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INTRODUZIONE
La scelta di un sistema di visione per un’applicazione ad alte prestazioni non è un’operazione semplice. Infatti spesso può capitare, analizzando i datasheet, che due telecamere abbiano le stesse specifiche, ma nel mondo reale si comportino in maniera completamente differente quando inquadrano la medesima scena. Inoltre anche i datasheet stessi possono essere manipolati dai produttori per far apparire un prodotto migliore di quello che è: per esempio è comune che venga indicato il numero di bit dell’ADC montato quando, per il campionamento, spesso viene utilizzato un sottoinsieme del numero di bit disponibili.
Questo problema di scelta può essere risolto da parte del consumatore facendo delle comparative “testa a testa” tra due o più modelli; questa soluzione risolve senza dubbio il problema qualitativo ma è troppo costosa per essere attuata.
Un'altra soluzione è quella di demandare al produttore del dispositivo l’analisi tecnica della camera. Questo può essere fatto in maniera imparziale standardizzando il processo di test, consentendo di produrre risultati facilmente confrontabili riguardanti il rumore, la corrente di buio, la sensibilità, il guadagno, la linearità, ecc…
Una metodologia di test di questo tipo esiste da diversi anni ed è chiamata Photon Transfer Curve (o Photon Transfer Method/Tecnique). Tale tecnica è usata ad esempio dal Goddard Space Flight Center e dai Jet Propulsion Labs della NASA nonché da alcuni produttori di camere e si basa su principi di identificazione di sistemi a scatola nera (o meglio grigia) [3] : stimolando il sistema sotto esame con degli input (la luce) e registrando le relative uscite (il dato digitale).
Il Photon Transfer Method è la base teorica dello standard EMVA 1288.
I principi teorici proposti dall’EMVA 1288 verranno applicati nella costruzione di un sistema sperimentale per l’analisi di telecamere che consenta l’identificazione dei parametri caratteristici dei sensori ottici.
Questo lavoro è stato portato avanti presso l’azienda Alkeria S.r.l. di Navacchio (PI), produttore di telecamere digitali per dispositivi industriali e biomedici. Alkeria ha richiesto un’analisi critica dello standard EMVA 1288 per verificare l’applicabilità parziale o totale della metodologia proposta per effettuare la caratterizzazione delle proprie telecamere. La Tesi è stata portata avanti operando insieme ad Alkeria che ha fornito supporto tecnico e logistico. I modelli di telecamera usati nei test sono infatti prodotti dall’azienda di Navacchio..
I risultati di questo lavoro potranno essere la base per il miglioramento dei nuovi modelli di telecamera sia da un punto di vista progettuale, sia sotto il profilo del controllo della qualità del prodotto finito.
Dato che l’intenzione di Alkeria era di rendere disponibile a livello interno, ed eventualmente per la commercializzazione, un sistema di misura di facile utilizzo, è stata imposta come specifica di progetto la creazione di un software di pilotaggio del sistema di misura scritto in linguaggio C#, linguaggio che permette di creare programmi con interfaccia grafica.
Le conoscenze di partenza riguardanti l’ambito in cui si svolgeva il progetto erano relative all’identificazione dei sistemi e all’elettronica. Le conoscenze che invece non erano presenti all’inizio del progetto riguardavano: i principi di ottica e lo standard EMVA 1288, le Sfere Integranti, il funzionamento specifico e le caratteristiche di telecamere industriali, la modellazione di un sensore ottico, il linguaggio C#.
I test sono stati effettuati su due modelli di telecamere in bianco e nero con CCD da 1/3”
prodotte da Alkeria, la Lira 424BW, di cui sono stati forniti quattro esemplari, e la Lira 445BW, presente in un unico esemplare.
