Hardware de ilumina¸c˜ao

Um dos grandes desafios de implementa¸c˜ao dum sistema de detec¸c˜ao de uvas em ambiente natural ´e a grande dificuldade de controlar parˆametros externos como a luz. Tal como foi apresentado no segundo cap´ıtulo, a ilumina¸c˜ao ´e uma parte muito importante de um sistema de inspec¸c˜ao e que pode, por vezes, resolver ou diminuir parte das dificuldades do sistema de inspec¸c˜ao em causa.

Apesar de existir uma grande variedade de equipamento de ilumina¸c˜ao industrial, o mesmo est´a vocacionado para uso em locais onde ´e poss´ıvel colocar e dispˆor os mesmos de forma a lidar com situa¸c˜oes repetitivas, por exemplo uma linha de mon- tagem. Nestes casos mais comuns ´e poss´ıvel projectar um sistema de ilumina¸c˜ao de forma cuidada para real¸car as partes que mais interesse tˆem, desprezando as outras. No entanto, a ilumina¸c˜ao controlada numa vinha ´e muito dificultada pelo facto de n˜ao conseguirmos prever a forma e local onde as uvas est˜ao dispostas, por exemplo.

Na figura 5.11, apresenta-se uma imagem de um sistema de ilumina¸c˜ao capaz de iluminar um objecto com um ˆangulo vari´avel nos seus quatro lados. O objectivo deste tipo de ilumina¸c˜ao ´e incidir, sobre o objecto a inspeccionar, luz directa, luz rasante, luz perpendicular e luz difusa. Na figura 5.12, o sistema de ilumina¸c˜ao apresentado emite luz perpendicular ao eixo de vis˜ao e s˜ao projectados para destacar elementos dificilmente vis´ıveis com luz directa. Normalmente, s˜ao utilizados em aplica¸c˜oes onde se pretende salientar os relevos como identifica¸c˜ao de caracteres, leituras de c´odigos de barras gravadas em superf´ıcies, entre outros.

5.1. CONSIDERAC¸ ˜OES E LEVANTAMENTO DE NECESSIDADES 101

Figura 5.12 – Sistema de ilumina¸c˜ao por campo escuro da s´erie DRL-V. Imagem obtida num cat´alogo da empresa INFAIMON.

Apesar de existirem sistemas de ilumina¸c˜ao muito interessantes, estes tˆem uma ´area de aplica¸c˜ao muito limitada aos sistemas industriais para verifica¸c˜ao de medidas, detec¸c˜ao de imperfei¸c˜oes, leitura de caracteres, qualidade de materiais, etc., sendo que apesar de poderem permitir a melhoria da aquisi¸c˜ao de imagens n˜ao ´e garantida a sua efic´acia numa vinha. A sua utilidade teria que ser sujeita a testes pr´aticos com diferentes equipamentos, o que obrigaria a aquisi¸c˜ao de material sem a garantia de funcionamento.

Assim, e como forma de tentar realizar algumas experiˆencias que pudessem ser con- clusivas quanto `a possibilidade de melhorias com um sistema de ilumina¸c˜ao artifi- cial, como utilizado em Edan et al. (2000) (por exemplo), foram adquiridas algumas imagens durante o per´ıodo nocturno. Para a ilumina¸c˜ao artificial utilizou-se uma lˆampada incandescente, lˆampada fluorescente, flash da cˆamara digital Panasonic FZ28 e o flash de uma cˆamara de filmar Sony DCR TRV 140E. Para cada tipo de ilumina¸c˜ao utilizada, foram usadas v´arias posi¸c˜oes relativamente `as uvas e videira: frontal, superior, inferior e lateralmente (`a esquerda e `a direita) do cacho.

De seguida, ser˜ao apresentadas algumas imagens adquiridas durante a noite. Na figura 5.13 foi utilizada uma luz fluorescente para ilumina¸c˜ao do ambiente a captar. Em (A) a luz foi colocada no topo do eixo vertical relativamente `a posi¸c˜ao do cacho e em (B) foi colocada na parte inferior, ambas orientadas na direc¸c˜ao do cacho. Pelo que foi poss´ıvel observar com os testes realizados, este tipo de ilumina¸c˜ao ´e muito dispersa e, desta forma, apesar de dar mais saliˆencia aos objectos mais pr´oximos n˜ao constitui uma solu¸c˜ao interessante. Como se verifica em (A), o cacho est´a destacado dos restantes objectos, mas isso s´o acontece porque ´e o objecto mais pr´oximo havendo

(A) (B)

Figura 5.13 – Imagens obtidas com a utiliza¸c˜ao de luz fluorescente: ilumina¸c˜ao pela parte superior do cacho (A) e ilumina¸c˜ao pela parte inferior (B).

algum distanciamento relativamente aos objectos mais distantes. Em (B) apesar de o cacho estar mais destacado, j´a ´e poss´ıvel observar com maior nitidez folhas, o que se deve ao facto da distˆancia entre os objectos ser menor que em (A).

Com o uso de luz incandescente, verificou-se que ´e poss´ıvel obterem-se ´optimos resul- tados. No entanto, para que tal aconte¸ca ´e necess´ario o direccionamento da luz para a posi¸c˜ao exacta do cacho revelando-se impratic´avel esta situa¸c˜ao. Na figura 5.14 est˜ao apresentadas duas imagens adquiridas com uso de luz incandescente. Em (B) o uso desta permitiu obter com exactid˜ao apenas o cacho, j´a que toda a ilumina¸c˜ao ´e concentrada num ´unico ponto, ao contr´ario do que acontecia com a luz fluorescente. Em (A), e na presen¸ca de folhas ou outros objectos, a luz incandescente n˜ao oferece nenhuma vantagem relativamente `a aquisi¸c˜ao sem qualquer tipo de ilumina¸c˜ao.

Na figura 5.15 s˜ao apresentadas duas imagens obtidas com a utiliza¸c˜ao do flash da cˆamara de filmar. Esta luz apresentou caracter´ısticas muito semelhantes `as obtidas com luz incandescente, j´a que apenas ´e poss´ıvel destacar objectos sobre os quais a luz ´e direccionada. Apesar de ligeiramente mais dispersa, relativamente `a incandescente, o que poderia ter algum interesse, este flash tem pouca potˆencia n˜ao permitindo assim obter imagens com bons n´ıveis de contraste e de destaque dos cachos.

5.1. CONSIDERAC¸ ˜OES E LEVANTAMENTO DE NECESSIDADES 103

(A) (B)

Figura 5.14 – Imagens obtidas com a utiliza¸c˜ao de luz incandescente: com presen¸ca de folhas (A) e apenas com o cacho vis´ıvel (B).

(A) (B)

Figura 5.15 – Imagens obtidas com a utiliza¸c˜ao do flash da cˆamara de filmar Sony DCR TRV 140E: com o cacho parcialmente oculto (A) e totalmente vis´ıvel (B).

(A) (B)

Figura 5.16 – Imagens obtidas com a utiliza¸c˜ao do flash da cˆamara Panasonic FZ28: numa casta branca (A) e numa casta tinta (B).

FZ28, com a qual s˜ao captadas as imagens neste trabalho. Como se pode observar na figura 5.16, as imagens obtidas com esta luz apresentam bons n´ıveis de contraste e, por vezes, cores saturadas. No entanto, para a situa¸c˜ao que se pretende, estas imagens revelam um n´ıvel de qualidade muito superior `as imagens obtidas durante o dia e apenas com ilumina¸c˜ao natural.