Reconocimiento de expresiones faciales a través de un análisis de patrones de movimientos musculares faciales por medio de técnicas de aprendizaje profundo

Desarrollar un sistema electrónico de reconocimiento de expresiones faciales basado en técnicas de aprendizaje profundo que permita determinar seis emociones básicas en personas con limitada movilidad por medio de una aplicación en tiempo real que valide el funcionamiento.El presente proyecto consiste en el desarrollo de SIREF, el cual es un sistema electrónico para el reconocimiento de expresiones faciales a través de un análisis de patrones de movimientos musculares por medio de técnicas de aprendizaje profundo (DL), el objetivo principal es reconocer seis emociones básicas en personas con limitada movilidad, por medio de una aplicación en tiempo real que valide el funcionamiento. El sistema está conformado por tres sensores musculares MyoWare de electromiografía (EMG) que miden la actividad eléctrica filtrada y rectificada de un músculo. En tal sentido, SIREF consta de una interfaz hombre máquina (HMI), a través de la cual se muestra el tipo de expresión facial detectada y los valores en porcentaje de contracción musculares que reciben el rostro. En cuanto al diseño del dispositivo se emplea hardware y software libre, así como para el correcto ciclo de vida de desarrollo de SIREF basado en el “Modelo en Cascada”, donde, se divide cada uno de los procesos en sucesivas fases del proyecto, como el análisis, diseño e implementación del sistema. Para finalizar, el funcionamiento y validación del sistema está enfocado en el capítulo IV del documento a través de diferentes pruebas realizadas al sistema, a fin de lograr que la calidad y efectividad de SIREF sea lo mejor posible.Ingenierí

Dispositivo de asistencia a discapacitados motores: switch controlado por señales electromiográficas

En el presente trabajo, se propone la utilización de señales de EMG. Estas señales tienen su origen en los potenciales eléctricos (potenciales de acción) que se desarrollan en las membranas de las fibras musculares al intentar contraer un músculo. La detección de una contracción muscular, por más débil que sea, permite establecer una vía de comunicación alternativa entre un usuario y su entorno. En este sentido, se ha desarrollo de un sistema completo que, a partir de la detección de una contracción muscular, envía un evento a la PC a través de un puerto USB emulando el click del mouse, permitiendo así, sin instalar software alguno, el control de numerosos programas asistivos controlables solo por un click. (Párrafo extraído del texto a modo de resumen)Facultad de Ingenierí

Design of a Workstation for People with Upper-Limb Disabilities Using a Brain Computer Interface

El presente trabajo presenta el diseño de una estación de trabajo para la inclusión laboral de personas en estado de discapacidad en miembros superiores. El sistema involucra el uso de una novedosa interfaz cerebro computador que sirve como puente entre el usuario y el ordenador. Nuestro objetivo es dilucidar los aspectos funcionales, tecnológicos, ergonómicos y procedimentales de la puesta en marcha de la estación de trabajo; con el fin de romper con las barreas que imposibilitan el acceso a las herramientas TIC’s y el trabajo por parte de las personas en estado de discapacidad en miembros superiores. Se encontró que la facilidad de acceso, la ergonomía, la adaptabilidad y la portabilidad de la estación de trabajo son los criterios de diseño más importantes. La implementación de este prototipo en una ambiente laboral tiene una TIR estimada de 43% para retribución. Finalmente se describe una tipología de servicios que podrían ser los más indicados para el proceso de inclusión laboral: telemarketing, televentas, encuestas telefónicas, toma de pedidos, ayuda social en catástrofes, información general y consultas, reservaciones en sitios turísticos, soporte técnico, emergencias, asistencia en línea y servicios posventa

Diseño de una Estación de Trabajo para Personas con Discapacidad en Miembros Superiores Usando una Interfaz Cerebro Computador

