Sistema de Visión para Inspección Robótica

Un cliente se dirigió a VA Imaging en busca de una cámara de visión artificial de alto rendimiento para su sistema agrícola montado en tractor. La cámara se montó en una viga larga para capturar imágenes nítidas y de alta velocidad mientras se desplazaba por el campo, detectando obstáculos y problemas en los cultivos en tiempo real.

• Con la solución de visión artificial adecuada, el cliente pudo mejorar la supervisión del campo y las operaciones de agricultura de precisión, haciendo que su flujo de trabajo fuera más eficiente y fiable.

Seleccionar la cámara de visión artificial industrial adecuada es clave para lograr resultados precisos en la inspección de precisión para robótica agrícola y sistemas de campo. La cámara adecuada permite la detección fiable de obstáculos, defectos y límites, incluso en entornos dinámicos o exigentes, lo que permite un análisis detallado de semillas, recubrimientos y otros componentes pequeños.

Los factores clave que se deben considerar incluyen:

• Resolución: Las imágenes de alta resolución son esenciales para detectar detalles finos. Para la inspección de semillas y recubrimientos, se recomienda un mínimo de 2000 x 1000 píxeles, calculado a tres píxeles por la característica más pequeña.
• Tipo de obturador: Es necesario un global shutter cuando los componentes se mueven de forma intermitente, evitando el desenfoque de movimiento y garantizando una captura precisa de imágenes.
• Imágenes en color: Una cámara en color ayuda a visualizar diferencias sutiles en materiales y recubrimientos, lo cual es fundamental para un análisis detallado.
• Protección ambiental: Aunque no sea estrictamente necesaria, una carcasa con clasificación IP67 puede proteger el sensor contra el polvo, la humedad y otras condiciones industriales, mejorando la fiabilidad y el rendimiento con el tiempo.

Al considerar estos factores, cualquier persona que desarrolle un sistema de inspección montado en tractor o para campo puede elegir la cámara adecuada para una supervisión precisa en tiempo real.

• Nuestra recomendación es la VEN-302-56U3C-M06, que admite de forma fiable y eficiente tareas de navegación autónoma, detección de obstáculos y agricultura de precisión.
  
  

Una vez que conozca la resolución de cámara necesaria, seleccionar el objetivo adecuado es esencial para capturar imágenes claras y detalladas.

Para aplicaciones como la inspección de semillas o recubrimientos, el análisis de piezas pequeñas o la robótica agrícola, considere los siguientes factores:

• Distancia focal y campo de visión (FOV): Elija un objetivo que proporcione el equilibrio adecuado entre área de cobertura y detalle. Las distancias focales más cortas ofrecen FOV más amplios, mientras que las distancias focales más largas capturan detalles más finos en un área más pequeña.
• Control manual de iris y enfoque: Los objetivos con iris y enfoque ajustables permiten ajustar con precisión el brillo y la nitidez para diferentes distancias de trabajo y condiciones de iluminación, lo cual es fundamental al inspeccionar superficies reflectantes o texturizadas.
• Calidad óptica y compatibilidad de resolución: Asegúrese de que el objetivo sea compatible con la resolución del sensor de su cámara. Busque baja distorsión (<1%) y alto poder de resolución para capturar con precisión pequeños defectos, bordes o características sutiles.
• Flexibilidad de distancia de trabajo: Considere las distancias mínimas y máximas al objeto que necesita. Un objetivo con una distancia de trabajo adecuada garantiza que pueda inspeccionar objetos a distancias variables sin perder calidad de imagen.
• Ajustes de primer plano: Algunos objetivos permiten un ajuste fino adicional con anillos de primer plano para modificar ligeramente el FOV, lo que puede ayudar al inspeccionar objetos muy pequeños o al conseguir un encuadre preciso.

Consejo: Para la inspección agrícola de precisión, combinar imaging de alta resolución con un objetivo que equilibre FOV, nitidez y flexibilidad proporcionará resultados fiables y repetibles en condiciones dinámicas de campo.

Utilice nuestra calculadora de objetivos en línea para encontrar el objetivo adecuado para su aplicación.

• Nuestra recomendación para esta aplicación, considerando los puntos mencionados anteriormente, el objetivo VA LCM-5MP-08MM-F1.4-015 es la opción más adecuada.

Para este tipo de aplicación de inspección robótica, una configuración de una sola cámara montada en una viga metálica puede proporcionar imágenes fiables con una complejidad mínima. La cámara y el objetivo deben seleccionarse para ofrecer imágenes de alta resolución y alta calidad adecuadas para detectar objetos pequeños, obstáculos o defectos superficiales.

• La conectividad debe tenerse en cuenta al planificar la configuración; por ejemplo, un cable USB3 de 1 metro puede mantener la integridad de la señal y reducir los requisitos de espacio.
• La estabilidad y la alineación precisa también son fundamentales; el uso de una placa de montaje ayuda a fijar la cámara y el objetivo, garantizando una captura de imágenes uniforme y resultados de inspección repetibles.

Para aplicaciones que requieran diferentes disposiciones o configuraciones personalizadas, explore opciones de montaje alternativas para adaptar su sistema de visión artificial a requisitos específicos del campo o de la robótica.

Aunque nuestras cámaras, lentes e iluminación proporcionan hardware robusto, aplicaciones específicas pueden requerir una integración avanzada de software. Nuestras cámaras son compatibles con GenICam y funcionan perfectamente con programas de terceros como:

• NI LabVIEW
• MvTec Halcon
• Cognex VisionPro
• Matlab
• OpenCV

También ofrecemos un Kit de Desarrollo de Software (SDK) gratuito para la programación inicial, compatible con plataformas ARM (p. ej., Raspberry Pi, series NVIDIA TX) y sistemas operativos como Android, Linux y Windows. Para esta aplicación de robótica, el cliente utilizó nuestro SDK, que también es adecuado para sus necesidades específicas.