¿Cómo reconocen las cámaras inteligentes objetos transparentes y reflectantes? SingTown Technology OpenMV resuelve el desafío de la competencia.

En las competencias de robots, los vehículos o brazos mecánicos a menudo necesitan identificar la posición de los objetos objetivo en entornos complejos para completar tareas de planificación de rutas o recolección.

Este proyecto requiere identificar objetivos que consisten en cúpulas hemisféricas de acrílico translúcido, con un diámetro aproximado de 10 centímetros y un borde inferior de 2 centímetros. Se colocan en el centro del suelo interior (en un área de 4×4 metros), con un máximo de tres objetivos, cuyas posiciones son fijas.

El fondo es un suelo no monocromático con patrones simples, que puede generar fácilmente reflejos e interferencias de luz.

Para lograr un reconocimiento preciso de coordenadas y estimación de postura, el equipo planea utilizar la cámara inteligente OpenMV de SingTown como módulo de visión a bordo, realizando detección y localización en tiempo real de la cubierta de acrílico.

El sistema debe proporcionar la información del punto central de la posición del objetivo en el sistema de coordenadas de la imagen y transmitir los datos al sistema de control principal del vehículo, logrando así la navegación automática, el ajuste de rutas o la activación de tareas.

El proyecto de competencia robótica se basa en el sistema de detección de objetivos transparentes construido con la cámara inteligente OpenMV de SingTown Technology. Su tecnología de visión por computadora y reconocimiento de imágenes, mediante la integración de algoritmos de detección de características reflectantes, extracción de bordes y análisis morfológico, permite lograr un reconocimiento preciso de cubiertas acrílicas semitransparentes bajo condiciones de iluminación complejas.

Debido a la fuerte reflexión y los contornos débiles del material acrílico, el sistema primero emplea un algoritmo de umbral dinámico y adaptación al fondo para suprimir la interferencia de los patrones del suelo. Luego, mediante la detección de bordes Sobel y la operación de cierre morfológico, extrae los contornos del acrílico transparente. Para abordar la reflexión, el sistema utiliza la distribución de luminosidad y la detección de destellos, diferenciando efectivamente los bordes reales de los reflejos de luz.

Una vez completada la identificación, el programa calcula automáticamente las coordenadas del centro de masa (x, y) de la cubierta de acrílico en el campo de visión de la cámara y las envía a la placa de control principal del vehículo a través del puerto serie.

Al detectar múltiples objetivos, el algoritmo puede filtrar según el área o ubicación del objetivo, identificando la cubierta en la zona central del campo como el objetivo principal.

Las pruebas prácticas demuestran que este esquema puede lograr una tasa de éxito de reconocimiento superior al 93% en entornos interiores con iluminación uniforme, con un error de posición inferior a 1,5 centímetros (la cámara está a 30 centímetros del suelo).

SingTown OpenMV, el sistema de visión embebida, opera a alta velocidad (más de 20 fps), siendo adecuado para escenarios que requieren despliegue en el borde, como competiciones de robótica, navegación de vehículos y agarre de brazos robóticos.

Su ventaja es que no requiere marcadores, tiene una fuerte adaptabilidad a los cuerpos transparentes y puede proporcionar señales de coordenadas de manera estable en diferentes patrones de suelo, ofreciendo una entrada visual precisa para el sistema de control automático.