Visão computacional chega aos aparelhos analógicos

Júlio Bernardes - Agenusp - 17/08/2006

Uma nova aplicação da visão computacional permite a leitura mais precisa de aparelhos analógicos de medição, como voltímetros e relógios de luz. O sistema utiliza uma câmera digital e um programa de computador para ler os medidores. O software foi desenvolvido pelo engenheiro Rynaldo Zanotele Hemerly de Almeida e está descrito em sua dissertação de mestrado, defendida na Escola Politécnica (Poli) da USP.

O sistema foi testado em voltímetros (medidores de voltagem) e luxímetros (aparelhos para medição de intensidade luminosa). "Imagens dos visores dos aparelhos eram captadas por uma câmera do tipo CCD, de formato semelhante a uma câmera de segurança, mas feita especialmente para sistemas de visão computacional", explica Almeida.

A câmera possui resolução de 680X480 pontos (0,3 megapixels), menor que muitas câmeras digitais comuns. "Porém, cada um desses pontos possui um sensor para manter as proporções da imagem, formando uma matriz usada na leitura", conta o engenheiro.

O pesquisador explica que para iniciar o funcionamento do sistema, são inseridas três imagens de referência do medidor, que formam uma série de processamento. "São imagens com o ponteiro do aparelho em posições distintas, usadas para identificar suas principais marcas de escala", relata. "Estas marcas são comparadas com um banco de dados no computador, que serve como referência para a realização da leitura."

Leitura

Após o programa ser preparado para o uso (calibração), o computador compara as inclinações do ponteiro captadas nas imagens com as marcas de escala e determina os valores da leitura.

"Para facilitar a medição, as imagens, que são captadas em tons de cinza, são convertidas em preto e branco por um algoritmo de binarização, uma das fórmulas usadas no processamento da imagem captada pela câmera", diz Almeida. "Outros algoritmos reconhecem padrões na imagem, para identificar as marcas de escala, extraem partes móveis e fazem transformações geométricas que facilitem a leitura."

Almeida aponta que o sistema de visão computacional pode ser usado na leitura de qualquer instrumento de medição analógico, inclusive fontes de tensão e velocímetros de veículos. "A idéia é adaptar o sistema para fazer a medição de relógios de luz", planeja o engenheiro. "A leitura seria feita por um computador de mão (PDA) equipado com câmera, que pode apenas arquivar as imagens ou fazer todo o processamento."

Segundo o pesquisador, o sistema será adaptado para fazer a leitura de medidores com visor digital. "Nem todos os aparelhos desse tipo podem ser conectados ao computador para medição", ressalta. "Os problemas de visão computacional, como luz e distorção das imagens, são muito específicos, o que dificulta a criação de sistemas mais genéricos."

O projeto de visão computacional foi desenvolvido com uma bolsa do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) de São Paulo, onde Almeida é pesquisador. "Há uma grande demanda de calibração de medidores analógicos no IPT", aponta. "Com o sistema é possível fazer a aferição dos aparelhos, uma das etapas do processo." A pesquisa foi orientada pelo professor Oswaldo Horikawa, da Poli.