¿Qué son los Sensores de Reconocimiento de Imagen?
Los sensores de reconocimiento de imagen son sensores que utilizan imágenes captadas por una cámara para determinar la presencia, ausencia o diferencias entre objetos.
En concreto, calcula magnitudes características como la forma, el área, el centro de gravedad, la longitud y la posición del objeto, las compara con datos y criterios preestablecidos y emite los resultados discriminados.
Usos de los Sensores de Reconocimiento de Imagen
Los sensores de reconocimiento de imagen se utilizan en diversos centros de fabricación para ahorrar mano de obra en las fábricas, inspeccionar grandes cantidades de artículos que no pueden ser inspeccionados visualmente por inspectores cualificados y ampliar el nivel de inspección, por ejemplo para determinar detalles.
En la fabricación de automóviles, se utilizan en la fabricación de una amplia gama de componentes. Por ejemplo, en la fabricación de piezas pequeñas, una línea de producción de tornillos es un ejemplo. Se están introduciendo para todo, desde la detección de objetos extraños antes del envío hasta la presencia de defectos e incluso la calidad del chapado.
Los sensores de reconocimiento de imagen también se utilizan para inspeccionar el aspecto de las piezas ensambladas como componentes. Los sensores de reconocimiento de imagense fijan a un brazo robótico y se toman múltiples imágenes para su inspección.
En las líneas de producción de componentes electrónicos, los propios productos son extremadamente detallados y difíciles de inspeccionar visualmente. Aquí es donde el uso de sensores de reconocimiento de imagen es esencial.
En las industrias farmacéutica y alimentaria, los objetos a inspeccionar no tienen una forma fija como los productos industriales. A menudo, el juicio se realiza principalmente sobre la base del color.
Principio de los Sensores de Reconocimiento de Imagen
Para entender el principio de los sensores de reconocimiento de imagen, es importante comprender el procesamiento que lleva a cabo el sensor de procesamiento de imagen.
1. Captura de la Señal de Imagen
La luz captada a través del objetivo de la cámara es extraída en forma de señal eléctrica por los sensores de imagen denominados CCD (Charge Coupled Device) o CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Un sensor de imagen es una disposición de puntos sobre una superficie plana.
El número de puntos se conoce como número de píxeles y puede encontrarse en el catálogo de cámaras digitales y cámaras de smartphones. Al ordenar las señales eléctricas de cada píxel, se dibuja una imagen.
2. Preprocesamiento
La imagen convertida en señales eléctricas por el sensor de imagen debe ser procesada en una imagen fácil de medir. Este procesamiento se denomina preprocesamiento. El preprocesado incluye el suavizado para reducir las pequeñas irregularidades de la imagen y estabilizar la inspección, la expansión y contracción para eliminar el ruido y la extracción de bordes para facilitar la inspección de los defectos.
3. Corrección de la Posición
El objeto a inspeccionar no siempre se encuentra en la misma posición u orientación con respecto al objetivo. Por lo tanto, se realiza una corrección de posición. La corrección de posición es el proceso de mover la imagen detectada a una posición en la que sea más fácil medirla.
4. Extracción de Características
Una vez realizada la corrección de posición, es necesario realizar un procesamiento para extraer de la información de vídeo las cantidades de características necesarias para la inspección. Por ejemplo, si se detectan zonas con cambios de brillo muy grandes, pueden identificarse como los contornos (bordes) del elemento inspeccionado.
Si la imagen resultante se divide en áreas pequeñas y se extraen las diferencias de brillo dentro de las áreas, es posible determinar que hay arañazos o manchas de un determinado tamaño. Los ajustes para extraer los valores de las características son muy importantes para los sensores de reconocimiento de imagen.
Los sensores de reconocimiento de imagen convierten las imágenes en señales eléctricas, pero en el caso de las inspecciones, los criterios de pasa/no pasa deben ser establecidos por el operador. Recientemente, se está introduciendo cada vez más la IA para estas decisiones de pasa/no pasa.
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Qué pueden hacer los Sensores de Reconocimiento de Imagen
1. Inspección de contaminación por objetos extraños
La contaminación por objetos extraños puede comprobarse registrando un modelo de imagen de referencia y determinando si se parece o no a dicho modelo.
2. Detección de contornos
Los contornos pueden detectarse estableciendo como condiciones la dirección de búsqueda y el cambio de color y reconociendo las diferencias en la densidad de la imagen y la luz/oscuridad. Comparando los resultados con valores umbral preestablecidos, es posible detectar anomalías y contaminación del producto.
3. Inspección de verificación de caracteres
Este sistema determina si un producto se ha impreso correctamente, como el grabado de piezas o la impresión de etiquetas y fechas de caducidad.