Estudio comparativo de técnicas para el reconocimiento de gestos por visión artificial

Se aborda el problema del reconocimiento visual de gestos realizados con las manos mediante diferentes técnicas de reconocimiento de patrones. Los gestos son capturados a través de una cámara Web , y, se extraen primitivas de movimiento inspiradas del procesamiento de la información de movimiento que ocurre en el cerebro de macacos. Los resultados alcanzados en el reconocimiento indican que características usadas en el reconocimiento son bastante discriminantes, por lo que, incluso con técnicas simples de reconocimiento de patrones, se obtuvieron buenos resultados. Sin embargo, es a través de un estudio que abarque diferentes técnicas de reconocimiento de patrones que los resultados en el reconocimiento pueden ser optimizados. En el presente trabajo, se evaluó el desempeño de seis técnicas de reconocimiento están dar para distinguir entre cuatro gestos diferentes, en donde el porcentaje de reconocimiento correcto osciló entre 87.88% y 97.14%

Evaluación de técnicas diferenciales de primer orden para el cálculo de flujo óptico

Estimar el movimiento ha sido un asunto de gran interés en visión artificial. Quizás, el flujo óptico es la técnica más usada en la estimación del movimiento y ha sido usada con éxito en múltiples aplicaciones. Se presenta un estudio comparativo de algunas técnicas diferenciales para el cálculo de flujo óptico. Se evalúa la exactitud de dichas técnicas usando imágenes sintéticas y reales. A través de experimentaciones, se identifican heurísticamente algunas causas que afectan la estimación del movimiento correcta. Este estudio fue motivado por la necesidad de estimar la información de movimiento para el reconocimiento e imitación de gestos en robots articulados

Análisis comparativo de tecnologías de interfaz natural de usuario: caso de estudio Reconocimiento de Voz y Gestos

At present research work, a comparative analysis of Natural User Interface (NUI) technologies is carried out, the case study being the process of voice and gesture recognition, this proposal is aimed at contributing to the knowledge about NUI that students of Information Systems career of Technical University of Cotopaxi. It is part of a bibliographic review process on which it was possible to establish the most relevant characteristics to consider in the implementation of systems that incorporate functionalities capable to interact with users without the need to manipulate the mouse or keyboard, at the same way a prototype through the application of agile practices to demonstrate feasibility to incorporate functionalities with voice recognition and/or gestures. Python, Visual Studio Code code editor, Google's Speech Recognition libraries and OpenCV were used as programming language. It should be noted that Python turns out to be the most widely used programming language worldwide and also provides superior features to other languages to work with Natural User Interfaces. For the comparative analysis, tables were designed where technical criteria are included with the characteristics of working with voice recognition or gesture recognition can be identified, however it can be concluded that voice recognition is currently more used since There are already different applications that incorporate this type of functionality.En el presente trabajo de investigación se realizó un análisis comparativo de tecnologías de Interfaz Natural de Usuario (NUI) siendo el caso de estudio el proceso de reconocimiento de voz y gestos, dicha propuesta se orienta a contribuir el conocimiento sobre NUI que tienen los estudiantes de la carrera de Sistemas de Información de la Universidad Técnica de Cotopaxi. Se parte de un proceso de revisión bibliográfica con el cual se pudo establecer las características más relevantes a considerar en la implementación de sistemas que incorporen funcionalidades capaces de interactuar con los usuarios sin la necesidad de manipular el mouse o teclado, de igual manera se desarrolló un prototipo mediante la aplicación de prácticas ágiles para demostrar la viabilidad de incorporar funcionalidades con reconocimiento de voz y/o gestos. Como lenguaje de programación se utilizó Python, el editor de código Visual Studio Code, las librerías Speech Recognition de Google y OpenCV. Cabe recalcar que Python resulta ser el lenguaje de programación más utilizado a nivel mundial y también brinda características superiores a otros lenguajes para trabajar con Interfaces Naturales de Usuario. Para el análisis comparativo se diseñó tablas en las cuales se incluyen criterios técnicos con los cuales se puede identificar las características de trabajar con reconocimiento de voz o reconocimiento de gestos, sin embargo, se puede concluir que el reconocimiento de voz actualmente es más utilizado puesto a que ya existen diferentes aplicaciones que incorporan este tipo de funcionalidade

Desarrollo y validación de un algoritmo basado en visión artificial para el reconocimiento de un posible asalto con arma de fuego en un local comercial de Lima

