Sistema de telemetría 3D para un manipulador robótico de corte superficial

En el presente documento, se describe un sistema de telemetría 3D, el cual se encarga de realizar el procedimiento de identificación, tracking y mostrar las coordenadas X, Y, Z del efector final de un manipulador robótico de corte superficial, respecto a un punto de coordenadas fijas de referencia, este sistema realiza las labores de adquisición, procesamiento y caracterización de imágenes tomadas mediante las cámaras del sensor Kinect. Esta información es utilizada para identificar la ubicación del efector final en el área de trabajo, realimentando al teleoperador de la distancia entre ambos.Pregrad

Estudio y análisis de sensores rgb-d de bajo coste o “gaming sensors” en aplicaciones de visión artificial

[ES]Los sensores RGB-D de bajo coste o “gaming sensors” capaces de capturar una imagen con profundidad han supuesto un punto de inflexión en el campo de la visión artificial, haciendo estos dispositivos más atractivos para la comunidad científica, ya que con tan bajo coste se abre la posibilidad de su uso en innumerables aplicaciones de visión artificial y robótica. Desde la irrupción de la primera generación de este dispositivo el número de publicaciones científicas donde se ha utilizado ha crecido exponencialmente. Propiciado por el éxito de este primer dispositivo, se ha lanzado una segunda versión, que, aunque presenta similares características, la tecnología de adquisición de profundidad es diferente, creando el interés en realizar estudios para su comparación y propiciando la idea para la realización de esta tesis. En la presente tesis doctoral se realizará un análisis de las dos versiones de este dispositivo, primeramente, desde un punto de vista puramente teórico, y a continuación, desde un punto de vista de rendimiento en aplicaciones de visión artificial. La finalidad de estas pruebas es tener los suficientes datos o pruebas que ayuden a identificar que dispositivo o generación de dispositivos se adapta mejor a la aplicación deseada. El primer análisis es teórico, se evalúa desde un punto de vista metrológico el comportamiento de las dos generaciones de sensores. Conocido el comportamiento teórico se procede a realizar un análisis de rendimiento en diferentes aplicaciones de visión artificial. Se centra este rendimiento en unas aplicaciones específicas, siendo estas, la reconstrucción 3D, el registro de imágenes, el reconocimiento de objetos y finalmente se busca la combinación con múltiples sensores a través del registro de imágenes multimodales. Durante la realización de los experimentos se han logrado numerosos hitos de la mano de la redacción de esta tesis. Entre ellos se encuentra la creación de diferentes bancos de prueba o “datasets”, software y patentes. Con estos resultados se provee a la comunidad científica de información suficiente acerca del comportamiento de los sensores y de su posibilidad de uso en diferentes aplicaciones

Resultados preliminares de la investigación hidrogeológica del acuífero aluvial del río Guadaiza (Marbella, España)

Los acuíferos detríticos costeros pliocuaternarios del sector Marbella – Estepona (provincia de Málaga) constituyen la segunda fuente de abastecimiento de agua en dichos términos municipales, después del embalse de la Concepción. Durante las últimas décadas, los acuíferos han sido objeto de explotación y, dada la cercanía al mar, han sufrido intrusión marina. Este hecho ha conllevado un empeoramiento de la calidad química del agua que impacta de forma negativa en el aprovechamiento del recurso. Con el objetivo de realizar una primera aproximación sobre el funcionamiento hidrogeológico del acuífero aluvial del río Guadaiza, se instalaron –en un piezómetro cercano al cauce del río- dos equipos de registro continuo. Las variables que se controlan son tres: profundidad del nivel piezométrico (cada media hora), temperatura y conductividad eléctrica (con periodicidad horaria). A partir de los datos obtenidos por ambos equipos se ha analizado el comportamiento hidrodinámico e hidroquímico del acuífero frente a eventos pluviométricos de distinta intensidad. En menos de un día desde el inicio de las lluvias se produjeron rápidos ascensos de nivel piezométrico (de más dos metros) y diluciones de hasta 300 μS/cm. La duración de los efectos positivos de la recarga depende, en gran medida, de la distribución de la precipitación. La presencia de infraestructuras de regulación aguas arriba del acuífero disminuye la potencial infiltración de recursos superficiales. Los resultados preliminares obtenidos tienen repercusiones directas en la gestión de los acuíferos y determinan en gran medida su inclusión en sistemas de uso conjunto de recursos hídricos.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Detección de acciones humanas a partir de información de profundidad mediante redes neuronales convolucionales

