Sensores láser 3D
Las tecnologías tradicionales de detección 3D han sido importantes en muchas industrias durante años. Sin embargo, se enfrentan a problemas de rendimiento que limitan su uso en algunas aplicaciones. Estas limitaciones a menudo reducen su precisión, especialmente en entornos exigentes.
Un desafío importante es la necesidad de medir distancias a objetos dentro de una escena con alta precisión. Para abordar esto, los sistemas convencionales LiDAR y de escaneo láser utilizan estrategias específicas de filtrado de luz.
Por ejemplo, pueden depender de pulsos láser cortos y controlados o enfocar fotones en una sola dirección. Estos métodos ayudan a controlar la luz emitida y mejoran algunos aspectos del rendimiento.
Si bien estas estrategias son algo efectivas, también tienen inconvenientes. Pueden reducir el alcance y disminuir la resolución de las mediciones. Como resultado, el rendimiento general de estos sistemas no alcanza las expectativas en aplicaciones donde se requiere tanto la detección de largo alcance como el detalle fino.
Además, estas compensaciones limitan su capacidad para adaptarse a tareas avanzadas, como el monitoreo de grandes áreas o la captura de detalles intrincados.
Esta combinación de desafíos destaca la necesidad de soluciones nuevas e innovadoras que puedan superar estas deficiencias y satisfacer las demandas de la industria moderna.
El sensor de circuito integrado fotónico de Ommatidia revoluciona la vibrometría NDT
El principal inconveniente de estos sistemas convencionales radica en su ineficiencia fotónica. Al restringir la luz que se emite y se recibe, solo un número limitado de fotones está disponible para construir una imagen 3D.
Por lo tanto, los sensores LiDAR tradicionales a menudo tienen dificultades para ofrecer detección de largo alcance e imágenes de alta resolución al mismo tiempo. Este desafío es un problema importante para las tareas que necesitan detalles precisos a grandes distancias.
Los ejemplos incluyen vehículos autónomos, observación satelital y sistemas de medición avanzados. Estos sistemas generalmente se basan en láseres, pero sus diseños a menudo desperdician fotones, lo que reduce su eficiencia.
Ommatidia LiDAR resuelve estos problemas con su innovador sensor de campo de luz 3D. Inspirado en los ojos compuestos de los insectos, este sensor utiliza una matriz de elementos sensibles a la luz para capturar la luz reflejada de diferentes partes de una escena. Cada elemento recopila datos de una sección específica y, juntos, crean una imagen 3D detallada y precisa.
Lo que distingue a este sensor es su uso de circuitos integrados fotónicos, que procesan los datos de luz de manera eficiente. Además, el sensor funciona con láseres NIR (infrarrojo cercano) para mejorar su capacidad de detectar detalles finos a largas distancias. Además, al combinar estos láseres con circuitos integrados ópticos, el sistema logra un mayor alcance y una resolución más nítida.
Este diseño único cambia la forma en que se captura y procesa la luz. Supera las limitaciones de los sistemas más antiguos al tiempo que proporciona varios beneficios claros. Para las aplicaciones que necesitan precisión y fiabilidad, el sensor de campo de luz 3D es un cambio de juego.
Vibrometría láser Doppler
Las pruebas de ruido y vibración son fundamentales en industrias como la automotriz, la aeroespacial y la manufacturera. Los métodos tradicionales basados en contacto, como los acelerómetros, proporcionan datos útiles pero tienen limitaciones claras: pueden alterar la dinámica del objeto o fallar en entornos hostiles.
La vibrometría láser Doppler (LDV) ofrece una alternativa sin contacto, que se basa en el efecto Doppler para medir la rapidez con la que se mueve una superficie. Este efecto, donde la frecuencia de una onda cambia con el movimiento, permite a los ingenieros analizar las vibraciones mediante el seguimiento de ligeros cambios de frecuencia en los haces láser reflejados.
Los LDV de escaneo modernos se expanden sobre este principio. Al combinar la óptica de precisión con el escaneo rápido, pueden mapear las vibraciones a través de superficies complejas en tiempo real, sin tocar el objeto. Esto los convierte en herramientas esenciales en campos como el monitoreo de la salud estructural, el diagnóstico industrial y las pruebas automotrices.
Sin embargo, incluso estos sistemas enfrentan límites en velocidad, cobertura y resolución al analizar estructuras grandes o dinámicas. Ahí es donde los sistemas RADAR láser Q1 y Q2 de Ommatidia marcan un gran paso adelante. Al integrar las tecnologías de medición paralela, interferometría y FMCW (onda continua modulada en frecuencia), logran una precisión y un rendimiento superiores. Su capacidad para adquirir datos de vibración densos desde múltiples puntos simultáneamente transforma la forma en que los ingenieros evalúan el rendimiento, la seguridad y la durabilidad.
Estos avances redefinen el análisis de vibraciones, haciéndolo más rápido, más preciso y más adaptable a entornos exigentes. Al hacerlo, los sistemas Q1 y Q2 de Ommatidia establecen nuevos estándares para las pruebas modernas de ruido y vibración.
