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Un grupo de la Politécnica de Cataluña diseña el primer digitalizador óptico de alta precisión del Estado
El dispositivo, que el próximo mes de junio se presentará en una feria internacional en Düsseldorf, supone un importante progreso tecnológico en campos como la industria, la medicina, el arte y la seguridad
30/05/1999
El Grupo de visión 3-D del Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) ha diseñado y desarrollado un digitalizador óptico de alta precisión con luz blanca, el primero de estas características en España, y que tiene múltiples aplicaciones en campos tan diversos como la medicina, el arte, la seguridad y la ingeniería inversa (control de calidad).
Desarrollado en el Laboratorio de Fotónica de la UPC, bajo la dirección del profesor Ferran Canal, el aparato permite digitalizar objetos tridimensionales de cualquier material. El sistema funciona mediante la proyección de luz blanca estructurada, controlada por ordenador, sobre el objeto a analizar (se trata de una técnica sin contacto), de forma que se pueden conocer con gran exactitud y rapidez las coordenadas de los puntos de la superficie del objeto. El dispositivo incluye una cámara CCD que permite captar en imágenes las diversas porciones de la superficie del objeto sobre las que se proyecta la luz. Todas estas imágenes son procesadas informáticamente y, como resultado, se obtiene la imagen entera, tridimensional, del objeto. De esta forma, se puede analizar el objeto por partes, así como de todo el conjunto. Esto es lo que permite, por ejemplo, duplicar una pieza automáticamente, controlando todos los puntos, para que sea exacta a la original.
La novedad de este equipo diseñado en la Politécnica es que resulta más rápido y económico que otros modelos de digitalizador que existen en el mercado. Con una sola proyección de luz, proceso que dura menos de un segundo, se capta toda la imagen a analizar, mientras que con sistemas basados en palpadores o "escaneado" con luz láser el mismo proceso es mucho más largo. Asimismo, el nuevo sistema abarata notablemente el coste de los dispositivos digitalizadores.
Diversos ámbitos de aplicación
Las aplicaciones de este sistema son muy amplias. En el campo de la medicina, el sistema aporta una doble ventaja: puede reducir el tiempo de diagnosis clínica y permite en algunos casos prescindir del uso de los rayos X. Se puede aplicar también para realizar medidas corporales, como la de las plantas de los pies, o también de escoliosis vertebrales (permite conocer la curvatura exacta sin necesidad de exponer el paciente a radiaciones de rayos X, como se realiza actualmente). Por otro lado, esta técnica permitirá fabricar piezas ortopédicas de forma más rigurosa de lo que se hace en la actualidad. Los investigadores de la Politécnica están en contacto con diferentes hospitales de Barcelona para explorar la posibilidad de realizar pruebas clínicas con dicho equipo próximamente. En el ámbito del arte, el digitalizador 3-D permite detectar piezas falsas, indexar y almacenar informáticamente obras de arte valiosas (para bases de datos de museos, por ejemplo) o realizar reproducciones de forma robotizada con materiales blandos. El nuevo digitalizador óptico 3-D es capaz de identificar automáticamente objetos y personas, con lo cual puede ser de gran utilidad para dispositivos de seguridad. Otra aplicación sería la producción de calzado, ropa, guantes u otros productos a medida. Asimismo, puede constituir una herramienta muy valiosa en los procedimientos CAD/CAM, como sistema para generar los modelos geométricos a partir de modelos artesanales, y también en el ámbito de la ingeniería inversa (por procesos de control de calidad de productos). Actualmente, el Grupo de visión 3-D ha puesto a punto un prototipo para detectar roturas e imperfecciones en moldes destinados a la industria del automóvil. Este prototipo está integrado en una estructura automática de control de calidad, dentro de la cual un robot irá presentando al digitalizador las sucesivas piezas que, en función de la instrucción recibida después de su análisis, serán colocadas en distintos lugares según sean o no correctas. El aparato, encargado a la UPC por la empresa vasca Loramendi S.A. –uno de los principales fabricantes mundiales de máquinas de producción de moldes para piezas de motor de automóvil– será presentado el próximo mes de junio en la feria internacional GIFA’99, la más importante de Europa en el sector de la metalurgia, que tendrá lugar en Düsseldorf, Alemania.