El objetivo principal del presente trabajo es la implementación de un sistema de detección de acciones humanas en el ámbito de la seguridad y la video-vigilancia a partir de la información de profundidad ("Depth") proporcionada por sensores RGB-D. El sistema se basa en el empleo de redes neuronales convolucionales 3D (3D-CNN) que permiten realizar de forma automática la extracción de características y clasificación de acciones a partir de la información espacial y temporal de las secuencias de profundidad. La propuesta se ha evaluado de forma exhaustiva, obteniendo como resultados experimentales, una precisión del 94% en la detección de acciones. Si tenéis problemas, sugerencias o comentarios sobre el mismo, dirigidlas por favor a Sergio de López Diz .The main objective of this work is the implementation of human actions detection system in the field of security and video-surveillance from depth information provided by RGB-D sensors. The system is based on 3D convolutional neural networks (3D-CNN) that allow the automatic features extraction and actions classification from spatial and temporal information of depth sequences. The proposal has been exhaustively evaluated, obtaining as experimental results, an accuracy of 94% in the actions detection. If you have problems, suggestions or comments on the document, please forward them to Sergio de López Diz .Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicacione

Localización y mapeo simultáneo por robots móviles con ruedas basados en mapas de ocupación y matrices dispersas

El trabajo presentado a continuacio´n se enfoca, en almacenar posiciones previas y posteriores de las lecturas (sensores) optando por Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), para almacenar todos los estados percibidos del ambiente. Se incluy´o sensores de profundidad para percibir el ambiente y en cuanto a la orientaci´on, se trabaj´o con los encoders de las ruedas. Los encoders permiten aplicar odometr´ıa, una t´ecnica que retorna tres valores importantes. La posicio´n en 2D (x,y) y el ´angulo de orientacio´n del robot. A medida que inicia el env´ıo de las lecturas de los sensores, se grafica el resultado, en tiempo real. Pero a medida que la informacio´n de los sensores, se incrementa se aplican, diferentes estructuras de almacenamiento, que mejoran el desempen˜o. Las t´ecnicas ma´s utilizadas en mapeamiento y que se pusieron en contraste en este trabajo, son los mapas topolo´gicos y los mapas de ocupaci´on. En cuanto a los mapas de ocupaci´on, definimos que la ventaja principal, se encuentra en el almacenamiento pr´actico para la percepcio´n retornada por el robot. Las desventajas principales son, el almacenamiento de datos en matrices de n x n, las cuales desperdician memoria debido a los recorridos del robot, en ambientes complejos. Los mapas topolo´gicos por otro lado, tienen por ventaja principal el manejo eficiente de memoria debido a que trabajan con grafos. Con respecto a las desventajas en el abordaje con grafos, la principal se resume en la funcio´n que convierte un grafo en un mapa. Esta complejidad se encuentra en la distribuci´on de ambientes en nodos y el retorno de las caracter´ısticas de ese mapeamiento. La estructura propuesta MPTE-SLAM, surge tanto de las ventajas en los mapas topolo´gicos y los de ocupacio´n. MPTE-SLAM, es una matriz dispersa con nodos del tipo matriz, que almacena los valores retornados de la odometr´ıa, y se actualiza dando forma a los mapas. Los resultados obtenidos de todos los procesos, retornan un mapa adecuado del ambiente y el recorrido de este, con un mejor manejo de la memoria brindando un pequen˜o aporte al trabajo de mapeamiento con sensores de profundidad. Los mapas resultantes en la segunda parte de los resultados, poseen mayor precisi´on y mejor uso de la memoria. Pudiendo concluir, que esta estructura dispersa de nodos matriz, realmente genera una intersecci´on de las ventajas en las t´ecnicas ma´s utilizadas. En cuanto a la trata de las actualizaciones, tambi´en mejora el resultado cuando es comparado con una matriz de ocupacio´n.Tesi

Sistema de realidad virtual inmersivo para el entrenamiento de conductas asertivas

En el presenta trabajo, se reportan avances del desarrollo de un sistema de realidad virtual inmersivo que tiene como finalidad ser una herramienta de ayuda para el entrenamiento en asertividad, enfocado a la resistencia de las presiones socioculturales para cambiar el tamaño y la forma del cuerpo, las cuales son factores de riesgo en el desarrollo de los trastornos del comportamiento alimentario y el trastorno dismórfico corporal

