Mesurer la température lors de processus d’inspection automatisés

Stemmer Imaging permet aux utilisateurs de vision industrielle d’effectuer des mesures de température calibrées avec des caméras thermiques à interfaces standardisées pour des progiciels très utilisés sur le marché.

Pour de nombreux secteurs, il est essentiel de pouvoir mesurer la température en temps réel, sans contact avec l’objet, pour des tâches de surveillance et de contrôle. C’est le cas notamment dans l’industrie automobile, dans le secteur agroalimentaire, l’industrie de l’électronique et la sidérurgie, ainsi que dans l’industrie du verre, de l’emballage ou le secteur ferroviaire. L’utilisation et l’évaluation des températures mesurées avec un système de vision ultérieur n’ont été jusqu’à présent que rarement mises en œuvre.

La plateforme de traitement d’image Sherlock de Teledyne Dalsa facilite désormais la procédure : Stemmer Imaging a mis au point un module d’acquisition d’images pour Sherlock qui utilise la fonction Image Manager de Common Vision Blox pour capturer les images à partir de caméras ou de cartes d’acquisition compatibles avec GigE Vision et GenICam. Avec ce module d’acquisition intégré, les utilisateurs peuvent également collecter des données de température avec une caméra appropriée et les transmettre à Sherlock pour évaluation sans passer par un logiciel d’interface ou un matériel spécifique.

Le principal avantage de ce procédé est que l’image thermique obtenue peut passer au crible de tous les outils de traitement d’images et algorithmes puissants fournis par Sherlock et CVB pour être évaluée. De cette façon, les utilisateurs peuvent créer des systèmes-test qui permettent d’effectuer des mesures de températures, suivies d’une analyse et d’un traitement de l’image, de façon simple et peu coûteuse.

Sherlock offre un environnement polyvalent et évolutif pour une utilisation avec des systèmes de vision basés sur PC et des systèmes multicaméras de la gamme Vision Appliance de Teledyne DALSA. Cette plateforme est compatible avec un grand choix caméras de différents fabricants, car le module d’acquisition intégré s’appuyant sur la bibliothèque logicielle Common Vision Blox (CVB) de Stemmer Imaging fonctionne de façon autonome, indépendamment du hardware. De façon générale, Sherlock de Dalsa prend déjà en charge une vaste gamme de caméras et de cartes d’acquisition. Pour les caméras GigE Vision et USB3 Vision fournies par Stemmer Imaging, le module d’acquisition CVB est inclus gratuitement dans la livraison de CVB CameraSuite.

Les outils de vision industrielle et les algorithmes puissants de Sherlock comprennent entre autres des outils de recherche pour la reconnaissance des formes, des outils de lecture ID, des outils de reconnaissance optique de caractères (OCR), des outils de mesure et de comptage, des outils de reconnaissance de contours ainsi que de classification de textures et de couleurs. Un exemple de système permettant de mesurer les températures et de traiter les données obtenues est la combinaison de Sherlock avec la caméra Serval 640 de Xenics, une caméra GigE pour l’infrarouge à ondes longues (LWIR). Cette caméra permet d’effectuer des mesures de températures comprises entre -20 °C et 400 °C (test fait avec un émetteur de type corps noir), avec une résolution d’image de 640 x 480 pixels. La Serval 640 répond aux exigences radiométriques pour caméras thermiques et, grâce à son étalonnage en usine de haute précision, elle peut effectuer des mesures de températures à la fois relatives et absolues.

Un autre exemple intéressant pour la détection de températures est celui de la nouvelle famille de caméra thermique Calibir de Teledyne DALSA. Les points forts de cette nouvelle série résident dans leur forme compacte de 29 x 29 x 29 mm³, leur grand choix de longueurs focales et la possibilité d’utiliser des interfaces différentes à un prix attractif. Les modèles avec interface GigE sont faciles à combiner avec de nombreux logiciels de vision disponibles sur le marché et rapides à mettre en route. La série Calibir GXT est particulièrement intéressante, car elle permet d’obtenir des mesures radiométriques réelles de température, sans obturateur mécanique. Habituellement, les caméras radiométriques ont besoin d’un obturateur mécanique pour que le capteur puisse se recalibrer régulièrement et éviter que les valeurs de températures affichées ne s’éloignent constamment des valeurs réelles mesurées. Cependant, ce processus de recalibrage induit un temps de pause très court de l’image, allongeant d’environ 2 secondes le temps de prise de vue. La caméra Calibir GXT permet d’éviter ce problème et fournit des images thermiques en continu. Si pourtant l’application nécessite une précision extrêmement fine des mesures, la caméra Calibir existe également avec un obturateur mécanique.

Ces systèmes s’utilisent par exemple dans l’industrie automobile pour l’inspection de pare-brise chauffants, de sièges, ou du traitement thermique de pièces de véhicules. D’autres applications typiques pour les mesures de température se retrouvent entre autres dans la production alimentaire, la production de cellules solaires, l’inspection de circuits imprimés, le laminage à chaud de l’acier, l’inspection du dépôt des couches dans les semi-conducteurs ou le contrôle des formes sous l’influence de la température.

Si Sherlock se combine parfaitement avec des caméras thermiques appropriées pour effectuer des mesures de températures, grâce à sa compatibilité avec GigE Vision et GenICam, il fonctionne également avec d’autres systèmes d’acquisition qui répondent à ces normes. Ainsi, à côté d’une utilisation classique avec des caméras couleurs et monochromes, il est possible de réaliser des systèmes de type Shape-from-Shading basés sur CVS Trevista, des applications 3D avec des modèles Gocator de LMI, des systèmes hyperspectraux ou à balayage linéaire de type Line Scan Bar, en fonction de la tâche à accomplir. Cette flexibilité opérationnelle de Sherlock, sur un tel nombre de plateformes matérielles, garantit aux développeurs et aux intégrateurs d’obtenir à chaque fois la configuration appropriée, sans aucun compromis quant aux fonctions de mesure.