El Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión IOF desarrolla desde hace muchos años sistemas para la captura de datos 3D a alta velocidad.Con goCRASH3D, el equipo de Jena presenta ahora un nuevo sistema que registra datos 3D durante las pruebas de choque dentro del vehículo de prueba.

Muestra la deformación y el movimiento de los componentes del vehículo durante una colisión de una manera que antes no era posible o sólo de forma limitada.goCRASH3D se exhibirá en las ferias VISION e IZB.

Desde hace más de 10 años, el Fraunhofer IOF de Jena trabaja en la captura de datos 3D concámaras de alta velocidad.Básicamente, un sistema de este tipo consta de dos cámaras, un proyector y una computadora.

"El quid de la cuestión no es realmente la cámara, sino la iluminación", explica el director del proyecto Kevin Srokos.Los investigadores de Jena desarrollaron hace años la tecnología GOBO a partir de tecnología escénica para sus fines.

Con la tecnología GOBO, un disco con un patrón de franjas irregulares gira frente a una fuente de luz de alta potencia.Esto produce un patrón sinusoidal no periódico en el objeto a medir.Esto permite hacer coincidir puntos en las imágenes de las cámaras que miran el objeto desde diferentes ángulos.Las coordenadas 3D de los puntos de las imágenes se calculan a partir de la posición de las cámaras y el desplazamiento de los puntos de la imagen.

Aplicación en el sector de la automoción.

El equipo de Jena probó su sistema desde el principio en la industria automovilística."En aquel entonces, el sistema se utilizaba para seguir el despliegue de un airbag con resolución temporal", informa Srokos."Pero en 2017 también se nos ocurrió la idea de trasladar el sistema al interior del vehículo".En un proyecto conjunto con un importante fabricante de automóviles alemán, el equipo de Jena instaló para ello un demostrador que el socio del proyecto utiliza para pruebas desde 2023.

Con goCRASH3D es posible observar, por ejemplo, procesos en el espacio para los pies que antes eran inaccesibles o solo de forma muy limitada.De esta manera también se pueden rastrear las zonas ocultas por el despliegue del airbag.

La tecnología en detalle

Cuando se utiliza goCRASH3D en el vehículo, la iluminación vuelve a desempeñar el papel principal: "Cuanto más corto sea el tiempo de exposición, más intensa debe ser la iluminación", afirma Srokos.En este caso concreto se utiliza un único LED con 15.000 lux de luminosidad.Las dos cámaras generan cada una 12.000 imágenes por segundo con 512 x 512 píxeles.

A partir de ahí, el ordenador calcula unas 1.200 imágenes 3D por segundo.El campo de visión en los experimentos fue de 70 x 70 cm² a una distancia de un metro.Estos parámetros se pueden adaptar a los experimentos.

El sistema con dos cámaras y la unidad de iluminación está montado en un marco en el que los componentes están protegidos contra la aceleración mediante topes de elastómero.Esto permite que el sistema resista aceleraciones de hasta 200 gy golpes de hasta 60 g de forma regular.Para ello, el bastidor se monta fijamente en el vehículo.

Grabaciones de alta velocidad hoy y mañana

El socio del proyecto utiliza actualmente el sistema goCRASH3D y lo sigue desarrollando en Fraunhofer IOF.En el instituto de Jena las grabaciones de alta velocidad ya se han acoplado con otras cámaras, de modo que las imágenes en 3D se pueden combinar con información espectral adicional.

El sistema goCRASH3D fue desarrollado para y con la industria automotriz."Sin embargo, también podemos imaginar otras aplicaciones en el sector de la seguridad o enmedicina deportiva", explica Srokos. A medio plazo, la tecnología para grabaciones 3D de alta velocidad es una excelente solución para los crecientes requisitos de seguridad en elsector automoción.

Proporcionado porFraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF