ES2363679B2 - Método para la reconexión de cables incoherentes de fibras ópticas para transmisión de imágenes. - Google Patents

Abstract

La invención asocia a un cable incoherente de fibras ópticas pre-procesado, por algún método de calibración existente del estado de la técnica, una imagen de salida del cable incoherente de fibras ópticas en la posición exacta de la calibración cuando se ilumina la entrada con una fuente de luz cuya intensidad sea suficiente para que en salida del cable, se obtenga una señal que permita el procesamiento del método (esta imagen de salida, a continuación llamada imagen de referencia, permite conservar la posición relativa del plano de salida del cable con el sensor de imagen de la cámara). Se asegura así, por el patrón único que ofrece cada cable incoherente de fibras ópticas debido a la repartición de las fibras ópticas, de los espacios intersticiales entre ellas así como las tasas de transmisión propia a cada fibra óptica, la portabilidad del sistema de transmisión de imágenes ya que, con esa imagen de referencia, la salida del cable puede ser nuevamente presentada a una cámara y reprocesar automáticamente la tabla de reconstrucción asociada a este cable.

Description

aetodo para la weconexi6n de /ables Lncoherentes de Cibras jpticas para Çransmisi6n de Lmagenes

{ector de la tecnica

[a invenci6n se encuadra en el sector de la inspecci6n asistida por camaras y/o sistemas de transmisi6n de imagenes.

9stado de la tecnica

[as camaras convencionales, con fndice de protecci6n a polvo y humedad alto, o blindadas, no superan todas las condiciones de inmersi6n en situaci6n de procesos industriales o, cuando lo permiten, lo hacen a un coste muy elevado.

9l uso de cables coherentes de fibras 6pticas, o mazo de fibras 6pticas, es una soluci6n para la transmisi6n de imagenes en dichos entornos, ya que un material compuesto de vidrio, cuarzo o zafiro permite su empleo en condiciones extremas (hasta 1600Q/ sin sufrir ninguna degradaci6n en el caso del zafiro). [a transmisi6n de imagenes en este caso es directa, ya que estos cables conservan las relaciones espaciales entre cada fibra, y su uso es ya muy extendido en medicina para endoscopia o en industria a cortas distancias, con los denominados fibroscopios.

/on intenci6n de rebajar el precio de dichos sistemas, se propuso una soluci6n alternativa con el uso de un cable incoherente de fibras 6pticas (analogo al cable coherente, pero sin conservar, en este caso, las relaciones espaciales entre fibras del mazo), asociado a un paso previo de calibraci6n. [as patentes Ü{ 6,524,237 .1 y Ü{ 6,587,189 .1 y la solicitud internacional íh 91/06881 asf como los artfculos publicados Çsai, et al. Iaulti-Cibre /alibration of Lncoherent hptical Cibre .undles for Lmage Çransmission" (Çrans. Lnst. a/ ëol. 15 bo 5, 1993), 5emuynck et 01. IÇransmisi6n de imagen por medio de un mazo de fibra 6ptica incoherente" (troc. htÇh9['05, 2005), h. 5emuynck, W.a. aenendez, ILmage Çransmission through Lncoherent hptical Ciber .undle: aethods for hptimization and Lmage vuality Lmprovement", í{9! Çransactions on {ignal trocessing, 2008, proponen metodos para resolver esta calibraci6n.

{in embargo, los sistemas antes descritos aun carecen de portabilidad, ya que una vez realizada la calibraci6n del cable en laboratorio, ningun metodo ofrece la posibilidad de reconectarlo frente a una nueva camara (o despues de un cambio de 6ptica de la camara) y permitir su recalibraci6n automatica. 9ste inconveniente esta abordado en 6,587,189 .1 , donde el cambio de 6pticas y empleo de filtros infrarrojos, posteriormente al paso de calibraci6n, hace necesario un nuevo ajuste de enfoque, lo cual implica un tratamiento sobre la calibraci6n, ya que resulta obsoleta tras cualquier movimiento entre el cable incoherente de fibras 6pticas y el sensor de imagen de la camara. 5e forma que el metodo allf propuesto es manual y s6lo considera variaciones de posici6n mfnimas, ya que para su funcionamiento necesita que un usuario indique varias marcas fiduciarias (que identifican unas fibras 6pticas concretas del cable) para permitir reprocesar la tabla de reconstrucci6n. tor tanto, si se reconecta el cable (una vez calibrado) a otra camara, es necesario que, obligatoriamente, se produzca una variaci6n de posici6n muy reducida frente a la posici6n original de calibraci6n para simplificar el proceso de reconocimiento por pantalla del usuario.

