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DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Visión de Máquina: Aplicaciones a la Industria Ingeniería en Automática Industrial Departamento de Electrónica,

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Presentación del tema: "DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Visión de Máquina: Aplicaciones a la Industria Ingeniería en Automática Industrial Departamento de Electrónica,"— Transcripción de la presentación:

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2 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Visión de Máquina: Aplicaciones a la Industria Ingeniería en Automática Industrial Departamento de Electrónica, Instrumentación y Control Facultad de Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones Elena Muñoz España Juan Fernando Flórez M.

3 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Objetivos Generales Proporcionar las bases para desarrollar aplicaciones industriales de procesamiento digital de imágenes (PDI). Realizar el estudio y diseño de soluciones de PDI a problemas de inspección automática, control de calidad y medición de alta precisión.

4 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Introducción a la Visión de Máquina Involucra la detección de datos de visión y su interpretación por un PC. Involucra como equipos: 1. Cámara + sistemas de lentes + iluminación. 2. Equipos de digitalización 3. Equipos HW PC de alta capacidad y velocidad. 4. Sistema SW de procesamiento.

5 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial El funcionamiento de un SVM se puede dividir grosso modo en las siguientes etapas. 1. Adquisición y digitalización de datos de la imagen. 2. Análisis y procesamiento de la imagen. 3. Aplicación en el proceso.

6 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Los SVM deben cumplir dos requisitos para aplicarlos industrialmente: 1. Deben ser económicos. 2. Tiempo de respuesta corto Aplicaciones comunes: Selección de objetos de ubicac aleat. Identificación de objetos. Inspección.

7 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Este proceso se realiza a lo largo de las siguientes etapas: Procesamiento y Análisis de Imágenes imagen de entrada objetos separados Patrón de características Imagen acondicionada tipos de objeto A la aplicación SEGMENTACIÓN EXTRACCIÓN DE CARACTERÍSTICAS PRE PROCESAMIENTO RECONOCIMIENTO CLASIFICACIÓN INTERPRETACIÓN DE LA ESCENA

8 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Sistema de Conducción de Robots Móviles con Visión de Máquina

9 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Ejemplo aplicado a la conducción de un robot móvil Objetivo: A partir de una imagen preprocesada de 400*300 pixeles de un móvil ubicado en un ambiente de 1.20*1.50, deducir su estado(localización: posición + orientación.)

10 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Paso1: Segmentación (histograma) Calculo del histograma de la imagen y análisis de los niveles de umbralización.

11 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Paso1: Segmentación (Umbralización) La imagen se transforma de escala de grises a binaria.

12 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Paso1: Segmentación (Filtrado Partículas) Filtro de partículas: criterio área. las partículas entre 1 y 1000 pixeles se remueven. 12 objetos 1 objeto

13 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Paso2: Extracción de Características (Medición de Características) Objetivo: determinar el estado del móvil: Localización = posición + orientación. 12 objetos 1 objeto X Y

14 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Procesamiento básico Funciones básicas: Histograma Threshold (imagen binaria) Imagen en escala de grises

15 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Ejemplo de Aplicación Industrial

16 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Ejemplo Solución a un problema de automatización en una Avícola de la región Desafío: Realizar la clasificación automática de los pollos procesados con un mínimo de intervención humana.

17 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Hw - Sw requerido: IMAQ PCI-1409 IMAQ PCI-1409 LabVIEW LabVIEW IMAQ Vision IMAQ Vision Cámara IMAQ PCI-1409 LabVIEW Cable BNC Cinta transportadora Cubículo con luz controlada Producto clasificado

18 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Contenido 1. FUNDAMENTOS: Percepción visual, Formación y características de la imagen, Imágenes digitales, Etapas y componentes de un sistema de visión industrial, Histograma de una imagen, Transformaciones de Look Up Table, Operadores aritméticos y lógicos 2.FILTRADO: Conceptos y fundamentos de filtrado espacial y en frecuencia. Promediado del entorno, mediana, filtrado paso bajo, paso alto, gradiente, laplaciano, gaussiano, operadores de roberts y de prewitt, Canny. 3.SEGMENTACIÓN Y EXTRACCIÓN DE CARACTERÍSTICAS: Segmentación por umbralización y por crecimiento, división y fusión de regiones. Morfología matemática Extracción de líneas rectas Transformada de hough. Extracción de características. Análisis cuantitativo 4.RECONOCIMIENTO DE OBJETOS. Clasificadores

19 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial … Contenido 5.APLICACIONES INDUSTRIALES Control de calidad Selección y clasificación de piezas Ejemplos adicionales. 6.PROYECTO DE APLICACIÓN. –Sistema de Identificación de figuras geométricas y colores –Sistema de reconocimiento de placas de vehículos –Sistema de inspección y seguimiento visual de personas –Sistema de seguridad visual para el ingreso de personas –Sistema Hombre-Máquina visual para interacción con el computador –Sistema de navegación visual de un robot en interiores no controlados –Sistema de inspección visual de piezas a color –Sistemas de conteo de partículas microscópicas visual automático

20 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Recursos Hardware 1.Cámara: B/N simple analógica RS – Cámaras Digitales 1024x Sistema de Lentes : SUN Vari focal 4. Tarjeta PCI 1409 NI

21 DEIC 2009 Ingeniería en Automática Industrial Recursos Software LabVIEW LabVIEW IMAQ Vision IMAQ Vision IMAQ Vision Builder IMAQ Vision Builder Image Processing Toolbox – Matlab Image Processing Toolbox – Matlab OpenCV OpenCV


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