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La vision industrielle côté pratique

Exemples d'application et références clients

L’imagerie à grande vitesse sur les montagnes russes

mars 2015

Pour la plupart des millions de personnes qui cherchent à avoir des émotions fortes sur les montagnes russes ou autres grandes roues du monde entier, l’expérience ne serait pas complète sans la photo-souvenir prise au moment le plus critique du tour. Si les manèges sont de plus en plus rapides et complexes, il en va de même pour la technique qui doit être capable de capturer des images ultra-nettes et précises à des vitesses très élevées. Le spécialiste de la technologie de vision, STEMMER IMAGING, a travaillé en étroite collaboration avec Picsolve, le partenaire leader en capture d’images pour l’industrie des loisirs et du divertissement, afin de développer un nouveau système d’imagerie ultra rapide qui puisse répondre à ces défis.

Un défi pour l’imagerie

Sur les montagnes russes, la photographie utilise traditionnellement une caméra Digital Single-Lens Reflex (DLSR) fonctionnant avec un objectif mécanique. Celui-ci fonctionne parfaitement, cependant le mécanisme a une durée de vie limitée (environ 100 000 expositions pour un objectif), et la fréquence d’images n’est pas adaptée aux manèges très rapides. Les caméras de vision industrielle, qui possèdent un obturateur électronique, offrent une alternative intéressante. Pour capter des mouvements rapides et éviter les images floues, le temps d’exposition doit être très court, suffisamment court pour que pendant l’exposition, l’objet ne se déplace pas de plus d’un pixel sur le capteur de la caméra.

Afin d’être sûr que l’exposition de la caméra ait lieu au bon moment, quand les objets à photographier se trouvent dans la position correcte, le déclenchement du capteur doit être extrêmement précis. Il faut pour cela évaluer avec plus grand soin les situations où le signal envoyé au capteur pourrait être retardé afin de pouvoir réduire les risques.

Sur les manèges, les facteurs de risque sont très nombreux. Il faut, par exemple, prendre en compte les moments où le manège accélère ou ralentit, le nombre de rangées de sièges qui doivent être photographiées, le nombre de véhicules qui doivent passer devant la caméra, et l’espace entre chaque véhicule.

La vision industrielle

STEMMER IMAGING a été chargé de concevoir et de fournir l’équipement photographique et la solution de chronométrage pour cette application, avec toute la flexibilité nécessaire pour permettre une adaptation individuelle en fonction du type de manège. L’éclairage et le logiciel sont pris en charge par Picsolve.

Le système consiste en une tête de caméra montée dans la position appropriée sur le manège et une unité de base contenant système d’alimentation, module de contrôle multi-déclenchements, entrée opto-isolée et commutateur réseau.

L’unité de base déclenche ainsi l’unité d’éclairage stroboscopique. La tête de caméra porte un appareil couleur haute-résolution, un objectif et un contrôleur d’objectif montés dans un boîtier IP67 avec un chauffage intégré et des essuie-glaces permettant un fonctionnement dans différentes conditions climatiques. L’appareil fonctionne avec une résolution de 5MP et une vitesse allant jusqu’à 29 images par seconde en mode rafale. La mise au point à distance et le contrôle d’ouverture sont essentiels puisque les têtes de caméra sont montées dans des endroits difficiles et ont besoin de s’adapter aux conditions d’éclairages variables.

L’imagerie couleur est un processus complexe qui dépend de la méthode d’éclairage et de la technologie photographique utilisées. Un traitement d’images supplémentaire est parfois nécessaire pour que l’image de sortie acquière la qualité couleur des caméras reflex numériques (DLSR). L’appareil utilisé donne d’excellents résultats couleur avec la lumière naturelle, cependant, un éclairage complémentaire avec des lampes de poche et un système de correction des couleurs utilisant la fonction de reconnaissance et de calibrage des couleurs permet d’obtenir de bonnes couleurs dans toutes les conditions d’éclairage.

L’unité de base contient un module de contrôle multi-déclenchements via Ethernet qui permet un déclenchement très flexible et peut être reconfiguré à tout moment s’il le faut. Ce module offre également la possibilité de programmer jusqu’à 25 timing différents pour un seul tour de manège. Le logiciel de Picsolve contrôle le module de déclenchement. Il est programmé en fonction des spécificités du manège afin de définir le rythme de déclenchement approprié.

Réponse rapide et design éprouvé

STEMMER IMAGING a déjà fourni la première caméra et les unités de base à Picsolve pour une utilisation dans des parcs à thème à travers l’Europe. Deux mois seulement ont été nécessaires entre les premières discussions et la livraison des prototypes ; la production des unités a suivi peu après. Comme les appareils sont en général montés dans des endroits difficiles d’accès, toute la tête est conçue pour pouvoir être permutée facilement ou montée et démontée pour un entretien et une maintenance de routine.

Par ailleurs, l’appareil est conçu de telle façon qu’il est possible d’y ajouter des éléments par la suite, si nécessaire. Outre la fonction de correction des couleurs embarquée, l’appareil possède également d’autres fonctions qui peuvent être invoquées plus tard si nécessaire. Il contient par exemple une mémoire embarquée qui permet d’enregistrer les images avant la transmission dans le cas où la vitesse du manège exigerait un taux de capture d’images très élevé. La compression en jpeg est aussi disponible si nécessaire, en fonction des contraintes de débit des données, en fin de réseau, aux caisses automatiques.

STEMMER IMAGING

Puchheim, Germany

STEMMER IMAGING est une société active dans le domaine de la vision industrielle depuis 1987. Offrant une très large palette de produits et de services, l'entreprise est aujourd'hui le plus grand fournisseur de technologie de vision en Europe. En 1997, STEMMER IMAGING a présenté Common Vision Blox (CVB), une bibliothèque de programmation puissante pour le développement et la mise en œuvre de solutions de vision rapides et fiables, utilisée avec succès dans plus de 40.000 applications de part le monde.