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Una forma rápida y eficiente de capturar millones de puntos de datos para modelos 3D completos o reconstrucciones detalladas

Tecnología de escaneado láser 3D para grandes volúmenes

Oliver Bürkler, product manager software 3d documentation en Faro

21/01/2015
Los sectores y usuarios que trabajan tradicionalmente con planos y diagramas esquemáticos bidimensionales están descubriendo las ventajas de las herramientas de planificación y documentación tridimensional a través del uso de escáneres láser 3D. En el pasado, las mediciones se recopilaban combinando herramientas como cintas de medición, estaciones totales, cámaras digitales y detectores de alcance láser. Sin embargo, el uso de escáneres láser 3D permite a las empresas reunir datos de medición con una sola solución y reducir en gran medida los errores de los datos registrados, así como racionalizar el flujo de trabajo general.

Al capturar imágenes tridimensionales en alta resolución de geometrías y entornos complejos, los escáneres láser 3D para grandes volúmenes proporcionan una forma rápida y eficiente de capturar millones de puntos de datos para usar en modelos 3D completos o reconstrucciones detalladas. Utilizados en aplicaciones que van desde la investigación forense y de escenas de crimen hasta la topografía, la gestión de edificios y la preservación del patrimonio, los escáneres láser 3D son una solución versátil y precisa que permite a las compañías obtener datos que antes no podían conseguir, gracias a lo cual pueden tomar decisiones mejor fundadas y ahorrar tiempo y dinero.

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Mediante tecnología láser por infrarrojos, estos escáneres generan imágenes tridimensionales de geometrías y entornos complejos en tan sólo unos minutos y con un alto nivel de detalle.

Tipos de escáneres láser

Los escáneres láser son dispositivos sin contacto que emplean la tecnología de medición de tiempo de vuelo o de desplazamiento de fase para capturar millones de puntos discretos de un objeto o entorno del mundo real. Los sistemas de medición de pulsación o de tiempo de vuelo emiten una única pulsación de la luz láser y determinan así la distancia hasta la superficie midiendo el tiempo de vuelo necesario para que la luz reflejada regrese al sensor de distancia. De forma parecida, los sistemas de desplazamiento de fase también emiten una luz láser, pero en el caso de la tecnología de desplazamiento, el láser se emite a una frecuencia específica y el reflejo de esta longitud de onda se ‘desplaza’ por su impacto en una superficie. El desplazamiento de la onda reflejada permite calcular con precisión la distancia entre el punto de impacto y el escáner.

En general, los escáneres de desplazamiento de fase son más rápidos y precisos, y proporcionan datos de mayor resolución en comparación con los escáneres de tiempo de vuelo.

Los escáneres láser utilizan tecnología láser por infrarrojos para generar imágenes tridimensionales de geometrías y entornos complejos en tan sólo unos minutos y con un nivel de detalle superior. Las imágenes resultantes son un conjunto de millones de puntos de medición 3D, conocido como nube de puntos. El escáner láser opera emitiendo un rayo de luz láser infrarroja y leyendo la energía reflejada al escáner para ubicar un punto en el espacio 3D. El escáner envía el láser a un espejo giratorio que refleja un p lano de luz láser desde el escáner. Entonces todo el cabezal de l escáner gira y barre con el láser la zona deseada. Los objetos que se encuentran en la trayectoria del láser reflejarán la energía hacia el escáner, y este ubicará un punto en el espacio 3D. La densidad de los puntos recopilados se rige por la velocidad de rotación del escáner. Cuanto más lento gire el escáner, más densa será la muestra de puntos recopilada; y cuanto más rápido gire, menos densa será la nube de puntos resultante. De estaforma se pueden registrar millones de mediciones discretas en cuestión de minutos.

El uso de objetivos u objetos de referencia en el entorno de es caneo se puede emplear para juntar múltiples escaneos, cada uno con su propio sistema de coordenadas, en un sistema de coor denadas único alineado. Así se pueden documentar entornos muy complejos de un modo rápido y preciso.

Entre los métodos tradicionales para capturar entornos 3D complejos se incluyen las mediciones con cinta de acero, cuerdas de piano, plomadas, detectores de alcance láser y estaciones totales. Todos estos dispositivos funcionan bien dentro del rol para el que se han diseñado: mediciones de puntos aislados. Estos métodos tradicionales de recopilar datos pueden requerir un alto nivel de intervención del usuario y consumir tiempo, y los resultados pueden ser inconsistentes cuando las mediciones las realizan diferentes usuarios.

El proceso de documentar un entorno 3D complejo usando métodos tradicionales puede durar días, semanas o incluso meses; y al final de este proceso quizá se hayan recopilado solo miles de mediciones, una cantidad relativamente pequeña para documentar bien un entorno. En muchos casos, los métodos tradicionales de medición resultan en la falta de puntos de datos, por lo que se debe volver al lugar para recopilar todas las mediciones necesarias con el fin de conseguir una documentación exhaustiva. Con la tecnología de escáner láser 3D, cada escaneo puede registrar millones de mediciones discretas. De peso ligero y fácil de montar, un escáner láser puede llegar a zonas elevadas de difícil acceso sin necesidad de andamiajes complejos y puede funcionar en entornos con ausencia o escasez de luz. Como aúna múltiples escaneos desde distintas ubicaciones, un proyecto completo puede contener cientos o incluso miles de millones de puntos, lo que permite recrear las relaciones espaciales complejas del entorno 3D.

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De peso ligero y fácil de montar, un escáner láser puede llegar a zonas elevadas de difícil acceso.

Resumen

Debido a que son una forma muy eficiente y precisa de capturar instantáneas tridimensionales de los entornos, los escáneres láser 3D contribuyen a racionalizar los flujos de trabajo en una serie de sectores diversos. Al permitir la medición de superficies y entornos críticos con un nivel de fiabilidad y velocidad ajeno a las herramientas tradicionales, los escáneres láser 3D permiten a los usuarios conseguir modelos digitales sólidos que se pueden volver a visitar en cualquier momento.

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Faro Spain, S.L.U.

Comentarios al artículo/noticia

#2 - Consuelo
14/04/2017 12:28:45
Excelente noticia, nosotros somos una empresa especializada en servicios de digitalización 3D y medición con escáner láser terrestre mediante la recolección, análisis, presentación y entrega de la información geoespacial. Realizamos captura y documentación geométrica de alta definición, reconstruyendo minuciosa-mente la geometría de objetos o de infra-estructuras, Particularmente útiles para proyectos BIM (Building Information Modeling), y en proyectos de ingeniería o arquitectura. www.ScanPhase.com
#1 - Claudio Videla
21/01/2015 19:32:59
Recomiendo a la empresa BDL con excelentes trabajos de levantamiento 3D con escáner láser 3D de todo tipo de estructuras: http://www.bdl.cl/consultorias/levantamiento-3d-escaner-industria

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