Nos adentramos en terreno más industrial y dejamos atrás las aplicaciones de visión que nos encontramos en el día a día, como fueron las retransmisiones deportivas o las redes sociales. Estos dos casos y los que fuimos resumiendo en el primer post, tienen en común que prácticamente todo se basa en el análisis de las imágenes, y no tanto en el entorno donde fueron adquiridas o las características del hardware usado.

Hardware

Del mismo modo, mucho se habla actualmente del software y algoritmos a utilizar en los sistemas de visión artificial, sobre todo con la irrupción de la Inteligencia Artificial. Entonces ¿qué ocurre con el hardware? ¿ya no es importante tenerlo en cuenta ni elegirlo cuidadosamente con la irrupción del deep learning en desarrollos complejos? ¿todo vale en la integración a nivel industrial?

La realidad, o por lo menos es mi opinión, es que si nos piden implementar un sistema de visión artificial en una planta industrial, hay que analizar tanto la aplicación como el entorno, para elegir qué elementos son los óptimos para nuestro desarrollo.

No sirve elegir cualquier cosa, ya que de hacerlo podemos incurrir en sobrecostes tanto de compras como de horas de trabajo. Sin embargo, una correcta elección simplificará el trabajo a realizar y minimizará el gasto de hardware. Así que vamos a repasar los elementos que intervienen en una integración, tanto los que son necesarios como los que son más accesorios:

• Iluminación: Aparte del obvio objetivo de proporcionar luz para adquirirse las imágenes, lo que se busca es es optimizar el contraste y minimizar variaciones de la iluminación ambiente. De este modo simplifica el software y el procesado posterior. Puede ser el punto que separa el éxito del fracaso. Muchos fabricantes sostienen que cerca del 80% del éxito proviene de una iluminación adecuada, no solo para un funcionamiento correcto, si no también para un ahorro de coste en los componentes utilizados y en el desarrollo.
• Óptica. Las ópticas o lentes se utilizan para transmitir la luz al sensor de la cámara con unas características específicas, de modo que se obtenga una imagen enfocada del objeto, determinando la calidad y la resolución de la imagen adquirida. La idea es obtener la mejor imagen con la menor distorsión geométrica posible.
• Cámara. Involucra al sensor y a toda la electrónica que lo rodea. Captura la luz y convierte los fotones en electrones, y posteriormente en señales eléctricas que pueden ser interpretadas por el dispositivo. Hay muchas empresas que fabrican cámaras, pero muy pocas que fabriquen sensores. En este sentido, hay que tener en cuenta que con el mismo sensor, dos cámaras pueden tener diferentes propiedades o rendimiento debido a toda la electrónica integrada en la cámara.
• Procesamiento. Necesitamos un dispositivo que tenga la capacidad computacional para analizar las imágenes adquiridas por la cámara. Entre otros elementos, puede ser un PC normal, un PC industrial, una FPGA, un sistema embebido o la propia cámara (smart camera).

Otros dispositivos

Hasta aquí los elementos que serían indispensables, pero a la hora de integrarlos en un entorno industrial podríamos necesitar también otro tipo de hardware:

• PLC. Si hablamos de un sistema industrial, necesitamos conectar nuestro desarrollo a otros dispositivos, activar o desactivar señales digitales o hacer que todo el sistema se comporte de diferente manera dependiendo de nuestro análisis. Para ello vamos a necesitar (normalmente, pero no siempre) comunicarnos con un PLC (Programmable Logic Controller) para llevar a cabo estos procesos. Digo normalmente, porque podría suceder que la propia cámara tenga ya la posibilidad de comunicarse conun robot o con una máquina, sin tener que enviar señales previamente a un PLC, como podría ser el caso de una smart camera con comunicación por bus de campo ya integrada.
• Pantalla. Por último, podemos incluir dentro de esta lista una pantalla que muestre las imágenes obtenidas, así como los resultados del análisis que estemos haciendo sobre ellas. A veces se usan táctiles, de modo que podría permitir la modificación de parámetros o del comportamiento del sistema, aunque no es indispensable para el funcionamiento.

Estos serían los elementos que considero forman parte de una integración industrial y que es necesario elegir analizando todas las posibilidades para poder llevar a cabo nuestro desarrollo correctamente.

Próximos eventos : La visión artificial aplicada a la Industria

Autor Manuel Álvarez