10 Aspectos a Considerar al Elegir Software de Visión

National Instruments ha sido líder por casi una década en visión artificial y el procesamiento de imágenes. El software de visión de NI está disponible en dos paquetes – el NI Vision Development Module (módulo de desarrollo de visión) y el Vision Builder for Automated Inspection (AI) de NI. El módulo de desarrollo de visión contiene cientos de funciones de visión para usar con NI LabVIEW, NI LabWindows/CVI, C/C++, o Visual Basic para programar aplicaciones poderosas de inspección visual, alineación, identificación y medición. El Vision Builder AI es un ambiente de software interactivo para configurar, evaluar y liberar aplicaciones de visión artificial sin necesidad de programación alguna. Ambos paquetes de software trabajan con todos capturadores de cuadros de NI y con el NI Compact Vision System. Los siguientes 10 tópicos describen los puntos importantes a considerar en la elección de software de visión.

Elección de Cámara

La primera consideración al elegir el software de visión es determinar si trabaja con la cámara más apta para su aplicación. Resulta fácil encontrar cámaras analógicas de bajo costo, pero con frecuencia una aplicación requiere mucho más que una resolución VGA, velocidades de captura de más de 30 cuadros/s, y una calidad de imagen global mejor que la que ofrecen las cámaras analógicas estándar.

El hardware y software de National Instruments es compatible con miles de cámaras, desde analógicas de bajo costo a las de escaneo en línea a alta velocidad. Utilice el Industrial Camera Advisor en ni.com para encontrar la cámara correcta para su aplicación y para guiarle respecto al hardware de adquisición correcto.

Escalabilidad del Hardware

Mientras que la elección de la cámara correcta resulta un paso crucial en cualquier aplicación, la escalabilidad de la cámara resulta ser otra importante consideración. Debido a que la tecnología de las cámaras avanza rápidamente, algún día querrá actualizar sus cámaras para mejorar la calidad de la imagen o medir características adicionales. El software NI-IMAQ de National Instruments soporta todos los capturadores de cuadros de NI y actúa como interfaz a miles de cámaras dentro de una interfaz de usuario fácil de usar. Su software no cambia si cambia de una cámara analógica a una cámara Camera Link. Lo mismo pasa para el software NI-IMAQ para Cámaras IEEE 1394, el cual se comunica y adquiere imágenes de más de 100 cámaras IEEE1394 (FireWire) diferentes sin necesidad de una tarjeta capturadora de cuadros.

El software de National Instruments no solamente soporta miles de cámaras, también trabaja en todas las plataformas de hardware de NI, desde PCs y CompactPCI/PXI al NI Compact Vision System. Por tanto, puede crear prototipos de su aplicación en el laboratorio con su PC y cámaras IEEE 1394 (FireWire) nada costosas, y después liberarlas en el piso de producción en un Compact Vision System robusto sin cambiar el código de adquisición o procesamiento de imágenes.

Facilidad de Uso del Software

Una vez que adquiere una imagen, el próximo paso es procesarla. Con la elección de algoritmos de hoy en día, encontrar las herramientas correctas en un lenguaje de programación, a través de prueba y error puede ser además de tedioso, poco efectivo. Con esto en mente, requiere de herramientas de software de visión para ayudarle a sacar la mayor ventaja posible a los algoritmos.

Para muchas aplicaciones, usted no requiere de lenguajes de programación para construir un sistema completo de visión artificial. Aunque es menos flexible que la programación en C, Visual Basic, o LabVIEW, software configurable como el NI Vision Builder AI, proporciona un ambiente interactivo y de fácil navegación para configurar, evaluar y liberar aplicaciones de visión artificial. Vision Builder AI incluye casi 50 herramientas de visión artificial como la igualación de patrones, OCR, lectores DataMatrix, igualación de colores, y muchos más. Vision Builder AI también puede adquirir imágenes de cualquier cámara que NI soporte, y comunicar resultados de inspección con otros dispositivos usando protocolos industriales comunes a través de Ethernet, serial, o E/S digitales.

Mientras que la programación de aplicaciones de visión es cada vez más compleja que la configuración con Vision Builder AI, National Instruments facilita el desarrollo de aplicaciones en LabVIEW, C, y Visual Basic con el NI Vision Assistant (asistente de visión). Incluido con el NI Vision Development Module, el asistente de visión es un ambiente para crear prototipos con el cual puede experimentar interactivamente con diferentes funciones de visión para ver qué funciona en su aplicación y cuánto tiempo le toma a cada función ejecutarse.

