Sistema avanzado de asistencia a la conducción mediante visión por computador para la detección de la somnolencia

Esta tesis doctoral presenta un sistema para la detección de la somnolencia del conductor, basado en el análisis de los ojos. El sistema tiene la capacidad de adaptarse a cualquier persona, trabaja en tiempo real, bajo condiciones variables de iluminación y reales de conducción, generando en cada instante un índice de somnolencia que mide el estado de vigilia del conductor. Complementariamente, verifica la distracción analizando la orientación del rostro. Los ojos generan una considerable cantidad de información del estado de una persona, son capaces de expresar alegría, tristeza, cansancio, etc., en particular, en el caso del conductor, indican su estado de atención y vigilia frente al volante, por ello, el principal objetivo de este trabajo ha sido determinar su posición, para continuar con su análisis hasta llegar a construir un índice de somnolencia. En este caso, el índice implementado para detectar la somnolencia es el denominado PERCLOS; el mismo que ha sido validado, en estudios anteriores, como el más eficaz para estudiar esta problemática bajo la metodología aplicada en este trabajo. Para verificar la distracción se ha utilizado la información de la posición de los ojos y de la orientación del rostro. Debido a la complejidad del problema para detectar y analizar los ojos, ha sido necesario dividirlo en dos partes: un sistema para trabajar durante el día y otro para trabajar durante la noche, en relación directa con la conducción diurna y nocturna; procurando de esta manera, cubrir el amplio espectro de ambientes donde se desarrolla la conducción. Los sistemas planteados utilizan modernas técnicas de procesamiento de imágenes e Inteligencia Artificial, que los dotan de la suficiente capacidad para operar automática y eficazmente frente a las señales de somnolencia y distracción. El sistema desarrollado para el día utiliza una cámara estándar que captura imágenes con iluminación natural, mientras que el sistema desarrollado para la noche utiliza un complejo sistema de visión basado en la iluminación infrarroja del tipo cercano, de esta manera, se aprovechan las propiedades espectrales para resaltar las pupilas de los ojos del conductor en condiciones de baja iluminación, como es el caso de la noche. En varios experimentos realizados, sobre el vehículo experimental IvvI, el sistema propuesto ha presentado magníficos resultados respecto a los objetivos planteados, y los inconvenientes han sido superados con éxito. Los experimentos han sido desarrollados en dos escenarios: (i) situaciones reales de conducción, y (ii) condiciones de laboratorio. Finalmente, se puede resaltar que en este trabajo se ha presentado una nueva y completa propuesta que puede contribuir significativamente al desarrollo de la tecnología aplicada a prevenir los accidentes de tráfico, en el contexto, de los sistemas de seguridad activa

Localización y reconocimiento de señales de tráfico del Ecuador: Casos Pare y Ceda el Paso

En el mundo y en el Ecuador, las altas tasas de accidentes de tráfico son generadas, principalmente, por la falta de respeto a la normativa vial por parte de los usuarios viales, generando costos humanos y materiales de importancia. En este sentido, la localización y el reconocimiento de las señales de tráfico es esencial para la construcción de dispositivos capaces de prevenir situaciones que puedan generar accidentes de tráfico. Por lo tanto, en este trabajo se presenta un nuevo enfoque para la construcción de un sistema para la detección de señales de tráfico, usando las siguientes innovaciones, i) un método de segmentación por color para la generación de regiones de interés (ROIs) basado en los algoritmos −, con −, ii) una nueva versión del descriptor HOG (Histograms of oriented gradients) para la extracción de características, y iii) el entrenamiento del algoritmo SVM no-lineal para multi-clasificación. El enfoque propuesto ha sido probado sobre las señales de tráfico ecuatorianas de Pare y Ceda el Paso. Un sinnúmero de experimentos han sido desarrollados sobre varias secuencias de videos capturadas con vehículo experimental en condiciones reales de conducción en varias ciudades ecuatorianas, bajo diferentes condiciones de iluminación como son normal, soleado y nublado. Este sistema ha mostrado un rendimiento de 98.7% para la segmentación, 99.49% para la clasificación y una precisión del 96% para la detección

Implementación de un algoritmo para la detección de señales de tránsito del Ecuador: Pare, Ceda el paso y Velocidad

