¿Cómo detecta los defectos la visión artificial?

Autor: desarrollo
junio 14, 2023

Los sistemas de visión artificial se han convertido en una herramienta esencial para el control de calidad en diferentes tipos de industria. Una de las misiones de estos sistemas es la detección de defectos con visión artificial, clave en cualquier línea de producción. En este post que hemos preparado en E2M COUTH vamos a hablar sobre cómo llevan a cabo esta labor los sistemas de inspección y rechazo por visión artificial.

¿En qué consiste la detección de defectos con visión artificial?

Cuando hablamos de los sistemas de detección de defectos con visión artificial, nos referimos a un proceso por el cual, mediante el uso de algoritmos y técnicas de procesamiento de imágenes, se detectan automáticamente defectos en los productos o materiales de una industria. Todo ello lo consigue mediante el análisis de imágenes o vídeos capturados de los objetos en tiempo real o en una etapa de la producción.

Este proceso de detección de defectos con visión artificial sigue los siguientes pasos:

  • Adquisición de imágenes: Los sistemas obtienen imágenes o graban vídeos de los objetos o productos mediante cámaras digitales u otros dispositivos de captura de imágenes.
  • Procesamiento de imágenes: Tras ello, las imágenes que se han obtenido se someten a una serie de técnicas de pretratamiento, como la corrección de la iluminación, el filtrado de ruido o la mejora del contraste, para así obtener imágenes de mejor calidad y facilitar la identificación de defectos.
  • Extracción de características: El sistema extrae características relevantes de las imágenes, como son las texturas, formas, colores o bordes. Todo ello mediante algoritmos de visión por ordenador.
  • Clasificación: Los sistemas de detección de defectos con visión artificial emplean algoritmos de aprendizaje automático, como redes neuronales o máquinas de vectores de soporte. Todo ello para clasificar las características extraídas como normales o defectuosas. Estos algoritmos se entrenan de forma previa, con un conjunto de datos etiquetados que contienen ejemplos de objetos normales y defectuosos.
  • Toma de decisiones: Por último, en función de los resultados de la clasificación, se tomará la decisión de sí el objeto que se ha inspeccionado está libre de defectos o si se ha detectado alguna anomalía. Esto puede implicar la activación de una alarma, el rechazo del producto o la generación de un informe para su posterior análisis.

Sectores industriales donde es necesaria la detección de defectos con visión artificial

Los sistemas dedicados a la detección de defectos con visión artificial pueden verse en diferentes sectores industriales. Estos son:

Sector industrial

La detección de defectos con visión artificial está siendo empleada en diversos sectores industriales. Desde la fabricación de piezas, donde puede detectar cualquier defecto por pequeño que sea y que no son visibles al ojo humano. También lo vemos en la producción electrónica, para la detección de componentes y para la inspección del montaje de placas.

En este sentido, también vemos que se emplean en el control de calidad de productos como textiles, neumáticos, vidrio, plásticos y cerámica. Estos sistemas, además de detectar fallos, también aprenden de estos.

Es en la detección de defectos en piezas metálicas donde más se está haciendo uso de esta tecnología. Para ello, se combinan diferentes sistemas de iluminación y técnicas de procesamiento de imágenes capaces de detectar defectos no visibles a simple vista. Entre estos defectos destacan las grietas, los poros o los agujeros, que pueden afectar a la calidad y la durabilidad del producto final. Además, la detección de estas imperfecciones puede realizarse de forma más rápida y precisa que por medio de la inspección visual humana.

Sector alimentario

Dentro del sector dedicado a los alimentos, también está creciendo el uso de sistema de detección de defectos con visión artificial. Estos son muy útiles en el control de calidad y seguridad en la producción en masa de alimentos. Un ejemplo sería que estos permiten detectar partículas extrañas en alimentos líquidos o envasados, detectar pelos en las carnes o detectar huevos rotos en una caja. En el caso de los sistemas de inspección que tenemos en E2M COUTH, vemos que es capaz de detectar el nivel correcto de líquido o producto en un envase. También son capaces de comprobar el etiquetado, entre otras labores.

