ES2363679A1 - Metodo y sistema para la reconexion de cables incoherentes de fibras opticas para transmision de imagenes. - Google Patents
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Abstract
La invención asocia a un cable incoherente de fibras ópticas pre-procesado, por algún método de calibración existente del estado de la técnica, una imagen de salida del cable incoherente de fibras ópticas en la posición exacta de la calibración cuando se ilumina la entrada con una fuente de luz cuya intensidad sea suficiente para que en salida del cable, se obtenga una señal que permita el procesamiento del método (esta imagen de salida, a continuación llamada imagen de referencia, permite conservar la posición relativa del plano de salida del cable con el sensor de imagen de la cámara). Se asegura así, por el patrón único que ofrece cada cable incoherente de fibras ópticas debido a la repartición de las fibras ópticas, de los espacios intersticiales entre ellas así como las tasas de transmisión propia a cada fibra óptica, la portabilidad del sistema de transmisión de imágenes ya que, con esa imagen de referencia, la salida del cable puede ser nuevamente presentada a una cámara y reprocesar automáticamente la tabla de reconstrucción asociada a este cable.
Description
Método y sistema para la reconexión de cables
incoherentes de fibras ópticas para transmisión de imágenes.
La invención se encuadra en el sector de la
inspección asistida por cámaras y/o sistemas de transmisión de
imágenes.
Las cámaras convencionales, con índice de
protección a polvo y humedad alto, o blindadas, no superan todas las
condiciones de inmersión en situación de procesos industriales o,
cuando lo permiten, lo hacen a un coste muy elevado.
El uso de cables coherentes de fibras ópticas, o
mazo de fibras ópticas, es una solución para la transmisión de
imágenes en dichos entornos, ya que un material compuesto de vidrio,
cuarzo o zafiro permite su empleo en condiciones extremas (hasta
1600ºC sin sufrir ninguna degradación en el caso del zafiro). La
transmisión de imágenes en este caso es directa, ya que estos cables
conservan las relaciones espaciales entre cada fibra, y su uso es ya
muy extendido en medicina para endoscopia o en industria a cortas
distancias, con los denominados fibroscopios.
Con intención de rebajar el precio de dichos
sistemas, se propuso una solución alternativa con el uso de un cable
incoherente de fibras ópticas (análogo al cable coherente, pero sin
conservar, en este caso, las relaciones espaciales entre fibras del
mazo), asociado a un paso previo de calibración. Las patentes US
6,524,237 B1 y US 6,587,189 B1 y la solicitud internacional WO
91/06881 así como los artículos publicados Tsai, et al.
"Multi-Fibre Calibration of Incoherent Optical
Fibre Bundles for Image Transmission" (Trans. Inst. MC Vol. 15 No
5, 1993), Demuynck et al. "Transmisión de imagen por medio
de un mazo de fibra óptica incoherente" (Proc. OPTOEL'05, 2005),
O. Demuynck, J.M. Menéndez, "Image Transmission through Incoherent
Optical Fiber Bundle: Methods for Optimization and Image Quality
Improvement", WSEA Transactions on Signal Processing, 2008,
proponen métodos para resolver esta calibración.
Sin embargo, los sistemas antes descritos aún
carecen de portabilidad, ya que una vez realizada la calibración del
cable en laboratorio, ningún método ofrece la posibilidad de
reconectarlo frente a una nueva cámara (o después de un cambio de
óptica de la cámara) y permitir su recalibración automática. Este
inconveniente esta abordado en 6,587,189 B1, donde el cambio de
ópticas y empleo de filtros infrarrojos, posteriormente al paso de
calibración, hace necesario un nuevo ajuste de enfoque, lo cual
implica un tratamiento sobre la calibración, ya que resulta obsoleta
tras cualquier movimiento entre el cable incoherente de fibras
ópticas y el sensor de imagen de la cámara. De forma que el método
allí propuesto es manual y sólo considera variaciones de posición
mínimas, ya que para su funcionamiento necesita que un usuario
indique varias marcas fiduciarias (que identifican unas fibras
ópticas concretas del cable) para permitir reprocesar la tabla de
reconstrucción. Por tanto, si se reconecta el cable (una vez
calibrado) a otra cámara, es necesario que, obligatoriamente, se
produzca una variación de posición muy reducida frente a la posición
original de calibración para simplificar el proceso de
reconocimiento por pantalla del usuario.
