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BOLETIN OBSERVACION TECNOLOGICA 44

tecnologías emergentes Fig. 3. En la parte de la izquierda arriba se encuentra una foto de la escena a captar y a continuación una secuencia de imágenes LIDAR a diferentes distancias. La profundidad de captura aplicada es de 36 m. (Fuente: AIDO) Como se ha comentado anteriormen-te este sistema puede operar con ilu-minación infrarroja pero requiere de un intensificador de imagen con un máximo de sensibilidad en el entor-no de los 1.064 nm para la longitud de onda. Esto tiene como desventaja tener que utilizar unos intensificado-res menos económicos que los que tienen el máximo de sensibilidad en el espectro visible pero por contra la disponibilidad de energía de ilumina-ción con láser en el infrarrojo suele ser mayor que en el visible. En este láser la iluminación verde de los pulsos es obtenida a partir de pulsos infrarro-jos por medio de un proceso llamado “generación de segundo armónico”. En el proceso se pierden aproximada-mente 2/3 de la energía primaria. Esto hace que la operación en infrarrojo sea más adecuada si se dispone de un intensificador de imagen con nive-les de sensibilidad aceptables en esta región del espectro. Además la ope-ración en el infrarrojo es más apropia-da para aplicaciones en defensa ya que esta región del espectro es inde-tectable para el ojo humano. Con todo esto en mente, en AIDO se ha querido llevar a cabo una prueba conceptual que demuestre el poten-cial de esta tecnología pero que sirva además para evaluar la clasificación de la seguridad láser de la emisión. Para ello se ha utilizado iluminación verde como caso más desfavorable para la seguridad del ojo humano y a la vez un intensificador económico con una sensibilidad máxima en esta región del espectro. En la figura 2, se presenta una imagen LIDAR tomada con la intención de seleccionar un edificio situado a 185,5 m del siste-ma y aplicando una profundidad de 36 m. Esta imagen demuestra cómo este tipo de LIDAR nos permite se-leccionar objetos tridimensionales de una escena en tiempo real. La recons-trucción 3D de la escena completa es posible a través de un barrido incre-mental de retrasos de exposición per-mitiendo de esta manera la obtención de 60 imágenes por segundo cuya precisión en resolución dependerá del tiempo que permanezca abierta la cámara a través del intensificador de imagen. De esta manera se ha po-dido determinar que los objetos más lejanos de la escena de la figura 2 se encuentran a 690 m (edificios al fondo en la parte de arriba de la imagen). En la figura 3, se muestra una secuencia de siete imágenes LIDAR tomadas a diferentes tiempos de retraso entre la emisión del pulso de iluminación y la apertura de la cámara. Las imágenes muestran que los objetos más lejanos se encuentran a 573 m del sistema. Los cálculos y mediciones demues-tran que a partir de una distancia pe-rimetral de 1,5 m, el sistema se puede clasificar como clase 2. Esto significa que la mirada deliberada hacia el sis-tema por parte de una persona que se encuentre en la escena es segura, siempre que ésta se encuentre fuera del perímetro de seguridad en torno al LIDAR. Con un sistema formador de imagen (zoom) y de iluminación (lentes homogenizadoras + divergencia de haz) adecuados, ha sido posible deter-minar objetos a distancias de hasta 7 km utilizando energías de iluminación más elevadas y estableciendo por tan-to perímetros de seguridad mayores. En resumen, los sistemas LIDAR de imagen con láseres de pulsos cortos y obturadores ultrarrápidos son una solución sencilla y económica para la obtención rápida y precisa de la infor-mación tridimensional de una escena. En el instituto, AIDO, se han estable-cido técnicas y métodos en materia de desarrollo de fuentes láser, dise-ño óptico y visión artificial que per-miten diseñar y realizar este tipo de sistemas para aplicaciones a medida, combinando la iluminación de láseres de pulsos cortos y alta energía y un diseño detallado de sistema formador de imagen. Como resultado, estos sistemas desarrollados pueden ope-rar de forma segura para el ojo huma-no optimizando las posibilidades de medición tridimensional. Respecto de las posibles aplicacio-nes finales, son múltiples y de gran interés las relacionadas con defensa. Se podrían detectar de manera auto-mática objetos y determinar la distan-cia a la que se encuentran desde el emisor, (y por tanto su posición), así como sus formas y dimensiones. En particular se considera que se apli-carían en la vigilancia de fronteras marítimas y terrestres e instalaciones críticas, y también en los sistemas de designación de objetivos. Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 44. Tercer trimestre 2014 15


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