ES2923908T3 - Método y sistema de visión artificial para monitorizar procesos de fabricación - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un método, un producto de programa informático y un sistema de visión artificial (30), que comprende al menos un dispositivo de iluminación (34), al menos un sensor de imagen (31ac) y un dispositivo de procesamiento de datos (32), el sistema en un primer modo iluminando un primer objeto (35) usando un primer tipo de iluminación y capturando imágenes del primer objeto en una primera frecuencia de captura de imágenes, cuando el primer objeto (35) está sobre un segundo objeto (33), transmitiendo la captura datos de imagen al dispositivo de procesamiento de datos para su análisis, y cambiar el sistema para monitorear el segundo objeto en un segundo modo, si se detecta la ausencia del primer objeto en el segundo objeto a partir de los datos de imagen, donde dicho al menos un sensor de imagen (31 ac) se reconfigura para capturar imágenes en una segunda frecuencia de captura de imágenes del segundo objeto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema de visión artificial para monitorizar procesos de fabricación
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método para formación de imágenes de procesos de fabricación continuos, método en el que se usa una cámara para formación de imágenes y un dispositivo de iluminación para iluminar un producto continuo y tejidos debajo del producto continuo.
La invención también se refiere a un sistema y un producto de programa informático que hacen que un sistema lleve a cabo el método.
Antecedentes
En los procesos de fabricación continuos, hay materiales o productos que pasan constantemente por la máquina. En dichos procesos, los materiales y productos deben ser monitorizados para detectar posibles desviaciones o roturas de banda. Además, se comprueba el estado de los tejidos debajo de los materiales o productos durante las paradas programadas o planificadas de una máquina/maquinaria para detectar posibles desviaciones que puedan causar las mencionadas desviaciones en los materiales o productos o roturas de banda, pero que también podrían causar paradas previstas de una máquina/maquinaria. El producto, máquina o proceso puede ser monitorizado, por ejemplo, por sistemas de visión artificial tales como sistemas de cámara. Las imágenes capturadas son analizadas por una unidad de procesamiento.
La patente JP 2000111483 A describe un método y un aparato en el que un patrón cíclico se inspecciona a partir de un producto de patrón cíclico continuo. El aparato comprende una cámara de sensor de línea, una fuente de luz que está dispuesta frente a la cámara, una cinta transportadora del lado aguas arriba y una cinta transportadora del lado aguas abajo mediante las que un objeto a inspeccionar es desplazado entre la cámara y la fuente de luz. Además, se da a conocer un procesador de imágenes. Cuando el producto está ausente, se establece una velocidad de escaneo menor.
Las patentes EP 1925725 A1 y US 5,590,577 dan a conocer sistemas para detectar el rasgado de una banda de material que está dispuesto sobre una ropa de máquina.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se da a conocer un método según se define en la reivindicación 1.
De acuerdo con una realización, en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un dispositivo de iluminación está reconfigurado para usar un segundo tipo de iluminación para iluminar el segundo objeto a monitorizar. Según la invención, en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un sensor de cámara está reconfigurado para capturar imágenes a una segunda frecuencia de captura de imágenes del segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, en el segundo modo de funcionamiento, los parámetros de análisis de imágenes del dispositivo de procesamiento de datos están reconfigurados para detectar desviaciones del segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, la ausencia del primer objeto en el segundo objeto es detectada por el dispositivo de procesamiento de datos a partir de los datos de imagen capturados. De acuerdo con un ejemplo fuera de la invención reivindicada, la ausencia se detecta a partir de una señal de indicación externa recibida. De acuerdo con la invención, el primer objeto es una banda de material y el segundo objeto es una ropa de máquina. De acuerdo con una realización, el método comprende además: cambiar el sistema de visión artificial para monitorizar en el primer modo de funcionamiento, si la presencia del primer objeto en el segundo objeto es detectada por el dispositivo de procesamiento de datos en el segundo modo de funcionamiento.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se da a conocer un sistema de visión artificial según se define en la reivindicación 4.
De acuerdo con una realización, en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un dispositivo de iluminación está reconfigurado para usar un segundo tipo de iluminación para iluminar el segundo objeto a monitorizar. Según la invención, en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un sensor de cámara está reconfigurado para capturar imágenes a una segunda frecuencia de captura de imágenes del segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, en el segundo modo de funcionamiento, los parámetros de análisis de imágenes del dispositivo de procesamiento de datos está reconfigurado para detectar desviaciones del segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, la ausencia del primer objeto en el segundo objeto es detectada por el dispositivo de procesamiento de datos a partir de datos de imagen capturados. De acuerdo con un ejemplo fuera de la invención reivindicada, dicha ausencia puede detectarse a partir de una señal de indicación externa recibida.
De acuerdo con la invención, el primer objeto es una banda de material y el segundo objeto es una ropa de máquina. Según una realización, el método comprende además: cambiar el sistema de visión artificial para monitorizar el primer objeto en el primer modo de funcionamiento, si el dispositivo de procesamiento de datos detecta la presencia del primer objeto en el segundo objeto en el segundo modo de funcionamiento.
