La prochaine édition de Vision, du 6 au 8
novembre prochain, nous prépare son lot de nouveautés. Au programme, des yeux
d’insectes électroniques, des systèmes de traitement d’image minuscules et les
premières caméras USB 3.0.
Le salon
professionnel international du traitement de l’image Vision a 25 ans ! Et pour
fêter cela, l’exposition se tiendra début novembre pour la première fois ans le grand hall
d’exposition 1 de la Messe Stuttgart. Les 360 exposants présenteront, sur plus
de 21 000 mètres carrés, leurs toutes dernières nouveautés en matière de
composants de traitement de l’image tels que caméras, capteurs d’images,
capteurs de vision, appareils de saisie d’image, éclairages, lasers, optiques,
logiciels, mais aussi des systèmes de traitement de l’image et des services.
La curiosité
de cette année : un œil d’insecte, dévoilé en avant-première par Xapt. Baptisé
Eye-sect X16, cet ensemble adaptable de capteurs d’images doté d’une vue
tridimensionnelle, avec une résolution élevée de la scène. « Il s’agit ici
d’une technologie complètement nouvelle de capteurs qui permet l’inspection
optique dans de nombreux domaines où cela était jusqu’à présent impensable, en
raison d’un encombrement réduit ou pour des raisons de coûts », affirme le
directeur général Marco Brinker.
Des capteurs CMOS avec obturateur global
Parmi les
tendances de cette année, la technologie CMOS en tant que cœur de nombreux
systèmes de caméra s’impose de plus en plus, surtout là où des vitesses de
prises de vue et des résolutions élevées sont requises. Les capteurs dotés de
la fonction d’obturateur global et de microlentilles sont considérés ici comme
une technologie pionnière car ils lisent l’image de capteur en une fois, et non
pas de façon linéaire, comme c’était le cas jusqu’à présent. Les objets animés
peuvent ainsi être saisis de façon plus nette. Sur le salon, ON Semiconductor
Belgium présentera ainsi une nouvelle gamme de capteurs CMOS qui offrent une
résolution de 25 mégapixels. La nouvelle génération de capteurs d’images CMOS
de Viimagic est quant à elle dotée d’une résolution HDTV complète et d’un
obturateur global, ainsi que d’un pilotage simplifié du capteur. « Ces capteurs
conviennent à des exigences élevées dans l’automation industrielle, la sécurité
et la surveillance du trafic ainsi que les techniques médicales et de mesure :
partout là où une excellente qualité d’images et des conditions de lumière
difficiles sont requises », affirme Rainer Schweer, PDG de Viimagic. L’équipe
du Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM), pour sa part, a
développé un capteur linéaire optique ultra-rapide. Il est capable de détecter
simultanément et dans un seul processus d’exposition des lignes blanches,
rouges, vertes et bleues, avec jusqu’à 200 000 images par seconde.
Allier vitesse et précision
De nombreux
fabricants de caméra ont déjà adopté le CMOS et continuent à développer leurs
produits. Même à des vitesses extrêmes, les systèmes de caméra doivent pouvoir
détecter et analyser des erreurs de façon fiable et si possible en restant
fidèle aux détails, par exemple dans des processus de fabrication. Teledyne
Dalsa a mis au point pour cela sa série de caméras hautes performances Falcon2
dotée de la technologie CMOS jusqu’à 12 mégapixels, également équipée d’un obturateur
global. Les Smart-Caméras hautes performances Velociraptor EVO d’OptoMotive
sont pour leur part équipées de capteurs CMOSIS d’un pouce carré de surface. Leur
FPGA étant programmable par les utilisateurs, ils peuvent être réalisés sur
mesure pour l’utilisateur. Enfin, sans son portefeuille, FastecImaging dispose
d’une nouvelle série de caméra haute vitesse portable TS3 100 qui fournit,
selon lui, plus de 500 images ultra-nettes par seconde avec une résolution de
1280 x 1024 pixels.
Que se
passe-t-il avec les gouttes de diesel au moment de l’injection ? Comment une
onde de choc se répand-elle après l’explosion ? Ces questions peuvent trouver
leurs réponses grâce aux caméras haute vitesse. La Fastcam SAX de Photron a par
exemple été optimisée pour prendre 12 500 images de 1024 x 1024 pixels par seconde.
Une sensibilité extrême à la lumière garantit la qualité élevée de l’image.
Avec 100000
images par seconde pour une résolution de 3 mégapixels, le système de caméra
haute vitesse Q-MIZE de AOS Technologies pose de nouveaux jalons. Cette nouveauté
conviendra spécialement pour des prises de vue dans des conditions difficiles,
par exemple à des vitesses élevées, en présence de chocs violents ou de
vibrations. « Elle représente ce qui est actuellement techniquement possible,
affirme Stephan Trost, directeur Général de AOS, et est parfaitement équipée
pour des exigences futures. »
Des autoroutes de données
La tendance
à des pixels de plus en plus petits, des surfaces de capteurs d’images de plus
en plus grandes, ainsi que des débits en perpétuelle augmentation requiert
inévitablement des vitesses plus élevées lors de la transmission d’une immense
quantité d’images de la caméra à l’ordinateur. Pour cela, les utilisateurs ont
le choix entre deux nouveaux standards haute vitesse : CoaXPress et
CameraLink HS, mais aussi le 10 GigabitEthernet-Vision (GigE-Vision),
Dual-GigE-Vision et l’USB 3.0. Le choix de l’interface de données dépend
cependant fortement de l’application choisie. Photonfocus présente par exemple
des solutions de caméra CMOS haute vitesse avec technologie Double-Rate. Elles
sont basées sur GigE-Vision, mais avec une largeur de bande double pour la
transmission des données. L’interface standard GigE présente en outre l’avantage
d’être compatible avec des systèmes à plusieurs caméras.