La presente invención supera los problemas antes
señalados a través de las características enumeradas en las
reivindicaciones.
En particular, permite reprocesar
automáticamente y tantas veces como sea necesario una tabla de
reconstrucción de imágenes transmitidas por medio de cables
incoherentes de fibras ópticas para cumplir con la función de
transmisión de imágenes.
Comparadamente con otras propuestas del estado
de la técnica, esta propuesta tiene mayor tolerancia soportando
amplias variaciones en la posición relativa entre cable y
cámara.
La invención asocia a un cable incoherente de
fibras ópticas pre-procesado, por algún método de
calibración existente del estado de la técnica, una imagen de salida
del cable incoherente de fibras ópticas en la posición exacta de la
calibración cuando se utiliza una imagen uniforme de luz blanca
proyectada a la entrada. Esta imagen de salida, a continuación
llamada imagen de referencia, permite conservar la posición relativa
del plano de salida del cable con el sensor de imagen de la
cámara.
Se asegura así la portabilidad del sistema de
transmisión de imágenes ya que, con esos datos, la salida del cable
puede ser nuevamente presentada a una cámara y reprocesar
automáticamente la tabla de reconstrucción asociada a este
cable.
No es objeto de la presente invención el proceso
de calibración de Cables Incoherente de fibras ópticas.
La figura 1 representa el dispositivo de
calibración y de reconexión de cables incoherentes de fibras
ópticas. El dibujo está compuesto por los siguientes elementos:
Una cámara alta resolución (1) capaz de observar
precisamente las fibras ópticas proyectadas sobre los píxeles del
sensor, apta para capturar las imágenes del plano de salida (8) del
cable incoherente de fibras ópticas que a posteriori se
reconstruyen.
Una lente (2) (para el espectro infrarrojo o el
espectro visible).
Un ordenador (3) en el cual corre la aplicación
de reconexión.
Unos soportes (4), con un sistema de sujeción
para fijar un cable incoherente de fibras ópticas.
Un cable incoherente de fibras ópticas (5).
Un conjunto óptico (6) para enfocar la imagen
proyectada por la pantalla sobre el plano de entrada del cable
incoherente de fibras ópticas.
Una pantalla LCD plana (7) en la cual se observa
la interface de la aplicación de reconexión así como las imágenes
reconstruidas tras la reconexión. Se representa en frente del plano
de entrada del cable incoherente de fibras ópticas ya que también
puede ser utilizado para emitir la imagen homogénea blanca necesaria
al proceso de reconexión.
Y se presenta adicionalmente un ejemplo de
transmisión de imagen por cable incoherente de fibras ópticas (5)
con los siguientes elementos:
(8) Imagen del plano de salida del cable
incoherente de fibras ópticas (imagen en el plano de entrada (9)
transmitida y desordenada por la repartición incoherente de las
fibras ópticas dentro del mazo).
(9) Imagen del plano de entrada del cable
incoherente de fibras ópticas.
(10) Imagen emitida por la pantalla y proyectada
sobre el plano de entrada del cable incoherente de fibras ópticas
(9) a través del sistema óptico de entrada (6).
La figura 2 muestra un diagrama de flujo de
acuerdo con las etapas que se deben añadir a cualquier proceso de
calibración de un cable incoherente de fibras ópticas para la
transmisión de imágenes para el correcto funcionamiento de la
invención. Dichas etapas son la propia de calibración del cable
incoherente (21), la de captura de imagen de referencia (22), la de
copiado de los resultados de la calibración y la de asociación con
la imagen de referencia (23).
La figura 3 muestra un diagrama de flujo de
acuerdo con la presente invención a nivel operativo con las etapas
siguientes:
Etapa de conexión del cable incoherente
precalibrado (31) en un soporte genérico y una cámara de resolución
mínima definida por las características del cable.
Etapa de reprocesado (32) de la calibración del
cable incoherente.
Etapa de posible reajuste (33) de la reconexión
con parámetros insertados manualmente.
Etapa de copia de los resultados del reproceso
(34) de la calibración.
Etapa de reconstrucción de las imágenes
transmitidas (35) por el cable incoherente de fibras ópticas.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de
acuerdo con la presente invención a nivel del procesamiento con las
siguientes etapas:
Localización de la imagen de salida del cable
incoherente de referencia (41).
