R.E.News future Technology-Automated calibration increases the cost-effectiveness of camera systems

25/02/25-FR-English-NL-footer

L'étalonnage automatisé augmente la rentabilité des systèmes de caméra

Active Alignment IMAGE SOURCE: Motec GmbH

Motec a automatisé la production de capteurs optiques pour améliorer la qualité de capture d'images et la rentabilité des applications agricoles intelligentes.

Les systèmes d'assistance pour les machines mobiles, tels que les systèmes de vision à 360 degrés et les caméras de recul, améliorent la sécurité opérationnelle en réduisant les angles morts.

Motec utilise un système de test et de production d'alignement actif pour garantir un alignement optique précis et des systèmes de caméra de haute qualité.

Le système ProCam de TRIOPTICS GmbH est utilisé pour atteindre une précision micrométrique dans l'alignement des capteurs sur les objectifs, garantissant des performances optimales.

Le système modulaire de Motec comprend des caméras numériques FullHD robustes et des caméras intelligentes, conçues pour une utilisation intensive et répondant aux normes spécifiques du secteur.

Les systèmes vidéo flexibles et configurables permettent aux OEM d'adapter les systèmes de détection et d'affichage aux exigences spécifiques des machines et des applications.

Les processus automatisés de haute précision ne sont bons que si les capteurs qui capturent les signaux sont bons. Dans les applications agricoles intelligentes, par exemple, les caméras numériques enregistrent la zone à traiter et constituent ainsi la base de données pour le traitement approprié des plantes individuelles. Les spécialistes du traitement d’images de Motec ont automatisé la production de capteurs optiques afin de garantir à tout moment la meilleure qualité de capture d’images possible et une rentabilité maximale, même lors de la production de grandes quantités.

Les systèmes d’assistance pour les machines mobiles garantissent un fonctionnement sûr et productif, que ce soit en interaction avec d’autres usagers de la route et le personnel du chantier ou en combinaison avec d’autres machines. Si les signaux de caméra sur lesquels ces systèmes se basent sont imprécis ou inexacts, des situations dangereuses peuvent rapidement survenir, en particulier lorsqu’il s’agit de machines présentant de grands angles morts. Les systèmes de vision à 360 degrés, les caméras de recul ou d’autres systèmes de surveillance pour les machines de construction, les machines agricoles, les véhicules municipaux ou les chariots élévateurs contribuent de manière significative à la sécurité opérationnelle.

Lutz Boettger, vice-président de la division Marketing et ventes chez AMETEK Instrumentation, Controls and Vision Systems (ICVS), résume le défi pour les fabricants de caméras : « Compte tenu de la pénurie mondiale de travailleurs qualifiés, les fabricants de machines mobiles doivent fournir aux opérateurs des systèmes d’assistance qui permettent un fonctionnement sûr, économique et convivial. Cela nécessite des technologies de caméras performantes à un prix attractif. » Les fabricants de caméras tels que Motec GmbH, filiale d'AMETEK ICVS, doivent donc veiller à ce que leurs produits offrent une qualité d'image élevée et constante pour une reconnaissance fiable des objets et en même temps concevoir le processus de production pour une efficacité économique maximale.

Traditionnellement, les systèmes de caméras sont assemblés manuellement, mais cela est non seulement coûteux, mais aussi sujet à des imprécisions et à un manque de reproductibilité. Cela est particulièrement problématique au vu des résolutions de capteurs toujours plus élevées. Plus la densité de pixels est élevée, plus l'alignement optique précis devient important. Pour éliminer ce potentiel d'erreur, Motec s'appuie sur un système de test et de production d'alignement actif. Dr. Stefan Wirtz, directeur Recherche & Développement chez Motec, explique les avantages : « Pour garantir la meilleure qualité possible du système de caméra, l'alignement entre l'optique et le capteur est d'une importance primordiale. Le système prend en charge le réglage automatique de l'objectif et le « mariage » de l'objectif avec l'ensemble support. Tout d'abord, l'objectif et le support sont insérés dans le système d'alignement actif. Le système vérifie ensuite la compatibilité des assemblages à l'aide des caractéristiques, paramètres et géométries enregistrés. « De cette façon, le système garantit toujours une production de la plus haute qualité. »

