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Máquinas capaces de ver en tres dimensiones

Actualmente, disponer de sistemas sofisticados de cámaras permite generar imágenes tridimensionales más precisas para un uso en líneas de montaje e industrias en las que la precisión y el control de calidad desempeñan un papel clave.
Máquinas capaces de ver en tres dimensiones
Contar con una visión artificial eficiente es vital para realizar inspecciones automáticas y guiar robots industriales. Europa presume de tener cerca de tres mil pequeñas y medianas empresas (PYME) que trabajan en el campo de la visión artificial. A su vez, estas PYME prestan servicios y ofrecen productos a otras trescientas mil PYME en los sectores de la fabricación de máquinas y automoción. No obstante, la actual tecnología de visión artificial es limitada dado que utiliza cámaras de captura bidimensional que carecen de profundidad y contraste.

A través del proyecto «Efficient 3D completeness inspection» (3DCOMPLETE), financiado con fondos comunitarios, se desarrollaron métodos mejores de inspección tridimensional a partir de dos tecnologías diferentes. La primera es una tecnología basada en ortoimágenes de «3D completo» que calcula vistas arbitrarias de un objeto utilizando un número reducido de imágenes del mismo. La segunda es una tecnología de imágenes de rango (2.5D) avanzada que combina datos de formas tridimensionales con informaciones acerca del color y de las texturas.

Para conseguir sus objetivos, el proyecto incluyó la realización de una serie de pruebas en el sector de la automoción y la fabricación electrónica que les permitiera definir los criterios de control de calidad que ayudarían a desarrollar esta tecnología. Sirviéndose de múltiples cámaras de gran precisión, sensores virtuales y algoritmos de software avanzados, el equipo del proyecto combinó ambas tecnologías en dos prototipos. Por un lado, diseñó un sistema de coste elevado compuesto por múltiples cámaras y, por el otro, una opción de bajo coste con un menor número de cámaras con la idea de abarcar distintas necesidades y presupuestos.

En líneas generales, el equipo del proyecto diseñó un prototipo de «3D completo» que se sirve de imágenes oblicuas para generar vistas arbitrarias de un proceso industrial. El objetivo es lograr una inspección precisa y mejorar la reconstrucción de la profundidad. Además, el equipo ideó un prototipo de cámara de imágenes de rango «2.5D avanzado» que combina escáneres de perfiles con cámaras de color para generar «nubes de puntos de color» con el objeto de garantizar la calidad y el seguimiento industrial.

Con el proyecto 3DCOMPLETE se superaron múltiples retos de la visión artificial, por ello está previsto que tenga un impacto en los sistemas de inspección ubicados al final de la líneas de montaje. Esta tecnología podría transformar los sistemas de inspección convencionales utilizados en las líneas de montaje, proporcionar datos de mayor calidad y posibilitar un ahorro de los costes.

Los resultados del proyecto fueron desvelados durante la feria CONTROL, celebrada en la ciudad alemana de Stuttgart, y publicados en numerosas revistas científicas. Existen planes para perfeccionar y explotar la tecnología, algo que supondría el nacimiento de un nuevo paradigma en el campo de la visión artificial. Los procesos industriales y las líneas de montaje de distintos sectores podrán beneficiarse ampliamente de estos avances.

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