La presente tesis, tiene como objetivo principal desarrollar un algoritmo basado en visión artificial que permita el reconocimiento de los gestos corporales durante un asalto con arma de fuego en un local comercial, con el fin de brindar (desarrollar) un soporte tecnológico enfocado a la seguridad electrónica. Para el entrenamiento y validación del algoritmo se utilizaron muestras provenientes de escenas simuladas dentro de un local comercial. Estás escenas se clasifican en dos clases: escenas del victimario y escenas de las víctimas. Para el desarrollo del algoritmo se utilizó el lenguaje Python en la versión 3.7 ya que este es compatible con el ordenador de placa única Raspberry Pi, en el cual se instaló la versión del sistema operativo de 64 bits. La adquisición de imágenes se trabajó bajo la norma DORI, que permite obtener una resolución de tipo “reconocimiento”, y se aplicó el protocolo RTSP para la comunicación vía ethernet con la cámara IP. En los vídeos se detectaron puntos cartesianos corporales aplicando interpolación bilineal y la red piramidal de funciones de MobileNetV2 teniendo como base el modelo MoveNet. Para el reconocimiento de gestos corporales, se aplicó vectorización por trasformación de coordenadas en dos puntos cartesianos en el cuarto cuadrante, normalización por método mínimo-máximo y una red neuronal recurrente LSTM. La red neuronal se configuró con el optimizador RMS prop y se utilizó el error cuadrático medio para el entrenamiento. La validación del algoritmo de reconocimiento de gestos corporales se realizó mediante 3 escenas simuladas de robo con arma de fuego en un local comercial, y se aplicó la matriz de confusión, Curva ROC, precisión y el coeficiente de correlación de Matthews, obteniéndose como resultados una precisión del 89.01% y un rendimiento del 84.40%.Campus Lima Centr

Uso de patrones de reconocimiento de las emociones para apoyar la didáctica de enseñanza aprendizaje

It presents he development of applied research in the field educational theory supported by processes in communication, which allows the improvement of teaching strategies in the higher professional technical or tertiary level in education, considering the use of recognition patterns for the capture of emotions through the facial reactions of people, through artificial vision devices or cameras in the classroom, framed in biometric techniques. This process allows the capture of mood and disposition data; of qualitative aspect, before a style of didactics on the part of the students and with whose analysis it is possible to gather information that allows to adjust the processes of teaching and learning in the tertiary level of education, to improve its quality and impact in learning. The publication exposes the problem statement, the theoretical framework and the development objectives and methodologies for applied research, considering the tool for the implementation of the pilot or prototype of recognition and conclusions.Se presenta el desarrollo de una investigación aplicada en el ámbito de la teoría educativa apoyado por procesos en comunicación, que permita el mejoramiento de las estrategias de enseñanza en el ámbito superior técnico profesional o nivel terciario en educación, considerando el uso de patrones de reconocimiento para la captura de las emociones a través de las reacciones faciales de las personas, mediante dispositivos de visión artificial o cámaras en el aula, enmarcados en técnicas biométricas. Este proceso permite la captura de datos del estado del ánimo y disposición; de aspecto cualitativo, ante un estilo de didáctica por parte de las y los estudiantes y con cuyo análisis se logre recabar información que permita ajustar los procesos de enseñanza y aprendizaje en el ámbito terciario de la educación, con el fin de mejorar su calidad e impactar en el aprendizaje. En la publicación se expone el planteamiento del problema, el marco teórico y los objetivos y las metodologías de desarrollo para la investigación aplicada, considerando la herramienta para la implementación del piloto o prototipo de reconocimiento y las conclusiones

Control de evaluaciones online en la Universidad Técnica del Norte modalidad en línea mediante visión artificial

Implementar un algoritmo de visión artificial que permita controlar las evaluaciones online en la Universidad Técnica de Norte modalidad en línea.La investigación se presenta en la Universidad Técnica del Norte con los estudiantes de las carreras de modalidad en línea que cursan la nivelación, con el fin de buscar una alternativa para controlar las evaluaciones, se realizó la implementación de un prototipo de visión artificial basada en el algoritmo YOLO v3 entrenado mediante Keras, lo que permitió ejecutar un análisis del impacto generado en los usuarios para conocer de cerca la opinión de los involucrados. El objetivo de la investigación fue implementar un prototipo de supervisión de evaluaciones en línea empleando inteligencia artificial que permita cuantificar el nivel de importancia, confiabilidad y calidad en los estudiantes de la Universidad Técnica del Norte modalidad en línea. Se ejecutó un estudio sobre 674 estudiantes lo que permitió evaluar los niveles de importancia, confiabilidad y calidad de esta implementación. La metodología empleada tuvo un enfoque mixto, de tipo descriptivo y corte transversal que estuvo estructurada en tres fases: el diseño de la investigación; el análisis de la necesidad e importancia de implementación de un algoritmo de visión artificial; y el proceso de implementación de un algoritmo de detección de rostros y objetos efectuado. Además, se pudo visualizar que el sistema de educación en línea carece de confiabilidad, la calidad en la modalidad virtual es baja, pe-ro se cree que es importante que se implemente un algoritmo de visión artificial para el control de evaluaciones para las carreras en línea en la UTN. Concluyendo que se deben realizar aún varios ajustes para que esta modalidad vaya tomando confiabilidad y relevancia.Maestrí

