Caracterización del nivel de líquido en recipientes de vidrio usando el método de energía y distancias euclidianas en imágenes

Abstract

RESUMEN: La identificación del nivel de llenado en la industria es uno de los procesos más importantes, ya que forma una de las etapas en las que se tienen mayor inspección y en las que se tiene que cumplir un control de calidad total. En este trabajo terminal, se presenta un prototipo de un sistema de verificación de nivel de llenado en envases de vidrio, este sistema su función principal es detectar si el envase está totalmente lleno o totalmente vacío, lo que nos permitirá descartar envases vacíos o que no estén al nivel establecido, se toman muestras que se guardan en una base de datos con las cuales el sistema comparara las muestras entrantes y determinará el nivel de llenado de cada una de éstas. El hardware es una cámara web como elemento de captura de las imágenes de los frascos que están colocados en una banda transportadora, mientras que el software es un algoritmo desarrollado en la plataforma Matlab, el cual permite el procesamiento de las imágenes y la comparación de las mismas, así como el control de la banda para sincronizarlo con la captura de la cámara. Los sistemas para evaluar y verificar el nivel de llenado de envases de vidrio, actualmente se basan en un método en el cual una persona encargada los observa a través de una pantalla con una luz intensa y el frasco lleva marcado un punto hasta el que se debe llenar, lo que se observa es que liquido este exactamente hasta ese punto. El algoritmo para la verificación de nivel de llenado en envases, presentado en este trabajo, se basa en uno de los métodos de comparación de niveles de energía entre imágenes llamada Método de la Energía. Por lo que la propuesta en este trabajo es utilizar este concepto para verificar el nivel de llenado en un envase por medio de la energía total que obtenemos de cada imagen. La medición se basa en la obtención de una matriz por pixel Y una matriz total de cada imagen que nos da la energía total de la misma, la cual está en escala de grises en formato de ocho bits. La matriz que se obtiene por cada pixel contiene valores de 0 a 255 que son los permitidos para ese formato, al obtener la matriz total de cada imagen, esta es comparada con el nivel de energía de la base de datos máximo y mínimo que determina si el envase está totalmente lleno o totalmente vacío aplicando el algoritmo matemático de la energía. La etapa de verificación consistió en la comparación de 20 frascos con distintos niveles de llenado los cuales fueron colocados y transportados en la banda la cual lleva una sincronización con la cámara y al tomar la imagen esta es procesada y comparada con una base de datos previamente realizada, el algoritmo desarrollado compara el nivel de energía total de la muestra tomada y la compara con los niveles de energía establecidos y dependiendo del resultado lo evalúa en los rangos y determina el estado en el que se encuentra cada frasco entrante.