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Vision Industrielle et Flash Xénon

PHOXENE, FOURNISSEUR DE FLASH AU XENON

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Depuis plus de 25 ans, Phoxene cultive son savoir-faire de conception, de fabrication et de vente de flash xénon adaptés à la Vision Industrielle. Dans différents domaines de l’industrie, Phoxene a fourni plusieurs milliers de flash à des intégrateurs de systèmes dans de nombreux pays du monde.

Vision Industrielle et lumière

Pourquoi faut-il une source de lumière pour la vision industrielle ?

La vision industrielle consiste en la capture de photons par une camera. Sous sa forme la plus courante, la vision industrielle caractérise les contrastes lumineux sur un objet. Plus de photons signifie plus de détails sur une image résultante. Néanmoins, toute lumière autre que celle spécifique à la vision peut produire des effets néfastes sur la qualité d’image, en créant des ombres ou des reflets. Ainsi, la présence de lumière ambiante peut avoir un impact considérable sur la qualité et la régularité des observations, particulièrement lors de l’utilisation d’une source multispectrale comme la lumière blanche.

Les sources de lumière pour la vision industrielle

Les principales sources de lumière couramment utilisées pour la vision industrielle sont les lampes à fluorescence, halogène, LED, halogénures métalliques (mercure), et xénon.

Les lampes à fluorescence, halogène, et LED sont les types d’éclairages les plus largement utilisés en vision industrielle, et particulièrement pour les stations d’inspection d’objets de petite et moyenne dimensions. Le xénon est plus typiquement utilisé dans des applications sur des objets de grande taille ou dans les dispositions nécessitant une source très lumineuse. Une source au xénon est également particulièrement utile dans les applications nécessitant une source impulsionnelle de forte puissance.

Le spectre du Xénon pour la Vision Industrielle

vision industrielle spectre

Les opérations de colorimétrie, contrôle qualité, inspection et reconnaissance de forme nécessitent un spectre précis et large.

La Couleur peut être mesurée de manière instrumentale pour par des méthodes de vision industrielle. Des colorimètres et spectrophotomètres peuvent quantifier la couleur de manière très précise, mais de manière moyennée sur un échantillon : une difficulté survient lorsque l’échantillon observé a une couleur non-homogène. Inversement, la vision industrielle offre moins de précision qu’un spectrophotomètre en termes d’identification de couleur, mais est à même de détecter des taches de couleur ou des variations de couleur sur un échantillon unique.

Le spectre produit par un flash au xénon est riche en émissions dans les domaines du visible et de l’infrarouge. L’UV est habituellement filtré par la paroi de verre de la lampe, mais peut être transmis et même favorisé pour certaines applications.

Dans la bande du visible, le spectre du xénon est proche de celui d’un corps noir à 6000K.

De plus, ce spectre est très stable et répétable. Tout ceci permet des mesures de couleur par des méthodes de vision industrielle.

UNE FORTE PUISSANCE POUR LA VISION INDUSTRIELLE

Avantage au xénon

Lors de l’installation d’un système, les intégrateurs passent souvent beaucoup de temps à observer l’application ou le traitement de l’information. Ils gagneraient à se focaliser plus sur l’éclairage. La vision a toujours été une affaire d’éclairage et de capture d’image. Un éclairage efficace est crucial pour faire fonctionner un système de guidage de manière précise et répétable. Il en va de même pour des opérations d’identification ou de mesure.

La lumière ambiante limite fréquemment les performances des dispositifs de vision industrielle. Une source de lumière de forte puissance est un atout considérable pour l’obtention d’images avec une qualité reproductible. Ceci est particulièrement vrai pour les utilisations en extérieur où un flash au xénon peut surpasser l’éclairage solaire à une distance de plusieurs mètres.

Enfin, une source de lumière de très forte puissance autorisera également une capture d’image à des distances plus lointaines, ou améliorera la profondeur de champ et permettra une meilleure analyse d’image.

La très forte puissance d’un flash au xénon est particulièrement mise en évidence en comparaison avec les sources à LED : voir le tableau ci-dessous.

vision industrielle xenon vs led

Des impulsions brèves pour figer le mouvement

Certaines applications de vision industrielle tirent bénéfice des impulsions brèves produites par les éclairages flash au xénon, par exemple pour figer des images d’objets en mouvement rapide sur une ligne de production à grande vitesse. Ainsi la combinaison de la très forte puissance avec des durées brèves permet la capture d’images impossible autrement.

L’une des grandes difficultés rencontrées avec l’imagerie à grande vitesse provient de l’éclairage. Avec la haute vitesse, des temps d’exposition très brefs et des puissances d’éclairage très élevées doivent être mis en jeu. Dans de telles situations, seul un éclairage flash au xénon peut apporter la puissance d’éclairage nécessaire.

L’exposition peut être plus longue que l’impulsion lumineuse, mais puisqu’un flash très bref est utilisé la durée effective d’exposition est aussi brève que l’impulsion lumineuse elle-même, ce qui fige ainsi l’image d’une manière très simple pour l’utilisateur.

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