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Modo de barrido lineal: una alternativa económica a la cámara lineal

Modo de barrido lineal: una alternativa económica a la cámara lineal
En muchas aplicaciones del procesamiento industrial de imágenes, como en el análisis de superficies curvadas o en la inspección en cinta continua es imprescindible utilizar el modo de barrido lineal. Cuando los objetos no se pueden captar completamente de una vez debido a su forma o a su tamaño, se tienen que "escanear". Se realiza una exposición sucesiva línea a línea y se reconstruye una imagen del objeto en la memoria sin distorsiones de perspectiva y con una iluminación homogénea. El requisito para utilizar el modo de barrido lineal es el movimiento: o bien se mueve el material a inspeccionar sobre una cinta transportadora, por ejemplo, o lo hace la propia cámara, en cuyo caso se necesita un secuenciador.
 
"Otras aplicaciones típicas de las cámaras lineales clásicas son, además de la inspección en cinta continua, tareas de comprobación, medición y clasificación de objetos que se mueven rápidamente. También lo es la inspección de objetos redondos como madera o corchos de vino", aclara Patrick Schick, Director de producto de IDS Imaging Development Systems GmbH. Las cámaras lineales son sistemas basados en sensores de imagen con una sola línea sensible a la luz para escanear objetos del modo descrito. En cambio, los sensores de las cámaras matriciales o cámaras de área se componen de una matriz plana formada por muchas líneas dispuestas en paralelo para registrar completamente un objeto por medio de una sola exposición. En función de la aplicación, se utiliza un tipo de cámara u otro.
 
La cámara lineal especial no es en absoluto una mera alternativa a la cámara matricial de menor categoría, dado que su única línea sensible a la luz suele trabajar con una resolución mucho mayor. Por consiguiente la calidad de los datos de análisis por línea es notablemente superior. Aparte del mayor volumen de datos por línea también se pueden alcanzar velocidades de línea muy altas, para lo que la línea se lee en varios puntos a la vez por medio de canales de datos paralelos. Generalmente una cantidad de datos de este tipo solo se puede transmitir mediante una interfaz Camera Link con el PC host. Por consiguiente, las aplicaciones de inspección lineal con enormes requisitos de volumen de datos y velocidad como es la inspección en cinta continua de tejidos, papel, llantas u obleas de silicio exigen el uso casi en exclusiva de estas cámaras lineales optimizadas.
 
Por otro lado, dependiendo de la aplicación, su uso a menudo no es necesario. Con su modo de barrido lineal por software, IDS transforma una cámara matricial en una cámara lineal ofreciendo así una solución sencilla y económica a muchas aplicaciones clásicas de las cámaras lineales. "Los clientes que trabajan con cámaras matriciales a menudo no conocen las ventajas que ofrece el modo de barrido lineal", dice Schick. "Nosotros les mostramos las ventajas de las dos vertientes. Además, ayudamos a nuestros clientes proporcionándoles las imágenes matriciales listas de costumbre que han sido captadas en modo de barrido lineal. El cliente define sus ajustes y nosotros proporcionamos imágenes sin distorsiones a través de nuestro software. "De ese modo el manejo de los datos de imagen sigue siendo tan sencillo como con una cámara matricial.
 
Por medio de IDS Software Suite, los usuarios pueden activar el modo de barrido lineal mediante la función de software "Vertical AOI Merge Mode" en algunos modelos de cámaras GigE y 3.0 con sensores CMOSIS, e2v o Sony. De ese modo pueden utilizar una cámara matricial como si fuera una cámara lineal. Para emular su comportamiento al máximo, junto al clásico disparador para la adquisición de imágenes también existe la posibilidad de disparar cada línea por separado. De ese modo se pueden compensar por ejemplo las variaciones en la velocidad de la cinta.
 
Evidentemente, el software tiene su hardware correspondiente: para el uso óptimo del modo de barrido lineal IDS recomienda la cámara industrial UI-3370CP con el sensor CMOS de alta sensibilidad y rapidez de 4,2 MP CMV4000 de CMOSIS. Esto permite sustituir fácilmente en muchas aplicaciones las cámaras lineales, de elevado coste, por una cámara matricial más económica y con elevadas prestaciones. En combinación con la interfaz USB 3.0, el sensor alcanza 80 fps a una resolución completa. Utilizando el modo de barrido lineal la cámara industrial UI-3370CP registra imágenes con 9,4 kHz.
 
La cámara matricial despliega todo su potencial en cuanto se configura la aplicación. Si el ajuste exacto de una cámara lineal no es precisamente sencillo debido a la ausencia de imagen matricial, el campo de visión de la cámara matricial se puede enfocar de forma sumamente sencilla. Con la interfaz de usuario propia de IDS, la configuración del modo de barrido lineal se realiza en unos pocos clics. Mediante el histograma la línea se define con la distribución de brillo más uniforme y se pasa al modo de barrido lineal. Todos los parámetros se pueden guardar en un archivo de configuración de la cámara, lo que evita realizar tareas innecesarias de programación y proporciona resultados reproducibles en todas las aplicaciones. Así, en función de la aplicación, los usuarios pueden decidir entre una cámara lineal de coste elevado o una solución sencilla y económica con IDS.

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