.reve descripci6n de la invenci6n

[a presente invenci6n supera los problemas antes senalados a traves de las caracterfsticas enumeradas en las reivindicaciones.

9n particular, permite reprocesar automaticamente y tantas veces como sea necesario una tabla de reconstrucci6n de imagenes transmitidas por medio de cables incoherentes de fibras 6pticas para cumplir con la funci6n de transmisi6n de imagenes.

/omparadamente con otras propuestas del estado de la tecnica, esta propuesta tiene mayor tolerancia soportando amplias variaciones en la posici6n relativa entre cable y camara.

[a invenci6n asocia a un cable incoherente de fibras 6pticas pre-procesado, por algun metodo de calibraci6n existente del estado de la tecnica, una imagen de salida del cable incoherente de fibras 6pticas en la posici6n exacta de la calibraci6n cuando se utiliza una imagen uniforme de luz blanca proyectada a la entrada. 9sta imagen de salida, a continuaci6n llamada imagen de referencia, permite conservar la posici6n relativa del plano de salida del cable con el sensor de imagen de la camara.

{e asegura asf la portabilidad del sistema de transmisi6n de imagenes ya que, con esos datos, la salida del cable puede ser nuevamente presentada a una camara y reprocesar automaticamente la tabla de reconstrucci6n asociada a este cable.

bo es objeto de la presente invenci6n el proceso de calibraci6n de /ables Lncoherente de fibras 6pticas.

.reve descripci6n de los dibujos

[a figura 1 representa el dispositivo de calibraci6n y de reconexi6n de cables incoherentes de fibras 6pticas. 9l dibujo esta compuesto por los siguientes elementos:

Üna camara alta resoluci6n (1) capaz de observar precisamente las fibras 6pticas proyectadas sobre los pfxeles del sensor, apta para capturar las imagenes del plano de salida (8) del cable incoherente de fibras 6pticas que a posteriori se reconstruyen.

Üna lente (2) (para el espectro infrarrojo o el espectro visible).

Ün ordenador (3) en el cual corre la aplicaci6n de reconexi6n.

Ünos soportes (4), con un sistema de sujeci6n para fijar un cable incoherente de fibras 6pticas.

Ün cable incoherente de fibras 6pticas (5).

Ün conjunto 6ptico (6) para enfocar la imagen proyectada por la pantalla sobre el plano de entrada del cable incoherente de fibras 6pticas.

Üna pantalla [/5 plana (7) en la cual se observa la interface de la aplicaci6n de reconexi6n asf como las imagenes reconstruidas tras la reconexi6n. {e representa en frente del plano de entrada del cable incoherente de fibras 6pticas ya que tambien puede ser utilizado para emitir la imagen homogenea blanca necesaria al proceso de reconexi6n.

ò se presenta adicionalmente un ejemplo de transmisi6n de imagen por cable incoherente de fibras 6pticas (5) con los siguientes elementos:

(8)

Lmagen del plano de salida del cable incoherente de fibras 6pticas (imagen en el plano de entrada (9) transmitida y desordenada por la repartici6n incoherente de las fibras 6pticas dentro del mazo).

(9)

Lmagen del plano de entrada del cable incoherente de fibras 6pticas.

(10)

Lmagen emitida por la pantalla y proyectada sobre el plano de entrada del cable

incoherente de fibras 6pticas (9) a traves del sistema 6ptico de entrada (6). [a figura 2 muestra un diagrama de flujo de acuerdo con las etapas que se deben anadir a cualquier proceso de calibraci6n de un cable incoherente de fibras 6pticas para la transmisi6n de imagenes para el correcto funcionamiento de la invenci6n. 5ichas etapas son la propia de calibraci6n del cable incoherente (21), la de captura de imagen de referencia (22), la de copiado de los resultados de la calibraci6n y la de asociaci6n con la imagen de referencia (23).

[a figura 3 muestra un diagrama de flujo de acuerdo con la presente invenci6n a nivel

operativo con las etapas siguientes: 9tapa de conexi6n del cable incoherente precalibrado (31) en un soporte generico y una camara de resoluci6n mfnima definida por las caracterfsticas del cable.

9tapa de reprocesado (32) de la calibraci6n del cable incoherente.

9tapa de posible reajuste (33) de la reconexi6n con parametros insertados manualmente 9tapa de copia de los resultados del reproceso (34) de la calibraci6n. 9tapa de reconstrucci6n de las imagenes transmitidas (35) por el cable incoherente de

fibras 6pticas.