Reconocimiento de actividades utilizando información de color y profundidad

El interés de la comunidad científica por dotar a sistemas informáticos de capacidades humanas, ha provocado que durante las últimas dos décadas hayan surgido sistemas de reconocimiento automático a partir de información visual tales como imágenes RGB. La aparición de los sensores de profundidad, y en especial del sensor Kinect desarrollado por Microsoft debido a sus capacidades y su reducido coste, se ha tenido acceso a una nueva fuente de información que no presenta las limitaciones y problemas de las imágenes RGB como los cambios de iluminación. El objetivo principal de este proyecto ha sido la creación de un sistema configurable que permitiese la integración de las distintas técnicas desarrolladas, tanto para imágenes RGB como de profundidad, y utilizadas para el reconocimiento de actividades, con el objetivo de poder realizar de manera sencilla comparativas entre dichas técnicas y encontrar aquellas configuraciones del sistema que maximicen las capacidades de reconocimiento del sistema en cuestión. Este sistema se ha aplicado a varios datasets del estado del arte, obteniendo resultados competitivos con varias de las configuraciones analizadas y permitiendo discriminar aquellas características útiles para el reconocimiento de acciones.Providing computer systems with human capabilites has been a major field of interest and study since the creation of the first computer systems. Due to this, a large number of studies have emerged in last two decades to provide systems with automatic recognition capabilities exclusively on visual information. With the recent advances in depth sensor hardware and imaging, a large number of depth-based image research has appeared, especially with the release of the low-cost sensor Kinect developed by Microsoft. Such sensors provide a new source of information which does not suffer the same problemas as RGB data such as lighting changes. The main goal of this project has been to develop a human activity recognition system which allows the integration of different techniques that make use of both RGB and depth data in order to compare them and find out which set of settings provides the best recognition results. The created system has been applied to various state-of-the-art datasets, achieving competitive results with some of the proposed configurations. Moreover, the resuts allow to discriminate which features are useful for activity recognition

Advanced adquisition and processing algorithms for 3D point clouds pertaining to marine mammal information discovery

El Procesamiento de imágenes es una de las ramas de la informática de mayor crecimiento en los últimos tiempos. Esto no solo se debe a la amplitud de sus aplicaciones, sino también a que el avance de la tecnología que se viene experimentando en estos años, junto con el surgimiento de herramientas para un rápido aprovechamiento de las mismas, ha hecho posible que algoritmos cuyos costos de procesamiento eran muy altos hasta hace unos años atrás, puedan ahora ser ejecutados en períodos de tiempo relativamente cortos. Por otro lado, el abaratamiento de costos en elementos relacionados a la captura de información visual ha incentivado enormemente la realización de estudios afines a su aplicación fuera del ámbito industrial. En este contexto, los sensores de profundidad han abierto un nuevo campo de estudio permitiendo generar y trabajar con modelos tridimensionales de elementos del mundo real tal y como son en lugar de los modelos prediseñados. En el caso particular de la biología, se ha abierto una posibilidad de mejorar la manera en que los científicos obtienen información relevante a sus investigaciones, siendo este el caso del estudio de mamíferos marinos, más concretamente el Elefante Marino del Sur (Mirounga leonina). En particular este trabajo se enfoca en la búsqueda de algoritmos apropiados para la limpieza y análisis automatizado de modelos tridimensionales (nubes de puntos) de elefantes marinos. Dicho estudio brindaría a los científicos un método no invasivo para obtener medidas mucho mas rápidas y precisas que las proporcionadas por los métodos utilizados hasta el momento, a la vez que reduciría de manera considerable los riesgos (tanto para los científicos como para los animales) que estos conllevan.In recent years, image processing has undergone great improvements within Computer Science. In part this has been due to the benefits that can derived from its aplications, but a larger part of this development has been because of the improvements in technology and the rise in better suited deployment tools. This has enabled a faster and easier implementation of algorithms which would have been almost imposible to fulfill in the previous decade, because of their process reuirements alone. Furthermore, the cost reduction of advanced visual recording devices has contriuted enormously to the upsurge in research dedicated to their aplications outside of solely commercial use. Within this context, depth sensors (such as 3D sensors) have opened a whole new research area that has made it more accesible at a mainstream level, allowing for the creation and use of 3D models that are actually suited to real world objects instead of predesigned ones. This has paved the way for enormous improvements in other areas of discipline such as biology, where the way scientists obtain information regarding their physical environment has been revolutionized. This work is aimed towards the research of algorithms for automatic denoising, and the analysis of three- dimensional models (point clouds) of the southern elephant seal(Mirounga leonina). This investigation wold provide a faster, more accurate and non-invasive method for morphometric data retrieval. This would also greatly reduce the risks and dangers (to both the research teams and the research subjects) that are associated with the more traditional methodologies that are currently used.Fil: Almonacid, Jonathan Samuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico. Centro para el Estudio de Sistemas Marinos; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; ArgentinaFil: Delrieux, Claudio Augusto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; ArgentinaFil: Lewis, Mirtha Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaV Jornadas de Intercambio y Difusión de los Resultados de Investigaciones de los Doctorandos en IngenieríaBuenos AiresArgentinaUniversidad Tecnológica Naciona