Descubra las Cámaras Hiperspectrales: Identificación Avanzada de Materiales y Detección de Precisión

¿Le gustaría poder diferenciar entre dos materiales aparentemente idénticos? ¿Detectar una piedra antes de envasar su producto? ¡Las cámaras hiperspectrales nos permiten hacer esto y mucho más!

¿Qué es la Tecnología Hiperspectral?

La tecnología hiperspectral nos permite capturar y procesar un gran número de longitudes de onda, diferenciando entre diferentes tipos de materiales. También se usa en el ámbito militar, y en agricultura, por ejemplo, para monitorización ambiental.

La imagen hiperspectral nos permite realizar el mapeo de minerales, distinguir su composición e incluso hacer un diagnóstico médico menos invasivo. Una imagen hiperspectral nos permite ver más allá de lo que ven nuestros ojos; representan información física y química de lo que estamos viendo, en tiempo real. Por tanto, nos permiten realizar la clasificación de un material sin tener que pasar por el laboratorio.

"Close range hyperspectral imaging of plants: A review. Biosystems Engineering. Puneet Mishra, Mohd Shahrimie, Ana Herrero et al"

Las cámaras hiperspectrales nos permiten "ver" al mismo tiempo que si fuéramos abejas, ya que nos permiten ver en el rango ultravioleta de 10 nm a 380 nm; como humanos, porque nos permiten ver en el infrarrojo visible, de 380 nm a 700 nm; y como peces dorados, porque nos permiten ver en infrarrojo de 700 nm a 1000 nm.

Es un método de medición:

– Sin contacto: al ser una cámara, las imágenes se capturan sin contacto material y en muchos casos, se puede hacer en tiempo real, tanto la captura como el análisis. Por tanto, es un método de caracterización y medición muy eficaz.

– No destructivo: de la misma forma, es un sistema de medición no destructivo ya que no hay interacción física con el material, por lo que obtendremos nuestros resultados sin dañarlo.

Aspectos muy importantes a considerar:

– La calibración del equipo para nuestro material y el elemento que queremos detectar.

– Selección de la iluminación: dependiendo del tipo de aplicación que queramos iniciar, será necesario estudiar las condiciones de iluminación adecuadas, por ejemplo, añadir iluminación infrarroja, mantener iluminación constante, etc.

– Selección de las longitudes de onda que queremos observar: una vez definida la aplicación, también será importante determinar en qué bandas están los materiales o características a analizar, para seleccionar el equipo que mejor se adapte a nuestras necesidades.

Diferencias con otras Tecnologías de Visión

Las diferencias con otros tipos de Visión Artificial se basan en el número de longitudes de onda y datos que el sistema es capaz de capturar. Así podemos diferenciar entre estos tipos de imágenes:

– Imágenes binarias: contienen dos tipos de estado, ceros o unos. La información que nos proporcionan es muy limitada para ser suficiente en algunas aplicaciones donde solo necesitamos saber contornos entre objetos con alto contraste.

– Imágenes en escala de grises: pueden tener 255 estados (escala) en términos de tono de gris. Nos proporcionan más información que la anterior. Pueden ser suficientes en un gran número de aplicaciones donde no necesitamos conocer las coordenadas de color.

– Imágenes en color: en este caso pasamos a otra dimensión ya que tenemos 3 canales: rojo, verde y azul, así que tenemos un cubo de posiciones donde podemos tener cada píxel de color.

– Imagen multiespectral: de nuevo, aumentamos en otra dimensión ya que aquí tenemos la información de los cubos de color pero en varias longitudes de onda. Las cámaras multiespectrales normalmente reciben información de unas 2 a 10 longitudes de onda, no contiguas entre sí. Sirven para detectar algunas diferencias en composición.

– Imagen hiperspectral: la diferencia con las anteriores es el número de longitudes de onda que representan. En este caso, hay información en cientos de bandas contiguas, por lo que las diferencias que se pueden detectar y el rango de composición es mucho mayor.

Beneficios de la Tecnología Hiperspectral

Las imágenes hiperspectrales nos dan, entre otros, los siguientes beneficios:

– Calidad y fiabilidad: nos da la capacidad de detectar cuerpos extraños, lo que mejora la inspección de calidad, por ejemplo, en sector alimentario.

– Inspección rápida, en tiempo real del 100% de la producción, sin contacto y no invasiva con los procesos.

– Adaptable a procesos existentes, aportando mejoras notables y seguridad en inspecciones y controles de calidad.

Aplicaciones de la Tecnología Hiperspectral

Aquí explicamos algunas de las aplicaciones más interesantes de la tecnología hiperspectral:

Detección de elemento inerte extraño en los productos

Detección de diferencias entre elementos orgánicos en los productos

Inspección en contenedores sellados

Medición de composición y elementos nutricionales en alimentos

Control de proceso finalizado (horneado)

Monitorización de humedad

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