El valor principal de un sistema de imagen térmica vehicular es detectar de forma estable peatones, animales, vehículos y obstáculos en el arcén cuando la cámara visible pierde rendimiento: conducción nocturna, contraluz, niebla ligera, humo, polvo o escenas de bajo contraste. Para una selección técnica correcta no basta con preguntar si el sensor es “640 o 1280”; también hay que evaluar banda espectral, tamaño de píxel, sensibilidad térmica, campo de visión, velocidad de cuadro, latencia, interfaz, robustez ambiental y coste de adaptación del algoritmo.
Parámetros clave de un sistema de imagen térmica vehicular: resolución, píxel y NETD
En visión nocturna automotriz y ADAS, la ruta más común es LWIR no refrigerado, normalmente en 8–14 μm. Una especificación de 640×512 con píxel de 12 μm ofrece hoy un equilibrio práctico entre coste, tamaño, consumo y distancia útil de reconocimiento. Por ejemplo, el módulo SPECTRA L06 640×512 LWIR 12μm es adecuado para validación de primer equipo, vehículos no tripulados de baja velocidad y percepción auxiliar en vehículos comerciales.
La resolución determina cuánto detalle conserva el objetivo, mientras que el tamaño de píxel influye en la apertura óptica, el diámetro de la lente y el volumen total del sistema. Con una lente de 50 mm, un detector 640×512 de 12 μm ofrece un campo horizontal aproximado de 8,8°, útil para identificación a media y larga distancia. Con una lente de 19 mm, el campo horizontal se amplía hasta unos 22,9°, una opción más apropiada para calles urbanas, robots móviles y plataformas de baja velocidad.
Los formatos 1280×1024 permiten mayor resolución angular con el mismo campo de visión. Esto aporta ventaja en alerta temprana a larga distancia, escenarios con múltiples objetivos o cuando el algoritmo necesita más píxeles sobre objetos pequeños. En ese tipo de aplicación, una alternativa como SPECTRA L12 1280×1024 LWIR puede reducir la presión sobre la óptica y mejorar la estabilidad de detección.
La NETD debe revisarse con cuidado. Para proyectos vehiculares, una referencia habitual es ≤50 mK; aplicaciones más exigentes pueden requerir ≤40 mK o ≤30 mK. Cuanto menor sea la NETD, más fácil resulta separar objetivos con poca diferencia térmica, como peatones lentos, animales lejanos, superficies mojadas después de lluvia o obstáculos con temperatura cercana al entorno. En compras, no conviene comparar valores sin revisar las condiciones de prueba: F/1.0, 300 K, 25 Hz o 30 Hz son condiciones frecuentes, pero una NETD medida con parámetros distintos no es directamente equivalente.
Alcance de detección y campo de visión: primero píxeles, luego promesas
En aplicaciones vehiculares hay que separar “ver algo” de “reconocerlo”. Según la experiencia de ingeniería basada en los criterios de Johnson, la detección de una persona suele requerir unos 2–3 píxeles sobre el ancho del objetivo; el reconocimiento necesita alrededor de 6–8 píxeles, y la clasificación o detección fiable por IA suele exigir más de 10 píxeles.
Si se estima un ancho de hombros adulto de 0,5 m, un sistema 640×512 con campo horizontal de 24° entregará unos 4–5 píxeles sobre el objetivo a 100 m. Eso puede bastar para una alerta inicial, pero no para reconocimiento robusto. Si el objetivo es reconocer de forma estable a 150–200 m, se necesita un campo de visión más estrecho, más resolución, mejor óptica o refuerzo algorítmico.
Para vías urbanas, suele recomendarse un campo horizontal de 20°–40°, porque interesa cubrir cruces peatonales, bordes de carretera y objetos laterales. En conducción rápida, minería, logística pesada o vehículos especiales, un rango de 10°–25° puede ser más adecuado, priorizando la advertencia frontal a mayor distancia. En ingeniería también puede plantearse doble campo de visión o fusión térmica-visible. Un módulo como FUSION LV0625A 640×512+2560×1440 MIPI 35mm permite combinar datos LWIR con imagen visible de alta definición, útil para detección de objetivos, análisis semántico y presentación en cabina.
El número F de la lente también forma parte de la decisión. Una lente F/1.0 capta más radiación y favorece la sensibilidad térmica, pero aumenta coste, tamaño y exigencia de ensamblaje. F/1.2 o F/1.4 puede ser más compacto, aunque deja menos margen en escenas de bajo contraste térmico. En un proyecto serio no se debería comprar solo por una distancia declarada; la especificación debe incluir tamaño del objetivo, FOV, velocidad, altura de instalación, tasa de falsas alarmas y tasa de omisiones aceptable.
FPS, latencia e interfaces para un cierre ADAS fiable
Las velocidades de cuadro más comunes en imagen térmica vehicular son 25 Hz, 30 Hz y 50/60 Hz. Para aparcamiento asistido, robots móviles o vehículos de inspección lenta, 30 Hz suele ser suficiente. Para circulación a mayor velocidad, advertencia de frenado activo o seguimiento con gimbal, conviene evaluar 50 Hz o más y medir la latencia de extremo a extremo.
La latencia total no depende solo del detector. Incluye salida del módulo, ISP, corrección NUC, inferencia de IA, codificación de vídeo, transmisión y visualización. En sistemas de asistencia al conductor, un objetivo razonable es mantener el retardo por debajo de 100 ms; en seguridad activa, es preferible comprimirlo a 50–80 ms siempre que el hardware y el algoritmo lo permitan.