De esta forma, en la planta se puede asegurar que el producto es de gran calidad y que cumple con los estándares de seguridad necesarios. Además, el empleo de estos sistemas también puede aumentar la productividad, al ahorrar tiempo en la inspección manual de los alimentos.

¿Cómo funcionan los sistemas de detección de defectos con visión artificial?

Los sistemas de visión artificial que están destinados a la detección de defectos deben apoyarse en ciertos elementos para poder funcionar correctamente. A continuación te contamos cuáles son:

Sistema de iluminación

El sistema de iluminación es clave en el funcionamiento de un sistema de detección de defectos con visión artificial. Una buena iluminación permite que la cámara capture imágenes claras y nítidas, lo que resulta en una mayor precisión en la detección de defectos. Es importante que la iluminación se adapte a las condiciones específicas de cada caso, ya que puede haber factores externos que afecten la calidad de las imágenes captadas

Cámaras de visionado

La elección de la cámara de visionado adecuada es fundamental para asegurar un correcto funcionamiento del sistema de detección de defectos. Debe elegirse una cámara con la resolución y velocidad de captura necesarias para la correcta identificación de los defectos. Además, se deben tomar en cuenta otros factores como el tamaño de la lente, la distancia focal y la orientación para que el sistema sea más efectivo.

Procesamiento de imágenes

El procesamiento de imágenes es la parte esencial del funcionamiento de un sistema de detección de defectos con visión artificial. Las imágenes capturadas por la cámara deben procesarse para que, mediante distintas técnicas, se puedan identificar los defectos. Se aplican algoritmos de procesamiento digital de imágenes que permiten detectar, clasificar y segmentar los objetos de interés en la imagen, y eliminar aquellos elementos no deseados.

Identificación y marcado de defectos

Una vez procesadas las imágenes, es necesario identificar y marcar los defectos. Para la identificación de los defectos, se comparan los patrones existentes en la imagen con los patrones preestablecidos que se habrán creado con anterioridad. El marcado de los defectos en el producto tiene como objetivo que la máquina los pueda identificar fácilmente en caso de ser necesaria su eliminación.

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Descubre las ventajas de los sistemas de detección de defectos con visión artificial

Como ya hemos dicho a lo largo del post, los sistemas de visión artificial están cada vez más presentes en muchos tipos de industrias. Por ello, vamos a mostrarte a continuación los diferentes beneficios que tiene el contar con estos sistemas para detectar cualquier tipo de fallo:

Precisión y confianza

Los algoritmos de detección de defectos con visión artificial están diseñados para ser altamente precisos en la detección de defectos. Son capaces de identificar incluso los defectos más pequeños o sutiles que podrían pasarse por alto en inspecciones manuales. Esto conduce a una mayor confiabilidad en la detección de fallos y reduce el riesgo de productos defectuosos que lleguen al mercado.

Velocidad de inspección

La visión artificial permite realizar inspecciones rápidas y automáticas de los productos. Los sistemas de visión pueden analizar imágenes o vídeos en tiempo real, lo que acelera el proceso de inspección en comparación con los métodos manuales, que pueden ser más lentos y propensos a errores.

Ahorro de costes

La detección de defectos con visión artificial puede ayudar a reducir los costos asociados con la mano de obra y la realización de trabajos posteriores. Al automatizar el proceso de inspección, se eliminan los errores humanos y se evita la necesidad de contratar y capacitar a inspectores manuales. Además, al detectar los defectos de manera temprana, se evitan costes adicionales asociados con la producción de productos defectuosos.

Flexibilidad y adaptabilidad

Los sistemas de visión artificial son altamente flexibles y pueden adaptarse a diferentes tipos de productos y defectos. Pueden configurarse para detectar múltiples tipos de defectos y ajustarse fácilmente a cambios en los requisitos de inspección. Esto los hace ideales para entornos de fabricación que producen una amplia gama de productos, asegurándose que todos y cada uno de los artículos que salen de la planta cuentan con un excelente nivel de calidad.

