La visión artificial, en una época cada vez más definida por la IA (Inteligencia artificial), está adquiriendo mucha importancia debido a su gran potencial y continuos avances.
Esta rama de la Inteligencia Artificial se dedica, de forma meticulosa, a mimetizar y perfeccionar el enfoque humano hacia la percepción visual, dotando a las máquinas de capacidad para identificar y procesar imágenes al igual que realizamos los humanos. Es decir, el objetivo es dotar a las máquinas de capacidad para “ver”.
En este artículo exploraremos el mundo de la visión artificial adentrándonos en las características esenciales, su funcionamiento y componentes fundamentales del sistema que conforman. Igualmente conoceremos en qué contextos se aplica la visión artificial, así como su integración en la industria y sus aplicaciones más efectivas y comunes.
La visión artificial tiene una amplia gama de aplicación, desde la automatización de procesos industriales hasta la detección de enfermedades en el campo médico. Veremos una serie de ejemplos de cómo la visión artificial se está introduciendo y revolucionando diversos sectores.
En qué consiste un sistema de visión artificial
Un sistema de visión artificial consiste en una combinación de software y hardware con la capacidad de captar y procesar datos procedentes de imágenes con una alta precisión y gran consistencia.
Estos sistemas los suelen conformar un conjunto de sensores digitales que se encuentran insertados en las cámaras industriales capaces de ofrecer imágenes con gran resolución y datos. Estas imágenes y datos son procesados, medidos y analizados por el software, permitiendo a los ingenieros, supervisar procesos y tomar las decisiones adecuadas.
Como es el funcionamiento de la visión artificial
Como hemos comentado anteriormente, el objetivo de la visión artificial, es dotar a las máquinas de la capacidad de visualizar.
Para dotar de esta capacidad a las máquinas, las mismas necesitan; recopilar, procesar, analizar y comprender imágenes simulando la vista humana.
Con los datos obtenidos de las imágenes, logros de hitos marcados, junto con el aprendizaje automático del sistema gracias a las redes neuronales, ayuda a la máquina a aprender sobre un tema específico.
Si el objetivo es identificar melanomas, el conjunto de datos utilizados necesita tener imágenes de diferentes lesiones cutáneas pigmentadas, diferentes formas de nevus, tamaños y colores. Con los datos obtenidos de las imágenes captadas y, mediante una combinación de diferentes algoritmos acompañados de un diagnóstico por IA, se obtiene un diagnóstico preciso.
Cada imagen es analizada y esta es etiquetada con metadatos que indiquen la respuesta correcta.
Las redes neuronales usan el reconocimiento de patrones para diferenciar muchas piezas que componen una imagen. En lugar de que un programador defina los atributos necesarios que deben de aparecer en la imagen, las máquinas aprenden por ellas mismas de millones de imágenes que son cargadas.
Componentes que conforman un sistema de visión artificial
Los componentes que forman un sistema de visión artificial son, básicamente, dos. Para la adquisición de imágenes es necesario un dispositivo de iluminación y una cámara para la captura de imágenes. Para el análisis de las imágenes se utiliza un capturador de imágenes o digitalizador y un software de análisis.
Un sistema de visión artificial requiere una configuración de hardware bastante estándar. Generalmente consiste en:
- Ordenador o microprocesador: para almacenamiento de imágenes y capacidad de cálculo con programas de aplicación específicos del software suministrado por el vendedor.
- Monitor con alta resolución de color: permite visualizar imágenes y efectos de varias rutinas de análisis.
- Frame-grabber: realiza la conversión analógica-digital de la imagen o píxeles digitalizados de una imagen de columna N por M.
- Dispositivo de iluminación: para la iluminación de la muestra de prueba.
- Cámara de vídeo de estado sólido CCD, para adquirir una imagen o cámaras de alta resolución equipadas con lentes basadas en dos fluidos de diferente índice de refracción. Dependiendo de la aplicación.
