Procesamiento y análisis digital de imágenes: aplicaciones forenses

El Laboratorio de Procesamiento y Análisis Digital de Imágenes de la Asesoría Pericial La Plata, dependiente de la Dirección General de Asesorías Periciales de la Suprema Corte de Justicia de la Provincia de Buenos Aires, único en su tipo, se desempeña, tanto en modo interdisciplinario como individual, con las distintas Secciones de esta Asesoría. Cuenta con equipamiento que permite el ingreso por vía digital de cualquier objeto, ya sea en el campo macroscópico, mesoscópico (lupa binocular) o microscópico, lo cual otorga el beneficio del procesamiento y análisis digital de éstos en un ordenador. Esto se realiza mediante cámaras digitalizadoras tipo CCD, las cuales se adaptan a los tres formatos antedichos o, en casos particulares, con escáner de alta resolución. Esta técnica permite, al ser digital la imagen, manipularla con programas adecuados, a fin de poder determinar un sin número de propiedades. Una de las cámaras capta solamente el espectro visible, o sea el rango comprendido entre las longitudes de onda de 0.4 y 0.70 nanómetros del espectro electromagnético, siendo esto simplemente lo que ven nuestros ojos (las combinaciones de rojo, verde y azul), región esta muy pequeña del campo de las ondas electromagnéticas. En este amplio espectro, (el de las ondas electromagnéticas), sin embargo, existen diversos rangos de “luz” que nuestros ojos y los sensores convencionales no pueden “ver”, como el rango Ultravioleta, y fundamentalmente el Infrarrojo. Esto es solucionado con una segunda cámara digital tipo CCD Multiespectral, la cual es sensible a los rangos anteriormente mencionados, quedando así cubierto, en gran parte, el rango del espectro electromagnético.Facultad de Ciencias Jurídicas y Sociale

Diseño y evaluación de un método de inspección no destructivo para ubicar y determinar características geométricas de zonas con agrietamientos en estructuras de concreto reforzado

Este trabajo evalúa la factibilidad del uso de las tecnologías de sensores remotos para generar información de una estructura del concreto reforzado que servirá para la evaluación de un método de inspección no destructivo de agrietamientos externos en este tipo de estructuras. Se generarán levantamientos en 3D utilizando la tecnología láser y series fotográficas, de corto alcance utilizando cámaras fotográficas y aéreas utilizando Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT). Las características espectrales y geométricas de los datos permitieron realizar filtros semi-automatizados para la identificación, mapeo y contabilización de los agrietamientos. Con la base de datos que se genere se podrá dar seguimiento a los agrietamientos en la estructura, realizar comparaciones de la magnitud y ubicación de los agrietamientos, así como detectar la formación de nuevos. El inventario de las patologías y una clasificación con base a su criticidad permitirán priorizar los esfuerzos de mantenimiento y tener mejores bases para la toma de decisiones

Captura digital de patrimonio cultural. Experiencia de trabajo con el fondo del Archivo Espacio P

La preocupación por obtener calidad en la digitalización de obras de arte o de documentos relacionados con el trabajo artístico no puede quedar al margen en ningún proyecto orientado a esta finalidad. La calidad es la garantía de que la obra de arte o las evidencias de su creación no quedan desvirtuadas en los objetos digitales que las representan en los sistemas de difusión museísticos o en las exposiciones virtuales. En este trabajo abordamos todos los elementos determinantes de la calidad de los procedimientos de captura digital. Comenzamos definiendo el concepto de modelo de calidad y desarrollando sus fundamentos teóricos y elementos técnicos y organizativos constituyentes, siempre dentro del contexto de la digitalización de patrimonio artístico y cultural. Nuestra aproximación de calidad descansa en la idea de que los objetos digitales derivados de este proceso deben ser fieles representantes a nivel físico y perceptual de los correspondientes originales, no siendo admisible aplicarles ninguna reinterpretación de su contenido plástico, sonoro o textual. Bajo esta premisa, hemos desarrollado el conjunto de especificaciones técnicas de control de calidad y captura digital a ser aplicadas en los trabajos de digitalización del fondo de archivo de Espacio P, estructurándolos en requisitos generales y particulares para los medios imagen fija y audiovisual. La variedad tipológica que encontramos en el fondo documental y artístico del Archivo de Espacio P nos ha permitido abarcar un amplio abanico de medios y formatos de soportes físicos y electrónicos analógicos. Por este motivo, creemos que el contenido de nuestro trabajo puede ser aplicado a una gran variedad de instituciones que custodien fondos documentales y artísticos de diverso tipo y estén planteando proyectos de digitalización de sus contenidos.Proyecto de investigación “Archivo de Espacio P: Propuesta Metodológica para su Continuidad Digital” (2014-2017). Ministerio de Economía y Competitividad, Gobierno de España. Ref. MINECO HAR2013-44726-

