Inspección Visual Automatizada en Tiempo Real Aplicada al Control de Calidad de Productos a Alta Velocidad
Dr. Luis Miguel Jiménez García

El objetivo general de la presente tesis es el estudio y desarrollo de nuevos algoritmos para el procesamiento de imágenes de alta resolución y a alta velocidad para la detección de defectos en tiempo real en líneas de producción. Esta tesis es presentada con un conjunto de publicaciones de acuerdo a la normativa interna de la UMH que regula esta modalidad. Esta memoria estará formada por tanto, por un resumen global de los resultados obtenidos, la discusión de estos y las conclusiones finales. Una copia del contenido íntegro de los artículos aportados puede consultarse en el anexo.

Con el objetivo de segmentar y clasificar defectos con elevada precisión y con velocidades elevadas impuestas por los sistemas de producción, es necesaria la integración de algoritmos adaptados al producto a inspeccionar, así como el desarrollo de técnicas específicas para su implementación en tiempo real utilizando arquitecturas de computación paralela. Los objetivos planteados suponen el avance en varios aspectos fundamentales en la aplicación de la Visión Artificial a la inspección automatizada. Estos avances incluyen tanto la propuesta de nuevos algoritmos de procesamiento de imágenes, como la implementación de prototipos reales innovadores que han proporcionado soluciones aplicables en líneas de producción.

Dentro del objetivo global de la tesis, centrada en los sistemas de inspección visual automatizada, se plantean una serie de objetivos específicos que se desglosan en dos líneas principales:

• Inspección automatizada en trenes de laminación de aluminio: Se presenta un sistema de inspección industrial que permite su aplicación a procesos de laminación (acero, aluminio, etc.) de forma continua, en tiempo real y con alta precisión. Se detectan defectos producidos por la excentricidad de rodillos en el proceso de laminación. Se realiza un estudio teórico del problema y se propone un algoritmo novedoso de detección y clasificación mediante la generación de un patrón de interferencia utilizando luz coherente. El trabajo se completa con los resultados prácticos obtenidos de la aplicación del sistema en un prototipo industrial para la inspección automatizada en trenes de laminación de aluminio.

• Inspección automatizada de alta precisión en materiales flexibles con múltiples impresiones: Se presenta un sistema de inspección visual automatizada en tiempo real para productos impresos. La principal aportación está en llevar a cabo la inspección automática de productos con múltiples impresiones de alta resolución, con la particularidad de que los sistemas de referencias asociados a cada una de las impresiones no son coincidentes y son variables entre dos productos consecutivos. La automatización de este tipo de inspección es particularmente crítica y altamente compleja al no poder emplearse las técnicas clásicas de correspondencia de patrones (‘template-matching’). La solución propuesta se implementa en un prototipo de inspección de pliegos de billetes proponiendo algoritmos morfológicos novedosos utilizando técnicas subpixel, así como una arquitectura paralela y un planificador específicos para cumplir los requisitos de resolución y velocidad exigidos.