Visión artificial y robótica

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  • 18/06/2015
Cámara de visión artificial

Gracias a los avances realizados en la tecnología necesaria para la visión artificial

se han podido desarrollar múltiples aplicaciones en todos la robótica industrial. En especial en el software ya que hasta hace muy poco no era posible analizar las imágenes en tiempo real pues los procesadores de los pc´s no podían verificar estas imágenes tan pesadas y menos realizar cálculos con ellas en los reducidos tiempos necesarios en los procesos productivos. Ahora el escenario ha cambiado pues disponemos de buses PCI y procesadores muy rápidos que operan a gran velocidad pudiendo actuar de manera inmediata.

Mediante la visión artificial

obtenemos imágenes digitales que podemos procesar para la toma de decisiones en sus aplicaciones. Los avances tecnológicos de hardware y software facilitan la tecnología más adecuada según la aplicación, reduciendo su coste al mínimo.

Con un software cada vez más rápido, potente, barato e intuitivo, ha propiciado un auge en la invención de soluciones aplicadas a la industria. Cabe destacar la facilidad de uso, ya que en muchos casos con unos conocimientos medios de programación serán suficientes para poder trabajar con estas aplicaciones e incluso su desarrollo.

Entrando en materia, definimos la visión artificial como un área de la inteligencia artificial que por la obtención de imágenes digitales es capaz de procesar y analizar la información requerida.
Para poder analizar las imágenes se realizan las siguientes tareas:

La captación de imágenes digitales.
Archivo de la información.
Procesado.
Interpretación de resultados.

Estas tareas a su vez se realizan mediante:
Módulo de digitalización. Trasforma la señal analógica en una señal digital
Memoria de imagen. Guarda la señal del módulo de digitalización.
Módulo de visualización. Transforma la señal digital situada en la memoria, en un vídeo para poder ser vista en una pantalla.
Procesador de imagen. Analiza las imágenes obtenidas por la cámara.
Módulo de entradas/salidas. Controla la entrada de la imagen y de su salida a otros dispositivos.
Comunicaciones. I/O y Ethernet.

La secuencia a la hora de realizar el trabajo es la siguiente:

Instrucciones al sistema referentes al propósito a analizar.
Captación de imágenes del elemento a tratar.
Procesado según las instrucciones indicadas.
Actuación sobre el elemento según los parámetros obtenidos.

Para todas estas funciones es necesario contar con los elementos que detallamos:
Cámaras. Según la aplicación que queramos realizar serán de diferentes tipos, espectrales, infrarrojas/térmicas, 3D, de alta velocidad, lineales, matriciales e inteligentes.
Óptica. Es la encargada de trasmitir la luz a la cámara. La elección dependerá principalmente del tamaño de la pieza, de la distancia entre la pieza y la óptica y del sensor.
Iluminación. Es vital ya que determinara la imagen obtenida. Según el elemento a iluminar tendremos que aplicar un tipo u otro. Básicamente hay cuatro tipos de iluminación, laser, fibra óptica, tubo fluorescente y led.
Grabbers. Capturan las imágenes cuando es necesaria una alta calidad y las envía al ordenador para su procesamiento. Su elección dependerá del grado de calidad exigido.
Software de imagen. Existen gran variedad de paquetes de software para la visión artificial dependiendo de las utilidades que precisemos.

A continuación describimos algunos de los ejemplos más notables de las múltiples y variadas aplicaciones en la robótica industrial:

Verificado de piezas por visión artificial.
Control de posicionamiento de piezas.
Control de calidad.
Contador de objetos.
Localización de juntas de soldadura.
Determinación de la madurez de frutas y hortalizas.
Control de intrusos en envases.
Detención de defectos.
Clasificación por tamaños.
Verificación de etiquetado.
Mediciones lineales y tridimensionales.
Determinación de posición de objetos para su envasado.
Sistemas de vigilancia con autenticación.
Robots guiados por visión artificial.
Cámaras 3D para diseños a medida.
Termografías.
Microscopia.
Vigilancia de entrada y salida en edificios e instalaciones.

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