Cuestionario de Visión Artificial, 2ª parte

Cuestionario de Visión Artificial, 2ª parte

SISTEMA DE VISIÓN
Preguntas y
Respuestas
VERIFICACIÓN DE COMPETENCIA
Vol.
2
Preguntas
VER PÁGINA 4 PARA RESPUESTAS Y EXPLICACIONES.
Ponga a prueba sus conocimientos y know-how sobre la
optimización de aplicaciones de sistemas de visión.
Para aprovechar los sistemas de visión eficazmente, se requieren extensos conocimientos sobre
iluminación, selección de lentes y de condiciones de inspección. Este cuestionario le ayudará a comprobar
sus habilidades y mejorar sus conocimientos de sistemas de visión. Al final de esta guía, encontrará las
respuestas e información de referencia.
Iluminación de color efectiva
01.
¿Qué prefiere, el dorado o el plateado? En términos de valor, la respuesta es siempre el dorado, pero el color es una
preferencia personal. Debido a la reflectividad similar del dorado y del plateado, éstos se ven casi iguales cuando se
convierten a escala de grises.
Imágenes cuando se utiliza iluminación blanca
Imagen a través de una cámara a color
Imagen a través de una cámara monocromática
A pesar de ser difíciles de distinguir, si se utiliza una iluminación con el color correcto, se
consigue un buen contraste para este tipo de inspecciones.
¿Cuál de los siguientes colores de iluminación produce el mayor
contraste entre el dorado y el plateado?
A. Rojo
B. Azul
C. Amarillo D. Verde
Medición de diámetro exterior y selección de lentes
02.
Cómo medir con un sistema de visión un diámetro exterior de 10 mm (0.39") de un objeto cilíndrico.
¿Cuál de los siguientes lentes se considera generalmente como el
ideal?
(a) Un lente con distancia focal de 6 mm (0.24")
(c) Un lente telecéntrico
(b) Un lente con distancia focal de 25 mm (0.98")
Ponga (a), (b) y (c) por orden de prioridad de selección (el más adecuado primero):
A. (b) ➙ (a) ➙ (c)
B. (c) ➙ (b) ➙ (a)
2
C. (a) ➙ (b) ➙ (c)
Preguntas
03.
VER PÁGINA 5 PARA RESPUESTAS Y EXPLICACIONES.
Imperfección mínima detectable en una inspección
de calidad
Una de las principales funciones de los sistemas de visión actualmente, es la inspección
de defectos para el control de calidad. Gracias a la capacidad de procesamiento de
imágenes a gran velocidad, la visión artificial se puede utilizar para inspeccionar
imperfecciones y defectos que pueden producirse en el proceso de fabricación.
Sin embargo, debido a los altos niveles de control de calidad que se esperan, es
importante saber qué capacidades puede desempeñar el sistema de visión.
¿Cuando se verifican defectos, cuál es el tamaño mínimo detectable de una imperfección?
Seleccione el tamaño apropiado en base a las condiciones que se indican a continuación.
[Condiciones]
- Área de inspección: 50 mm x 50 mm (1.97" x 1.97")
- Cámara utilizada: cámara de 1 millón de pixeles con 1000 x 1000 pixeles
- Tamaño mínimo detectable en CCD: 2 píxeles
A. 0.01 mm (0.0004")
B. 0.1 mm (0.004")
C. 1 mm (0.04")
ACERCAMIENTO
Punto negro sobre objeto de
plástico
Vista ampliada del defecto
Filtros de preprocesamiento de imágenes
04.
Existen varios filtros de preprocesamiento para la manipulación de las imágenes tomadas por la cámara. El uso eficaz de los
filtros de preprocesamiento puede estabilizar drásticamente las inspecciones.
¿Cuál es el mejor filtro para producir el efecto descrito en las imágenes
de abajo?
(a) Resaltar el punto negro
(b) Eliminar las líneas verticales
A. (a) Filtro de expansión, (b) Filtro de contracción
B. (a) Filtro de contracción, (b) Filtro de extracción de bordes Y
C. (a) Filtro de contracción, (b) Filtro de extracción de bordes X
3
Respuestas
01.
Respuesta correcta:
B
Cuando se inspeccionan los colores dorado y plateado, el plateado presenta una reflectividad alta en un rango amplio del
espectro visible, mientras que la reflectividad del dorado disminuye en la longitud de onda azul (500 nm) y debajo de ésta.