En interfaces, las plataformas automotrices y robóticas suelen usar MIPI CSI-2, GMSL, FPD-Link, GigE, USB o LVDS. MIPI encaja bien en controladores de dominio o placas de IA integradas por su baja potencia y enlaces cortos. GMSL y FPD-Link son apropiados para mazos largos dentro del vehículo. GigE simplifica validación de I+D, bancos de prueba y despliegues industriales. Cuando el proyecto requiere inferencia en el borde, una solución como NEXUS LV0619B AI multi-band Ethernet/SDI puede reducir placas externas, sincronización adicional y trabajo de integración.
Además de la interfaz física, el equipo de desarrollo debe confirmar si el proveedor abre marcas de tiempo, disparo externo, señales de sincronización, control de NUC, telemetría térmica, corrección de píxeles defectuosos y parámetros de mejora de imagen. Para el equipo de algoritmos, disponer de datos RAW o escala de grises lineal y estable suele ser más importante que una imagen visualmente atractiva para demostración.
Fiabilidad automotriz: temperatura, vibración y seguridad funcional
Un sistema térmico para vehículo suele requerir operación en -40 °C a +85 °C, y las zonas próximas al parabrisas, la parrilla o el paragolpes pueden alcanzar temperaturas locales más altas. Carcasa, ventana óptica, sellado, desempañado, calefacción, resistencia al agua y polvo, impacto de grava y envejecimiento deben validarse desde el diseño mecánico, no al final del proyecto.
Para instalación exterior, se recomienda apuntar a IP67 o IP69K según ubicación. La vibración debe validarse de acuerdo con los requisitos del fabricante del vehículo o del sector de aplicación. Los datos de prueba del módulo en laboratorio y a temperatura ambiente no sustituyen una verificación del conjunto completo con óptica, carcasa, cableado y soporte de montaje.
La seguridad funcional y la seguridad de la funcionalidad prevista también deben entrar pronto en la arquitectura. Como marco de referencia, pueden consultarse ISO 26262 para seguridad funcional en vehículos de carretera e ISO 21448 SOTIF. Estos enfoques ayudan a evaluar detección de fallos, degradación controlada, falsas detecciones, omisiones, oclusión del sensor, deriva térmica y condiciones meteorológicas extremas.
En proyectos de vehículos, el comprador debería pedir desde la fase de RFQ datos de ciclos térmicos, vibración, choque, EMC, niebla salina, envejecimiento, MTBF o vida útil. En prototipo, las pruebas mínimas deberían incluir conducción nocturna, lluvia y niebla, entradas y salidas de túneles, contraluz intenso, interferencias de fuentes calientes y suciedad parcial sobre la ventana. Limitar la evaluación a un cuerpo negro de laboratorio o a blancos estáticos puede ocultar problemas reales de campo.
Integración OEM y criterios de compra para módulos térmicos vehiculares
Para compras y equipos OEM, la selección debe empezar por la misión: distancia de alerta, tipo de objetivo, velocidad del vehículo, ubicación del sensor y función final. No es lo mismo una cámara de visión nocturna para cabina que un sensor frontal de ADAS, una plataforma minera, un robot de reparto o un vehículo de seguridad perimetral. Cada caso cambia el FOV, la lente, el ancho de banda, la potencia admisible y el nivel de procesamiento local.
También conviene revisar la estabilidad de suministro. Un módulo térmico integrado en un vehículo no se cambia fácilmente después de validación. Por eso importan el ciclo de vida del detector, compatibilidad de firmware, control de versiones, disponibilidad de lentes equivalentes, documentación eléctrica y soporte técnico durante la industrialización. Un precio unitario bajo puede volverse caro si obliga a rehacer calibración, cableado, homologación o entrenamiento del modelo.
En la evaluación técnica, las muestras deben probarse con los mismos criterios de aceptación que se usarán en producción: temperatura, vibración, suciedad, cambios de exposición, múltiples peatones, animales, motocicletas, señales calientes y obstáculos pequeños. Las métricas útiles no son solo “se ve bien”, sino probabilidad de detección, distancia efectiva, estabilidad de caja, falsas alarmas por kilómetro, tiempo hasta detección y degradación bajo clima adverso.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Un sistema vehicular debe usar siempre 1280×1024?
No necesariamente. 640×512 cubre la mayoría de necesidades de alerta nocturna, robots de baja velocidad y asistencia básica. 1280×1024 es más conveniente cuando se exige reconocimiento por encima de 200 m, detección de objetivos pequeños o seguimiento simultáneo con campo amplio.
P2: ¿LWIR o MWIR es mejor para vehículos?
La mayoría de proyectos vehiculares elige LWIR no refrigerado por coste, tamaño, arranque rápido y mantenimiento simple. MWIR refrigerado ofrece mayor sensibilidad y alcance, pero aumenta consumo, complejidad y precio, por lo que se reserva para vigilancia avanzada o plataformas especiales.
P3: ¿La imagen térmica puede sustituir a la cámara visible?
No se recomienda como sustitución directa. La imagen térmica destaca en detección nocturna y objetivos con contraste térmico; la visible es mejor para carriles, señales, colores, textura e interpretación contextual. ADAS y vehículos no tripulados suelen beneficiarse más de la fusión multisensor.
P4: ¿Qué se suele olvidar al comprar un módulo térmico vehicular?
Los puntos más olvidados son FOV de la lente, latencia total, sincronización de interfaz, pruebas ambientales automotrices y acceso a datos RAW. La recomendación práctica es definir primero distancia, objetivo y tarea de reconocimiento; después seleccionar resolución, óptica e interfaz.