L’alignement de l’optique par rapport au capteur de la caméra est particulièrement important dans ce processus. Les composants sont focalisés, centrés, inclinés et tournés en une seule étape. Plusieurs images sont projetées à travers l’objectif sur le capteur pendant que celui-ci capture les images. Un logiciel est utilisé pour vérifier que l’alignement est correct et le système de caméra est ensuite automatiquement collé.

Le capteur peut ainsi être aligné et fixé au plan d’image souhaité de l’objectif avec une précision micrométrique. Cela est rendu possible par le système ProCam de TRIOPTICS GmbH. « Nous avons opté pour cette solution car elle garantit un alignement optimal de l’objectif à la caméra. Si les écarts par rapport à la ligne optimale sont minimes, cela peut entraîner une perte d’informations au cours du processus, ce qui peut avoir des conséquences catastrophiques dans les applications liées à la sécurité. Le système ProCam évite cela et nous pouvons donc être sûrs de fournir à nos clients des caméras qui répondent aux normes les plus élevées », déclare le Dr Stefan Wirtz avec confiance.

Optimisé pour les applications exigeantes

Les processus d'alignement actif étaient à l'origine principalement utilisés pour les systèmes ADAS (Advanced Driver Assistance) dans le secteur automobile. Le processus est donc conçu pour une production en grande série, qui ne peut être réalisée de manière économique ou avec la qualité reproductible requise par le montage manuel de caméras. Dr. Stefan Wirtz explique pourquoi cette production automatisée est plus que jamais pertinente pour les machines mobiles : « La pression du temps et les contraintes de productivité rendent nécessaire l'utilisation des meilleures technologies de caméra possibles, en particulier dans les secteurs de la construction et de l'agriculture. Les projets d'infrastructure sont chronométrés avec précision et les retards dans le processus deviennent très coûteux. Les systèmes d'assistance basés sur des caméras aident à respecter le calendrier. Il existe également un risque élevé d'accidents, en particulier sur les chantiers urbains, qui peut être minimisé en utilisant des systèmes de surveillance optique. Dans l'agriculture, en revanche, il est important d'obtenir la récolte maximale possible - tout en garantissant la plus grande durabilité possible - notamment face aux défis du changement climatique. Les systèmes de caméras aident, par exemple, à mettre en œuvre un traitement automatisé des plantes individuelles. »

Pour ces applications exigeantes, Motec développe des solutions robustes qui bénéficient également des avantages de l'alignement actif. Motec propose un système modulaire de caméras numériques et d'unités de commande vidéo librement configurables qui peuvent être adaptées individuellement aux exigences de l'application respective. La gamme comprend des caméras numériques FullHD qui agissent uniquement comme des capteurs vidéo, ainsi que des caméras intelligentes avec intelligence intégrée qui peuvent être utilisées comme système autonome pour le suivi d'objets assisté. Des contrôleurs vidéo puissants pour le calcul de fonctions d'assistance et de sécurité complexes complètent le système modulaire.

Malgré la fabrication automatisée et de précision, les caméras se caractérisent par une robustesse maximale pour une utilisation intensive. Motec garantit des classes de protection jusqu'à IP69K dans un boîtier robuste en aluminium. Selon la version, les modules de capture d'images résistent aux chocs jusqu'à 100 g et aux vibrations jusqu'à 10 g. Les normes EN et ISO spécifiques à l'industrie pour les machines de construction, agricoles et forestières ainsi que pour les chariots élévateurs sont bien entendu respectées.