Una vez que determine cómo resolver de la mejor manera el reto de su aplicación, sencillamente presione un botón y el asistente de visión genera un código de LabVIEW, LabWindows/CVI, C/C++, o Visual Basic listo para ejecutarse. Usted termina la mayoría de sus aplicaciones de visión antes de escribir cualquier código. Además, puede ejecutar por si solo el código generado por el asistente de visión y agregarlo a un sistema más grande de control industrial, adquisición de datos o control de movimiento.

Ya sea un novato en visión o un experto integrador de visión, el NI Vision Assistant le ayuda a crear una aplicación eficiente y confiable en menos tiempo.

Vea También:
Tutorial de Vision Assistant

Exactitud y Cobertura del Algoritmo

Hay mucho que considerar al momento de elegir software de visión – más importante, si las herramientas del software pueden medir correctamente y con exactitud partes importantes o características del objeto a niveles de subpíxeles. Si el software no es exacto y confiable, entonces no importa qué tan rápida sea su computadora o con cuántos píxeles cuente su cámara. Tome en consideración que es más sencillo hacer más rápido un código eficiente que hacer un código rápido más eficiente.

El NI Vision Development Module y el NI Vision Builder AI incluyen cientos de funciones de visión exactas y confiables. Las cinco áreas de aplicación de visión artificial más comunes se enlistan abajo, junto con los algoritmos más populares.

Mejora de una imagen – Use herramientas de filtración para afilar bordes, remover ruido, o extraer información de frecuencia. Use herramientas de calibración de imagen para remover errores de perspectiva y no lineales causados por distorsiones del lente y colocación de la cámara. También puede utilizar las herramientas de calibración para aplicar las unidades reales a sus mediciones, de tal manera que las herramientas arrojen valores en micrones, milímetros o millas en vez de píxeles.

Revisión de presencia – Este es el tipo de inspección visual más sencilla. Para verificar por la presencia de una parte o característica, puede usar cualquier herramienta de color, igualación de patrones, o histograma. Una revisión de presencia siempre arroja resultados en formato sí/no o pase/fallo.

Ubicación de características – Localizar características es importante cuando se alinean objetos o para determinar la colocación exacta de objetos, sirviendo como estándar para todas las inspecciones subsecuentes. La detección de bordes, igualación de patrones en escala de grises, igualación de forma, igualación geométrica, e igualación de patrones de color, son herramientas que puede utilizar para localizar características. Las herramientas regresan la posición del objeto (X, Y) y el ángulo de rotación a una décima de píxel. La igualación geométrica es inmune a los objetos que se empalman o a los objetos que cambian de escala.

Medición de características – La razón más común para utilizar un sistema de visión es para tomar una medición. Típicamente, usted utiliza herramientas de detección de bordes, análisis de partículas, y funciones geométricas para medir distancia, diámetro, cuenta total, ángulos y área. Ya sea que esté calculando el número total de células bajo un microscopio o el ángulo entre dos bordes de un sistema de frenos, estas herramientas siempre arrojan un número en vez de una localización o valor de pase/fallo.

Identificación de partes – La identificación de partes es importante para conformidad de partes, rastreo y verificación. Métodos directos de identificación incluyen lectura de código de barras o código de datos como DataMatrix y PDF 417. Métodos más nuevos usan OCR para entrenamiento o clasificación de objetos. La identificación de partes con frecuencia resulta en algún texto o mensaje en lugar de mediciones o determinaciones de pase/fallo.

Todo las funciones de los NI Vision Development Module y NI Vision Builder AI aprovechan la exactitud de los subpíxeles para realizar interpolaciones de localización, distancias y mediciones a una décima de píxel y una décima de grado.

Para aprender más acerca de las capacidades de los algoritmos de visión de NI, cómo trabajan, y cómo usarlos mejor, refiérase al Manual de Conceptos de NI Vision.

Desempeño del Algoritmo

Mientras la exactitud y facilidad de uso con frecuencia son los factores más importantes al momento de elegir el sistema de visión, la velocidad de ejecución es la tercera consideración. No importa cuántos cientos de algoritmos deba elegir o qué tan rápido, usted puede construir una aplicación con ellos, si las herramientas de inspección son ineficientes y tardan mucho en ejecutarse, entonces la mayoría de su trabajo se va a la basura.

El software de visión de NI está altamente optimizado para obtener el máximo desempeño de todas las fuentes posibles, obteniendo un software que compite con el paquete de software de visión más rápido en el mundo. De hecho, al compararlo con el proveedor líder de software de visión, el software de NI es consistentemente más rápido en muchas categorías, como se muestra en la siguiente tabla:

Para repetir las pruebas de desempeño de visión de NI, sencillamente pida una copia de evaluación del NI Vision Development Module o NI Vision Builder AI y ejecute las herramientas en algunas de las imágenes incluidas.