[a figura 4 muestra un diagrama de flujo de acuerdo con la presente invenci6n a nivel del procesamiento con las siguientes etapas: [ocalizaci6n de la imagen de salida del cable incoherente de referencia (41). [ocalizaci6n precisa de la imagen de salida del cable incoherente de fibras 6pticas

reconectada (42). hbtenci6n de la translaci6n y factor de interpolaci6n entre las dos imagenes (43). Çransformaci6n de las dos imagenes de coordenadas cartesianas a polares (44). hbtenci6n de la rotaci6n sufrida por la puesta en correspondencia de las imagenes (45).

tresentaci6n de los resultados y reproceso de los datos de calibraci6n (46).

tosible modificaci6n manual de los resultados y reproceso de los datos de calibraci6n (47).

weconstrucci6n de las imagenes transmitidas por el cable incoherente de fibras 6pticas (48).

5escripci6n detallada de un modo de realizaci6n

9n los siguientes parrafos se ilustra mediante un ejemplo un metodo automatico, rapido y preciso para el reproceso de los resultados de calibraci6n de un cable incoherente de fibras 6pticas para transmisi6n de imagenes, con el posible empleo de sensores de imagen de resoluciones variables, y limitado por las propias caracterfsticas del cable incoherente de fibras 6pticas utilizado.

Çal como se describe en este documento, se consigue la completa portabilidad de una calibraci6n ya realizada previamente y asociada a un cable incoherente de fibras 6pticas. bo requiere la intervenci6n del usuario, y permite variaciones muy amplias en la nueva posici6n relativa entre cable y camara.

Ün dispositivo comunmente empleado en el estado de la tecnica para realizar la tarea previa de calibraci6n de un cable incoherente de fibras 6pticas para la transmisi6n de imagenes se ve detallado por la figura 1. bo obstante, se considera compatible y valido cualquier metodo de calibraci6n existente en el estado de la tecnica, independientemente de la calidad de resultado conseguido.

Üna vez calibrado, el cable incoherente de fibras 6pticas (5) esta asociado a una tabla de reconstrucci6n, que permite reorganizar las imagenes transmitidas por el cable, ya que almacena los resultados de la calibraci6n, es decir, todas las correspondencias entre coordenadas de entrada y salida. tor ejemplo, y omitiendo los distintos fen6menos que introducen ruido, la imagen del plano de salida (8) se captura y se reordena para formar nuevamente la imagen (10) emitida por la pantalla (7). tara que pueda funcionar la invenci6n, se le tiene que asociar igualmente una imagen de salida del cable incoherente de fibras 6pticas (5), capturada por la camara (1), cuando el plano de entrada esta total y uniformemente iluminado (utilizando la pantalla (7) para proyectar, a traves del sistema 6ptico (6), una imagen blanca sobre el plano de entrada del cable incoherente de fibras 6pticas (5)), sin haber modificado la posici6n relativa existente entre el cable y la camara de adquisici6n durante el proceso de calibraci6n. 9sta imagen es la que llamamos a continuaci6n Iimagen de referencia", y sirve para la reconexi6n.

[a captura de una imagen de referencia es esencial, y se tiene que anadir este paso a cualquier calibraci6n de cable incoherente de fibras 6pticas para la transmisi6n de imagenes. /on ello se permite, su portabilidad por medio de una reconexi6n automatica, robusta y rapida. {e ha resaltado en el diagrama de flujo de la figura 2, en el primer cuadro de fondo gris (etapa (21)).

hpcionalmente, un paso de detecci6n automatica de los centros de todas las fibras 6pticas puede realizarse sobre la imagen de referencia, lo que permite a posteriori optimizar el tiempo de procesamiento de una parte del proceso (detallada a continuaci6n) realizado a cada reconexi6n sin afectar el resultado de esta invenci6n. 9sta optimizaci6n se consigue principalmente por la reducci6n de la cantidad de datos que es necesario considerar. {in embargo, el proceso de detecci6n de los centros de las fibras 6pticas se realiza en un tiempo superior a la aceleraci6n que a continuaci6n proporciona al metodo de reconexi6n, y no es siempre de interes. 5e hecho su uso puede ser interesante unicamente para las aplicaciones que no pueden asumir interrupciones prolongadas de la transmisi6n de imagenes, y en las cuales, el proceso de reconexi6n tiene que ser procesado cfclicamente, debido a las perdidas provocadas por continuas vibraciones o despues de cada explosi6n en el entorno de inspecci6n... situaciones propias de uso de este sistema de transmisi6n de imagenes. 9n cualquier caso, emplear el procedimiento anterior no afecta al proceso de obtenci6n de la translaci6n, rotaci6n y factor de interpolaci6n que presenta el mazo de fibra en su reconexi6n respecto de la posici6n de su calibraci6n original.

