Uno de los componentes más importantes cuando realizamos un proyecto de visión artificial es la elección de la cámara de visión artificial adecuada y su respectiva óptica. La calidad y las características de la cámara deben ser adecuadas para la aplicación que se va a realizar, y tienen que garantizar un rendimiento óptimo de la captura. La velocidad de la captura de la imagen también es una característica a tener en cuenta en el momento del desarrollo de la aplicación.
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A continuación, os contamos nuestras recomendaciones para elegir la cámara de visión artificial adecuada.
Características de la cámara de visión artificial para mi aplicación
Para garantizar que se escoge la cámara de visión artificial adecuada hay que definir unas características determinadas por aspectos del sistema de visión como:
- Tipo de imagen: El tipo de imagen que queremos en nuestra aplicación reduce el número de opciones de cámara a elegir. Hay que considerar si queremos tener una imagen a color o en escala de grises y la resolución que debe tener esta. El espacio y forma de almacenamiento de las imágenes es un factor que podría tener impacto, ya que puede influir en la cantidad de datos que pretendemos almacenar, algo que incide directamente en la elección de la calidad de las imágenes y su formato.
- Velocidad de captura: La velocidad de captura o “frames per second” que puede capturar la cámara, fps, es un aspecto importante en aplicaciones en tiempo real, como procesamiento o seguimiento de objetos, ya que deben ser procesados en poco espacio de tiempo.
- Conectividad: La cámara debe ser compatible con el resto de equipos de la instalación, principalmente, con el equipo que se encarga de la gestión de las imágenes. USB, Thunderbolt, ethernet son algunas de las tecnologías de conectividad que utilizan las cámaras de visión artificial.
- Tipo de sensor: Los sensores más utilizados son CMOS, sensor de píxeles activos, y CCD, dispositivo de carga acoplada. Los sensores CMOS son los más reclamados en aplicaciones de visión artificial debido a que tienen un consumo eléctrico muy inferior, son más económicos, consiguen un mejor rendimiento en condiciones de baja luz y pueden leer un mayor número de píxeles de forma simultánea.
- Sensibilidad a la luz: La cámara debe tener una alta capacidad de captación de la luz para adaptarse a todo tipo de entornos, incluso en los de baja iluminación.
- Integración en la aplicación: Es necesario comprobar si nuestro lenguaje de preferencia es compatible con la cámara y si existen librerías y drivers con las que poder controlarlas. Este aspecto se ha simplificado gracias a la creación del estándar Genicam, una interfaz de programación genérica que se está utilizando en la mayoría de cámaras industriales como: Smart, GigE, IEEE y CameraLink.
Óptica y compatibilidad de sensores en las cámaras de visión artificial para mi aplicación
La óptica es un aspecto primordial al elegir cámara para aplicaciones de visión artificial. Los puntos importantes a tener en cuenta son:
- Compatibilidad con la cámara: La óptica debe ser capaz de captar todo el campo del sensor de la cámara para evitar deformaciones, además de tener una resolución suficiente para el propio sensor.
- Calidad de la lente: Si queremos obtener una imagen nítida y sin distorsiones, es necesario poner una lente de alta calidad.
- Apertura: La apertura del objetivo influye en la cantidad de luz que entra en la cámara. Una apertura más grande permite captar imágenes en condiciones de poca luz, pero también afecta la profundidad de campo.
Características del proyecto de visión artificial para mi aplicación
Para poder elegir cualquier equipo en un proyecto en cualquier tipo de ámbito, primero hay que definir las características que debe tener al máximo posible. Estas características son determinantes para elegir el equipo, óptica y cámara en este tipo de aplicaciones.
- Resolución: Cantidad de detalles que pueden observarse en una imagen. Cuanto mayor sea la resolución, mejor será la capacidad para detectar objetos pequeños o detalles en la imagen. Para aplicaciones de medición, es un punto muy importante a tener en cuenta.
- Distancia focal: Distancia del sensor a los objetos de los que queremos tomar imágenes. Para obtener una imagen de calidad es relevante que la óptica elegida sea capaz de enfocar en el rango donde se encuentra el objeto.
- Tamaño y forma: El tamaño y la forma de la cámara y la óptica no pueden pasar desapercibidos cuando tenemos un espacio limitado para realizar la aplicación.
- Rango dinámico: El rango de campo o rango dinámico es la capacidad de la cámara para capturar detalles en áreas de la aplicación que tienen diferentes niveles de iluminación. Una cámara con un rango dinámico alto puede capturar áreas muy oscuras y muy iluminadas sin perder detalle alguno.
- Profundidad de campo: Zona de la imagen que aparece enfocada. Es el rango de distancias en la escena que se perciben de forma nítida en la imagen final. Es crucial para determinar qué áreas de la escena estarán enfocadas y cuáles estarán desenfocadas.
- Campo de visión: Área a capturar en la imagen y en la que se encuentran los elementos que se desea inspeccionar mediante visión.
Algunos tips adicionales para tener en cuenta al elegir la cámara de visión artificial para mi aplicación
La elección de una cámara y una óptica adecuada para sistemas de visión artificial es crucial y tiene una gran importancia, ya que puede influir significativamente en el desarrollo de todo el proyecto, como hemos podido comprobar.
- Según las características de la aplicación: Los diferentes factores de la aplicación, como el tamaño de la pieza a observar, son el principal referente a la hora de escoger los equipos y son determinantes.
- Según la compatibilidad de los equipos: Es esencial considerar que tanto la cámara como la óptica posean características complementarias que contribuyan a cumplir los requisitos de la aplicación para garantizar un funcionamiento óptimo y adecuado. Al igual que una óptica de baja resolución puede resultar ineficaz a un sensor de alta, lo contrario también puede ser ineficiente y hasta contraproducente para la adquisición de imágenes.
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