert et bleu), car toutes les couleurs différentes n'ont alors pas besoin d'être enregistrées dans un tableau séparé.
- CCD : Un dispositif à couplage de charge (CCD) est une puce qui convertit le rayonnement électromagnétique en une impulsion électrique. La puce se compose de rangées de condensateurs connectés par des interrupteurs électroniques. En s'ouvrant et en se fermant, ces interrupteurs alternent afin de transporter des charges d'un côté à l'autre. La puce CCD est placée derrière la objectif d'une vision industrielle. Ainsi, la lumière entrante est transformée en un signal électrique. Par la suite, ce signal est converti par une autre puce en un signal numérique, ne contenant que des uns et des zéros. Ces données peuvent être comprises par un ordinateur. Les capteurs CCD sont l'un des capteurs les plus utilisés dans les caméras de vision industrielle, cependant récemment les capteurs CCD sont remplacés par des capteurs CMOS.
- CMOS : Le semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire (CMOS) est la technologie des semi-conducteurs qui utilise des transistors à effet de champ à oxyde métallique avec à la fois une conduction n- et p-. Grâce à cette méthode de commutation complémentaire, les circuits sont soit connectés à l'alimentation en tension positive, soit à l'alimentation en tension négative, tandis que le transistor opposé ne conduit pas de tension, ce qui fait que l'interrupteur consomme à peine du courant lorsqu'il n'y a pas de commutation. En raison de sa faible consommation d'énergie, la technologie CMOS est souvent utilisée pour les capteurs d'image. Dans ce domaine, elle est le plus grand concurrent du CCD. Beaucoup des opérations nécessaires pour le CCD par la suite peuvent être effectuées sur la puce elle-même avec des puces CMOS, telles que le renforcement, la réduction du bruit et l'interpolation. Un CCD reçoit une charge à la fin d'une ligne entière de pixels qui est ensuite convertie en tension, avec CMOS, cela se produit avec chaque pixel séparément. La dernière génération de caméras de vision industrielle n'a plus que des capteurs CMOS et aucun capteur CCD.
- Plage Dynamique : La plage dynamique est le rapport entre la lumière la plus brillante et la lumière la plus faible qui peut être perçue par une caméra. La valeur est mesurée en dB. Plus la valeur en dB est élevée, plus la différence entre la lumière la plus brillante et la lumière la plus faible peut être grande. La plage dynamique est importante lorsque vous souhaitez capturer une image d'un objet avec un grand contraste. Vous voulez que les parties sombres et lumineuses soient toutes deux bien capturées.
- Facteur de remplissage : Le facteur de remplissage d'un capteur d'image est le rapport entre la zone sensible à la lumière et un pixel de la surface totale. Pour les pixels sans microlentilles, le facteur de remplissage est le rapport entre la surface de la photodiode et la surface totale du pixel. Cependant, l'utilisation de microlentilles augmente le facteur de remplissage effectif, souvent jusqu'à 100 %, en faisant converger la lumière de la surface totale des pixels vers la photodiode. Dans une autre occasion, le facteur de remplissage d'une image peut être réduit.
- Frame Grabber : Un frame grabber est branché sur le bus PCI d'un ordinateur et fournit la connexion entre la caméra de vision industrielle et l'ordinateur. Le frame grabber transfère les données de la caméra de vision industrielle vers le CPU de l'ordinateur. Des interfaces plus récentes comme GigE, USB2 et USB3 peuvent être utilisées sans frame grabbers. Ces interfaces peuvent utiliser les ports réseau ou USB standard de l'ordinateur, tandis qu'une interface comme Caméra Link et Coaxpress nécessite toujours un frame grabber, ce qui rend cela beaucoup plus coûteux.
- Frame Rate : Le nombre d'images par seconde est une mesure qui indique la vitesse à laquelle un appareil capture les images ou à quelle vitesse il traite ces images. Le terme est souvent utilisé dans les films, les infographies, les caméras et les écrans. Le nombre d'images par seconde peut être exprimé en images par seconde ou en hertz (Hz).
- LUT, Gamma Correction : La correction gamma est une opération non linéaire permettant de corriger l'intensité lumineuse, l'éclairage ou la luminosité d'une image en mouvement. La quantité de correction gamma modifie non seulement la luminosité, mais également le rapport RVB. Gamma est le contraste de proportionnalité entre la luminosité de l'écran et le signal vidéo.
