Estrategias para identificar oclusiones y planificación monocular para una mejora de la percepción visual de la escena

Esta Tesis doctoral está orientada al estudio de estrategias y técnicas para el tratamiento de oclusiones. Las oclusiones suponen uno de los principales problemas en la percepción de una escena mediante visión por computador. Las condiciones de luz, los puntos de vista con los que se captura información de la escena, las posiciones y orientaciones de los objetos presentes en la escena son algunas de las causas que provocan que los objetos puedan quedar ocluidos parcialmente. Las investigaciones expuestas en esta Tesis se pueden agrupar en función de su objetivo en dos grupos: técnicas cuya finalidad es detectar la presencia de oclusiones y estrategias que permiten mejorar la percepción de un sistema de visión por computador, aun en el caso de la presencia de oclusiones. En primer lugar, se han desarrollado una serie de técnicas orientadas a la detección de oclusiones a partir de procesos de extracción de características y de segmentación color en imágenes. Estas técnicas permiten definir qué regiones en la imagen son susceptibles de considerarse zonas de oclusión, debido a una mala percepción de la escena, como consecuencia de observarla con un mal punto de vista. Como aplicación de estas técnicas se han desarrollado algoritmos basados en la segmentación color de la imagen y en la detección de discontinuidades mediante luz estructurada. Estos algoritmos se caracterizan por no incluir conocimiento previo de la escena. En segundo lugar, se han presentado una serie de estrategias que permiten corregir y/o modificar el punto de vista de la cámara con la que se observa la escena. De esta manera, las oclusiones identificadas, mediante los métodos expuestos en la primera parte de la Tesis, y que generalmente son debidas a una mala localización de la cámara pueden ser eliminadas o atenuadas cambiando el punto de vista con el que se produce la observación. En esta misma línea se presentan dos estrategias para mejorar la posición y orientación espacial de la cámara cuando ésta se emplea para la captura de imágenes en procesos de reconocimiento. La primera de ellas se basa en la retroproyección de características obtenidas de una imagen real, a partir de una posición cualquiera, en imágenes virtuales correspondientes a las posibles posiciones que puede adoptar la cámara. Este algoritmo lleva a cabo la evaluación de un mapa de distancias entre estas características buscando en todo momento, maximizar estas distancias para garantizar un mejor punto de vista. La ventaja radica en que en ningún caso se hace necesario mover la cámara para determinar una nueva posición que mejore la percepción de la escena. La segunda de estas estrategias, busca corregir la posición de la cámara buscando la ortogonalidad. En este caso, se ha partido de la hipótesis inicial de que la mayor superficie visible siempre se suele conseguir situando la cámara ortogonalmente al plano en el que se sitúa el objeto.

Procesamiento de imágenes y control de un hexacóptero

En este proyecto se pretende diseñar un sistema embebido capaz de realizar procesamiento de imágenes y guiado de un hexacóptero. El hexacóptero dispondrá a bordo de una cámara así como las baterías y todo el hardware necesario para realizar el procesamiento de la información visual obtenida e implementar el controlador necesario para permitir su guiado. OpenCV es una biblioteca de primitivas de procesado de imagen que permite crear algoritmos de Visión por Computador de última generación. OpenCV fue desarrollado originalmente por Intel en 1999 para mostrar la capacidad de procesamiento de los micros de Intel, por lo que la mayoría de la biblioteca está optimizada para correr en estos micros, incluyendo las extensiones MMX y SSE. http://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV Actualmente es ampliamente utilizada tanto por la comunidad científica como por la industria, para desarrollar nuevos algoritmos para equipos de sobremesa y sobre todo para sistemas empotrados (robots móviles, cámaras inteligentes, sistemas de inspección, sistemas de vigilancia, etc..). Debido a su gran popularidad se han realizado compilaciones de la biblioteca para distintos sistemas operativos tradicionales (Windows, Linux, Mac), para dispositivos móviles (Android, iOS) y para sistemas embebidos basados en distintos tipos de procesadores (ARM principalmente). - iPhone port: http://www.eosgarden.com/en/opensource/opencv-ios/overview/ - Android port: http://opencv.willowgarage.com/wiki/AndroidExperimental Un ejemplo de plataforma embebida es la tarjeta Zedboard (http://www.zedboard.org/), que representa el estado del arte en dispositivos embebidos basados en la arquitectura Cortex de ARM. La tarjeta incluye un procesador Cortex-A9 dual core junto con una gran cantidad de periféricos y posibilidades de conexión a tarjetas de expansión de terceras partes, lo que permite desarrollar aplicaciones en muy distintos campos de la Visión por Computador.