Üna vez tomada la imagen de referencia, el cable puede ya ser retirado del soporte de calibraci6n (de los soportes (4) que presentan un sistema de sujeci6n para fijar el cable incoherente de fibras 6pticas (5)), y ser presentado a cualquier nueva camara con cualquier tipo de lente, en un soporte del tipo presentado en figura 1.

{e resumen las distintas etapas para realizar la reconexi6n en el diagrama de flujo de la figura 3, y se detallan a continuaci6n.

[a etapa de reconexi6n (31) es automatica siempre y cuando se presente el plano de salida del cable de fibras 6pticas paralelamente al sensor de la camara lo que implica una proyecci6n sin deformaci6n por perspectiva. 9s importante que la imagen proyectada ocupe el area del sensor (idealmente aprovechando la maxima area del sensor de imagen), y que la imagen proyectada este bien enfocada. 9n este momento, el metodo en la etapa de reproceso (32) s6lo necesita una iluminaci6n homogenea de la entrada, sin saturar la salida, para observar con un buen contraste la salida del cable de fibras 6pticas.

9l metodo es capaz de calcular, en las etapas de localizaci6n precisa (42) y de obtenci6n de parametros (43) con la nueva imagen capturada: la nueva posici6n del centro del cable (equivalente a la translaci6n), la rotaci6n (44, 45) sobre este centro y la interpolaci6n sufrida respecto a la imagen de referencia de la etapa de localizaci6n (41) asociada a la tabla de reconstrucci6n ya preprocesada del cable incoherente de fibras 6pticas en uso.

tara esta correspondencia, se utiliza la repartici6n de las fibras 6pticas, de los espacios intersticiales, asf como las diferencias de tasa de transmisi6n de cada fibra 6ptica que cada cable incoherente de fibras 6pticas presenta de manera unica. ;stos proporcionan

(46) un patr6n no deformable identico en las imagenes de referencia y para cualquier nueva imagen capturada. {egun el reposicionamiento, y si se respetan las condiciones de reconexi6n del cable ya descritas, solo puede ser observado movido, rotado o escalado respecto al que se observa en la imagen de referencia. [a figura 4 presenta el diagrama de flujo que detalla los pasos del metodo mencionados.

Üna vez encontrados estos valores, cuyo c6mputo es muy rapido, se procesa (48) una tabla de reconstrucci6n temporal (duplicado de la tabla de reconstrucci6n original procesada conforme a las transformaciones geometricas calculadas del reposicionamiento del cable, y aun no validada por el operario). 9ste ultimo procesamiento es el que se ve optimizado por la detecci6n previa y opcional de los centros de todas las fibras 6pticas, ya que resultan menos coordenadas de punto a procesar.

9l usuario tiene acceso a los valores encontrados por el metodo automatico de reconexi6n y se pueden visualizar en vivo las imagenes reconstruidas para comprobar la calidad del resultado de la transmisi6n, una vez reconectado el cable incoherente de fibras 6pticas.

{i a causa de una baja resoluci6n de la camara, o de una mala proyecci6n de la imagen de salida del cable incoherente de fibras 6pticas, la imagen observada se ve con ruido, el usuario puede modificar ligeramente los parametros resultantes de la operaci6n automatica, y realizar la reconstrucci6n en modo manual (47) para observar las posibles mejoras de la transmisi6n con la imagen nuevamente procesada que aparece en la pantalla. /uando se considera 6ptima la imagen reconstruida (tras el paso de reconexi6n automatica, o en algunos casos con un paso adicional manual) se guarda la tabla de reconstrucci6n temporal, y el cable incoherente esta nuevamente listo para su uso en transmisi6n de imagenes.

9sta operaci6n de reconexi6n puede repetirse indefinidamente, ya que nunca se pierde ni la imagen de referencia, ni la tabla de reconstrucci6n original.

