Sistema para diagnosticar la catarata mediante el uso de redes neuronales convolucionales

La catarata es una condición degenerativa del cristalino que se evidencia por el opacado de la visión. Este puede ser tratada en su edad temprana; sin embargo, en la mayoría de centros poblados no cuentan con los recursos económicos y médicos para poder realizar el diagnóstico necesario. Por este motivo, se propone una Aplicación Móvil que, a través del uso de la Inteligencia Artificial, diagnostique la presencia de catarata analizando imágenes de fondo usando una arquitectura de red neuronal convolucional (CNN), con el objetivo de brindar una solución confiable, accesible y portable, que beneficie a la comunidad médica. Así mismo, se consideran los resultados del estado del arte: Métodos (Automático y Manual), Características (Disco óptico y mácula, propiedades de la imagen, cristalino: núcleo y corteza, pupila, vasos sanguíneos), Clasificación (Grados, Ubicación y Congénita) y Obstáculos (Falta de recursos, falta de experiencia y demora en el diagnóstico). El sistema propuesto se realizó en 4 fases: Pre procesamiento de imágenes, Entrenamiento del modelo, Diseño del aplicativo móvil y Validación. Los resultados obtenidos demostraron que se puede diagnosticar la catarata con un 87% de precisión. Al integrarlo con una aplicación móvil permite que se puedan realizar estos diagnósticos de manera portable y de fácil acceso, especialmente en los lugares alejados la ciudad

Sistema electrónico con aplicación de visión artificial para iluminación regulable automática que brinde la cantidad de luz óptima en el punto focal de soldado en mesas de trabajo a escala de laboratorio

Desarrollar un sistema electrónico con aplicación de Visión Artificial para iluminación regulable automática que brinde la cantidad de luz óptima en el punto focal de soldado en mesas de trabajo del laboratorio de la CIERCOM a escala de laboratorio durante 8 meses.El presente proyecto consiste en el desarrollo de un sistema electrónico de iluminación regulable automática acoplado a la estructura de una lámpara de escritorio del modelo Anglepoise para mesas de trabajo, utilizando visión artificial para el posicionamiento de la luminaria en dirección de una manilla de color verde. Este prototipo proveerá de una iluminación localizada, tomando en cuenta las normativas afines para iluminación en áreas de trabajo y con ello regular la cantidad de lux sobre la superficie de trabajo dependiendo del importe de luz en general en el laboratorio de electrónica de la CIERCOM. El sistema de iluminación pretende proveer de una cantidad de luz adecuada para los usuarios que desarrollan proyectos que involucran el fusionado de estaño y elementos electrónicos a PCB, basado en las normativas a fines de iluminación en áreas de trabajo para actividades y tareas visuales continuas de precisión, proyecto el cual busca el confort óptico de los usuarios que incorporen a este prototipo para las actividades académicas en el laboratorio. El diseño toma en cuenta los requerimientos de stakeholders para determinar el hardware y software idóneo necesario para el diseño del sistema mediante la metodología del modelo en Modelo en V, que permite realizar un proceso ordenado y estructurado para determinar los requerimientos de este proyecto, basándose en el estándar IEEE 29148.Tambien, se realizan pruebas de funcionamiento tanto de software como de hardware para mejorar su desempeño hasta llegar a un prototipo final

