Detección, rastreo y reconstrucción tridimensional de marcadores pasivos para análisis de movimiento humano. Cinemed III

Uno de los desafíos más importantes cuando se desarrolla un sistema de análisis de movimiento es la reconstrucción tridimensional, ya que este proceso involucra una serie de algoritmos que tienen que trabajar de forma sinérgica con el fin de reconstruir el movimiento correctamente y aminorando el número de intervenciones del usuario. Por esta razón en este artículo, se realiza una descripción detallada de un esquema para la reconstrucción tridimensional del movimiento humano mediante la integración de diferentes algoritmos que a su vez minimizan la intervención del usuario durante el proceso (Sistema de análisis de movimiento CineMED III). Para probar el desempeño del esquema propuesto se realizaron tres pruebas experimentales; un marcador estático, barra con dos marcadores en movimiento y dispositivo de medición de errores. Obteniendo finalmente que CineMED III posee un desempeño cercano al de los sistemas comerciales, mostrando en las pruebas realizadas con la barra un error absoluto medio menor respecto al sistema Vicon, pero mayor con respecto al sistema Elite y en las pruebas con el dispositivo un valor de RMS mayor respecto al sistema Ariel, pero un error máximo menor respecto a este ultimo sistema, sin embargo la aproximación propuesta presenta problemas cuando se ocluyen marcadores por largos periodos de tiempo y cuando se cruza la trayectoria de dos marcadores. Para resolver dichos problemas se propone adicionar algunas cámaras al sistema y así obtener información redundante de la captura del movimiento.One of the most important challenges when a movement analysis system is been developed is the three-dimensional reconstruction. This process involves several algorithms that must work synergistically in order to reconstruct the movement correctly and decreasing the user interventions. For this reason this paper describes in detail a new methodology to carry out the three-dimensional reconstruction of the human movement through the join of different algorithms decreasing the user input during the process (movement analysis system CineMED III). To analyze and evaluate the performance achieved using the methodology proposed, three experimental tests were carried out; a static marker test, bar with two markers in motion and using an error measurement device. CineMED III finally has a performance close to that of commercial systems, showing in the tests performed with the bar a lower average absolute error for the Vicon system, but higher with respect to the Elite system and testing the device with a value of RMS more about the Ariel system, but a smaller maximum error on the latter system., However, the proposed approach presents problems when markers are occluded for long periods of time and when the paths of two markers intersect. To solve these problems, it is proposed to add some cameras into the system to obtain redundant information from the motion capture

El aporte de la biomecánica y la Ingeniería en rehabilitación en la Ingeniería Biomédica de la EIA-CES

Cuando el programa de Ingeniería Biomédica del convenio EIA-CES definió sus áreas de énfasis, enmarcadas dentro del contexto social y las múltiples necesidades que se tenían en el campo biomédico, estableció que la línea de Biomecánica e Ingeniería en Rehabilitación sería su prioridad. Es así como surgió un programa que ha buscado, desde sus comienzos, fortalecerse en esta área al involucrar desde el principio a sus estudiantes, docentes y directivos, no sólo en proyectos de investigación formativa y aplicada, sino también en entes que permitan establecer políticas públicas y privadas para mejorar la calidad de vida de las personas en situación de discapacida

Research priorities for maintaining biodiversity’s contributions to people in Latin America

Maintaining biodiversity is crucial for ensuring human well-being. The authors participated in a workshop held in Palenque, Mexico, in August 2018, that brought together 30 mostly early-career scientists working in different disciplines (natural, social and economic sciences) with the aim of identifying research priorities for studying the contributions of biodiversity to people and how these contributions might be impacted by environmental change. Five main groups of questions emerged: (1) Enhancing the quantity, quality, and availability of biodiversity data; (2) Integrating different knowledge systems; (3) Improved methods for integrating diverse data; (4) Fundamental questions in ecology and evolution; and (5) Multi-level governance across boundaries. We discuss the need for increased capacity building and investment in research programmes to address these challenges

XVI International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "Techno-scientific considerations for a post-pandemic world intensive in knowledge, innovation and sustainable local development"