Avec ce portefeuille, les fabricants de machines mobiles disposent d'une flexibilité maximale dans la conception de leur système de détection et d'affichage. La résolution vidéo, la compression et le taux de rafraîchissement librement configurables des caméras y contribuent également. Tous les composants peuvent être combinés et configurés individuellement pour répondre aux exigences de la machine et de l'application respectives. Le système modulaire Motec permet de mettre en œuvre n'importe quelle application de surveillance basée sur une caméra, de la simple représentation d'une zone non visible pour l'opérateur de la machine à des fonctions hautement automatisées telles que la détection de personnes et d'objets. Les OEM peuvent utiliser le logiciel fourni par Motec ainsi que leurs propres applications logicielles. Si nécessaire, les spécialistes des systèmes vidéo de Hadamar sont également disponibles en tant que partenaire de développement pour les modules logiciels correspondants.
NJC.© Info Motec GmbH

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25/02/25-English

Automated calibration increases the cost-effectiveness of camera systems

Active Alignment IMAGE SOURCE: Motec GmbH

Motec has automated the production of optical sensors to enhance image capture quality and cost-effectiveness for smart farming applications.

Assistance systems for mobile machinery, such as 360-degree vision systems and reversing cameras, improve operational safety by reducing blind spots.

Motec uses an active alignment test and production system to ensure precise optical alignment and high-quality camera systems.

The ProCam system from TRIOPTICS GmbH is employed to achieve micrometer precision in aligning sensors to lenses, ensuring optimal performance.

Motec's modular system includes robust digital FullHD cameras and smart cameras, designed for heavy-duty use and meeting industry-specific standards.

The flexible and configurable video systems allow OEMs to tailor detection and display systems to specific machine and application requirements.

Automated, high-precision processes are only as good as the sensors that capture the signals. In smart farming applications, for example, digital cameras record the area to be processed and thus form the data basis for the appropriate processing of individual plants. The image processing specialists at Motec have automated their production of optical sensors to ensure the best possible image capture quality and maximum cost-effectiveness at all times, even when producing large quantities.

Assistance systems for mobile machinery ensure safe and productive operation - either in interaction with other road users and site personnel or in conjunction with other machinery. If the camera signals on which these systems are based are imprecise or inaccurate, dangerous situations can quickly arise, especially when it comes to machines with large blid spots. 360-degree bird’s eye vision systems, reversing cameras or other monitoring systems for construction machinery, agricultural machinery, municipal vehicles or industrial trucks make a significant contribution to operational safety.

Lutz Boettger, Division Vice President Marketing and Sales at AMETEK Instrumentation, Controls and Vision Systems (ICVS), summarizes the challenge for camera manufacturers: “In view of the global shortage of skilled workers, manufacturers of mobile machinery must provide machine operators with assistance systems that enable safe, economical and user-friendly operation. This requires high-performance camera technologies at an attractive price point.” Camera manufacturers such as Motec GmbH, part of AMETEK ICVS, must therefore ensure that their products offer consistently high image quality for reliable object recognition and at the same time design the production process for highest possible economic efficiency.

Traditionally, camera systems are assembled manually, but this is not only costly but also prone to inaccuracy and lack of reproducibility. This is particularly problematic in view of the ever-increasing sensor resolutions. The greater the pixel density, the more important the precise optical alignment becomes. To eliminate this potential for error, Motec relies on an active alignment test and production system. Dr. Stefan Wirtz, Director Research & Development at Motec, explains the advantages: “To ensure the best possible quality of the camera system, the alignment between the optics and the sensor is of paramount importance. The system takes over the automated adjustment of the lens and the “marriage” of the lens with the carrier assembly. First, the lens and carrier are inserted into the Active Alignment System. The system then checks the compatibility of the assemblies using the stored characteristics, parameters and geometries. In this way, the system always ensures production of the highest quality.”

In this process, the alignment of the optics relative to the camera sensor is particularly important. The components are focused, centered, tilted and rotated in a single step. Several images are projected through the lens onto the sensor while the sensor captures the images. Software is used to check that the alignment is correct, and the camera system is then automatically bonded.

