Entrevista a Toni Ruiz, director técnico de Infaimon

Crear herramientas diferenciadas para distintos perfiles de usuarios y profundizar en la formación son conceptos que Infaimon, especialista en visión artificial, considera como básicos para la evolución de la visión. En este sentido, Toni Ruiz, director técnico de la compañía, explica que los sistemas de visión tienen que ser un componente más de la automatización industrial al igual que la sensórica, la robótica o los PLC. “El industrial tiene que confiar en la visión y entender las ventajas que aporta”, asegura.

Una tecnología que nos permite, a partir de una o varias imágenes capturadas, extraer información de distintos procesos y a partir de dicha información, tomar decisiones. Parte fundamental de la visión artificial se basa en un hardware específico y multidisciplinar que se emplea para adoptar las soluciones de visión requeridas. Técnicas como el conocimiento de la luz, el conocimiento óptico, la sensórica y la transmisión de datos son elementos esenciales en los sistemas de visión artificial.

Junto a estos elementos ‘hardware’, existe el software de procesado de imagen, basado en la utilización de algoritmos software que nos permiten analizar una imagen con el objetivo de extraer datos que posteriormente se utilizarán para tomar decisiones.

En general, la visión artificial tiene distintos ámbitos de aplicación. Las aplicaciones industriales históricamente han sido un sector muy importante para la utilización de estos sistemas. Dentro del mundo industrial, existen distintas aplicaciones desarrolladas para mercados muy distintos. El sector de la automoción, por los altos requerimientos de calidad en la fabricación de las autopartes, es un sector ampliamente cubierto por la visión industrial. La industria de la alimentación, dentro de sus procesos de clasificación y empaquetado, también requiere la visión como herramienta necesaria en sus procesos. Otros sectores como el de la máquina-herramienta, la industria del plástico o el sector farmacéutico en mayor o menor medida utilizan la visión para dar un valor añadido a los procesos productivos.

Sí, el control de calidad de los componentes fabricados es uno de los requisitos principales por los que se utiliza la visión industrial. La visión nos permite realizar procesos de metrología sin contacto, detección de presencia/ausencia de componentes, control del correcto posicionado de elementos, así como otros procesos más específicos pero de la misma forma muy relacionados con los propios procedimientos de fabricación. La clasificación de objetos según color, geometría o calidad de producto también son soluciones ampliamente adoptadas por los sistemas de visión. Como tendencia, cabe mencionar que en los últimos años ha habido un incremento en las soluciones 3D, donde se realizan distintos procedimientos como la detección de posicionado 3D de objetos, la clasificación de elementos según su tercera dimensión o la ingeniería inversa. En la actualidad, quizás un 25% de las aplicaciones de visión se basan en soluciones 3D.

La visión artificial permite realizar un control exhaustivo de los procesos productivos inspeccionando el 100% de la producción y con unos parámetros de decisión constantes. El control visual es válido en ciertas ocasiones, pero en el momento en el que se requiere certificar un control o supervisión superior al que puede realizar un operario, la visión artificial es la herramienta adecuada para ese proceso de validación. De la misma forma, en muchas aplicaciones, es necesario el almacenamiento de imágenes con el objetivo de certificar el proceso realizado. La visión permite almacenar el 100% de las imágenes en caso de ser requerido.

Sí, cada vez más, los clientes finales exigen a los proveedores que los componentes fabricados estén validados mediante un sistema de visión artificial con el fin de asegurar ciertos parámetros de calidad. La evolución tecnológica en las cámaras, tanto en velocidades de adquisición como en resoluciones de sensor, nos permite poder resolver mediante visión un gran número de aplicaciones existentes en el mercado.