Perfiles y calibración en gestión de color para flujos de preprensa digital dentro de la producción gráfica

262 páginas. Maestría en Diseño.La utilización del color en sistemas de preprensa digital dentro de la producción gráfica, se ha considerado durante mucho tiempo un problema, por la dificultad para mantener la consistencia de color dentro de los dispositivos que forman el flujo de trabajo digital. Los sistemas de Gestión de Color pueden acercar las representaciones de un dispositivo a otro, pero para que funcionen correctamente es necesario contar con una adecuada calibración de todos los mecanismos. Esta tesis trata los temas básicos para la calibración y control de color, que pueden ser de utilidad para diseñadores, preimpresores y productores de artes gráficas. En el manejo de color entran muchas variantes, tipo de color (sustractivo o aditivo) diferentes interpretaciones de color (escáner, impresora) y sobre todo diferentes maneras de utilizar el color (Web, video, pruebas de color), cada una de las variables presenta sus propias características para el manejo del color, es por esto que es necesario la elaboración de perfiles para la calibración de cada uno de los equipos utilizados en el manejo de color. La presente investigación plantea la importancia de la utilización y elaboración de perfiles en la calibración de Gestión de Color, para mantener una consistencia de color. Para el desarrollo del experimento se llevaron a cabo calibraciones de diferentes sistemas de impresión (inyección de tinta, piezoeléctrico, sublimación de tinta), se utilizaron originales generados de diferente manera (cámaras digitales, transparencias 8x6, imágenes generadas en programas de edición de fotografía) y se elaboraron diferentes perfiles para cada original. Esta investigación se llevó a cabo partiendo del análisis del color y su comportamiento en diferentes dispositivos como distintos capturadores de imagen y diferentes sistemas de impresión, y la implementación de perfiles para los sistemas utilizados en la generación del desarrollo de pruebas dentro del experimento. Los resultados alcanzados en el experimento permitirán a toda persona relacionada con color en la producción gráfica obtener una guía para la implementación de perfiles y calibración dentro de la producción gráfica

Diseño, optimización y análisis de sistemas basados en técnicas láser, para el modelado geométrico, registro y documentación, aplicados a entidades de interés patrimonial.

