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Visión Artificial
en la Industria

La competencia global y los tratados de libre comercio recientemente firmados por nuestro país, aumentan la necesidad de las empresas manufactureras industriales de incrementar su participación en los mercados internacionales -particularmente EEUU, Europa y Asia-, los cuales exigen certificaciones y cumplimientos de estándares de calidad mundiales. Esto obliga a los empresarios locales a introducir tecnología en sus procesos para disminuir costos, aumentar la productividad, mejorar la eficiencia y aspectos como el control de calidad intermedio y final de sus productos. Precisamente, la automatización de los procesos productivos, en particular los sistemas de control de calidad automatizados, son tecnologías que están orientadas a satisfacer estas necesidades.

Los Sistemas de Visión Artificial aplicados a la Industria están orientados a realizar tareas de inspección, control de calidad y control de procesos. Mediante el procesamiento de imágenes es posible detectar la presencia o ausencia de atributos de interés tales como defectos, dimensiones, formas y colores, además de reconocer textos y leer códigos de barra, entre otras funcionalidades. Esto, finalmente, se traduce en importantes beneficios, entre los cuales podemos destacar:

Mejorar la calidad de sus procesos a través de la separación automática de la línea de producción de los productos defectuosos.

Clasificar y cuantificar fallas para generar estadísticas y reportes que ayuden a las decisiones de mantenimiento y al cumplimiento de normas y estándares.

Controlar el proceso a través de la indicación del tipo de desviación que se está produciendo en la línea de producción.

Reducción de costos por reproceso y por personal dedicado a realizar estas tareas.

Estos beneficios se logran debido a los avances en la microelectrónica y al desarrollo de algoritmos de procesamiento cada vez más poderosos, que nos permiten ejecutar filtros especializados tales como Kirsh, Prewitts, o realizar una convolución y un OCR en sólo algunos milise-gundos. Estos rendimientos extraordinarios permiten desarrollar aplicaciones industriales donde se necesite, por ejemplo, realizar una inspección en línea del 100% de producción, a una velocidad de 50 piezas por segundo, con muy baja variabilidad en las mediciones. Además, la integración de protocolos industriales como Modbus TCP/RTU, Profibus o Devicenet, permiten que estos sistemas se interconecten e intercambien información con tecnologías que normalmente se encuentran a nivel de plataforma de fábrica.

Asimismo, un aspecto que siempre preocupa al personal de producción es el grado de compatibilidad de los equipos electrónicos con el ambiente de fábrica, que muchas veces puede ser bastante agresivo. Para resguardarlos, existen sistemas especialmente diseñados con grados de protección IP 67.

La inspección con Visión Artificial se realiza en varias etapas, dentro de las cuales se destacan las siguientes:

Adquisición o captura de la imagen: Normalmente se usa una cámara con CCD o CMOS.

Procesamiento: Es el proceso de aplicar algoritmos para realzar, segmentar y aislar el atributo de interés.

Generación de resultados: Esto corresponde a obtener un resultado del análisis del atributo para definir si éste cumple con los parámetros de aceptación.

Despliegue de la imagen y/o resultados en un monitor para ser visualizados en línea.

Comunicación: Consiste en la capacidad para enviar tanto imágenes como datos a otros equipos, ya sea a través de una red o comunicación serial de una red.


Aplicaciones Industriales

En el ámbito industrial, estas plataformas tienen múltiples aplicaciones, como, por ejemplo, medición de precisión y calibración de piezas, que van desde partes mecánicas hasta frutas y moluscos de exportación; análisis de color en pinturas, licores, termografías, códigos de colores, separación de piezas por color; detección de defectos en etiquetas, envases, logotipos, maderas, láminas continuas de cartón y acero; conteo de elementos según calibre, color, forma, tamaño; verificación y reconocimiento de caracteres, códigos de barra 1D, 2D y Data Matrix, fechas de vencimiento, número de lote.

Los sistemas tradicionalmente utilizados en las aplicaciones para procesamiento de imágenes están compuestos por una cámara, una tarjeta de adquisición de imágenes (frame grabbers) instalada en un PC estándar o industrial, software propietario para desarrollo de algoritmos, una tarjeta de comunicaciones para enviar la información a un software de gestión o a un PLC para actuar sobre el proceso. En comparación con esto, los sistemas de última generación vienen completamente integrados, es decir, en una unidad un poco más grande que una cajetilla de cigarros viene la cámara (CCD), la tarjeta de adquisición de imágenes, el software de procesamiento, puerto de comunicaciones, módulo de entradas y salidas digitales y con grado de protección IP 67. Justamente, esta característica de protección, junto con el hecho de que no necesitan de un PC para funcionar, los hace muy favorables para la utilización en ambientes industriales.

Por Jorge Martínez,
Gerente de Operaciones de Controltec Ltda.
jorgemart@controltec.cl

Enero 2005
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Comentarios acerca de este artículo
Sergio J. Casassus Chaparro. Particular. (01/09/2006)
Su actividad es muy interesante y necesito saber si usted puede conseguirme una máquina que imprima letras en pequeños cubos de madera o plástico.
(Le envié un mail)
Gracias de antemano.
Jose luis particular (31/05/2005)
por favor necesito mas informacion sobre el tema, debo hacer un trabajo de investigacion y los terminos tecnicos son muy dificiles.
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