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

Sinergías en la investigación en STEM

La Universidad, como centro de educación Superior, tiene objetivo la formación específica en cada rama del conocimiento, así como la generación y transferencia de conocimientos. Para estar en la vanguardia del conocimiento, la investigación es uno de los pilares fundamentales; la creación de nuevos conocimientos es el soporte científico y técnico necesario para la innovación y el avance. En este contexto, la Escuela Politécnica Superior (EPS) de la Universidad de Sevilla trata de promocionar la investigación a través de diversas actividades como son las Jornadas de Investigación, Desarrollo e Innovación, que en el curso 2021/22 han alcanzado su octava edición. En este evento, se presentan los avances en investigación en diversas ramas de la Ciencia y la Ingeniería, con participación de estudiantes de todos los niveles, así como del personal docente e investigador no solo de este centro, sino que contribuyen participantes de más de 8 países. El carácter multidisciplinar conlleva a establecer sinergias entre grupos de investigación de diferentes disciplinas, compaginando el conocimiento científico desde la investigación básica con la aplicada, además de aprovechar las diferentes instalaciones de investigación. La ciencia fundamental ayuda a comprender los fundamentos fenomenológicos, mientras que la ciencia aplicada se centra en los productos y desarrollos tecnológicos, destacando la necesidad de realizar una transferencia de conocimiento a la sociedad y los sectores industriales. Este libro recoge alguno de los trabajos presentados en las diversas ramas de conocimiento (Materiales y Ciencias para la Ingeniería, Proyectos de Química Industrial y Ambiental, Sistemas Inteligentes y Desarrollo de Productos, y Sistemas Industriales computarizados, robóticos y neuromórficos)

Sistemas de visión frameless, procesado hardware AER y procesado de la información mediante eventos

La democratización de las cámaras de visión en nuestra vida cotidiana ha tomado fuerza pues cada vez son más pequeñas, con procesamiento más potente y menor consumo de energía, facilitando su implementación en diferentes dispositivos de tamaños que hasta hace pocos años se creía imposible y que ahora encontramos en casi cualquier lugar. Existen aplicaciones de visión artificial en las que el desempeño apenas se ha visto mejorado en las últimas décadas, aquellas en las que prima la velocidad de procesamiento más allá de la resolución y calidad de la imagen. Estas aplicaciones las abarca principalmente el sector de la industria de la manufactura y procesos, con aplicaciones de lectura de código de barras, inspección de calidad, inspección de montaje, guiado y posicionamiento de robots. Todo ello supone que los sistemas de visión artificial industrial sean aún un campo por explorar y mejorar. Los sistemas de visión basados convencionales basados en fotogramas son los que se montan en casi cualquier cámara. Estos sistemas distan mucho de la forma en la que los organismos biológicos con ojos ven, pues los primeros necesitan de un disparo para la captura de una matriz de píxeles, mientras que los segundos capturan la información de manera continua sin necesidad de ningún disparo, es decir, sin tener que crear una matriz de píxeles a cada instante, creando un flujo continuo de información. La tendencia de todos los circuitos electrónicos integrados a ser más pequeños y con mayores capacidades han facilitado que los píxeles también se vean beneficiados de estos avances. Con esto se han podido crear sistemas que hace 30 años se tenían ya en mente pero que la tecnología del momento no permitía hasta hace apenas algunos años, como lo son las cámaras basadas en eventos, que tienen un enfoque bio-inspirado neuromórfico. Esta tecnología de cámaras es más semejante a cómo funciona el ojo, produciendo estímulos, impulsos o eventos según los cambios de intensidad de iluminación, los cuales son transmitidos a una unidad de procesamiento utilizando generalmente una codificación para la representación de eventos. Esta tesis describe el trabajo realizado para aprovechar características de estos dispositivos generadores de eventos, con especial énfasis en los dispositivos de visión, en sector el industrial tratando su procesamiento y transmisión. Para lograr esto se inicia convirtiendo sensores convencionales a generadores de eventos, se proponen algoritmos procesamiento de la información en eventos con principal interés en las necesidades que el sector industrial requiere, y finalmente se implementa un sistema generador de eventos en convergencia con un sistema de automatización. Los resultados comparativos de esta tecnología bio-inspirada son alentadores en cuanto a prestaciones que pueden causar un impacto benéfico al sector. Tiempo de respuesta y menor sensibilidad a variables no controlables son las características sobresalientes que arrojan los resultados. Considerando que también las tecnologías basada en eventos dejan un mayor ancho de banda disponible para transmitir información de otros dispositivos hacia dentro o fuera de la red. Cualidad que es interesante con las nuevas tendencias de industria 4.0 o industria interconectada o internet industrial de las cosas, en donde interesa recopilar la mayor cantidad de datos de todos los sensores que intervienen en un proceso productivo, y en base a su procesamiento hacer una asignación más eficiente de los recursos.The democratization of the vision systems in our daily life has taken force because they are getting powerful processing and lower energy consumption, facilitating their implementation in different devices of sizes that until a few years ago it was believed impossible and that now we found them almost anywhere. There are applications of artificial vision in which the performance has hardly been improved in the last decades, those in which the processing speed prevails beyond the resolution and quality of the image. These applications are mainly covered by the manufacturing and process industry sector, with barcode reading applications, quality inspection, assembly inspection, robot guidance and positioning. All this means that the industrial artificial vision systems are still a field to explore and improve. The conventional based vision systems based on frames are those that are mounted in almost any camera. These systems are far from the way in which biological organisms with eyes see, because the former need a shot to capture an array of pixels, while the latter capture the information continuously without the need for a shot, creating a continuous flow of information. The tendency of all integrated electronic circuits to be smaller and with greater capabilities have made it easier for pixels to benefit from these advances. With this we have been able to create systems that 30 years ago were already in mind but that the technology of the moment did not allow until just a few years ago, as are the event-based cameras, which have a bio-inspired neuromorphic approach. This camera technology is more similar to how the eye works, producing stimuli, impulses or events according to changes in illumination intensity, which are transmitted to a processing unit, generally using a coding for the representation of events. This thesis describes the work done to take advantage of characteristics of these event generating devices, with special emphasis on vision devices in the industrial sector, especially in processing and transmission. In order to achieve this, conventional sensors are converted to event generators, also processing algorithms are proposed with main interest in the needs that the industrial sector requires, and finally an event generator system in convergence with an automation system is implemented. The comparative results of this bio-inspired technology are encouraging in terms of benefits that can have a beneficial impact on the sector. Response time and less sensitivity to non-controllable variables are the outstanding characteristics that yield the results. Considering that event-based technologies also leave more bandwidth available to transmit information from other devices in or out of the network. Quality that is interesting with the new trends of industry 4.0 or interconnected industry or industrial internet of things, the different ways to call a same concept depending of the place or continent is called by one or another name. This concept or paradigm is related to the action of collect the largest amount of data from all the sensors involved in a productive process, and based on the processing to make an assignment more efficient the available resources

