Registro de transeúntes en tiempo real utilizando un sistema de visión artificial sobre un ambiente controlado

El presente trabajo muestra el desarrollo de un sistema de visión artificial libre de parámetros que trabaja en línea o fuera de línea, utilizado para contar transeúntes sobre un ambiente controlado a partir de una secuencia de imágenes capturada con una cámara web sin calibración, sobre un área de 9m2 partiendo de la idea que el fondo es estático. Parte fundamental de la solución del problema se basa en la búsqueda y localización de los transeúntes, que se realiza por medio de la detección de movimiento utilizando sustracción del fondo. Luego, se realiza la segmentación de cada transeúntes en el área de registro por medio de la técnica de umbralización automática que entrega una imagen binaria; este método es lo sufientemente robusto para adaptarse a cambios suaves de iluminación. Se realiza un filtrado espacial no lineal para eliminar píxeles aislados y separar regiones que permitan definir el área de cada región que será etiquetada. A continuación se realiza un seguimiento de las coordenadas del centroide para cada transeúnte por medio de una predicción de movimiento que identifica durante todo el recorrido a cada uno de los objetos de interés como la misma etiqueta en la secuencia de imágenes. A partir de este seguimiento se identifica la dirección en que se desplazan los elementos de interés (de arriba a abajo y viceversa); permitiendo así obtener un registro general del número de transeúntes que han circulado por el área de conteo. El sistema está en capacidad de trabajar sobre una base de datos (fuera de línea) ó a partir de la adquisición directa de vídeo desde una cámara web (en línea). La validación de los resultados se realiza encontrando la matriz de confusión a la base de datos obtenida, de tal forma que se pueda observar la respuesta del sistema a los casos especiales que se puedan presentar

Sistema de realidad aumentada en entornos reales adversos

En este trabajo proponemos una aplicación para plataformas móviles capaz de realizar la proyección de una imagen virtual sobre un entorno real de forma consistente a lo largo de un periodo de tiempo más o menos prolongado. Se realiza una detección del entorno para seleccionar la superficie de proyección de la imagen y, a lo largo de la duración de toda la observación, se mantiene la proyección de forma estable sobre ella. En el escenario seleccionado confluyen diferentes elementos adversos que dificultan las tareas de detección y seguimiento, como son cambios de iluminación, escala, giros y movimientos de la cámara y oclusiones por lo que hemos diseñado nuestro sistema para que sea capaz de gestionar todos estos distractores propios de ciertos escenarios adversos. Adicionalmente, se propone un sistema de reinicialización para aquellos casos en los que los distractores hagan imposible el seguimiento de la superficie y una proyección consistente

Implementación de un sistema de gestión de mantenimiento de equipos neonatales para un establecimiento de Essalud región Lima usando reconocimiento óptico de caracteres y modelo Weibull

El presente trabajo de investigación propone una alternativa de solución al problema del establecimiento de Essalud región Lima debido a la falta de mecanismos de monitoreo y control de mantenimientos para los equipos neonatales de asistencia respiratoria, lo cual impacta de manera directa en la salud de los recién nacidos en este hospital y que requieren recibir asistencia de estos equipos. Para la solución propuesta se usa un algoritmo OCR basado en Mobile Visión, el cual permite identificar en campo el código numérico del equipo mediante una aplicación Android en el teléfono móvil y luego se usa el modelo Weibull, para determinar la probabilidad de falla del equipo en ese instante. El sistema utiliza el tiempo medio entre fallas obtenida de la información histórica de cada equipo para calcular la probabilidad de falla actual y el punto máximo de funcionamiento, los cuales serán recalculados cada vez que el equipo sea escaneado. Al utilizar el sistema de reconocimiento óptico de caracteres se obtuvo una exactitud de detección de 88%. Finalmente se muestran las conclusiones de la investigación y algunas sugerencias de mejora para trabajos futuros.This research work proposes an alternative solution to the problem of the stableness of Essalud Lima region due to the lack of monitoring and maintenance control mechanisms for neonatal respiratory care equipment, which directly impacts the health of newborns in this hospital and that require assistance from this equipment. The proposed solution uses a Mobile Vision-based OCR algorithm, which allows you to identify the computer's numeric code in the field using an Android app on the mobile phone and then use the Weibull model, to determine the probability of computer failure at that time. The system uses the average time between failures obtained from the historical information of each computer to calculate the current probability of failure and the maximum operating point, which will be recalculated each time the equipment is scanned. Using the optical character recognition system resulted in a detection accuracy of 88%. Finally, the findings of the research and some suggestions for improvement for future work are shown