La visión artificial a día de hoy ya es una tecnología muy madura y de amplio uso en la solución de aplicaciones industriales. Los distintos componentes utilizados están validados para cumplir con las necesidades para las cuales han sido diseñados. Esto hace que los equipos que se utilizan sean de gran fiabilidad, tanto en lo relacionado con la adquisición de la imagen como en la estabilidad de la misma, lo que nos permite extraer datos de forma muy robusta. De la misma forma, la optimización de los algoritmos empleados en el procesado de imagen hacen que los procesos que se realizan sean muy efectivos para la tarea por la cual han sido desarrollados.

Junto con los componentes que se utilizan también es importante mencionar que el conocimiento del usuario de visión también es un factor que ha evolucionado, lo que implica que el conjunto de la solución de visión sea muy estable. A día de hoy, nuestra intervención en las aplicaciones garantiza la solución óptima de las mismas.

La evolución de una tecnología

En los últimos años la visión artificial ha evolucionado de forma muy rápida, aumentando la performance de los componentes utilizados y reduciendo la dificultad en la utilización de dichos componentes. A parte de los desarrollos tecnológicos, hay un hito en la evolución de los sistemas de visión fundamentado en el hecho de facilitar el uso de los sistemas. Este hecho implica que en la actualidad, según apunta Ruiz, “la visión no es una tecnología específica para especialistas sino que es una herramienta para perfiles de usuarios muy distintos”.

Junto a la facilidad de uso, ha habido una serie de desarrollos tecnológicos en el mundo de la electrónica que se han utilizado en la visión artificial. La tecnología GigE (gigabit ethernet) es un claro ejemplo. Se trata de una tecnología muy común en las comunicaciones que se ha adaptado al mundo industrial, dotando a la visión de características muy conocidas por los usuarios lo que facilita su uso y configuración. Actualmente, los sistemas de visión basados en cámaras GigE son los más extendidos.

Otros sectores como la telefonía han ayudado al desarrollo de sensores de mayor velocidad y resolución, así como a la miniaturización de los componentes. De estos desarrollos también se ha aprovechado la visión empleando cámaras de mayor resolución y de menor tamaño y consumo. Este hecho nos permite utilizar sistemas de visión en sectores donde antes no era posible (UAV, robótica móvil…), explica el especialista.

Los hitos tecnológicos

Para Ruiz, en el mundo de la visión ha habido hitos tecnológicos “muy importantes” que han determinado claramente la evolución de los sistemas. El paso de la imagen analógica a la imagen digital fue un claro ejemplo. En la actualidad, la evolución de los sensores CMOS ha provocado una revolución en las aplicaciones de visión. Gran parte de los fabricantes de cámaras ha adoptado la tecnología CMOS como base para sus desarrollos, desbancando en cierta medida al sensor CCD utilizado mayoritariamente en los últimos años.

Otro de los hitos más recientes es la aparición de nuevos elementos software/hardware específicos para la visión 3D. Tecnologías como la triangulación láser, la visión estereoscópica o los sistemas de tiempo de vuelo se han integrado como soluciones estándar de visión, ampliando el campo de actuación de la visión artificial. La visión 3D se puede considerar como una revolución tecnológica y, al igual que la visión 2D, se ha adaptado a la simplicidad de uso para poder ser utilizada por usuarios con poca experiencia en visión.

“La evolución continua en las tecnologías de transmisión de datos también aporta a la visión una serie de ventajas muy importantes en el desarrollo de aplicaciones. Actualmente se emplean estándares como el GigE mencionado anteriormente o como el USB3 que permiten alta transferencia de datos a alta velocidad, conceptos muy interesantes para aumentar las cadencias en los procesos productivos. Nuevos interfaces como el 10GigE o el CoaxPress están apareciendo en la actualidad, evolucionando de nuevo las tecnologías de trasmisión de imagen”, sostiene el director técnico de Infaimon.

