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Développement
Traitements d'images
Depuis sa création, R&D VISION développe des solutions d’imagerie pour des applications très variées. Fort de cette diversité et d’un recrutement d’experts (ingénieurs/docteurs) nous avons développé nos compétences dans l’élaboration d’algorithmes avancés d'analyse d'images (analyse spectrale, corrélation d’images, reconstruction 3D…).
Notre expertise dans la conception et la réalisation de diagnostics optiques nous permet aussi d’intervenir en amont pour simplifier les problématiques d’analyse d’image par la sélection adaptée des composants (éclairage, prise d’image).
Nos développements sont réalisés à partir de langages de programmation et librairies standards (C/C++, OpenCV, IPP) mais nous pouvons fournir des programmes (exécutables, code source) et/ou des modules (pour HIRIS par exemple) dans des environnements spécifiques (Labview, Matlab, ImagePro…).
Nous avons aussi développé une expertise pour la programmation sur FPGA et GPU pour l’accélération des traitements d’images.



News et exemples de réalisations
Système d’imagerie de front d’ondes TeraHertz

L'imagerie dans le domaine térahertz présente un potentiel d'application très important pour l'analyse des matériaux. La région Nouvelle Aquitaine rassemble dans ce domaine des experts (laboratoires de recherche, industriels) avec des interactions fortes ouvrant la porte au développement de diagnostics innovants dans des secteurs variés : aéronautique, bâtiment, sécurité, patrimoine culturel, etc.
Le Laboratoire Ondes et Matières d'Aquitaine (LOMA) mène en ce sens des recherches pour analyser les fronts d'ondes de faisceaux térahertz à l’aide de faisceaux laser pulsés à 1kHz.
R&D Vision a développé à cet effet un système d'imagerie clé en main intégrant une caméra, une station d'acquisition, un logiciel de pilotage et un traitement d'image temps réel à 1kHz.
Le logiciel développé autour de notre brique HIRIS permet à l'utilisateur de générer des scénarios d'essais automatisés. Le déplacement d'une platine motorisée est synchronisé avec la capture des images. En sortie, les images traitées sont exploitées par le LOMA pour calculer l'amplitude et la phase de l'onde térahertz.
Ce système est ouvert à des évolutions pour adresser des objectifs et des besoins expérimentaux variés.

Logiciel d’analyse de croissance de cristaux

R&D Vision a développé un logiciel custom qui mesure l’évolution de la croissance de cristaux dans une séquence d’images.
Des algorithmes spécifiques ont été développés pour cette problématique pour la partie traitement d’image et exploitation des résultats.
Des outils de mesures manuels sont également présents pour extraire des informations dimensionnelles (longueurs, angles…) et d’intensité.
Le logiciel prend en charge les séquences générées par HIRIS et exporte les résultats directement au format Excel pour minimiser les conversions de formats.
Ce développement a été réalisé en quelques semaines en Python 3.

Banc de tests pour BABOLAT

R&D Vision développe pour la société BABOLAT, spécialisée dans le développement de matériels dédiés au tennis et au badminton, un nouveau banc d’essais pour la caractérisation de leurs produits tels que les raquettes, cordages et balles.
Le banc intègre plusieurs capteurs dont une caméra rapide Phantom et un radar de vitesse. Un système de synchronisation est utilisé pour enregistrer les séquences vidéos de l’impact et les données provenants des différents capteurs.
Une interface sur mesure a été réalisée sur la plateforme d’acqusition HIRIS pour contrôler les capteurs, automatiser l’enchaînement des enregistrements et analyser les données. Un algorithme de traitement d’images a été développé pour extraire les informations nécessaires au développement des futurs produits.
Ce système clé en main complet a été développé en quelques semaines et offre à BABOLAT une solution adaptée pour réaliser des campagnes de mesure sur site.

Mesure du potentiel zêta

R&D Vision a développé des algorithmes de traitement d’images pour l’amélioration du système ZetaCompact utilisé pour la mesure du potentiel zêta.
Des particules, en suspension dans une solution, sont soumises à un champ électrique qui provoque leur mise en mouvement. La mesure de vitesse des particules permet le calcul de leur potentiel zêta, c’est-à-dire la charge électrique qu'une particule acquiert grâce aux ions qui l’entourent quand elle est en solution. Le potentiel zêta permet de prédire la stabilité des émulsions et des suspensions.
Le nouveau logiciel est capable d’analyser des solutions sur une large gamme de concentrations de quelques particules jusqu’à plusieurs milliers par image.

