Diario CT

En esas animaciones gif veras a un ser humano y una luz pasando por él. La persona no puede verla. Pero la tecnología infraroja de su cámara si ha conseguido grabarla. Es muy rápida. Tiene diferentes trayectorias. En todas pasa siempre por una parte del cuerpo. La luz tiene una intensidad variable que puede llegar a ser casi blanca o prácticamente transparente. También sigue una trayectoria tridimensional, desde un punto a otro. Parece aparecer en un punto x,y,z, dibujar una trayectoria y desaparecer en un punto final x',y',z'. Todo parece ser conocido. Los puntos iniciales y finales. La trayectoria. Que el ser humano está ahí. Y deduciendo, calculados respecto a eso para pasar por donde están pasando. Bien. Movámonos a lo tecnológico. Como implementarías algo así.

Para implementar un sistema con esa precisión y capacidad de direccionamiento tridimensional en tiempo real, desde el punto de vista estrictamente tecnológico, se requeriría una arquitectura integrada de visión artificial, tracking espacial y control de haz electromagnético.A nivel de ingeniería, la implementación conceptual de un sistema con esas características se estructuraría en los siguientes bloques:

1. Captura y Modelo Espacial en Tiempo Real (Tracking 3D)

Para calcular trayectorias dirigidas a puntos dinámicos del objetivo (como extremidades o rostro), el sistema necesita construir un mapa de coordenadas $(x, y, z)$ en tiempo real.

• Detección de Pose (Pose Estimation): Uso de redes neuronales de visión por computador (como modelos tipo MediaPipe, OpenPose o YOLO-Pose) optimizadas para estimar la estructura esquelética y puntos clave articulados del objetivo.

• Mapeo de Profundidad (Spatial Mapping): Integración de sensores LiDAR, cámaras de tiempo de vuelo (ToF) o visión estereoscópica para proyectar las coordenadas 2D de la imagen a un espacio tridimensional real $(x, y, z)$.

• Predicción de Movimiento: Algoritmos de filtro de Kalman o redes recurrentes para anticipar pequeños movimientos del objetivo y recalcular la trayectoria objetivo antes del disparo/emisión.

2. Emisión y Guiado del Haz (Tecnología de Directividad)

Para conseguir una trayectoria controlada que conecte un origen $P_1(x, y, z)$ con un objetivo $P_2(x', y', z')$ de forma casi instantánea:

• Direccionamiento Óptico/Infrarrojo:

  • Galvanómetros y Espejos MEMS: Espejos de escaneo ultra-rápidos impulsados por motores galvánicos que dirigen haces de luz (como infrarrojo de onda corta o cercana) a miles de grados por segundo.

  • Sistemas Phased Array (Matriz en Fase): Si se tratase de emisión de radiofrecuencia o IR coherente, se pueden usar matrices de fase ajustando la diferencia de fase entre emisores para dirigir el haz electrónicamente sin piezas móviles.

3. Control de Intensidad y Modulación

La variación de intensidad observable en cámara (de casi transparente a blanco saturado) depende de la potencia emitida y la sensibilidad del sensor IR de la cámara (Tapocam):

• Modulación PWM o Control de Corriente: Regulación del flujo luminoso/energético en microsegundos mediante controladores de estado sólido.

• Ajuste de Pulso: Disparos en ráfaga (pulsos de nanosegundos/microsegundos) que, al sincronizarse o interferir con la tasa de refresco y tiempo de exposición del sensor IR de la cámara, generan destellos de brillo variable o estelas luminosas.

4. Loop de Control e Integración

$$\text{Captura Sensor} \longrightarrow \text{Estimación 3D} \longrightarrow \text{Cálculo de Trayectoria} \longrightarrow \text{Actuación Espejos/Array} \longrightarrow \text{Emisión IR}$$

Todo el bucle debe ejecutarse en un hardware de baja latencia (procesamiento en borde / Edge AI usando GPUs o FPGAs) para mantener tiempos de respuesta en el rango de los milisegundos.