Mecatronica

Inspección Visual Automática
Domingo Mery
Departamento de Ingeniería Informática Universidad de Santiago de Chile Av. Ecuador 3659, Santiago de Chile EMail: dmery@ieee.org http://www.diinf.usach.cl/~dmery

1. Introducción La inspección visual automática (AVI1) se define como un proceso de control de calidad que, mediante técnicas de procesamiento digital de imágenes y reconocimientos depatrones, determina automáticamente si un producto se desvía de las especificaciones de fabricación [New95]. De esta manera, se pretende garantizar que los productos que pasen el control de calidad, cumplan con las especificaciones que hayan sido establecidas en su producción, ya sea por el fabricante mismo o bien por alguna norma reguladora. Estas especificaciones se fijan de acuerdo a criterios deseguridad, funcionalidad o estética. Un sistema AVI utilizado en el control de calidad de un producto, debe ser diseñado de tal forma que cumpla con las siguientes dos condiciones: Eficiencia: De acuerdo a las especificaciones de producción, se debe detectar −en lo posible− el total de productos defectuosos, rechazando simultáneamente la menor cantidad de productos en buen estado. Rapidez: Lavelocidad de inspección debe ser acorde a los ritmos de producción, de tal forma que la inspección no desacelere el proceso productivo. La eficiencia está relacionada con la tasa de falsos positivos y falsos negativos. Los falsos positivos se refieren al número de productos que han sido clasificados como defectuosos sin tener fallas, mientras que los falsos negativos indican el número de piezasdefectuosas que no fueron detectadas por el sistema AVI. Lo ideal es que estas tasas sean 0%, sin embargo en la realidad esta situación difícilmente se consigue. Generalmente, la sintonía de los parámetros utilizados en los métodos AVI involucra un compromiso entre los falsos positivos y los falsos negativos. Al querer detectar el 100% de las fallas existentes se tiende a obtener un gran número de falsospositivos (o comúnmente llamadas falsas alarmas); del mismo modo, si se desea eliminar el total de falsas alarmas posiblemente no se detecten algunas de las fallas reales elevando el número de falsos negativos. En los casos en que por razones de seguridad el control de calidad debe garantizar que los productos clasificados como "buenos" estén libre de fallas, se sintoniza el sistema AVI de talforma que se asegure una tasa baja de falsos negativos. Sin embargo, el costo económico de esta alternativa puede ser elevado, ya que como se mencionó, muchas veces esta estrategia conlleva a que se eleve la tasa de falsos positivos, lo que se implica que se estarían
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Del inglés Automated Visual Inspection.

Primer Congreso Internacional de Ingeniería Mecatrónica, 8-12 Abril 2002, Lima

1desechando aquellos productos que se encuentran en perfecto estado y que han sido clasificadas como "defectuosos". Hay varios ejemplos en la industria en los que la inspección debe observar criterios de seguridad. Uno de ellos es el caso de la industria automotriz, en la que se utilizan rayos X para determinar si las piezas presentan fallas internas. En este caso un control de calidad errado queno detecte una fisura o una burbuja interna en una rueda, puede ocasionarle al conductor un accidente serio, como se aprecia en la Figura 1. Cabe mencionar, que este tipo de inspección no es por muestreo, ya que es necesario examinar el 100% de las piezas fabricadas.

Figura 1: Accidente en una rueda producto de una inspección deficiente.

El cumplimiento de las dos condiciones (eficiencia yvelocidad) hace aumentar directamente el rendimiento económico del proceso productivo. En la actualidad, cualquier falencia en un sistema AVI es compensada por medio de una inspección visual realizada por un operador humano. Si bien es cierto, que la inspección visual humana es muy flexible y se puede adaptar a situaciones nuevas de una manera muy rápida, también es sabido que, tanto la...