Localización precisa de la imagen de salida del
cable incoherente de fibras ópticas reconectada (42).
Obtención de la translación y factor de
interpolación entre las dos imágenes (43).
Transformación de las dos imágenes de
coordenadas cartesianas a polares (44).
Obtención de la rotación sufrida por la puesta
en correspondencia de las imágenes (45).
Presentación de los resultados y reproceso de
los datos de calibración (46).
Posible modificación manual de los resultados y
reproceso de los datos de calibración (47).
Reconstrucción de las imágenes transmitidas por
el cable incoherente de fibras ópticas (48).
En los siguientes párrafos se ilustra mediante
un ejemplo un método automático, rápido y preciso para el reproceso
de los resultados de calibración de un cable incoherente de fibras
ópticas para transmisión de imágenes, con el posible empleo de
sensores de imagen de resoluciones variables, y limitado por las
propias características del cable incoherente de fibras ópticas
utilizado.
Tal como se describe en este documento, se
consigue la completa portabilidad de una calibración ya realizada
previamente y asociada a un cable incoherente de fibras ópticas. No
requiere la intervención del usuario, y permite variaciones muy
amplias en la nueva posición relativa entre cable y cámara.
Un dispositivo comúnmente empleado en el estado
de la técnica para realizar la tarea previa de calibración de un
cable incoherente de fibras ópticas para la transmisión de imágenes
se ve detallado por la figura 1. No obstante, se considera
compatible y válido cualquier método de calibración existente en el
estado de la técnica, independientemente de la calidad de resultado
conseguido.
Una vez calibrado, el cable incoherente de
fibras ópticas (5) está asociado a una tabla de reconstrucción, que
permite reorganizar las imágenes transmitidas por el cable, ya que
almacena los resultados de la calibración, es decir, todas las
correspondencias entre coordenadas de entrada y salida. Por ejemplo,
y omitiendo los distintos fenómenos que introducen ruido, la imagen
del plano de salida (8) se captura y se reordena para formar
nuevamente la imagen (10) emitida por la pantalla (7). Para que
pueda funcionar la invención, se le tiene que asociar igualmente una
imagen de salida del cable incoherente de fibras ópticas (5),
capturada por la cámara (1), cuando el plano de entrada está total y
uniformemente iluminado (utilizando la pantalla (7) para proyectar,
a través del sistema óptico (6), una imagen blanca sobre el plano de
entrada del cable incoherente de fibras ópticas (5)), sin haber
modificado la posición relativa existente entre el cable y la cámara
de adquisición durante el proceso de calibración. Esta imagen es la
que llamamos a continuación "imagen de referencia", y sirve
para la reconexión.
La captura de una imagen de referencia es
esencial, y se tiene que añadir este paso a cualquier calibración de
cable incoherente de fibras ópticas para la transmisión de imágenes.
Con ello se permite, su portabilidad por medio de una reconexión
automática, robusta y rápida. Se ha resaltado en el diagrama de
flujo de la figura 2, en el primer cuadro de fondo gris (etapa
(21)).
Opcionalmente, un paso de detección automática
de los centros de todas las fibras ópticas puede realizarse sobre la
imagen de referencia, lo que permite a posteriori optimizar
el tiempo de procesamiento de una parte del proceso (detallada a
continuación) realizado a cada reconexión sin afectar el resultado
de esta invención. Esta optimización se consigue principalmente por
la reducción de la cantidad de datos que es necesario considerar.
Sin embargo, el proceso de detección de los centros de las fibras
ópticas se realiza en un tiempo superior a la aceleración que a
continuación proporciona al método de reconexión, y no es siempre de
interés. De hecho su uso puede ser interesante únicamente para las
aplicaciones que no pueden asumir interrupciones prolongadas de la
transmisión de imágenes, y en las cuales, el proceso de reconexión
tiene que ser procesado cíclicamente, debido a las pérdidas
provocadas por continuas vibraciones o después de cada explosión en
el entorno de inspección... situaciones propias de uso de este
sistema de transmisión de imágenes. En cualquier caso, emplear el
procedimiento anterior no afecta al proceso de obtención de la
translación, rotación y factor de interpolación que presenta el mazo
de fibra en su reconexión respecto de la posición de su calibración
original.
