Vision Artificial

IDENTIFICACIÓN DE FORMAS, COLORES, TAMAÑO Y UBICACIÓN CARTESIANA DE OBJETOS MEDIANTE METODOS DE VISIÓN ARTIFICIAL.

Ing. Gianni Rivera, Ing. Johnny Marvin Maldonado Arias, Ing. José Manuel Parra Archbold giasser@hotmail.com, jmar433@hotmail.com, jose.manuelparra@hotmail.com

Abstract — This paper presents algorithms for colors recognition, figure recognition and path planning for manipulatorrobot type portic using probabilistic neural network (PNN), backpropagation neural network. Index Terms — Artificial vision, RBF Neural Nets, PNN Neural Nets, Backpropagation Neural Nets, Manipulator, robots, portic.

1. INTRODUCCION Cualquier sistema manipulador autónomo diseñado para implementarse en un entorno desconocido, necesita de múltiples sensores (mecánicos, ultrasónicos e infrarrojos)e implementar diferentes estrategias de control para evitar colisiones con obstáculos y detectar con certeza los objetivos de su entorno para desplazarse a un punto especifico del área de trabajo. Una alternativa utilizada actualmente, son los sistemas de procesamiento digital de imágenes como los presentados en los trabajos [1] [2] [7], para la detección y reconocimiento de objetos en el espaciode trabajo, estos sistemas de percepción le permiten al sistema manipulador tener un grado de autonomía mayor y le ayudan en la toma de decisiones que dependen del medio físico, el problema es que son muy sensibles a los cambios de iluminación y requieren que los algoritmos de filtrado, detección, segmentación y reconocimiento sean ajustados según las condiciones del entorno donde se quieraexperimentar. Algunos de los sistemas más avanzados se basan en conceptos de inteligencia artificial e implementan técnicas basadas en lógica fuzzy y redes neuronales [3] [4] [7], donde la arquitectura de control se encarga de maniobrar los manipuladores. En el artículo se propone una de las formas en que se puede localizar un objeto y controlar la locomoción del manipulador para llegar hasta el. Lainvestigación está basada principalmente en la visión artificial por computador, para manipular las imágenes de un entorno, digitalizadas por medio de una cámara Web. Para extraer la información más elemental subyacente se desarrollaron algoritmos para la segmentación y

reconocimiento de formas y colores de figuras planas. Utilizando métodos de aprendizaje a partir de redes neuronales a lascuales se les asigna como parámetros de entrada un conjunto de valores numéricos que son el resultado de diferentes propiedades de forma y color de las figuras analizadas (círculos, cuadrados, triángulos, rectángulos). Luego de identificar todas las figuras se generan datos de posición cartesiana de cada uno de los objetos encontrados en el área de trabajo estos datos son codificados por 8 bits yenviados a los terminales del puerto paralelo; con el fin de poder ser utilizados en el control motriz de un manipulador tipo pórtico.

II. MANIPULADOR TIPO PORTICO Para los propósitos de posible aplicación se ha planteado y trabajado sobre las características motrices de un manipulador tipo pórtico con cuatro grados de libertad, tres de desplazamiento y uno de orientación. Al trabajar con este tipode diseños fue necesario crear un algoritmo de control motriz flexible el cual nos permita ajustar las características físicas (longitud y área) del manipulador ya que la dimensión del área de trabajo puede variar dependiendo de la ubicación de la cámara Web. La interfaz gráfica se desarrollo en el entorno de MATLAB 7.0, en ella el algoritmo reconoce y ubica automáticamente la posición yorientación y área de una figura que selecciona el usuario. El escenario se ilumina con luz blanca fluorescente, uniformemente distribuida, de tal forma que se presente la menor cantidad de ruido y sombras posibles en la imagen. El entorno, en el que se trabajo abarca un área de 1.10m de ancho por 0.80m de largo, pintada de color blanco, en el se encuentran distribuidas de forma aleatoria, figuras planas...