Según un tercer aspecto de la invención, se da a conocer un programa informático según se define en la reivindicación 7.
De acuerdo con una realización, en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un dispositivo de iluminación está reconfigurado para usar un segundo tipo de iluminación para iluminar el segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un sensor de cámara está reconfigurado para capturar imágenes a una segunda frecuencia de captura de imágenes del segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, en el segundo modo de funcionamiento, los parámetros de análisis de imágenes del dispositivo de procesamiento de datos están reconfigurados para detectar desviaciones del segundo objeto a monitorizar. De acuerdo con la invención, la ausencia del primer objeto en el segundo objeto es detectada por el dispositivo de procesamiento de datos a partir de los datos de imagen capturados. Según un ejemplo fuera de la invención reivindicada, la ausencia se detecta a partir de una señal de indicación externa recibida. De acuerdo con la invención, el primer objeto es una banda de material y el segundo objeto es una ropa de máquina. De acuerdo con una realización, el método comprende además: cambiar el sistema de visión artificial para monitorizar en el primer modo de funcionamiento, si la presencia del primer objeto en el segundo objeto es detectada por el dispositivo de procesamiento de datos en el segundo modo de funcionamiento.
Descripción de los dibujos
A continuación, se describirán con más detalle varias realizaciones de la invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que
las Fig. 1a, b muestran un sistema de visión artificial según una realización de ejemplo;
las Fig. 2 a, b muestran un sistema de visión artificial según una realización de ejemplo;
las Fig. 3 a, b muestran un sistema de visión artificial según una realización de ejemplo; y
la Fig. 4 muestra un método de monitorización de un sistema de visión artificial según una realización de ejemplo.
Descripción de realizaciones de ejemplo
La presente invención se refiere a un sistema de visión artificial según realizaciones de ejemplo que tiene dos modos de funcionamiento diferentes para dos objetos diferentes y que comprende al menos un sensor de imagen utilizado para la formación de imágenes de un producto de banda y de la ropa de la máquina y al menos un dispositivo de iluminación para iluminar el producto de banda y la ropa de la máquina. El producto de banda es un primer objeto, y se forma su imagen y se ilumina en el primer modo de funcionamiento del sistema de visión artificial. La ropa de la máquina es el segundo objeto, y se forma su imagen y se ilumina en el segundo modo de funcionamiento del sistema de visión artificial.
El término "producto de banda" se refiere en este contexto a cualquier tipo de banda de fibra de madera. El término "fibra de madera" se refiere en este contexto a cualesquiera bandas de fibra de madera adecuadas, por ejemplo, bandas de papel, celulosa o cartón. El término "ropa de la máquina" se refiere en este contexto a cualquier tipo de tejido utilizado, por ejemplo, en una máquina/maquinaria de papel, cartón o celulosa para deshidratar y/o transportar el producto de banda. Puede ser, por ejemplo, un cinturón textil tejido de fieltro. El producto de banda y la ropa de la máquina se iluminan y se forman imágenes de los mismos, para encontrar desviaciones respecto de la banda del producto de banda y desviaciones respecto de la ropa respecto de la ropa de la máquina. El término "desviación de banda" incluye en este contexto cualquier desviación detectable respecto del producto de banda, por ejemplo, un defecto, un agujero, una mancha, un cambio definido, una mancha gris u oscura, una raya, una arruga, una burbuja de aire o un patrón en una banda. El término "desviación de la ropa" incluye en este contexto cualquier desviación detectable de la ropa de la máquina, por ejemplo, un defecto, un agujero o un hilo levantado, etc. que posiblemente pueda causar uno o varios defectos en la banda relacionados con la ropa de la máquina. La ropa de la máquina contribuye a la calidad del producto, la eficiencia de conversión química y de fibra, y la velocidad de producción. Como se indicó anteriormente, un sistema de visión artificial según realizaciones de la invención comprende al menos un sensor de imagen, al menos un dispositivo de iluminación y un dispositivo de procesamiento de datos. El sensor de imagen se usa para capturar imágenes de al menos dos tipos diferentes de objetos, que son una banda y ropa de la máquina, y el dispositivo de iluminación se usa para iluminar los objetos dispuestos para formar sus imágenes. El sistema de visión artificial tiene al menos dos modos de funcionamiento diferentes, donde cada modo está dispuesto para ser adecuado para un objetivo determinado: un primer modo de funcionamiento para el producto de banda y el segundo modo de funcionamiento para la ropa de máquina. Diferentes modos de funcionamiento pueden tener diferente iluminación y también la frecuencia de formación de imágenes es diferente. El modo de funcionamiento puede seleccionarse en base al objetivo de formación de imágenes para permitir la detección eficaz de errores de ambos objetos.
