3D Sheet: Study of the feasibility of appearance inspection systems applied to car manufacturing

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The goal of this project is the study of the feasibility of appearance inspection techniques applied to car manufacturing. During the assembly process in the factory and later stages some defects can be produced. This problem can cause important losses of money to the company and dissatisfaction in the client. Therefore, as soon the defect is detected in the supply chain the easier the solution for both parts. However, the detection of defect in the sheet in a difficult challenge.

Currently, the inspection process is made by skilled personnel. However, this project tries to install a support system that detects these failures automatically within the work cycle (1 minute/car).

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The B105 ESL has proposed the study of a low cost 3D scanner. Using two cameras and one projector it can be obtained pictures and the object reconstruction with a high precision. The system is low cost because only used two current cameras and one projector.  The last part is a open software based on the European project 3D Underworld.

 

 

 

Pruebas de detección de vehículos en la A-1 para el proyecto Easysafe

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El paso día 26 fuimos a realizar pruebas para el proyecto Easysafe. La hubicación de las pruebas la autovía A-1 en el kilómetro 111. En él se realizaros varios test enfocados a la detección de vehículos, personas y fauna en la carretera. Esto se realizó por medio de varios tipos de acelerómetros y un magnetómetro sitiados fuera del asfalto. Como se puede apreciar en las fotografías, los sensores fueron colocados en el quitamiedos, a una distancia bastante lejana de loos vehículos y aun así las medidas han sido satisfactorias. A partir de ahora, el trabajo se centrará en el algoritmo para discriminar el tipo de vehículo, animales y personas.

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Solemne Acto Académico de Investidura de Doctores

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Como cada año por enero, se ha celebrado el Solemne Acto de Investidura de Doctores de la Universidad Politécnica de Madrid. Este año, debido a la gran cantidad de tesis defendidas por la extinción de uno de los planes de doctorado, el acto se ha celebrado en cada una de las escuelas. Además, en esta ocasión el B105 ha estado bien representado por dos nuevos doctores, Elena y Javi, que defendieron sus tesis en noviembre de 2015. El acto ha sido sencillo, con discursos de las autoridades pertinentes y la entrega del anillo y diploma a cada uno de los nuevos doctores. ¡Esperemos tener de aquí y en adelante siempre representación en estos eventos!

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Artículo aceptado en la EWSN 2017

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Los días 20, 21 y 22 de febrero de 2017 se celebrará en Upsala (Suecia) la Conferencia Internacional Embedded Wireless Systems and Networks (EWSN 2017).  En ella, el miembro del B105 Ramiro Utrilla presentará su artículo “A hybrid approach to enhance cognitive wireless sensor networks with energy-efficient software-defined radio capabilities“. En concreto, este trabajo, enmarcado dentro de su tesis y cuyos co-autores han sido Alba Rozas, Javier Blesa y Alvaro Araujo, ha sido aceptado en el Workshop Next Generation Platforms for the Cyber-Physical Internet (NextMote).

En primer lugar, el artículo propone una metodología híbrida de operación para redes inalámbricas de sensores cognitivas (CWSN) que consiste en que los nodos de dicha red exploten la tecnología de radio definida por software (SDR) para llevar a cabo aquellas acciones que estrictamente requieren su alta flexibilidad, empleando transceptores tradicionales de función específica, que demandan menos recursos del nodo, para las tareas restantes. A continuación, se presenta la arquitectura y los principales componentes electrónicos de una plataforma capaz de operar según esta metodología. Esta solución constituye una reducción significativa del consumo de energía en comparación con los sistemas SDR de bajo consumo existentes, manteniendo al mismo tiempo la funcionalidad necesaria para la investigación en CWSNs.

Esperamos que nuestro trabajo sea de interés para la comunidad y que la asistencia al congreso sea una gran experiencia de la que traernos nuevas ideas y contactos de interés para el grupo.

Heimdall y Cerberus, el nuevo dispositivo cognitivo de redes de sensores

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En el B105 Electronic Systems Lab siempre estamos desarrollando nuevos dispositivos electrónicos, ya sea para redes de sensores inalámbricas, sistemas empotrados u otras aplicaciones. Esta vez el desarrollo ha sido enfocado a una red de sensores muy versátil, que pueda servir de base para distintos proyectos dentro de nuestro laboratorio. Así, el nodo de esta red está formado por dos PCBs: Heimdall y Cerberus.

