VISION INDUSTRIELLE ET VISION ARTIFICIELLE

La vision artificielle ou vision par ordinateur a pour objectif d'extraire des informations à partir d'images numériques, et en ce sens elle est une branche spécialisée de l'instrumentation. Les systèmes de vision industrielle utilisent ces technologies complexes qui évoluent sans cesse et deviennent de plus en plus abordables, et donc relativement plus populaires.

Le traitement d'image qu'ils exécutent sert à mesurer et à analyser des objets ou des actions dans le but de les contrôler, en délivrant les résultats de leur analyse à des automates programmables ou à des robots industriels. La technologie et les capacités de traitement des processeurs s'accroissant régulièrement, les utilisateurs expriment le besoin d'utiliser des outils d'analyse de la couleur, en particulier pour réaliser des contrôles d'aspect, aussi bien pour des produits finis que pour leur emballage.

La multitude d'offres et de solutions disponibles sur le marché des systèmes de vision industrielle ont amené certains acteurs à vouloir standardiser les échanges de données entre les systèmes de vision et leur environnement. Quant aux contraintes imposées par certaines applications en terme de volume d'informations échangées et de temps de réponse requis, elles ont incité des fournisseurs à proposer des solutions de réseaux spécialisés pour les systèmes de vision.

Vous pouvez aussi consulter avec profit l'ensemble des services et des outils logiciels très performants et très évolués proposés par l'entreprise indépendante « 4D LAB » dans le domaine du traitement numérique des images appliqués à la robotique !

Ce cours très complet sur les opérations de manipulation des images digitales, sur les algorithmes et sur leurs applications dans l'industrie vous permettra de bien appréhender les techniques utilisées.

• Éléments de perception visuelle.
• Représentation des images.
• Transformations et filtrage.
• Applications industrielles du traitement d'images.

• Détection de contours.
• Reconnaissance de formes.
• Textures.

Pr Marc Van Droogenbroeck

www.ulg.ac.be - Université de Liège

Ce cours complet ( ≈ 15 Mo ) et très clair à télécharger au format « pdf » traite des éléments fondamentaux à connaître et à maîtriser avant de se lancer dans la conception d'une application concrète :

• Les concepts de base sur lesquels reposent les systèmes numériques de vision.

  ( Images digitales, affichage, configuration système et calibration )

• L'analyse et le traitement des images.
• Les opérateurs.
• L'analyse d'une portion d'image.

  ( Seuils, morphologie, mesures … )

• Les fonction de détections, de mesure et de contrôle.

  ( Détection de contour, recherche de formes et de motifs géométriques, les mesures de dimensions, le contrôle de couleurs, la reconnaissance optique de caractères … )

Et beaucoup d'autres choses encore sur toutes ces technologies.

National Instruments - www.ni.com

Ce support de cours d'environ 120 pages décrit précisément les concepts de base et les connaissances fondamentales à acquérir pour bien maîtriser le traitement numérique des images. Toutes les explications y sont accompagnées de moult illustrations et de toutes les équations mathématiques nécessaires.

• Les auteurs y abordent la définition d'une image numérique, la perception visuelle, l'échantillonnage des images, le bruit, les caméras, l'affichage, les algorithmes de base, puis ils présentent des techniques variées et différents outils.
• Vous y découvrirez des notions aussi variées que le filtrage, le bruit photonique, l'importance de la phase et de la magnitude du signal, la représentation des contours, la sensibilité à l'éclairage, la densité de l'échantillonnage, les opérations basiques de convolution, les opérations de dilatation etc …

Bref, pour avoir un bon aperçu du contenu, le mieux est encore d'y jeter un coup d'oeil, jusqu'à la bibliographie en fin de document.

Ian T. Young, Jan J. Gerbrands, Lucas J. van Vliet

( Université de technologie de Delft )

• Systèmes de vision « intelligente » pour l'industrie (   ~ 20 Mo ).

  En complément du cours de National Instruments ci-dessus, voici un document pédagogique aussi complet et aussi pratique sur le traitement d'images et les systèmes de vision, particulièrement adapté à l'industrie.