Tal como se ha explicado, el modo de funcionamiento que se utilice depende del objeto. En el primer modo de funcionamiento, el primer objeto, el producto de banda, se ilumina mediante un primer tipo de iluminación y las imágenes del primer objeto se capturan a una primera frecuencia de formación de imágenes, y en el segundo modo de funcionamiento el segundo objeto, la ropa de máquina, se ilumina mediante un segundo tipo de iluminación y se siguen capturando imágenes del primer objeto a la primera frecuencia de formación de imágenes, pero posiblemente se cambia a la segunda frecuencia de formación de imágenes. Cuando al menos una cámara del sistema de visión artificial está formando imágenes y se utiliza al menos un dispositivo de iluminación para iluminar el producto de banda en el primer modo de funcionamiento y el producto de banda finaliza, por ejemplo, en caso de rotura de la banda, un sensor de cámara del sistema de visión artificial detecta la ausencia de la banda o, según un ejemplo fuera de la invención reivindicada, se transmite una señal de indicación externa sobre la rotura de la banda al sistema de visión artificial, por ejemplo, desde un sistema de control de la máquina de papel, el primer modo de funcionamiento del sistema de visión artificial utilizado para formar imágenes e iluminar el producto de banda está dispuesto para cambiar al segundo modo de funcionamiento para formar imágenes de, e iluminar la ropa de la máquina. Una señal de reconfiguración del segundo modo se transmite al menos a, por lo menos, un dispositivo de iluminación para reconfigurar el, por lo menos, un dispositivo de iluminación al segundo modo de funcionamiento. También es posible que se transmita asimismo una señal de reconfiguración de segundo modo a, por lo menos, un sensor de cámara para reconfigurar al menos un sensor de cámara.
Respectivamente, cuando en el segundo modo de funcionamiento el sistema de visión artificial detecta que el producto de banda está en la ropa de la máquina o una señal de indicación externa indica al sistema de visión artificial que el producto de banda está en la ropa de la máquina, el segundo modo de funcionamiento del sistema de visión artificial se cambia al primer modo de funcionamiento para formar imágenes e iluminar el producto de banda hasta que la siguiente ruptura de la banda tenga como resultado el cambio al segundo modo de funcionamiento.
Cuando cambia el modo de funcionamiento, también cambia la iluminación, por ejemplo, puede cambiar el tipo de luces, el número de luces, la dirección de las luces, el funcionamiento de las luces o las luces que se utilizan, para ser más adecuados para formación de imágenes del objeto en cuestión. En otras palabras, la iluminación cambia cuando cambia el objeto de formación de imágenes, de manera que la iluminación depende del objeto a iluminar. Cuando cambia el modo de funcionamiento, la señal de reconfiguración también puede determinar para los uno o varios sensores de imagen una resolución de las imágenes a capturar o cómo deben superponerse las imágenes. Sin embargo, además de cambiar la iluminación y también la frecuencia de formación de imágenes, cuando cambia el modo de funcionamiento, también se reconfiguran los parámetros de análisis de imágenes del dispositivo de procesamiento de datos para que sean más adecuados para el objeto actual. Por ejemplo, en el primer modo de funcionamiento, los parámetros de análisis de imágenes son adecuados para detectar desviaciones en un producto de banda y en el segundo modo de funcionamiento, los parámetros de análisis de imágenes son adecuados para detectar desviaciones en la ropa de máquina. Puede existir la necesidad de diferentes parámetros de análisis en diferentes modos de funcionamiento, porque el tipo de desviaciones puede ser diferente en el producto de banda y en la ropa de la máquina. El color del producto de banda y la ropa de la máquina pueden ser diferentes, lo que también puede causar la necesidad de diferentes parámetros de análisis de imágenes.
Un sensor de imagen del sistema de visión artificial puede ser, por ejemplo, una cámara, por ejemplo, una cámara cmos o ccd, una cámara de barrido matricial o lineal, una cámara en blanco y negro o en color, una cámara normal o inteligente, o cualquier cámara adecuada. Los objetivos dispuestos para ser monitorizados pueden ser iluminados para formación de imágenes por al menos un dispositivo de iluminación, y un dispositivo de iluminación del sistema de visión artificial puede ser, por ejemplo, un LED o un dispositivo de iluminación puede comprender dos, tres, cuatro o una pluralidad de LED.
La presente invención se refiere además a un método según realizaciones de ejemplo de la invención, en el que en un denominado primer modo de funcionamiento una o más imágenes de un producto de banda son capturadas por uno o más sensores de imagen cuando es iluminado por uno o más dispositivos de iluminación. Cuando el producto de banda finaliza, por ejemplo, en caso de una rotura de la banda, o ya no está en el proceso, el sistema de visión artificial detecta la situación a partir de imágenes capturadas por uno o más sensores de imagen, o recibe una señal de indicación externa sobre la rotura de la banda, el sistema de visión artificial cambia al segundo modo de funcionamiento para formar imágenes e iluminar la ropa de la máquina. El tipo de iluminación y también la frecuencia de captura de imágenes en el primer y el segundo modo de funcionamiento son diferentes.
