¿Qué es una cámara de visión artificial?
Una cámara de visión artificial, también llamada cámara industrial, es un componente importante de los sistemas de procesamiento de imágenes 2D. Su función principal es capturar imágenes que, a continuación, se procesan mediante una combinación de hardware y software. La información obtenida se procesa para diferentes aplicaciones.
Un ejemplo típico de una aplicación de procesamiento de imágenes en un sistema de fabricación es el control de calidad, el control de presencia y el control de integridad. Aquí se analiza una característica específica de una pieza que se produce en una cadena de producción. De este modo, se puede comprobar si la pieza cumple los criterios de calidad o si debe descartarse en caso necesario.
Componentes principales de los sistemas de procesamiento de imágenes 2D
Diferencia entre cámaras de visión artificial y Smart Cameras
Cámaras de visión artificial h3>
La evaluación de imágenes se realiza a través del controlador de visión artificial y el software de procesamiento de imágenes
Posibilidad de conectar varias cámaras a un único controlador de visión artificial
Tiempos de proceso más rápidos gracias a la alta potencia de cálculo del controlador de visión artificial
Adecuadas para tareas de inspección de muy alta resolución
Formato compacto de la cámara
Posibilidades de uso de las cámaras de visión artificial
Control de posición
Posicionamiento de robots
Medición de piezas
Control de calidad
Control de presencia
Supervisión de procesos
Lectura de códigos
Solución fiable para aplicaciones multisectoriales
Industria del automóvil h3>
Inspección de calidad de puertas interiores de turismos
Inspección de calidad de bloques de motor
Detección de la posición para el atornillado automatizado
Industria eléctrica h3>
Control de posición de placas de circuito impreso
Control de la alineación de los componentes
Inspección de conectores de enchufe y cables
Industria del envasado h3>
Inspección de envases para detectar daños, contaminación o etiquetas ausentes
Control de etiquetas de envases
Comprobación de la fecha de caducidad en botellas de PET
Industria alimentaria h3>
Orientación de latas de bebidas
Control de etiquetas en envases
Inspección de las tapas sujetas
Esta es la diferencia entre las cámaras matriciales y las lineales
Cámaras lineales h3>
La captura de imágenes se realiza por filas (se requiere movimiento para registrar el objeto) |
Calidad de la imagen en función del movimiento y del momento de la toma de imágenes |
Ideal para aplicaciones con objetos en movimiento y materiales continuos |
Alta velocidad |
Funcionamiento de los sensores CMOS con obturador Global o Rolling Shutter
Con los sensores de imagen CMOS, hay dos métodos de exposición que controlan cómo se captura y se lee una imagen. Estos procedimientos determinan el tiempo de exposición y, por lo tanto, la cantidad de luz que se emite como valor convertido en electrones en el sensor de la cámara. Se distingue entre Global Shutter y Rolling Shutter:
Global Shutter h3>
Toda la superficie de la imagen se expone al mismo tiempo |
Para aplicaciones estáticas y dinámicas |
Sin distorsión de la imagen con objetos en movimiento |
Rolling Shutter h3>
Las líneas se exponen con un desplazamiento temporal |
Para aplicaciones estáticas |
Distorsiones de imagen en caso de movimientos rápidos del objeto (efecto Rolling Shutter) |
Toma de imágenes fijas |
El efecto Rolling Shutter h4>
Izquierda: Global Shutter; derecha: Rolling Shutter
¿Cámara monocromática o en color? ¿Cuándo se utiliza cada una?
Imagen real
Toma de imágenes con una cámara monocromática
Una cámara monocromática es capaz de distinguir los objetos del fondo.
Captura de imágenes con una cámara en color
Una cámara en color es capaz de distinguir los objetos entre sí y del fondo.
En el procesamiento industrial de imágenes se distingue entre cámaras monocromáticas y en color. Las cámaras monocromáticas registran las escalas de grises y se centran en las diferencias de luminosidad de la imagen. Esto las hace especialmente adecuadas para aplicaciones que requieren contrastes y detalles finos, como la inspección de superficies o la medición de objetos.
Por el contrario, las cámaras en color pueden registrar información sobre el color, lo que les permite capturar superficies con mayor precisión. Analizan todo el espectro cromático, ofreciendo una reproducción de imágenes más detallada y versátil. Esto las hace ideales para aplicaciones en las que el color desempeña un papel importante, como el control de calidad de los productos, donde las diferencias de color pueden indicar defectos en los materiales.
Esto se debe tener en cuenta al instalar cámaras de visión artificial
Interfaz de las cámaras de visión artificial
Gigabit Ethernet (GigE)
Transferencia rápida de grandes cantidades de datos de imágenes
Integración sencilla gracias al protocolo estándar
- Se pueden utilizar varias cámaras en una red
Además, existe la posibilidad de conectar la cámara de visión artificial a través de un cable mediante PoE (Power over Ethernet), con lo que tanto la alimentación eléctrica como la transmisión de datos se realizan a través de una única conexión.
Resolución
Frecuencia de imagen
Tiempo de exposición
La resolución adecuada para cada aplicación
Resolución | Exactitud | Ejemplos |
---|---|---|
1,6 MP | Aplicaciones que no requieren una resolución extremadamente alta | Reconocimiento óptico de caracteres, control de montaje, control de presencia |
5 MP | Aplicaciones que requieren un nivel de detalle medio | Inspección de embalajes |
12 MP | Aplicaciones que requieren una alta precisión | Inspección de piezas mecánicas finas |
24 MP | Aplicaciones que requieren una resolución y una precisión de detalle muy altas | Comprobación de circuitos impresos en busca de componentes defectuosos |