cámara visión artificial Tiempo de lectura: 4 minutos

Tecnología de los sistemas de visión

La visión artificial, así como la cámara de visión artificial, está siendo una herramienta fundamental para resolver los problemas de control de procesos de fabricación en continuo y para la ayuda en la producción en los procesos de automatización industrial. El creciente interés en esta metodología ha llevado a los fabricantes de estos productos a desarrollar diferentes sistemas con prestaciones y precios apropiados para resolver con mayor efectividad las distintas aplicaciones.

Los sistemas de visión artificial se pueden dividir en tres categorías: sensores de visión, cámaras inteligentes y sistemas de visión artificial. Como es natural, existen diferencias entre estos sistemas aunque, en muchas ocasiones, la línea que separa el límite entre ellos es muy difícil de trazar. Es más, con la creciente miniaturización e incremento de potencia de los procesadores, este límete empieza a ser imposible de establecer.

 

Sistemas de visión avanzados

La tecnología es similar a la de los sistemas de visión integrados pero tienen mayor potencia en su hardware y mayor número de funciones en su software. Este tipo de sistemas está dirigido a aplicaciones de muy alta complejidad, especialmente a los sistemas de visión que se integran en la maquinaria que fabrican los OEM. Los OEM son las siglas de Original Equipment Manufacturer y son los fabricantes de equipos originales. 

 

Estos sistemas están diseñados para resolver aplicaciones complejas, pueden estar integrados por cámaras de muy alta resolución o velocidad, matriciales o lineales, acostumbran a incluir varias cámaras en el mismo sistema y requieren una gran potencia de cálculo, con el fin de poder asumir aplicaciones en las que se requieran una gran cadencia de fabricación, así como un importante número de elementos a analizar en cada imagen.

 

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Es habitual que estos sistemas estén basados en plataformas tipo PC industrial de alto rendimiento. El software que se incluye en estos sistemas acostumbran a ser librerías de programación de alto nivel y el usuario, por lo general, desarrolla sus propios programas basados tanto en las librerías proporcionadas por el fabricante como en software de diseño propio. Los precios de estos sistemas pueden variar en gran manera dependiendo de la complejidad de la aplicación.

 

Cámara inteligentes y sistemas de visión

Las cámaras inteligentes y los sistemas de visión integrados son un paso adelante respecto a los sensores de visión. Aunque son de fácil utilización, incorporan mayor potencia de cálculo, mayor resolución y están abiertas a múltiples tipos de aplicaciones. Las cámaras inteligentes incluyen, en un espacio reducido, el sensor de captura, la memoria de almacenamiento, el procesador y los mecanismos de entrada y salida, todo en uno. Sin embargo, de forma habitual requieren de una placa de entrada-salida adicional para que puedan conectarse al resto de sistemas de automatización de una fábrica. Además, su diseño suele ser muy robusto para poder soportar los ambientes típicamente agresivos de los entornos industriales.

Los sistemas de visión integrados difieren relativamente de las cámaras inteligentes. Su sensor y la memoria de la cámara se sitúan en un cabezal remoto de tamaño muy reducido y, el procesador, las entradas-salidas, y la conexión con el resto del entorno industrial se sitúan en un elemento de dimensiones igualmente pequeñas que puede colocarse junto a otros elementos de automatización. Una de las ventajas que presenta esta tecnología con respecto a las cámaras inteligentes tradicionales es que, con un solo elemento de proceso, se pueden conectar varios cabezales de visión remotos, lo que reduce el coste en las aplicaciones donde se requieren varias tomas de la misma pieza.

Tanto las cámaras inteligentes, como los sistemas integrados, pueden incluir sensores CCD/CMOS de muy alta definición, tanto en monocromo como en color. Ambos sistemas incluyen potentes programas que permiten resolver la mayoría de aplicaciones de visión sin necesidad de saber programar, y utilizando solo interfaces gráficas de usuario de fácil configuración.

La potencia de cálculo de estos sistemas es suficiente para poder resolver la mayoría de aplicaciones de visión industrial. Los precios de estos sistemas en las configuraciones más básicas pueden alcanzar valores alrededor de los 3.000 €, pudiendo alcanzar precios bastante más elevados en el caso de configuraciones multicámara de alta resolución.

Así mismo, aunque la mayor parte de estos sistemas acostumbran a llevar integrado un software de fácil manejo, existen algunos fabricantes que comercializan la cámara de visión artificial o sistema de visión con la opción de que cada usuario pueda integrar en ella su propio software. Esto es especialmente interesante para integradores de sistemas y fabricantes de maquinaria que diseñan sus propias aplicaciones con software especializado para su aplicación.

 

Cámaras de visión artificial

Las cámaras de visión artificial industriales más utilizadas en los sistemas de visión artificial son Gigabit Ethernet, USB2, USB3, Cameralink, Cameralink HS, Coaxpress y Firewire. Algunas de estas interfaces de conexión de cámaras de visión artificial son muy recientes, como las USB3 y las Coaxpress, pero la tendencia actual de los fabricantes de cámaras de visión artificial es la utilización del interfaz USB3 en lugar de otras interfaces como el Cameralink. Por otro lado, en el caso de cámaras Coaxpress, es necesaria la utilización de un frame grabber Coaxpress, pero la ventaja está en la velocidad con la que disponen.

En los sistemas de visión artificial la función de las cámaras de visión es capturar la imagen proyectada en el sensor, vía las ópticas, para poder transferirla a un sistema electrónico. Las cámaras que se utilizan en visión artificial requieren una serie de características específicas, como el control del disparo de la cámara, que permite capturar las piezas que pasan por delante de la cámara en la posición exacta requerida.

Hay múltiples tipos de cámaras, tanto de visión artificial como de cámaras de visión industrial:

  • Cámaras matriciales
  • Cámaras lineales
  • Cámaras alta velocidad
  • Cámaras 3D
  • Cámaras inteligentes
  • Cámaras infrarrojas o cámaras térmicas
  • Sistemas espectrales y sistemas multiespectrales
  • Accesorios de cámaras (soportes, cables, etc.)

Por lo general, cada uno de estos tipos de cámaras se consideran como tecnologías completamente distintas. Sin embargo, hay muchas características que se superponen entre ellas, por lo que no siempre es sencillo llevar a cabo una catalogación que las diferencia por completo.

 

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