This allows the sensor to be aligned and fixed to the desired image plane of the lens with micrometer precision. This is made possible by the ProCam system from TRIOPTICS GmbH. “We opted for this solution because it ensures optimum alignment from lens to camera. If there are minimal deviations from the optimum line, this can lead to a loss of information in the process, which can have catastrophic consequences in safety-related applications. The ProCam system prevents this, and we can therefore be sure that we are supplying our customers with cameras that meet the highest standards,” says Dr. Stefan Wirtz with confidence.

Optimized for demanding applications

Active alignment processes were originally used primarily for ADAS (Advanced Driver Assistance) systems in the automotive sector. The process is therefore designed for high-volume production, which cannot be achieved economically or with the prerequisite reproducible quality using manual camera assembly. Dr. Stefan Wirtz explains why this automated production is more relevant than ever for mobile machinery: “Time pressure and productivity constraints make it necessary to use the best possible camera technologies, especially in the construction and agricultural industries. Infrastructure projects are precisely timed, and delays in the process become very expensive. Camera-based assistance systems help to keep to the schedule. There is also a high risk of accidents, particularly on urban construction sites, which can be minimized by using optical monitoring systems. In agriculture, on the other hand, it is important to achieve the maximum possible harvest - with the greatest possible sustainability at the same time - especially in the face of the challenges of climate change. Camera systems help, for example, to implement automated individual plant treatment.”

For these demanding applications, Motec develops robust solutions that also benefit from the advantages of active alignment. Motec offers a modular system of digital cameras and freely configurable video control units that can be individually adapted to the requirements of the respective application. The range includes digital FullHD cameras that act purely as video sensors, as well as smart cameras with integrated intelligence that can be used as a stand-alone system for assisted object tracking. Powerful video controllers for calculating complex assistance and safety functions round off the modular system.

Despite the automated and precision manufacturing, the cameras are characterized by maximum robustness for heavy-duty use. Motec guarantees protection classes up to IP69K in a robust aluminum housing. Depending on the version, the image capture modules are shock-resistant up to 100 g and vibration-resistant up to 10 g. Industry-specific EN and ISO standards for construction, agricultural and forestry machinery as well as industrial trucks are of course met.

With this portfolio, manufacturers of mobile machinery have maximum flexibility in the design of their detection and display system. The freely configurable video resolution, compression and refresh rate of the cameras also contribute to this. All components can be individually combined and configured to meet the requirements of the respective machine and application. The modular Motec system can be used to implement any camera-based monitoring application, from simply displaying an area that is not visible to the machine operator to highly automated functions such as person and object detection. OEMs can use the software provided by Motec as well as their own software applications. If required, the video system specialists from Hadamar are also available as a development partner for corresponding software modules.
NJC.© Info Motec GmbH

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25/02/25-NL

Geautomatiseerde kalibratie verhoogt de kosteneffectiviteit van camerasystemen

Active Alignment IMAGE SOURCE: Motec GmbH

Motec heeft de productie van optische sensoren geautomatiseerd om de kwaliteit van de beeldopname en de kosteneffectiviteit voor slimme landbouwtoepassingen te verbeteren.

Assistentiesystemen voor mobiele machines, zoals 360-gradenzichtsystemen en achteruitrijcamera's, verbeteren de operationele veiligheid door dode hoeken te verminderen.

Motec gebruikt een actief uitlijningstest- en productiesysteem om nauwkeurige optische uitlijning en hoogwaardige camerasystemen te garanderen.

Het ProCam-systeem van TRIOPTICS GmbH wordt gebruikt om micrometerprecisie te bereiken bij het uitlijnen van sensoren op lenzen, wat optimale prestaties garandeert.

Het modulaire systeem van Motec omvat robuuste digitale FullHD-camera's en slimme camera's, ontworpen voor intensief gebruik en voldoen aan industriespecifieke normen.

De flexibele en configureerbare videosystemen stellen OEM's in staat om detectie- en weergavesystemen aan te passen aan specifieke machine- en toepassingsvereisten.