This paper presents a prototype for a traffic sign detection system (TSDS) on-board a moving vehicle. Therefore, a new approach to the development of an TSDS is presented, using the following innovations: i) an efficient method of color segmentation for the generation of regions of interest (ROIs) based on k-NN with Km-means , ii) a new version of the HOG descriptor for feature extraction and iii) SVM training for stage multi-classification. The proposed approach has been specialized and tested on a subset of regulatory Ecuadorian signs (Stop, Give-way and Speed). Many experiments have been carried out in real driving conditions, under different lighting changes such as normal, sunny and cloudy. This system has showed a global performance of 98.7% for segmentation, 99.49% for classification and an accuracy of 96% for detection.Este artículo presenta un prototipo de un sistema embarcado en un vehículo para la detección de señales de tránsito (SDST). Por lo tanto, un nuevo enfoque para la construcción de un SDST se presenta usando las siguientes innovaciones, i) un método eficiente de segmentación por color para la generación de regiones de interés (ROI) basado en los algoritmos k-NN, con Km-means, ii) una nueva versión del descriptor HOG para la extracción de características, y iii) el entrenamiento del algoritmo SVM no-lineal para multiclasificación. El enfoque propuesto ha sido probado sobre un subconjunto de las señales de tránsito ecuatorianas de regulación (Pare, Ceda el paso y Velocidad). Varios experimentos han sido desarrollados en condiciones reales de conducción en varias ciudades ecuatorianas, bajo tres condiciones de iluminación: normal, soleado y nublado. Este sistema ha mostrado un desempeño global del 98,7 % para la segmentación, 99,49 % para la clasificación y una precisión global del 96 % en la detección

Histograma del gradiente con múltiples orientaciones (hog-mo) detección de personas

In the field of computer vision, the people classification problem has not yet been fully resolved and there are still many unknowns to solve. This paper presents a new version of the HOG descriptor, which is based on multi-orientation and human body parts, using the SVM classifier. The ROC curves show the discrimination power of each case analyzed, compared with the state of the art algorithms. Finally, a system for people detecting in urban environments is presented. This detector has been tested on a database created for applications in Intelligent Transport Systems (ITS).En el campo de la visión por computador el problema de la clasificación de personas aún permanece como un desafío abierto de investigación. Por lo tanto, en este trabajo se realizan las siguientes aportaciones. Primero se introduce un nuevo método de extracción de características basado en el descriptor HOG (Histogram of Oriented Gradient) con múltiples orientaciones del gradiente, calculado sobre partes del cuerpo humano, denominado HOG-MO. Luego se construye un clasificador utilizando HOG-MO y SVM, se verifica su desempeño al compararlo con otras propuestas del estado del arte mediante las curvas ROC, logrando un adecuado equilibrio entre tiempo de cómputo y tasa de clasificación. En seguida se construye un sistema mono-cámara de detección de personas que trabaja en múltiples resoluciones, en el espectro visible, bajo condiciones variables de iluminación y de escala. Este sistema ha sido probado sobre una base de datos de personas en ambientes urbanos, en el espectro visible (BD-AU), creada para el desarrollo de aplicaciones en sistemas inteligentes de transporte (SIT) para la detección de peatones

Multiclasificación de arritmias cardiacas usando una red neuronal y la tarjeta MyRio-1900

Cardiovascular diseases (CVD), and particularly cardia arrhythmias, have become one of the main causes of death in the world, regardless of the level of development of the countries. The detection of cardiac arrhythmias on the electrocardiogram (ECG) is a laborious task for physicians, due to the large amount of information that must be analyzed, which could lead to inadvertent errors in diagnosis. For this reason, this work presents an automatic system for the classification/detection of cardiac arrhythmias. To extract the vector of characteristics of the heartbeats, a set of linear and non-linear techniques has been used to generate thirty-three characteristics, which are used from the input of an artificial neural network (ANN) for the classification of seven types of heartbeats. The experimental results, developed on the ECG signals from the MIT-BIH database, ordered according to the AAMI standard, demonstrate a Cohen's Kappa index value of 0;9953, with an error of 0;04 %, show an accuracy of 99;48 %, even under noisy conditions. Later, this system has been implemented in hardware using the MyRio-1900 card. which is composed of a Xilinx FPGA Z-7010

Multiclasificación de arritmias cardiacas usando una red neuronal y la tarjeta MyRio-1900