Diseño y Desarrollo de Entorno Virtual Tridimensional basado en un Agente Inteligente Reactivo en apoyo al Sector Cultural

El término de RV se comenzó a utilizar a partir de los años 60 y 70 del siglo XX. La RV, no es un término que se haya creado de la noche a la mañana, tuvieron que intervenir varios y novedosos proyectos para que en conjunto crearan esta nueva área de la tecnología. Aunque los inventores de esas tecnologías ni siquiera podían imaginarlo en su momento cada uno de los pasos que dieron permitió años después concebir que podían crearse espacios tridimensionales donde interaccionar con otros usuarios. Sin saberlo fueron los pioneros de un campo que estaba todavía por descubrir.Actualmente se encuentra en desarrollo las aplicaciones con este tipo de tecnología, a pesar de no existir una metodología formal para la creación de este tipo de sistemas. Sin embargo, existen metodologías de sistemas de información que se han podido adaptara al desarrollo de estas aplicaciones. En este caso, se utilizó la metodología basada en prototipos, ya que su estructura se adaptaba muy bien a las especificaciones del presente sistema. Esta metodología comprende dos etapas de desarrollo a) visión general del sistema (cuenta con la mayor parte de las indicaciones del producto final) y b) retroalimentación y detalles, (programación de los eventos requeridos, pruebas de funcionalidad, modificación de observaciones, etc.)

Modelo de gestión TI apoyado en IoT para el monitoreo de activos mantenibles a través de un sistema de información.

