En tant que technologie d'inspection visuelle, la mesure d'images nécessite une mesure quantitative. La précision de mesure a toujours été un critère essentiel pour cette technologie. Les systèmes de mesure d'images utilisent généralement des capteurs d'image, tels que des CCD, pour acquérir des informations visuelles, les convertir en signaux numériques et les transférer vers un ordinateur. Le traitement d'images permet ensuite d'obtenir les différentes images requises. Le calcul des erreurs de taille, de forme et de position est réalisé grâce à des techniques d'étalonnage qui convertissent les informations de taille de l'image, exprimées dans son système de coordonnées, en informations de taille réelle.
Ces dernières années, le développement rapide des capacités de production industrielle et l'amélioration des techniques de traitement ont engendré l'apparition de nombreux produits de tailles extrêmes : les très grandes dimensions et les très petites. On peut citer, par exemple, la mesure des dimensions externes des aéronefs, le contrôle des composants clés des machines de grande taille et la mesure des dimensions critiques des microcomposants. La miniaturisation croissante des dispositifs, la mesure des microdimensions critiques en microélectronique et en biotechnologie, etc., posent de nouveaux défis aux techniques de contrôle. La technologie de mesure d'images offre une plage de mesure plus étendue. Il est en effet difficile d'utiliser les méthodes de mesure mécaniques traditionnelles à grande et petite échelle. La technologie de mesure d'images permet de reproduire une partie de l'objet mesuré avec la précision requise. Elle permet également de réaliser des mesures impossibles avec les méthodes mécaniques classiques. Ainsi, que ce soit pour des mesures à très grande échelle ou à très petite échelle, le rôle essentiel de la technologie de mesure d'images est indéniable.
En général, on désigne par « micro-pièces » les pièces dont la taille est comprise entre 0,1 mm et 10 mm, tandis qu'à l'échelle internationale, on les appelle « pièces mésoscopiques ». Les exigences de précision pour ces composants sont relativement élevées, généralement de l'ordre du micron, et leur structure est complexe. Les méthodes de détection traditionnelles peinent alors à répondre aux besoins de mesure. Les systèmes de mesure d'images sont devenus une méthode courante pour la mesure des microcomposants. Il faut d'abord imager la pièce à tester (ou ses caractéristiques principales) à travers un objectif optique à grossissement suffisant, sur un capteur d'image adapté. On obtient ainsi une image contenant les informations de la cible de mesure et conforme aux exigences. Cette image est ensuite transférée vers un ordinateur via une carte d'acquisition d'images, puis traitée et calculée par ordinateur pour obtenir le résultat de la mesure.
L'évolution des technologies de mesure d'images pour les microcomposants s'oriente principalement vers les axes suivants : 1. Amélioration continue de la précision de mesure. Avec le progrès constant du niveau industriel, les exigences de précision pour les pièces de très petite taille s'accroissent, ce qui permet d'améliorer la précision des mesures d'images. Parallèlement, le développement rapide des capteurs d'images et des dispositifs haute résolution favorise également l'amélioration de la précision des systèmes. Enfin, la poursuite des recherches sur les technologies subpixel et de super-résolution contribuera également à l'amélioration de cette précision.
2. Améliorer l'efficacité des mesures. L'utilisation de micro-pièces dans l'industrie se développe à l'échelle géométrique. Les tâches de mesure complexes liées aux modèles de production et aux contrôles en ligne à 100 % exigent une grande efficacité. Grâce à l'amélioration des performances matérielles, notamment des ordinateurs, et à l'optimisation continue des algorithmes de traitement d'images, l'efficacité des systèmes d'instruments de mesure d'images sera accrue.
3. Réaliser la conversion du microcomposant du mode de mesure ponctuelle au mode de mesure globale. La technologie actuelle des instruments de mesure d'images est limitée par sa précision et se limite essentiellement à l'imagerie de la zone caractéristique principale du composant, permettant ainsi la mesure du point caractéristique principal. Il est difficile de mesurer le contour complet ou l'ensemble des points caractéristiques.
Grâce à l'amélioration de la précision des mesures, l'obtention d'une image complète de la pièce et la réalisation d'une mesure de haute précision de l'erreur de forme globale seront utilisées dans de plus en plus de domaines.
En résumé, dans le domaine de la mesure des microcomposants, l'efficacité accrue des technologies de mesure d'images de haute précision constitue un axe de développement majeur. De ce fait, les systèmes d'acquisition d'images doivent répondre à des exigences plus élevées en matière de qualité d'image, de positionnement des contours et d'étalonnage, ce qui leur confère de vastes perspectives d'application et un intérêt considérable pour la recherche. Cette technologie est ainsi devenue un sujet de recherche prioritaire à l'échelle nationale et internationale, et représente l'une des applications les plus importantes du contrôle visuel.
Date de publication : 16 mai 2022