Cardiovascular diseases (CVD), and particularly cardia arrhythmias, have become one of the main causes of death in the world, regardless of the level of development of the countries. The detection of cardiac arrhythmias on the electrocardiogram (ECG) is a laborious task for physicians, due to the large amount of information that must be analyzed, which could lead to inadvertent errors in diagnosis. For this reason, this work presents an automatic system for the classification/detection of cardiac arrhythmias. To extract the vector of characteristics of the heartbeats, a set of linear and non-linear techniques has been used to generate thirty-three characteristics, which are used from the input of an artificial neural network (ANN) for the classification of seven types of heartbeats. The experimental results, developed on the ECG signals from the MIT-BIH database, ordered according to the AAMI standard, demonstrate a Cohen's Kappa index value of 0;9953, with an error of 0;04 %, show an accuracy of 99;48 %, even under noisy conditions. Later, this system has been implemented in hardware using the MyRio-1900 card. which is composed of a Xilinx FPGA Z-7010

Retos y soluciones tecnológicas en logística y transporte refrigerado de frutas y hortalizas

La presente Monografía, integrada en las publicaciones de la Red Temática FRUTURA, de CYTED, recoge las aportaciones de sus miembros en su tercera reunión científico-técnica, dando continuidad a las celebradas en Madrid y Sao Paulo en 2009. Se denominó “Situación actual, retos y soluciones en logística y transporte refrigerado internacional de frutas y hortalizas” y se celebró en la Universidad Politécnica de Cartagena, España, en junio de 2010. El evento se desarrolló durante tres jornadas, incluyendo el III Seminario Internacional de Transporte Frigorífico Marítimo, el I Seminario Internacional de Transporte Frigorífico Terrestre y Aéreo y el Foro Empresarial: Desafíos y Oportunidades del Intercambio Comercial Hortofrutícola España-Iberoamérica. La temática se enmarcó dentro del principal objetivo de la Red, el desarrollo de un sistema integral de mejora de la calidad y seguridad de las frutas durante la manipulación, el transporte y la comercialización, mediante nuevas tecnologías de inspección y monitorización. Las frutas y hortalizas frescas se producen frecuentemente en lugares alejados de los centros de consumo. Grandes volúmenes de productos, con frecuencia muy perecederos, se transportan diariamente a pequeñas o grandes distancias, tanto dentro de los propios países productores, como entre las naciones y Continentes. Paralelamente, los consumidores exigen de ellos una calidad cada día más elevada, no solo organoléptica, sino también nutricional, con especial garantía de la seguridad y el respeto del medio ambiente. Esto implica una alta exigencia al planificar el transporte y las operaciones omplementarias, para optimizar la calidad global y minimizar las pérdidas. Los aspectos asociados al transporte hortofrutícola en fresco, tanto en España como en Iberoamérica se abordaron a través de conferencias relacionadas con la situación en cada país participante. Así, se trataron los principales problemas y desafíos del transporte terrestre en Argentina y Uruguay, y de la exportación marítima desde Brasil, desde España (incluyendo tratamientos cuarentenarios) y desde Chile (con la modelización del envasado en atmósfera modificada a escala de pallet, los atributos de calidad en el transporte terrestre y aéreo y el seguimiento de la calidad de la fruta cortada mediante imágenes hiperespectrales). La calidad de las contribuciones recogidas en esta monografía, son un buen indicador del alto nivel científico de los miembros de la Red, cuyas aportaciones se vieron enriquecidas con el debate entre ponentes y participantes. Ello facilitó el intercambio de experiencias, la discusión de las temáticas en los diferentes ámbitos, la ampliación de conocimientos y la posibilidad de colaborar para llevar adelante nuevos avances tecnológicos. Asimismo, permitió identificar las limitaciones, problemas y desafíos que presenta el sector. Son aún muchos los condicionantes que surgen durante el transporte de productos perecederos, en especial de frutas y hortalizas, que requieren una solución técnica y económica. Durante las jornadas se realizaron diversas vistitas técnicas al Puerto de Cartagena, en sus áreas de logística, terminales y sistemas operativos de carga y descarga, contenedores isotermos y frigoríficos y cámaras frigoríficas de almacenamiento, organizadas por la Agencia Marítima Erhardt, S.A., Consignataria de buques de Cartagena (Murcia); la sede de la Autoridad Portuaria de Cartagena, donde se analizaron el desarrollo y previsiones de crecimiento de sus instalaciones portuarias en el futuro inmediato; la plataforma logística de exportación del Grupo Caliche S.A., ubicada en San Javier (Murcia) y la central hortofrutícola exportadora de cítricos y hortalizas de SAT San Cayetano, también en San Javier (Murcia). El interés por la temática de esta reunión quedó demostrado por la elevada participación durante las jornadas de empresarios, técnicos, investigadores y profesionales iberoamericanos. Pensamos que el fin último, que fue conocer en más profundidad la realidad presente del transporte terrestre, marítimo y aéreo en Iberoamérica mediante el acercamiento entre Universidades y Centros de Investigación y las Empresas del sector (exportadoras, importadoras y transportistas), se alcanzó plenamente. Deseamos agradecer al Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (AC2010-00017-00-00), a la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia, a la Fundación Séneca de la Región de Murcia (14506/OC/10) y al Ayuntamiento de Cartagena su valiosa colaboración para la realización de este evento. Igualmente destacamos la ayuda desinteresada de los miembros del Grupo de Postrecolección y Refrigeración y del Instituto de Biotecnología Vegetal de la UPCT, quienes contribuyeron enormemente al éxito de la reunión

