Aplicaciones de Computer Vision en la Industria 4.0
El Computer Vision es una disciplina que incluye métodos para adquirir, procesar, analizar y comprender las imágenes del mundo real con el fin de producir información para ser utilizada en distintas aplicaciones.
Tal como los humanos utilizamos nuestros ojos y cerebro para comprender el mundo que nos rodea, el Computer Vision busca alcanzar el mismo efecto, pero…
¿Cuántos Megapíxeles equivalentes tiene la visión humana?
La visión es el sentido más complejo y rico que tiene el ser humano para obtener información de su entorno.
Los ojos se mueven rápidamente en pequeñas cantidades angulares y actualiza continuamente la imagen en el cerebro para detallarla. Las señales se combinan para aumentar su resolución y permitirnos recopilar más información. Para procesar este importante volumen de información el ser humano utiliza casi la mitad de su cerebro.
La capacidad de captura de los ojos alcanza las 60 imágenes por segundo. Todas estas imágenes están compuestas por puntos discretos con una resolución equivalentes a 576 Megapíxeles, según estudio realizado por Roger Clark.
Procesamiento Artificial de Imágenes
Actualmente, el desarrollo de la Inteligencia Artificial, la BigData y la Computer Vision han eliminado las restricciones existentes en la industria facilitando el desarrollo de herramientas para la captura y procesamiento artificial de imágenes, aplicándolas en distintos casos de negocios.
El procesamiento artificial de imagen se divide en tres niveles en función de la complejidad del procesamiento, estos son:
Procesamiento de baja complejidad: la entrada al proceso es una imagen y la salida es otra imagen. Un ejemplo de este nivel de procesamiento son los famosos filtros para fotos ampliamente se utilizados en redes sociales tales como Instragram y Facebook.
Procesamiento de complejidad media: es conocido también como análisis de imágenes y se caracteriza por obtener algún tipo de medición o información básica a partir de una imagen. Ejemplo de este nivel es la detección y lectura de códigos QR.
Procesamiento de alta complejidad: denominada Visión por Computador (Computer Vision) y su principal característica es la utilización de técnicas de Machine Learning para la obtención de descripciones semánticas de la imagen o secuencia de video. Un ejemplo es el reconocimiento de acciones humanas en secuencias de video.
¿Cuáles son las principales aplicaciones del Computer Vision en la Industria?
El potencial tecnológico para la industria radica principalmente en la utilización de procesamiento de mediana y alta complejidad. Es así, como la utilización de código de barra y QR son altamente utilizados para el control de inventario y logística o para entregar información a usuarios y consumidores.
Sin embargo, la aplicación de procesamiento de alta complejidad presentaba ciertas restricciones relacionada a la capacidad de cómputo en tiempo real y sus altos gastos en hardware y software.
La aparición de las tecnologías disruptivas de la Industria 4.0 tales como los servicios Cloud Computing, Computer Visión y análisis de imágenes ha permitido bajar sustancialmente los costos de procesamiento y posicionar está tecnología en los procesos productivos.
Calidad, Clasificación y Precisión
Dentro de las aplicaciones más difundidas se encuentran aquellas orientadas al control de calidad utilizando imágenes para la detección de fallas en la elaboración de productos, tales como grietas en las tapas de botellas o dientes rotos en engranajes.
Además, permite la creación de modelos 3D de componentes completos utilizando imágenes de alta resolución. Las imágenes son procesadas y una IA es capaz de identificar subprocesos defectuosos o desviaciones menores en el diseño.
La clasificación de productos en diferentes niveles de calidad es otro uso del Computer Vision, como por ejemplo la utilización de imagen para automatizar la clasificación por calibre (tamaño) y madurez de la fruta en plantas procesadoras.
En términos de precisión la utilización del Computer Vision se ha utilizado para guiar a las máquinas de cortado de materiales con alta precisión.
Mantenimiento
El CV se utiliza para controlar métricas de operación de los equipos, midiendo y alertando cuando los valores fijados sean superados, permitiendo así el desarrollo de mantenimientos preventivos.
Control, Seguridad y Protección
Uno de los usos más difundidos del análisis de imágenes es la identificación por indicadores biométricos como son el reconocimiento de caras, postura y hasta la forma de caminar. Con esto es posible tener identificadas a las personas que se encuentran en un cierto lugar, realizar seguimientos y/o permitir o denegar el acceso de ciertas personas a lugares restringidos.
Además, se puede garantizar el cumplimiento de los estándares de seguridad de la empresa detectando cuando los empleados no estén utilizando los elementos de seguridad y protección. En el caso de accidente puede generar alertas para detener áreas específicas y garantizar la seguridad de los empleados.
Embalaje e Inventarios
El Computer Vision se puede utilizar para verificar el número de piezas antes de iniciar el proceso de embalaje y asegurar que se cumpla con el estándar establecido. Además, permite verificar daños en el embalaje.
En términos de control de Inventario es posible verificar los códigos de barras fácilmente y desviar cualquier producto con códigos de barras defectuosos.
Finalmente, permite contar existencias, mantener el estado del inventario en los almacenes y automatizar y alertar quiebres de stock. En grandes bodegas, facilita la ubicación de los productos.