Segmentación de manos basada en redes neuronales : Su uso en un sistema embebido para control de TV

Una interfaz hombre-máquina juega un papel importante a la hora de transmitir una intención de un usuario a un dispositivo. Hoy en día, la solución basada en visión ha estado atrayendo mucha atención, ya que no requiere sensores de fijación en el cuerpo. En la actualidad, el reconocimiento de gestos hechos con las manos se ha convertido en un tema de sumo interés por parte de investigadores que trabajan en áreas muy diferentes como por ejemplo realidad aumentada, control de dispositivos o reconocimiento del lenguaje de señas Argentino entre otras. Se trata de un problema formado por dos partes perfectamente diferenciadas. La primera de ellas es la encargada de segmentar las manos y la segunda se ocupa de la caracterización y reconocimiento del gesto. Ambas presentan diferentes niveles de complejidad según el tipo de cámara que se utilice así como la cantidad y el tipo de gestos a reconocer. Las personas están acostumbradas a utilizar dispositivos de hardware específicos como por ejemplo controles remotos, teclados, mouses o joysticks, para controlar distintos aparatos electrónicos. Incluso, algunos celulares pueden utilizarse como control remoto de electrodomésticos tales como televisores, aires acondiciones, etc. Más allá de la amplia gama de opciones, tener la posibilidad de manejar los dispositivos con el sólo movimiento de las manos, sin necesitar estos objetos, representa un avance tecnológico importante y significativo para muchas personas. Aunque ya existen diversos estudios sobre este tema, el problema no está totalmente resuelto. Resolver la problemática de traducir los gestos a instrucciones ejecutables por un aparato electrónico resulta muy útil en diversos aspectos, no solo para eliminar hardware en algunos tipos de dispositivos sino también para personas con movilidad reducida que podrían operar distintos artefactos sin necesidad de desplazarse. Dado que el reconocimiento de gestos hechos con las manos es un tema de mucha importancia y conociendo que existen varios trabajos al respecto, la motivación principal de esta tesina es lograr realizar el reconocimiento de una manera simple y con elementos de bajo costo. Por ello la captura del gesto hecho con las manos se realizará utilizando una cámara de vídeo convencional y la señal correspondiente al comando identificado será transmitida de manera infrarroja.Facultad de Informátic

Designing tailored spaces for Alzheimer’s patients, an architectural perspective

Cuando el alzhéimer entra en un hogar, una serie de cambios se desencadenan en la vida diaria de sus moradores, su forma de habitar cambia inevitablemente. Ante algunos comportamientos de usuarios con problemas de memoria cabe preguntarse si están condicionados por su estado o por su entorno; si es esto último, ¿cómo proyectar para la ausencia de memoria? La forma de abordar este problema desde la arquitectura requiere una nueva perspectiva. Supone ver a la persona no como un enfermo con un conjunto de síntomas sino como un habitante que vive en un entorno físico que puede ser proyectado o modificado para adecuarlo a sus peculiares y cambiantes necesidades. El propósito del artículo es exponer cómo la arquitectura, como arte y como técnica, aborda este problema, aportando una metodología de investigación que busca conocer las demandas concretas de estos habitantes en su experiencia diaria del espacio doméstico, desde la seguridad, la accesibilidad y la personalización como estimulación sensorial y estabilizadora emocional; generando además un conocimiento que permita desarrollar mecanismos y elementos de composición necesarios para proyectar, construir y humanizar un entorno que complete carencias del enfermo, se adapte a la evolución de la dolencia y mejore su calidad de vida.When Alzheimers afflicts a person it also has a major impact on the home. This inevitably means that significant changes must be made. As architects, we have pondered how we can better design living spaces for those affected by various degrees of memory impairment. How to design for the absence of memory? The approach to this challenge, from an architectural standpoint, needs a new perspective that requires focusing on the specific necessities of an inhabitant, as opposed to the effects of the disease itself. We are looking more at the specific implications on the living environments and how they could be designed or modified to adapt to the subjects constantly changing conditions. The purpose of this article is to show how architecture, from its duality as an art/technical discipline, is tackling this problem developing research methodology which involves looking at the concrete needs of the users in their daily domestic space, analyzing its security, accessibility and the customization of space as a sensory stimulus and emotional stabilizer. Additionally, we seek to generate a body of knowledge in order to develop composition elements and mechanisms to design, build and humanize the environment to fulfill their necessities, adapting it to the evolution of the disease and improving quality of life