En el segundo modo de funcionamiento, al menos una imagen del sensor de cámara puede capturar imágenes y al menos un dispositivo de iluminación puede iluminar el segundo tipo de iluminación durante un tiempo predeterminado. En otras palabras, es posible que estos no sigan captando imágenes e iluminando hasta que el segundo modo de funcionamiento cambie al primer modo de funcionamiento. La ropa de la máquina puede comprender una costura o alguna clase de marca. La formación de imágenes y el segundo tipo de iluminación pueden continuar al menos hasta que la costura o dicha alguna clase de marca en la banda se detecte en la ropa de la máquina al menos dos veces. De esta manera, se garantiza que se forma una imagen de todo el producto de banda, pero se evita la formación innecesaria de imágenes. Los datos de imagen de las imágenes capturadas se analizan mediante un dispositivo de procesamiento de datos de cada sensor de imagen de un sistema de visión artificial y/o los datos de imagen de las imágenes capturadas se transmiten a un dispositivo de procesamiento de datos externo del sistema de visión artificial para su análisis. El dispositivo de procesamiento de datos externo es un dispositivo de procesamiento de datos que no es una parte integrada de una cámara. El dispositivo de procesamiento de datos puede monitorizar los datos para encontrar una o varias desviaciones en los datos de imagen de un producto de banda, y/o monitoriza datos de imagen de ropa de la máquina.
La Figura 1a muestra una realización de la invención, en la que se da a conocer un sistema de visión artificial 10 junto con dos objetos, una banda 17a y una ropa de máquina 17b. El sistema de visión artificial 10 comprende dos dispositivos de iluminación 18, 19 y dos cámaras inteligentes 11, 14 que comprenden un sensor de imagen 12, 15 y un dispositivo de procesamiento de datos 13, 16. Los dispositivos de iluminación 18, 19 iluminan la banda desplazable 17a y la ropa de la máquina 17b cuando la banda 17a no está disponible. Los sensores de imagen 12, 15 están dispuestos para capturar imágenes de la banda desplazable 17a y de la ropa de máquina 17b cuando la banda 17a no está disponible, y para transmitir datos de imagen al dispositivo de procesamiento de datos 13, 15 de la cámara inteligente 11, 14.
Los dispositivos de procesamiento de datos 13, 16 comprenden al menos un procesador, al menos una memoria que incluye código de programa informático para una o más unidades de programa, y medios para recibir datos de imagen de forma inalámbrica o mediante conexión por cable desde el sensor de imagen 12, 15, por ejemplo, un receptor o un transceptor, y medios para transmitir señales de activación de forma inalámbrica o a través de una conexión por cable, por ejemplo, un transmisor o un transceptor. Puede haber varios procesadores, por ejemplo un procesador de uso general y un procesador de gráficos y un procesador DSP y/o varias memorias diferentes, por ejemplo memoria volátil para almacenar datos y programas en tiempo de ejecución y memoria no volátil, tal como un disco duro, para almacenar datos y programas permanentemente. El dispositivo de procesamiento de datos 13 de la cámara inteligente 11 y el dispositivo de procesamiento de datos 16 de la cámara inteligente 14 pueden ser cualquier dispositivo informático adecuado para manejar datos de imagen, tal como un ordenador. El dispositivo de procesamiento de datos 13 está en comunicación electrónica con el sensor de imagen 11 y el dispositivo de iluminación 18 a través de líneas de señal, y el dispositivo de procesamiento de datos 16 está en comunicación electrónica con el sensor de imagen 12 y el dispositivo de iluminación 19 a través de líneas de señal. Los dispositivos de iluminación 18, 19 también pueden ser partes integradas de las cámaras inteligentes 11, 14. Las cámaras inteligentes 11, 14 también pueden incluir un controlador de video y un controlador de audio para generar señales que se pueden producir para el usuario con accesorios informáticos. Las cámaras inteligentes 11, 14 producen una salida para el usuario a través de medios de salida. El controlador de video puede estar conectado a una pantalla. La pantalla puede ser, por ejemplo una pantalla plana o un proyector para producir una imagen mayor. El controlador de audio puede estar conectado a una fuente de sonido, tal como altavoces o auriculares. Las cámaras inteligentes 11, 14 también pueden incluir un sensor acústico, tal como un micrófono.
Cuando la banda 17a está sobre la ropa de la máquina 17b como en la Figura 1a, los sensores de imagen 12, 15 están dispuestos para capturar imágenes de la banda 17a y los dispositivos de iluminación 18, 19 iluminan la banda 17a en el primer modo de funcionamiento. Los dispositivos de procesamiento de datos 13, 16 están configurados para recibir imágenes capturadas como datos de imagen y analizar los datos de imagen para encontrar desviaciones en la banda 17a. Los dispositivos de procesamiento de datos 13, 16 analizan los datos de imagen. Si el dispositivo de procesamiento de datos 13 detecta a partir de los datos de imagen que la banda 17a no está en la ropa de máquina 17b, reconfigura los sensores de imagen 12, 15 y el sistema de visión artificial 10 a un segundo modo de funcionamiento. Los dispositivos de procesamiento de datos 13, 16 todavía están configurados para recibir imágenes capturadas en el segundo modo de funcionamiento como datos de imagen y analizar los datos de imagen para encontrar desviaciones en la ropa de máquina 17b.
Como se mencionó anteriormente, después de la reconfiguración, los sensores de imagen 12, 15 continúan capturando imágenes de la ropa de máquina 17b en el segundo modo de funcionamiento. En el segundo modo de funcionamiento la frecuencia de captura de imágenes es diferente o, según un ejemplo ajeno a la invención reivindicada, puede permanecer igual. La segunda frecuencia de captura de imágenes del segundo modo de funcionamiento puede ser, por ejemplo, mayor que la primera frecuencia de captura de imágenes del primer modo de funcionamiento para que puedan formarse imágenes de, y detectarse con mayor precisión las desviaciones en la ropa de máquina 17b. Las desviaciones en la ropa de máquina 17b pueden ser más difíciles de detectar, por lo que existe la necesidad de capturar más imágenes de la ropa de máquina 17b para permitir una monitorización más eficaz de las desviaciones en la ropa de máquina 17b. En el segundo modo de funcionamiento, los dispositivos de iluminación 18, 19 están dispuestos para iluminar la ropa de máquina 17b en el segundo modo de funcionamiento, donde el tipo de iluminación del segundo modo de funcionamiento es diferente del tipo de iluminación del primer modo de funcionamiento. Puede existir la necesidad, por ejemplo, de una iluminación más eficiente cuando se forman imágenes de la ropa de la máquina 17b en el segundo modo de funcionamiento, por lo tanto, la intensidad de la luz de los dispositivos de iluminación 18, 19 puede aumentar o puede haber una necesidad de una iluminación menos eficiente cuando se forman imágenes de la ropa de la máquina 17b en el segundo modo de funcionamiento, por lo tanto, se puede reducir la intensidad de la luz de los dispositivos de iluminación 18, 19. La formación de imágenes de la ropa de la máquina 17b en el segundo modo de funcionamiento en la segunda frecuencia de captura de imágenes se muestra en la Figura 1b. La necesidad de la intensidad de la luz de los dispositivos de iluminación 18, 19 puede depender, por ejemplo, del color de la ropa de la máquina 17b en comparación con la banda 17a.
En el segundo modo de funcionamiento, los sensores de imagen 12, 15 capturan imágenes de al menos todo el ciclo de la ropa de la máquina, por ejemplo, al menos de una marca 18 a la marca 18, es decir, hasta que la marca 18 es detectada dos veces por los dispositivos de procesamiento de datos 13, 16 en las imágenes capturadas por sensores de imagen 12, 15.
La Figura 2a muestra una realización de la invención, en la que se da a conocer un sistema de visión artificial 20 junto con dos objetos, una banda 23a y una ropa de máquina 23b. El sistema de visión artificial 20 comprende al menos dos sensores de imagen 21, 25, al menos dos dispositivos de iluminación 24, 26 y un dispositivo de procesamiento de datos 22 para analizar datos de imagen capturados mediante los, por lo menos, dos sensores de imagen 21, 25. Los sensores de imagen 21, 25 están dispuestos para capturar imágenes del objeto en movimiento 23a que es una banda de material en un primer modo de funcionamiento y están dispuestos para capturar imágenes del segundo objeto en movimiento 23b que es una ropa de máquina en un segundo modo de funcionamiento, y para transmitir datos de cada imagen a el dispositivo de procesamiento de datos 22. Los dispositivos de iluminación 24, 26 están dispuestos para iluminar los objetos en movimiento 23a, 23b mientras se forman imágenes, de manera que en ambos modos de funcionamiento el tipo de iluminación que se utiliza es diferente.
El dispositivo de procesamiento de datos 22 comprende al menos un procesador, al menos una memoria que incluye código de programa informático para una o más unidades de programa, y medios para recibir datos de imagen de forma inalámbrica o mediante una conexión por cable, por ejemplo, un receptor o un transceptor, y medios para transmitir configuraciones mediante señales de reconfiguración de forma inalámbrica o mediante una conexión por cable, por ejemplo, un transmisor o un transceptor, a los dispositivos de iluminación 24, 26 y también posiblemente a los sensores de imagen 21, 25. Puede haber múltiples procesadores, por ejemplo un procesador de uso general y un procesador de gráficos y un procesador DSP, y/o varias memorias diferentes, por ejemplo memoria volátil para almacenar datos y programas en tiempo de ejecución, y memoria no volátil, tal como un disco duro, para almacenar datos y programas permanentemente. El dispositivo de procesamiento de datos 22 puede ser cualquier dispositivo informático adecuado para manejar datos de imagen, tal como un ordenador. El dispositivo de procesamiento de datos 22 está en comunicación electrónica con los sensores de imagen 21, 25 y los dispositivos de iluminación 24, 26 a través de líneas de señal. Para manejar las señales hacia/desde las líneas de señal, el dispositivo de procesamiento de datos 22 comprende circuitos de E/S. La conexión entre los dispositivos de iluminación 24, 26 y el dispositivo de procesamiento de datos 22 y los sensores de imagen 21, 25 y el dispositivo de procesamiento de datos 22 es una red cableada o inalámbrica. El dispositivo de procesamiento de datos 22 también puede incluir un controlador de video y un controlador de audio para generar señales que se pueden producir para el usuario con accesorios informáticos. El controlador de video puede estar conectado a una pantalla. La pantalla puede ser, por ejemplo una pantalla plana o un proyector para producir una imagen mayor. El controlador de audio puede estar conectado a una fuente de sonido, tal como altavoces o auriculares. El dispositivo de procesamiento de datos 22 también puede incluir un sensor acústico, tal como un micrófono. Los dispositivos de iluminación 24, 26 también pueden ser partes integradas de los sensores de cámara 21,25.