Inspección en tiempo real

La visión artificial permite realizar inspecciones en tiempo real durante el proceso de producción. Esto significa que los defectos se podrán detectar y corregir de inmediato, lo que minimiza el tiempo de inactividad y los desperdicios. Además, la capacidad de hacer un monitoreo continuo ayuda a identificar problemas de calidad y mejora los procesos de fabricación. No habrá pausas de ningún tipo en tu línea de producción por un producto que sea defectuoso.

Registro y trazabilidad

Los sistemas de visión artificial pueden capturar y almacenar imágenes o vídeos de los productos inspeccionados. Esto proporciona un registro visual de la calidad del producto y facilita la trazabilidad en caso de reclamaciones o problemas de calidad posteriores. En este sentido, al poder revisar cómo salió el producto de la planta, se podrá saber si el defecto es en el lugar de origen o si se dio durante el tiempo que viajo hasta llegar a manos del cliente.

Capacidad de inspección no destructiva

La visión artificial permite inspeccionar los productos sin dañarlos. Esto es especialmente importante en sectores como la electrónica o la medicina, donde los productos son sensibles y cualquier daño podría ser costoso o comprometer su funcionamiento. De esta forma, podrás asegurar el máximo nivel de calidad en ciertos productos que pueden ser muy sensibles durante su manipulación.

Escalabilidad y adaptabilidad

Los sistemas de detección de defectos con visión artificial son altamente escalables y pueden adaptarse a diferentes volúmenes de producción. Desde pequeñas operaciones hasta grandes líneas de producción, la tecnología de visión artificial se puede implementar y ajustar para satisfacer las necesidades específicas de cada caso.

¿Cuál es el futuro de la detección de defectos con visión artificial?

Con todo esto, los sistemas de detección de defectos con visión artificial se han convertido en una pieza fundamental dentro de cualquier industria que quiera ser competitiva en la actualidad. Por ello, algunos de los retos que se plantean en vista al futuro de esta tecnología es que se están enfocando en mejorar la capacidad de detectar y corregir diferentes defectos en procesos de producción.

Todas estas innovaciones están centradas en la incorporación de nuevas funciones de inteligencia artificial y deep learning, todo ello con el objetivo de mejorar la precisión y la velocidad de detección. Algunas de las innovaciones son el desarrollo de algoritmos de reconocimiento de objetos, para que el sistema pueda diferenciar entre objetos similares y detectar patrones específicos con mayor precisión.

Además, se están utilizando cada vez más técnicas de análisis predictivo para mejorar la capacidad de los sistemas para anticipar y corregir defectos. Otra innovación importante es la incorporación de redes neuronales profundas en los sistemas de visión artificial. El objetivo de estas redes es mejorar la imitación de las capacidades humanas de procesamiento visual. Con estas técnicas, los sistemas pueden identificar, clasificar y corregir defectos con mayor precisión y rapidez.

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Hazte con los mejores sistemas de visión artificial en E2M COUTH

Como has podido ver a lo largo de este post, los sistemas de detección de defectos con visión artificial, conocidos también como sistemas de rechazo, son una pieza clave dentro de cualquier tipo de industria. Estos son capaces de detectar cualquier tipo de fallo o anomalía en el producto o pieza, para sacarla de la línea de producción y evitar que llegue a manos del cliente.

Igualmente, en E2M COUTH contamos con diferentes tipos de sistemas de visión artificial, que cumplen una amplia variedad de visiones. Desde los encargados de orientar los envases o productos, para el marcado, de inspección y como ya hemos dicho, los encargados de rechazar los productos defectuosos.

Con esto, si quieres saber más, quieres hacerte con uno de estos sistemas o te ha quedado alguna duda, contáctanos y te ayudaremos encantados.

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