Fibras coloreadas II.

Abstract

Existen diferentes características que determinan la calidad de la lana. Una de ellas es la presencia de fibras coloreadas, éstas son fibras de lana con una pigmentación diferente a la habitual, generalmente oscuras. La lana que contiene una alta proporción de fibras coloreadas no puede ser utilizada en la confección de prendas claras, debido a que dichas fibras mantienen su coloración original luego del proceso de teñido, limitando su acceso a mercados exigentes. La lana producida en Uruguay contiene una alta proporción de fibras coloreadas en relación a otros países tradicionalmente dedicados a la producción lanera (Australia, por ejemplo). Motivados por esto, en Uruguay se están realizando diferentes esfuerzos para solucionar esta problemática. En Facultad de Ingeniería se ha trabajado en la detección automática de fibras coloreadas, teniendo como objetivo a largo plazo realizar dicha detección en una etapa previa al procesamiento industrial de la lana. Como la detección de fibras coloreadas en lana sin procesar es un problema complejo, se fijan pasos intermedios. Uno de éstos es la automatización del conteo de fibras de una muestra de lana procesada (top), en un tiempo similar al que le lleva a un operario realizar la misma tarea. Este proyecto busca cumplir con la automatización de la detección utilizando tratamiento de imágenes. Para hacer esto se desarrolló un software que procesa imágenes que corresponden a una determinada superficie de top, utilizando un banco de imágenes preexistente. Luego se buscó incrementar la superficie de lana fotografiada sin que la resolución utilizada se fuera a tamaños inmanejables por el peso de las imágenes, y de tal forma que permitiera la detección de las fibras, logrando así una mejor relación entre el tiempo de procesamiento y superficie de top procesada. Para esto se implementó un método de adquisición de imágenes utilizando tolueno y un escáner. Acompañando los objetivos anteriores, se planteó la posibilidad de realizar el diseño de un dispositivo que automatice la adquisición de imágenes, y que incorpore el procesamiento de las mismas utilizando el software desarrollado. Éste debería procesar en tiempo real una muestra de 100 gramos de lana, que es la cantidad que se utiliza en forma estándar en la industria para la estimación de la cantidad de fibras coloreadas. Cumpliendo con este objetivo, se realizó un bosquejo y presupuesto de un sistema de adquisición y procesamiento automático de imágenes. Adicionalmente, se logró caracterizar y clasificar las fibras coloreadas en dos tipos. Vale aclarar que la tarea de clasificar las fibras coloreadas es realizada actualmente de forma visual por un operario, de lo cual surge la necesidad de automatizar el proceso. En el presente documento se detallan los objetivos, desarrollo y resultados del proyecto de fin de carrera Fibras Coloreadas II. En el capítulo 1 se describe la problemática de las fibras coloreadas, se detallan los diferentes métodos existentes para la detección de las mismas y se describen los objetivos del proyecto. En el capítulo 2 se describen las bases de imágenes utilizadas y su método de adquisición. En el capítulo 3 se describe el algoritmo desarrollado para la detección y clasificación de fibras coloreadas. En el capítulo 4 se muestran los resultados de la validación del algoritmo de detección. En el capítulo 5 se describen los diferentes métodos de clasificación de fibras coloreadas analizados y sus resultados. En el capítulo 6 se especifican las funciones utilizadas en el software, y se describe la interfaz gráfica del mismo. En el capítulo 7 se describe el sistema de adquisición y procesamiento automático diseñado, junto con su presupuesto. En el capítulo 8 se detallan sugerencias a tener en cuenta para posteriores realizaciones en este mismo tema. En el capítulo 9 se detallan las conclusiones del proyecto. En el Apéndice A se realiza un resumen de redes neuronales en general, y se detallan en particular dos de ellas que fueron utilizadas en la clasificación de fibras coloreadas. En el apéndice B se realiza un estudio para determinar la mínima resolución necesaria para la detección de fibras coloreadas.