¿Os gustaría poder diferenciar entre dos materiales en apariencia iguales? ¿Detectar una piedra antes de embolsar vuestro producto? ¡Las cámaras hiperespectrales nos permiten ésto y mucho más!

¿Qué es la Tecnología Hiperespectral? 

 La tecnología hiperespectral permite capturar y procesar un gran número de longitudes de onda, diferenciando entre distintos tipos de materiales. También se utiliza en el ámbito militar y en la agricultura, por ejemplo, para monitorización ambiental.

La imagen hiperespectral permite realizar el mapeo de minerales para distinguir su composición e incluso sirve para realizar diagnósticos médicos menos invasivos. Una imagen hiperespectral nos ayuda a ver más allá de lo que ven nuestros ojos, representa información física y química de lo que estamos viendo en tiempo real. Por lo tanto, nos permite realizar la clasificación de un material sin necesidad de pasar por el laboratorio.

 

“Close range hyperspectral imaging of plants: A review. Biosystems Engineering. Puneet Mishra, Mohd Shahrimie, Ana Herrero et al”

Las cámaras hiperespectrales nos ayudan a “ver” a la vez como si fuéramos abejas, ya que nos permiten ver en rango ultravioleta de 10 nm a 380 nm, como humanos, porque nos permiten ver en el visible de 380 nm a 700 nm y como peces de colores, porque nos deja ver en infrarrojo de 700 nm a 1000 nm.

Se trata de un método de medida:

– Sin contacto: al tratarse de una cámara, las imágenes se capturan sin contacto con el material y en muchos casos, se puede realizar en tiempo real, tanto la captura como el análisis. Por ello, este método de caracterización y medida resulta muy eficaz.

– No destructivo: del mismo modo, se trata de un sistema de medida no destructivo ya que no hay interacción física con el material, por lo que obtendremos nuestros resultados sin dañarlo.

Aspectos muy importantes a tener en cuenta:

– La calibración del equipo para nuestro material y el elemento que queremos detectar.

– Selección de la iluminación: dependiendo del tipo de aplicación que queramos poner en marcha, será necesario estudiar las condiciones de iluminación adecuadas, por ejemplo, añadir iluminación infrarroja, mantener una iluminación constante etc.

– Selección de las longitudes de onda que queremos observar: a la hora de definir la aplicación, será importante también determinar en que bandas se encuentran los materiales o características a analizar, para poder seleccionar el equipo que mejor se adapte a nuestras necesidades.

Diferencias con otras Tecnologías de Visión

Las diferencias respecto a otros tipos de visión artificial se basan en el número de longitudes de onda y de datos que el sistema es capaz de capturar. Así, podemos diferenciar entre estos tipos de imágenes:

– Imágenes binarias: contienen dos tipos de estado, o ceros o unos. La información que nos aportan está muy limitada para poder ser suficiente para algunas aplicaciones en las que solo necesitamos conocer contornos entre objetos con mucho contraste.

– Imágenes en escala de grises: pueden tener 255 estados (escala) en cuanto a tonalidad de grises. Nos aportan más información que la anterior. Pueden ser suficientes en un gran número de aplicaciones donde no necesitamos conocer las coordenadas de color.

– Imágenes en color: en este caso pasamos a otra dimensión ya que tenemos 3 canales: rojo, verde y azul, por lo que tenemos un cubo de posiciones donde podemos tener cada píxel de color.

– Imágenes multiespectrales: de nuevo aumentamos en otra dimensión, ya que aquí tenemos la información de los cubos de color pero en varias longitudes de onda. Normalmente las cámaras multiespectrales reciben información desde 2 a 10 longitudes de onda, no contiguas entre sí. Nos sirven para detectar algunas diferencias en composición.

– Imágenes hiperespectrales: la diferencia con las anteriores es el número de longitudes de onda que representan. En este caso se tiene información de cientos de bandas contiguas, por lo que las diferencias que se pueden detectar y el rango de composición es mucho mayor.

Beneficios de la Tecnología Hiperespectral

Las imágenes hiperespectrales nos aportan, entre otros, los siguientes beneficios:

– Calidad y fiabilidad: nos da la capacidad de detectar cuerpos extraños, lo que mejora la inspección de calidad, por ejemplo, en sectores como la alimentación.

Inspección rápida y en tiempo real del 100% de la producción, sin contacto y poco invasiva en el proceso.

Adaptable a los procesos ya existentes, aportando mejoras notables y seguridad en la inspección y en los controles de calidad.

 

Aplicaciones de la Tecnología Hiperespectral

A continuación os explicamos algunas de las aplicaciones de la tecnología hiperespectral más interesantes:

Localización de elementos extraños e inertes

Detección de diferencias entre los elementos orgánicos de los productos

Inspección y contaminación del sellado

Medición de la composición y los elementos nutricionales en la comida

Control de procesos una vez finalizados

Monitorización de la humedad

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