Caméra 3D devant un écran affichant un nuage de points en couleur et une interface logicielle

Configuration de la caméra 3D Nion dans IDS peak Cockpit

Premiers pas avec Nion

1. Introduction

Ce guide vous explique comment configurer la caméra 3D ToF Nion dans IDS peak Cockpit. Il décrit les modes de fonctionnement, l'optimisation des données et le calibrage de la zone de travail.

Vous trouverez les instructions relatives à l'installation de la caméra et à sa configuration sur le réseau dans le manuel de la caméra Nion.

2. Réglage de la zone de travail et des modes de fonctionnement

2.1 Configuration de la zone de travail

Afin d'optimiser la précision des données de profondeur, la caméra utilise différents modes de fonctionnement qui définissent des plages de mesure spécifiques.

Plage de fonctionnement de 0 à 750 mm avec détection correcte et incorrecte
Seules les distances par rapport aux objets ou aux surfaces situés dans la plage de mesure sélectionnée sont valides. Pour optimiser votre scène, vous avez le choix entre plusieurs plages de mesure distinctes.
Portée étendue jusqu'à 1 500 mm avec deux objets détectés
Pour obtenir de bons résultats, sélectionnez le mode de fonctionnement approprié sur la caméra. Évitez d'effectuer des mesures en bordure de la zone de travail.

2.2 Choisir le mode adapté à votre application

Utilisez les tableaux des modes de fonctionnement et de précision dans la fiche technique Nion pour déterminer la configuration optimale pour votre application. Veuillez tenir compte des points suivants :

  • Plage de mesure sans équivoque – la plage de mesure réglée doit être supérieure à la distance jusqu’à l’objet ou la surface la plus éloignée.
  • Temps d'exposition – utilisez des temps d'exposition longs pour obtenir une qualité de données aussi fiable que possible. Temps d’exposition plus courts afin de réduire les artefacts de mouvement pour les objets se déplaçant rapidement
  • Résolution spatiale – utilisez des modes de fonctionnement avec une résolution Quad VGA (1,2 MP) afin d’obtenir une densité de données élevée.
  • Précision
  • Répétabilité

2.3 Configurer le mode de fonctionnement

  • Pour configurer le mode de fonctionnement dans IDS peak Cockpit :
Bouton permettant d'enregistrer et de charger des paramètres dans l'interface
  • Sélectionnez « Paramétrage de la caméra (UserSet) » avec le mode de fonctionnement souhaité dans le menu déroulant :
Sélection du jeu de paramètres de la caméra
  • Dans la section « UserSets », vous pouvez également enregistrer vos paramètres dans la caméra ou dans un fichier *.cset. Vous pouvez également définir les paramètres de démarrage par défaut.

3. Optimiser les données

3.1 Optimiser l'image d'intensité

Optimisez les données 3D en ajustant de manière ciblée les paramètres de l'image d'intensité. Réglez le temps d’exposition et le gain analogique de manière à obtenir une luminosité suffisante tout en évitant ou en minimisant la saturation dans l’image.

  • Pour configurer l'image d'intensité :
Bouton permettant de régler la luminosité et la fréquence d'image
  • Réglez temps d'exposition et le gain analogique :
Régulateur du temps d'exposition, dont la valeur actuelle est de 0,499 ms
Régulateur du gain analogique avec une valeur de 2,63
  • Utilisez l’affichage de l’histogramme pour vérifier et optimiser la luminosité.
  • Le gain digital permet d'augmenter la luminosité de l'image sans incidence sur les données 3D. Un certain degré de saturation est acceptable dans ce cas.
  • La correction gamma peut étendre la plage dynamique de l'image d'intensité affichée. Cela n'a pas non plus d'incidence sur les données 3D.
  • Pour régler le gamma :
Menu pour les fonctions hôte dans l'interface utilisateur
Réglage du gamma avec une valeur affichée de 2,08 sur le panneau de commande
  • Si l'image d'intensité est correctement réglée, désactivez ce composant d'image. Cela permet de réduire la bande passante de transmission.

3.2 Activer et utiliser la carte de confiance

La carte de confiance aide à optimiser davantage les données. Elle indique, à l'aide de couleurs, le degré de fiabilité de chaque point de l'image. Par défaut, ce composant d’image est désactivé afin d’économiser de la bande passante.

