Preguntas y Respuestas

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1 SISTEMA DE VISIÓN Preguntas y Respuestas VERIFICACIÓN DE COMPETENCIA Vol.2

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. 01. Iluminación de color efectiva 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 02. Medición de diámetro exterior y selección de lentes 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") (b) Un lente con distancia focal de 25 mm (0.98") (c) Un lente telecéntrico Ponga (a), (b) y (c) por orden de prioridad de selección (el más adecuado primero): A. (b) (a) (c) B. (c) (b) (a) C. (a) (b) (c) 2

3 Preguntas VER PÁGINA 5 PARA RESPUESTAS Y EXPLICACIONES. 03. 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 mm (0.0004") B. 0.1 mm (0.004") C. 1 mm (0.04") Punto negro sobre objeto de plástico ACERCAMIENTO Vista ampliada del defecto 04. Filtros de preprocesamiento de imágenes 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

4 Respuestas 01. 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. (a) Lente de 6 mm (0.24") (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

5 Respuestas 03. 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. B x C Tamaño de defecto mínimo detectable = A En esta pregunta, A = 1000 pixeles B = Cuadrado de 50 mm (1.97") C = 2 pixeles 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"). 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) C = Tamaño mínimo detectable de pixeles Cámara A = Tamaño del CCD (Y) 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. Cuerpo extraño B = Campo de visión (Y) 04. (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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