Este título, sugestivo por los impactos durante la situación de la Covid 19 en el mundo, y que en Colombia lastimosamente han sido muy críticos, permiten asumir la obligada superación de tensiones sociales, políticas, y económicas; pero sobre todo científicas y tecnológicas. Inicialmente, esto supone la existencia de una capacidad de la sociedad colombiana por recuperar su estado inicial después de que haya cesado la perturbación a la que fue sometida por la catastrófica pandemia, y superar ese anterior estado de cosas ya que se encontraban -y aún se encuentran- muchos problemas locales mal resueltos, medianamente resueltos, y muchos sin resolver: es decir, habrá que rediseñar y fortalecer una probada resiliencia social existente - producto del prolongado conflicto social colombiano superado parcialmente por un proceso de paz exitoso - desde la tecnociencia local; como lo indicaba Markus Brunnermeier - economista alemán y catedrático de economía de la Universidad de Princeton- en su libro The Resilient Society…La cuestión no es preveerlo todo sino poder reaccionar…aprender a recuperarse rápido.This title, suggestive of the impacts during the Covid 19 situation in the world, and which have unfortunately been very critical in Colombia, allows us to assume the obligatory overcoming of social, political, and economic tensions; but above all scientific and technological. Initially, this supposes the existence of a capacity of Colombian society to recover its initial state after the disturbance to which it was subjected by the catastrophic pandemic has ceased, and to overcome that previous state of affairs since it was found -and still is find - many local problems poorly resolved, moderately resolved, and many unresolved: that is, an existing social resilience test will have to be redesigned and strengthened - product of the prolonged Colombian social conflict partially overcome by a successful peace process - from local technoscience; As Markus Brunnermeier - German economist and professor of economics at Princeton University - indicates in his book The Resilient Society...The question is not to foresee everything but to be able to react...learn to recover quickly.Bogot

Gestión del conocimiento. Perspectiva multidisciplinaria. Volumen 8

El libro “Gestión del Conocimiento. Perspectiva Multidisciplinaria”, volumen 8, de la Colección Unión Global, es resultado de investigaciones. Los capítulos del libro, son resultados de investigaciones desarrolladas por sus autores. El libro es una publicación internacional, seriada, continua, arbitrada de acceso abierto a todas las áreas del conocimiento, que cuenta con el esfuerzo de investigadores de varios países del mundo, orientada a contribuir con procesos de gestión del conocimiento científico, tecnológico y humanístico que consoliden la transformación del conocimiento en diferentes escenarios, tanto organizacionales como universitarios, para el desarrollo de habilidades cognitivas del quehacer diario. La gestión del conocimiento es un camino para consolidar una plataforma en las empresas públicas o privadas, entidades educativas, organizaciones no gubernamentales, ya sea generando políticas para todas las jerarquías o un modelo de gestión para la administración, donde es fundamental articular el conocimiento, los trabajadores, directivos, el espacio de trabajo, hacia la creación de ambientes propicios para el desarrollo integral de las instituciones

Descripción de un dispositivo destinado al análisis de la marcha en dos dimensiones, CineMED