Integración con Otros Dispositivos

Si alguna vez ha completado una aplicación de visión, entonces sabrá que esto es con frecuencia una parte de un sistema de control mucho más grande. En la automatización industrial, su aplicación puede requerir controlar los actuadores para acomodar productos; comunicar resultados de una inspección a un robot controlador, PLC, o controlador de automatización programable; guardar imágenes y datos a los servidores en red; o comunicar parámetros y resultados a una interfaz de usuario local o remota.

Frecuentemente, para aplicaciones científicas de imágenes, debe integrar visión con etapas de movimiento, sistemas de adquisición de datos, microscopios, óptica especializada y disparos avanzado.

Debido a que National Instruments es un proveedor de productos de control industrial, adquisición de datos y control de movimiento, los productos de visión de NI están diseñados para trabajar con éstos y otros componentes comunes. Ya sea que requiera comunicarse con un PLC sobre DeviceNet o un microscopio sobre un bus serial, puede hacerlo con los productos de visión de NI.

Para aprender más acerca de cómo integrar visión con la adquisición de datos y movimiento, lea la nota técnica “Integrando Mediciones con Visión y Control de Movimiento”.

Para aprender más acerca de la comunicación con otros dispositivos industriales comunes, visite la sección de comunicaciones industriales en la página ni.com.

Precio

Los paquetes de software de visión vienen en muchas presentaciones. Muchos proveen a los clientes OEM dividiendo sus bibliotecas de desarrollo y vendiendo algoritmos “a la carta”. Mientras que cada paquete de algoritmos individual parece ser más bajo en costo, el costo del paquete complete de desarrollo de visión es con frecuencia alto. Agregándole el costo de la licencia de cada componente, y el despliegue de la aplicación resulta además de complicada, costosa.

El NI Vision Development Module viene con todos los algoritmos que necesita para resolver los retos de visión más difíciles de tal manera que evita volver a investigar, comprar y mantener múltiples paquetes de software. Además, liberar aplicaciones es poco costoso – con una sola licencia de liberación, puede liberar un ejecutable que usa cualquier cantidad de algoritmos de visión. Además, el NI Compact Vision System, incluye todas las licencias que requiere para liberar aplicaciones. Así que no importa cuántos Compact Vision Systems use, solamente requerirá comprar una copia del NI Vision Development Module, o NI Vision Builder AI.

Socios e Integradores

National Instruments hace el software y hardware de procesamiento de imágenes y visión artificial. Debido a que NI no fabrica sistemas de iluminación, cámaras y óptica, la compañía trabaja de cerca con otros expertos que sí lo hacen. Para encontrar el vendedor o proveedor de componentes para ayudarle a completar su sistema de visión, visite la página de socios de productos de visión.

En la última década, los productos de visión de National Instruments han ayudado a resolver miles de retos de aplicación, desde la inspección de componentes automotrices hasta la asistencia a investigación del cáncer. Mientras las herramientas están diseñadas para los usuarios finales, las aplicaciones más grandes requieren de ayuda experta. Para asistirle en el desarrollo de su aplicación, National Instruments trabaja con más de 600 empresas miembros del Programa de Alianza de National Instruments que pueden ayudarle a seleccionar los componentes correctos o construir su solución completa. Para encontrar un consultor o integrador de visión en su localidad, refiérase a la página integradores de sistemas de visión.

Soporte Técnico

Mientras el software de visión de NI está diseñado para ser fácil de utilizar, es importante obtener ayuda cuando se necesita. National Instruments vende software de visión directamente a sus clientes, y ofrece soporte directo del producto. Cuando requiera de un experto, puede contactar por teléfono o correo electrónico a uno de los ingenieros de aplicaciones.

Para conocer el soporte de 24 horas, visite el sitio Web de soporte técnico de NI ganador de premios o plantee su pregunta en el gran foro de discusión de NI disponible para la comunidad de usuarios. Lo más probable es que algún miembro ya haya resuelto su mismo problema o reto de aplicación.

Crecimiento y Estabilidad de la Compañía

Cuando usted invierte en un software de visión artificial, es igual de importante conocer que el software que se ejecuta actualmente podrá ser utilizado en un futuro. Existen muchas compañías pequeñas especializadas en visión artificial y, mientras sus herramientas trabajan con la aplicación actual, cuando usted requiera actualizar una estación de inspección en cinco años, querrá saber que la compañía y el software aún existen y se siguen mejorando.

Por casi 30 años, National Instruments ha logrado mantener un crecimiento y utilidad. A través de una fuerte inversión en I&D, NI se ha establecido como un pionero de software y hardware en visión técnica. Puede estar seguro que, en los años venideros, NI continuará expandiéndose y comprometiéndose con el procesamiento de imágenes y visión artificial.

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