Hasta hace poco tiempo, la termografía aérea estaba reservada a unos pocos. La situación está cambiando desde que existen cámaras termográficas asequibles y ligeras que además pueden ser montadas en un RPA. Se abre la veda para nuevos tipos de negocio y sobre todo, se democratiza el acceso a una tecnología de diagnóstico increíblemente potente. Aprovechando esta oportunidad, os anunciamos que Aerial Insights también presta servicios de procesamiento de imágenes térmicas/termográficas.

Los usos más habituales suelen encontrarse en la inspección de infraestructuras, diagnóstico de paneles solares y tendidos eléctricos, detección de fugas térmicas en edificios, aunque también los ingenieros agrícolas son capaces de detectar situaciones de estrés hídrico midiendo la temperatura de los cultivos. Quién sabe que otros se añadirán en los próximos meses!

Trabajando con Aerial Insights, los pasos son semejantes a los necesarios con otros tipos de cámaras: una vez terminado el vuelo nos entregáis las imágenes, seleccionáis el tipo de resultado y nosotros nos encargamos de todo el procesado. Como resultado final, os entregaremos ortofotografías térmicas (o termográficas), pero también es posible generar los correspondientes diagnósticos en base a patrones que podemos encontrar en las imágenes.

¿Cómo funciona una cámara térmica?

Todos los objetos emiten radiación infrarroja (calor), y esta emisión es mayor cuanto más calientes se encuentren. La longitud de onda de esta energía oscila entre unas pocas micras a miles de micras, es decir, son mucho más largas y están completamente fuera del rango visible al ojo humano (450-750 nanómetros). Las cámaras térmicas son capaces de captar estas radiaciones, en concreto las utilizadas en drones suelen estar calibradas para trabajar con el infrarrojo térmico, entre las 8 y 14 micras.

Estos mismos sensores son capaces de captar diferencias de décimas de grado centígrado, con lo que la precisión es importante. El procesado de imágenes termográficas es algo más complejo que las de espectro visible. Si bien las cámaras RGB llegan a tener sensores de más de 20 Megapixels, en el caso de las térmicas lo habitual es que no superen el megapixel. Resoluciones máximas de 640×512 suele ser una resolución habitual.

¿Solo un megapíxel?

Si consideramos que para generar una ortofotografía es fundamental la existencia de solapes entre imágenes, podéis imaginar que las condiciones de captura serán algo más exigentes: para la misma resolución (GSD), menores alturas de vuelo; para el mismo solape, disparos mucho más frecuentes. El resultado final es que si con una cámara RGB necesitaremos cientos de imágenes para cubrir decenas de hectáreas, en el caso de las térmicas será necesario disponer de varios miles de ellas.

Una de las fotografías tomadas durante un vuelo con cámara térmica

Precio de una cámara termográfica

Existe una gran variedad de cámaras térmicas en el mercado. Aerial Insights es capaz de trabajar con una gran variedad de ellas y, en términos prácticos, soportamos las más frecuentes. Existen un par de familias de cámaras que suelen ser las más comunes dentro de los proveedores de servicios con UAV. Entre ellas, las FLIR de la gama Vue Pro y aquellas que utilizan el sensor Tau2. Dentro de estas últimas, la ThermoMap que utilizan los equipos SenseFly o las WorksWell WIRIS. Además también soportamos la serie XT de Zemuse.

Los precios de las cámaras térmicas siempre superan los 3.000€ a lo que tendríamos que añadir, las posibles calibraciones y certificaciones que tendrá que sufrir con cierta periodicidad. Ya vimos en este artículo de nuestro blog que es necesario analizar la rentabilidad de nuestras inversiones antes de afrontar un desembolso semejante.

