la vision en robotique
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8/8/2019 La Vision en Robotique
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Ecole Polytechnique de Tunisie
Prsentation sur:
La technologie des
camras
LA VISION ROBOTIQUE
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labore par : Marwen ZORGUI
05/01/2011
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PLAN
I. La technologie des camras
II. La vision en robotique
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1-Schma fonctionnel
dun photoscope
le bloc optique le bloc de traitement numrique
Le bloc denregistrement qui est en gnral une carte mmoire
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2-Le bloc optique des lentilles un dispositif de zoom un stabilisateur optique un filtre optique un capteur CCD ou CMOS( parfois un
sparateur optique suivi de 3 capteurs)
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3-La formation delimage sur le capteur Projection de limage sur le capteur grce une lentille convergente
Varier de la position de la lentille par rapport au capteur : le rglage demise au point(focus)
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4-Distance focale et taille delimage Limage de lobjet est projete sur la surface du capteur CCD
caractrise par sa taille exprime en pouces.
Variation de la distance focale de la
lentille variation de la taille de limage
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5-lobjectif standard une lentille dentre X
une deuxime lentille (zoom) une troisime lentille fixe Y liris D ou diaphragme
un groupe de lentilles R
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6-Les rglages du bloc optique le zoom : actionn par un moteur pas--pas, dont la position
est contrle par un potentiomtre linaire. La commandeest manuelle
la mise au point : actionne par un autre moteur pas--paset un mcanisme semblable . La commande est manuelle ou
automatique (autofocus) le diaphragme ou iris : actionn par un cadre mobile pilot
par le contrleur de lappareil
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10-le principe du capteur dimage Le capteur dimage se prsente sous la forme dun circuit
intgr ayant sur sa face suprieure une zone danalyse
compose de plusieurs centaines de milliers de sitesphotosensibles.
Le nombre de photosites est li bien-sr la rsolution de
l'image, de 350 000 pour une rsolution VGA de 640x480 3 300 000 pour 2048x1536 , voire plus.
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10-le principe du capteur dimage10.1. CONSTITUTION
Sa cellule lmentaire est une capacit MOS (Metal OxydeSemiConductor).(PHOTOSITE)
Tension positive les excs de trou sont repousss et serfugient en dehors dune zone dserte: puit de potentiel ochaque lectron pourra venir se rfugier proximit delisolant
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10-le principe du capteur dimage10.2 EFFET PHOTOELECTRIQUE
La cellule de base convertit lillumination incidente en une
quantit proportionnelle de charges lectriquescommunment appeles photo-charges
Linteraction dun rayonnement lumineux avec un semi-conducteur peut modifier lnergie de ses lectrons internes
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10-le principe du capteur dimage 10.3 FONCTIONNEMENT Arrive dun photon cration dune paire lectron-trou A la fin du temps dintgration (20 ms); la charge recueillie
dans la zone de dpltion est proportionnelle lintensit
lumineuse reue.
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10-le principe du capteur dimage10.4 Le transfert des chargesdans le capteur CCD
Le dispositif est ralis sur une plaquette de silicium detype P recouverte d'une couche d'oxyde isolant, puisd'une srie d'lectrodes mtalliques Ei dont on peutimposer le potentiel lectrique Vi par rapport ausubstrat silicium.
l'instant initial, V1 est positif tandis que lespotentiels des lectrodes voisines sont nuls.
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10-le principe du capteur dimage10.4 Le transfert des chargesdans le capteur CCD
Le dispositif est ralis sur une plaquette de silicium detype P recouverte d'une couche d'oxyde isolant, puisd'une srie d'lectrodes mtalliques Ei dont on peutimposer le potentiel lectrique Vi par rapport ausubstrat silicium.
l'instant initial, V1 est positif tandis que lespotentiels des lectrodes voisines sont nuls.
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10.4 Le transfert des charges dans
le capteur CCD
Les lectrons sont localiss par influence sous
l'lectrode El l'instant t1, V2 augmente rapidement, V1
diminue lentement: les charges localises sous Elsont progressivement transfres sous E2
l'instant t2, les potentiels sont inverssTransfert de charge
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10.4 Le transfert des charges dans
le capteur CCD Les lectrons sont localiss par influence sous l'lectrode El l'instant t1, V2 augmente rapidement, V1 diminue
lentement: les charges localises sous El sontprogressivement transfres sous E2
l'instant t2, les potentiels sont inverssTransfert decharge
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10.4 Le transfert des charges dans le capteurCCD
Transfrer sous les lectrodes P Commander ces lectrodes par 3 tensions:
indispensable pour pouvoir des paquets de chargedans un sens dfini le long du registre P
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10.4 Le transfert des charges dans le capteurCCD Transferer sous les electrodes P Commander ces electrodes par 3 tensions :indispensable
pour pouvoir des paquets de charge dans un sens dfini lelong du registre P
recueillir ainsi un signal dont la variation temporelle reflte lavariation spatiale des charges par un convertisseur chargelectrique/signal analogique
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II-La vision robotique
II.1- Principe
II.2-Applications
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II.-Principe
Lasservissement visuel
Exploiter le rsultat de traitementdimage afin de :
-extraire en temps rel lesinformations visuelles
-raliser une tche robotique
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II.2-Applications
Acqurir une nouvelle possibilit de perceptionmoyen deproduction voyant
Quelques applications possibles:
-Reconnaissance de la forme des objets-Reconnaissance du positionnement dun objet-applications pick & place
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Quelques exemples
des robots manufacturiers: une camra au-dessusde la pince pneumatique
Des robots qui dtectent , saisissent et dplacentdes objets
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Quelques exemples
le robot-serpent espion
(quip dune camra et un microphone)
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http://www.robotblog.fr/tag/camerahttp://www.robotblog.fr/tag/camera -
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