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Sistemas de percepción en robótica · Trabajo/Informe de sistemas de iluminación

Sistema de iluminación a contraluz para inspección de pelotas de ping pong semitransparentes

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Problema y propuesta

1 · Solución principal: aumentar la potencia del contraluz

La nave aporta luz natural, halógena y LED externa. Siguiendo la indicación del profesor, la solución principal es dar más potencia al panel LED de contraluz, para que la iluminación controlada predomine sobre la contaminación lumínica y reduzca su influencia relativa en la imagen.

En el simulador: mantener constantes las fuentes externas, aumentar «Panel LED» y observar la pelota y la matriz. Si aparecen píxeles saturados, reducir la exposición para conservar información. Después, comparar bajo los mismos ajustes.

Más contraluz no apaga la luz ambiente: la hace menos relevante frente a la señal útil. Es una estrategia de diseño pendiente de validación experimental, respetando los límites del panel y de la cámara.

2 · Medidas complementarias: aislamiento

  • Si el aumento de potencia no resulta suficiente, añadir un túnel opaco con interior negro mate y aberturas mínimas.
  • Usar pantalla o parasol para limitar entradas laterales, sin bloquear el campo útil.
  • Elegir un panel LED uniforme con control de corriente estable; verificar el rizado del controlador.
  • Fijar distancias, enfoque y posición de la pieza; evitar que el soporte oculte la zona inspeccionada.

3 · Adquisición controlada

  • Fijar exposición y ganancia; desactivar ajustes automáticos durante la comparación.
  • Usar obturador global si hay movimiento; sincronizar un pulso de iluminación cuando proceda.
  • Valorar LED de banda estrecha y filtro compatible en cámara. Reduce parte del ambiente, no lo elimina.
  • Tomar referencia de fondo y nivel oscuro. Una resta panel encendido/apagado exige inmovilidad y ambiente estable.

4 · Validación y decisión

  1. Calibrar escala espacial y uniformidad con patrones y fondo vacío.
  2. Comparar pelotas sanas con muestras de defectos conocidos, variando orientación.
  3. Repetir con cada fuente ambiente aislada y combinada.
  4. Registrar contraste, saturación, falsos positivos y defectos no detectados.
  5. Fijar umbrales con datos separados de validación. Ante imagen no fiable: «no concluyente», no «pieza correcta».

La inspección de toda la superficie requiere varias orientaciones; una imagen no basta para garantizar cobertura.

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