O revolucionário sistema de processamento de vídeo detecta, amplifica e mede movimentos sutis

Sistema revolucionário de processamento de vídeo para detectar e medir movimentos sutis

Os engenheiros da RDI Technologies (Knoxville, TN, EUA) desenvolveram um revolucionário sistema de processamento de vídeo sem contato denominado Iris M, que emprega uma câmera FLIR (anteriormente denominada Point Grey) para detectar, amplificar e medir as sutis vibrações geradas pelas máquinas, eliminando todas as desvantagens inerentes ao uso de técnicas anteriores. 

Todas as máquinas produzem vibrações, algumas das quais podem ser características de operação normal e outras podem indicar sinais iniciais de falha. No campo da manutenção preditiva, a detecção de assinaturas vibracionais é um elemento-chave do processo de diagnóstico que envolve a identificação e a solução de problemas antes que ocorram eventos mais graves. 

O sistema Iris M da RDI Technologies emprega uma câmera Point Grey/FLIR 2.3Mpixel Grasshoppper3 montada em um tripé Vanguard que adquire dados de imagem monocromática em uma resolução padrão de 1920 x 1050 e em uma velocidade de 120 quadros/seg.

Os dados da câmera são transferidos através de uma interface USB 3.0 para um tablet PC, onde são analisados usando o software proprietário da empresa para permitir que o usuário visualize assinaturas vibracionais em ativos da fábrica, como máquinas.

Geralmente, o processo foi executado pela implantação de sensores com fio, como acelerômetros de contato em máquinas, para monitorar as vibrações que estão presentes. Quando os dados são adquiridos dos sensores, uma análise da forma de deflexão operacional é então executada nos dados para renderizar um modelo animado do movimento da máquina, permitindo que os padrões de vibração sejam visualizados. 

Entretanto, de acordo com o Dr. Jeff Hay, fundador e CEO da RDI Technologies, a técnica tem suas desvantagens. Não só é demorado fazer medições em mais do que alguns pontos, como também requer acesso ao maquinário ou estruturas. Isso geralmente exclui seu uso quando há pouco ou nenhum acesso a uma máquina ou quando esta está localizada atrás de barreiras ou vidro. Além disso, fazer tais medições de contato frequentemente exige que o maquinário seja desligado enquanto os acelerômetros são instalados, levando a um tempo de inatividade dispendioso.

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Sensibilidade e Escalabilidade 

Desde o seu lançamento no terceiro trimestre de 2016, o próprio sistema Iris M revolucionou a maneira como as pessoas observam o movimento na indústria de monitoramento de condições de máquinas. O sistema não só é fácil de usar, como também facilita a compreensão das imagens de vídeo que o usuário pode ver para entender melhor o comportamento do equipamento. 

De acordo com o Dr. Hay, o sistema não apenas é simples de usar, mas também facilita a compreensão das imagens de vídeo que o usuário pode ver para entender melhor o comportamento do equipamento. A faixa dinâmica de 12 bits da câmera permite capturar pequenas diferenças na intensidade de pixel entre as regiões iluminadas e escuras nas imagens, permitindo que o software do sistema extraia alterações mais detalhadas do que seria possível de outra forma. 

Não menos importante, no entanto, é o próprio algoritmo de amplificação do movimento. “Devido a esse algoritmo exclusivo, o Iris M é cerca de cem vezes mais sensível ao medir o deslocamento do que as ferramentas tradicionais de medição baseadas em imagens. Além disso, o Iris M oferece a capacidade de fazer medições de pontos de deslocamento absoluto diretamente da imagem que podem ser usadas para quantificar esse movimento quando necessário, em vez de precisar interpretar medições de ponto para determinar os tipos de movimentos e falhas presentes”. 

A Iris M é cerca de cem vezes mais sensível ao medir o deslocamento do que as ferramentas tradicionais de medição baseadas em imagens

Outro grande benefício da tecnologia é a velocidade na qual os dados são retornados e o nível de detalhe dos dados. Ao contrário dos sistemas tradicionais de medição de contato, ele também é facilmente escalável, uma vez que o movimento de todos os ativos no campo de visão da câmera é medido simultaneamente. Além disso, é uma boa ferramenta de comunicação entre um usuário técnico e não técnico, pois as causas principais de qualquer problema com qualquer ativo podem ser vistas diretamente no vídeo. 

O novo sistema foi implantado em diversas aplicações práticas. Além de realizar o monitoramento de condições em ativos industriais, como máquinas, o sistema Iris M também pode ser usado para analisar a integridade estrutural de pontes, edifícios e estruturas similares. Além disso, ele também pode ser usado em aplicações de monitoramento biomédico para avaliar a respiração de um indivíduo.