Heimdall dispone del microcontrolador STM32, de sensores de temeperatura, dos acelerómtros, leds, pulsadores, conector micro USB y slot de tarjeta micro SD. La otra placa, llamada Cerberus, es la encargada de las comunicaciones inalámbricas. Dispone de tres transceptores radio, dos Spirit1 y un cc2500. De esta manera, el nodo dispone de una gran versatilidad de comunicaciones, pudiendo transmitir en tres bandas ISM (433 MHz, 868 MHz y 2400 MHz).

El objetivo de este desarrollo es que este nodo pueda ser utilizado para distintas aplicaciones de WSNs o radio cognitiva, pero también por los nuevos compañeros que se han unido al B105 para desarrollar sus TFGs o TFMs.

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“A security scheme for wireless sensor networks” aceptado en el Globecom 16

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Como ya os comentamos hace unos días la visita de nuestro compañero Hacene Fouchal fue muy productiva. Una de las actividades que realizamos fue un artículo para el congreso Globecom’16 y por el gran trabajo realizado, el artículo ha sido aceptado.

El artículo propone un nuevo sistema de seguridad para redes de sensores inalámbricas (WSNs) que asegura la autenticación de los nodos aunque no tengan acceso a una autoridad de certificados. EL congreso se celebrará del 4 al 8 de Diciembre en Washington. Esperemos que sea una gran experiencia para Hacene.

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Robot minero: desarrollo de un sistema prototipo automatizado de perforación vertical de barrenos para su aplicación en la industria minera

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La minería en España presenta, en las últimas décadas, un déficit de desarrollo tecnológico muy importante. Son muy pocas las aportaciones novedosas a este área que conserva, en muchos casos, técnicas manuales o mecánicas para el desarrollo de la labor. Por ejemplo, durante estos años se ha recurrido a métodos de explotación tradicionales, caros, con poca o ninguna modernización, inseguros y de bajo rendimiento. Por otro lado, los depósitos de minerales se depositan como filones o venas estrechas, de 1 a 1,5 metros. Estos filones son un recurso primario muy importante, pero representan un desafío tecnológico complejo. Todo esto hace que la mejorar de la explotación y la seguridad en la minería sea un campo a mejorar.

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Mina de San Finx Flickr: divadar01

Este proyecto pretende desarrollar un robot que asista en la realización de tareas en la obra, como perforaciones, y que monitorice el ambiente de la mina para mejorar la seguridad. Esto se puede realizar mediante sensores de gases y otros parámetros, como la humedad o la temperatura.

Los datos del proyecto son los siguientes:

Título: Robot minero: Desarrollo de un sistema prototipo automatizado de perforación vertical de barrenos para su aplicación en la industria minera
Duración: 2015-2017
Consorcio: Valoriza Minería y Universidad Politécnica de Madrid.
Entidad financiadora: Valoriza Minería a través de CDTI.

Logo CDTI-MINECO con Gill Sans

Easysafe – Sistema de alarma precoz para la seguridad en la carretera

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La seguridad vial es una de las mayores preocupaciones actualmente y por ello, desde las instituciones y empresas se está fomentando la investigación y el desarrollo de nuevos sistemas que mejoren este aspecto. El B105 participa en este proyecto de cara a mejorar la seguridad mediante la electrónica, la sensorización y las comunicaciones inalámbricas.

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El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un innovador sistema comercializable y de bajo coste, basado en nodos inalámbricos con capacidades cognitivas capaz de mejorar la seguridad de las infraestructuras y con ello, disminuir el número de fallecidos. Para su diseño se partirá de las siguientes premisas: Elevada autonomía, bajo coste y elevada versatilidad, de tal forma que, tras el éxito en su desarrollo, este sistema pueda disponer de una aplicación mucho más amplia. Dentro del presente proyecto, vamos a desarrollar e implementar, como punto de partida, un sistema capaz de dar una solución real a las tres problemáticas que detallamos a continuación, que poco a poco, irá cubriendo otras necesidades:

  1. Presencia de fauna en calzada.
  2. Vehículos que circulan en sentido contrario.
  3. Cruces en las que la vía prioritaria tiene una baja IMD.