Geautomatiseerde, zeer nauwkeurige processen zijn slechts zo goed als de sensoren die de signalen vastleggen. In smart farming-toepassingen registreren digitale camera's bijvoorbeeld het te bewerken gebied en vormen zo de databasis voor de juiste verwerking van individuele planten. De beeldverwerkingsspecialisten van Motec hebben hun productie van optische sensoren geautomatiseerd om te allen tijde de best mogelijke beeldkwaliteit en maximale kosteneffectiviteit te garanderen, zelfs bij de productie van grote hoeveelheden.

Assistentiesystemen voor mobiele machines zorgen voor een veilige en productieve werking - hetzij in interactie met andere weggebruikers en terreinpersoneel, hetzij in combinatie met andere machines. Als de camerasignalen waarop deze systemen zijn gebaseerd onnauwkeurig of onnauwkeurig zijn, kunnen er snel gevaarlijke situaties ontstaan, vooral als het gaat om machines met grote blinde vlekken. 360-graden vogelperspectiefsystemen, achteruitrijcamera's of andere bewakingssystemen voor bouwmachines, landbouwmachines, gemeentelijke voertuigen of industriële vrachtwagens leveren een aanzienlijke bijdrage aan de operationele veiligheid.

Lutz Boettger, Division Vice President Marketing and Sales bij AMETEK Instrumentation, Controls and Vision Systems (ICVS), vat de uitdaging voor camerafabrikanten samen: "Gezien het wereldwijde tekort aan geschoolde werknemers moeten fabrikanten van mobiele machines machinebedieners voorzien van assistentiesystemen die een veilige, economische en gebruiksvriendelijke bediening mogelijk maken. Dit vereist hoogwaardige cameratechnologieën tegen een aantrekkelijke prijs." Camerafabrikanten zoals Motec GmbH, onderdeel van AMETEK ICVS, moeten er daarom voor zorgen dat hun producten een consistent hoge beeldkwaliteit bieden voor betrouwbare objectherkenning en tegelijkertijd het productieproces ontwerpen voor de hoogst mogelijke economische efficiëntie.

Traditioneel worden camerasystemen handmatig geassembleerd, maar dit is niet alleen kostbaar, maar ook gevoelig voor onnauwkeurigheden en gebrek aan reproduceerbaarheid. Dit is met name problematisch gezien de steeds toenemende sensorresoluties. Hoe groter de pixeldichtheid, hoe belangrijker de nauwkeurige optische uitlijning wordt. Om deze kans op fouten te elimineren, vertrouwt Motec op een actieve uitlijningstest en productiesysteem. Dr. Stefan Wirtz, Director Research & Development bij Motec, legt de voordelen uit: "Om de best mogelijke kwaliteit van het camerasysteem te garanderen, is de uitlijning tussen de optiek en de sensor van het grootste belang. Het systeem neemt de automatische afstelling van de lens en het "huwelijk" van de lens met de dragerassemblage over. Eerst worden de lens en de drager in het Active Alignment System geplaatst. Vervolgens controleert het systeem de compatibiliteit van de assemblages met behulp van de opgeslagen kenmerken, parameters en geometrieën. Op deze manier zorgt het systeem altijd voor productie van de hoogste kwaliteit."

Bij dit proces is de uitlijning van de optiek ten opzichte van de camerasensor bijzonder belangrijk. De componenten worden in één stap gefocust, gecentreerd, gekanteld en gedraaid. Meerdere afbeeldingen worden door de lens op de sensor geprojecteerd terwijl de sensor de afbeeldingen vastlegt. Er wordt software gebruikt om te controleren of de uitlijning correct is en het camerasysteem wordt vervolgens automatisch verbonden.

Hierdoor kan de sensor met micrometerprecisie worden uitgelijnd en vastgezet op het gewenste beeldvlak van de lens. Dit wordt mogelijk gemaakt door het ProCam-systeem van TRIOPTICS GmbH. "We hebben voor deze oplossing gekozen omdat het zorgt voor een optimale uitlijning van lens naar camera. Als er minimale afwijkingen zijn van de optimale lijn, kan dit leiden tot een verlies van informatie in het proces, wat catastrofale gevolgen kan hebben in veiligheidsgerelateerde toepassingen. Het ProCam-systeem voorkomt dit en we kunnen er dus zeker van zijn dat we onze klanten camera's leveren die voldoen aan de hoogste normen", zegt Dr. Stefan Wirtz vol vertrouwen.