- Iluminación continua de haz ancho
- Uso seguro de iluminación de alta potencia
- Inspirado en la naturaleza: una arquitectura bioinspirada
- Aplicaciones y beneficios
- Rango de FMCW
- Precisión y resolución mejoradas
- Rendimiento superior en condiciones difíciles
- Combinando FMCW con diseño bioinspirado
Iluminación continua de área amplia
El sensor de campo de luz 3D de Ommatidia destaca por su capacidad de utilizar iluminación continua de área amplia en toda la escena. A diferencia de los sistemas tradicionales que se basan en pulsos estrechos o haces enfocados, este enfoque cubre grandes áreas de una sola vez.
Al eliminar la necesidad de filtrar o limitar la luz emitida, este método asegura que haya más fotones disponibles para la medición. Como resultado, el sensor captura información detallada y precisa sobre toda la escena, mejorando tanto el alcance como la resolución.
Uso seguro de iluminación de alta potencia
La iluminación de alta potencia es clave para lograr la detección de largo alcance y la detección 3D de alta resolución, pero a menudo plantea riesgos de seguridad, especialmente para los ojos humanos o los materiales sensibles.
Sin embargo, la arquitectura del sensor de campo de luz 3D de Ommatidia mitiga estos riesgos al permitir que la potencia óptica se extienda sobre un ángulo y un área más amplios, lo que hace posible utilizar una iluminación de mayor potencia de forma segura por primera vez en imágenes 3D. Este avance permite al sensor lograr rangos de detección mucho mayores e imágenes más claras sin comprometer los estándares de seguridad.
Inspirado en la naturaleza: una arquitectura bioinspirada
Inspirándose en los ojos compuestos de los insectos, que pueden ver con increíble velocidad y precisión, la tecnología de Ommatidia está diseñada para replicar la capacidad de muestreo de múltiples vistas de estos sistemas naturales. Cada elemento sensor individual actúa como un pequeño "ojo", recopilando datos desde un ángulo ligeramente diferente.
Juntos, estos elementos forman un campo de luz integral que se puede analizar para generar una imagen 3D completa. Este enfoque de muestreo múltiple mejora en gran medida la resolución espacial y la percepción de profundidad, lo que lo convierte en una solución ideal para aplicaciones que exigen imágenes 3D rápidas y precisas.
Aplicaciones y beneficios
El sensor de campo de luz 3D representa un avance significativo para las industrias que requieren imágenes 3D precisas, de alta resolución y de largo alcance. Sus ventajas son particularmente cruciales en campos como la navegación autónoma o la robótica, donde la percepción de profundidad en tiempo real es esencial para un funcionamiento seguro.
Además, para la metrología y el monitoreo de la salud estructural, la capacidad del sensor para proporcionar mediciones detalladas y precisas sin las limitaciones de los sistemas tradicionales de escaneo láser abre nuevas posibilidades para la ingeniería de precisión y la inspección.
Rango de FMCW
Un elemento clave que mejora las capacidades del sensor de campo de luz 3D de Ommatidia es su uso de la tecnología de rango de onda continua modulada en frecuencia (FMCW). A diferencia de los sistemas LiDAR tradicionales de tiempo de vuelo (ToF) que miden la distancia cronometrando el retorno de los pulsos de luz, la tecnología FMCW utiliza un enfoque diferente para lograr mediciones de distancia precisas.
Al emitir una onda continua de luz que varía en frecuencia y luego analizar el cambio de frecuencia de la onda reflejada, el rango de FMCW permite tanto la medición precisa de la distancia como la detección de la velocidad en una sola pasada.
Precisión y resolución mejoradas
Este método aporta múltiples ventajas al proceso de imagen 3D. Primero, el rango de FMCW proporciona una precisión extremadamente alta, lo que permite mediciones precisas incluso en distancias más largas. Debido a que el sistema emite y mide continuamente ondas de luz, logra una alta relación señal/ruido, lo que lleva a una mejor resolución y claridad de los datos 3D.
Esto hace que el sensor de Ommatidia sea particularmente eficaz en aplicaciones que requieren un mapeo detallado, como la metrología satelital o el monitoreo avanzado de la salud estructural.
Rendimiento superior en condiciones difíciles
La tecnología FMCW también ofrece un rendimiento mejorado en entornos difíciles donde los sistemas LiDAR tradicionales a menudo tienen dificultades. Por ejemplo, en escenas con luz ambiental fuerte o superficies altamente reflectantes, el rango de FMCW mantiene su precisión, asegurando resultados precisos sin verse afectado por la interferencia.
Además, la capacidad de detectar tanto la distancia como la velocidad en un solo paso abre nuevas posibilidades para aplicaciones que requieren análisis de movimiento en tiempo real, como la navegación autónoma y la evaluación ambiental rápida.
Combinando FMCW con diseño bioinspirado
Al integrar el rango de FMCW con su diseño de sensor bioinspirado, el sensor de campo de luz 3D de Ommatidia logra niveles excepcionales de precisión, alcance y fiabilidad. Esta combinación mejora la capacidad del sensor para crear imágenes 3D densas y detalladas y amplía su aplicación en todas las industrias, desde la observación satelital hasta la fabricación de alta precisión.
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