Sistema 3D para la detección de defectos de superficie

Visión artificial — Por Mercè Bruned el 27 Mayo 2011 a las 1:05 pm

sistema 3D para la deteccion de defectos superficiales

Un buen ejemplo del uso de la visión artificial 3D consiste en la detección de pequeñas irregularidades sobre un embellecedor. La superficie del embellecedor es curvada y muy brillante y el defecto es muy pequeño. Estas características hacen que sea muy difícil iluminar el defecto de forma que pueda ser detectado mediante técnicas de imagen 2D con robustez y fiabilidad.

Si miramos el embellecedor de frente, el defecto pasa desapercibido. Si nos acercamos a una fuente de luz y vamos girando la pieza, en un determinado ángulo veremos el pequeño defecto. Para cada uno de los defectos, el ángulo será diferente. Esta técnica de iluminación manual es la que utiliza el cliente para descartar las piezas que recibe de su proveedor.

Mediante la visión artificial 3D, utilizamos técnicas de triangulación láser para escanear la pieza mientras ésta avanza por la línea de producción. Obtenemos un mapa de profundidades de la pieza, que es procesado por un ordenador PC convencional. Con técnicas 2D debíamos “fiarnos” de que el sistema de iluminación provocase una diferencia de contraste (un brillo o una pequeña sombra en el defecto), mientras que con técnicas 3D vemos claramente la diferencia de profundidad que el defecto provoca en la superficie y podemos detectar el defecto de una forma robusta y fiable.

Los constantes avances en rapidez de los PC de hoy en día, además de la aparición de paquetes de software estándar para la adquisición de imágenes 3D nos permiten la integración en línea de este preciso sistema de detección a un precio cuyo orden de magnitud no difiere demasiado de lo que puede costar un sistema de visión artificial 2D.

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    11 Comentarios

  • Pablo dice:

    Según se ve en la imagen es capaz de detectar que esta pintada la pieza.
    ¿es capaz de alcanzar ese rango de precisión?

  • santi dice:

    ¿a un precio cuyo orden de magnitud no difiere demasiado de lo que puede costar un sistema de visión artificial 2D?

    permite que lo dude mucho.

  • Hola Pablo,
    Tal como ves en la imagen, el sistema es capaz de detectar cambios de color bruscos, pero en este caso no se debe al “grueso” que aporta la pintura, sino a que el material es negro mate y absorbe mucha luz del láser, mientras que el material de alrededor es plateado y muy brillante y refleja mucha más luz.
    Un saludo.

  • Hola Santi,

    Reconozco que la frase es un poco imprecisa desde el punto de vista de que precios de sistemas de visión 2D hay muchos (empezando por pequeños sensores low cost) y precios de sistemas de visión 3D también hay muchos. Pero para la aplicación que explico en este artículo, la afirmación es válida. Te cuento:

    Estamos montando este tipo de sistemas sobre un PC convencional, utilizando una cámara 2D convencional y un láser cuyo precio no está por encima de lo que costaría un sistema de iluminación de buena calidad para resaltar este tipo de defectos superficiales. Siempre que la pieza sea estrecha y la velocidad de escaneo sea moderada (unos 6m./minuto) conseguimos un coste de hardware similar al de un sistema 2D (no cualquier sistema de visión, sino uno que fuese capaz de ver este tipo de defecto).

    El software que trata las imágenes 3D es lo que encarece el precio, pero para esta aplicación tampoco el encarecimiento es demasiado, puesto que no necesitamos calibración, no hay que dar una medida precisa de los defectos hallados.

    Te he convencido un poco?

  • Pablo dice:

    Gracias Mercè por las aclaraciones.

    Un saludo

  • Esteban dice:

    ¿Alguién me podría dar más información y proveedores de esta tecnología?

    Gracias

  • VIVIANA dice:

    Soy leydy Viviana Muñoz Robles, estudiante de la maestría en Automática en la universidad del Cauca y he visto todos tus artículos. Actualmente me encuentro realizando un proyecto que busca la reconstrucción en 3d de cascos de buques, me seria de gran ayuda que pudieras regalarme información o documentación que me sirviera para saber que tipo de tecnología recomendar. me despido enormemente agradecida, mi mail es leydyviviana@hotmail.com.. Gracias

  • Pascual dice:

    A mí también me interesa saber quién implementa este sistema. ¿Alquién sabe quiénes son?

  • Mercè Bruned dice:

    Hola Viviana,
    En cuanto a reconstrucción 3D de cascos de buques, no tengo experiencia. Mi área es industrial y el tamaño de las piezas es generalmente más pequeño y puede escanearse en sala cerrada. De todas formas, te remito a tu dirección de correo información relacionada con la tecnología 3D de triangulación láser y quedo a tu disposición para cualquier duda o consulta.
    Un saludo

  • Mercè Bruned dice:

    Hola Pascual,
    Este sistema ha sido desarrollado por Tecnomatrix (http://www.tecnomatrix.com/) especialistas en útiles de control, conjuntamente con Baixcat Visión (http://www.baixcatvision.com/) especialistas en visión artificial. En las webs referenciadas encontrarás los datos de contacto de las dos empresas.
    Conozco bien los detalles del sistema y su aplicación en diferentes áreas y quedo a tu disposición para cualquier duda o consulta.
    Un saludo

  • Carlos dice:

    Hola a todos. SICK cuenta con equipos para inspección en 3D. Para aplicaciones industriales cuenta con las IVC-3D y las cámaras Ranger. Para mediciones a mayor distancia podrían utilizarse los escaners LMS.
    Saludos

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