Traitement d’image pour l’analyse de sprays

R&D Vision a développé un logiciel pour l’analyse des sprays d’injection de carburant dans une chambre de combustion. Les algorithmes intégrés au logiciel permettent la mesure automatique sur une séquence d’images de grandeurs caractéristiques des sprays : longueur de pénétration et angle de dispersion.
Les algorithmes sont adaptés à l’analyse des images obtenues par diffusion de Mie et par strioscopie. Dans le cas de la strioscopie, il est possible de distinguer la phase vapeur de la phase liquide des sprays et le logiciel fournit alors une mesure de l’angle de dispersion de chacune des phases ainsi que l’indice de vaporisation, défini comme le rapport de la surface de la partie vapeur sur la surface totale du spray.
Le logiciel permet d’analyser jusqu’à 12 sprays simultanément sur une même image et offre un mode semi-automatique dans lequel l’utilisateur peut ajouter des indications à l’image pour améliorer le résultat.

ILIDS dans le module de traitement pour HIRIS

La technique de mesure de granulométrie par imagerie interferométrique en défaut de mise au point (ILIDS) est maintenant disponible dans un module spécifique de l’outil de traitement d’images pour HIRIS.
Cette technique est utilisée pour mesurer la taille de gouttes dans un plan de lumière laser. Nous avions déjà réalisé plusieurs prestations de mesure en utilisant ce diagnostic optique dans différents environnements et nous l’avons maintenant intégré sous la forme d’une boite de dialogue dans le module de traitement d’images pour HIRIS. Des expériences récentes dans des configurations optiques très particulières nous ont conduits a optimiser les algorithmes de traitements. Ces algorithmes ont été validés sur des images réelles avec notre générateur de gouttes calibrées.
D’autres modules sont prévus très prochainement pour offrir l’ensemble des diagnostics que nous avons développés et validés sur de nombreuses configurations expérimentales.

Traitements d’images pour l’analyse de sprays

R&D Vision a développé plusieurs algorithmes de traitement d’images pour déterminer de manière objective et quantitative certaines caractéristiques d’un spray (cône du spray, longueur de pénétration, mouillabilité).
L’utilisation d’un automate pour la génération de sprays contrôlés et reproductibles, a permis de mettre en œuvre plusieurs diagnostics de mesure pour croiser les résultats et valider la performance des algorithmes développés.
Pour la détermination de l’angle du cône de spray, des résultats de mesure tomographique par plan laser (plan médian) ont été comparés à une méthode intégrale utilisant des images de spray obtenues par une caméra rapide (500 im/s) et un éclairage LEDs synchronisé. Les résultats sont en très bon accord entre les deux techniques validant ainsi un algorithme qui n’utilise plus de seuils subjectifs pour la détermination de l’angle du cône du spray.
Pour déterminer la mouillabilité nous générons un plan laser perpendiculaire à l’axe du spray à une distance paramétrable de la sortie de la buse. Les gouttes qui traversent le plan sont imagées en diffusion avant par une caméra rapide (Optronis CL600). Les gouttes détectées au cours du spray sont cumulées sur un maillage 2D pour construire un histogramme normalisé. La répartition spatiale de la densité de probabilité de présence de gouttes est ainsi déterminée pour quantifier et comprendre la forme et la proportion de liquide reçue par une surface à une certaine distance de la buse.

Bomb impact scoring system

R&D Vision a développé pour la société Secapem un système d’analyse vidéo d’impacts de bombes (air/sol) pour l’aide à l’entrainement de pilotes.
Utilisé en version mono tête ou multi têtes le système détermine à quelques mètres près la position de l’impact de bombes. Le système intègre une caméra rapide et une optique pour visualiser de jour comme de nuit les impacts de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres de distance.
Une fonction d’anti-éblouissement et un algorithme de traitement adaptés ont été validés lors d’essais sur site pour optimiser la détection des impacts.
Différentes options sont disponibles en fonction des besoins et de l’environnement (système portable, transmission HF, environnements critiques…).

Direction du regard et analyse posturale

Pour étudier le comportement lors de phases de lectures/écritures, R&D Vision a développé un système d’analyse de la direction du regard.
Une tablette contenant les textes à lire a été désignée sous Solidworks puis réalisée par stéréolithographie. La tablette intègre la prise d’image rapide (100Hz), un éclairage LED NIR et une électronique spécifique de contrôle.
Les algorithmes de tracking de pupille et des reflets cornéens ont été développés par R&D Vision et adaptés aux contraintes d’utilisation du système (port de lunettes par exemple). Le système assure un tracking des deux yeux simultanément et une précision de quelques millimètres sur la zone de lecture.
Simultanément à cette mesure un tracking de l’orientation de la tête permet de déterminer la position de la tablette dans un référentiel absolu ainsi que l’attitude du sujet.

Reconstruction de la surface d’un matériau en combustion par profilométrie laser

Pour étudier la régression de plaques de PPMA en combustion, R&D Vision a développé un profilomètre laser dynamique.
Cet appareil intègre un scanner laser, une caméra haute résolution, une électronique de synchronisation et un logiciel dédié. Le système optique et l’enregistrement des images ont été optimisés pour augmenter le rapport signal (laser) / bruit (flamme) et permettre ainsi le traitement des images. Un algorithme a été développé pour la reconstruction 3D de l’échantillon au cours de la combustion.
Cet appareil fournit une analyse spatiale plus fine de la consumation de la matière pour aider à l’optimisation de codes de calculs utilisés dans le cadre de la sécurité incendie.

