El documento describe el desarrollo e implementación de un sistema de visión artificial para medir dimensiones de piezas en una celda de manufactura. El sistema utiliza una cámara, tarjeta de adquisición de imágenes y algoritmos de análisis de imagen. Se seleccionó la iluminación posterior para lograr alto contraste. El programa mide dimensiones lineales, angulares y de radio mediante regiones de medición definidas. La calibración espacial y el software agregan automatización y confiabilidad a las mediciones.

1. EJEMPLO DE APLICACIÓN DE
UN SISTEMA DE VISIÓN
Presentado por:
DIMENSIONAMIENTO DE
 LUIS MORALES PIEZAS EN UN SISTEMA
 JONATHAN NARVÁEZ DE VISIÓN APLICADO A
 RICHARD RAMOS UNA CELDA DE
MANUFACTURA
GIRALDO, CARLOS EDUARDO; ARROYAVE L., JUAN FELIPE y
MONTILLA M., CARLOS A..
Scientia Et Technica [en línea] 2008, vol. XIV [citado 2012-04-01].
Disponible en Internet:
http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=84903837.
ISSN 0122-1701.

2. Introducción
 Se describe el desarrollo de  Un sistema de visión
la aplicación de un sistema artificial se compone
de visión en una celda de básicamente de los
manufactura flexible, la cual siguientes elementos:
fuente de luz, sensor de
permitió realizar el imagen, tarjeta de
dimensionamiento de las adquisición de imágenes,
piezas fabricadas en ella, algoritmo de análisis de
con el fin de realizar control imagen, ordenador de
de calidad sobre éstas. módulo de proceso y por
último los sistemas de
respuesta en tiempo real.
PALABRAS CLAVES
 Dimensionamiento de piezas
 Celdas de Manufactura Flexible
 Sistemas de Visión
 Visión artificial.

3. Hardware disponible inicialmente:
 TARJETA DE ADQUISICIÓN  Camara: CCD MINTRON
IMÁGENES:IMAQ PCI 1408 MS1131C
de National Instruments.
Chip Sensor: SHARP
Área del Sensor 4,8mm (H)X3,6mm (V)
Elemento de la Imagen:
542(H) X 582(V) (CCIR)
Resolución: 1 Mega Píxel 542(H) X 492(V) (EIA)
Número de entradas de video: 4 Distancia Focal: 16mm
Impedancia a la entrada: 75 Ω Resolución: 420 líneas
Niveles de gris: 256 (8 bits) Voltaje: DC 12V
Voltaje: +12V (100mA) -12V (50mA) Iluminación mínima: 0,05Lux de F1.2
Dimensiones 10,668 x 17,463 cm Dimensión:
50,5mm(W)X50,5mm(H)X115mm(L)

4. SELECCIÓN DE LA TÉCNICA DE
ILUMINACIÓN
Iluminación Ventajas Desventajas
Fácil de implementar, bajo costo,
Se debe tener espacio detrás del
Iluminación Posterior crea silueta de la pieza, imágenes
objeto.
de muy alto contraste.
Fácil de implementar, revela algunos Puede crear sombras indeseadas, la
Iluminación Frontal
detalles superficiales. iluminación no es uniforme.
Fácil de implementar, revela algunos Puede crear sombras indeseadas, la
Iluminación Lateral
detalles superficiales. iluminación no es uniforme.
Ilumina defectos superficiales,
No ilumina de forma plana, difumina
Iluminación por Campo Oscuro provee imágenes de alto contraste
las superficies.
en algunas aplicaciones.
Elimina sobras, iluminación uniforme Difícil de implementar, reflexión
Iluminación Coaxial
en todo el campo de visión. intensa en superficies brillantes
Elimina sombras, elimina el Debe rodear el objeto, el iluminador
Iluminación Difusa Continua
deslumbramiento. es grande, puede ser costosa.
Como la tarea principal de la aplicación de visión artificial en la celda de
manufactura es la de realizar mediciones de dimensiones, se requiere de una
imagen de alto contraste y con el contorno bien definido. Como se dispone de una
caja de luz apropiada para iluminación posterior; se selecciona ésta como la
técnica de iluminación que mejor se ajusta a los requerimientos de la aplicación
tanto técnicos como económicos.

5. ADECUACIÓN CALIBRACIÓN DEL
DE LA ESCENA SISTEMA
 La distancia óptima de la cámara
respecto a la superficie de la mesa  Para efectuar la calibración
(distancia de trabajo) se calculó de
acuerdo a la ecuación 1 con las se elaboró una malla
siguientes consideraciones: se tuvo en
cuenta que la longitud máxima a medir conformada por puntos
en la dirección vertical es de 27 mm y igualmente espaciados a
se dejó un espacio de 1 mm entre la
pieza y el borde de la imagen; se tiene
un campo de visión en esta dirección
una distancia conocida.
de aproximadamente 29mm.  Luego de varias pruebas se
 Como la distancia focal del lente y el llegó la malla definitiva, la
tamaño del sensor de la cámara son cual está formada por
parámetros fijos, la distancia de trabajo
más adecuada para el sistema es
128,88 mm aproximadamente
puntos con 0,7mm de
diámetro y a una distancia
de 1,3mm.

6. DESCRIPCIÓN
DEL PROGRAMA
El código del programa escrito en lenguaje G en LabVIEW.
El programa está diseñado para aceptar tres tipos de
medidas:
 Lineal: Son todas las medidas de los diámetros en
piezas cilíndricas. La región donde se realiza la
medición está definida por un rectángulo ubicado como
se muestra en la Figura (A).
 Angular: Son las mediciones de cualquier ángulo con
respecto a la vertical. La región de medida está definida
por un rectángulo rotado como se muestra en la Figura
(B).
 Radial: Son las medidas de radios de curvatura. La
región de medición está definida por un anillo como se
muestra en la Figura (C)

7. Conclusiones
 El tipo de iluminación utilizada en el sistema  Se recomienda realizar un análisis
de visión es un factor determinante en el mas profundo de la iluminación en lo
buen funcionamiento de éste, ya que de
una buena selección de la técnica de referente al tipo de fuente luminosa,
iluminación depende la confiabilidad de los la cual puede ser por medio de leds
resultados obtenidos del sistema. no convencionales; y a la forma en la
 El uso adecuado del software le agrega un que los rayos llegan al sensor.
alto grado de automatización a la
aplicación, facilita la calibración y es  Para eliminar definitivamente los
indispensable para el tratamiento adecuado errores de perspectiva, se sugiere la
de las imágenes. adquisición de lentes telecéntricos,
 La selección del hardware adecuado para los cuales sólo dejan pasar los
cada tipo de aplicación es uno de los haces de luz que son paralelos al eje
aspectos más importantes cuando se
diseña un sistema de visión artificial; la de la cámara.
precisión y exactitud requerida está  Con el fin de aumentar la exactitud el
directamente ligada a características del sistema sin disminuir el campo de
hardware como son la resolución,
tolerancia, nivel de ruido, estabilidad entre visión, es necesaria una cámara con
otras. un sensor más grande que el actual
 De una buena calibración espacial de las (se recomienda un sensor de ½” o
imágenes adquiridas depende la mayor).
confiabilidad de las mediciones tomadas en
ellas.

8. GRACIAS