Congreso Nacional de la Carne - Eurocarne

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I Congreso Nacional de la CarneMadrid, 16 y 17 de febrero de 2001Procesamiento de imagenPara determinar de manera fiable los bordes de la pieza a partir de la imagen capturadase propone el empleo de un modelo deformable. Los modelos de contornosdeformables, propuestos por Kass [3] han sido utilizados en muchas aplicacionesespecialmente en imágenes médicas. Los contornos deformables ofrecen unenfoque razonable para abordar el problema de detección de bordes debido a quela presencia de los contornos depende no sólo del gradiente en puntos específicossino también de su distribución espacial. El contorno deformable es una curva queevoluciona bajo la influencia de fuerzas internas procedentes de la misma curva y fuerzasexternas calculadas a partir de los datos de la imagen. Las fuerzas internas actúancomo una restricción de suavidad y las fuerzas externas guían el contorno deformablehacia las características de la imagen que son de interés.Este método parece particularmente adecuado para trabajar con imágenes dondefaltan contornos como aquellos que no aparecen por el bajo contraste entrelas superficies grasas y la mesa. El modelo de contornos evoluciona bajo la acciónde fuerzas internas y externas. La curva es atraída por el mínimo local del potencial,lo que significa el máximo del gradiente, esto es, los contornos, pero el modeloes restringido para favorecer la formación de curvas suaves evitando la entradadentro de la figura de la pieza por desaparición de algunos contornos.Debido al procesamiento inherentemente local de la imagen en el entornodel contorno, este modelo proporciona una solución al problema de segmentaciónque puede ejecutarse en tiempo real. La precisión del contorno extraídopuede incrementarse añadiendo nuevos elementos de control sobre la curvaaunque esto lógicamente también aumenta el tiempo de cálculo.Piezas no aceptablesA veces en el proceso de fabricación, especialmente debido al movimiento rotatoriode los tanques de salmuera, se desgarran las fibras de carne y algunas piezas sedividen en dos trozos que no son aceptables para ser moldeados automáticamente.La presencia de estos fragmentos que no corresponden a piezas completases detectada por una excesiva contracción del contorno. En este caso estaspiezas son barridas por el manipulador del robot y caen desde la mesa a un contenedorde piezas rechazadas.Como en el proceso de fabricación se desprenden de los jamones pequeños trozosde carne, también puede ocurrir que junto con las piezas de jamón se depositesobre la mesa algunos de estos fragmentos. Esto no entraña ningún riesgo para ladeterminación del contorno de la pieza por parte del sistema de visión puesto queestos contornos son muy pequeños o muy débiles frente a la fuerza de contracciónde la curva y el contorno deformable los sobrepasa encogiéndose hacia el interior.Trayectoria para la captura de las piezasUna vez que se ha detectado el contorno de la pieza el sistema de visión debedeterminar cómo debe capturar el robot la pieza que descansa sobre la mesa paraintroducirla en el molde.90
I Congreso Nacional de la CarnePara ello en primer lugarse calculan los ejes deinercia del contorno obtenido.A continuación secomputan las áreas en losextremos del eje de inerciamínimo. Este cálculopermite determinar de formafiable la zona de capturade la pieza. Se escogepara ello la zona conmenor área que correspondea la parte más livianade la pieza. De estaforma se evita que el jamóndeslice sobre la mesacuando el manipuladordel robot sea introducidopor debajo para su aprehensión.Figura 7.- Trayectoria que debe seguir el robot para la captura de la pieza.Puesto que los jamones son introducidos en una posición predeterminadaen los moldes, no sólo debe establecerse el área de captura sino también es precisoidentificar las diferentes partes de la pieza. La identificación del jamón selleva a cabo analizando la convexidad de los segmentos de contorno AA' yBB'. Si la apariencia del segmento superior AA' es cóncava y la del contorno inferiorBB' es convexa (esto es si la mayoría de los puntos del segmento superiorse encuentran bajo la línea recta AA' y la mayoría de los puntos del segmentoinferior se encuentran bajo la línea recta BB') indica que la pieza nonecesita ninguna rotación cuando sea introducida en el molde. Si por el contrario,si el segmento de contorno AA' es convexo y el segmento BB' es cóncavoentonces se precisa una rotación de 180º antes de ser introducida la pieza enel molde.Una vez que se ha determinado la zona de captura y la necesidad de una posiblerotación, se envía la trayectoria al robot para que proceda a la aprehensión de lapieza y la introduzca en el molde. La trayectoria de captura comienza dos centímetrospor fuera de la pieza y sigue una dirección paralela al eje de inercia mínimo.La longitud más adecuada para la captura ha sido determinada experimentalmentecomo L/3 siendo L la longitud de la pieza sobre el eje de inerciamínimo. Recorrida esa distancia se disparan los actuadores neumáticos quecapturan la pieza y el robot dirige la pieza hacia el molde, localizado en una posiciónfija, donde es introducida.La introducción en el molde no es compleja pero si que requiere de la imitaciónde la forma de proceder de los operadores humanos. Esto es, introducir la zona dela babilla y luego plegar sobre ella la tapa antes de liberar la pieza de los actuadoresneumáticos.91
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