Caméras industrielles HDR pour des scènes à fort contraste

Qu'est-ce que la plage dynamique élevée (HDR) pour les caméras industrielles ?
Utiliser facilement le HDR avec IDS plutôt que de l’implémenter soi-même
Trois modes HDR pour différentes exigences
Dans ces applications, le HDR fait la différence
Évaluer et intégrer le HDR avec IDS peak

Qu'est-ce que la plage dynamique élevée (HDR) pour les caméras industrielles ?

La plage dynamique décrit la plage de luminosité qu'un capteur d'image est capable de reproduire, entre le signal le plus sombre encore perceptible et l'information d'image la plus claire encore détectable. Si le contraste d'une scène dépasse cette plage, des informations sont perdues : Les zones claires apparaissent saturées, tandis que les détails dans les zones sombres peuvent disparaître dans le bruit de l'image.

Le HDR étend la plage de luminosité exploitable. Selon la technologie, les informations d’image sont acquises avec différents niveaux de gain ou temps d’exposition, puis fusionnées en un résultat avec une plage dynamique plus élevée.

Avantages du HDR

1. Saisir plus de détails : Les structures dans les zones sombres comme dans les zones claires de l'image peuvent être saisies et évaluées simultanément.
2. Plus grande robustesse : Données d'image plus robustes même en cas de reflets, d'ombres et de sources lumineuses vives dans le champ de vision.
3. Données plus fiables : Une meilleure base d'informations pour l'inspection, l'identification, le suivi de processus et les décisions automatisées.

Utiliser facilement le HDR avec IDS plutôt que de l’implémenter soi-même

Le HDR est bien plus qu’une simple fonction du capteur d’image. Seule l’association d'une caméra appropriée, d'une acquisition de données adaptée, d'une fusion d'images et de leur restitution permet d'utiliser concrètement les informations d'image étendues.

IDS prend en charge différentes technologies HDR via une approche logicielle uniforme. Avec IDS peak, les utilisateurs peuvent configurer des caméras compatibles HDR, acquérir des données de sortie et traiter ou visualiser les résultats HDR. Cela réduit l'effort nécessaire pour les développements internes spécifiques aux modèles de caméra et facilite l'évaluation de différentes solutions.

Avantages IDS

1. Plusieurs modes HDR : Clear HDR, Quad HDR et Sequence HDR couvrent différentes exigences en matière de mouvement, de résolution et de plage dynamique.
2. Prise en charge complète dans IDS peak : L'acquisition, la fusion et le mappage tonal sont intégrés dans le SDK IDS peak. Les utilisateurs peuvent accéder à chaque exposition HDR individuelle ainsi qu’aux résultats HDR et LDR calculés.
3. Évaluation sans programmation spécifique : Les résultats HDR peuvent être testés et visualisés dans le Cockpit IDS peak. Des exemples de code source facilitent ensuite l'intégration dans votre propre application.
4. Données d'image adaptées à différents Workflows : Les utilisateurs peuvent, selon l’application, travailler avec les données brutes, les données HDR ou une image optimisée pour les affichages standard.

Clear HDR

Plus de plage dynamique à partir d'une seule exposition

Clear HDR lit les informations d’image de chaque pixel selon deux niveaux de gain différents. Les zones sombres peuvent ainsi être enregistrées avec une sensibilité élevée, tandis que les zones claires bénéficient d’une plus grande réserve de saturation. La pleine résolution spatiale du capteur est préservée.

Quad HDR

Plusieurs informations d'exposition au sein d'une même trame

Avec le Quad HDR, des groupes de pixels avec des temps d'exposition différents sont utilisés, par exemple dans le Sony IMX900. Plusieurs informations de luminosité sont ainsi obtenues au sein d'une même image. En combinaison avec le capteur à obturateur global, le procédé est particulièrement adapté aux scènes dynamiques.

Sequence HDR

Séries d'expositions flexibles pour une information d'image maximale

Avec le Sequence HDR, la caméra industrielle capture plusieurs images avec des temps d'exposition différents et les combine pour obtenir un résultat HDR. Le nombre d’expositions ainsi que leur répartition peuvent être adaptés à la plage dynamique requise et à la qualité d’image souhaitée. Ce mode est disponible pour presque toutes les caméras industrielles IDS.

Assurance qualité de composants réfléchissants

Les surfaces métalliques, les composants électroniques, les points de soudure, les boîtiers brillants ou les pièces de carrosserie peintes peuvent présenter simultanément de forts reflets et des structures sombres. Le HDR contribue à exploiter davantage d’informations d’image dans une seule acquisition ou dans une série d’images.

Logistique, OCR et lecture de codes

Les étiquettes brillantes, les films, les matériaux d'emballage variables et les différentes orientations peuvent provoquer des reflets locaux. Les caméras industrielles HDR peuvent contribuer à maintenir la disponibilité des informations de codes-barres, de Data Matrix et de texte dans des conditions de contraste variables.

Technologie médicale et microscopie

Les matériaux réfléchissants et les structures transparentes peuvent générer des intensités très différentes au sein d'une même image. Pour des échantillons largement statiques, le Sequence HDR peut être particulièrement intéressant lorsque la résolution et une large plage de luminosité capturable sont prioritaires.

Soudage et observation de processus

L'arc électrique, les braises, les étincelles et les zones sombres des pièces génèrent des écarts de luminosité extrêmes. Une méthode HDR tolérante aux mouvements peut fournir davantage d'informations d'image exploitables pour l'observation de processus ou l'analyse en aval.

Robotique et automatisation

Les changements de position, les surfaces différentes et un éclairage qui ne peut pas être entièrement contrôlé peuvent compliquer la prise d'image. Les caméras industrielles HDR élargissent la marge de manœuvre pour obtenir des données d'image robustes lors de la détection, du positionnement et de la manipulation.

Trafic et applications en extérieur

La lumière du jour, les ombres, les phares, les tunnels ou les conditions météorologiques changeantes peuvent générer de grandes différences de luminosité au sein d'une même scène. Le HDR est ici particulièrement pertinent pour la détection de l'environnement et la reconnaissance des plaques d'immatriculation.

Évaluer et intégrer le HDR avec IDS peak

Le Logiciel IDS peak prend en charge l'intégralité du Workflow, de la capture HDR au traitement ultérieur. Dans le Cockpit IDS peak, vous pouvez dans un premier temps évaluer les fonctionnalités HDR et les résultats sans avoir à utiliser votre propre application. Des fonctions API, de la documentation et des exemples de programmation sont disponibles pour l'intégration.