Estimación del ritmo cardíaco mediante análisis de secuencias de vídeo

La estimación y el seguimiento de la frecuencia cardíaca han sido esenciales en los campos de la medicina y la ingeniería biomédica a lo largo de los años. En la actualidad, existe un gran interés por extraerla sin contacto, por lo que la estimación de la frecuencia cardíaca mediante el uso de la cámara digital es un área de investigación en rápido crecimiento debido a su bajo costo y su naturaleza no invasiva. El objetivo de este trabajo es diseñar y desarrollar un algoritmo que nos permita detectar el ritmo cardíaco de un individuo mediante el análisis de secuencias de vídeo de su cara. Se ha diseñado e implementado una nueva aproximación, basada en un algoritmo base fundamentado en el trabajo previo en el que nos apoyamos. En primer lugar se realiza la detección facial mediante el algoritmo de Viola-Jones para localizar el área de la imagen que contiene la cara. A continuación, se extrae el movimiento de la cabeza usando el método de Lucas-Kanade y se aísla el movimiento correspondiente al pulso mediante un filtrado. Posteriormente se realiza el análisis de componentes principales (PCA) para seleccionar la componente que mejor se corresponda con los latidos del corazón en función de su espectro de frecuencia temporal. Finalmente, se analiza el movimiento proyectado en esta componente y se estima el ritmo cardíaco como la frecuencia (en bpm) con mayor potencia. Los experimentos muestran que, si los vídeos están grabados bajo unas buenas condiciones, podemos detectar el ritmo cardiaco de una persona obteniendo unas muy bajas tasas de error.The estimation and monitoring of heart rate have been essential in the fields of medicine and biomedical engineering over the years. At present, there is a great interest to extract it without contact, so the estimation of the heart rate by using the digital camera is a research area in rapid growth due to its low cost and non-invasive nature. The objective of this work is to design and develop an algorithm that allows us to detect the heart rhythm of an individual by analyzing video sequences of his face. A new approach has been designed and implemented, starting from a base algorithm based on previous work in which we rely. First, facial detection is performed using the Viola-Jones algorithm to locate the area of the image that contains the face. Then the motion of the head is extracted using the Lucas-Kanade method and the motion corresponding to the pulse is isolated by filtering. Afterwards, the main components analysis (PCA) is performed to select the component that best corresponds to the heartbeat according to its temporal frequency spectrum. Finally, the motion projected to this component is analyzed and the heart rate is estimated as the frequency (in bpm) with greater power. The experiments show that, if the videos are recorded under good conditions, we can detect the heart rate of a person getting low error ratesUniversidad de Sevilla. Grado en Ingeniería de las Tecnologías de Telecomunicació

Desarrollo de un algoritmo de propagación de flujo luminoso para un dispositivo fotométrico móvil con capacidad de discretizavión angular: aplicación a la generación de mapas de iluminación de alumbrado público