El dispositivo de procesamiento de datos 22 está configurado para analizar las imágenes recibidas capturadas por los sensores de imagen 21, 25 y, si el dispositivo de procesamiento de datos 22 detecta una desviación o una rotura de la banda en el primer modo de funcionamiento o la presencia de una banda en el segundo modo de funcionamiento, puede indicarlo al operador del proceso y/o transmitir señales de reconfiguración a, por lo menos, un dispositivo de iluminación y posiblemente también a los sensores de imagen.
Cuando la banda 23a está en la ropa de máquina 23b, tal como en la Figura 2a, los sensores de imagen 21, 25 están dispuestos para capturar imágenes de la banda 23a y los dispositivos de iluminación 24, 26 iluminan la banda 23a en el primer modo de funcionamiento. El dispositivo de procesamiento de datos 22 está configurado para recibir la imagen capturada como datos de imagen. El dispositivo de procesamiento de datos 22 está dispuesto para analizar los datos de imagen. Si el dispositivo de procesamiento de datos 22 detecta a partir de los datos de imagen que la banda 23a no está en la ropa de la máquina 23b, reconfigura los sensores de imagen 21, 25 y los dispositivos de iluminación 24, 26 a un segundo modo de funcionamiento para capturar imágenes de la ropa de la máquina 23b e iluminar la ropa de la máquina de banda 23b. El dispositivo de procesamiento de datos 22 está configurado para recibir imágenes capturadas en el segundo modo de funcionamiento como datos de imagen y analizar los datos de imagen para encontrar desviaciones en la ropa de máquina 23b.
Como se mencionó anteriormente, después de la reconfiguración al segundo modo de funcionamiento, los sensores de imagen 21, 25 están dispuestos para capturar imágenes de la ropa de máquina 23b en el segundo modo de funcionamiento. En el segundo modo de funcionamiento, la frecuencia de captura de imágenes es diferente o, en un ejemplo fuera de la invención reivindicada, puede permanecer igual en comparación con el primer modo de funcionamiento. La segunda frecuencia de captura de imágenes del segundo modo de funcionamiento puede ser, por ejemplo, mayor que la primera frecuencia de captura de imágenes del primer modo de funcionamiento, de manera que pueden formarse imágenes de, y detectarse las desviaciones en la ropa de la máquina 23b con mayor precisión, o la segunda frecuencia de captura de imágenes pueda ser la misma en el primer y en segundo modos de funcionamiento. Los dispositivos de iluminación 24, 26 están dispuestos para iluminar la ropa de la máquina 23b en el segundo modo de funcionamiento, por ejemplo, de manera más o menos eficiente que en el primer modo de funcionamiento dependiendo de las configuraciones. La formación de imágenes de la ropa de la máquina 23b en el segundo modo de funcionamiento en la segunda frecuencia de captura de imágenes se muestra en la Figura 2b.
Los sensores de imagen 21, 25 capturan imágenes de al menos todo el ciclo de ropa de máquina de la ropa de máquina 23b, por ejemplo, al menos desde una costura 28 de la ropa de máquina 23b hasta la costura 28, es decir, hasta que la costura 28 es detectada por el dispositivo de procesamiento de datos 22 dos veces en las imágenes capturadas por sensores de imagen de la costura 28.
La Figura 3a muestra una realización de la invención, en la que se da a conocer un sistema de visión artificial 30 junto con una ropa de máquina 33 como un objeto en movimiento. El sistema de visión artificial 30 comprende un sensor de imagen 31, un dispositivo de iluminación 34 y un dispositivo de procesamiento de datos 32 para analizar datos de imagen capturados por el sensor de imagen 31. El sensor de imagen 31 está dispuesto para capturar imágenes de una banda de material (actualmente no en la ropa de máquina 33) en un primer modo de funcionamiento y dispuesto para capturar imágenes de la ropa de máquina 33 en un segundo modo de funcionamiento y para transmitir datos de cada imagen al dispositivo de procesamiento de datos 32. El dispositivo de iluminación 34 está dispuesto para iluminar la ropa de máquina 33 (o la banda de material cuando esté disponible) mientras forma imágenes, de manera que en ambos modos de funcionamiento el tipo de iluminación que se utiliza es diferente. El dispositivo de iluminación 34 también puede consistir en partes integradas del sensor de cámara 31. El dispositivo de procesamiento de datos 32 está configurado para analizar las imágenes recibidas capturadas por el sensor de imagen 31.