El objetivo de la presente tesis doctoral es el desarrollo e implementación de un sistema para mejorar la metodología de extracción de la información geométrica necesaria asociada a los procesos de documentación de entidades de interés patrimonial, a partir de la información proporcionada por el empleo de sensores láser, tanto aéreos como terrestres. Para ello, inicialmente se realiza una presentación y justificación de los antecedentes y la problemática en el registro de información geométrica para el patrimonio, detallando todos aquellos sistemas de registro y análisis de la información geométrica utilizados en la actualidad. Este análisis permitirá realizar la comparación con los sistemas de registro basados en técnicas láser, aportando sugerencias de utilización para cada caso concreto. Posteriormente, se detallan los sistemas de registro basados en técnicas láser, comenzando por los sensores aerotransportados y concluyendo con el análisis pormenorizado de los sensores terrestres, tanto en su aplicación en modo estático como móvil. Se exponen las características técnicas y funcionamiento de cada uno de ellos, así como los ámbitos de aplicación y productos generados. Se analizan las fuentes de error que determinan la precisión que puede alcanzar el sistema. Tras la exposición de las características de los sistemas LiDAR, se detallan los procesos a realizar con los datos extraídos para poder generar la información necesaria para los diferentes tipos de objetos analizados. En esta exposición, se hace hincapié en los posibles riesgos que pueden ocurrir en algunas fases delicadas y se analizarán los diferentes algoritmos de filtrado y clasificación de los puntos, fundamentales en el procesamiento de la información LiDAR. Seguidamente, se propone una alternativa para optimizar los modelos de procesamiento existentes, basándose en el desarrollo de algoritmos nuevos y herramientas informáticas que mejoran el rendimiento en la gestión de la información LiDAR. En la implementación, se han tenido en cuenta características y necesidades particulares de la documentación de entidades de interés patrimonial, así como los diferentes ámbitos de utilización del LiDAR, tanto aéreo como terrestre. El resultado es un organigrama de las tareas a realizar desde la nube de puntos LiDAR hasta el cálculo de los modelos digitales del terreno y de superficies. Para llevar a cabo esta propuesta, se han desarrollado hasta 19 algoritmos diferentes que comprenden implementaciones para el modelado en 2.5D y 3D, visualización, edición, filtrado y clasificación de datos LiDAR, incorporación de información de sensores pasivos y cálculo de mapas derivados, tanto raster como vectoriales, como pueden ser mapas de curvas de nivel y ortofotos. Finalmente, para dar validez y consistencia a los desarrollos propuestos, se han realizado ensayos en diferentes escenarios posibles en un proceso de documentación del patrimonio y que abarcan desde proyectos con sensores aerotransportados, proyectos con sensores terrestres estáticos a media y corta distancia, así como un proyecto con un sensor terrestre móvil. Estos ensayos han permitido definir los diferentes parámetros necesarios para el adecuado funcionamiento de los algoritmos propuestos. Asimismo, se han realizado pruebas objetivas expuestas por la ISPRS para la evaluación y comparación del funcionamiento de algoritmos de clasificación LiDAR. Estas pruebas han permitido extraer datos de rendimiento y efectividad del algoritmo de clasificación presentado, permitiendo su comparación con otros algoritmos de prestigio existentes. Los resultados obtenidos han constatado el funcionamiento satisfactorio de la herramienta. Esta tesis está enmarcada dentro del proyecto Consolider-Ingenio 2010: “Programa de investigación en tecnologías para la valoración y conservación del patrimonio cultural” (ref. CSD2007-00058) realizado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Politécnica de Madrid. ABSTRACT: The goal of this thesis is the design, development and implementation of a system to improve the extraction of useful geometric information in Heritage documentation processes. This system is based on information provided by laser sensors, both aerial and terrestrial. Firstly, a presentation of recording geometric information for Heritage processes is done. Then, a justification of the background and problems is done too. Here, current systems for recording and analyzing the geometric information are studied. This analysis will perform the comparison with the laser system techniques, providing suggestions of use for each specific case. Next, recording systems based on laser techniques are detailed. This study starts with airborne sensors and ends with terrestrial ones, both in static and mobile application. The technical characteristics and operation of each of them are described, as well as the areas of application and generated products. Error sources are also analyzed in order to know the precision this technology can achieve. Following the presentation of the LiDAR system characteristics, the processes to generate the required information for different types of scanned objects are described; the emphasis is on the potential risks that some steps can produce. Moreover different filtering and classification algorithms are analyzed, because of their main role in LiDAR processing. Then, an alternative to optimize existing processing models is proposed. It is based on the development of new algorithms and tools that improve the performance in LiDAR data management. In this implementation, characteristics and needs of the documentation of Heritage entities have been taken into account. Besides, different areas of use of LiDAR are considered, both air and terrestrial. The result is a flowchart of tasks from the LiDAR point cloud to the calculation of digital terrain models and digital surface models. Up to 19 different algorithms have been developed to implement this proposal. These algorithms include implementations for 2.5D and 3D modeling, viewing, editing, filtering and classification of LiDAR data, incorporating information from passive sensors and calculation of derived maps, both raster and vector, such as contour maps and orthophotos. Finally, in order to validate and give consistency to the proposed developments, tests in different cases have been executed. These tests have been selected to cover different possible scenarios in the Heritage documentation process. They include from projects with airborne sensors, static terrestrial sensors (medium and short distances) to mobile terrestrial sensor projects. These tests have helped to define the different parameters necessary for the appropriate functioning of the proposed algorithms. Furthermore, proposed tests from ISPRS have been tested. These tests have allowed evaluating the LiDAR classification algorithm performance and comparing it to others. Therefore, they have made feasible to obtain performance data and effectiveness of the developed classification algorithm. The results have confirmed the reliability of the tool. This investigation is framed within Consolider-Ingenio 2010 project titled “Programa de investigación en tecnologías para la valoración y conservación del patrimonio cultural” (ref. CSD2007-00058) by Consejo Superior de Investigaciones Científicas and Universidad Politécnica de Madrid

