Des références pour le compromis entre logiciel et mécanique / optique dans les systèmes industriels de vision industrielle?

J'explique ma question avec un exemple simplifié.

Je peux concevoir un système de vision industrielle pour l'inspection automatique d'un article avec ces exigences principales:

1. l'image d'une bonne pièce doit être un fond noir et la pièce doit être grise.
2. le défaut doit apparaître comme une zone blanche à l'intérieur de la zone grise.

Ces exigences simplifient beaucoup la partie logicielle du système: afin de classer un élément comme défectueux, l'algorithme ne compte que les pixels blancs.

Mais pour obtenir cet algorithme simple, je dois être très bon dans la conception de la partie éclairage / optique / mécanique du système et peut-être que cette partie coûtera plus cher que le logiciel.

Peut-être que dans le passé, j'ai lu une phrase comme "faites autant que possible avec la mécanique et aussi peu que possible avec le logiciel" ; il me semble que c'était dans un livre des années 1990 (ou des années 1980) sur la vision industrielle pratique, mais je ne trouve pas la citation / référence appropriée.

J'ai trouvé des "proverbes" comme:

N'utilisez jamais de logiciel pour compenser un mauvais système d'éclairage. Il n'est pas rentable et entraînera une mauvaise conception du système.

Il est moins coûteux d'ajouter un carénage résistant à la lumière pour éloigner la lumière du soleil de l'objet inspecté que de modifier le logiciel. Une autre vérité universelle qui est souvent oubliée.

Rien ne dépasse la vitesse de la lumière. Tout traitement qui peut être effectué optiquement économisera beaucoup de traitement informatique plus tard.

dans le livre "Intelligent Vision Systems for Industry" de Bruce G. Batchelor et Paul F. Whelan et également dans BG Batchelor et PF Whelan (1994), "Machine vision systems: Proverbs, Principles, Prejudices and Priority", Actes du SPIE - La Société internationale de génie optique, vol. 2347 - Applications, architectures et intégration de systèmes de vision industrielle III, Boston (États-Unis), pp 374- 383. (voir ici http://elm.eeng.dcu.ie/~whelanp/proverbs/proverbs.pdf ).

Les proverbes sont également dans le livre 2012 "Machine Vision Handbook", éditeurs: Bruce G. Batchelor ISBN: 978-1-84996-168-4 .

Comment trouver un éclairage adapté? Ce sera la question la plus importante d'un ingénieur qui doit sélectionner la bonne configuration d'éclairage pour l'application de vision industrielle. Il se souvient probablement de certains proverbes intelligents de vision industrielle tels que «mieux éclairer qu'écrire (logiciel)», «éviter les ordures (mauvais éclairage) qui provoquent les ordures (mauvais résultat)», «créer d'abord la MEILLEURE image» et ainsi de suite.

Jahr, I., 2007. Lighting in Machine Vision dans: Alexander Hornberg, éd. Manuel de vision industrielle . John Wiley & Sons, p.150.

Je ne suis pas sûr de pouvoir trouver votre citation, mais je peux mentionner quelques livres des 30 dernières années qui se penchaient au moins quelque peu vers les conseils pratiques plutôt que vers les plus purement théoriques / mathématiques / arrogants. (L'un des manuels les plus "théoriques" que j'ai lus a simplement régurgité les pages de mathématiques d'un manuel précédent, avec exactement la même faute de frappe flagrante.)

Le traitement numérique de l'image par Rosenfeld et Kak est un classique. Mes éditions du volume 1 et du volume 2 ont un copyright de 1982 . Le volume 1 couvre plus des principes fondamentaux de la mathématique et de la formation d'images, et le volume 2 explore les aspects pratiques de la segmentation, de l'appariement, etc.

La vision par ordinateur de Ballard et Brown, également de 1982 , est encore aujourd'hui une référence utile pour ceux qui doivent faire fonctionner un système de vision. Ce livre est un peu plus convivial en termes de présentation d'images réelles et également de planches en couleurs. Il existe des algorithmes de pseudocode et plusieurs formules utiles (par exemple l'espace colorimétrique RGB vers HSI). Ils font un certain nombre de points pratiques utiles sur l'application des algorithmes, et ils ont peut-être écrit quelque chose de similaire à la citation que vous mentionnez.

Application de la vision industrielle par Nello Zuech a été publié en 1988 . Ma dernière édition s'intitule Comprendre et appliquer la vision industrielle . Contrairement aux autres livres que je mentionne, le livre de Zuech est plus un guide pratique pour les ingénieurs qui doivent spécifier, installer, entretenir et éventuellement modifier les systèmes de vision. Le prix de liste pour le livre de Zuech est de 200 $ sur Amazon, mais si vous effectuez une recherche, vous pouvez trouver d'autres sources. Il a tellement de listes de contrôle, de matrices de décision, etc., que le livre est génial comme référence générale. Ce livre ou quelque chose d'autre que Zuech a écrit aurait pu être votre source.

Le traitement d'image numérique par Gonzalez et Woods (1ère édition 1992 ) est un manuel couramment utilisé, et son ton est raisonnablement bavard, bien qu'il n'y ait pas beaucoup (que je me souvienne) d'intégration de système ou d'éclairage. Consultez également leur site Web http://www.imageprocessingplace.com/ .

Machine Vision: Theory, Algorithms, Practicalities par ER Davies (1ère édition 1990 , 3ème édition, 2006 ) est l'un des meilleurs manuels examinant le vrai travail requis pour résoudre une application. Les algorithmes sont généralement les plus simples, mais Davies explore et examine non seulement où un algorithme pourrait être appliqué, mais les résultats pratiques de le faire. Cela dit, c'est probablement trop récent pour être votre source.

De tous ceux-ci, le livre de Zuech est le plus orienté vers l'évaluation pratique d'un système complet. Même s'il n'est pas votre source, c'est bien d'avoir une copie de son travail.

Deux règles importantes doivent toujours être suivies lors de la conception des systèmes d'inspection:

Lors de la conception du sous-système optique, essayez de réduire les exigences du processeur d'image à un niveau trivial, en lui donnant les meilleures images possibles à analyser.

Lors de la conception du processeur d'image, supposez qu'il ne sera pas possible d'obtenir des images de la même qualité en usine que celles produites en laboratoire. Ne vous fiez jamais à un algorithme «fragile».

Il est presque toujours moins cher d'améliorer l'éclairage que le traitement d'image. Les effets de la variation de l'éclairage peuvent être assez spectaculaires.

Batchelor, BG, 1985. Lighting and Viewing Techniques , dans: BG Batchelor, DA Hill, DC Hodgson, éd. Inspection visuelle automatisée . IFS (Publications) Ltd, Royaume-Uni Hollande du Nord. p.104.