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Imagerie scientifique et enjeux industriels : 3D, haute cadence, caméras intelligentes...Les nouvelles perspectives pour la recherche et l'industrie

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L'imagerie scientifique a beaucoup progressé ces dernières années grâce au développement de capteurs plus performants ainsi qu'aux algorithmes de traitement. Elle est utilisée à la fois pour établir de nouvelles hypothèses sur des phénomènes physiques, et comme moyen de mesure pour valider expérimentalement des modèles in-silico. Avec une sensibilité accrue de plusieurs ordres de grandeurs, des cadences de plusieurs milliers, voire millions d'images par seconde, et des résolutions au-delà des limites de la diffraction, l'imagerie optique étend largement le champ de l'observable et est devenue un outil incontournable dans de nombreux secteurs de la recherche ou de l'industrie. La formation qui associe théorie et pratique couvre : les bases de l'optique et de l'imagerie, les aspects instrumentaux et méthodologiques ainsi que les principales applications de l’imagerie scientifique. Ce stage vous permettra ainsi de maîtriser les concepts majeurs de cette discipline ainsi que de connaître les dernières avancées telles que la 3D, l'imagerie ultra-rapide, l'intelligence embarquée…

Objectifs
Programmes
Intervenants
  • Durée :2 jours
  • Pour qui :Ingénieurs, Techniciens supérieurs, Responsable en Production, Qualité, Métrologie
  • Lieu :Ecole polytechnique
  • Langue :Français

Objectifs

  1. Connaître les principes de l'optique appliqués à l'imagerie
  2. Maitriser les concepts clefs tels que la résolution et la sensibilité
  3. Connaître les technologies et leurs limites
  4. Appréhender les principales méthodes de traitements d'image
  5. Mettre en œuvre un calcul photométrique à partir d'une image
  6. Estimer une trajectoire et l'incertitude associée
  7. Mettre en place une méthode d'imagerie rapide 3D
  8. Connaître les principales applications dans le domaine industriel et de la recherche  

Programme

Rappels d'optique et fondements de l'imagerie numérique

  • Fondements  en optique et en imagerie numérique
  • Nature de la lumière et interactions lumière-matière
  • Formation d’une image, optique géométrique
  • Les objectifs photographiques
  • Critères de performance
  • Bruits, rapport Signal / Bruit
  • Sensibilité
  • Résolution

Instrumentation : matériels et traitements

  • Instrumentation et mise en œuvre 
  • Chaîne globale de l’analyse
  • Anatomie d’une caméra : les principaux éléments
  • Capteurs CCD et CMOS
  • Eclairages
  • Traitements des images et vision
  • Typologie des traitements d’image
  • Traitement asynchrone et traitement embarqué
  • Calibration et imagerie 3D

Imagerie bas niveau de lumière

  • Principes et technologies
  • Comptage de photons
  • Gain et Intensification
  • Mise en œuvre d'un calcul photométrique
  • Applications
  • Vision et surveillance
  • Imagerie microscopique du vivant

Imagerie rapide et ultra-rapide

  • Principes et technologies
  • Temps d'exposition, synchronisation
  • Caméras rapides
  • Imagerie de l'ultra-bref : la caméra à balayage de fente
  • Exemple d'application : trajectographie de mobiles rapides
  • Méthodes et marqueurs en trajectographie : corrélation, quadrant, bord…
  • Sources et propagation des erreurs en trajectographie
  • Mise en œuvre avec logiciel dédié

Travaux pratiques et autres applications

  • Mise en oeuvre d'un calcul cinématique
  • Imagerie rapide sur moteur : préparation du banc de test
  • Réglages optiques
  • Acquisition d'une séquence vidéo rapide 200 fps
  • Sélection d'une ROI sur l'image
  • Déclenchement par Trigger image ou manuel
  • Enregistrement avec marqueurs
  • Détection et suivi - Génération de données position/vitesse
  • Acquisition multi-caméra
  • Applications en biomécanique et analyse de mouvements
  • Détection rapide de panne sur les machines automatisées

    Méthode pédagogique :
    Présentation des fondamentaux, de l'état de l'art et des dernières avancées
    Illustration par des exemples concrets issus de l'industrie
    Travaux pratiques

    Intervenants

    1. Responsable scientifique
      Laurent
      Dirigeant, Eyenetics
    1. Intervenant(s)
      Julien
      Responsable "Etudes et Services" - Photon Lines
    2. Intervenant(s)
      Thomas
      Inégnieur – Photon Lines

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