/omo se mencionaba, para un funcionamiento correcto, es imprescindible haber realizado previamente la fase de calibraci6n de cable incoherente de fibras 6pticas para la transmisi6n de imagenes. 9ste paso lo suele realizar una persona cualificada con el material necesario y presentado en la figura 1. 9ste proceso, conocido en el estado actual de la tecnica, carece de portabilidad, lo que limita su uso a condiciones experimentales.

tara permitir la portabilidad, el proceso necesita cumplir con un s6lo paso adicional una vez la calibraci6n de un cable incoherente de fibras 6pticas para la transmisi6n de imagenes ya ha sido realizada. {e requiere una captura de la imagen de salida del cable incoherente de fibras 6pticas en su posici6n de calibraci6n cuando el cable esta uniformemente iluminado en su plano de entrada. {e almacena esta imagen en relaci6n con la tabla de reconstrucci6n de las imagenes que se capturan a la salida del cable incoherente de fibras 6pticas.

hpcionalmente, y sobre esta imagen capturada y llamada imagen de referencia, se detectan por un proceso automatico todas las fibras 6pticas del mazo de fibras y se selecciona un punto central para cada una, lo que permite una optimizaci6n adicional del tiempo de procesamiento del metodo de reconexi6n, en algunas aplicaciones necesaria.

/omo esta indicado por los pasos grises en el diagrama de flujo de la figura 2, esa imagen de referencia se asocia definitivamente con el cable incoherente de fibras 6pticas calibrado que puede ya ser desmontado de su soporte (figura 1) y disponible para un uso de transmisi6n de imagenes con una rapida y sencilla reconexi6n y puesta en marcha.

! nivel material, la reconexi6n requiere un soporte similar al que se utiliza para su calibraci6n, presentado en la figura 1 y una camara de resoluci6n variable, pero con un lfmite inferior que depende de las caracterfsticas intrfnsecas del mazo de fibras 6pticas. [a salida del cable incoherente de fibras 6pticas (marcada para diferenciarla de la entrada) se posiciona fijamente en un anillo con sistema mecanico de sujeci6n (4), idealmente libre de translaci6n sobre un rafl que lo soporta para permitir un facil enfoque con una camara equipada de una lente (permitiendo la transmisi6n de imagenes en el espectro visible o infrarrojo) (2), situada en frente de la salida del cable. 9l operador observa la imagen de salida directamente capturada por la camara en su ordenador y se asegura que la salida del cable es circular (es decir, que los planos de salida del cable y del sensor de imagen de la camara son paralelos), que esta totalmente incluido en la imagen de salida y, para un mayor provecho de la camara, que la imagen de salida del cable ocupa el mayor area posible dentro del sensor de imagen. {e coloca a la entrada del cable incoherente de fibras 6pticas el sistema 6ptico deseado (segun el angulo de visi6n requerido por la futura aplicaci6n), y se ilumina uniformemente la entrada del cable con una fuente de luz difusa cuya intensidad sea suficiente para que en salida del cable, se obtenga una senal que permita el procesamiento del metodo, o con la misma pantalla (7) conectada al ordenador (3). /uando se observa en la imagen de salida capturada una imagen nftida y no saturada, se captura esta imagen que se denomina a continuaci6n Iimagen de reconexi6n".

9l metodo de reconexi6n compara la imagen de referencia con la imagen de reconexi6n para obtener automaticamente la translaci6n, rotaci6n y factor de interpolaci6n entre la posici6n de referencia (dada por la imagen de salida de referencia) y la nueva posici6n (dada por la imagen de salida recien capturada por el operador).

tara la obtenci6n automatica de dichos parametros, es necesario conseguir, con alta precisi6n, los bordes circulares del cable incoherente de fibras 6pticas en ambas imagenes para calcular el desplazamiento de su centro (translaci6n) y el cambio de tamano proyectado (factor de interpolaci6n). [a repartici6n de las fibras 6pticas, la atenuaci6n de la senal que presenta cada una, y la repartici6n de los espacios intersticiales ofrecen un patr6n unico para cada cable incoherente de fibras 6pticas, que permite encontrar con precisi6n el angulo que sufri6 el cable entre las dos imagenes (rotaci6n) por correspondencia maxima en la superposici6n de la imagen de referencia con la imagen de reconexi6n. tara la fase de obtenci6n del angulo de rotaci6n, el tiempo de procesamiento se optimiza con el uso de coordenadas polares en lugar de cartesianas. {e reprocesa la tabla de reconstrucci6n con esos parametros. {e retorna el resultado de la reconstrucci6n de la imagen de salida y los parametros calculados al operario. 9n caso de que la imagen reconstruida presentada no sea satisfactoria (por uso de una camara de resoluci6n lfmite, por debajo de la resoluci6n mfnima recomendada), el operario puede cambiar ligeramente esos parametros para refinar la reconexi6n, con observar para cada modificaci6n la imagen nuevamente reconstruida. Cinalmente, se guarda la nueva tabla de reconstrucci6n. 9l cable incoherente de fibras 6pticas ya esta nuevamente operativo para la transmisi6n de imagenes.

