Cámaras Scheimpflug – Metrología industrial en línea de piezas de gran dimensión

Uno de los principales objetivos en los que trabajan las empresas del sector industrial es la de reducir el número de piezas defectuosas que llegan al cliente, tratando de alcanzar el 0%. Para llegar a ese punto, se hace imprescindible la medición del 100% de la producción. La visión artificial es una de las técnicas que posibilita la inspección en línea de forma objetiva y precisa.

Centrándonos en el proceso perfilado, el grupo de Visión Artificial junto con el departamento de fabricación ha formado parte del proyecto Europeo del séptimo programa marco RFExpert, en el que se ha tratado mejorar los procesos de perfilado con sistemas de visión artificial 3D. Para la reconstrucción 3D se ha utilizado la técnica de triangulación láser. Esta técnica consiste en proyectar una línea de luz láser sobre el objeto a medir. La línea láser, a su vez deformada por el objeto, es captado por la cámara, tal y cómo se puede observar en la Figura 1.

Figura 1 Esquema de la triangulación láser.

Cómo los perfiles pueden llegar a tener grandes dimensiones, es necesario que estas cámaras tengan una profundidad de campo grande (diferencia entre el punto más cercano y más lejano correctamente enfocado). Las cámaras Scheimpflug son cámaras que disponen de un sensor inclinado varios grados con respecto a la lente (ver Figura 2). Esta inclinación permite ampliar la profundidad de campo de forma considerable (ver Figura 2 izquierda).

Figura 2 Tipos de cámaras (Scheimflug, normal/convencional) con sus correspondientes imágenes.

El principal problema de trabajar con este tipo de cámaras es que añaden más distorsión que una cámara normal debido a la inclinación del sensor. Para corregir esta distorsión, se está trabajando en un nuevo modelo matemático capaz de corregir la distorsión. En la Figura 3 se muestra el resultado preliminar de la reconstrucción de un perfil en 3D para su posterior medición.

Figura 3 Reconstrucción de un perfil en 3D.