Visión Artificial

Aspectos de un Sistema de Visión Artificial
Este apunte tiene como objetivo presentar brevemente los pasos fundamentales de un proyecto de visión artificial. La visión artificial es una técnica basada en la adquisición de imágenes, generalmente en dos dimensiones, para luego procesarlas digitalmente mediante algún tipo de CPU (computadora, microcontrolador, DSP, etc), con el fin de extraer ymedir determinadas propiedades de la imágenes adquiridas. Se trata, por tanto, de una tecnología que combina las computadoras con las cámaras de video para adquirir, analizar e interpretar imágenes de una forma equivalente a la inspección visual humana. Actualmente se aplica en diversos procesos científicos y militares, extendiéndose su uso además, en un amplio rango de sectores industriales para laautomatización de tareas anteriormente reservadas para la inspección visual humana. Este tipo de incremento de utilización a nivel industrial es debido a que se trata de una tecnología especialmente útil en labores de inspección o supervisión, siendo cuantitativamente más objetivos y consistentes que la inspección humana. Un segundo aspecto complementario de estas técnicas es la automatizaciónderivada de esta inspección y la posibilidad de actuar sobre el proceso de fabricación o inspección modificando parámetros de la máquina de producción. Las técnicas de visión artificial, como demuestra su gran uso en la industria, son particularmente apropiadas para la realización de trabajos visuales altamente repetitivos que sean fatigosos o difíciles de realizar para un operario, especialmentecuando este trabajo es ineficiente o costoso en términos económicos o temporales. Un sistema de visión artificial se compone básicamente de los siguientes elementos: • Fuente de luz: es un aspecto de vital importancia ya que debe proporcionar unas condiciones de iluminación uniformes e independientes del entorno, facilitando además, si es posible, la extracción de los rasgos de interés para unadeterminada aplicación. Sensor de imagen: es el encargado de recoger las características del objeto bajo estudio. Tarjeta de captura o adquisición de imágenes: es la interfaz entre el sensor y la computadora o módulo de proceso que permite al mismo disponer de la información capturada por el sensor de imagen. Algoritmos de análisis de imagen: es la parte inteligente del sistema. Su misión consiste enaplicar las transformaciones necesarias y extracciones de información de las imágenes capturadas, con el fin de obtener los resultados para los que haya sido diseñado. Computadora o módulo de proceso: es el sistema que analiza las imágenes recibidas por el sensor para extraer la información de interés en cada uno de los casos implementando y ejecutando los algoritmos diseñados para la obtención delos objetivos.

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Aspectos de un Sistema de Visión Artificial

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Universidad Nacional de Quilmes – Ing. en Automatización y Control Industrial Cátedra: Visión Artificial Octubre de 2005

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Sistema de respuesta en tiempo real: con la información extraída, los sistemas de visión artificial pueden tomar decisiones que afecten al sistema productivo con el fin de mejorar lacalidad global de producción.

Fuente de luz (iluminación)

Cámara y lentes

Computadora (CPU o módulo de proceso)

Tarjeta Adquisidora

Algoritmos de procesamiento

Interfase

Actuadores externos del proceso

Figura 1: Elementos de un sistema de visión artificial.

Fuentes de luz
La fuente de luz es un factor de vital importancia en los sistemas de visión artificial y afectande forma crucial a los algoritmos de visión que se vayan a utilizar bajo esas condiciones. Una iluminación arbitraria del entorno no suele ser aceptable ya que muy probablemente se obtengan imágenes con un bajo contraste, reflexiones especulares, además de sombras y detalles espurios. Los objetivos de una iluminación adecuada son, básicamente, independizar las condiciones del entorno y resaltar...