  • Pour activer la carte de confiance :
Point de navigation pour les fonctions hôte du logiciel.
  • Sélectionnez Confidence (Confiance) dans la liste des composants d'image.
Sélection du mode du composant d’image avec l’option de confiance activée.
  • Et activez le composant à l'aide du bouton bascule. Arrêtez au préalable l’alimentation d’images si le bouton bascule n’est pas actif (utilisable).
Carte de confiance en couleurs, avec une zone centrale rouge et des bords verts
Exemple de carte de confiance d’une surface plane avec la carte de couleurs « Jet ».
Sélection de la représentation des couleurs avec la gamme de couleurs Jet dans le menu déroulant.
Les couleurs proches du rouge indiquent une plus grande fiabilité. Les couleurs proches du bleu indiquent des données moins fiables.
  • Utilisez les paramètres temps d'exposition et gain analogique pour ajuster la carte de confiance et optimiser les données

3.3 Paramètres spécifiques à Nion

Des paramètres supplémentaires sont disponibles pour l'optimisation des données 3D :

Filtre de bruit (Noise filter)

Ce « filtre de lissage » comble les lacunes dans les données 3D et réduit les points bruités

Seuil de confiance

Filtre les points peu fiables dans l'image de profondeur

Seuil de Flying Pixel

Filtre les points qui « flottent » entre deux plans dans l’image de profondeur.

  • Pour modifier ces paramètres, procédez comme suit :
Zone réservée aux paramètres génériques dans l'interface logicielle
  • Réglez Visibility sur Expert ou Guru :
Barre de recherche avec sélection « Guru » et saisie « scan 3D »
  • Saisissez « Scan 3D » dans la barre de recherche pour filtrer les paramètres pertinents
  • Activez le paramètre souhaité et ajustez-le à l’aide du curseur ou via les champs de saisie. Utilisez l'affichage des données comme retour d'information.
  • Vous pouvez créer votre propre boîte de dialogue pour ces paramètres. Pour ce faire, utilisez les fonctions Sélectionner les paramètres et Appliquer la sélection des paramètres.
Icône pour appliquer les paramètres avec un symbole de case cochée.

4. Représentation des données en 3D

4.1 Illustration en couleur

La carte de couleurs 3D permet de visualiser les données 3D. Les couleurs indiquent la distance ou la hauteur. En réglant les valeurs minimales et maximales, vous pouvez ajuster la carte de couleurs afin qu’elle ne représente que la plage de profondeur pertinente. Cela permet d'améliorer le contraste des données.

Carte de profondeur avec une surface bleue et des contours d'objets à faible contraste
Carte de profondeur avec carte de couleur couvrant toute la gamme des profondeurs
Carte de profondeur avec des objets clairement mis en évidence en vert et en jaune
Carte de profondeur avec palette de couleurs limitée au seul intervalle de profondeur pertinent.
  • Pour modifier ces paramètres, procédez comme suit :
Onglet « Paramètres 3D » avec icône en forme de cube dans l'interface
  • Sélectionnez la carte de couleurs 3D souhaitée
  • Réglez Min (near) [mm] sur le point le plus proche dans la zone concernée
  • Définissez la valeur Max (far) [mm] de manière à ce que tous les points éloignés pertinents soient également inclus dans la zone de travail

4.2 Seuil des données 3D

Vous pouvez également filtrer les données 3D directement dans le nuage de points afin de réduire le nombre de points à traiter. Si vous n'avez pas besoin de l'arrière-plan, vous pouvez le supprimer.

  • Pour modifier ces seuils, procédez comme suit :
Panneau de réglages 3D avec l'icône en forme de cube dans le menu
  • Réglez les paramètres Threshold Z min [mm] et Threshold Z max [mm] en fonction des valeurs minimales et maximales de la plage de couleurs
Nuage de points d’un objet à surface granuleuse avec un environnement bleu.
Nuage de points complet, arrière-plan compris
Nuage de points détaché, sans arrière-plan, présentant des structures fines
Nuage de points filtré sans arrière-plan

5. Calibrage de la zone de travail

Si vous souhaitez transformer les coordonnées vers un autre plan de référence, utilisez l’« Assistant de calibration de l’espace de travail ».

Capteur avec une distance de fonctionnement définie de 750 mm
Coordonnées de la caméra définies en usine
Capteurs avec d'autres plages de mesure et distances en mm
Coordonnées alternatives
  • Pour modifier les coordonnées 3D :
Onglet « Calibrage » avec l'icône des options de calibrage
  • Suivez les étapes de l’assistant pour finaliser la transformation des coordonnées.
  • Les paramètres de calibration de l’espace de travail peuvent être enregistrés dans un fichier pour une utilisation ultérieure ou chargés à partir d’un fichier.
Orateur Rob Webb
Rob Webb
Sales Enablement Manager

Rob Webb est actif depuis plus de 25 ans dans les domaines du traitement d'image et de l'imagerie, et possède une solide expertise en matière de technologie des caméras, d'éclairage, d'optique et de traitement d'images. Depuis son arrivée chez IDS en 2018, il associe son savoir‑faire technique à un sens aigu des affaires afin d’aider les clients à s’orienter dans un environnement technologique de plus en plus complexe. Rob s'engage avec passion à transformer les technologies de pointe en solutions pratiques à forte valeur ajoutée. Il travaille en étroite collaboration avec les clients et ses collègues afin de cerner les défis, d'identifier les opportunités et de fournir des résultats clairs et efficaces.

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