La Figura 3b muestra una realización de la invención, en la que se da a conocer un sistema de visión artificial 30 junto con una ropa de máquina 33 como un objeto en movimiento. El sistema de visión artificial 30 comprende tres sensores de imagen 31a, 31b, 31c, un dispositivo de iluminación 34 y un dispositivo de procesamiento de datos 32 para analizar datos de imagen capturados por los sensores de imagen 31a, 31b, 31c dispuestos en paralelo para formación de imágenes de todo el ancho de la ropa de máquina 33 (y de una banda de material cuando está sobre la ropa de máquina 33). Los sensores de imagen 31a, 31b, 31c están dispuestos para capturar imágenes de la banda de material en un primer modo de funcionamiento y dispuestos para capturar imágenes de la ropa de máquina 33 en un segundo modo de funcionamiento, y para transmitir datos de cada imagen al dispositivo de procesamiento de datos 32. El dispositivo de iluminación 34 está dispuesto para iluminar la ropa de la máquina 33 (o la banda de material cuando está disponible) mientras se forman imágenes, de manera que en ambos modos de funcionamiento el tipo de iluminación que se utiliza es diferente. El dispositivo de iluminación 34 también puede ser una parte integrada de un sensor de cámara.
La Figura 4 muestra un método de monitorización 40 de un sistema de visión artificial según una realización de ejemplo. El sistema de visión artificial comprende al menos un dispositivo de iluminación, al menos un sensor de imagen y un dispositivo de procesamiento de datos. En la etapa 41, el sistema de visión artificial está monitorizando un primer objeto, una banda de material, en un primer modo de funcionamiento. En un primer modo de funcionamiento, el primer objeto es iluminado por dicho al menos un dispositivo de iluminación usando un primer tipo de iluminación y las imágenes del primer objeto son capturadas por dicho al menos un sensor de imagen a una primera frecuencia de formación de imágenes, y donde el primer objeto está dispuesto al menos parcialmente sobre un segundo objeto. El segundo objeto es una ropa de máquina. En la etapa 42, los datos de imagen capturados de las imágenes capturadas se transmiten al dispositivo de procesamiento de datos para su análisis. En la etapa 44, el sistema de visión artificial cambia para monitorizar el segundo objeto en un segundo modo de funcionamiento, si el dispositivo de procesamiento de datos detecta la ausencia del primer objeto en el segundo objeto en la etapa 43.
En muchos casos, en el segundo modo de funcionamiento, el segundo objeto es iluminado por dicho al menos un dispositivo de iluminación usando un segundo tipo de iluminación y las imágenes del segundo objeto son capturadas por dicho al menos un sensor de imagen a una segunda frecuencia de formación de imágenes, donde el primer tipo de iluminación es diferente del segundo tipo de iluminación y la segunda frecuencia de formación de imágenes es diferente de la primera frecuencia de formación de imágenes. Sin embargo, en el segundo modo de funcionamiento, puede ser posible que el primer tipo de iluminación sea el mismo que el segundo tipo de iluminación o, como un ejemplo fuera de la invención reivindicada, que la segunda frecuencia de formación de imágenes sea la misma que la primera frecuencia de formación de imágenes.
Las diversas realizaciones de la invención se implementan con la ayuda de un código de programa informático que reside en una memoria y hace que un aparato lleve a cabo la invención. Por ejemplo, el aparato que es un dispositivo informático, por ejemplo, un dispositivo de procesamiento de datos, puede incluir circuitos y componentes electrónicos para analizar, recibir y transmitir datos, un código de programa informático en una memoria y un procesador que, al ejecutar el código de programa informático , hace que el aparato lleve a cabo las características de una realización. El procesador, cuando ejecuta el código de programa informático, lleva a cabo las etapas del siguiente método: capturar una o varias imágenes de un primer objeto mediante un sensor de imagen, por ejemplo, un sensor de cámara, una primera iluminación en un primer modo de funcionamiento y capturar una o varias imágenes de un segundo objeto por el sensor de imagen en una segunda iluminación en un segundo modo de funcionamiento, cuando se detecta la ausencia del primer objeto.
La presente invención consigue considerables ventajas en comparación con los métodos y sistemas de los sistemas de visión artificial existentes que comprenden al menos un sensor de imagen, por ejemplo una cámara adecuada para capturar imágenes. Mediante la disposición según la invención es posible utilizar el mismo sensor de imagen para dos objetos diferentes que necesitan al menos un tipo de iluminación diferente, porque el sistema de visión artificial tiene dos modos de funcionamiento diferentes. El primer modo comprende formar imágenes a una primera frecuencia de captura de imágenes en una primera iluminación y el segundo modo comprende formar imágenes a una segunda frecuencia de captura de imágenes en una segunda iluminación, donde se realiza el cambio del modo de funcionamiento del primer modo al segundo modo cuando se detecta que el primer objetivo de formación de imágenes no está disponible, y se realiza el cambio del segundo modo al primer modo cuando se detecta que el primer objetivo de formación de imágenes está disponible de nuevo.
