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Toujours une longueur d'avance

Nouvelle approche pour le contrôle de l'impression haute sécurité

12 février 2014

La combinaison unique des capteurs d’image au contact (Contact Image Sensors –CIS) de Mitsubishi Electric avec CVB Flex Inspect de STEMMER IMAGING, un outil logiciel d'inspection dans les domaines de l'impression et des échantillons, est source d'améliorations considérables pour l'inspection et le contrôle des impressions de sécurité, notamment pour les hologrammes de sécurité.

L'inspection et le contrôle de caractéristiques de sécurité est une application fréquente pour une multitude de matériels continus ou de produits basés sur des feuillets individuels, comme, par exemple, les billets de banque, les chèques, les billets de loterie ou les étiquettes de sécurité pour logiciels. Dans ce domaine, le contrôle de la présence, de la position et de l'exhaustivité des caractéristiques respectives, comme, par exemple, des éléments intégrés dans des films et des hologrammes (image n° 1) ou le contrôle de caractéristiques spéciales dans un papier brut comme, par exemple, des rubans de sécurité ou des filigranes font souvent partie des exigences.

Habituellement, le contrôle de telles caractéristiques de sécurité est effectué par comparaison de la pièce à contrôler avec un seul échantillon (pièce de qualité) qui est aussi appelé Golden Template. Les écarts résultant de cette comparaison sont détectés par le système de traitement d'image et classifiés comme défauts éventuels. Dans ce contexte, deux facteurs ont une influence décisive sur l'efficacité de cette approche. D'un côté, il est important de savoir dans quelle mesure les pièces à contrôler sont intégrées dans des conditions identiques. De l'autre, des variations inévitables, mais non critiques, pouvant résulter du matériau ou du processus de production sur ces mêmes pièces peuvent avoir des effets négatifs sur la stabilité du processus de contrôle. La combinaison des capteurs d’image au contact (CIS) et CVB Flex Inspect répond à ces deux points.

Traitement d'image avec les capteurs d’image au contact (CIS)

Pour l'inspection de matériaux continus et/ou de feuilles d'impression comme, par exemple, des étiquettes de sécurité, l’usage veut que l'on utilise souvent des caméras linéaires équipées d'objectifs entocentriques. Des angles d'observation différents apparaissent le long de la ligne de détection en raison des propriétés de reproduction de ces optiques. Ceci représente un problème notamment lors de la reproduction d'hologrammes car, naturellement, une petite variation de l'angle d'observation modifie entièrement leur apparence.

Par contre, la nouvelle série KD de Mitsubishi Electric Contact Imaging Sensors (CIS) génère une image pratiquement sans distorsion étant donné que le long capteur de lignes reproduit l'objet en grandeur nature. Sur les modèles CIS, l'enregistrement d'une image est effectué via une ligne double de lentilles en forme de tiges (lentilles à gradient d'indice) qui sont orientées sur le capteur trilinéaire CMOS. Une très petite zone de l'objet à contrôler est enregistrée par l’intermédiaire de chaque lentille en forme de tige. Une image claire, nette, linéaire d'une résolution de 600 dpi est générée sur toute la longueur du capteur en raison d'un léger chevauchement des différentes images.

L'intensité de deux groupes d'éclairage blanc à LED situés dans les capteurs peut être réglée indépendamment pour l'un et l'autre, ce qui est très utile dans de nombreux domaines d'application. Dans ce contexte, l'éclairage est homogène et exempt d'ombrage sur toute la longueur couverte par le capteur, si bien que même des défauts sur les bords de l'image peuvent encore être détectés facilement. La configuration génère une image pratiquement télécentrique pour chaque pixel, et l'homogénéité de l'image en résultant est remarquable. Ceci se révèle clairement dans la forte concordance des hologrammes représentés sur l'image n° 2. Les données sont sorties via une interface CameraLink industrielle standard. Les produits CIS sont disponibles en trois différentes longueurs : 309, 617 et 926 mm.

Logiciel CVB Flex Inspect

Lors de l'utilisation de la méthode traditionnelle de comparaison « Golden Template », on rencontre forcément des difficultés à chaque fois que des variations non critiques des produits apparaissent dans les différents échantillons, ce qui entraîne la détection d'écarts sur les images différentielles. Par contre, CVB Flex Inspect utilise une autre approche basée sur les derniers enseignements de la recherche dans le domaine de l'apprentissage automatique : au lieu de miser sur une seule pièce de qualité, le système forme, pendant la phase d'apprentissage, un modèle comparatif complexe composé de nombreux échantillons d'excellente qualité qui ne sont cependant pas absolument identiques. Pendant l'apprentissage, ce modèle tient compte de toutes les variations admissibles dans le kit d'entraînement. En mode Inspection, CVB Flex Inspect compare les images des objets à contrôler avec le modèle flexible réalisé avec tous les écarts permis, puis calcule une image différentielle sur cette base.

En mode Entraînement, l'outil apprend quels écarts peuvent survenir et met de plus à la disposition de l'utilisateur une visualisation des variations du modèle « Template ». Cela lui permet de mieux évaluer le niveau des écarts de production et de développer une sensibilité pour ce que le système a déjà appris et quelles différences il accepte encore comme pièce de qualité. Si le système détecte un écart encore inconnu jusque-là, un message est envoyé à l'utilisateur qui peut alors décider s'il accepte cette variation comme pièce de qualité et l'intègre dans son modèle ou si elle doit être évacuée comme pièce défectueuse. CVB Flex Inspect prend en charge les unités centrales Multi-Core d'Intel avec deux noyaux indépendants ou plus. Le logiciel fonctionne avec des images partielles ou des blocs de pixels qui peuvent être traités indépendamment les uns des autres en fonction du nombre de noyaux d'unité centrale compris dans le système.

Flexibilité sans limites

CVB Flex Inspect est l'un des nombreux outils flexibles de traitement d'image que compte la bibliothèque de logiciels indépendants du matériel informatique Common Vision Blox (CVB) de STEMMER IMAGING. L'outil logiciel a été développé pour CVB par l'entreprise britannique Vision Experts et offre une méthode unique en son genre de détection des échantillons qui peut être utilisée autant avec des caméras linéaires qu'avec des caméras matricielles. STEMMER IMAGING est le partenaire stratégique de Mitsubishi Electrics pour la commercialisation des capteurs d’image au contact (CIS). En tant que plus grand fournisseur indépendant d'Europe dans le domaine des technologies et des prestations de traitement d'image pour les OEM, les intégrateurs de système et les marchés de revendeurs dans l'industrie et la science, STEMMER IMAGING peut apporter un soutien optimal à ses clients pour trouver des solutions à leurs tâches de traitement d'image.

Mitsubishi

Ratingen, Germany

Le groupe technologique japonais Mitsubishi Electric est l'un des leaders mondiaux dans la fabrication des produits et des composants électroniques pour de nombreuses applications industrielles. Depuis 1978, l’entreprise est représentée en Europe.

Mitsubishi Electric Line Scan Bar - Capteurs d'image au contact (CIS)
  • Capteurs d’image au contact pour l’inspection d'objets plats ou presque plats
  • Lecture haute vitesse
  • Excellente fidélité couleurs
  • Résolution 600 dpi
CVB Flex Inspect – logiciel souple pour l’inspection de motifs et d’imprimés
  • CVB premium tool for deviation analysis on printed materials
  • Robust verification of products that cannot be easily matched to a golden template
  • Ability to adapt to gradual product changes over time