Los activos productivos de las empresas industriales requieren ser monitoreados durante su funcionamiento, ya que las ubicaciones de los equipos y el personal que los gestiona y mantiene pueden estar en diferentes lugares, se observa una oportunidad para desarrollar un proyecto aplicado que resuelva cómo diseñar un modelo de gestión para implementar un futuro emprendimiento en el sector de tecnologías de la información, el cual apoyado en la tecnología del Internet de las Cosas permita optimizar el monitoreo de activos productivos a través de un sistema de información; la solución a este problema permitirá a las empresas gestionar equipos productivos de forma remota, ahorrar costos de desplazamiento de técnicos para inspeccionar equipos, detectar fallas en etapas tempranas y aumentar la confiabilidad de los activos productivos. Los objetivos de este proyecto aplicado incluyen realizar un análisis de los equipos productivos críticos y las tecnologías que permiten el monitoreo remoto, el diseño del modelo de adquisición de datos y la evaluación de este tipo de soluciones en el sector productivo; la metodología se basó en un proceso de vigilancia tecnológica preliminar que permitió definir los elementos del modelo de adquisición de datos y la indagación mediante encuestas del apoyo esperado a este tipo de soluciones. Como resultado se plantea el uso de una red ZigBee compuesta por una serie de nodos en los cuales están ubicados los sensores, los datos son recopilados por una placa Arduino la cual transmite la información a un nodo coordinador que recibe la información por radio; como plataforma IoT se selecciona a AWS debido a la facilidad de conexión entre dispositivos a la nube, y las herramientas de seguridad ofrecidas. El 69.2% del personal técnico de las empresas encuestadas califico como muy importante monitorear las variables de funcionamiento de los activos en tiempo real y de forma remota; el 38.5% respondió que la gerencia de la empresa podría apoyar una propuesta de implementación de un programa de mantenimiento predictivo basado en monitoreo a distancia, estos resultados preliminares permiten proyectar que un emprendimiento que ofrezca este tipo de servicios es viable.The productive assets of industrial companies need to be monitored in production, due to the fact that the locations of the equipment and the personnel that manage and maintain them may be in different places, an opportunity is observed to develop an applied project that solves how to design a model of management to implement a future undertaking in the information technology sector, which, supported by the Internet of Things technology, allows optimization of the monitoring of productive assets through an information system; The solution to this problem will allow companies to manage production equipment remotely, save travel costs for inspection technicians, detect equipment failures at an early stage, and increase equipment reliability. The objectives of this applied project include carrying out an analysis of the critical production equipment and the technologies that allow remote monitoring, the design of the data acquisition model and the evaluation of this type of solutions in the production sector; The methodology was based on a preliminary technological surveillance process that allowed defining the elements of the data acquisition model and the investigation through surveys of the expected support for this type of solution. As a result, the use of a ZigBee network composed of a series of nodes in which the sensors are located is proposed, the data is collected by an Arduino board which transmits the information to a coordinating node that receives the information by radio; AWS is selected as an IoT platform based on the ease of connection between devices and the cloud, and the security tools offered. 69.2% of the technical staff of the companies surveyed rated it as very important to monitor the operating variables of the assets in real time and remotely; 38.5% responded that the management of the company could support a proposal for the implementation of a predictive maintenance program based on remote monitoring. These preliminary results allow us to project that an undertaking that offers this type of service is viable

Diseño e implementación de un sistema automatizado para realizar exámenes de retinoscopía empleando visión artificial para el procesamiento de imágenes de la retina.

