La presente invención se refiere a un novedoso sistema de reconocimiento de aplacados de piedra natural que presenta algunas ventajas con respecto a otros sistemas de visión artificial más tradicionales;

en primer lugar, no necesita la imagen de una "losa patrón" para comparar; en segundo lugar, el sistema no clasifica las losas sino que genera una "ficha digital específica" de cada losa, en la que se reflejan todas las características que se desean analizar, en un formato digital procesable informáticamente; por último, dicha "ficha digital" permite cualquier tipo de post-procesado y/o clasificación en función del criterio más adecuado a cada caso o a cada usuario del sistema, sin tener que mover físicamente las losas del almacén.

SISTEMA DE RECONOCIMIENTO DE IMÁGENES DE LOSAS DE PIEDRA.

CAMPO TÉCNICO.

El objeto de la presente invención, tal como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, hace referencia a un sistema de reconocimiento de imágenes de losas de piedra, del tipo empleado en la industria del mármol, granito, o similares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

Tradicionalmente, en la discriminación de losas de piedra en procesos continuos de producción de las mismas para su utilización posterior como pavimentos y revestimientos de suelos y paredes, se emplean métodos de discriminación o clasificación de losas basados en una inspección por parte de un operario, el cual procede al examen visual de las losas y, en función de una serie de características de las mismas, procede a la clasificación de dichas losas en distintas categorías estéticas, dependiendo de las características concretas de cada losa; en el caso de detectarse errores o taras en el acabado de la losa de piedra, se procede a su desechado; estos métodos presentan el inconveniente de que requieren tiempos elevados de inspección de las losas a discriminar y, en los casos en los que hay una gran variedad de modelos de losas con pequeños detalles de diferenciación en su aspecto, hacen de la labor de discriminación una tarea ardua y complicada que puede llevar en muchas ocasiones a una clasificación errónea de dichas losas, especialmente por cansancio del operario.

Una solución a este problema, ampliamente aplicada, consiste en proporcionar sistemas automatizados de reconocimiento de superficies de losas basándose en técnicas de visión artificial, que tienen como fin clasificar las diferentes losas en función de lo que se parecen o se diferencian de una muestra patrón (o patrones) , por comparación óptica con dicho patrón; se describen sistemas de este tipo en los expedientes ES 2311437 o ES 2341688, de la OEPM.

Sin embargo, estos sistemas basados en la comparación óptica con patrones, presentan algunos inconvenientes. En primer lugar, si se cambia de patrón, o este se deteriora o se pierde, la clasificación obtenida puede resultar inútil.

En segundo lugar, estos sistemas tienen en general necesidad de aprendizaje previo, es decir, para saber cuánto se parece la imagen de una losa a la "losa patrón", suele ser necesario hacer varias pruebas para indicarle al sistema cuánto se parecen entre sí dichas imágenes.

En tercer lugar, la comparación de una losa a analizar con la "losa patrón" permite clasificar su imagen óptica en función de criterios tales como oscuridad, claridad, si tiene veta, si tiene mancha, etc., pero estos sistemas son incapaces de discernir cuántas vetas tiene la losa a analizar, o en qué direcciones se presentan dichas vetas, o si están en el centro de la losa, o en la periferia, etc.

Por último, una vez que las losas se han clasificado (basándose en la búsqueda de alguna característica concreta por comparación óptica con el patrón) y almacenado físicamente en función de dicha característica, dicha clasificación suele ser en general definitiva, es decir, no permite otro tipo de postprocesado o clasificación posterior de las losas en función de otras características diferentes, sin tenerse que volver a reordenar de nuevo todas las losas en el almacén.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

Con el fin de superar estos inconvenientes, se ha diseñado el novedoso sistema de reconocimiento de imágenes de losas de piedra, objeto de la presente memoria técnica, aunque opcionalmente, también puede ser utilizado en el análisis y reconocimiento de cualquier tipo de superficie de otros materiales tales como madera, azulejos, terrazo, etc.

En términos generales, la presente invención se refiere a un novedoso sistema de reconocimiento que presenta algunas ventajas con respecto a otros más tradicionales; en primer lugar, no se necesita la imagen de una "losa patrón" para comparar; en segundo lugar, el sistema no clasifica las losas sino que genera una "ficha digital" específica de cada losa, en la que se reflejan todas las características que se desean analizar, en un formato digital procesable informáticamente; por último, dicha "ficha digital" permite cualquier tipo de postprocesado y/o clasificación en función del criterio más adecuado a cada caso o a cada usuario del sistema, sin tener que mover físicamente las losas del almacén.

El novedoso sistema está configurado para reconocer todas las características que al usuario le interese localizar o destacar de la imagen captada, y parametrizarlas, de manera que se genera una "ficha digital" específica con todos los parámetros extraídos de la imagen: si hay manchas, dónde están, qué color tiene el fondo, cuánto hay de degradado, si hay vetas, cuántas hay, dónde están, etc., es decir, se trata de un sistema de visión artificial dotado de inteligencia artificial, ya que la "ficha digital", en sí misma, sin tener que compararla con nada, es un fiel reflejo de la propia losa, ya que lleva toda la información necesaria y contiene todas las características para volver a restituir la imagen original, si fuera necesario; el sistema permite procesar las "fichas digitales" sin tener que mirar las imágenes de una en una.

El nuevo sistema está constituido, físicamente, por un compartimento cerrado en cuyo interior se halla una cámara digital, preferiblemente de alta resolución, un sistema de iluminación adecuado, dotado de sensores de iluminación y una plantilla correctora cuya finalidad es el reajuste automático de la intensidad de luz a unos valores estándar constantes, además de un equipamiento informático adecuado para la toma de los datos necesarios que permitan generar la "ficha digital".

En primer lugar, la cámara captura una imagen RAW (formato de archivo digital de imágenes, que contiene la totalidad de los datos de la imagen tal y como ha sido captada por el sensor digital de la cámara fotográfica) independiente de cada losa, cuando esta se ha posicionado correctamente, en condiciones de iluminación adecuada estándar e idéntica para cada losa (con la ayuda de los sensores de iluminación que reajustarán automáticamente la intensidad y la plantilla correctora que aparecerá también dentro de la propia imagen obtenida de la losa) en el compartimento cerrado especialmente habilitado para tal fin; de este modo, todas las losas son iluminadas exactamente igual con respecto a la cámara digital, la cuál es colocada siempre en la misma posición relativa con respecto a las losas; de este modo, todos los parámetros de imagen que se obtengan posteriormente de cada losa, serán independientes de las condiciones de iluminación, y dependientes única y exclusivamente de las características visuales de cada losa.

A continuación, dicha imagen es convertida en alguno, o varios, de los formatos de color existentes, tales como RGB, CieLab, CMYK, u otros, dependiendo de las características que se deseen analizar posteriormente.

Después, a los formatos de color en que ha sido convertida la imagen original, se les aplican un conjunto de filtros con la finalidad de destacar, cada uno de ellos, determinadas características visuales y/o áreas concretas de la losa; así pues, se aplican filtros para destacar vetas, para destacar manchas, para destacar el fondo (sin vetas ni manchas) , para la intensidad, para el color de las vetas, para el color de las manchas, para el color de fondo de la losa, etc., de tal modo que cada uno de estos filtros da lugar a la generación de una imagen digital, independiente y específica.

Después, a la imagen generada por cada filtro, se le aplica un conjunto de herramientas de cálculo que permiten cuantificar y parametrizar determinadas características visuales; así pues, a la imagen obtenida por el filtro de vetas, se le aplican herramientas de cálculo que permitan parametrizar, por ejemplo, la cantidad de vetas que hay, sus longitudes, sus direcciones, sus áreas, su color, su intensidad, su posición, etc.; del mismo modo, a la imagen obtenida para destacar las manchas se le aplican herramientas que permitan parametrizar, por ejemplo, el área de las manchas, su color y/o su intensidad; a la imagen del fondo (sin vetas ni manchas) , se le aplicarían también herramientas de cálculo de, por ejemplo, la homogeneidad, la degradación, el color, el área y/o su intensidad; y así sucesivamente, para cada una de las imágenes obtenidas de los filtros.

Por último, con todo el conjunto de los datos numéricos así obtenidos...

l a. Sistema de reconocimiento de imágenes de losas de piedra, del tipo empleado en la industria del mármol, granito, o similares, constituido físicamente por un compartimento cerrado (1) en cuyo interior se halla una cámara digital (2) , preferiblemente de alta resolución, un sistema de iluminación (3) adecuado, dotado de sensores de iluminación (4) Y una plantilla (5) correctora de reajuste automático de la intensidad de luz, además de un equipamiento informático adecuado (6) para control de estos elementos, caracterizado esencialmente porque la cámara (2) captura una imagen RAW (8) independiente de cada losa (7) , cuando esta se ha posicionado correctamente, en condiciones de iluminación adecuada, estándar e idéntica para cada losa, con la ayuda de los sensores de iluminación (4) Y la plantilla correctora (5) que aparece dentro de la propia imagen obtenida de la losa; la imagen RAW (8) es convertida en alguno, o varios, de los formatos (9) de color existentes, tales como RGB, CieLab, CMYK, u otros; a cada formato de color se le aplican un conjunto de filtros (lO) , generadores de imágenes digitales de determinadas características visuales y/o áreas concretas de la losa, tales como vetas, manchas, fondo, u otros; a la imagen generada por cada filtro, se le aplica un conjunto de herramientas (11) de cálculo que permiten cuantificar y parametrizar determinadas características visuales en forma de datos numéricos; el conjunto de datos numéricos obtenidos para cada losa conforma una "ficha digital" (12) específica dotada de diferentes "campos", uno por cada una de las herramientas aplicadas a cada uno de los formatos de color realizados, almacenable en una base de datos.

2a. Sistema de reconocimiento de imágenes de losas de piedra, según reivindicación anterior, caracterizado porque la "ficha digital" (12) es susceptible de ser impresa o grabada sobre la propia losa, en forma de código de barras, o similar.