Esta tesis doctoral aborda el desarrollo de un algoritmo de propagación del flujo luminoso que permite a un dispositivo fotométrico realizar las medidas de la distribución de iluminación en grandes áreas, entre las cuales se encuentran las correspondientes a los sistemas de alumbrado público. El dispositivo permite detectar la cantidad y dirección de iluminación en cada punto de medida. El algoritmo, en conjunción con la estrategia de la medida propuesta demuestran a través de los resultados que es posible efectuar las medidas de forma dinámica. La caracterización del dispositivo empleado y los resultados experimentales obtenidos son comentados y analizados. La tesis presentada está avalada por la concesión del proyecto público POLUX financiado por el Ministerio de Ciencia e innovación. Así mismo, la tesis ha desembocado en la publicación y concesión de una patente. Finalmente, parte de los resultados de este trabajo de investigación han sido publicados en congresos de carácter nacional e internacional.The continuous demand for more energy efficient systems is generating two lines of action in the market, on the one hand, new lighting systems more efficient and secondly, a systematic increase of the market demands concerning procedures for measuring the amount and distribution of light arriving on the surfaces. This thesis aims to deepen the knowledge of measurement algorithms and instrumentation associated with the process of design and manufacture of a new device capable of measuring dynamically photometric lighting in public lighting installations, getting the amount of flow light per unit area and the origin of that making use of the spread of information obtained at each point as to provide, ultimately isolux map provided by public lighting installations. This thesis responds to the development of an algorithm for propagation of light output that can be used by a photometric device in order to analyze the lighting systems found in urban areas, especially in public lighting systems thereby obtaining relevant data on the energy efficiency of facilities and future actions to be taken to minimize energy expenditure. Such photometric device can process through propagation algorithm luminous flux greater amount of information about the illumination provided by public lighting installations. Measures will optimize performing a larger number of records in less time which will result in a better understanding of the lighting conditions. We analyze the regulations governing photometric measurements of public lighting installations, both at European and Spanish statewide. They did a study and analysis of the various equipment and procedures that exist today to measure photometric properties of public lighting facilities and a review of the state of the art found in the scientific and technical publications. We study the radiometric and photometric equations that are necessary for the development of the propagation algorithm lumen. Also discussed in detail all the parameters that are of interest for the development of a plan of experimental measurements. This thesis has been partially funded by the project Pollux mobile photometric device for street lighting, with the financing of the Ministerio de Ciencia e Innovación through, INNPACTO program IPT-2011-1675-020000, participating entities Polytechnic University of Catalonia, FIBERCOM SL Ilimit COMUNICACIONS, SIMULACIONS optiques SL SL Industrial Association optics, color and image, AIDO and an execution period to 11/31/2013 01/09/2011 The thesis has resulted in the publication of a patent and two conference papers at national and international meetings

Reconstrucción 3D de sólidos deformables mediante el uso de redes convolucionales

Este trabajo de fin de master tiene por objetivo la reconstrucción 3D de sólidos deformables mediante la utilización de redes neuronales convolucionales, en este caso con una arquitectura encoder-decoder.Dicha aplicación busca una futura aplicación en realidad aumentada.This master thesis aims to achieve 3D reconstruction of deformable solids through the use of convolutional neural networks, in this case with an encoder-decoder architecture. This work looks for a future application in augmented reality.Máster Universitario en Ingeniería Industrial (M141

Diseño e Implementación de un dispositivo de bajo presupuesto para la digitalización de films

La preservación de materiales audiovisuales es un aspecto fundamental para la conservación del acervo cultural. Se estima que ya se ha perdido al menos el 80% de todas las películas mudas (y el porcentaje de pérdida de la producción de films de los últimos treinta años es incluso mayor). Si no se procede a restaurar estos materiales a corto plazo se seguirá perdiendo una parte importante del acervo cultural de la humanidad como son la películas de cine tanto comercial como doméstico (amateur). Para poder preservar responsablemente los contenidos audiovisuales registrados en película es necesario digitalizarlos y posteriormente restaurarlos utilizando técnicas de procesamiento de imágenes digitales para finalmente almacenarlos en formatos que sean compatibles con los sistemas de reproducción actuales. Digitalizar películas de cine en forma adecuada (sin alterar significativamente el contenido original durante el proceso) requiere contar con equipos llamados scanners o telecines) (denominación adquirida gracias al que ha sido su uso mas habitual: poder transmitir para televisión material en soporte fotoquímico) que suelen ser herramientas de difícil acceso. Esta realidad ha motivado la búsqueda de alternativas aprovechando nuevas técnicas de fabricación digital y los desarrollos de software y hardware creados y mantenidos por la comunidad Open Source. Poner a disposición un dispositivo con las características del que se describe en este trabajo implica (además de llevar a cabo actividades como el procesamiento de señales y el diseño de circuitos electrónicos) involucrarse en actividades que en principio quedarían fuera del alcance en un proyecto de Ingeniería Eléctrica, como es el diseño de las piezas que componen la plataforma física del sistema previendo la fabricación de las mismas en impresoras 3D. La razón principal por la cual se decidió llevar a cabo el diseño integral del dispositivo es lograr que este sea realmente fácil de replicar, algo imposible si no se resuelven los aspectos mecánicos del sistema. Este trabajo está inspirado en el proyecto Kinograph, del cual se toma el concepto general: digitalización de film de alta calidad y bajo precio.Agencia Nacional de Investigación e InnovaciónUniversidad Católica del Urugua