- Obturateur Global : Si le capteur d'images est à obturateur global, chaque pixel commencera son exposition et terminera son exposition en même temps. Cela nécessite de grandes quantités de mémoire. Puisque l'image complète peut être enregistrée dans la mémoire après la fin du temps d'exposition, les données peuvent être lues progressivement. La fabrication de capteurs à obturateur global est un processus complexe et coûte plus cher que la fabrication de capteurs à obturateur roulant. Le principal avantage des capteurs à obturateur global est qu'ils sont capables de capturer des objets/produits en mouvement à grande vitesse sans distorsion. Les capteurs à obturateur global peuvent également être utilisés dans une plus large gamme d'applications.
- Capteur d'image : Un capteur d'image est le terme général désignant un composant électronique qui intègre plusieurs composants sensibles à la lumière et est capable de capturer des images électroniquement. Il convertit une image optique en un signal électronique. Les capteurs d'images les plus utilisés sont la puce CCD et la puce CMOS. Les capteurs d'image sont utilisés dans une variété de caméras, à la fois pour la vidéo et la photographie numérique. Le capteur convertit la lumière entrante en une image numérique.
- Format du capteur d'image : Avant d'acheter une caméra de vision, il est important de connaître les tailles de capteurs d'image disponibles. Le capteur d'image d'une caméra a une grande influence sur la qualité de vos images. Le format du capteur d'image est indiqué en pouces. Il convient de noter que les pouces ne peuvent pas être convertis en véritables formats de capteur d'image. Cela provient du format des anciens tubes de télévision. Le format du capteur d'image est nécessaire pour calculer l'objectif . Les formats de capteurs les plus utilisés en vision industrielle sont : 1/4 pouce, 1/3, 1/2 pouce, 2/3 pouce et 1 pouce. Pour les caméras à Monture C, le format du capteur varie de 1/4 pouce à 1,1 pouce.
- Sensibilité du capteur d'image : La quantité de lumière exposée qu'une caméra peut convertir en électrons détermine la sensibilité du capteur d'image. Cela dépend de la taille des pixels et de la technique utilisée pour fabriquer le capteur d'image. Traditionnellement, les capteurs CCD étaient plus sensibles à la lumière que les capteurs CMOS. Cependant, au cours des dernières années, cela a changé. Les capteurs Sony IMX sont très sensibles à la lumière et nous pouvons donc recommander fortement les capteurs d'image Sony Pregius. Comme l'IMX 265.
- Interface Une interface est une méthode par laquelle deux systèmes peuvent communiquer entre eux. Une interface convertit les informations d'un système en informations compréhensibles et reconnaissables pour un autre système. L'affichage est une forme d'interface entre l'utilisateur et l'ordinateur. Il convertit les informations numériques de l'ordinateur en forme textuelle ou graphique. Pour les caméras vision industrielle, l'interface est le type de connexion entre la caméra et le PC. Cela peut être GigaBit Ethernet, USB2 ou USB3.
- Entrelaçage ou balayage entrelacé est la technique de capture d'images en mouvement sur un écran. Avec une caméra, par laquelle la qualité de l'image est améliorée sans utiliser plus de bande passante. Avec le balayage entrelacé, une image est divisée en deux champs. Un champ est constitué de toutes les lignes paires (lignes de balayage), et l'autre de toutes les lignes impaires. Alternativement, les deux champs sont rafraîchis. Grâce à l'entrelaçage, la quantité d'informations d'image est réduite de moitié. Ainsi, lorsque l'image entière est dessinée d'un seul coup, on parle de balayage progressif. Lorsque qu'une image est compilée en deux temps séparés, on parle d'entrelaçage. Compiler deux images entrelacées ensemble peut entraîner un "effet cam". Cela est dû au fait que lors de l'utilisation d'une image en mouvement, il existe une différence entre les deux images. Deux images sont alors compilées qui diffèrent de 1/50ème de seconde. Cela donne lieu à deux instantanés différents de la même image. Un écran doit compenser ce phénomène, cela s'appelle le désentrelacement.