[a resoluci6n del sensor de imagen utilizado para la conexi6n con la salida del cable incoherente de fibras 6pticas es variable, pero limitada segun las caracterfsticas del cable incoherente de fibras 6pticas utilizado.

/omo ventaja, en caso de uso de una camara con resoluci6n limitada, o de un mal enfoque del sistema, el usuario tiene acceso a los parametros automaticamente procesados, y puede modificarlos para mejorar la calidad de las imagenes reconstruidas.

treferentemente, cada vez que se reprocesa automaticamente una tabla de reconstrucci6n o que se modifican manualmente los parametros de reconexi6n obtenidos, se procesa nuevamente la tabla de reconstrucci6n. [a calidad de las imagenes reconstruidas con esta nueva tabla es totalmente equivalente, en terminos de calidad, a la obtenida con las imagenes originales, previas a la recalibraci6n. {in embargo, se prefiere utilizar la tabla original de reconstrucci6n asf como la imagen de salida de referencia para la reconexi6n, para evitar eventuales errores.

[a presente invenci6n se ilustra, adicionalmente, mediante estos otros ejemplos de aplicaciones, los cuales no pretenden limitar su alcance:

9jemplo 1: Duiado de robot en un entorno peligroso (sala con presencia de gas o polvo explosivo, con radiaci6n radioactiva, con alta tasa de humedad en condensaci6n). [os cables de fibras 6pticas pueden estar expuestos a estas condiciones debido a sus caracterfsticas intrfnsecas, y transportar la informaci6n de las imagenes (visual o infrarroja) hasta un nudo central seguro, donde poder capturar y realizar la reconstrucci6n de las imagenes de manera directa y automatica. [os cables incoherentes de fibras 6pticas pueden cubrir largas distancias, ya que la tasa de atenuaci6n por unidad de longitud de la senal es muy baja y, ademas, existen herramientas de compensaci6n de dicha atenuaci6n. [a sencillez de la puesta en marcha previamente descrita permite un uso industrial, y el uso de varios cables de fibra 6ptica pueden permitir el guiado de un robot en 35, con visi6n estereosc6pica.

9jemplo 2: tara rebajar el precio de un dispositivo de endoscopia, un medico puede tener su sistema desmontado, incluyendo un cable incoherente de fibra 6ptica pre calibrado. aontar el dispositivo y realizar el auto ajuste serfa directo, y resultarfa mas econ6mico.

9jemplo 3: /aso de instalaci6n de estos cables en zonas con posibles o permanente riesgo de explosiones (clasificaci6n !Ç9ó de riesgos) por los gases o polvos que contiene,

o en una zona geografica con actividad sfsmica. [os cables se podrfan reajustar automaticamente en caso de que una explosi6n y/o fuertes vibraciones lo hayan desajustado. 9l restablecimiento del sistema es rapido y directo con este metodo. 9n aplicaciones de este tipo, cuando las vibraciones son continuas y el proceso de reconexi6n tiene que procesarse cfclicamente con la mas mfnima interrupci6n de la transmisi6n de imagenes, se considera interesante la opcional detecci6n de un pixel central en cada fibra 6ptica para minimizar aun mas, el tiempo de procesamiento de la reconexi6n.

9jemplo 4: /aso de un robot equipado con un cable incoherente de fibras 6pticas para transmisi6n de imagenes (para aplicaciones aeroespaciales), desplazandose en terreno hostil con fuertes vibraciones y/o choques que puedan desajustar el sistema. [a recalibraci6n serfa rapida y directa en caso de que se produzca uno de esos eventos.

!plicaci6n industrial

[os sectores de aplicaci6n son multiples, ya que la invenci6n ofrece numerosas ventajas. 9l sistema permite la transmisi6n de imagenes en condiciones variadas de:

• !ccesibilidad muy limitada

5 • Çemperaturas muy bajas o muy elevadas

•

!lta tasa de humedad (incluyendo la inmersi6n a altas profundidades)

•

!ltas presiones

•

9ntornos explosivos (segun material de las fibras 6pticas)

•

9ntornos con fuertes interferencias electromagneticas

10 Çodo lo anterior abre la posibilidad de uso del sistema en los sectores de 9nergfa, !gua, aedicina, Çecnologfa y producci6n industrial, Çecnologfas aeroespaciales, y Çecnologfas para la seguridad.