This paper shows the design of work-station for work-related inclusion people upper-limb disability. The system involves the use of novel brain computer interface used to bridge the user-computer interaction. Our hope objective is elucidating functional, technological, ergonomic and procedural aspects to runaway operation station; with propose to scratch barrier to impossibility access to TIC’s tools and work done for individual disability person. We found access facility ergonomics, adaptability and portable issue of workstation are most important design criteria. Prototype implementations in workplace environment have TIR estimate of 43% for retrieve. Finally we list a typology of services that could be the most appropriate for the process of labor including: telemarketing, telesales, telephone surveys, order taking, social assistance in disasters, general information and inquiries, reservations at tourist sites, technical support, emergency, online support and after-sales services.  El presente trabajo presenta el diseño de una estación de trabajo para la inclusión laboral de personas en estado de discapacidad en miembros superiores. El sistema involucra el uso de una novedosa interfaz cerebro computador que sirve como puente entre el usuario y el ordenador. Nuestro objetivo es dilucidar los aspectos funcionales, tecnológicos, ergonómicos y procedimentales de la puesta en marcha de la estación de trabajo; con el fin de romper con las barreas que imposibilitan el acceso a las herramientas TIC’s y el trabajo por parte de las personas en estado de discapacidad en miembros superiores. Se encontró que la facilidad de acceso, la ergonomía, la adaptabilidad y la portabilidad de la estación de trabajo son los criterios de diseño más importantes. La implementación de este prototipo en una ambiente laboral tiene una TIR estimada de 43% para retribución. Finalmente se describe una tipología de servicios que podrían ser los más indicados para el proceso de inclusión laboral: telemarketing, televentas, encuestas telefónicas, toma de pedidos, ayuda social en catástrofes, información general y consultas, reservaciones en sitios turísticos, soporte técnico, emergencias, asistencia en línea y servicios posventa

Procesamiento de señales aplicado a dispositivos de ayuda para personas con discapacidades motoras

Las afecciones motrices más graves, que involucran la parálisis o pérdida de los miembros, pueden imposibilitar a quien las padece para la realización de tareas de índole doméstico, necesitando ayuda externa para concretárlas. El avance tecnológico ha abierto una carrera incesante en el desarrollo de dispositivos que permiten aumentar el grado de autonomía del discapacitado, aún en personas con afecciones neurológicas y motrices severas, a las que se les suma la pérdida de la capacidad del habla. En la presente tesis se estudian los dispositivos de ayuda que son controlados por los usuarios a partir de señales biopotenciales que los mismos pueden modular a voluntad. La medición de biopotenciales requiere de técnicas analógicas para reducir el impacto del ruido y la interferencia electromagnética en la calidad de las señales, dado los bajos niveles de tensión y las altas impedancias que presentan los biopotenciales. Una vez medidas las señales de interés se aplican técnicas digitales para detectar las órdenes voluntarias del usuario codificadas de distintas maneras en dichas señales biológicas. En la primera parte de esta tesis se analizan problemáticas de la instrumentación de biopotenciales aplicada a dispositivos de ayuda, como las condiciones de acoplamiento de interferencia en entornos domésticos y distintas técnicas para la reducción de la tensión de modo común. También se evalúa la posibilidad de adquirir los biopotenciales en forma aislada mediante electrodos capacitivos. En la segunda parte de la tesis se plantea como caso particular de aplicación, un dispositivo de ayuda de tipo switch controlado por señales de EMG. Se realizó un análisis de distintas técnicas de procesamiento de la señal de EMG para la detección de contracciones y se proponen nuevos métodos de procesamiento que mejoran la robustez de la detección ante cambios en los niveles de ruido y de señal. Finalmente los temas tratados a lo largo de la tesis se integran en la implementación de un prototipo de dispositivo de ayuda de tipo switch controlado por señales de EMG, robusto ante distintas condiciones de uso y que prácticamente no requiere calibración ni ajustes para operar sobre distintos músculos y usuarios.Facultad de Ingenierí

Desarrollo de un servicio de accesibilidad para dispositivos mòviles comandado mediante una interfaz cerebro-computadora portable