Este artículo presenta un dispositivo para el análisis cinemático de la marcha humana. El dispositivo propuesto se basa en el uso de técnicas de videogrametría y procesamiento de imágenes para registrar el movimiento humano. Con este fin, se utilizó una cámara de video digital, ubicada a 4 metros del paciente, capturando su marcha en el plano sagital. También se desarrolló un modelo cinemático de los miembros inferiores que, a partir del desplazamiento de cierto número de puntos anatómicos, determina los ángulos articulares de la cadera, rodilla y tobillo, además de la inclinación de la pelvis durante un ciclo completo de la marcha. La identificación de dichos puntos fue facilitada mediante el uso de marcadores reflectivos, ubicados en siete posiciones anatómicas diferentes. Después, se diseñó y desarrolló un programa para el registro y procesamiento de los datos obtenidos, por medio de la cámara en el lenguaje de programación C# .NET. La aplicación desarrollada captura y preprocesa el video, detecta cada uno de los marcadores en la imagen, aplica el modelo cinemático y visualiza a modo de gráfica el valor de los ángulos articulares de los miembros inferiores, a lo largo del ciclo de la marcha. Por fin, se diseñó un protocolo y se realizó una prueba experimental con un sujeto, para comparar las curvas entregadas por el software y las curvas teóricas encontradas en la literatura. A pesar de las limitaciones del sistema referentes al análisis bidimensional de la marcha, se lograron obtener curvas articulares muy similares a las teóricas, obtenidas con métodos comerciales para el análisis del movimiento tridimensional.This paper introduces a device for the gait kinematic analysis. It is based on videogrametry methods and image processing in order to record the human movement. It was used a digital camcorder, located to a distance of four meters from the person, capturing its gait in the sagital plane. Also, a kinematic model was developed of lower limbs; this model takes the position data of the bony landmarks and calculates the joint angle of the hip, knee and ankle, besides the pelvic tilt during gait. The identification and tracking of the points was carried out by a special reflective coated in the superficial markers. Later, it was designed and developed an algorithm in order to record and process the data gathered, through of the camcorder in the develop language C# .NET. The application developed captures and processes the video, tracking every marker in the frame, applies the kinematic model and shows the graph of the joint angle during gait. Finally, a protocol was designed and a test was carried out with a person in order to compare the data gathered for the software and the theoretical data described in the literature. In spite of the limitations of the system related to gait bidimensional analysis, articular curves very similar to those theoretical were obtained with commercial methods for the tridimensional movement analysis

Descripción de un dispositivo destinado al análisis de la marcha en dos dimensiones, CineMED

Este artículo presenta un dispositivo para el análisis cinemático de la marcha humana. El dispositivo propuesto se basa en el uso de técnicas de videogrametría y procesamiento de imágenes para registrar el movimiento humano. Con este fin, se utilizó una cámara de video digital, ubicada a 4 metros del paciente, capturando su marcha en el plano sagital. También se desarrolló un modelo cinemático de los miembros inferiores que, a partir del desplazamiento de cierto número de puntos anatómicos, determina los ángulos articulares de la cadera, rodilla y tobillo, además de la inclinación de la pelvis durante un ciclo completo de la marcha. La identificación de dichos puntos fue facilitada mediante el uso de marcadores reflectivos, ubicados en siete posiciones anatómicas diferentes. Después, se diseñó y desarrolló un programa para el registro y procesamiento de los datos obtenidos, por medio de la cámara en el lenguaje de programación C# .NET. La aplicación desarrollada captura y preprocesa el video, detecta cada uno de los marcadores en la imagen, aplica el modelo cinemático y visualiza a modo de gráfica el valor de los ángulos articulares de los miembros inferiores, a lo largo del ciclo de la marcha. Por fin, se diseñó un protocolo y se realizó una prueba experimental con un sujeto, para comparar las curvas entregadas por el software y las curvas teóricas encontradas en la literatura. A pesar de las limitaciones del sistema referentes al análisis bidimensional de la marcha, se lograron obtener curvas articulares muy similares a las teóricas, obtenidas con métodos comerciales para el análisis del movimiento tridimensional.This paper introduces a device for the gait kinematic analysis. It is based on videogrametry methods and image processing in order to record the human movement. It was used a digital camcorder, located to a distance of four meters from the person, capturing its gait in the sagital plane. Also, a kinematic model was developed of lower limbs; this model takes the position data of the bony landmarks and calculates the joint angle of the hip, knee and ankle, besides the pelvic tilt during gait. The identification and tracking of the points was carried out by a special reflective coated in the superficial markers. Later, it was designed and developed an algorithm in order to record and process the data gathered, through of the camcorder in the develop language C# .NET. The application developed captures and processes the video, tracking every marker in the frame, applies the kinematic model and shows the graph of the joint angle during gait. Finally, a protocol was designed and a test was carried out with a person in order to compare the data gathered for the software and the theoretical data described in the literature. In spite of the limitations of the system related to gait bidimensional analysis, articular curves very similar to those theoretical were obtained with commercial methods for the tridimensional movement analysis

Descripción de un sistema para la medición de las presiones plantares por medio del procesamiento de imágenes. Fase I