Banc d’électroluminescence

R&D Vision a réalisé un banc optique d’acquisition d’images pour l’inspection et le contrôle qualité de modules photovoltaïques.
Le système intègre une caméra CCD refroidie haute sensibilité dans le proche IR, et un robot 3 axes motorisés de haute précision (10µm) pour scanner l’échantillon.
Un logiciel dédié, pour l’acquisition et l’analyse, intègre le pilotage du système et des algorithmes de traitements d’images (stitching) pour la reconstruction 2D de l’échantillon avec des images de plusieurs millions de pixels.

Traitement d'image pour l'analyse de la genèse de sprays pour l'injection de carburant

L'objectif de cette étude est d'analyser par traitement d'image la formation du spray lors de l'injection de carburant dans une chambre de combustion.
Les expériences ont été réalisées par le client avec une caméra très haute cadence, pour différentes configurations (axe de vue, pression, moment d'injection, durée d'injection).
Nous avons développé un traitement d'image spécifique pour extraire des grandeurs caractéristiques des sprays : longueur de pénétration, identification et suivi de chaque jet du spray, angle total du spray.

Stéréo PIV dans un écoulement de turbine à gaz

L'objectif de cette étude est d'améliorer la compréhension de l'écoulement d'air généré dans une maquette de turbine au moyen de mesure optique de champs instantanés de vitesse.
La technique de mesure appliquée est la PIV stéréoscopique pour mesurer les trois composantes de la vitesse. Un montage optomécanique robotisé a été développé spécifiquement pour ces essais pour répondre aux contraintes d'encombrement, de dimension, d'accès optiques et de durée d'expérience.
Les écoulements présentent un rapport de vitesse très important entre la composante dans et hors plan (Vzmax = 100m/s) sur une section de mesure importante (>50x50cm²).
Une procédure d'étalonnage spécifique et un algorithme de calibration avancé ont été développés pour répondre aux contraintes expérimentales.
Le post traitement des données a permis de mettre en évidence les zones de présence de structures tourbillonnaires dans l'écoulement.

Mesure temps réel de la position et orientation d’un objet

Ce système de mesure de positionnement et d’orientation est basé sur la détection d’un objet associé à son modèle 3D.
Cette technique performante en terme de précision (≈ 1 % de la distance objet) et en temps de traitement (fréquence de mesure >100Hz) permet de n’utiliser qu’une seule caméra pour la mesure.
Le système est composé de traceurs sur l’objet (actif/passif), d’une tête optique (caméra) associée à une centrale de calcul.
Le système a été utilisé dans un environnement sévère (embarqué, contraintes météo fortes,…).

Caractérisation de semoirs par analyse d'images

R&D Vision a mis au point un banc de mesures par imagerie pour la caractérisation et le contrôle de semoirs.
Le système intègre une caméra linéaire synchronisée à un rétro-éclairage à LEDs pour mesurer les distances inter-graines. Une caméra rapide est aussi intégrée pour faciliter la compréhension des processus mis en jeu.
Une interface logicielle spécifique a été développée et des traitements d’images en temps réel permettent de déterminer les distances inter-graines et la taille des graines délivrées par le semoir.
Ce système est adapté pour être embarqué sur une machine à semer.

Banc de detection de microfissures

Dans le domaine ophtalmique, des microfissures apparaissent sur les antireflets des verres si des contraintes mécaniques trop importantes sont appliquées lors du montage. Pour quantifier précisément ce phénomène et étudier la résistance des antireflets, R&D Vision a développé un banc d'imagerie très haute résolution.
Comprenant un éclairage spécifique et une caméra 4 millions de pixels, le banc est monté sur une machine de traction INSTRON.
Le logiciel, développé autour d'HIRIS, gère le pilotage de la machine (application de contraintes programmées), l'acquisition et l'analyse d'images en temps réel.

Système Microfluidique et mesures dimensionnelles en temps réel

Parmi ses systèmes pour la microfluidique, R&D Vision propose une solution complète haute cadence de mesures dimensionnelles sur des gouttes.
L'ensemble intègre une caméra rapide à 200i/s et est développé autour d'HIRIS et de son module de traitement d'images. Après calibration du système, des mesures (diamètres, vitesse,…) sont réalisées en temps réel.
Le module de traitement d'images pour HIRIS est aussi ouvert à la programmation. Les utilisateurs peuvent intégrer leurs traitements spécifiques.

64, rue Bourdignon / Lot 13
94100 Saint Maur des Fossés

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F (33) 1 76 61 61 60

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