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The image acquisition stage of an artificial vision system

{Lo stadio di acquisizione delle immagini di un sistema di visione artificiale}
 

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Generally the acquisition unit of an artificial vision system, commonly synthetically identified also with the term of "imaging unit", is basically composed of an illumination device, an optical assembly, a camera and an electronic acquisition board, commonly called "frame grabber” and mounted within an electronic computer. The illumination device task is to lighting the object of interest with a specific and controlled light radiation. The optical assembly provides the adequate visual coupling between the camera and the object of interest, so that the object is completely framed (field of view) and has the correct contrast and optical focusing conditions. The camera contains the electronic sensor able to capture the light radiations that contains the information on the image and therefore that on the real object framed by the entire vision system. The frame grabber has the task to format the image captured by the camera in a format that enable it to be stored and processed within the electronic computer that host it. Depending on the specific purposes of the vision application, acquisition techniques may vary. In particular, the number, size and technology of the sensors chosen may vary. The most common configurations of the acquisition unit are the following: the acquisition of two-dimensional images (briefly 2D) in the visible optical field; acquisition of thermal images contained in the infrared optical range (briefly IR); acquisition of vector images (named scan lines) that are useful for processing of continue images (named web inspection); acquisition of three-dimensional images (briefly 3D) using for example the so that "laser ranging technique" based on profilometric principle, or the "time of flight" (briefly ToF) technique, or the photogrammetric one; and finally the image acquisition based on X-ray.

Lo stadio di acquisizione delle immagini di un sistemati visione artificiale. In genere il l'unità di acquisizione delle immagini di un sistema di visione artificiale, comunemente identificato col termine inglese di "Imaging unit", è composto da un dispositivo di illuminazione, un gruppo ottico, una telecamera ed una scheda elettronica di acquisizione, comunemente detta in lingua inglese "frame grabber” ed installata all'interno di un calcolatore elettronico. Il compito del dispositivo di illuminazione è quello di proiettare sull'oggetto di interesse una radiazione luminosa specifica e controllata. Il gruppo ottico fornisce l'opportuno accoppiamento visivo tra la telecamera e l’oggetto di interesse, in modo che l'oggetto sia inquadrato interamente (field of view) e nelle corrette condizioni di contrasto e fuoco. La telecamera contiene il sensore per catturare le radiazioni luminose che contengono l’informazione sulla immagine e quindi sull’oggetto inquadrato dall’intero sistema di visione. La scheda di acquisizione ha il compito di formattare l'immagine catturata dalla telecamera in un formato opportuno affinché essa possa essere memorizzata ed elaborata all'interno del calcolatore elettronico che la ospita. A seconda degli scopi specifici dell'applicazione di visione, le tecniche di acquisizione possono variare. Nello specifico possono variare: il numero, le dimensioni e la tecnologia dei sensori scelti. Le configurazioni più comuni dell’unità di acquisizione sono le seguenti: acquisizione di immagini bidimensionali (in breve 2D) nello spettro ottico del visibile; acquisizione di immagini termiche, ossia nell’intervallo di frequenze dell’infrarosso (in breve IR); acquisizione di immagini vettoriali (dette scan-lines) utili per elaborazioni di immagini continue (dette web inspection); acquisizione di immagini tridimensionali (in breve 3D) utilizzando per esempio la tecnica del laser ranging basata sul principio della profilometria, oppure la tecnica del tempo di volo (in breve ToF), o della fotogrammetria; ed infine l’acquisizione di immagini basata sui raggi X.



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