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visión artificial

En los sistemas de visión artificial, con el fin de medir con exactitud los diferentes parámetros de un objeto, es necesario que la cámara capture una imagen en el preciso momento en el que este pasa por delante. Para ello, deben utilizarse sensores de presencia que envían una señal a la cámara y al sistema de iluminación en el instante exacto.

No siempre el sensor y la cámara se encuentran en la misma posición,  por ese motivo es preciso emplear diferentes mecanismos de sincronización, que permitan ajustar la señal con la posición relativa del sensor, la cámara y los sistemas de iluminación.

A continuación se describen varias formas de trabajar, donde se combinan los sensores de proximidad, encoders, las cámaras, la iluminación y los mecanismos de expulsión.

Modo síncrono trigger, strobe y cámara

En la mayoría de ocasiones la cámara y el sensor están colocados de tal forma, que cuando el objeto pasa por delante del sensor, éste envía una señal a la iluminación y a la cámara para que se active el sistema de iluminación y capture una imagen en ese mismo instante.

visión artificial industrial

Modo Señal Retardada

En algunas ocasiones el sensor  no puede estar colocado próximo al sistema de iluminación y la cámara, generalmente debido a problemas de espacio.

En estos casos, el sensor envía una señal cuando el producto pasa frente a él. Dicha señal debe retardarse debido a que la iluminación y la cámara no se encuentran en la misma posición que el sensor. Existen varias posibilidades de funcionamiento mediante esta tecnología, de la que se describen tres ejemplos.

Señal Retardada Monocámara a velocidad constante: Una vez el Sensor1 ha detectado el producto, se produce un retardo a un tiempo controlado antes de que el objeto pase frente al sistema de iluminación y la cámara y se tome la imagen. En este caso se supone que la velocidad de movimiento es constante y por tanto el tiempo siempre será el mismo.

sistemas de visión artificial

Señal Retardada Multicámara  a velocidad constante: Un sensor detecta la presencia de productos, estos productos están espaciados sobre una cinta transportadora. La aplicación requiere una doble inspección de cada objeto, que se realiza con dos cámaras. La primera cámara se disparará en un tiempo predefinido (p.e 100ms) después de haber pasado frente al sensor  y la segunda cámara se accionará en un tiempo superior (p.e. 200ms).

Como resultado se obtendrán dos imágenes del mismo objeto tomadas en posiciones distintas y en tiempos previamente establecidos. Como en el ejemplo anterior, la velocidad de la cinta es constante.

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Señal Retardada a velocidad variable: En una cinta transportadora con un encoder,  un sensor detecta la presencia de un producto. Hay dos cámaras que deben tomar una imagen a una distancia fija sobre la cinta.

Una vez pase el objeto por delante del sensor, se contará X pulsos (p.e. 2000) del encoder antes de disparar la Cámara 1 y  otros Y pulsos (p.e 4000) antes de accionar la Cámara 2.

En este caso, la velocidad puede ser variable y la distancia recorrida por la cinta se medirá mediante el encoder.

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Modo GATED PULSE (Start/Stop)

Cuando la cinta de transporte está funcionando, la cámara de visión artificial debe dispararse a una frecuencia constante. Una vez detectado el objeto, la cámara captura imágenes de forma continua, hasta que éste haya pasado completamente. La velocidad de disparo a frecuencia constante se genera por un temporizador interno de la cámara.

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Modo PULSE BURST

Se precisan varias salidas para una sola señal de disparo.

En este ejemplo, un sensor detecta la presencia de un producto. Se tienen que tomar cuatro imágenes con una sola cámara utilizando cuatro iluminaciones colocadas  en diferentes posiciones. Las capturas deben realizarse a intervalos de 40ms. Las iluminaciones 1, 2, 3 y 4 se dispararán a diferentes tiempos y la cámara capturará las cuatro imágenes correspondientes. Este modo de funcionamiento sería el empleado por ejemplo en aplicaciones de Photometric Stereo o Captura a 360º.

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Modo FIFO

Se utiliza una función de registro de desplazamiento FIFO para sincronizar los mecanismos de expulsión o clasificación.

Al final de la cinta transportadora se encuentra un mecanismo de expulsión.

El tiempo entre el mecanismo de expulsión y el sensor deben sincronizarse, y el mecanismo de clasificación/expulsión actuará en función del resultado de la imagen procesada.

Puede haber múltiples objetos a clasificar entre el sensor y el mecanismo de expulsión. Estos objetos se trazan individualmente mediante un sistema CC320 de Gardasoft, de forma que serán aceptados, expulsados  o clasificados en el instante preciso.

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Aunque las cámaras de visión artificial contemplan algunas de estas opciones mencionadas a través de señales de entrada y salida, en los modos más complejos deben utilizarse sistemas electrónicos específicos. Se aconseja el uso de  Controlador de Tiempo CC320 de Gardasoft  para la ejecución de sistemas de trigger sofisticados.

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