Por lo tanto, cuando se utiliza luz azul sobre un objeto plateado o dorado, el dorado se ve más oscuro.
En las imágenes de abajo, se puede ver como el dorado aparece oscuro bajo la luz azul, y como cuando se utiliza una luz roja
muestra poca diferencia (imagen de la derecha).
Iluminación azul
Iluminación roja
Imagen en escala de grises
Imagen en escala de grises
La iluminación azul hace que el dorado se vea más oscuro, creando el mejor
contraste entre dorado y plateado.
02.
Respuesta correcta:
(a) Lente de 6 mm (0.24")
B
(b) Lente de 25 mm (0.98")
(c) Lente telecéntrico
En la inspección de dimensiones con un sistema de visión, las características del lente pueden afectar la precisión de ésta. Esta
pregunta gira en torno a las diferencias entre tres tipos de lentes: telecéntricos, de distancia focal corta y de distancia focal larga.
Cuando se utiliza un lente que tiene una distancia focal corta, por lo general su ángulo de visión es amplio. Por lo tanto, el
tamaño del objeto cambiará considerablemente si se acerca o aleja de la cámara. En otras palabras, cuando se quieren medir
dimensiones, la variación en las mediciones será menor, si se utiliza un lente con un ángulo de visión más cercano a 0° grados.
Por lo tanto, al comparar lentes de 25 mm (0.98") y de 6 mm (0.24"), el lente de 25 mm (0.98") con un ángulo de visión más
estrecho será más adecuado para la inspección.
Un lente telecéntrico está diseñado ópticamente de tal forma, que el ángulo de visión es de casi 0 grados, bien adaptado para la
inspección de dimensiones. Por lo tanto un objetivo telecéntrico sería el mejor.
Por estas razones, la respuesta correcta es B [(c) ➙ (b) ➙ (a) ].
4
Respuestas
03.
Respuesta correcta:
B
Como se muestra en la siguiente fórmula, el tamaño del defecto físico mínimo detectable se puede calcular, dividiendo el
campo de visión de la cámara entre el número de píxeles (en una dimensión) del CCD, y luego multiplicando esto por el
número mínimo de píxeles necesarios para una detección estable de defectos.
Tamaño de defecto mínimo detectable =
A = No. de píxeles (sobre una dimensión) del CCD de la cámara
B = Campo de visión (misma dimensión que A) (mm)
C = No. mínimo de píxeles para la detección de defectos (pixel)
BxC
A
En esta pregunta,
A = 1000 pixeles
B = Cuadrado de 50 mm (1.97")
C = 2 pixeles
Cámara
Por lo tanto, el tamaño de defecto mínimo detectable =
50 mm (1.97") ÷ 1000 pixeles x 2 pixeles =
Cuadrado de 0.1 mm (0.004").
C = Tamaño mínimo detectable
de pixeles
Lente
Nota: El tamaño mínimo detectable varía en función del campo de visión y
CCD utilizados. Otros factores como el estado de la superficie del objeto, la
iluminación y el modo de inspección del sistema de visión, deben tomarse en
cuenta también.
En la práctica, el cálculo anterior no puede determinar el tamaño mínimo
detectable por sí solo, sin embargo, es una manera efectiva para determinar un
desempeño aproximado.
04.
Respuesta correcta:
A = Tamaño del CCD (Y)
Cuerpo extraño
B = Campo de visión (Y)
B
(a) El uso de un filtro de contracción resaltará el punto negro. Un filtro de contracción reduce las áreas brillantes de la
imagen, lo que genera un punto negro ampliado.
Imagen sin procesar
Imagen con filtro de reducción
Imagen con filtro de expansión
A medida que el área blanca alrededor del punto
negro se contrae, se expande el punto negro.
A medida que el área blanca alrededor del punto negro
se expande, se contrae el punto negro o desaparece.
(b) Con un filtro de extracción de bordes Y, se pueden eliminar las líneas verticales. El filtro hace resaltar filas de contraste
horizontal en la imagen, eliminando así las líneas verticales de la imagen.
Imagen sin procesar
Filtro de extracción de bordes Y
Filtro de extracción de bordes X
La dirección horizontal se destaca, y
desaparecen las líneas verticales.
La dirección vertical se enfatiza, resaltando el
contraste de las líneas verticales.
5
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