Escáner láser 3D; todo lo que necesitas saber

El escáner láser 3D y la tecnología LIDAR son dos de las palabras que más veces vas a ver repetidas de ahora en adelante y a lo largo del artículo. De ambos te vamos a explicar todo lo que necesitas saber, pero ya te adelantamos que juntos se pueden considerar el futuro en el campo de la topografía, y en otros muchos otros campos.

Gracias al escáner láser 3D se consiguen reproducciones fidedignas, y de gran precisión de la realidad, apoyándose en la tecnología LIDAR. Este sería el principal fundamento de todo lo que vas a leer, pero si quieres ampliarlo y conocer mucha más información, sigue leyendo.

¿Qué es un escáner láser 3D?

El escáner láser 3D es uno de los dispositivos más usados en el campo de la Topografía, y en otros muchos campos, dada su enorme cantidad de aplicaciones. Este dispositivo nos sirve para adquirir datos de una forma masiva, basándose en la tecnología LIDAR. A partir de la medición, tanto de distancias como de ángulos, mediante un rayo de luz láser, conseguimos una nube de puntos tridimensional de una superficie continua.

Gracias a este proceso podemos documentar geométrica y visualmente un edificio u objeto de la realidad, con un gran detalle, rapidez y sobre todo precisión, algo muy necesario. En la mayoría de los casos no se realiza, pero si recogemos la información del color de cada punto registrado, podemos reproducir el color completo de la superficie representada. Si reproducimos un edificio, por ejemplo, podremos incluso colorearlo exactamente igual que en la realidad.

Las coordenadas que se obtienen son geográficas, y se refieren a todas las superficies que rodean al dispositivo, limitado eso sí por un radio de acción. Todos los puntos registrados forman una nube de puntos 3D. En ocasiones pueden llegar a ser millones de puntos de coordenadas (X,Y,Z) posicionados en el espacio, y en verdadera magnitud que nos dan una representación de la realidad idéntica a como la vería el ojo humano.

Principios de medición

Los principios de medición que nos podemos encontrar en los actuales escáneres láser, se basan en tres principios, que vamos a repasar a continuación;

Medición basada en triangulación

Este tipo de medición tiene una precisión muy alta (décima o centésima de milímetro), pero la distancia entre el equipo láser y el objeto no puede superar los dos metros. Además tiene una frecuencia elevada, alrededor de 100 MHz o incluso superior.

Medición basada en el tiempo de vuelo mediante pulsos

Con este método calculamos la distancia en función del tiempo que transcurre desde que se lanza la luz láser, llega al objeto y vuelve. Estos escáneres láser tiene una frecuencia que oscila entre 2 y 100 MHz, una precisión de entre los 6 y los 30 milímetros y tienen un largo alcance que puede llegar a ser de varios kilómetros.

Medición basada en el tiempo de vuelo mediante diferencia de fase

En este caso el haz de luz láser se propaga según ondas sinusoidales, siendo la longitud de estas ondas un dato conocido. Gracias a esto podemos calcular la distancia en función del número entero de longitudes de onda, y el desfase existente entre la onda emitida y la que se refleja en el objeto.

Este tipo de medición tiene un alcance intermedio, inferior a los 100 metros. Su frecuencia es de entre 500 y 600 MHz y su precisión se sitúa entre los 2 y los 10 milímetros.

Aplicaciones del láser escáner

Cuando aparecieron los primeros dispositivos de este tipo, estos se utilizaban casi de forma exclusiva en asuntos relacionados con el diseño industrial. Sin embargo con el paso del tiempo, y la mejora de esta tecnología, el campo de aplicaciones de los láser escáner ha crecido exponencialmente, pudiendo encontrarlos ya en una gran cantidad de campos de lo más variado.

A continuación vamos a repasar algunas de las aplicaciones que tiene en la actualidad el láser escáner;

Topografía

Como no podía ser de otra forma, la primera aplicación de la que vamos a hablar es la que tienen en el mundo de la Topografía. No son pocos los topógrafos, si disponen de la tecnología, que usan un láser escáner 3D para realizar una gran cantidad de trabajos, debido principalmente a la enorme cantidad de información que nos puede ofrecer del terreno.

Una aplicación delo más interesante se da en los levantamientos topográficos, que toman una nueva dimensión si se realizan con un láser.

Túneles

Gracias a esta tecnología, la construcción y sobre todo el mantenimiento de los túneles se ha vuelto mucho más sencilla. Y es que gracias a la representación precisa que se hace de la realidad, se puede comprobar el estado de los túneles, comparándolas con recogidas de datos anteriores.

Terremotos

Puede parecer difícil encontrar la aplicación, pero gracias a esta tecnología se puede recoger información precisa sobre los desperfectos creados por un terremoto en una zona concreta. Si además se tiene información precisa y tomada de la misma forma, por comparación se pueden obtener datos muy interesantes.