Metodología para estimar la propiedad de color de superficies reflectivas planas usando fuentes hiperespectrales (2020)
RESUMEN: El color es una propiedad directamente relacionada con la luz y es dependiente de las ondas electromagnéticas reflejadas, absorbidas o emitidas (luminiscencia) por los objetos en el espectro visible. En superficies Lambertianas no luminiscentes, el color es una propiedad que depende directamente de la función de reflectancia de la misma y por tanto su estimación es fundamental para la medición. En la actualidad existen equipos o sistemas que permiten estimar el color en aplicaciones industriales, sin embargo, en su gran mayoría son equipos costosos que están ajustados a fuentes de iluminación estandarizadas (buscando generalizar), que requieren estrictas condiciones controladas de medición o solo realizan mediciones puntuales en la superficie. En este trabajo se presenta el desarrollo de una metodología y un modelo funcional que opera bajo condiciones de iluminación controlada, pero que es robusto a perturbaciones externas estimadas y que permite medir propiedades del color sobre una superficie plana a partir de los valores de reflectancia estimados y que pueda llevarse al espacio de color XYZ con las fuentes de iluminación estandarizadas o a representaciones derivadas con otros fuentes. Para esto fue necesario desarrollar modelos de caracterización de la respuesta espectral de fotodetectores, de un lado para conocer la ganancia a diferentes longitudes de onda y de otro lado para detectar en los arreglos bidimensionales (cámaras) los defectos y la uniformidad de respuesta de la superficie. También fue necesario diseñar y caracterizar un sistema de iluminación LED con 23 bandas que permite obtener una estimación de la función de reflectancia de la superficie y un modelo que permitiera usando fotodetectores de bajo costo derivar indicadores sobre la luz para detectar y corregir las perturbaciones externas que se puedan presentar en la superficie de medición. Finalmente se desarrolló un modelo que integra los diferentes subsistemas usando una Multi Layer Perceptron para calcular el color en el espacio XYZ en la superficie de prueba con un error inferior al 1%.