Segmentación de manos basada en redes neuronales : Su uso en un sistema embebido para control de TV

Una interfaz hombre-máquina juega un papel importante a la hora de transmitir una intención de un usuario a un dispositivo. Hoy en día, la solución basada en visión ha estado atrayendo mucha atención, ya que no requiere sensores de fijación en el cuerpo. En la actualidad, el reconocimiento de gestos hechos con las manos se ha convertido en un tema de sumo interés por parte de investigadores que trabajan en áreas muy diferentes como por ejemplo realidad aumentada, control de dispositivos o reconocimiento del lenguaje de señas Argentino entre otras. Se trata de un problema formado por dos partes perfectamente diferenciadas. La primera de ellas es la encargada de segmentar las manos y la segunda se ocupa de la caracterización y reconocimiento del gesto. Ambas presentan diferentes niveles de complejidad según el tipo de cámara que se utilice así como la cantidad y el tipo de gestos a reconocer. Las personas están acostumbradas a utilizar dispositivos de hardware específicos como por ejemplo controles remotos, teclados, mouses o joysticks, para controlar distintos aparatos electrónicos. Incluso, algunos celulares pueden utilizarse como control remoto de electrodomésticos tales como televisores, aires acondiciones, etc. Más allá de la amplia gama de opciones, tener la posibilidad de manejar los dispositivos con el sólo movimiento de las manos, sin necesitar estos objetos, representa un avance tecnológico importante y significativo para muchas personas. Aunque ya existen diversos estudios sobre este tema, el problema no está totalmente resuelto. Resolver la problemática de traducir los gestos a instrucciones ejecutables por un aparato electrónico resulta muy útil en diversos aspectos, no solo para eliminar hardware en algunos tipos de dispositivos sino también para personas con movilidad reducida que podrían operar distintos artefactos sin necesidad de desplazarse. Dado que el reconocimiento de gestos hechos con las manos es un tema de mucha importancia y conociendo que existen varios trabajos al respecto, la motivación principal de esta tesina es lograr realizar el reconocimiento de una manera simple y con elementos de bajo costo. Por ello la captura del gesto hecho con las manos se realizará utilizando una cámara de vídeo convencional y la señal correspondiente al comando identificado será transmitida de manera infrarroja.Facultad de Informátic

Segmentación de manos basada en redes neuronales : Su uso en un sistema embebido para control de TV

Una interfaz hombre-máquina juega un papel importante a la hora de transmitir una intención de un usuario a un dispositivo. Hoy en día, la solución basada en visión ha estado atrayendo mucha atención, ya que no requiere sensores de fijación en el cuerpo. En la actualidad, el reconocimiento de gestos hechos con las manos se ha convertido en un tema de sumo interés por parte de investigadores que trabajan en áreas muy diferentes como por ejemplo realidad aumentada, control de dispositivos o reconocimiento del lenguaje de señas Argentino entre otras. Se trata de un problema formado por dos partes perfectamente diferenciadas. La primera de ellas es la encargada de segmentar las manos y la segunda se ocupa de la caracterización y reconocimiento del gesto. Ambas presentan diferentes niveles de complejidad según el tipo de cámara que se utilice así como la cantidad y el tipo de gestos a reconocer. Las personas están acostumbradas a utilizar dispositivos de hardware específicos como por ejemplo controles remotos, teclados, mouses o joysticks, para controlar distintos aparatos electrónicos. Incluso, algunos celulares pueden utilizarse como control remoto de electrodomésticos tales como televisores, aires acondiciones, etc. Más allá de la amplia gama de opciones, tener la posibilidad de manejar los dispositivos con el sólo movimiento de las manos, sin necesitar estos objetos, representa un avance tecnológico importante y significativo para muchas personas. Aunque ya existen diversos estudios sobre este tema, el problema no está totalmente resuelto. Resolver la problemática de traducir los gestos a instrucciones ejecutables por un aparato electrónico resulta muy útil en diversos aspectos, no solo para eliminar hardware en algunos tipos de dispositivos sino también para personas con movilidad reducida que podrían operar distintos artefactos sin necesidad de desplazarse. Dado que el reconocimiento de gestos hechos con las manos es un tema de mucha importancia y conociendo que existen varios trabajos al respecto, la motivación principal de esta tesina es lograr realizar el reconocimiento de una manera simple y con elementos de bajo costo. Por ello la captura del gesto hecho con las manos se realizará utilizando una cámara de vídeo convencional y la señal correspondiente al comando identificado será transmitida de manera infrarroja.Facultad de Informátic