Se diseñó e implementó un sistema automatizado para realizar exámenes de retinoscopía empleando visión artificial para el procesamiento de imágenes de la retina. Se empleó la técnica de observación y experimentación, para identificar las condiciones necesarias que intervienen en la realización del examen de retinoscopía, se estableció un diseño del sistema mecánico, electrónico y de visión artificial para la selección e instalación de los componentes requeridos para la automatización. Se instaló una cámara de video para obtener las imágenes de la retina que son visualizadas en el computador. Para el funcionamiento del sistema automatizado se desarrolló un algoritmo de procesamiento y comparación de imágenes programadas en el software LabVIEW; a través de una conexión con el puerto serial se envía datos desde el computador hacia la tarjeta de desarrollo Arduino Uno, la cual controla los actuadores que son servomotores que direccionan la posición de los lentes y efectúan el movimiento del haz de luz del retinoscopio. Para el cambio automático de lentes se implementó un sistema mecánico adecuado con el propósito de obtener una imagen fija de la retina; se creó una interfaz hombre máquina (HMI), que permite al operador visualizar el proceso del examen en tiempo real. Con la implementación del sistema se determinó el tiempo promedio de la comparación de imágenes, resultando que: ojos sin ametropía se comparan en 162,28 ms, con miopía en 166,02 ms, con hipermetropía en 170,7 ms y con astigmatismo en 174,75 ms, logrando reducir el tiempo promedio empleado para realizar el examen de retinoscopía de 250 a 150 segundos equivalente al 40%. Se concluyó que el tiempo de comparación de las imágenes incrementa en 2,44% mientras mayor sea el daño refractivo. Se recomienda seguir las instrucciones de los autores para garantizar el correcto funcionamiento del sistema.An automated system was designed and implemented to perform retinoscopy examinations using artificial vision for the processing of retinal images. The technique of observation and experimentation was used to identify the necessary conditions involved in the retinoscopy examination. A mechanical, electronic and artificial vision design was established for the selection and installation of the necessary components for the automation. A video camera was installed to obtain images of the retina that are displayed on the computer. For the operation of the automated system an algorithm of processing and comparison of images programmed in the LabVIEW software was developed; through a connection to the serial port, data is sent from the computer to the Arduino Uno development board, which controls actuators that are servomotors that direct the position of the lenses and effect the movement of the light beam of the retinoscope. For the automatic change of lenses, a suitable mechanical system was implemented in order to obtain a fixed image of the retina; a human machine interface (HMI) was created, which allows the operator to view the examination process in real time. With the implementation of the system the average time of image comparison was determined, with the result that: eyes without ametropia were compared in 162,28 ms, myopia in 166,02 ms, with farsightedness in 170,7 ms and with astigmatism in 174,75 ms, reducing the time taken to perform the retinoscope examination of 250 to 150 seconds equivalent to 40%. It was concluded that the time of comparison of the images increase in 2,44% while the sea was the refractive damage. It is recommended to follow the instructions of the authors to ensure the correct functioning of the system

Actas del XVII Congreso Internacional de Interacción Persona-Ordenador

[ES]En la presente publicación se recogen los trabajos aceptados como ponencias, en cada una de sus modalidades, para el XVII Congreso Internacional de Interacción Persona-Ordenador (Interacción 2016), que se celebra del 13 al 16 de septiembre de 2016 en Salamanca, dentro del marco del IV Congreso Español de Informática (CEDI 2016). Este congreso es promovido por la Asociación de Interacción Persona-Ordenador (AIPO) y su organización ha recaído en esta ocasión, en el grupo de GRIAL de la Universidad de Salamanca. Interacción 2016 es un congreso internacional que tiene como principal objetivo promover y difundir los avances recientes en el área de la Interacción Persona-Ordenador, tanto a nivel académico como empresarial. En este simposio se presentarán nuevas metodologías, novedosos dispositivos de interacción e interfaces de usuario, así como herramientas para su creación y evaluación en los ámbitos industriales y experimentales

Navegación de robots móviles en entorno Matlab-ROS

En el presente documento se describe el proceso llevado a cabo para desarrollar una serie de aplicaciones relacionadas con la navegación autónoma de robots móviles destinadas al ámbito docente y de investigación, utilizando como entorno la Robotics System Toolbox de Matlab y ROS. Estas incluyen algoritmos de: mapeado y SLAM, localización (AMCL), evitación de obstáculos (VFH), seguimiento de pasillos usando lógica difusa y la transformada de Hough, y planificación global (PRM). Además, se diseña un aplicación para el guiado de vehículos autónomos en el simulador CARLA, con la cual se participa en el primer CARLA Challenge, celebrado entre abril y junio del 2019.The main aim of this project is to develope a set of algorithms related to autonomous navigation in the academic and research fields. They were implemented in a ROS-Matlab environment, using the Robotics System Toolbox framework. The algorithms cover a wide range of applications: mapping and SLAM, localization (AMCL), obstacle avoidance (VFH), hallway tracking using fuzzy logic and Hough Transform, and global planning (PRM). Furthermore, an aditional goal was set. The design and implementation of an application for an automated guided vehicle in CARLA simulator, with the participation in the first CARLA Challenge.Grado en Ingeniería en Electrónica y Automática Industria