1999-05-30
Desarrollado en el Laboratorio de Fotónica de la UPC, bajo la dirección del profesor Ferran Canal, el aparato permite digitalizar objetos tridimensionales de cualquier material. El sistema funciona mediante la proyección de luz blanca estructurada, controlada por ordenador, sobre el objeto a analizar (se trata de una técnica sin contacto), de forma que se pueden conocer con gran exactitud y rapidez las coordenadas de los puntos de la superficie del objeto. El dispositivo incluye una cámara CCD que permite captar en imágenes las diversas porciones de la superficie del objeto sobre las que se proyecta la luz. Todas estas imágenes son procesadas informáticamente y, como resultado, se obtiene la imagen entera, tridimensional, del objeto. De esta forma, se puede analizar el objeto por partes, así como de todo el conjunto. Esto es lo que permite, por ejemplo, duplicar una pieza automáticamente, controlando todos los puntos, para que sea exacta a la original.
La novedad de este equipo diseñado en la Politécnica es que resulta más rápido y económico que otros modelos de digitalizador que existen en el mercado. Con una sola proyección de luz, proceso que dura menos de un segundo, se capta toda la imagen a analizar, mientras que con sistemas basados en palpadores o "escaneado" con luz láser el mismo proceso es mucho más largo. Asimismo, el nuevo sistema abarata notablemente el coste de los dispositivos digitalizadores.
Diversos ámbitos de aplicación
Las aplicaciones de este sistema son muy amplias. En el campo de la medicina, el sistema aporta una doble ventaja: puede reducir el tiempo de diagnosis clínica y permite en algunos casos prescindir del uso de los rayos X. Se puede aplicar también para realizar medidas corporales, como la de las plantas de los pies, o también de escoliosis vertebrales (permite conocer la curvatura exacta sin necesidad de exponer el paciente a radiaciones de rayos X, como se realiza actualmente). Por otro lado, esta técnica permitirá fabricar piezas ortopédicas de forma más rigurosa de lo que se hace en la actualidad. Los investigadores de la Politécnica están en contacto con diferentes hospitales de Barcelona para explorar la posibilidad de realizar pruebas clínicas con dicho equipo próximamente. En el ámbito del arte, el digitalizador 3-D permite detectar piezas falsas, indexar y almacenar informáticamente obras de arte valiosas (para bases de datos de museos, por ejemplo) o realizar reproducciones de forma robotizada con materiales blandos. El nuevo digitalizador óptico 3-D es capaz de identificar automáticamente objetos y personas, con lo cual puede ser de gran utilidad para dispositivos de seguridad. Otra aplicación sería la producción de calzado, ropa, guantes u otros productos a medida. Asimismo, puede constituir una herramienta muy valiosa en los procedimientos CAD/CAM, como sistema para generar los modelos geométricos a partir de modelos artesanales, y también en el ámbito de la ingeniería inversa (por procesos de control de calidad de productos). Actualmente, el Grupo de visión 3-D ha puesto a punto un prototipo para detectar roturas e imperfecciones en moldes destinados a la industria del automóvil. Este prototipo está integrado en una estructura automática de control de calidad, dentro de la cual un robot irá presentando al digitalizador las sucesivas piezas que, en función de la instrucción recibida después de su análisis, serán colocadas en distintos lugares según sean o no correctas. El aparato, encargado a la UPC por la empresa vasca Loramendi S.A. –uno de los principales fabricantes mundiales de máquinas de producción de moldes para piezas de motor de automóvil– será presentado el próximo mes de junio en la feria internacional GIFA’99, la más importante de Europa en el sector de la metalurgia, que tendrá lugar en Düsseldorf, Alemania.
1999-05-30
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