Tiempo de vuelo: Nuevas oportunidades en 3D

El uso de la imagen digital está ya presente en los aspectos comerciales y personales de nuestra vida. Como venimos comentando desde hace tiempo en nuestros artículos, está teniendo lugar una importante transición hacia el uso de la imagen 3D.

La tecnología de tiempo de vuelo (Time of Flight – TOF) emite haces de luz pulsada hacia un objeto y mide el tiempo que tardan en regresar, para deducir la distancia al objeto. Integrada en diferentes sensores de distancia, hace tiempo que se utiliza en reconstrucciones sencillas del mundo en 3D, aunque con poca repercusión a nivel industrial, aspecto que está cambiando gracias a la reciente aparición de las nuevas cámaras 3D industriales que utilizan TOF.

Las SR4000 (4ª generación de cámaras 3D con tecnología TOF fabricadas por Mesa Imaging, líder en el sector) miden el retardo de la luz simultáneamente en varios miles de puntos y son capaces de crear mapas 3D de una escena en tiempo real (>30 imágenes/segundo) y con resoluciones superiores a los 25.000 píxels. Se suministran con grado industrial, con formato reducido (65x65x68) y iluminación incorporada (un anillo de leds infrarrojos alrededor de la óptica). Muy importante también, vienen con auto-calibración óptica para medidas estables a lo largo del tiempo (en rango de temperatura de 10 a 50º) y con supresión de iluminación de fondo en el píxel (pueden usarse en el exterior).

La precisión que ofrece la tecnología ( 10mm. con repetibilidad de  4 mm.) está todavía lejos de los resultados que se consiguen con las técnicas de escaneado 3D o de imagen estereoscópica, pero la ventaja de obtener el mapa 3D en directo, sin necesidad de dispositivos de escaneado, sin cálculos adicionales y sin calibración es muy grande.

Tras asistir a la presentación de las SR4000 diría que la tecnología TOF se va a convertir en un futuro no muy lejano en un elemento fundamental con numerosos campos de aplicación. Hasta el momento he conocido aplicaciones en procesos de paletizado y despaletizado, en medida de volumen, en guiado de robots y de automóviles, presencia y contaje de personas, logística en almacenes automáticos y curiosamente en robots para ordeño de vacas automático.

Como integrador de sistemas de visión, se me ocurren algunas aplicaciones de detección de presencia de piezas que son difíciles de iluminar y seguro que sacaremos partido de cámaras de este tipo, que permitirán hallar las piezas no por su color, sino por su altura evitando así la posible falta de robustez de los sistemas de iluminación. Animo a los lectores a comentarnos posibles aplicaciones y en caso de que la cámara pueda resolverles algún problema, puedo disponer de una unidad de prueba.

Y para cerrar el círculo, ya que he empezado hablando de la integración de la imagen digital en nuestra vida personal, decir que la tecnología de tiempo de vuelo está siendo utilizada en los futuros sistemas de videoconsolas X-Box Natal.