Estudio y mejora de métodos de registro 3D: aceleración sobre unidades de procesamiento gráfico y caracterización del espacio de transformaciones iniciales

Durante los últimos años ha sido creciente el uso de las unidades de procesamiento gráfico, más conocidas como GPU (Graphic Processing Unit), en aplicaciones de propósito general, dejando a un lado el objetivo para el que fueron creadas y que no era otro que el renderizado de gráficos por computador. Este crecimiento se debe en parte a la evolución que han experimentado estos dispositivos durante este tiempo y que les ha dotado de gran potencia de cálculo, consiguiendo que su uso se extienda desde ordenadores personales a grandes cluster. Este hecho unido a la proliferación de sensores RGB-D de bajo coste ha hecho que crezca el número de aplicaciones de visión que hacen uso de esta tecnología para la resolución de problemas, así como también para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Todas estas mejoras no solamente se han realizado en la parte hardware, es decir en los dispositivos, sino también en la parte software con la aparición de nuevas herramientas de desarrollo que facilitan la programación de estos dispositivos GPU. Este nuevo paradigma se acuñó como Computación de Propósito General sobre Unidades de Proceso Gráfico (General-Purpose computation on Graphics Processing Units, GPGPU). Los dispositivos GPU se clasifican en diferentes familias, en función de las distintas características hardware que poseen. Cada nueva familia que aparece incorpora nuevas mejoras tecnológicas que le permite conseguir mejor rendimiento que las anteriores. No obstante, para sacar un rendimiento óptimo a un dispositivo GPU es necesario configurarlo correctamente antes de usarlo. Esta configuración viene determinada por los valores asignados a una serie de parámetros del dispositivo. Por tanto, muchas de las implementaciones que hoy en día hacen uso de los dispositivos GPU para el registro denso de nubes de puntos 3D, podrían ver mejorado su rendimiento con una configuración óptima de dichos parámetros, en función del dispositivo utilizado. Es por ello que, ante la falta de un estudio detallado del grado de afectación de los parámetros GPU sobre el rendimiento final de una implementación, se consideró muy conveniente la realización de este estudio. Este estudio no sólo se realizó con distintas configuraciones de parámetros GPU, sino también con diferentes arquitecturas de dispositivos GPU. El objetivo de este estudio es proporcionar una herramienta de decisión que ayude a los desarrolladores a la hora implementar aplicaciones para dispositivos GPU. Uno de los campos de investigación en los que más prolifera el uso de estas tecnologías es el campo de la robótica ya que tradicionalmente en robótica, sobre todo en la robótica móvil, se utilizaban combinaciones de sensores de distinta naturaleza con un alto coste económico, como el láser, el sónar o el sensor de contacto, para obtener datos del entorno. Más tarde, estos datos eran utilizados en aplicaciones de visión por computador con un coste computacional muy alto. Todo este coste, tanto el económico de los sensores utilizados como el coste computacional, se ha visto reducido notablemente gracias a estas nuevas tecnologías. Dentro de las aplicaciones de visión por computador más utilizadas está el registro de nubes de puntos. Este proceso es, en general, la transformación de diferentes nubes de puntos a un sistema de coordenadas conocido. Los datos pueden proceder de fotografías, de diferentes sensores, etc. Se utiliza en diferentes campos como son la visión artificial, la imagen médica, el reconocimiento de objetos y el análisis de imágenes y datos de satélites. El registro se utiliza para poder comparar o integrar los datos obtenidos en diferentes mediciones. En este trabajo se realiza un repaso del estado del arte de los métodos de registro 3D. Al mismo tiempo, se presenta un profundo estudio sobre el método de registro 3D más utilizado, Iterative Closest Point (ICP), y una de sus variantes más conocidas, Expectation-Maximization ICP (EMICP). Este estudio contempla tanto su implementación secuencial como su implementación paralela en dispositivos GPU, centrándose en cómo afectan a su rendimiento las distintas configuraciones de parámetros GPU. Como consecuencia de este estudio, también se presenta una propuesta para mejorar el aprovechamiento de la memoria de los dispositivos GPU, permitiendo el trabajo con nubes de puntos más grandes, reduciendo el problema de la limitación de memoria impuesta por el dispositivo. El funcionamiento de los métodos de registro 3D utilizados en este trabajo depende en gran medida de la inicialización del problema. En este caso, esa inicialización del problema consiste en la correcta elección de la matriz de transformación con la que se iniciará el algoritmo. Debido a que este aspecto es muy importante en este tipo de algoritmos, ya que de él depende llegar antes o no a la solución o, incluso, no llegar nunca a la solución, en este trabajo se presenta un estudio sobre el espacio de transformaciones con el objetivo de caracterizarlo y facilitar la elección de la transformación inicial a utilizar en estos algoritmos.

Sistemas de Control Automático. Apéndice. Control por computador (curso 2010-2011)

Presentación sistemas de control por computador.

