UNIVERSIDAD DEL AZUAY

CIENCIA Y TECNOLOGIA

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INSTRUMENTACIÓN II

TEMA:

INFORME DE PRÁCTICA II

REALIZADO POR:

JUAN FELIPE ALVAREZ

RODRIGO TALBOT

FECHA:

2014-NOVIEMBRE-29

1. TÍTULO:

Módulo de visión artificial medición de un objeto a través de una cámara web o cámara USB

2. OBJETIVOS:

Objetivo específico: conocer algunas de las utilidades del tool-kit instalado de visión artificial

Utilizar e investigar cómo podemos medir objetos a través de una cámara web Realizar un programa capaz de medir piezas en 2 dimensiones (largo-ancho). Seleccionar el área de interés en toda la imagen generada por la cámara web

para escoger un recuadro y medir el objeto solo en esa porción de imagen Rotar el área de interés si es que tenemos un objeto de forma inclinada o con

una forma angular. Presentar la medida en la misma imagen con una operación para convertir de

pixeles a milímetros en este caso.

3. RESUMEN

Una descripción rápida de esta práctica seria que tenemos que obtener una imagen en tiempo real a través de una cámara y luego convertirla en una imagen de 8 bits mediante una herramienta que separa los colores y nos deja en una escala de grises la cual nos sirve para trabajar y lograr una buena medición del objeto ya que los datos para analizar se reducen notablemente. Para ello debemos tener en cuenta siempre la iluminación del objeto y para este caso unos bordes bien definidos que se diferencien o contrasten con el fondo del mismo.

4. FUNDAMENTO TEÓRICO

VISIÓN ARTIFICIALSe puede definir la “Visión Artificial” como un campo de la “InteligenciaArtificial” que, mediante la utilización de las técnicas adecuadas, permite la obtención,Procesamiento y análisis de cualquier tipo de información especial obtenida a través deImágenes digitales.La visión artificial la componen un conjunto de procesos destinados a realizar elAnálisis de imágenes. Estos procesos son: captación de imágenes, memorización de laInformación, procesado e interpretación de los resultados.

La visión artificial se utiliza en varios campos como: Automatizar tareas Control de calidad Inspecciones de objetos Reducir el tiempo en procesos industriales Evitar mano de obra o inspección del usuario Determinación de la posición mediciones Determinación de coordenadas en los objetos

En la visión artificial tenemos que tener en consideración varias cosas dependiendo de la calidad y el nivel de requerimiento en calidad y nitidez de la imagen dependiendo el campo de trabajo.Los elementos son los siguientes:

El sistema de iluminación ya sea fluorescente, LED , polarizada, laser, etc. tiene que ser bien dirigida y estable tratando de evitar las sombra al máximo posible

El sensor o cámara en este caso, captura la imagen (CMOS, CCD, etc.) Tarjeta de captura de video: tiene que ser de elevado ancho de banda ya que se

transmitirá video en buena calidad Procesamiento de la imagen: procesador y algoritmos de pre tratamiento y

filtrado de la imagen, segmentación y reconocimiento de formas.

RGB

RGB es un modelo de color basado en la síntesis aditiva, con el que es posible representar un color mediante la mezcla por adición de los tres colores de luz primarios. El modelo de color RGB no define por sí mismo lo que significa

exactamente rojo, verde o azul, por lo que los mismos valores RGB pueden mostrar colores notablemente diferentes en diferentes dispositivos que usen este modelo de color. Aunque utilicen un mismo modelo de color, sus espacios de color pueden variar considerablemente.

5. PROCEDIMIENTO:

MATERIALES E INSTRUMENTOS

PC LABVIEW (PROGRAMA) LABVIEW ( TOOL-KIT VISION ARTIFICIAL ) NI MYDAQ CÁMARA WEB OBJETO A SER MEDIDO ILUMINACIÓN

El programa debe contener la siguiente estructura:

Colocar los elementos a utilizar en el diagrama de bloques en LabVIEW siguiendo las características explicadas en el cuadro anterior con el cual podemos seleccionar fácilmente los diferentes elementos de la amplia gama de controles que nos ofrece el software de programación grafica avanzada LABVIEW

Crear un programa en LabVIEW con las herramientas del toolkit de visión and motion para poder utilizar una cámara ya sea conectada o integrada al computador.

