Hace poco tiempo comenzó a utilizarse esta herramienta denominada visión artificial, la cual parte de la inteligencia artificial o IA. La visión artificial intenta reproducir la vista a través de procesos, con la finalidad de realizar determinadas acciones o interpretar la información recibida. Mediante la visión artificial pueden hacerse desplazamientos o indicar el camino a un robot para evitar que choque o tropiece con lo que esté frente a él. Esta herramienta también se utiliza en la industria para indicar cuándo hay defectos presentes en la materia prima.

¿Cómo funciona la inspección por visión artificial?

Cuando un sistema de visión artificial inspecciona un objeto, se llevan a cabo los siguientes pasos:

Adquisición de imágenes

Cuando el objeto entrante se acerca al sistema, es detectado por un sensor. Las fuentes de luz y las cámaras actúan sobre la entrada del sensor iluminando el área y capturando una imagen del objeto en el momento exacto.

Utilizar la óptica y la técnica de iluminación adecuadas es clave para garantizar una alta calidad de imagen, fundamental para realizar un análisis preciso y fiable y, por tanto, un control de calidad.

Procesamiento y análisis de imágenes

La imagen adquirida se procesa previamente aplicando algoritmos y una serie de filtros específicos para detectar el producto en la imagen y resaltar las características clave de interés. A partir de la imagen filtrada, se utilizan algoritmos para generar un objeto de datos: datos que contienen las características destacadas del objeto inspeccionado.

Evaluación de resultados

El software del sistema compara el objeto de datos extraído, es decir, las características de las características clave resaltadas del objeto con un conjunto de tolerancias predefinidas, que define el nivel de calidad objetivo de un producto.

Toma de decisiones

Finalmente, basándose en la comparación entre los resultados del procesamiento y las tolerancias establecidas, el sistema toma las decisiones. El objeto inspeccionado obtendrá una clasificación, por ejemplo pasó o falló. Algunos sistemas de visión artificial podrán rechazar el producto o iniciar advertencias, alarmas, etc.

Visión artificial en los procesos

Una propuesta tan sofisticada como la visión artificial industrial se vale de diferentes materias con las que trabaja en conjunto. Desde el procesamiento de imágenes, hasta la óptica, la robótica, el control, la física y las matemáticas, por mencionar algunas. Respecto a esta última, va desde la detección de objetos y color, hasta la eliminación de ruido. Las imágenes son procesadas para eliminar el ruido y destacar lo importante, como bordes o colores. Los programas de visión se adaptan para diferentes escenarios en lo que se llama “aprendizaje de máquina”. Por su parte, la imagen digital es representada con matrices que indican la intensidad de grises o píxeles.

Visión artificial y visión humana

Aunque para nosotros la vista es algo totalmente natural, pocas veces nos damos cuenta de la complejidad que representa. Nuestro conocimiento previo del mundo nace de la visión de todo lo que nos rodea. Nuestros ojos tienen una elevada resolución de captura y son capaces de adaptarse a diferentes escenarios e intensidades de luz. Sin embargo, nos cuesta dimensionar lo intenso de un color, por no hablar de la gradual pérdida de visión con la edad.

En el caso de la visión artificial, no presenta problemas con respecto a los efectos ópticos (a nosotros sí nos afectan). En cuanto a las distancias geométricas y magnitudes, la visión artificial lo hace con elevada exactitud, a diferencia nuestra. Y aunque no detecta de manera directa el movimiento, es posible analizar con mayor precisión la imagen, sin presentar agotamiento. Por supuesto, es necesario consolidad un equipo adecuado de sistemas de inspección automática, así como un correcto procesamiento de la imagen y evitar cambios en la iluminación.

Aplicaciones de la visión artificial

Lectores de pantalla.

Esta aplicación es especialmente relevante cuando no se pueden obtener datos de una pantalla de visualización. En cambio, con la visión artificial es posible leer la pantalla y obtener información como códigos, rangos de temperatura, etc., mediante un algoritmo de reconocimiento de caracteres (OCR).

Lectura de códigos y OCR.

Cuando la tipografía es difícil de entender o es ilegible, la visión artificial es la solución. Mediante algoritmos de reconocimiento de caracteres proporciona una claridad enorme, incluso en escritura a mano.

Metrología.

En lugar de utilizar metrología láser, ahora se utiliza visión artificial para poder medir diferentes tamaños de una pieza bajo diferentes parámetros.

Revisión en los montajes.

En la industria automotriz, por ejemplo, los montajes son cosa rutinaria, alcanzando un enorme grado de complejidad. Mediante la visión artificial es posible verificar con elevada exactitud la adecuada colocación de cada pieza en su respectivo sitio, y por supuesto, en el montaje final.

Diferenciación de objetos.

Esta es una de las aplicaciones que tiene la visión artificial en la industria alimentaria, mediante la utilización de cámaras hiperespectrales. Estas cámaras son capaces de diferenciar un objeto según el tipo de material del que está compuesto. De esta forma, pueden diferenciar una verdura de un plástico, por ejemplo.

Robótica colaborativa y visión artificial.

La visión artificial puede trabajar en conjunto con otras herramientas como la robótica. Una de las aplicaciones de mayor demanda es el bin picking, que se traduciría en la diferenciación de piezas desordenadas. El trabajo en conjunto hace posible que el ojo artificial indique cuál es la pieza, y el robot la elige.

Detección de defectos en el producto.

Esta es una de las principales aplicaciones de la visión artificial. Todavía o hasta hace muy poco, había personal entrenado para realizar revisiones visuales para detectar impurezas o problemas con el producto. El análisis que realiza la visión artificial es mucho más detallado y profundo. Mediante un algoritmo especializado, puede detectar desde fisuras en metales hasta defectos mínimos que el ojo humano no apreciaría.

Visión artificial en España

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