INTEGRACIÓN DE LA VISIÓN ARTIFICIAL EN EL CONTROL INDUSTRIAL 19-NOVIEMBRE-2008 IES SAN...

INTEGRACIÓN DE LA VISIÓN ARTIFICIAL EN EL CONTROL

INDUSTRIAL

19-NOVIEMBRE-2008

IES SAN JUAN-DONIBANE

PROYECTOS INNOVACIÓN

• DOS PROYECTOSUno instalado ya en la empresa y

funcionando correctamente. Visión en blanco y negro

El otro, en desarrollo. Visión color.

• ¿PROBLEMA?• Solución Hardware• Solución Software• Conclusiones


Proyecto 1: Contaje de cartas

• PARTICIPANTES:GOBIERNO DE NAVARRA (Dpto. EDUCACIÓN)

FLUITECNIK

HERACLIO FOURNIER




• PROBLEMA– Se necesita saber el número de cartas que

hay en cada baraja.– Las barajas pasan por una cinta a un ritmo de

un segundo (No crítico en el tiempo).– Hay que expulsar la baraja que no tenga el nº

establecido de cartas.– Hay muchos tipos de barajas (PVC, cartón,

con impresión hasta el borde,…)


• PROBLEMA– Las barajas vienen envueltas con celofán y

esto produce muchos brillos indeseados.– Por necesidad, se lee el lado corto de la

baraja.– Se desea poder guardar las imágenes con

barajas que no tengan el número exacto.– El interface con el usuario tiene que ser

robusto (no ratón=>pantalla táctil).



• SOLUCIÓN HARDWARE– Para contar no se necesita color. Se coloca

una cámara en blanco y negro (DVT 535).– No se pudo implementar el algoritmo de

contaje en la propia cámara (tiempos de programa mayor de 1,6 seg.) => necesidad de un PC.

– Calcular la lente y distancias apropiadas



• SOLUCIÓN HARDWARE





24 V

INTERFACEDVT

EXPULSOR

SENSOR INDUCTIVO

CAMARADVT 535

SCRIPT1SCRIPT2

PRODUCT1

PC

AxSID.exeFOURNIER.exe

ILUMINACIÓNPLD1302

Vca

Ethernet

169.254.118.88

CUADRO

Cablecruzado

Cable DVT




CAMARA DVT 535Dirección IP: 169.254.118.88Hay que grabar en su memoria flash el script1Hay que grabar en su memoria flash el script2Hay que crear un Product1 con 350 ms en trigger delay en la adquisición de la imagen. En este Product1 hay que anular el

disparo de la iluminación de la propia cámara. Por último hay que activar Product1 para que se ejecute siempre al conectar la cámara.

Utilizar el programa de DVT intellect 1.3.0 para realizar las anteriores operaciones.

PC Ordenador de doble núcleo con tarjeta de red y preferentemente pantalla táctil.Hay que instalar un Active X mediante el ejecutable AxSID.exe.Hay que copiar en el escritorio la aplicación FOURNIER.exe.Cuando todo esté preparado (tanto hardware como el software) hay que ejecutar FOURNIER.exe.

ILUMINACIÓN Tipo PLD 1302

SENSOR INDUCTIVO Sensor inductivo encargado del disparo de la cámara DVT.Está conectado a una entrada del INTERFACE DVT, que es configurable.

EXPULSOR Cilindro neumático activado con una electroválvula. La electroválvula se conecta a una salida del INTERFACE DVT, que es configurable.


• SOLUCIÓN SOFTWARE – Determinar perfiles de la imagen de la baraja– Realizar algoritmos para cada tipo de baraja– Realizar algoritmo de máximos o mínimos

relativos para contar las cartas.– Realizar filtros de paso bajo (Butterworth)

para reducir los ruidos del perfil.– Realizar la FFT (transformada rápida de

fourier no de “fournier”) para calcular la frecuencia principal de perfil =>estimar anchura.



• SOLUCIÓN SOFTWARE

– Explicar el programa de Fournier de contaje

– Ver tipos de cartas y sus perfiles

– Ver vídeo del sistema instalado www.iesdonibane.com/innovacion2006



• CONCLUSIONES– El sistema por peso y por espesor instalado al

principio no funcionaba. Este sistema de visión funciona correctamente y es robusto.