Geoptimaliseerd voor veeleisende toepassingen

Actieve uitlijningsprocessen werden oorspronkelijk voornamelijk gebruikt voor ADAS-systemen (Advanced Driver Assistance) in de automobielsector. Het proces is daarom ontworpen voor productie in grote volumes, die niet economisch of met de vereiste reproduceerbare kwaliteit kunnen worden bereikt met handmatige cameramontage. Dr. Stefan Wirtz legt uit waarom deze geautomatiseerde productie relevanter is dan ooit voor mobiele machines: "Tijdsdruk en productiviteitsbeperkingen maken het noodzakelijk om de best mogelijke cameratechnologieën te gebruiken, vooral in de bouw- en landbouwsector. Infrastructuurprojecten zijn nauwkeurig getimed en vertragingen in het proces worden erg duur. Cameragebaseerde assistentiesystemen helpen om het schema aan te houden. Er is ook een hoog risico op ongevallen, met name op stedelijke bouwplaatsen, dat kan worden geminimaliseerd door optische bewakingssystemen te gebruiken. In de landbouw is het daarentegen belangrijk om een ​​zo groot mogelijke oogst te behalen - met tegelijkertijd de grootst mogelijke duurzaamheid - vooral met het oog op de uitdagingen van klimaatverandering. Camerasystemen helpen bijvoorbeeld om geautomatiseerde individuele plantenbehandeling te implementeren."

Voor deze veeleisende toepassingen ontwikkelt Motec robuuste oplossingen die ook profiteren van de voordelen van actieve uitlijning. Motec biedt een modulair systeem van digitale camera's en vrij configureerbare videobesturingseenheden die individueel kunnen worden aangepast aan de vereisten van de betreffende toepassing. Het assortiment omvat digitale FullHD-camera's die puur als videosensoren fungeren, evenals slimme camera's met geïntegreerde intelligentie die kunnen worden gebruikt als een stand-alone systeem voor ondersteunde objecttracking. Krachtige videocontrollers voor het berekenen van complexe assistentie- en veiligheidsfuncties ronden het modulaire systeem af.

Ondanks de geautomatiseerde en nauwkeurige productie kenmerken de camera's zich door maximale robuustheid voor zwaar gebruik. Motec garandeert beschermingsklassen tot IP69K in een robuuste aluminium behuizing. Afhankelijk van de uitvoering zijn de beeldopnamemodules schokbestendig tot 100 g en trillingsbestendig tot 10 g. Uiteraard wordt voldaan aan branchespecifieke EN- en ISO-normen voor bouw-, landbouw- en bosbouwmachines en industriële vrachtwagens.

Met dit portfolio hebben fabrikanten van mobiele machines maximale flexibiliteit bij het ontwerp van hun detectie- en weergavesysteem. Ook de vrij configureerbare videoresolutie, compressie en verversingssnelheid van de camera's dragen hieraan bij. Alle componenten kunnen individueel worden gecombineerd en geconfigureerd om te voldoen aan de vereisten van de betreffende machine en toepassing. Het modulaire Motec-systeem kan worden gebruikt om elke cameragebaseerde bewakingstoepassing te implementeren, van het eenvoudig weergeven van een gebied dat niet zichtbaar is voor de machinebediener tot sterk geautomatiseerde functies zoals persoons- en objectdetectie. OEM's kunnen de door Motec geleverde software gebruiken, evenals hun eigen softwaretoepassingen. Indien nodig zijn de videosysteemspecialisten van Hadamar ook beschikbaar als ontwikkelingspartner voor overeenkomstige softwaremodules.
NJC.© Info Motec GmbH

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