Differential cross section measurements for the production of a W boson in association with jets in proton–proton collisions at √s = 7 TeV

Measurements are reported of differential cross sections for the production of a W boson, which decays into a muon and a neutrino, in association with jets, as a function of several variables, including the transverse momenta (pT) and pseudorapidities of the four leading jets, the scalar sum of jet transverse momenta (HT), and the difference in azimuthal angle between the directions of each jet and the muon. The data sample of pp collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV was collected with the CMS detector at the LHC and corresponds to an integrated luminosity of 5.0 fb[superscript −1]. The measured cross sections are compared to predictions from Monte Carlo generators, MadGraph + pythia and sherpa, and to next-to-leading-order calculations from BlackHat + sherpa. The differential cross sections are found to be in agreement with the predictions, apart from the pT distributions of the leading jets at high pT values, the distributions of the HT at high-HT and low jet multiplicity, and the distribution of the difference in azimuthal angle between the leading jet and the muon at low values.United States. Dept. of EnergyNational Science Foundation (U.S.)Alfred P. Sloan Foundatio

Optimasi Portofolio Resiko Menggunakan Model Markowitz MVO Dikaitkan dengan Keterbatasan Manusia dalam Memprediksi Masa Depan dalam Perspektif Al-Qur`an

Risk portfolio on modern finance has become increasingly technical, requiring the use of sophisticated mathematical tools in both research and practice. Since companies cannot insure themselves completely against risk, as human incompetence in predicting the future precisely that written in Al-Quran surah Luqman verse 34, they have to manage it to yield an optimal portfolio. The objective here is to minimize the variance among all portfolios, or alternatively, to maximize expected return among all portfolios that has at least a certain expected return. Furthermore, this study focuses on optimizing risk portfolio so called Markowitz MVO (Mean-Variance Optimization). Some theoretical frameworks for analysis are arithmetic mean, geometric mean, variance, covariance, linear programming, and quadratic programming. Moreover, finding a minimum variance portfolio produces a convex quadratic programming, that is minimizing the objective function ðð¥with constraintsð ð 𥠥 ðandð´ð¥ = ð. The outcome of this research is the solution of optimal risk portofolio in some investments that could be finished smoothly using MATLAB R2007b software together with its graphic analysis

Impacts of the Tropical Pacific/Indian Oceans on the Seasonal Cycle of the West African Monsoon

The current consensus is that drought has developed in the Sahel during the second half of the twentieth century as a result of remote effects of oceanic anomalies amplified by local land–atmosphere interactions. This paper focuses on the impacts of oceanic anomalies upon West African climate and specifically aims to identify those from SST anomalies in the Pacific/Indian Oceans during spring and summer seasons, when they were significant. Idealized sensitivity experiments are performed with four atmospheric general circulation models (AGCMs). The prescribed SST patterns used in the AGCMs are based on the leading mode of covariability between SST anomalies over the Pacific/Indian Oceans and summer rainfall over West Africa. The results show that such oceanic anomalies in the Pacific/Indian Ocean lead to a northward shift of an anomalous dry belt from the Gulf of Guinea to the Sahel as the season advances. In the Sahel, the magnitude of rainfall anomalies is comparable to that obtained by other authors using SST anomalies confined to the proximity of the Atlantic Ocean. The mechanism connecting the Pacific/Indian SST anomalies with West African rainfall has a strong seasonal cycle. In spring (May and June), anomalous subsidence develops over both the Maritime Continent and the equatorial Atlantic in response to the enhanced equatorial heating. Precipitation increases over continental West Africa in association with stronger zonal convergence of moisture. In addition, precipitation decreases over the Gulf of Guinea. During the monsoon peak (July and August), the SST anomalies move westward over the equatorial Pacific and the two regions where subsidence occurred earlier in the seasons merge over West Africa. The monsoon weakens and rainfall decreases over the Sahel, especially in August.Peer reviewe