National Instruments: l'intelligence au service de la vision

Le 01/04/2014 à 17:00  
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F ournisseur de systèmes embarqués de test et mesure, et embarqués, National Instruments est également un acteur du marché de la vision industrielle. Ce domaine se décline en effet en de nombreuses applications, englobant le test et mesure, et dans tous les secteurs de l'industrie. Malgré cette diversité, une grande partie des applications peut se construire à partir d'une base matérielle et logicielle commune, sur l'ensemble de laquelle National Instruments est présent, avec des outils clés en main aussi bien que des solutions personnalisées.

De l'acquisition aux logiciels de traitement d'image, National Instruments dispose d'outils pour chaque maillon de la chaîne, directement ou avec l'aide de partenaires. « Les systèmes que nous proposons s'imbriquent, explique Antonin Goude, ingénieur responsable produit pour les systèmes embarqués. Lorsqu'un client nous contacte avec une idée d'application, nos équipes d'ingénieurs doivent discuter avec lui pour l'aiguiller vers le bon système, bien dimensionner l'application, et implémenter les protocoles adéquats.»

Car il existe de nombreuses façons, plus ou moins compliquées, d'acquérir une image pour en tirer une information, et plusieurs stratégies différentes peuvent répondre à une même problématique. L'outil le plus simple est la solution tout-en-un, c'est-à-dire les caméras intelligentes, embarquant un processeur pour le calcul d'un résultat d'inspection. National Instruments propose une gamme complète de ces systèmes faciles à mettre en œuvre. Convenant aux applications de vision embarquées, ils trouvent toutefois leurs limites avec les applications nécessitant une puissance de calcul ou une vitesse d'exécution élevées.

Des caméras intelligentes aux systèmes matériels de traitement d'image en passant par la plate-forme logicielle, la gamme de National Instruments couvre l'ensemble des composants nécessaires à l'élaboration d'un système de vision.

Plusieurs technologies pour le calcul

Pour les systèmes plus exigeants en termes de performances, ou nécessitant plus de flexibilité, il existe la solution du PC accompagné d'une carte d'acquisition. Mais National Instruments propose également d'autres solutions adaptées aux différents besoins de compacité, de flexibilité ou de puissance de calcul. Ainsi le Compact Vision System (CVS) et l' EmbeddedVision System (EVS) ont des caractéristiques communes: tous deux peuvent faire fonctionner une application de traitement d'image. La gamme EVS, dotée de processeurs double cœur, privilégie la puissance de calcul : « C'est un système temps réel, adapté aux applications ayant des contraintes de vitesse bien définies », précise Antonin Goude. Les CVS sont, eux, plus compacts, durcis, et font preuve d'une consommation électrique réduite.

La technologie FPGA est une autre solution adaptée aux applications de vision sur des modules compacts. Dans ce domaine, National Instruments propose des cartes FPGA, ainsi que la gamme CompactRIO. « Il s'agit d'un automate programmable, qui n'est pas dédié spécifiquement à la vision mais peut s'interfacer à des caméras et effectuer du traitement d'image, développe Antonin Goude. Beaucoup de discussions avec le client sont nécessaires pour choisir entre ce système et les gammes CVS ou EVS. Le FPGA nécessite une programmation plus aboutie qui demande plus de compétences. Toutefois, le logiciel LabView permet de travailler sur FPGA sans pour autant connaître le code de description de matériel.» LabView, selon Antonin Goude, c'est « le ciment de tout le système.» Ce logiciel transversal dispose de modules dédiés à la vision, Vision Developpement Module et VBAI. Le premier permet d'élaborer des applications, à condition d'avoir des connaissances en développement. « Dans le cas contraire, nous proposons aux clients de travailler avec nos partenaires », ajoute-t-il. VBAI est une alternative permettant de mettre en place des systèmes d'inspection à partir d'un simple paramétrage destiné à implémenter les fonctions nécessaires.

Les technologies liées à la vision étant présentes dans une multitude de systèmes de différentes natures, la gestion des entrées et sorties est un paramètre important et en constante évolution. « Les normes et protocoles changent, de nouveaux apparaissent », observe Antonin Goude. Ainsi, National Instruments a récemment implémenté sur ses systèmes le format USB3 Vision. Les communications devraient être un élément important des prochaines avancées industrielles, et notamment de la vision : « On observe des systèmes plus connectés, complexes et intelligents dans le cadre de “l'industrie 4.0”. Or la vision permet d'améliorer l'autonomie ou la précision de différents systèmes. Mais cela implique de mobiliser plus de performances pour communiquer et prendre des décisions.Pour autant,il est difficile d'imaginer ce que nous verrons arriver d'ici 10 ou 20 ans », conclut Antonin Goude.