- I/O I/o (E/S) signifie entrée / sortie. Les signaux reçus sont considérés comme des entrées, les signaux envoyés sont des sorties. Une caméra de vision dispose de plusieurs ports I/O pour la communication. Le signal est haut ou bas. Le signal de sortie de la caméra peut par exemple être utilisé pour déclencher une source lumineuse, envoyer un signal de déclenchement à une autre caméra pour synchroniser les deux caméras ou envoyer un signal à un PLC. Les ports d'entrée sont par exemple utilisés pour déclencher la caméra afin de capturer une image, ou pour lire l'état d'un bouton qui est connecté au port d'entrée.
- Vision Industrielle : La vision industrielle est la capacité d'un ordinateur à voir, à avoir une vision. La vision industrielle est comparable à la vision par ordinateur, mais dans une application industrielle ou pratique. Un ordinateur nécessite une caméra de vision industrielle , cette caméra collecte alors des données en capturant des images d'un certain produit, processus, etc. Les données à collecter sont spécifiées au préalable par le logiciel utilisé sur le système de vision. Les données seront envoyées à un contrôleur de robot ou à un ordinateur après la phase de collecte de données, qui exécutera ensuite une certaine fonction.
- Flou de mouvement est le phénomène par lequel les objets sur une photo ou une image vidéo apparaissent flous, en raison du mouvement d'un objet et/ou de la caméra.Le flou de mouvement se produit souvent lorsqu'un temps d'obturation trop long est utilisé. L'image projetée de l'objet sur le capteur d'image ne doit pas se déplacer de plus d'un demi-pixel pendant le temps d'exposition. Pour calculer le temps d'exposition maximum, nous avons l'exemple suivant. Le champ de vision est de 1000x600mm et la caméra de vision industrielle a une résolution de 1000x600pixels. Cela signifie 1pixel/1mm. Si un objet se déplace à 1m/seconde, cela sera 1000mm/seconde. Un flou de mouvement sera remarqué si l'objet se déplace de plus d'un demi-pixel, c'est-à-dire 0,5 * 1pixel/1mm = 0,5mm. Le temps d'exposition maximum est (mouvement max de l'objet = 0,5mm) / (vitesse de l'objet = 1000mm) = 0,0005secondes = 0,5ms. Dans ce cas, le temps d'exposition maximum pour éliminer le flou de mouvement est 0,5x1000=500us.
- Pixel Binning : Dans les capteurs d'image, le processus de pixel binning (regroupement de pixels) fait référence à la combinaison de la charge électrique des pixels voisins pour former un super-pixel, réduisant ainsi le nombre de pixels. Cela augmente le rapport signal sur bruit (SNR). Il existe trois types de pixel binning : horizontal, vertical et complet. Le pixel binning se produit souvent avec 4 pixels (2x2) à la fois. Cependant, certains capteurs d'image peuvent également combiner jusqu'à 16 pixels (4x4) en même temps. Ainsi, le capteur augmente le rapport signal sur bruit par 4, réduisant la échantillon d'échantillonnage (donc la résolution) par 4.
- Pixels : Les Pixels sont des points d'image à partir desquels une image est construite. Le pixel est le plus petit élément possible d'une image. Chaque pixel peut avoir une valeur de gris / couleur aléatoire. Ensemble, les pixels forment l'image souhaitée. Le terme pixels dérive des mots image et élément et est souvent abrégé en 'px'. Le nombre de pixels d'une image est appelé résolution. Plus la résolution est élevée, plus il y a de pixels par millimètre, rendant votre image plus nette. La résolution est souvent exprimée en pixels par pouce (ppi). Le capteur d'image d'une caméra de vision industrielle. Le nombre de pixels dépend du capteur d'image. Un capteur avec une image de 6000x4000 pixels contient 24 millions de pixels. Exprimé comme 24MP ou 24 Mpx (mégapixels). La résolution de nos caméras est toujours mentionnée dans la description du produit.
- Le balayage progressif est la technique permettant d'afficher, de sauvegarder ou de transmettre des images en mouvement, où un cadre n'existe pas à partir de plusieurs champs, mais toutes les lignes sont rafraîchies dans l'ordre. C'est l'opposé de la méthode de balayage entrelacé qui est utilisée avec les anciens capteurs CCD. Le balayage progressif est utilisé sur tous les capteurs CCD qui sont utilisés dans nos caméras de vision industrielle.
- Efficacité Quantique : L'efficacité quantique fait référence au rapport entre les photons incidents et les électrons convertis (IPCE) d'un dispositif photosensible tel que le capteur d'image d'une caméra de vision industrielle.
