Qu'est-ce que l'imagerie ?
Auteurs : Kyle Firestone
Cette note correspond à l'introduction du Guide de Ressources en Imagerie.
Au cours de plusieurs décennies, les progrès de la technologie d'imagerie ont apporté des améliorations sur les marchés industriels et grand public et ont accéléré la croissance dans presque tous les secteurs, notamment l’automatisation industrielle, les systèmes autonomes, la logistique et la gestion de la chaîne d’approvisionnement, les sciences de la vie et l’analyse des particules, l’inspection de l’électronique et des semi-conducteurs, l’aérospatiale et la défense, et la métrologie et les mesures 3D.
Ces progrès sont visibles chaque jour sous la forme d'appareils électroniques grand public de haute qualité, comme les smartphones, les téléviseurs 4K et les ordinateurs personnels, qui sont devenus plus faciles à fabriquer grâce à l'amélioration de la fiabilité et de la répétabilité que les systèmes d'imagerie offrent aux processus de fabrication.
Les avantages de ces progrès sont également ressentis par les consommateurs lors de l'achat de biens en ligne, sous la forme de délais d'expédition et de livraison extrêmement réduits grâce à la simplification et à l'optimisation des processus logistiques utilisés dans les installations de stockage et les entrepôts de produits.
Ces progrès ont également permis la production à haut débit de produits pharmaceutiques vitaux et la création de dispositifs et de procédures médicaux complexes et novateurs, qui réduisent le temps de rétablissement des patients et leur permettent de vivre beaucoup plus longtemps et en meilleure santé.
Les composants fondamentaux d'un système d'imagerie sont l'éclairage, un objectif d'imagerie et une caméra. L'éclairage est utilisé pour éclairer correctement l'objet et/ou mettre en évidence les caractéristiques d'intérêt. Il aide le système d'imagerie à « voir » correctement l'objet. L'objectif d'imagerie prend les informations de l'objet et les reproduit sur le capteur de la caméra. Bien qu'un logiciel et une commande de mouvement puissent être nécessaires pour relier ces trois composants, le choix des trois composants fondamentaux appropriés permet de jeter les bases d'un système d'imagerie efficace.
Il est important de comprendre comment les décisions et les compromis influent sur les performances finales du système d'imagerie et sur l'application finale. Faut-il utiliser une caméra monochrome ou couleur ? Quelle est la géométrie optimale de l'éclairage ? La caméra est-elle livrée avec un objectif ? Quel objectif convient le mieux à l'application concernée ? Que votre application concerne l'automatisation des usines, les systèmes autonomes, les sciences de la vie ou autre chose, la compréhension de ces trois composants fondamentaux facilite le développement et le déploiement de ces systèmes d'imagerie sophistiqués.
L'utilisation de contrôleurs, d'algorithmes et de capteurs pour automatiser les tâches répétitives et réduire la surveillance humaine. Les tâches couramment automatisées comprennent le tri, l'inspection et la détection des défauts. En général, lorsqu'on pense à la « vision industrielle », c'est l'automatisation des usines qui vient à l'esprit.
Autonome signifie avoir la capacité de s'autogouverner. Les systèmes autonomes les plus courants sont les voitures et camions à conduite autonome, les avions, les taxis, les robots agricoles ou de culture et les robots de livraison. Les systèmes de vision sont une pièce incroyablement importante pour l'avenir des systèmes autonomes.
Logistique et gestion de la chaîne d'approvisionnement
Les processus logistiques utilisent souvent des robots pour l'entreposage automatisé. Les robots effectuent une reconnaissance optique de caractères (OCR) ou lisent les codes-barres des produits pour identifier rapidement les produits sur les étagères ou emballés et prêts à être expédiés.
Sciences de la vie et analyse des particules
Les sciences de la vie comprennent les domaines liés à la biologie, à la médecine, à la physiologie, et bien plus encore. Outre l'imagerie par rayons X et l'IRM, ce domaine utilise également un large éventail de techniques d'imagerie comme la microscopie et le marquage spécial pour visualiser, compter, trier et effectuer d'autres méthodes de cyrtométries sur les cellules.
Inspection de l’électronique et des semi-conducteurs
Les semi-conducteurs peuvent intégrer plus de circuits que jamais auparavant et les écrans plats ont des résolutions extrêmement élevées. Pour fabriquer des dispositifs aussi complexes, les composants électroniques et les écrans doivent être inspectés pour vérifier l'emplacement des puces et les défauts à très haute résolution.
Les véhicules aériens, terrestres et marins sans pilote, les aéronefs à voilure fixe et à rotor, et de nombreux autres systèmes autonomes sont utilisés pour l'acquisition et la désignation de cibles, le renseignement, la surveillance, la reconnaissance et la connaissance générale de la situation.
Les informations concernant un échantillon d'inspection, comme une dimension caractéristique ou des couleurs, doivent être mesurées avec une précision et une fiabilité reproductibles. Les applications qui nécessitent des mesures précises comprennent l'imagerie en temps de vol, le balayage Scheimpflug, l'imagerie 3D et l'imagerie LIDAR.
Le diagnostic avancé ouvre la voie à des sciences et des dispositifs médicaux qui changent la vie. Ces dispositifs sont utilisés dans les sciences de la vie et les sciences médicales pour améliorer la qualité de la vie et la prolonger.
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