Ficha tecnológica · ElevaTech

Sensor Óptico de Velocidad Basado en Histogramas de Color

Electrónica y TICPatente NC2022/0007352
3
Nivel de madurez
TRL 3 / 9

El sensor determina la velocidad de rotación de un cuerpo mediante la captura de imágenes de un disco coloreado y el análisis de su histograma de color. Al comparar los histogramas del disco en reposo y en movimiento, el sistema calcula la velocidad angular sin necesidad de láseres, marcas especiales ni sensores de posición, usando únicamente una cámara de baja resolución y luz integrada.

Superioridad frente a alternativas convencionales

Contacto

Alternativa actual: Requiere contacto físico o marcadores artificiales

Esta invención: Operación no invasiva, sin marcadores

Costo

Alternativa actual: Sensores y marcadores especializados costosos

Esta invención: Hardware comercial estándar (COTE), bajo costo

Condiciones

Alternativa actual: Afectado por textura e iluminación

Esta invención: Robusto ante variaciones de textura e iluminación

Sensor Óptico de Velocidad Basado en Histogramas de Color
Viabilidad técnica certificada
Validado por el equipo de investigación USTA
Atributos de diseño clave

Sensor óptico no invasivo y robusto, compatible con hardware comercial estándar, de bajo costo y fácil integración en sistemas existentes.

Perfil de usuario y dispositivo

Sistema aplicable en líneas de manufactura, logística, automotriz, robótica y control de calidad que requieran medición de velocidad sin contacto.

Aliados estratégicos buscados

Pendiente de definir.

Proceso de funcionamiento

01
Captura de imágenes
Frames en tiempo real capturados por el sensor óptico
02
Extracción de histogramas
Análisis de histogramas de color H(t) y H(t+1)
03
Estimación de desplazamiento óptico
Cálculo de similitud (Chi², correlación, intersección) entre histogramas
04
Cálculo de velocidad en tiempo real
v = Δdesplazamiento / Δtiempo, salida en m/s

Beneficios

  • Mide la velocidad angular a partir de la mezcla óptica de colores, eliminando la necesidad de patrones ordenados, marcas o sensores de reflexión.
  • Funciona con patrones de color aleatorios, lo que permite fabricar discos económicos y versátiles para distintas aplicaciones.
  • Utiliza un sensor de imagen simple y una cámara de baja resolución, reduciendo costos y facilitando su integración en equipos compactos.
Bajo costo
Hardware comercial estándar
Fácil integración
En sistemas existentes
Sin marcas especiales
Ni sensores de posición

Aporte a la instrumentación óptica de bajo costo

El sensor introduce una forma innovadora de estimar velocidad rotacional basada en histogramas de color, ofreciendo una alternativa más simple, económica y flexible frente a sensores ópticos tradicionales. Su capacidad para operar con patrones aleatorios y cámaras básicas lo convierte en una solución atractiva para sistemas de control, instrumentación, robótica y dispositivos compactos de medición.

Sectores de aplicación

Instrumentación ópticaRobótica y mecatrónicaSistemas de control y automatizaciónEquipos de medición de velocidadElectrónica y sensores embebidosLaboratorios de prototipado

Con el respaldo de

Universidad Santo Tomás BucaramangaCeDeTS — Centro de Desarrollo Tecnológico SustentableCDT-AUTO — Centro de Desarrollo Tecnológico en Automatización Industrial
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