Allineamento di immagini termografiche per l'ispezione robotica di geometrie complesse

Autori Carmelo Mineo [1], Nicola Montinaro [2], Mario Fustaino [2], Donatella Cerniglia [2], Antonio Pantano [2]


 Affiliazione 

1 Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni, Consiglio Nazionale delle Ricerche (ICAR-CNR), Italy

2 Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi di Palermo, Italy

 

Abstract L’uso dell’automazione per l’efficientamento delle linee di produzione industriali e dei controlli di qualità sui manufatti è una tendenza in rapida ascesa. L’automatizzazione dei controlli non potrà essere completata fin quando non verranno sviluppati idonei sistemi di acquisizione dei dati tramite sistemi robotici e metodi di elaborazione che comprendano algoritmi adatti a velocizzare la valutazione dei risultati. Nell’ambito dei controlli non distruttivi, le tecniche di termografia attiva sono note per la loro adeguatezza a permettere ispezioni rapide non a contatto e a campo intero, consentendo anche una certa flessibilità nei setup di acquisizione. La robotizzazione della tecnica termografica per l’ispezione di difetti nei manufatti consente un notevole miglioramento della velocità e della risoluzione di ispezione non distruttiva, senza comprometterne l’accuratezza. La tecnica termografica attiva, supportata dalla manipolazione robotica della strumentazione di eccitazione e di acquisizione, abilita la possibilità di eseguire l’ispezione di superfici con geometria complessa. Sebbene l'integrazione di un sistema robotico per l'acquisizione di dati termografici non sia impegnativa, l'applicazione della termografia robotica non è cresciuta in modo significativo fino ad oggi a causa dell'assenza di un approccio adatto a fondere più immagini termografiche in un'unica rappresentazione. In effetti, un tale approccio deve garantire un allineamento accurato e una fusione coerente dei pixel. Questo è fondamentale per facilitare il rilevamento e il dimensionamento dei difetti. In questo lavoro è stata concettualizzata e implementata una piattaforma di ispezione innovativa, costituita da un setup di termografia pulsata, un manipolatore robotico a sei assi e un algoritmo per l'allineamento, la correzione e la fusione delle immagini. Le prestazioni della piattaforma di ispezione sono state testate su un provino di forma convessa con difetti artificiali, provando il potenziale del nuovo approccio combinato. Questo lavoro colma una lacuna tecnologica, rendendo le ispezioni termografiche più implementabili negli ambienti industriali. L'approccio proposto per l'allineamento dell'immagine fine può trovare applicabilità oltre i test termografici non distruttivi, per esempio nei set di dati che comprendono immagini satellitari.