5e modo general, la invenci6n permite la realizaci6n de cualquier aplicaci6n de inspecci6n visual en entornos peligrosos, de poca accesibilidad, con interferencias 15 electromagneticas, de altas o bajas temperaturas, de tasas elevadas de humedad, hasta incluso sumergir completamente el sistema a elevadas profundidades, o bajo altas presiones. [as tareas que se pueden abordar pueden ser de observaci6n directa de las imagenes transmitidas desde la zona peligrosa hasta un usuario en un lugar aislado y seguro (para una posible intervenci6n humana a distancia), o asistir un proceso

20 industrial con el uso de robots guiados dentro del entorno peligroso, eliminando con ello la necesidad de presencia humana. {e puede, incluso, embarcar el dispositivo en un robot.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   1. Método para la reconexión de un cable incoherente de fibras ópticas calibrado para transmisión de imágenes, donde el cable calibrado está asociado a una tabla de reconstrucción original y a una imagen de referencia, caracterizado por que comprende

   5 los siguientes pasos:

   -

   capturar una imagen de reconexión, estando dicha imagen generada mediante la iluminación con luz a la entrada de un cable incoherente de fibras ópticas reconectado,

   -

   comparar la imagen de reconexión y la imagen de referencia para calcular los factores

   de translación, rotación y escalado entre ambas imágenes y generar una segunda tabla 10 de reconstrucción para permitir la portabilidad de dicho cable incoherente.
2. 2. Método según reivindicación 1, caracterizado por que la tabla de reconstrucción contiene correspondencias entre las coordenadas de entrada y salida de las fibras del cable.
3. 3. Método según reivindicación 2, caracterizado por que las imágenes transmitidas por 15 el cable se reordenan espacialmente de acuerdo con la tabla de reconstrucción.
4. 4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la imagen de referencia y la imagen de reconexión se generan mediante la iluminación con una fuente de luz a la entrada del cable incoherente de fibras ópticas previamente calibrado.

   20 5. Método según la reivindicación 4, caracterizado por que la imagen de referencia y la imagen de reconexión se obtienen ajustando paralelamente los planos del sensor de la cámara y de salida del cable.
5. 6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para calcular el factor de rotación se realiza una conversión a coordenadas polares.

   OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

   N.º solicitud: 201031238

   ESPAÑA

   Fecha de presentación de la solicitud: 10.08.2010

   Fecha de prioridad:

   INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

   51 Int. Cl. : G02B6/06 (2006.01)

   DOCUMENTOS RELEVANTES

   Categoría

   Documentos citados Reivindicaciones afectadas

   A

   US 6587189 B1 (ROBERTS HILARY E ET AL.) 01/07/2003, 1-6

   X

   columna 3, línea 30 -columna 5, línea 12; figuras. 7-10

   A

   GB 2128839 A (DAINICHI NIPPON CABLES LTD ) 02/05/1984, 1-6

   X

   página 1, línea 5 -página 5, línea 5; figuras 6-9. 7-10

   A

   JP 60217306 A (MITSUBISHI HEAVY IND LTD ) 30/10/1985, 1-6

   X

   Resumen de la base de datos WPI. Recuperado de EPOQUE; figuras.

   A

   WO 0077555 A1 (INTEL CORP ET AL.) 21/12/2000, página 7-10

   4, línea 25 -página 10, línea 3; página 15, línea 1 -página 20, línea 16; figuras 1-6.

   1-10

   A

   WO 9106881 A1 (SECR DEFENCE BRIT ) 16/05/1991, todo el documento. 1-6

   A

   GB 2092859 A (AMERICAN OPTICAL CORP ) 18/08/1982, todo el documento. 1-6

   Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

   El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

   Fecha de realización del informe 22.07.2011

   Examinador J. Calvo Herrando Página 1/5

   OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

   N.º solicitud: 201031238

   ESPAÑA

   Fecha de presentación de la solicitud: 10.08.2010

   Fecha de prioridad:

   INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

   51 Int. Cl. : G02B6/06 (2006.01)

   DOCUMENTOS RELEVANTES

   Categoría

   Documentos citados Reivindicaciones afectadas

   A

   "Calibration of Incoherent Optical Fiber Bundles for Image Transmission. Fibers Detection Process," (Fernandez, P.R. et al) 03/10/2007 Intelligent Signal Processing, 2007. WISP 2007. IEEE International Symposium on , vol., no., pp.1-6, doi: 10.1109/WISP.2007.4447504 URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4447504&isnumber=4447490 1-6

