Caméra à obturateur global avec ultra grand angle
Dans tout système de vision robotique, le capteur est généralement l'élément central de la caméra. On distingue généralement deux types de capteurs : les capteurs à transfert de charges (CCD) et les capteurs à semi-conducteur métal-oxyde complémentaire (CMOS). En termes de vitesse, les capteurs CMOS…caméras à obturateur globalPeut lire jusqu'à 100 fois plus vite qu'un CCD !
Chacun de ces capteurs existe en deux versions : à obturateur roulant ou à obturateur global. Cela soulève des questions telles que : « Quelle est la différence entre les capteurs d’image à obturateur roulant et à obturateur global dans un système de vision ? » ou « Lequel est le plus adapté aux systèmes de vision robotiques ? »
Avant de tirer des conclusions hâtives, examinons d'abord en détail les différences entre les capteurs d'image à obturateur roulant et à obturateur global.
Différence entre un capteur d'image à obturateur roulant et un capteur d'image à obturateur global
Volet roulant :Un capteur d'image à obturateur roulant expose différentes lignes de la matrice à différents moments, lorsque l'onde de « lecture » traverse le capteur.
Obturateur global :Un capteur d'image à obturateur global permet à tous les pixels d'accumuler une charge pendant l'exposition, qui commence et se termine simultanément. À la fin du temps d'exposition, la charge est lue simultanément.
Le système le plus adapté à la vision robotique : obturateur roulant ou obturateur global ?
De nombreuses applications robotiques modernes dépendent de la vision par ordinateur pour fonctionner. Par exemple, la vision par ordinateur facilite la préhension et le placement d'objets divers, la gestion de plusieurs objets arrivant sur le lieu de travail dans des orientations différentes, ou encore les changements rapides d'objets.
Il est donc évident que le capteur à obturateur global est supérieur puisqu'il capture les images en un seul instant. Nul besoin de défilement ni de balayage, comme c'est le cas avec un obturateur roulant. Par conséquent, grâce au capteur à obturateur global, les images capturées sont exemptes de flou, de distorsion et d'effet spatial.
Il est également important de noter que les capteurs à obturateur global auront un format d'image plus grand, ce qui complexifie la conception des circuits et augmente ainsi le coût global de la caméra. Cependant, l'obturateur global améliore le système de vision des robots en offrant une fréquence d'images et une résolution supérieures.
Facteurs influents des caméras à obturateur global en vision robotique
Examinons quelques-uns des facteurs qui influencentcaméras à obturateur globalaméliorer les systèmes de vision robotique.
• Fréquence d'images plus élevée : les caméras à obturateur global capturent des images à une fréquence d'images élevée, ce qui contribue à minimiser la distorsion d'une image à l'autre et à réduire le flou de mouvement lors de la capture d'objets en mouvement rapide. Elles permettent également d'extraire facilement des détails nets de la scène.
• Résolution supérieure – Les appareils photo à obturateur global offrent un large champ de vision et des pixels de petite taille, ce qui leur permet de maintenir une imagerie haute résolution.
• Gain d'efficacité – Les caméras à obturateur global capturent des informations précises sur les objets en mouvement à haute vitesse. Elles permettent d'accélérer les chaînes de production et d'améliorer leur efficacité.
• Consommation d'énergie réduite – Les caméras à obturateur global éliminent les artefacts de mouvement et les problèmes de flou. Elles offrent un rendement quantique élevé et une excellente sensibilité au proche infrarouge (NIR), ce qui réduit la consommation d'énergie et prolonge l'autonomie de la batterie.
Application des caméras à obturateur global en vision robotique
L'intégration de l'obturateur global dans les appareils photo peut prendre du temps, mais elle permet d'obtenir une résolution plus élevée avec des cadences d'acquisition rapides. L'obturateur global est idéal pour les applications où un léger niveau de bruit de lecture n'affecte pas la précision ni la fiabilité de l'imagerie, car l'exposition et la lecture simultanées ne provoquent aucune distorsion de l'image lors de la capture d'objets en mouvement rapide.
La fréquence d'images élevée, la résolution et les performances des capteurs à obturateur global les rendent idéaux pour des applications telles que la vision industrielle de pointe, les applications aériennes, l'automatisation industrielle, la robotique d'entrepôt, etc. Examinons les principales applications des caméras à obturateur global en vision robotique.
• Imagerie aérienne – L'utilisation d'un capteur à obturateur roulant sur les drones entraîne une distorsion de l'image. Ce phénomène est dû au déplacement de l'obturateur pendant le temps d'exposition lors de la prise de vue. Cette distorsion affecte la précision de l'image. En revanche, avec un obturateur global, tous les pixels sont exposés simultanément, ce qui élimine complètement ce problème. Le drone bénéficie ainsi d'une plus grande liberté de mouvement et de vitesse, tout en produisant des images sans distorsion.
Vision industrielle haut de gamme : l’utilisation de capteurs CMOS à obturateur global est idéale pour les applications de vision industrielle haut de gamme. Parmi ses avantages concurrentiels figurent la haute résolution, l’obturateur global et les cadences d’acquisition rapides. La haute résolution des caméras à obturateur global permet d’augmenter la zone d’inspection totale ou de sélectionner les détails les plus visibles. Comparé à d’autres capteurs, l’obturateur global offre un gain jusqu’à 12 fois supérieur en termes de surface ou de détails !
• Robots d'entrepôt – Le capteur à obturateur global facilite la lecture précise des codes-barres. Il simplifie et fiabilise la détection des objets. Grâce aux mesures volumiques 3D, ils capturent rapidement des images précises d'objets en mouvement rapide ou éloignés, tout en consommant très peu d'énergie et sans flou de mouvement.
Fabricant chinois de modules de caméra, proposant des services OEM/ODM.
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Date de publication : 20 novembre 2022
