3D

Description des différentes méthodologies 3D et des applications typiques

Général

Les techniques 3D sont utilisés dans une variété de domaines, de contrôle de qualité pour la guide robot. En ce qui concerne la guide robot il ne faut pas confondre la nécessité de temps du système de vision avec les besoins du calcul du robot (on exige également que le temps de calcul est généralement effectué à l'avance sur les mouvements du robot). Un avantage général du 3D est l'indépendance substantielle de la couleur, même si les détails varient en fonction de la technique. La nécessité d'avoir l'objet mobile ou fixe peut être à la fois un avantage et un inconvénient (par exemple. C' est un avantage de l'avoir en mouvement s' il est déjà sur une bande transporteuse). Les techniques qui nécessitent une seule image (SNAP) sont indépendants du mouvement de l'objet.

 

Techniques

Il y a deux branches principales:

TOF: le temps de vol de la lumière, basé sur des capteurs

Triangulation: basé sur une ou plusieurs caméras et éventuellement illuminateurs

Nous décrivons ici les techniques de triangulation.

 

Triangulation

Lame de lumière laser. Un laser éclaire une section linéaire de l'objet. La connaissance de la position de la caméra et le laser est possible d'obtenir les coordonnées des différents points illuminés par le laser. Pour balayer l'objet, il est nécessaire que le laser ou l'objet se déplace. Image obtenue est "dense", cad, on a de bonnes données sur tous les points de la surface. Cette technique est, encore plus que l'autre, indépendamment des couleurs; d'autre part il est impossible de les obtenir, même s' ils étaient nécessaires. Il est utilisé pour des applications diverses, à partir de la guide robot au contrôle de la qualité.

 






Stéréoscopie. On utilise deux caméras, qui regardent l'objet sous différents angles permettent une vue stéréoscopique des points à la fois encadrée (semblable à la vision humaine). C' est une seule image (SNAP), on peut ensuite appliquer cette technique sur deux objets fixes ou mobiles. L'image ne est pas très dense, cad, on n'a pas tous les points de l'objet (mais on a toujours les points obtenus de bonnes données). Si on veut, on obtient aussi les couleurs de l'objet.





Homographie. On exige que la partie qu'on veut étudier de l'objet est toute sur la même surface (un plan dans l'espace). Compte tenu de la taille et de la déformation de perspective on obtient la position de l'objet dans l'espace. On travaille sur une seule image (SNAP). On n'exige généralement aucune illuminateur spécial. Une caméra est suffisante.

Pattern Matching. C'est une technique exhaustive, compte tenu de toutes les rotations possibles de l'objet (au moins dans les angles d'intérêt potentiel). Ils servent de nombreux bords facilement visibles. On travaille sur une seule image (SNAP). Elle n'exige généralement d'aucune illuminateur spécial.
 
Fringe. Il nécessite d'un objet statique et de faire une dizaine d'images sous des angles différents. Ce est une technique lente mais précise. Elle peut être utilisée pour les mesures et pour le reverse engineering, mais pas pour la guide de robot.
 
Plusieurs vues. Plusieurs plans d'un objet unique effectués par une caméra. On doit voir les bords ainsi, par exemple. c'est adapté pour un cube, mais pas pour une sphère. c'est nécessaire la comparaison avec un modèle CAD complète de l'objet, ce n' est pas suffisant par rapport avec une certaine image de référence. C' est une méthode lente. On a une seule caméra et  généralement ce n'est pas nécessaire  un illuminateur spécial. C'est appropriée pour des applications robot de route pour laquelle il existe une faible précision.

 

 

Technique de triangulation Conditions Avantages Désavantages Applications typiques
Laser Mouvement Dense No colori Tout (guide robot, contrôle de la qualité)
Stereoscopie Snap Aussi à couleurs Poco denso Guide robot
Homographie Snap Très rapide, généralement pas illuminateur Tutta superficie su unico piano, non preciso Poursuite des objects 
Pattern matching Snap Généralement pas illuminateur Tecnica esaustiva Poursuite des objects
Fringe Statique Précis, une seule caméra Lento Reverse engineering, mesures
Viste multiple Snap Une seule caméra, pas illuminateur Lento, necessità bordi e modello cad Guide robot avec une faible précision

 

Case History

Recherche du cordone de soudure

 
SPECIALVIDEO a réalisé un système de vision pour la recherche sans contact du cordon de soudure des tubes.

Prélèvement des pieces en vrac dans un caisson

Specialvideo présente un système de guidage de robot pour saisir des pièces disposées en vrac dans un caisson (bin picking).
 

Prise des pièces en vrac dans une boite

SPECIALVIDEO a réalisé un système de robot de conduite pour saisir des pièces et  tôles pliées disposés en vrac dans une cassette (bin picking).