Más compactas, más rápidas, más inteligentes

El sector de las cámaras industriales ha experimentado una vertiginosa evolución en los últimos años. Los fabricantes producen hoy unos dispositivos "más compactos, más rápidos, más inteligentes". Con los imparables avances en la tecnología de sensores y la creciente automatización de los procesos de producción se abren nuevas posibilidades para optimizar el rendimiento de las cámaras industriales y adaptarlas mejor a las exigencias actuales. Esta evolución hacia unos formatos más compactos con unas velocidades mayores y unas funcionalidades más inteligentes ha marcado las pautas del desarrollo en diferentes sectores industriales. Este artículo técnico se centra en la importancia de estas tres clases de cámaras y arroja luz sobre su papel en el procesamiento de imágenes industrial.

Cámaras diminutas para aplicaciones embebidas

El tamaño actual de las cámaras de una placa es tan pequeño que permite su inserción en la montura. Esto las hace especialmente idóneas para la fabricación de equipos pequeños y las aplicaciones de visión embebida. IDS dispone en este segmento de modelos con medidas tan diminutas como 29 x 29 x 7 mm. Estas pequeñas cámaras industriales de la serie X se comercializan con una gran variedad de carcasas para garantizar una integración flexible. Al centrarse exclusivamente en las funciones esenciales, se ha optimizado su precio, ya sea como cámara de placa con o sin montura, con una carcasa de plástico o una carcasa de zinc inyectado, por lo que resultan ideales para proyectos de gran volumen y presupuesto reducido. Gracias a su tamaño diminuto, estas cámaras de precio competitivo pueden integrarse en los más diversos sistemas de procesamiento de imágenes.

Las conexiones y puertos estándar facilitan el uso de los accesorios deseados. Las monturas C/CS y S habituales son compatibles con todo tipo de objetivos y, gracias al conector Type-C y al estándar USB3 Vision, pueden ponerse en servicio o integrarse en un sistema de visión artificial sin muchos accesorios ni sofisticadas herramientas de desarrollo.

IDS responde con esta clase de cámara a otra exigencia del mercado. Muchas aplicaciones no requieren cámaras con sensores de imagen de alta gama. Al utilizar variantes más económicas en que los fabricantes de sensores han reducido mínimamente la resolución, la frecuencia de imagen y la tecnología de obturación frente a los modelos premium, se obtiene otro potencial ahorro.

Cámaras de una placa IDS compactas con diferentes variantes de carcasa o monturas con interfaz USB
Las cámaras industriales de coste optimizado con distintas opciones de carcasa, un diseño compacto y la interfaz USB3 Vision se pueden integrar fácilmente en cualquier sistema de procesamiento de imágenes.

45 MP sin pérdida de velocidad

En cambio, si es necesario aumentar la velocidad de ciclo, acortar los tiempos de inspección y analizar y medir objetos como obleas o paneles y comprobar si presentan defectos a una gran distancia con una alta precisión, se recomienda el uso de sensores de gran formato. De este modo, se reducen las capturas o los puntos de inspección requeridos con el mayor campo de visión posible al mínimo y se incrementa la productividad. Para transmitir las imágenes de gran tamaño a máxima resolución generadas, con una alta frecuencia de imagen y con latencias muy reducidas a una unidad de procesamiento de imágenes se necesita además una interfaz de alta velocidad.

uEye Warp10 es una nueva familia de cámaras que IDS ha lanzado al mercado con una transmisión ultrarrápida y sencilla de datos a grandes distancias gracias a 10GigE en una red basada en Gigabit Ethernet. Van equipadas con sensores Global Shutter onsemi con una resolución de hasta 45 MP. En combinación con una montura TFL de rosca e industrial, la exposición de estos sensores de imágenes puede llevarse a cabo con diagonales de hasta 2" sin sombreado de bordes.

Dado que este sistema de alta velocidad a plena carga precisa una mayor capacidad de refrigeración que las cámaras industriales estándar, en el diseño de la carcasa se han integrado aletas de refrigeración. Una placa de refrigeración activa permite un diseño aún más compacto que el de otros sistemas 10GigE con refrigeradores pasivos.

Cámara IDS de gran montura con conexión roscada TFL La carcasa compacta presenta aletas de refrigeración. Por la parte inferior cuenta con una placa atornillada con ventiladores para una refrigeración activa.
Diez veces más rápidas que las cámaras industriales estándar y tres veces más rápidas que los modelos USB3: la familia de cámaras uEye Warp10 10GigE.

Análisis de imágenes directamente en la cámara (sin ordenador)

¿Desea cribar objetos por su calidad, clasificarlos por categorías o detectar ciertas características y el sistema de procesamiento de imágenes debe ocupar el mínimo espacio, a ser posible sin necesidad de usar un ordenador? En estos casos, la IA, la computación en el borde y la visión embebida proporcionan una mayor flexibilidad y productividad. Estos dispositivos de visión embebida compacta son cámaras inteligentes que no solo capturan imágenes y las mandan a PC host para su procesamiento posterior, sino que realizan análisis de las imágenes con un acelerador de IA integrado y a partir de esta información generan resultados relevantes para los procesos de forma completamente autónoma.

Por tanto, estos dispositivos proporcionan datos que no se pueden generar con las cámaras industriales clásicas o solo con la ayuda de componentes de sistema adicionales, por lo que adoptan un nuevo papel en los sistemas conectados en red. Ya no solo forman parte del proceso, sino que actúan como sistema de procesamiento de imágenes integral. Para la comunicación, sus interfaces utilizan protocolos industriales como OPC UA, intercambian datos de resultados con máquinas y controladores al tiempo que se integran a la perfección con aplicaciones de la industria 4.0, todo un hito en la convergencia del procesamiento de imágenes y los PLC. Surgen de este modo sinergias innovadoras para el futuro.

Una cámara IDS NXT basada en IA va atornillada a un perfil metálico. A su lado están Vision Apps, el editor de bloques basado en web y el acelerador de IA deep ocean.
IDS NXT permite realizar un gran número de análisis de imágenes sencillos desde la idea hasta el sistema funcional de visión embebida basado en IA y comunica los resultados mediante un protocolo industrial directamente a la máquina.

La aplicación manda

No hay dos cámaras iguales Cuando hablamos de cámaras industriales, podemos referirnos a dispositivos para necesidades muy variadas. La resolución de los sensores, la velocidad de transmisión y su funcionalidad no suelen ser los factores decisivos, sino más bien para qué se va a utilizar. Ya sea para la automatización, los procesos de garantía de la calidad o la conducción de vehículos autónomos, los requisitos de las cámaras industriales pueden especificarse actualmente con mayor precisión mediante las características de las cámaras más pequeñas, más rápidas, más inteligentes.