  Il présente les techniques de base mises en œuvre dans les systèmes de vision ( reconnaissance de formes, traitement d'images intelligent, éclairage, systèmes multi-caméras, contrôle d'équipements externes - robots, outils … ), la détection de couleurs et des exemples d'applications industrielles de vision intelligente, etc.

  Bruce G. Batchelor et Paul F. Whelan

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• « Proverbes, opinions et traditions » au sujet du traitement d'images ( ).

  Ceci est la version courante de la liste de proverbes incluse dans le document ci-dessus, écrite par les mêmes auteurs.

  Extrait de l'introduction.

  « [ Ceci ] est une liste d'observations, de commentaires, de suggestions, etc … basés sur notre expérience directe et celle de nos collègues.

  Cette liste est présentée de façon légère, mais comprend quelques leçons importantes que nous avons apprises et qui ne sont malheureusement pas reconnues universellement.

  Nous espérons qu'elle apportera des éclaircissements et provoquera des discussions parmi nos collègues.vs

  Bruce G. Batchelor et Paul F. Whelan

Laboratoire de vision - Université de Dublin

www.dcu.ie

Le groupe « vision par ordinateur » est un annuaire de ressources focalisé sur les systèmes de vision et de traitement d'images. Il est plus particulièrement intéressé par la recherche et le développement.

• Publications.
• Informations générales.

• Annuaire internet.
• Librairies d'images test.

• Démonstrations.

The Computer Vision Group

Ce portail très complet se veut exhaustif et présente une collection de sources d'informations conséquente sur la couleur et la colorimétrie : un annuaire de ressources, un lexique, un forum, des laboratoires et des documents à télécharger.

Passée l'introduction, vous trouverez dans ses cours de colorimétrie des chapitres aussi variés que la présentation des différentes sources de lumières, l'analyse de la couleur, les caractéristiques de l'œuil et de la vision humaine, les différents paramètres de la lumière, la gestion de la couleur et quelques autres dossiers.

www.colorimetrie.be

Ce portail se présente comme un musée interactif, et dessine un trait d'union entre la science, la technique et l'art.

• Les origines de la couleur.
  • Introduction : vue d'ensemble, le cerveau, l'œil.
  • Ampoule électrique, feux, éclairage, aurore.
  • Eau, plantes, or, émeraude.
  • Arc en ciel, ciel et rayon de soleil, papillon, opale.
  • Daltonisme, animaux, théorie, neurologie.

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• L'art de la couleur.
  • Introduction.
  • Lumière, couleur et vision.
  • Les interactions de couleurs : le contraste simultané.
  • Luminance et équiluminance.
  • Vision périphérique.

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• L'histoire des pigments à travers les âges et la civilisation.

www.webexhibits.org

Cette exposition est un service public offert par l'Institut pour le progrès de l'éducation.

« Le but de GenICam est de fournir une interface de programmation générique pour toutes sortes de caméras et de capteurs d'acquisition d'images. Peu importe quelle technologie d'interfaces ( GigE Vision, Camera Link, IEEE 1394 / DCAM, etc. ) elles utilisent ou quelles caractéristiques elles implémentent, l'interface de programmation de l'application ( l'API ) sera toujours la même. »

• Vue d'ensemble de GenICam.
• Introduction à la standardisation des systèmes de vision.
• Les dossiers de spécification et les références pour l'implémentation.

www.emva.org

« L'EMVA a lancé une initiative pour définir une méthode unifiée pour mesurer, calculer et présenter les paramètres de spécification des caméras et des capteurs d'images utilisés dans les applications de systèmes de vision. L'application de ce standard sera un bénéfice pour les clients des constructeurs d'équipements pour la vision ce qui permettra d'éviter des incompréhensions et de réduire les cycles de maintenance préventive et corrective. »

« Les définitions des paramètres choisis sont basées sur les propriétés et les unités physiques. Le standard comprend le modèle mathématique derrière les paramètres, la configuration des mesures et l'application des données de mesures au modèle aussi bien que la présentation des données. »

• Standardisation pour la mesure et la présentation de spécifications pour les capteurs et les caméras des systèmes de vision, plus spécifications standards EMVA 1288 disponibles en téléchargement.

www.standard1288.org / www.emva.org