   A

   "Location of Optical Fibers for the Calibration of Incoherent Optical Fiber Bundles for Image Transmission" (Fernandez, P.R. et al) 01/09/2009 Instrumentation and Measurement, IEEE Transactions on , vol.58, no.9, pp.2996-3003, doi: 10.1109/TIM.2009.2016807URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4982623&isnumber=5200743 1-6

   A

   "Non-homogenous illumination correction of calibrated incoherent optical-fiber-bundles for image transmission purposes" (Demuynck, O. et al) 03/07/2006 Mechatronics, 2006 IEEE International Conference on , vol., no., pp.150-153, doi: 10.1109/ICMECH.2006.252513URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4018348&isnumber=4018322 1-6

   Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

   El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

   Fecha de realización del informe 22.07.2011

   Examinador J. Calvo Herrando Página 2/5

   INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

   Nº de solicitud: 201031238

   Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) G02B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

   búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI

   Informe del Estado de la Técnica Página 3/5

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 201031238

   Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.07.2011

   Declaración

   Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-10 SI NO

   Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

   Reivindicaciones Reivindicaciones 1-6 7-10 SI NO

   Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

   Base de la Opinión.-

   La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

   Informe del Estado de la Técnica Página 4/5

   OPINIÓN ESCRITA

   Nº de solicitud: 201031238

   1. Documentos considerados.-

   A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

   Documento

   Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

   D01

   US 6587189 B1 (ROBERTS HILARY E et al.) 01.07.2003

   D02

   GB 2128839 A (DAINICHI NIPPON CABLES LTD ) 02.05.1984

   D03

   JP 60217306 A (MITSUBISHI HEAVY IND LTD ) 30.10.1985

   D04

   WO 0077555 A1 (INTEL CORP et al.) 21.12.2000

   D05

   WO 9106881 A1 (SECR DEFENCE BRIT ) 16.05.1991

   D06

   GB 2092859 A (AMERICAN OPTICAL CORP ) 18.08.1982

   D07

   "Calibration of Incoherent Optical Fiber Bundles for Image Transmission. Fibers Detection Process," (Fernandez, P.R. et al) 03/10/2007

   D08

   "Location of Optical Fibers for the Calibration of Incoherent Optical Fiber Bundles for Image Transmission" (Fernandez, P.R. et al) 01/09/2009

   D09

   "Non-homogenous illumination correction of calibrated incoherent optical-fiber-bundles for image transmission purposes" (Demuynck, O. et al) 03/07/2006

6. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

   La invención reivindicada presenta un método y sistema para la reconexión de cables incoherentes de fibras ópticas para la transmisión de imágenes. Se considera como el documento del estado de la técnica anterior más próximo al objeto reivindicado el documento D01.

   Reivindicación independiente R1

   La invención reivindicada difiere principalmente de los documentos citados en que en ninguno de los documentos citados muestra un método para la reconexión de un cable incoherente de fibras ópticas calibrado basado en comparar la imagen de reconexión con la imagen de referencia. Esto permite obtener una correspondencia entre ambas imágenes mediante una segunda tabla de reconexión y de este modo se permite la portabilidad y la recalibración automática de dicho cable incoherente.

   En consecuencia, la invención es nueva y se considera que implica actividad inventiva y que tiene aplicación industrial (Art.
7. 6.1 LP).

   Reivindicaciones dependientes R2-R6

   Las reivindicaciones R2-R6 son dependientes de la reivindicación R1 y como ella, también cumplen los requisitos de novedad y actividad inventiva, ya que añaden características técnicas adicionales de alcance más limitado, sin modificar la naturaleza esencial de la invención.

   Reivindicación independiente R7

   A la vista de los documentos citados, todas las características descritas en la reivindicación R7 son medidas consideradas obvias para un experto en la materia. Tanto el soporte para sujetar el cable, la lente acoplada a una cámara fotográfica como los medios de iluminación son material conocido en el campo de la calibración de cables incoherentes de fibras ópticas. Por otro lado, no se aprecia actividad inventiva en que unos medios de procesado determinen una tabla de reconstrucción entre dos imágenes . Por tanto, no se considera que la reivindicación R7 implique actividad inventiva (Art. 8.1. LP)

   Reivindicaciones dependientes R8-R10

   A la vista de lo que se conoce de los documentos citados, no se considera que requiera ningún esfuerzo inventivo para un experto en la materia desarrollar un sistema como el descrito en las reivindicaciones R8-R10. Por consiguiente, la invención reivindicada en las reivindicaciones R8-R10 no implica actividad inventiva.

   Informe del Estado de la Técnica Página 5/5