Una vez tomada la imagen de referencia, el cable
puede ya ser retirado del soporte de calibración (de los soportes
(4) que presentan un sistema de sujeción para fijar el cable
incoherente de fibras ópticas (5)), y ser presentado a cualquier
nueva cámara con cualquier tipo de lente, en un soporte del tipo
presentado en figura 1.
Se resumen las distintas etapas para realizar la
reconexión en el diagrama de flujo de la figura 3, y se detallan a
continuación.
La etapa de reconexión (31) es automática
siempre y cuando se presente el plano de salida del cable de fibras
ópticas paralelamente al sensor de la cámara lo que implica una
proyección sin deformación por perspectiva. Es importante que la
imagen proyectada ocupe el área del sensor (idealmente aprovechando
la máxima área del sensor de imagen), y que la imagen proyectada
este bien enfocada. En este momento, el método en la etapa de
reproceso (32) sólo necesita una iluminación homogénea de la
entrada, sin saturar la salida, para observar con un buen contraste
la salida del cable de fibras ópticas.
El método es capaz de calcular, en las etapas de
localización precisa (42) y de obtención de parámetros (43) con la
nueva imagen capturada: la nueva posición del centro del cable
(equivalente a la translación), la rotación (44, 45) sobre este
centro y la interpolación sufrida respecto a la imagen de referencia
de la etapa de localización (41) asociada a la tabla de
reconstrucción ya preprocesada del cable incoherente de fibras
ópticas en uso.
Para esta correspondencia, se utiliza la
repartición de las fibras ópticas, de los espacios intersticiales,
así como las diferencias de tasa de transmisión de cada fibra óptica
que cada cable incoherente de fibras ópticas presenta de manera
única. Éstos proporcionan (46) un patrón no deformable idéntico en
las imágenes de referencia y para cualquier nueva imagen capturada.
Según el reposicionamiento, y si se respetan las condiciones de
reconexión del cable ya descritas, solo puede ser observado movido,
rotado o escalado respecto al que se observa en la imagen de
referencia. La figura 4 presenta el diagrama de flujo que detalla
los pasos del método mencionados.
Una vez encontrados estos valores, cuyo cómputo
es muy rápido, se procesa (48) una tabla de reconstrucción temporal
(duplicado de la tabla de reconstrucción original procesada conforme
a las transformaciones geométricas calculadas del reposicionamiento
del cable, y aun no validada por el operario). Este último
procesamiento es el que se ve optimizado por la detección previa y
opcional de los centros de todas las fibras ópticas, ya que resultan
menos coordenadas de punto a procesar.
El usuario tiene acceso a los valores
encontrados por el método automático de reconexión y se pueden
visualizar en vivo las imágenes reconstruidas para comprobar la
calidad del resultado de la transmisión, una vez reconectado el
cable incoherente de fibras ópticas.
Si a causa de una baja resolución de la cámara,
o de una mala proyección de la imagen de salida del cable
incoherente de fibras ópticas, la imagen observada se ve con ruido,
el usuario puede modificar ligeramente los parámetros resultantes de
la operación automática, y realizar la reconstrucción en modo manual
(47) para observar las posibles mejoras de la transmisión con la
imagen nuevamente procesada que aparece en la pantalla. Cuando se
considera óptima la imagen reconstruida (tras el paso de reconexión
automática, o en algunos casos con un paso adicional manual) se
guarda la tabla de reconstrucción temporal, y el cable incoherente
esta nuevamente listo para su uso en transmisión de imágenes.
Esta operación de reconexión puede repetirse
indefinidamente, ya que nunca se pierde ni la imagen de referencia,
ni la tabla de reconstrucción original.
Como se mencionaba, para un funcionamiento
correcto, es imprescindible haber realizado previamente la fase de
calibración de cable incoherente de fibras ópticas para la
transmisión de imágenes. Este paso lo suele realizar una persona
cualificada con el material necesario y presentado en la figura 1.
Este proceso, conocido en el estado actual de la técnica, carece de
portabilidad, lo que limita su uso a condiciones experimentales.
Para permitir la portabilidad, el proceso
necesita cumplir con un sólo paso adicional una vez la calibración
de un cable incoherente de fibras ópticas para la transmisión de
imágenes ya ha sido realizada. Se requiere una captura de la imagen
de salida del cable incoherente de fibras ópticas en su posición de
calibración cuando el cable esta uniformemente iluminado en su plano
de entrada. Se almacena esta imagen en relación con la tabla de
reconstrucción de las imágenes que se capturan a la salida del cable
incoherente de fibras ópticas.