Es obvio que la presente invención no se limita únicamente a las realizaciones presentadas anteriormente, sino que puede modificarse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un método, que comprende:
monitorizar una banda de material (17a) en un primer modo de funcionamiento de un sistema de visión artificial (10) que comprende al menos un dispositivo de iluminación (18, 19), al menos un sensor de imagen (12, 15) y un dispositivo de procesamiento de datos (13, 16),
en el que la monitorización en un primer modo de funcionamiento comprende iluminar la banda de material (17a) mediante dicho al menos un dispositivo de iluminación (18, 19) utilizando un primer tipo de iluminación y capturar imágenes de la banda de material (17a) mediante dicho al menos un sensor de imagen (12, 15) a una primera frecuencia de captura de imágenes, y en el que la banda de material (17a) está dispuesta al menos parcialmente sobre una ropa de máquina (17b);
transmitir los datos de imagen capturados de las imágenes capturadas al dispositivo de procesamiento de datos (13, 16) para su análisis; y
si se detecta la ausencia de la banda de material (17a) en la ropa de máquina (17b) a partir de los datos de imagen capturados en el primer modo de funcionamiento por el dispositivo de procesamiento de datos (13, 16), el método comprende además:
cambiar el sistema de visión artificial (10) para monitorizar la ropa de la máquina (17b) en un segundo modo de funcionamiento y para transmitir los datos de imagen capturados de las imágenes capturadas al dispositivo de procesamiento de datos (13, 16) para su análisis, donde en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un sensor de imagen (12, 15) está reconfigurado para capturar imágenes a una segunda frecuencia de captura de imágenes de la ropa de la máquina (17b) a monitorizar, y el dispositivo de procesamiento de datos (13, 16) está dispuesto para detectar desviaciones respecto de los datos de imagen capturados de la ropa de la máquina (17b) con parámetros de análisis de imágenes reconfigurados para que sean adecuados para detectar desviaciones en la ropa de la máquina (17b) a monitorizar, caracterizado por que en el segundo modo de funcionamiento, la intensidad de la luz de al menos un dispositivo de iluminación (18, 19) se incrementa o se reduce para permitir la detección efectiva de desviaciones respecto de la ropa de la máquina (17b).
2. Un método según la reivindicación 1, en el que en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un dispositivo de iluminación (18, 19) está reconfigurado para usar un segundo tipo de iluminación para iluminar la ropa de máquina (17b) a monitorizar.
3. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el método comprende además: cambiar el sistema de visión artificial (10) para monitorizar en el primer modo de funcionamiento, si se detecta la presencia de la banda de material (17a) en la ropa de la máquina (17b) en el segundo modo de funcionamiento a partir de los datos de imagen capturados en el segundo modo de funcionamiento por el dispositivo de procesamiento de datos (13, 16).
4. Un sistema de visión artificial que comprende al menos un dispositivo de iluminación (18, 19), al menos un sensor de imagen (12, 15) y un dispositivo de procesamiento de datos (13, 16), y en el que el sistema de visión artificial (10) está dispuesto para monitorizar un objeto de banda de material (17a) en un primer modo de funcionamiento y una ropa de máquina (17b) en un segundo modo de funcionamiento, y en el que en el primer modo de funcionamiento está dispuesto al menos un dispositivo de iluminación (18, 19) para iluminar la banda de material (17a) usando un primer tipo de iluminación, y dicho sensor de imagen (12, 15) está dispuesto para capturar imágenes de la banda de material (17a) en una primera frecuencia de captura de imágenes y para transmitir dichos datos de imagen capturados al dispositivo de procesamiento de datos (13 , 16) para el análisis, y
en el que el sistema de visión artificial (10) está configurado además para que
si se detecta la ausencia de la banda de material (17a) en la ropa de la máquina (17b) a partir de los datos de imagen capturados por el dispositivo de procesamiento de datos (13, 16), el sistema de visión artificial (10) se cambia al segundo modo de funcionamiento para monitorizar la ropa de máquina (17b) en un segundo modo de funcionamiento y para transmitir los datos de imagen capturados de las imágenes capturadas al dispositivo de procesamiento de datos (13, 16) para su análisis, en el que en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un sensor de imagen (12, 15) está reconfigurado para capturar imágenes a una segunda frecuencia de captura de imágenes de la ropa de la máquina (17b) a monitorizar, y el dispositivo de procesamiento de datos (13, 16) está dispuesto para detectar desviaciones respecto de los datos de imagen capturados de la ropa de la máquina (17b) con parámetros de análisis de imágenes reconfigurados para que sean adecuados para detectar desviaciones en la ropa de la máquina (17b) a monitorizar, caracterizado por que en el segundo modo de funcionamiento, la intensidad de la luz de al menos un dispositivo de iluminación (18, 19) se incrementa o se reduce para permitir la detección efectiva de desviaciones respecto de la ropa de la máquina (17b).
5. Un sistema de visión artificial según la reivindicación 4, en el que en el segundo modo de funcionamiento dicho al menos un dispositivo de iluminación (18, 19) está reconfigurado para utilizar un segundo tipo de iluminación para iluminar la ropa de la máquina (17b) a monitorizar.
6. Un sistema de visión artificial según la reivindicación 4 ó 5, en el que el sistema de visión artificial (10) está configurado para cambiar el sistema de visión artificial para monitorizar la banda de material (17a) en el primer modo de funcionamiento, si la presencia de la banda de material (17a) en la ropa de la máquina (17b) es detectada en el segundo modo de funcionamiento por el dispositivo de procesamiento de datos (13, 16).
7. Un producto de programa informático, almacenado en un medio legible por ordenador y ejecutable en un dispositivo informático, donde el producto de programa informático comprende instrucciones para hacer que el sistema de la reivindicación 4 realice un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
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