INTEGRACIÓN DE LA VISIÓN ARTIFICIAL EN EL CONTROL INDUSTRIAL

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

2. PROYECTOS INNOVACIÓN • DOS PROYECTOS Uno 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 IES SAN JUAN-DONIBANE

3. Proyecto 1: Contaje de cartas • PARTICIPANTES: • GOBIERNO DE NAVARRA (Dpto. EDUCACIÓN) • FLUITECNIK • HERACLIO FOURNIER • IES SAN JUAN-DONIBANE IES SAN JUAN-DONIBANE

4. Proyecto 1: Contaje de cartas • 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,…) IES SAN JUAN-DONIBANE

5. Proyecto 1: Contaje de cartas • 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). IES SAN JUAN-DONIBANE

6. Proyecto 1: Contaje de cartas • 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 IES SAN JUAN-DONIBANE

7. Proyecto 1: Contaje de cartas • SOLUCIÓN HARDWARE IES SAN JUAN-DONIBANE

8. Vca CUADRO 24 V Cable DVT CAMARA DVT 535 SCRIPT1 SCRIPT2 PRODUCT1 INTERFACE DVT 169.254.118.88 ILUMINACIÓN PLD1302 Cable cruzado Ethernet EXPULSOR PC AxSID.exe FOURNIER.exe SENSOR INDUCTIVO Proyecto 1: Contaje de cartas • SOLUCIÓN HARDWARE IES SAN JUAN-DONIBANE

9. Proyecto 1: Contaje de cartas • SOLUCIÓN HARDWARE IES SAN JUAN-DONIBANE

10. Proyecto 1: Contaje de cartas • 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. IES SAN JUAN-DONIBANE

11. Proyecto 1: Contaje de cartas • 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 IES SAN JUAN-DONIBANE

12. Proyecto 1: Contaje de cartas • 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. IES SAN JUAN-DONIBANE

13. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • PARTICIPANTES: • GOBIERNO DE NAVARRA (Dpto. EDUCACIÓN) • HERACLIO FOURNIER • IES SAN JUAN-DONIBANE IES SAN JUAN-DONIBANE

14. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • 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). IES SAN JUAN-DONIBANE

15. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • 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. IES SAN JUAN-DONIBANE

16. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • 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) IES SAN JUAN-DONIBANE

17. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • 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, … IES SAN JUAN-DONIBANE

18. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • SOLUCIÓN HARDWARE • Para el tratamiento se utilizará un PC, varios PC trabajando en paralelo, tarjetas especificas, sistemas embebidos,… IES SAN JUAN-DONIBANE

19. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • SOLUCIÓN HARDWARE IES SAN JUAN-DONIBANE

20. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • 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. IES SAN JUAN-DONIBANE

21. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • SOLUCIÓN SOFTWARE • Ver el programa de comparador de imágenes. • Ver los perfiles de los fallos de cada color. • Ver en tres dimensiones los fallos. IES SAN JUAN-DONIBANE

22. Proyecto 2: Detección fallos en pliegos • 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 IES SAN JUAN-DONIBANE

23. PROYECTO INNOVACIÓN 2008 • 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. IES SAN JUAN-DONIBANE

24. 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 IES SAN JUAN-DONIBANE