Opcionalmente, y sobre esta imagen capturada y
llamada imagen de referencia, se detectan por un proceso automático
todas las fibras ópticas del mazo de fibras y se selecciona un punto
central para cada una, lo que permite una optimización adicional del
tiempo de procesamiento del método de reconexión, en algunas
aplicaciones necesaria.
Como está indicado por los pasos grises en el
diagrama de flujo de la figura 2, esa imagen de referencia se asocia
definitivamente con el cable incoherente de fibras ópticas calibrado
que puede ya ser desmontado de su soporte (figura 1) y disponible
para un uso de transmisión de imágenes con una rápida y sencilla
reconexión y puesta en marcha.
A nivel material, la reconexión requiere un
soporte similar al que se utiliza para su calibración, presentado en
la figura 1 y una cámara de resolución variable, pero con un límite
inferior que depende de las características intrínsecas del mazo de
fibras ópticas. La salida del cable incoherente de fibras ópticas
(marcada para diferenciarla de la entrada) se posiciona fijamente en
un anillo con sistema mecánico de sujeción (4), idealmente libre de
translación sobre un raíl que lo soporta para permitir un fácil
enfoque con una cámara equipada de una lente (permitiendo la
transmisión de imágenes en el espectro visible o infrarrojo) (2),
situada en frente de la salida del cable. El operador observa la
imagen de salida directamente capturada por la cámara en su
ordenador y se asegura que la salida del cable es circular (es
decir, que los planos de salida del cable y del sensor de imagen de
la cámara son paralelos), que está totalmente incluido en la imagen
de salida y, para un mayor provecho de la cámara, que la imagen de
salida del cable ocupa el mayor área posible dentro del sensor de
imagen. Se coloca a la entrada del cable incoherente de fibras
ópticas el sistema óptico deseado (según el ángulo de visión
requerido por la futura aplicación), y se ilumina uniformemente la
entrada del cable con una fuente de luz difusa cuya intensidad sea
suficiente para que en salida del cable, se obtenga una señal que
permita el procesamiento del método, o con la misma pantalla (7)
conectada al ordenador (3). Cuando se observa en la imagen de salida
capturada una imagen nítida y no saturada, se captura esta imagen
que se denomina a continuación "imagen de reconexión".
El método de reconexión compara la imagen de
referencia con la imagen de reconexión para obtener automáticamente
la translación, rotación y factor de interpolación entre la posición
de referencia (dada por la imagen de salida de referencia) y la
nueva posición (dada por la imagen de salida recién capturada por el
operador).
Para la obtención automática de dichos
parámetros, es necesario conseguir, con alta precisión, los bordes
circulares del cable incoherente de fibras ópticas en ambas imágenes
para calcular el desplazamiento de su centro (translación) y el
cambio de tamaño proyectado (factor de interpolación). La
repartición de las fibras ópticas, la atenuación de la señal que
presenta cada una, y la repartición de los espacios intersticiales
ofrecen un patrón único para cada cable incoherente de fibras
ópticas, que permite encontrar con precisión el ángulo que sufrió el
cable entre las dos imágenes (rotación) por correspondencia máxima
en la superposición de la imagen de referencia con la imagen de
reconexión. Para la fase de obtención del ángulo de rotación, el
tiempo de procesamiento se optimiza con el uso de coordenadas
polares en lugar de cartesianas. Se reprocesa la tabla de
reconstrucción con esos parámetros. Se retorna el resultado de la
reconstrucción de la imagen de salida y los parámetros calculados al
operario. En caso de que la imagen reconstruida presentada no sea
satisfactoria (por uso de una cámara de resolución límite, por
debajo de la resolución mínima recomendada), el operario puede
cambiar ligeramente esos parámetros para refinar la reconexión, con
observar para cada modificación la imagen nuevamente reconstruida.
Finalmente, se guarda la nueva tabla de reconstrucción. El cable
incoherente de fibras ópticas ya está nuevamente operativo para la
transmisión de imágenes.
La resolución del sensor de imagen utilizado
para la conexión con la salida del cable incoherente de fibras
ópticas es variable, pero limitada según las características del
cable incoherente de fibras ópticas utilizado.
Como ventaja, en caso de uso de una cámara con
resolución limitada, o de un mal enfoque del sistema, el usuario
tiene acceso a los parámetros automáticamente procesados, y puede
modificarlos para mejorar la calidad de las imágenes
reconstruidas.