Utilidades del sistema de visión artificial
Los conceptos fundamentales del Machine Learning de la visión artificial, se están integrando en variedad de productos que utilizamos de forma diaria. Las más utilizados en la actualidad son:
Visión artificial: Reconocimiento facial
Los rasgos faciales son detectados por los algoritmos de la visión artificial y los compara con la base de datos de los perfiles de las caras.
Los dispositivos de consumo, disponen de reconocimiento facial para la autentificación de su propietario.
Algunas redes sociales utilizan el reconocimiento facial para etiquetar y detectar a los usuarios. Por otro lado, los organismos encargados del cumplimiento de la ley, igualmente recurren al reconocimiento facial para la detección de los delincuentes en los vídeos.
Visión artificial: sector automovilístico
En los coches autónomos les permite dar contexto a su entorno. Desde diferentes ángulos, las cámaras capturan videos alrededor del vehículo y se transmite al software de visión artificial procesando las imágenes a tiempo real. De esta forma encuentra los extremos en las carreteras, leen las señales de tráfico, detectan obstáculos como coches o peatones.
Visión artificial: Atención sanitaria
Como anteriormente hemos comentado, los algoritmos de visión artificial pueden ayudar a en la detección de lunares cancerosos mediante las imágenes de la piel o la búsqueda de síntomas en resonancias magnéticas o radiografías.
Visión artificial: Realidad aumentada y realidad mixta
Gracias a esta tecnología, los dispositivos inteligentes como tablets o teléfonos inteligentes incrustan y superponen objetos virtuales en imágenes del mundo real.
Los equipos de realidad aumentada, mediante la utilización de la visión artificial, detectan objetos en el mundo real y determinan las ubicaciones en la pantalla de un dispositivo colocando un objeto virtual.
Aplicaciones en la industria de la visión artificial
La implantación personalizada de un sistema de visión artificial en las industrias permite desarrollar funcionalidades a medida como pueden ser: defectos de forma, análisis morfológicos, marcadores de posición, detección de objetos ajenos, análisis de color y apariencia, identificación de defectos, calidad del etiquetado, lecturas de códigos de barras entre otros.
La visión artificial es utilizada en las industrias manufactureras para identificar defectos en los productos a tiempo real. Mediante un ordenador se procesan las imágenes o vídeos de los productos que salen por una línea de producción marcando los diferentes tipos de defectos.
Estas funcionalidades son muy utilizadas en los sistemas de visión artificial del sector alimentación y bebidas. Este sector pionero se ha tenido que adaptar a multitud de normativas estrictas para garantizar la seguridad y calidad de los productos.
Igualmente, los comercios de productos, utilizan la visión artificial para ayudar a mejorar la experiencia de compra, detectar estanterías agotadas y aumentar la prevención de posibles pérdidas de productos.
Esta tecnología ayuda a los clientes a pagar de forma más rápida utilizando el uso de máquinas de auto cobro para mejorar el proceso de compra.
¿Cuáles son las ventajas en el uso de la visión artificial?
La incorporación de la visión artificial en las industrias crece a ritmos agigantados gracias al descubrimiento de sus ventajas en el uso. Entre las principales ventajas podemos nombrar las siguientes:
- Reducción de costes: los errores en los procesos se reducen al igual que el tiempo.
- Amplia gama de usos: Para varios campos y actividades diferentes se puede observar el mismo sistema informático.
- Procesamiento más rápido y simple: el chequeo de productos se realiza de forma rápida y sencilla.
- Fiabilidad: En las personas aparece el factor fatiga al rendir durante cierto periodo de tiempo. La máquina rinde el tiempo necesario sin existir la posibilidad de agotamiento y sin la existencia de errores.
- Precisión: en el producto final se garantiza una mayor precisión.
Conclusiones sobre la visión artificial en la industria
El uso de la visión artificial en las industrias cobra bastante fuerza en los últimos años debido a las ventajas que conlleva en los procesos industriales.
Si estás en búsqueda de la incorporación de visión artificial en tu industria, consúltanos y te ayudaremos a crear un proyecto personalizado a tus necesidades.