El color. Medición y aplicaciones

La medición del color no es algo que se tenga que hacer todos los días necesitando para ello, aparatos específicos como colorímetros o espectofotómetros. Estosinstrumentos de medida no son de uso habitual además de ser de precios considerables, estando al alcance de unos pocos, generalmente personal cualificado que por necesidades del trabajo los utilicen de forma habitual. Estamos en la era de la información y , practicamente todos, tenemos aparatos electrónicos con cámaras fotográficas con formatos estandarizados de obtención de imágenes (jpg) con mayor o menor resolución. Este libro pretende realizar una metodología sencilla para la medicíon del color, con cámaras fotográficas, ya sea profesionales o de uso cotidiano al alcance de todos, como las incluidas en los telefonos móviles. Se quiere mostrar algunas de las innumerables aplicaciones de la medición del color en diferentes campos del conocimiento a traves de diferentes técnicas, como es el patrimonio arquitectónico, las artes plásticas o la enología para que el lector pueda observar sus aplicaciones a la vida cotidina

Análisis multidimensional de imágenes digitales

El análisis de imágenes se define como la ciencia de extracción cuantitativa de datos (numéricos, geométricos, densitométricos y espectrométricos) a partir de las mismas. Desde tiempos inmemorables el hombre ha tratado de clasificar elementos y registrar variaciones para comprender fenómenos físicos, químicos o biológicos. En particular, la biología se ha basado en la medición de las formas de los organismos y sus células para comprender los fenómenos evolutivos. Hoy en día, la morfometría nos permite establecer normas que sirven para comprender los cambios fisiológicos o patológicos observados en estas estructuras. La histología y la citología dependen del reconocimiento de las formas, donde la apreciación visual directa resulta de suma utilidad. Sin embargo, cuando debe analizarse la celularidad de un tejido o su intensidad de tinción, la observación directa carece de poder de discriminación. La histometría, en cambio, permite establecer características morfológicas de las células tales como área, perímetro, redondez, entre otras, así como determinar valores volumétricos y caracterizar parámetros de movimiento, como velocidad, dirección, aceleración de desplazamiento de células vivas o sus estructuras. Más aún, con el advenimiento de sistemas microscópicos confocales o de súper-resolución, la capacidad de medición de las estructuras resulta cada vez más precisa. En la actualidad existe una gran variedad de aplicaciones del análisis de imágenes en el campo de la medicina y la biología. El análisis de imágenes es una herramienta fundamental para dar valor agregado a las investigaciones que se realizan a nivel ultraestructural, microscópico y macroscópico, dentro de áreas tan dispersas como biología, geología, física, electrónica, etc.Facultad de Ciencias Veterinaria