Preferentemente, cada vez que se reprocesa
automáticamente una tabla de reconstrucción o que se modifican
manualmente los parámetros de reconexión obtenidos, se procesa
nuevamente la tabla de reconstrucción. La calidad de las imágenes
reconstruidas con esta nueva tabla es totalmente equivalente, en
términos de calidad, a la obtenida con las imágenes originales,
previas a la recalibración. Sin embargo, se prefiere utilizar la
tabla original de reconstrucción así como la imagen de salida de
referencia para la reconexión, para evitar eventuales errores.
La presente invención se ilustra,
adicionalmente, mediante estos otros ejemplos de aplicaciones, los
cuales no pretenden limitar su alcance:
Guiado de robot en un entorno peligroso (sala
con presencia de gas o polvo explosivo, con radiación radioactiva,
con alta tasa de humedad en condensación). Los cables de fibras
ópticas pueden estar expuestos a estas condiciones debido a sus
características intrínsecas, y transportar la información de las
imágenes (visual o infrarroja) hasta un nudo central seguro, donde
poder capturar y realizar la reconstrucción de las imágenes de
manera directa y automática. Los cables incoherentes de fibras
ópticas pueden cubrir largas distancias, ya que la tasa de
atenuación por unidad de longitud de la señal es muy baja y, además,
existen herramientas de compensación de dicha atenuación. La
sencillez de la puesta en marcha previamente descrita permite un uso
industrial, y el uso de varios cables de fibra óptica pueden
permitir el guiado de un robot en 3D, con visión estereoscópica.
Para rebajar el precio de un dispositivo de
endoscopia, un médico puede tener su sistema desmontado, incluyendo
un cable incoherente de fibra óptica pre calibrado. Montar el
dispositivo y realizar el auto ajuste sería directo, y resultaría
más económico.
Caso de instalación de estos cables en zonas con
posibles o permanente riesgo de explosiones (clasificación ATEX de
riesgos) por los gases o polvos que contiene, o en una zona
geográfica con actividad sísmica. Los cables se podrían reajustar
automáticamente en caso de que una explosión y/o fuertes vibraciones
lo hayan desajustado. El restablecimiento del sistema es rápido y
directo con este método. En aplicaciones de este tipo, cuando las
vibraciones son continuas y el proceso de reconexión tiene que
procesarse cíclicamente con la más mínima interrupción de la
transmisión de imágenes, se considera interesante la opcional
detección de un pixel central en cada fibra óptica para minimizar
aun más, el tiempo de procesamiento de la reconexión.
Caso de un robot equipado con un cable
incoherente de fibras ópticas para transmisión de imágenes (para
aplicaciones aeroespaciales), desplazándose en terreno hostil con
fuertes vibraciones y/o choques que puedan desajustar el sistema. La
recalibración sería rápida y directa en caso de que se produzca uno
de esos eventos.
Los sectores de aplicación son múltiples, ya que
la invención ofrece numerosas ventajas. El sistema permite la
transmisión de imágenes en condiciones variadas de:
- \bullet
- Accesibilidad muy limitada
- \bullet
- Temperaturas muy bajas o muy elevadas
- \bullet
- Alta tasa de humedad (incluyendo la inmersión a altas profundidades)
- \bullet
- Altas presiones
- \bullet
- Entornos explosivos (según material de las fibras ópticas)
- \bullet
- Entornos con fuertes interferencias electromagnéticas
Todo lo anterior abre la posibilidad de uso del
sistema en los sectores de Energía, Agua, Medicina, Tecnología y
producción industrial, Tecnologías aeroespaciales, y Tecnologías
para la seguridad.
De modo general, la invención permite la
realización de cualquier aplicación de inspección visual en entornos
peligrosos, de poca accesibilidad, con interferencias
electromagnéticas, de altas o bajas temperaturas, de tasas elevadas
de humedad, hasta incluso sumergir completamente el sistema a
elevadas profundidades, o bajo altas presiones. Las tareas que se
pueden abordar pueden ser de observación directa de las imágenes
transmitidas desde la zona peligrosa hasta un usuario en un lugar
aislado y seguro (para una posible intervención humana a distancia),
o asistir un proceso industrial con el uso de robots guiados dentro
del entorno peligroso, eliminando con ello la necesidad de presencia
humana. Se puede, incluso, embarcar el dispositivo en un robot.
