Una de las decisiones más importantes para un proyecto de visión artificial es elegir los diferentes equipos y sensores que se utilizarán. Entre ellos destaca la elección del hardware, más concretamente: la óptica y cámara.
La luz entra en la lente, la cual la envía al sensor de la cámara para ser procesada. La imagen capturada mediante este método debe ser de una calidad suficiente para que al ser procesada sirva para la aplicación que se está desarrollando. Y no solo la calidad de imagen, también juega un papel importante la velocidad de captura de imagen, la cual es un factor determinante en muchas aplicaciones de Visión Artificial.
A continuación, os contamos como elegir la cámara y óptica más adecuada para desarrollar una aplicación de visión artificial.
Características de la cámara y la óptica
Para poder elegir la cámara adecuada se deben definir qué características necesitamos de ella para la aplicación que se va a desarrollar. Esto vendrá determinado por varios aspectos del sistema de visión planteado: las conexiones que será necesario realizar o nuestras preferencias a la hora de elaborar la aplicación:
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Conectividad
El tipo de conexión de la cámara es un aspecto importante ya que de este dependerá la forma de comunicación con la misma desde el equipo en el que se gestionen las imágenes.
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Tipo de imagen
Las características de la imagen con las que deseamos trabajar nos permite reducir las opciones de cámaras a elegir. El tipo de objetos a procesar puede hacer que prefiramos utilizar imágenes a color o en escala de grises, además de la resolución con la que queremos trabajar. También otro aspecto que puede influir es el espacio y forma de almacenamiento ya que este puede influir en la cantidad de datos que deseamos guardar y por tanto en la calidad de imagen que más conviene conseguir.
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Velocidad de captura
Frames por segundo que puede capturar la cámara. Este aspecto puede ser muy importante según el tipo de aplicación a desarrollar, ya que puede ser necesario procesar varios objetos en poco espacio de tiempo.
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Lenguaje de desarrollo
El tipo de lenguaje con el que se va a desarrollar la aplicación es también de especial interés. Es necesario comprobar si nuestro lenguaje de preferencia es compatible con la cámara y si existen librerías y drivers con las que poder controlarlas. En los últimos años este aspecto se ha comenzado a simplificar gracias a la creación del estándar Genicam, una interfaz de programación genérica que se está utilizando en la gran mayoría de cámaras industriales.
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Compatibilidad de sensores
Por supuesto, entre todos estos factores también es determinante que tanto la óptica como la cámara sean adecuadas entre sí. La óptica tiene que ser capaz de captar todo el campo del sensor para evitar deformaciones además de tener una resolución suficiente para el propio sensor. No solo se trata de cumplir los requerimientos para la aplicación, también es importante que los elementos de los equipos se complementen correctamente.
Características del proyecto
Antes de nada, para poder elegir cualquier equipo en un proyecto, es necesario definir lo máximo posible sus características. Estas serán las que determinen los equipos a elegir, y en particular, las cámaras y lentes más adecuadas. Sobre todo, los factores más influyentes al elegir en un proyecto de visión artificial son los relacionados con el objeto sobre el que se aplique:
- Distancia Focal: La distancia del sensor a los objetos de los que queremos tomar imágenes. Sera importante que la óptica elegida sea capaz de enfocar en este rango para obtener una imagen de calidad
- Resolución: Cantidad de detalles que pueden observarse en una imagen. Es importante ya que determina el tamaño al que se verá los detalles más pequeños que se necesiten procesar. Muy importante, por ejemplo, para aplicaciones de medición.
- Campo de visión: Área a capturar en la imagen y en la que se encuentran los elementos que se desea inspeccionar mediante visión.
- Rango y profundidad de campo: Tamaño y volumen de los objetos a observar en la imagen. Aunque se consiga captar todo el campo de visión con buena calidad, es necesario tener en cuenta este aspecto de los objetos a inspeccionar para asegurar que siempre sean captados con la calidad suficiente para la aplicación.
Importancia de elegir una cámara y óptica adecuadas
Como hemos podido comprobar la elección de una cámara y una óptica para sistemas de Visión Artificial es una decisión que puede condicionar todo el proyecto. En este post se han explicado los factores más importantes a la hora de elegir ambos elementos los cuales pueden resumirse en 2 puntos:
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Características de la aplicación
Obviamente, los distintos factores de una aplicación (distancia, tamaño del objeto…) son determinantes y son el principal referente para elegir los equipos.
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Compatibilidad de los equipos
Para un funcionamiento correcto y optimo hay que tener en cuenta que, tanto cámara como la óptica, tengan las características que se complementen para ayudar a cumplir los requisitos de la aplicación. Del mismo modo que una óptica de baja resolución puede no servir de nada a un sensor de alta, lo contrario también puede ser ineficiente y hasta contraproducente para la adquisición de imágenes.
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