Les deux
récents standards d’interface haute vitesse CoaXPress et CameraLink-HS doivent
encore affirmer leur position. Les premières caméras compatibles seront
présentées sur Vision. A l’image de la nouvelle caméra haute vitesse 4
mégapixels de Mikrotron, qui atteint jusqu’à 2,4 Go/s (downlink) pour une
longueur de câble allant jusqu’à 40 mètres. On retiendra aussi la caméra
linéaire avec interface CoaXPress de Rauscher et les premiers modèles de caméra
avec interface CameraLink-HS de PCO. « Nous préférons Camera Link HS (protocole
X) parce que les jeux de circuit du standard 10 GigE largement répandu peuvent
être utilisés, cependant le protocole est considérablement plus efficace que
chez 10 GigE de sorte que des taux de transfert allant jusqu’à 1245 Mo/s par
câble sont atteints. En outre, les signaux de déclenchement se transmettent en
temps réel et avec les câbles en fibres de verre, des distances pouvant aller
jusqu’à 10 kilomètres sont possibles », déclare Gerhard Holst, directeur de
recherche chez PCO.
Premières caméras avec USB 3.0
Pour les
caméras de la gamme de puissance moyenne à inférieure, l’interface USB 3.0
devient de plus en plus attrayante, en particulier pour sa simplicité et son
prix. « La première édition du standard USB3 Vision sera juste prête pour le
salon Vision 2012 et les premiers produits y seront disponibles », annonce
Dietmar Unser, chef des ventes chez Matrix Vision. L’entreprise joue un rôle
déterminant dans le développement du standard USB3-Vision et présentera sa
propre gamme de caméras CMOS ultra-compactes USB 3.0. Le fabricant de caméras
Basler est également convaincu par l’USB. « Cette interface remplacera à moyen
terme une grande partie des caméras FireWire et USB 2.0 et s’imposera comme
interface courante avec GigE », explique René von Fintel, responsable de
produits chez Basler. L’Allemand propose plusieurs caméras matricielles ace
avec interface USB 3.0, toutes compatibles avec le standard USB3-Vision. Ximea l’a
lui aussi adopté sur ses mini caméras. Et cette année, il lèvera le voile sur
sa caméra PC CURRERA-G assistée par GPU, avec des branchements pour quatre
autres caméras satellite USB 3.0.
Le traitement de l’image devient mini
Les systèmes
de traitement de l’image de dernière génération sont dotés d’une résolution
d’image de plus en plus élevée et de plus en plus puissante, mais aussi d’une
taille de plus en plus petite. Chez Schott,
« avec une hauteur de seulement 15 millimètres, le miniMML est le plus
petit système d’inspection télécentrique de lentilles au monde pour Machine
Vision », affirme ainsi Hiroaki Tomono, chef de produit Machine Vision. Il est
un en effet vingt fois plus petit que des dispositifs d’imagerie classiques de
même puissance. Le boîtier ultra-compact abrite la lentille télécentrique, un
éclairage à LED indépendant, la caméra CMOS et l’alimentation électrique. « La
sélection des composants ainsi qu’un ajustage du réglage deviennent ainsi
superflus », souligne le chef produits. Mais Schott n’est pas seul dans la
course. Selon Kappa optronics, la Tauri 2, désormais prête pour la fabrication
en série, fait partie des caméras HD-SDI les plus petites du marché. Elle est
aussi robuste, et l’a prouvé en s’invitant dans le cockpit de voitures de
course lors du test d’efficacité pendant les 24 Heures du Mans. Avec la série
IK-HD1, Toshiba présente enfin selon ses propres dires l’une des caméras
couleurs Full-HD 3CCD les plus petites au monde avec tête de caméra baissée.
Elle sera notamment utilisée en médecine, dans l’inspection de l’impression,
dans le contrôle alimentaire ainsi que l’industrie pharmaceutique.
La demande de 3D se confirme
La technique
médicale est un marché en pleine croissance. Cette année, le salon vision
adoptera d’ailleurs un affichage particulier (le logo MDT, pour Medical
Discovery Tour) pour les acteurs de ce domaine. Parmi eux, l’Austrian Institute
of Technology (AIT) présentera son scanner dentaire 3D « le plus petit au
monde ». Le traitement de l’image tridimensionnel regorge de potentiels
élevés dans le domaine de la technique médicale. Solectrix ainsi développé le
système proCam, qui traite en temps réel des vidéos 3D. Au début de l’année,
une équipe de chirurgiens portugais a testé pour la première fois le système
pour bénéficier d’une documentation en 3D et d’une visualisation en temps réel
dans une salle d’opération. Pour cela, les têtes de caméra ont été intégrées
dans un microscope. A quand des yeux de mouche dans les scalpels et les
endoscopes ?…