Proyecto Integrador (I.Biom.)-- FCEFN-UNC, 2017Implica un servicio de accsesibilidad utilizando una interfaz cerebro-computadora comercial, con el objeto de evaluar su potencial uso como herramienta de apoyo para la rehabilitación de pacientes con capacidades neuromotoras que se encuentren paralizados totalmente, lo que permitirá al usuario la interacción en tiempo real

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

InteractBCI : adaptación de técnicas de interacción de HCI enfocada a interfaces cerebro-computador

Las Interfaces Cerebro-Computador -ICC- son sistemas que permiten un canal de comunicación entre el cerebro y dispositivos externos, mediante el uso de señales eléctricas, con el fin de traducir nuestras intenciones en acciones. Se hace necesario conocer las características y procesos que se llevan a cabo para el procesamiento y utilización de estas señales. Se desarrolló un framework que permite trabajar con estas interfaces y utilizarlas como herramientas de interacción. Con el fin de realizar la validación, se crearon 3 prototipos de interacción y se probaron con un grupo de individuos.Brain-Computer Interfaces -BCI- are systems that provide a channel of communication between the brain and external devices, through the use of electrical signals, with a means of translating our intentions into actions. It s necessary to know the characteristics and the processes needed for processing and using these signals. A framework that allows to work with these interfaces and to use them as interaction tools was developed. In order to make the validation of the framework, 3 prototypes of interaction have been proposed and tested with a set of individuals.Magíster en Ingeniería de Sistemas y ComputaciónMaestrí

Invasión Generativa | Número 4 : Arte, interactividad e interfaces

Índice - Prólogo | Emiliano Causa - HCI y nuevas interfaces aplicadas a performances interactivas en conectividad | Alejandra Ceriani - Los videojuegos como interfaces educativas. Notas para pensar innovaciones en los procesos de enseñanza aprendizaje | Christian Silva - Entes indóciles. Una aproximación a las cualidades sensibles y sistemáticas del arte robótico | Leo Nuñez - Máquinas afectivas. La empatía artificial en las interfaces vestibles | Paula Castillo - Tecnologías Faciales en la contemporaneidad | Ana Longobucco - Introducción a las interfaces gestuales con dispositivo de captura óptica | Julia Saenz, Luciano Espinosa, Alejo Schön - “Genetismo Abstracto”, un ejemplo de arte genético del colectivo Biopus | Emiliano Causa - Desarrollo de interfaces naturales gestuales con Kinect | Julia Saenz, Luciano Espinosa, Alejo Schön - Interfaces vestibles: Diálogos y convergencias entre cuerpos y máquinas | Paula Castillo - El movimiento como interfaz. Diseño de interfaces con sensores de aceleración y orientación | Matias Jauregui Lorda - La comunicación no verbal en el encuentro virtual | Fernando Bava, Belén Lesna - Entornos Virtuales en Línea: Creación de una herramienta para la producción de audiovisuales tridimensionales interactivos | Daniel Alejandro Loaiza CarvajalFacultad de Arte

Innovaciones en sistemas e interfaces humano-máquina: aplicación a las tecnologías de rehabilitación

La presente Tesis Doctoral se ha desarrollado en el entorno de trabajo del Laboratorio de Electrónica y Bioingeniería de la Universidad de Valladolid, que enfoca su actividad en varias líneas de investigación dedicadas a la asistencia de discapacitados mediante la aplicación de Tecnologías de Rehabilitación (TR). Concretamente, la labor investigadora del autor se ha centrado en la implementación de diferentes interfaces persona-máquina, innovadoras y adaptadas a la discapacidad, cuya finalidad es facilitar la interacción del usuario con su entorno. Con objeto de aportar una funcionalidad práctica, el autor de la Tesis ha participado, sustancialmente, en el desarrollo de diferentes dispositivos y sistemas que incorporasen sus innovaciones técnicas. Estos trabajos están orientados a conseguir ayudas para mejorar la autonomía personal, además de entrenadores de rehabilitación para personas con discapacidades severas.Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemátic