Ingeniería Electrónica

Introducción a los sistemas de visión

Anteproyecto:

Lectura e identificación de resistencias por visiónPresentado por

Sergio Iván Chavarría

Ivan Alejandro García

María Estefanía Macías

Chihuahua, Chih., 30 septiembre de 2015

Contenido

Título.......................................................................................................................................3

Antecedentes...........................................................................................................................3

Planteamiento del problema....................................................................................................4

Justificación............................................................................................................................4

Objetivos generales y específicos...........................................................................................4

Objetivo General.................................................................................................................4

Objetivos Específicos..........................................................................................................4

Hipótesis..................................................................................................................................4

Marco Teórico.........................................................................................................................5

Resistencia Eléctrica...........................................................................................................5

Código de Colores...............................................................................................................5

Visión..................................................................................................................................6

Sistemas de Iluminación.....................................................................................................7

Diseño de la investigación:.....................................................................................................8

Cronograma de actividades.....................................................................................................8

Presupuesto.............................................................................................................................8

Referencias consultadas..........................................................................................................8

Título.Lectura e Identificación de resistencias por visión

Antecedentes.Se denomina resistor o resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. Su símbolo es el siguiente:

Las resistencias fueron inventadas por Georg Simon Ohm en 1827, fue un físico y matemático alemán que aportó a la teoría de la electricidad la Ley de Ohm, y conocido principalmente por su investigación sobre las corrientes eléctricas.Todas las resistencias tienen una tolerancia, esto es el margen de valores que rodean el valor nominal y en el que se encuentra el valor real de la resistencia. Su valor viene determinado por un porcentaje que va desde 0.001% hasta 20% el más utilizada es el de 10%. Esta tolerancia viene marcada por un código de colores.Las resistencias tienen un coeficiente de temperatura, este valor dependerá de la temperatura que alcance la resistencia cuando empiece a circular el flujo de electrones. Como cualquier elemento eléctrico y electrónico tiene un rango de trabajo y por tanto un límite de funcionamiento que vendrá determinado por su capacidad de disipar calor, la tensión y por su temperatura máxima; por tanto será la temperatura máxima con la cual podrá trabajar sin deteriorarse.Un buen ejemplo de antecedente de medición de resistencia es el Óhmetro, el cual es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.Su diseño se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego, mediante un galvanómetro, medir la corriente que circula a través de la resistencia.La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fija, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.La manera de identificar el valor de las resistencias de una manera visual se utiliza el código de colores. Este código de colores fue creado los primeros años de la década de

1920 en Estados Unidos por la Radio Manufacturer's Association, hoy parte de la Electronic Industries Alliance, y fue aceptado por la Comisión Electrónica Internacional.

En un principio se optó por pintar con colores el cuerpo, el lado y un punto (resistencias) o tres puntos (condensadores), de un código de colores representando las cifras del 0 al 9 (basado en la escala del arco iris para que fuera más fácil de memorizar), por la ventaja que representaba para los componentes electrónicos el poder «pintar» su valor sin tener que imprimir ningún texto.Si el valor de los componentes estuviera impreso (tanto texto o como puntos de color) sobre un cuerpo cilíndrico, al soldarlos en el chasis (hoy circuito impreso) el valor podría quedar oculto. Por ello y para poder ver bien su valor desde cualquier dirección, pasó a ser codificado con franjas anulares de color.Las marcas de color eran más resistentes a la abrasión, al ser inherentes a la superficie donde se marcan. Aunque existe el riesgo de pérdida del color debido al óxido o la exposición al calor de la propia resistencia, haciendo imposible distinguir, por ejemplo, el marrón del rojo o el naranja. La suciedad, la luz o el daltonismo también pueden confundir los colores.Este sistema, por su buena legibilidad se extendió a los condensadores pequeños y a los inductores

Planteamiento del problema.Lectura de manera rápida y eficiente de los valores de resistencia.

Justificación. Reducción de tiempos en la obtención de valor resistivo del elemento pasivo por medio de su código de colores.

Objetivos generales y específicos.

Objetivo General

0 Desarrollar un sistema de visión capas de detectar código de colores en resistencias para así obtener el valor de dicho componente

Objetivos Específicos

0 Creación de un sistema de visión para satisfacer la necesidad principal

Hipótesis.La creación viable de un sistema de visión que por medio de procesamiento de imágenes sea capaz de identificar el valor resistivo impreso en código de colores en resistencias.

Marco Teórico.

Resistencia EléctricaResistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Código de ColoresEl código de colores se utiliza en electrónica para indicar los valores de los componentes electrónicos. Es muy habitual en los resistores pero también se utiliza para otros componentes como condensadores, inductores, diodos y otros. Hay un código específico para identificar los pares de hilos de un cable.La última franja, más separada del resto, y típicamente de color dorado o plata, indica la tolerancia, es decir, el margen de error que garantiza el fabricante (en el caso de resistencias de precisión, se cuenta con seis bandas de colores, donde las tres primeras indican cifras, la cuarta el multiplicador, la quinta la tolerancia y la sexta el coeficiente de temperatura). El resto de franjas indica la mantisa (cifras significativas) y el exponente del valor nominal. De esta manera, una resistencia de las series E12 o E24, que están normalizadas con 2 cifras significativas, llevan cuatro franjas: las dos cifras, el exponente o factor potencia de 10, y la tolerancia:  

51ra.

Banda2da.

Banda3ra Banda

Toleracia (%)

Negro 0 0 X1

Café 1 1 X10

Rojo 2 2 X100 2%

Naranja 3 3 X1000

Amarillo 4 4 X10000

Verde 5 5 X100000

Azul 6 6 X1000000

Violeta 7 7 X10000000

Gris 8 8 x100000000

Blanco 9 9 x1000000000

Código de Colores

Dorado 5%

Plata 10%

VisiónLa visión artificial, también conocida como visión por computador, es un subcampo de la inteligencia artificial. El propósito de la visión artificial es programar un computador para que "entienda" una escena o las características de una imagen.

Sistemas de IluminaciónMientras mejor sea la solución de iluminación, mejor desempeño tendrá su sistema de visión. El desempeño preciso, confiable y repetible significa una mayor productividad en un menor costo.Si se utiliza una iluminación adecuada, el sistema de visión resolverá la aplicación más fácilmente, mientras que si la misma aplicación recibe una iluminación incorrecta puede que sea imposible de resolver. Si para resolver una aplicación es necesario utilizar muchos filtros de software, significa que la iluminación que se está aplicando no es lo suficientemente correcta. Una iluminación adecuada permitirá emplear menos filtros en la imagen y por tanto aumentar la velocidad de proceso en esa aplicación.Las ventajas inherentes a los sistemas de iluminación comerciales, frente a los construidos por uno mismo (a menudo complejos y caros en tiempo), son:

• Efectividad económica: ahorrar tiempo y dinero en investigación, diseño, desarrollo y construcción del sistema de iluminación.

• Calidad: miles de sistemas funcionando en todo el mundo.• Efectividad: larga duración con el mínimo servicio técnico.• Repetibilidad: siempre disponible en grandes cantidades y con las mismas

características.• Gran Variedad: muchos tipos de sistemas de iluminación disponibles y probados.

La primera pregunta que nos debemos hacer cuando tenemos una nueva aplicación que resolver es:¿Cuál es la mejor iluminación para nuestra aplicación?Hay un cierto número de consideraciones a tener en cuenta para determinar la mejor iluminación para una aplicación de visión artificial

• ¿Es en color o en monocromo?• ¿Es de alta velocidad o no?• ¿Cuál es el campo de visión a iluminar?

CPUCPU

Tarje

ta d

e ad

quis

ició

nTa

rjeta

de

adqu

isic

ión

Algoritmo de procesamientoAlgoritmo de

procesamiento

InterfazInterfaz

Actuadores Externos

Actuadores Externos

• ¿El objeto presenta superficies con reflejos?• ¿Qué fondo presenta la aplicación: color, geometría?• ¿Cuál es la característica a resaltar?• ¿Qué duración debe tener el sistema de iluminación?• ¿Qué requisitos mecánicos, ambientales, deben considerarse? Depende de la

respuesta a estas preguntas se debe aplicar un tipo u otro de sistema de iluminación.Para aplicaciones donde no se requiera una gran intensidad de iluminación se puede utilizar la iluminación por LED (Light Emiting Diodes). Los LED proporcionan una intensidad de iluminación relativa a un coste muy interesante, y además tienen una larga vida, aproximadamente 100.000 horas.Otra consideración a tener en cuenta es que sólo requieren un cable de alimentación y no un haz de fibra óptica que en ocasiones es muy delicado. La intensidad de la iluminación continua por LED no es tan intensa como otros tipos de iluminación pero actualmente se están introduciendo los LED de alta intensidad que empiezan a proporcionar una iluminación mucho más potente. Si los LED se conectan a un sistema estroboscópico se pueden alcanzar potencias lumínicas muy similares a los de la luz halógena. a los de la luz halógena.

Diseño de la investigación: Investigación descriptiva-experimental

Cronograma de actividades.Primeros pasos en procesamiento de imágenesEntrega de propuesta de proyecto 30 Sep.Montado de armazón 13 OctIdentificación de resistencias con cámara 26 OctEvaluación de primer avance de proyecto. 3 NovInterfaz de usuario 16 NovEvaluación de segundo avance de proyecto. 20 NovEvaluación final de proyecto 3 Dic

Presupuesto.Armazón $150Cámara VGA (web) $200Resistencias varias $ 10

Referencias consultadas.

http://www.infaimon.com/es/iluminacion-industria

http://www.microscan.com/es/Technology/Lighting/ UnderstandingLightingConcepts.aspx

http://www.tecnalia.com/images/stories/HOIP11_1530_INFAIMON.pdf http://www.infaimon.com/es/led https://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica https://es.wikipedia.org/wiki/Codificaci%C3%B3n_de_colores http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetro https://tecnoclase4a.wordpress.com/2013/02/19/las-resistencias-electricas/ http://www.areatecnologia.com/electricidad/resistencia-electrica.html