Después de esto tenemos que crear nuestra imagen con la opción IMAQ la que se encargara de crear este archivo de la imagen nueva.

También tenemos que modificar la imagen ya que la imagen capturada por la cámara web nos devuelve una imagen a colores y en este caso de 32 bits para esto utilizamos una herramienta capas de separar la imagen en sus 3 principales gamas que son RGB rojo, verde y azul.

Una vez transformada la imagen ya tenemos nuestra programación en la cual usamos la herramienta para medir distancias de pixeles de un mismo tono y la cual diferencia entre 2 tonos en este caso tono claro y oscuro es decir una imagen de color en un fondo blanco por ejemplo todo esto lo hacemos con una imagen de 8 bit previamente transformada.

Para poder seleccionar un área determinada o porción de la imagen para que ahí y solo ahí tenga yo la medición creamos un en la imagen un nodo de propiedad y en la cual tendremos que escoger del tipo ROI (Región de Interés y luego la herramienta para convertir en un rectángulo y poder escoger el área seleccionada de en donde se va a realizar la medición de objetos.

Por ultimo veremos una condición o el caso para medir en una unidad conocida como son los mm luego de aplicar una fórmula y concatenar los string para que el programa sea más didáctico posible. Ya que el pixel no es una unidad de medida común y varía según la densidad de la pantalla.

Ejecutamos el programa y realizamos las calibraciones necesarias para tener una medida lo más exacta posible manteniendo siempre la misma distancia o una distancia de referencia.

6. DIAGRAMAS

La figura ilustra el diagrama de bloques de nuestro programa realizado en LabVIEW.

Como podemos observar en la parte de abajo tenemos la configuración de la cámara web y la medición horizontal de la pieza mientras tanto en la parte superior esta la herramienta para medición artificial, el nodo de propiedad ROI y también el case (medir) que se activara al dar clic en el pulsante bolean con el mismo nombre (medir )

Esta imagen muestra el panel frontal del programa al dar clic en el botón medir nos devuelve las medidas vertical y horizontal del objeto, previamente escogida y configura el área de interés que en este caso esta remarcada en un recuadro verde

7. RESULTADOS

Foto tomada en el momento de ejecución de la programa

Foto ampliada de la medida de la imagen

8. CONCLUSIONES

Como conclusión principal tenemos que labview es una herramienta muy poderosa para trabajar en cualquier campo de la electrónica en este caso en visión artificial gracias a un tool-kit del programa

Nos dimos cuenta que para aplicaciones de iluminación artificial es muy importante la iluminación del área u objeto con el cual se va a trabajar y que puede ser iluminación: directa, difusa, o retro iluminada. En nuestro caso tenemos una iluminación difusa pero suficiente para poder constatar muy bien la imagen

Otro aspecto muy impórtate y que debemos tener en cuenta es la distancia a la que se encuentra la imagen objetivo para evitar inconvenientes en las constantes de medición pre programadas o pre establecidas.

Por ultimo aprendimos que el nodo de propiedad de los elementos nos da un sinnúmero de opciones y configuraciones pasibles para manipular el mismo en este caso fue la región de imagen en la cual se va a realizar la medición puede ser escogida, aumentado, disminuida y también rotada para acoplarse al objeto que va a ingresar para ser medido y va a obviar el resto de la imagen captada por la cámara

9. BIBLIOGRAFÍA

WEBhttp://www.visiononline.es/es/actualidad-en-vision-artificial/la-vision-artificial-y-su-influencia-en-espana http://www.etitudela.com/celula/downloads/visionartificial.pdf

AMODULO DE DIGITALIZACION

APROCESAMIENTO DE IMAGEN

AMODULO DE VISUALIZACION

ACOMPARACION DE IMAGENES

ACONTROL ACTUADORES