Claims (10)
1. Método para la reconexión de un cable
incoherente de fibras ópticas calibrado para transmisión de
imágenes, donde el cable calibrado está asociado a una tabla de
reconstrucción original y a una imagen de referencia,
caracterizado por que comprende los siguientes pasos:
- capturar una imagen de reconexión, estando
dicha imagen generada mediante la iluminación con luz a la entrada
de un cable incoherente de fibras ópticas reconectado,
- comparar la imagen de reconexión y la imagen
de referencia para calcular los factores de translación, rotación y
escalado entre ambas imágenes y generar una segunda tabla de
reconstrucción para permitir la portabilidad de dicho cable
incoherente.
2. Método según reivindicación 1,
caracterizado por que la tabla de reconstrucción contiene
correspondencias entre las coordenadas de entrada y salida de las
fibras del cable.
3. Método según reivindicación 2,
caracterizado por que las imágenes transmitidas por el cable
se reordenan espacialmente de acuerdo con la tabla de
reconstrucción.
4. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la imagen
de referencia y la imagen de reconexión se generan mediante la
iluminación con una fuente de luz a la entrada del cable incoherente
de fibras ópticas previamente calibrado.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado por que la imagen de referencia y la imagen de
reconexión se obtienen ajustando paralelamente los planos del sensor
de la cámara y de salida del cable.
6. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para
calcular el factor de rotación se realiza una conversión a
coordenadas polares.
7. Sistema para la reconexión de un cable
incoherente de fibras ópticas calibrado para transmisión de
imágenes, que comprende:
- unos soportes (4) para sujetar el cable de
fibras ópticas (5),
- una lente (2) acoplada con una cámara
fotográfica (1) y con la salida del cable (5), de manera que ambos
dispositivos se encuentran en planos paralelos, con la cámara (1)
configurada para tomar una imagen que corresponde con el extremo del
cable,
- unos medios de iluminación (6,7) configurados
para iluminar la entrada del cable (5) cuando la cámara (1) toma la
imagen del extremo del cable,
caracterizado por que comprende
además
- unos medios de procesamiento (3) configurados
para comparar una imagen de referencia existente con una nueva
imagen de reconexión tomada del cable (5) tras su reconexión, para
determinar el centro y calcular los factores de translación,
rotación e interpolación entre ambas imágenes, y para construir una
nueva tabla de reconstrucción asociada a la reconexión con la
correspondencia entre imágenes.
8. Sistema según la reivindicación anterior
caracterizado por que los medios de iluminación comprenden
una fuente de luz y, opcionalmente, un conjunto óptico para
concentrar la luz sobre la entrada del cable (5).
9. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 8, caracterizado por que los medios de
procesamiento están configurados para reprocesar la tabla de
reconexión cuando varía la posición del cable (5).
10. Sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 8, caracterizado por que los medios de
procesamiento están configurados para establecer la correspondencia
entre las imágenes de referencia y de reconexión a partir de un
patrón único formado por los espacios intersticiales de las fibras
que componen el cable (5) y de las diferencias de tasa de
transmisión, siendo dicho patrón invariable para un cable dado.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201031238A ES2363679B2 (es) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Método para la reconexión de cables incoherentes de fibras ópticas para transmisión de imágenes. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201031238A ES2363679B2 (es) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Método para la reconexión de cables incoherentes de fibras ópticas para transmisión de imágenes. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2363679A1 true ES2363679A1 (es) | 2011-08-11 |
| ES2363679B2 ES2363679B2 (es) | 2012-03-05 |
Family
ID=44312382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201031238A Active ES2363679B2 (es) | 2010-08-10 | 2010-08-10 | Método para la reconexión de cables incoherentes de fibras ópticas para transmisión de imágenes. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2363679B2 (es) |
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| GB2128839A (en) * | 1982-10-15 | 1984-05-02 | Dainichi Nippon Cables Ltd | Image display apparatus |
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| "Non-homogenous illumination correction of calibrated incoherent optical-fiber-bundles for image transmission purposes" (Demuynck, O. et al) Mechatronics, 2006 IEEE International Conference on , vol., no., pp.150-153, 3-5 July 2006doi: 10.1109/ICMECH.2006.252513URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4018348&isnumber=4018322 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2363679B2 (es) | 2012-03-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
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