La evolución tecnológica no siempre es fácil de asimilar, sobre todo porque muchos procesos industriales en los que interviene la visión requieren un amplio tiempo de desarrollo. Actualmente, estamos implementando soluciones que se iniciaron hace 2 ó 3 años, cuando muchas de estas tecnologías eran todavía desconocidas. A nivel de interface es más simple la adaptación de nuevas tecnologías. La utilización de interfaces GigE o USB3 ya es muy madura en los fabricantes de cámaras y de dispositivos de captura y su uso está ya muy extendido en las aplicaciones actuales.

Está entrando de forma algo más lenta en el mercado industrial. En cualquier caso, la percepción existente es que los usuarios tienen mucho interés en su conocimiento y aplicación. Esto se debe a que la visión 3D cubre unas necesidades de mercado para las cuales la visión 2D está limitada.

En países como Alemania o los países del norte de Europa, que históricamente han sido punteros en el desarrollo de aplicaciones de visión, las tecnologías 3D están más asentadas. En España podemos considerar que estamos al nivel de países como Francia, Italia o Reino Unido.

Existen muchos motivos por los que la visión artificial es una herramienta necesaria para nuestra industria. Con la aparición de los mercados emergentes y la reducción en los costes de fabricación en zonas como Asia o el Este de Europa, el diseño y el desarrollo de productos de calidad es absolutamente necesario para la competitividad con dichos países. La visión aporta unos parámetros de calidad en la fabricación de productos que no se realizan en los países con bajo coste de producción. El coste de los equipos también es una herramienta a favor de la visión. Los componentes de visión son cada vez más económicos y, por tanto, viables de integrar. Son soluciones fáciles de amortizar en un breve espacio de tiempo.

Se presentó el estado del arte tanto en tecnología 3D como en termografía e imagen espectral. Básicamente, se habló de tecnología ya que consideramos que la formación y el conocimiento de los usuarios es un beneficio muy importante para el mundo de la visión en general y para Infaimon en particular. Así, se presentaron novedades relacionadas con la triangulación láser, los sistemas de adquisición basados en espectros no visibles y se describieron en profundidad una serie de aplicaciones basadas en la visión multiespectral.

Desde mi punto de vista, la tendencia de la visión se direcciona a dos líneas de trabajo distintas. Por un lado nos encontramos con la solución basada en cámara o en equipo inteligente donde el usuario puede configurar los sistemas de visión de forma simple y rápida. Dichos sistemas de visión cada vez tendrán más y mejores especificaciones y trabajarán de forma autónoma en las líneas de producción como un sensor más. Se evoluciona hacia el concepto de un sensor muy inteligente que nos va a dar un resultado en respuesta de una petición basándose en el análisis de la imagen.

La tecnología va a seguir evolucionando y con ello los sistemas de visión seguirán creciendo en prestaciones y versatilidad. También va a existir una visión específica para el especialista. Una visión orientada no tanto a un cliente final sino al cliente OEM o al integrador con capacidad y conocimientos de visión, que a partir de herramientas muy potentes y evolucionadas, tanto a nivel software como hardware, va a poder solucionar aplicaciones extremadamente complejas. Hay que pensar que el mejor sensor existente es el ojo humano, y el mejor procesador de imágenes es el cerebro. Asemejarse a esos elementos tiene que ser el objetivo en el desarrollo de los sistemas de visión.

Con casi 20 años de experiencia en un mercado tan específico como la visión artificial, Infaimon es una empresa que dispone de un amplio conocimiento tanto de los productos como de las tecnologías de visión empleadas en la industria. Dedicada a la distribución especializada de dichos productos, parte importante de su trabajo consiste en asesorar a los clientes en el proceso de elección de sistemas y componentes relacionados con la visión artificial. “Los sistemas de visión están formados por componentes muy distintos (iluminaciones, ópticas, sensores, cámaras, software…), y el correcto conocimiento de ellos es un elemento esencial en la viabilidad de los proyectos realizados. Por este motivo, creemos indispensable la formación de nuestros clientes con el fin de facilitar las soluciones de visión implementadas y de esta forma aumentar el conocimiento y la confianza en nuestros sistemas”, explica Ruiz.