La medida de la presión plantar es fundamental para conocer la distribución de las fuerzas en la planta del pie. Estos valores son importantes para el diagnóstico y tratamiento de diferentes patologías como úlceras diabéticas en la planta del pie y presencia de deformidades en extremidades inferiores, entre otras. En el presente artículo se describe el desarrollo de un podobarógrafo para el análisis de la huella plantar, cuyo desarrollo incluyó la fabricación de un podoscopio, la selección de un material transductor adecuado y el desarrollo del software para el procesamiento de las imágenes capturadas por una cámara de video. El dispositivo propuesto PodoMED permite realizar un análisis dinámico y estático de la huella, pues aparte de mostrar cómo es la distribución de presiones en la planta del pie durante la marcha, por medio de imágenes en seudocolor, tiene la opción de emitir una valoración de la huella, donde se muestran medidas como el índice de valgo, el ángulo de Clarke, el índice de Hernández Corvo, entre otros. Para el desarrollo de este proyecto se realizaron ensayos experimentales para minimizar el ruido de la imagen, lo cual se logró con la utilización de un filtro físico y otro para la imagen por medio de software. Para una etapa futura, se planea la calibración y validación del sistema, con lo cual se pretende brindar mayor confiabilidad y repetibilidad.The measurement of the plantar pressure is basic to know the force distribution in the sole. These values are important to diagnosis and treat different pathologies as diabetic ulcerate in the sole, bone, and muscular deformations in the lower limb, etc. This paper describes the development of a pedobarograph in order to analyze the sole. The development can be classified in three stages, building of the Podoscopio, selection of the transducer material and development of the software in order to processes the picture captured by the camcorder. The device PodoMED makes a dynamic and static analysis of the sole, using pseudocolor images for walking analysis and podological indexes as valgo index, Clarke angle, Hernandez Corvo index, etc. for static analysis. In the development of this project we carried out experimental test to minimize the noise present in the image. It was achieved by using a physical filter and image processing filter. In a future phase, it plans the system calibration and validation, which expects to offer more reliability itself

Cien días vistos por CINEP (no. 66 abr 2009)

En la edición virtual número 66 de la revista Cien Días vistos por CINEP, presentamos una serie de artículos que nos permiten hacer un balance coyuntural sobre cómo va la construcción de la paz en Colombia, desde distintas dinámicas políticas, sociales y económicas vividas en el país durante los tres primeros meses del año y cómo se conectan con dinámicas estructurales de larga duración. Las cifras del conflicto colombiano, la situación de las víctimas con relación a la ley que cursa en el Congreso de la República, la situación de los indígenas en el país, el tema de las carreteras, las marchas y su relación con los movimientos sociales, el rearme paramilitar, la crisis económica con relación a el ahorro en el país, la concentración de poder en el ejecutivo y algunas voces desde la región, son los temas que usted podrá encontrar y que busca elaborar un análisis crítico sobre la política de seguridad democrática y su aporte real en la construcción de una paz integral y sostenible para los ciudadanos del país.I. Editorial De "Ganar la guerra" a "Construir la Paz" Paz Por Luis Guillermo Guerrero ¿En qué está la Paz? : Cifras del conflicto armado Por Alejandro Angulo S.J, Valentina Zarama, William Rozo, Alejandro Burgos II. Conflicto Rearme paramilitar: Sin novedad en el Frente Teófilo Vásquez III. Movimientos Sociales ¿Hacia dónde marcha el País? Por Mauricio Archila y Martha Cecilia García Tras las cifras del secuestro Por Vladimir Caraballo IV. Política Del Liberalismo por accidente a la concentración del poder Por Maria Clara Torres Superando la crisis con infraestructura ¿Promesas nuevas o promesas viejas? Por Silvia Otero Las víctimas en la arena democrática Por Fernando Sarmiento ¿Es inevitable la nueva reeleción de Uribe? Por Alejandro Vargas V. Derechos Humanos Defender a los defensores Por Camilo Borrero VI. Economía Ahorro financiero y crisis de la economía Por Jorge Iván González VII. Región Pueblos indígenas, control territorial y desarrollo. El caso de la Sierra Nevada de Santa Marta Por Liliana Múnera Piezas del rompecabezas Por Sergio Coronado La Masacre del 16 de mayo de 1998 en Barrancabermeja. Una historia de resistencia, persistencia y búsqueda de justicia Por John J. Montoya Rivera S