- Région d'Intérêt : Région d'Intérêt (ROI) d'une caméra de vision industrielle est la zone / partie du capteur d'image qui est lue. Par exemple, une caméra a un capteur d'image avec une résolution de 1280x1024 pixels. Vous êtes seulement intéressé par la partie centrale de l'image. Vous pouvez définir un ROI de 640x480 pixels à l'intérieur de la caméra. Ensuite, seule cette partie du capteur d'image capturera la lumière et transmettra les données. Définir un ROI dans la caméra augmentera le nombre d'images par seconde car seule une partie du capteur d'image sera lue, réduisant ainsi la quantité de données à transmettre par image capturée et permettant à la caméra de réaliser plus d'images par seconde.
- Résolution : La résolution dans le domaine du traitement d'images numériques est un terme utilisé pour décrire le nombre de pixels d'une image. Plus le nombre de pixels est élevé, plus la résolution est élevée. La résolution est exprimée en nombre de pixels horizontaux et verticaux ou en nombre total de pixels d'un capteur, exprimé en mégapixels. Une image peut avoir une résolution de 1280x1024 pixels et cela s'exprime également par une résolution de 1,3 mégapixels.
- Obturateur Roulant : Un obturateur roulant dispose d'une méthode de capture d'image différente par rapport à l'obturateur global. En effet, il expose différentes lignes à différents moments pendant qu'elles sont lues. Chaque ligne est exposée en série, chaque ligne étant entièrement lue avant que la suivante ne soit prête. Avec un obturateur roulant, il faut seulement deux transistors pour transporter un électron dans l'unité pixel, réduisant ainsi la quantité de chaleur et de bruit. Par rapport au capteur à obturateur global, la structure de l'obturateur roulant est simplifiée et donc moins coûteuse. L'inconvénient de l'obturateur roulant est cependant que toutes les lignes ne sont pas exposées simultanément, ce qui provoquera une distorsion lors de la capture d'objets en mouvement.
- Correction d'ombrage : La correction d'ombrage ou correction de champ plat est utilisée pour corriger le vignetage de l'objectif ou des particules de poussière sur le capteur d'image. Le vignetage est l'assombrissement des coins de l'image par rapport au centre de l'image. L'utilisation de la correction d'ombrage / correction de champ plat nécessite la même configuration optique par laquelle les images originales ont été capturées lors de l'étalonnage de la correction d'ombrage. Donc, avec le même objectif , diaphragme, filtre et même positionnement. De plus, la mise au point qui a été utilisée lors de la création de l'image d'étalonnage doit être la même.
- Temps d'exposition Le temps d'exposition est la durée pendant laquelle la lumière tombe sur le capteur de la caméra. L'éclairage et l'illumination sont des éléments très importants. Votre temps d'exposition détermine combien de lumière tombe sur votre capteur et donc le nombre de détails visibles sur cette image. Votre image peut perdre beaucoup de détails avec trop ou trop peu de lumière, car ces détails disparaissent dans les parties trop sombres ou trop lumineuses de l'image. Par conséquent, le temps d'exposition est un élément important pour l'illumination de vos images et fait partie des trois éléments les plus importants du triangle d'exposition. Le temps d'exposition non seulement règle l'exposition de votre image, mais aussi l'apparence de la mise au point ou du flou des mouvements dans votre image. Avec un temps d'exposition court, vous pouvez capturer des mouvements rapides et les figer. Avec un long temps d'exposition , vous pouvez donner aux mouvements une apparence fluide. Le temps d'exposition peut être ajusté manuellement sur votre caméra de vision industrielle. Les temps d'exposition peuvent varier de 5µs jusqu'à une seconde. Cela dépend vraiment du type d'application pour laquelle vous aurez besoin d'un long ou d'un court temps d'exposition.
- Rapport signal sur bruit Le rapport signal sur bruit (SNR) est une mesure utilisée pour mesurer la qualité d'un signal dans lequel un bruit perturbateur est présent. présent. Le rapport signal sur bruit mesure la puissance du signal souhaité par rapport à la puissance du bruit présent. Plus cette valeur est élevée, plus la différence entre le signal et le bruit est grande, permettant de mieux récupérer les signaux faibles. En conséquence, un capteur avec une valeur SNR élevée est mieux à même de capturer des images dans des situations de faible luminosité.