Análisis multidimensional de imágenes digitales

El análisis de imágenes se define como la ciencia de extracción cuantitativa de datos (numéricos, geométricos, densitométricos y espectrométricos) a partir de las mismas. Desde tiempos inmemorables el hombre ha tratado de clasificar elementos y registrar variaciones para comprender fenómenos físicos, químicos o biológicos. En particular, la biología se ha basado en la medición de las formas de los organismos y sus células para comprender los fenómenos evolutivos. Hoy en día, la morfometría nos permite establecer normas que sirven para comprender los cambios fisiológicos o patológicos observados en estas estructuras. La histología y la citología dependen del reconocimiento de las formas, donde la apreciación visual directa resulta de suma utilidad. Sin embargo, cuando debe analizarse la celularidad de un tejido o su intensidad de tinción, la observación directa carece de poder de discriminación. La histometría, en cambio, permite establecer características morfológicas de las células tales como área, perímetro, redondez, entre otras, así como determinar valores volumétricos y caracterizar parámetros de movimiento, como velocidad, dirección, aceleración de desplazamiento de células vivas o sus estructuras. Más aún, con el advenimiento de sistemas microscópicos confocales o de súper-resolución, la capacidad de medición de las estructuras resulta cada vez más precisa. En la actualidad existe una gran variedad de aplicaciones del análisis de imágenes en el campo de la medicina y la biología. El análisis de imágenes es una herramienta fundamental para dar valor agregado a las investigaciones que se realizan a nivel ultraestructural, microscópico y macroscópico, dentro de áreas tan dispersas como biología, geología, física, electrónica, etc.Facultad de Ciencias Veterinaria

Análisis multidimensional de imágenes digitales

El análisis de imágenes se define como la ciencia de extracción cuantitativa de datos (numéricos, geométricos, densitométricos y espectrométricos) a partir de las mismas. Desde tiempos inmemorables el hombre ha tratado de clasificar elementos y registrar variaciones para comprender fenómenos físicos, químicos o biológicos. En particular, la biología se ha basado en la medición de las formas de los organismos y sus células para comprender los fenómenos evolutivos. Hoy en día, la morfometría nos permite establecer normas que sirven para comprender los cambios fisiológicos o patológicos observados en estas estructuras. La histología y la citología dependen del reconocimiento de las formas, donde la apreciación visual directa resulta de suma utilidad. Sin embargo, cuando debe analizarse la celularidad de un tejido o su intensidad de tinción, la observación directa carece de poder de discriminación. La histometría, en cambio, permite establecer características morfológicas de las células tales como área, perímetro, redondez, entre otras, así como determinar valores volumétricos y caracterizar parámetros de movimiento, como velocidad, dirección, aceleración de desplazamiento de células vivas o sus estructuras. Más aún, con el advenimiento de sistemas  microscópicos confocales o de súper-resolución, la capacidad de medición de las estructuras resulta cada vez más precisa. En la actualidad existe una gran variedad de aplicaciones del análisis de imágenes en el campo de la medicina y la biología. Este libro no pretende ser un compendio de información tecnológica sobre el conocimiento actual del análisis de imágenes, sino un texto dinámico, dirigido a todas aquellas personas que quieran iniciarse en este fascinante mundo imaginario. En este sentido, se sugiere al lector no leerlo como un libro de texto sino, en lo posible, tratar de encontrar en cada uno de sus párrafos sus propios ejemplos y aplicarlos en cualquier sistema microscópico o analizador de imágenes a su disposición.Fil: Portiansky, Enrique Leo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias. Cátedra de Patología General Veterinaria; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentin

Libro de actas. XXXV Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica

596 p.CASEIB2017 vuelve a ser el foro de referencia a nivel nacional para el intercambio científico de conocimiento, experiencias y promoción de la I D i en Ingeniería Biomédica. Un punto de encuentro de científicos, profesionales de la industria, ingenieros biomédicos y profesionales clínicos interesados en las últimas novedades en investigación, educación y aplicación industrial y clínica de la ingeniería biomédica. En la presente edición, más de 160 trabajos de alto nivel científico serán presentados en áreas relevantes de la ingeniería biomédica, tales como: procesado de señal e imagen, instrumentación biomédica, telemedicina, modelado de sistemas biomédicos, sistemas inteligentes y sensores, robótica, planificación y simulación quirúrgica, biofotónica y biomateriales. Cabe destacar las sesiones dedicadas a la competición por el Premio José María Ferrero Corral, y la sesión de competición de alumnos de Grado en Ingeniería biomédica, que persiguen fomentar la participación de jóvenes estudiantes e investigadores