Diferencia entre térmica y termográfica

La mayoría de fabricantes disponen de una versión térmica y una versión termográfica de sus dispositivos. La diferencia es sutil, pero tremendamente importante, no solo por la diferencia de coste entre un tipo u otro. Ambas son capaces de detectar radiación infraroja térmica, pero solo en el caso de las termográficas, son capaces de medir la temperatura absoluta en cada pixel. Esto es fundamental, no tanto a la hora de detectar cambios de temperatura en una superficie, sino, cuando además de detectar el cambio, es necesario clasificarlo de acuerdo al rango de temperaturas medidas. En casos como el diagnóstico de paneles solares o determinados trabajos de agricultura de precisión, es fundamental disponer de la versión termográfica del sensor.

Precauciones a la hora de programar vuelos

Es importante resaltar que en los vuelos programados con cámara térmica para construir un ortomapa se debe de tener en cuenta lo siguiente:

• El solape debe de ser superior al 90%, lo que supone un 20-30% más que con cámaras de espectro visible.
• Deben ser imágenes lo más nítidas posibles, con lo que deberemos sacrificar algo de velocidad de vuelo a favor de generar imágenes menos difuminadas.
• Las imágenes han de estar geolocalizadas, ya que solo el contenido de las imágenes no suele ser suficiente para conseguir completar el procesado.
• Aquellas cámaras con resoluciones menores suelen plantear bastantes problemas. La preferencia es trabajar con sensores que tengan una resolución algo más elevada (al menos 640 pixeles de ancho).

Ejemplo de ortofotografía termográfica procesada con Aerial Insights. En la imagen de detalle, puntos calientes detectados en varios paneles

Aplicaciones de las cámaras termográficas en drones

La utilización de cámaras térmicas en drones profesionales ha abierto un gran abanico de posibilidades para la inspección aérea. Las más comunes son:

• Inspección de paneles solares.

Los paneles solares están compuestos por un gran número de celdas. Estas celdas se fabrican a partir de diferentes materiales y todos ellos capaces de generar electricidad a partir de la radiación solar. Los procesos de fabricación, la exposición a la intemperie, un mal montaje o simplemente la vida útil de los materiales puede hacer que estas celdas fallen. También los cableados y la circuitería que las acompaña pueden acabar en malas condiciones.

Unas pocas celdas con un mal funcionamiento pueden hacer que el panel completo funcione a un régimen degradado, lo que hace que la producción de electricidad disminuya drásticamente. Por lo tanto existe la necesidad de detectar dónde y de qué forma están fallando estas celdas. Las ventajas de las inspecciones con drones son claras: es posible analizar grandes extensiones de paneles, de forma semiautomática, con precisiones muy elevadas, en poco tiempo y con costes menores a los procesos manuales. Poneros en contacto con nosotros y os contaremos de qué somos capaces (info@aerial-insights.co).

• Agricultura de precisión.

Aunque las cámaras que tienen mayor éxito dentro de la agricultura de precisión son las cámaras multiespectrales, las cámaras termográficas también tienen su importancia. La temperatura foliar es un indicador capaz de medir de forma indirecta el nivel de estrés hídrico que sufre una planta. Algunas plagas de insectos hacen que la temperatura aumente decenas de grados. Estos son solo un par de ejemplos que en la actualidad están siendo utilizados.

• Inspección Industrial.

A través de los sensores térmicos se puede verificar en tiempo real el estado de diversas infraestructuras. Destaca sobre todo la inspección de líneas eléctricas. Un piloto entrenado puede detectar zonas de importancia, a pocos metros de distancia y desde la comodidad de una posición segura en el suelo. En este caso, los aumentos bruscos de temperaturas en cables, aislantes, etc. son muestras claras de que en ese punto existe un elemento que es necesario resolver.

• Seguridad y salvamento.

Los sensores térmicos permiten la detección de personas o animales de forma rápida en sitios de difícil acceso. Su precisión es suficiente para identificar puntos de interés, incluso cuando la diferencia entre el entorno y la persona sea de solo unos pocos grados. La termografía con drone también ayudan mucho en caso de incendios ya que se pueden tomar buenas decisiones en situaciones realmente críticas. Nada más por nuestra parte.

Como siempre, si tenéis cualquier duda que os pueda surgir nos la podéis hacer llegar a través de info@aerial-insights.co, a través de los comentarios de este artículo, o bien, a través de nuestras redes sociales.

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