Este proyecto cuenta con la participación de Valoriza Conservación de Infraestructuras, el B105 Electronic System Labs y Allianz. La entidad financiadora es el Ministerio de Economía y Competitividad.

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Visita en Talavera a los escenarios del proyecto Easysafe

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El pasado día 14, el B105 junto con Valoriza visatamos los escenarios propuestos para el proyecto Easysafe, que pretende mejorar la seguridad en la carretera por medio de sensores inalámbricos. Los escenarios propuestos son tres: detección de fauna en una zona de coto de caza, aviso de proximidad de vehículos en un cruce peligroso y detección de vehículos en sentido inverso accediendo a una autopista. Estos tres escenarios preliminares se encuentran situados en un tramo de la N-502 concedida a la empresa Valoriza.

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“Diseño e implementación de una algoritmo para el reconocimiento de imágenes de carreteras con la herramienta OpenCV

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El trabajo desarrollado durante el Proyecto Fin de Carrera, titulado “Diseño e implementación de una algoritmo para el reconocimiento de imágenes de carreteras con la herramienta OpenCV”, ha consistido en la elaboración de algoritmos que permita extraer, de forma automática, características de las carreteras a través de vídeos mediante la herramienta de análisis y tratamiento de imágenes OpenCV. Principalmente, el proyecto se ha centrado en la extracción de dos parámetros que integran la calzada como es el número de carriles y el ancho de los arcenes.
Para la extracción del número de carriles se contemplaron algunas técnicas como la determinación del punto de fuga con el fin de que sólo quedasen las líneas viales de la calzada. Finalmente, tras haber probado estas posibilidades, el algoritmo final implantado para este objetivo se ha centrado en la variación de intensidades al convertir la imagen a escala de grises con el fin de buscar las transiciones negro-blanco-negro como se puede ver a continuación:

Curva intensidades antes y después del filtrado

La curva resultante (color amarillo) es el resultado de la conversión RGB a escala de grises a través de una curva de muestreo (color azul). Analizando visualmente la curva amarilla, se puede apreciar que, cuando la curva de muestreo corta con las líneas delimitadoras de carril, existen variaciones bruscas en la curva (color verde), las cuales se corresponden con la posición en la que están situadas las líneas blancas (color amarillo). Para estabilizar esta curva, y con el fin de aislar estas variaciones de forma sencilla, se aplicó un filtro paso alto (color morado) y, posteriormente, un umbral que nos permitiese determinar la posición de las posibles líneas viales.

Este análisis se realizaba cada 30 segundos, sumando un 1 en aquellas posiciones horizontales en las que se ha determinado la existencia de un blanco, con el fin de generar un histograma al cabo del periodo analizado, como el de la siguiente imagen:

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Imponiendo un umbral a dicho histograma, se procedía a extraer las posiciones de las líneas viales continuas (líneas verticales amarillas) y las posiciones de las líneas delimitadoras de los carriles existentes entre ambos límites (líneas verticales moradas), determinando finalmente el número de carriles.

Por otra parte, el algoritmo realizado para la extracción del ancho de los de los arcenes se basó en la extracción de una vista superior parecida al de los mecanismos de inversión de perspectiva IPM (bird’s eye).

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A diferencia de este procedimiento, no se tenían datos relativos a la posición de la cámara, pero era interesante obtener una vista que se pareciese a esta vista, ya que se podría extraer con más facilidad los límites de los arcenes. Para ello, a través de la misma línea de muestreo usada para el objetivo anterior, se procedía a acumular, en otra imagen, lo que dicha curva iba detectando. El resultado se ve en la siguiente imagen:

Vista superior generada por curva de muestreo

La vista generada resulta parecida a las generadas por los mecanismos IPM, con la salvedad de que no se deshace la perspectiva. Con este tipo de imágenes y usando una segmentación basada en leves variaciones de intensidad a partir de la posición de la línea continua, tras la conversión de las imágenes a escala de grises, se extrae una aproximación, sabiendo la medida del carril, de la medida del ancho de los arcenes, tal y como se ve a continuación:

Extracción de límites de los arcenes