– Incluso con barajas de impresión azul y roja hasta el borde, el sistema funciona correctamente.

– Se mando el sistema a la casa matriz de EEUU. Se va a instalar en otras máquinas en Fournier.



Proyecto 2: Detección fallos en pliegos

• PARTICIPANTES:

GOBIERNO DE NAVARRA (Dpto. EDUCACIÓN)

HERACLIO FOURNIER



• PROBLEMA– Los pliegos son el material donde se imprimen

las cartas.– Los pliegos tienen una anchura aproximada

de 1 metro.– Hay que detectar fallos en la impresión de los

pliegos por un lado (parte reverso)– Varios tipos de fallos: marcas, manchas,

pelusas, diferencia de color, …– La velocidad de salida de los pliegos es de 1

metro por segundo (aproximadamente).



• PROBLEMA– Crítico en el tiempo.– Se necesita un sistema de visión a color.– La velocidad de tratamiento será brutal

(alrededor de 200 MB/s).– Por lo tanto las exigencias hardware y

software serán muy altas.



• PROBLEMA– Se atacará el problema desde 3 frentes:

• SISTEMA FUERA DE LÍNEA (OFF-LINE) CON TODOS LOS PLIEGOS

SE ESCANEARÁ TODOS LOS PLIEGOS YA IMPRESOS SITUADOS EN UN PALET.

• SISTEMA FUERA DE LÍNEA (OFF-LINE) CON MUESTREO

DE LA LÍNEA SE SACA UN PLIEGO CADA X SEGUNDOS Y SE ESCANEA. SE UTILIZARÁ LA ESTADISTICA PARA CONSEGUIR UN PORCENTAJE ADECUADO Y PARA DETERMINAR EL NÚMERO DE MUESTRAS

• SISTEMA EN LÍNEA (ON-LINE)

SE ESCANEARÁ LOS PRIEGLOS CONFORME SALEN DE LA MÁQUINA DE IMPRESIÓN (TRATAMIENTO DE UNOS 200 MB/SEGUNDO)



• SOLUCIÓN HARDWARE– Se necesita cámara de color. Tendrá que

tener mucha resolución y ser muy rápida (sobre todo para el escaneo on-line).

– La cámara tendrá que tratar bien el color verdadero y => muy buena iluminación.

– Se colocará sistema robotizado, expulsores, ejes controlados para la selección de pliegos, carga-descarga, …



• SOLUCIÓN HARDWARE– Para el tratamiento se utilizará un PC, varios

PC trabajando en paralelo, tarjetas especificas, sistemas embebidos,…



Proyecto 2: Detección fallos en pliegos• SOLUCIÓN

HARDWARE


• SOLUCIÓN SOFTWARE– Algoritmos de COMPARACIÓN DE

IMÁGENES.– Algoritmos de COMPARACIÓN DE COLOR.– Algoritmos de filtraje de imágenes.– Tratamiento en paralelo y sincronización en la

ejecución de partes de programa.



• SOLUCIÓN SOFTWARE

– Ver el programa de comparador de imágenes.– Ver los perfiles de los fallos de cada color.– Ver en tres dimensiones los fallos.



• CONCLUSIONES– Es un problema de complejidad en el tiempo

(hay que hacer las cosas muy rápido y por tanto puede haber un reparto de tiempo en la ejecución de algoritmos – tratamiento paralelo).

– Los algoritmos de detección de marcas, tonos, colores,… pueden ser sencillos.

– Necesidad de cámaras de altas prestaciones en cuanto a rapidez y resolución



• CONCLUSIONES GENERALES– Importancia del PC en temas de visión de alto

procesamiento.– Importancia de la programación en paralelo.– En visión hay cosas hechas pero está casi

todo por hacer.– Están bajando mucho los precios de cámaras,

tarjetas, …– Desde el IES SAN JUAN-DONIBANE se va a

potenciar binomio visión-robótica junto con comunicaciones industriales.

PROYECTO INNOVACIÓN 2008


• CONCLUSIONES GENERALES– Se puede seguir estos proyectos desde:

www.iesdonibane.com

– El material de esta conferencia se encuentra también en dicha página.

– Y …

MUCHAS GRACIAS

PROYECTO INNOVACIÓN 2008


http://www.iesdonibane.com/

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