Ordenación territorial y competitividad. Una visión de los espacios turísticos

La ordenación del territorio en áreas turísticas sigue frecuentemente las mismas estrategias de desarrollo espacial que las periferias urbanas. Sus definiciones iniciales y descripciones territoriales presentan claros paralelismos. Sin embargo, no resulta claro que esta importante actividad económica deba seguir ordenándose según una normativa meramente residencial, que no reconoce sus peculiaridades. Este trabajo, pretende valorizar la necesidad de un tratamiento de las periferias turísticas, centrado en términos de la calidad ambiental como clave del mantenimiento de la competitividad y dinamismo de los espacios litorales.

Patronazgo literario en la Inglaterra medieval (SS. VII-XIV): una visión panorámica

Este artículo ofrece una aproximación panorámica a la práctica del patronazgo literario en Inglaterra desde el s. VII al XIV. Durante el período anglosajón las relaciones de patronazgo fueron principalmente de dos tipos: (1) un poeta o scop que quedaba vinculado a una corte (p. ej. Déor) y (2) un intérprete o gleoman que desarrollaba su actividad no creativa de forma itinerante ante públicos diversos (p. ej. Wídsid). Caso aparte es el del pastor Cadmon, quien por intervención divina se convirtió en poeta bíblico y fue acogido en un monasterio. Tras la conquista normanda se introdujo un modelo de patronazgo aristocrático que favoreció la aparición de la figura del autor (p. ej. Wace) que componía sus obras en anglonormando, mientras el inglés era usado por juglares anónimos para deleite de las clases populares. La literatura en lengua inglesa no asistiría a la aparición de sus primeros autores (p. ej. Chaucer y Gower) hasta el siglo XIV, gracias en parte al patronazgo del rey Ricardo II.

Acceso al agua potable y al saneamiento. Una visión de género para avanzar en el desarrollo

Antecedentes/Objetivos: Las desigualdades de género y los serios problemas de cambio climático, atenúan la ya difícil viabilidad de los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) para 2015, con una evolución claramente insuficiente. El acceso al agua potable y al saneamiento (A/S) son esenciales para el cumplimiento de los derechos humanos (ONU-2010) y Agua y Género es una prioridad temática de ONU-Agua (2011), pero hay pocos estudios empíricos sobre la diferencia de impacto en la salud de las mujeres./Describir la evidencia científica internacional sobre las deficiencias de acceso al A/S y su impacto en la salud pública desde la perspectiva de género. Métodos: Revisión sistemática. Medline, Scopus y Embase, 2008-2012, Inglés, francés y español. Palabras claves “drinking water”/sanitation” and “women”/gender”. Incluidos estudios empíricos originales sobre deficiencias del A/S y salud de mujeres. Excluidos socioeconómicos/sociodemográficos, técnicos medioambientales, violencia sexual, conflictos armados y catástrofes. Clasificación: 1. Tema central de dos maneras: 1.1 Problemas/factores relacionados con el déficit A/S y 1.2. Número de ODM susceptibles de ser menoscabados o comprometidos, 2. Perspectiva de género (PG): (3 parámetros: Sexo/género como variable/dimensión clave, Desigualdad y Fomento participación/aplicabilidad para equidad de género en salud/empoderamiento) 3. Tipo de estudio y 4. Lugar de procedencia: Regiones OMS. Resultados: Identificados 174. Desestimados 149. Incluidos 25. Tema Central. Problemas/factores: enfermedades (sobre todo diarreicas): 8, accesibilidad: 6, calidad: 3, trasporte de agua: 3, inseguridad/angustia: 2, consecuencias 3: (absentismo escolar: 1, mortalidad materna: 1, e infantil: 1). ODM comprometido: sustento medio ambiente: 24, igualdad de género/autonomía: 14, pobreza/hambre: 13, salud materna: 9, VIH/SIDA, paludismo y otras enfermedades: 8, mortalidad infantil: 8, enseñanza 1ª: 5. Objetivos comprometidos/estudio mediana = 3. PG Valorados 20/25 artículos, 70% cumplen 1 o más parámetros. Tipo de estudio: Trasversal: 17, cohortes: 5, casos y controles: 2, ensayo aleatorio: 1. Procedencia: África: 12, Las Américas: 4, Asia Sudoriental: 2, Europa: 2, Mediterráneo Oriental: 2 y Pacífico Oriental: 1. Conclusiones: Se han encontrado escasos estudios pero focalizan bien los problemas derivados del déficit de acceso adecuado al A/S y ponen de manifiesto relevantes y significativos problemas en la salud de las mujeres. Los ODM suelen estar comprometidos de forma conjunta y la mortalidad infantil es una consecuencia grave de diarreas. La evidencia encontrada revela el difícil progreso de las mujeres hacia un desarrollo de los pueblos en equidad.

Coordinación docente del cuarto curso del Grado de Óptica y Optometría y el Máster en Optometría Clínica y Visión

El Máster en Optometría Clínica y Visión comenzó a impartirse en la Universidad de Alicante en el curso 2010-2011. Durante estos tres años los alumnos que han accedido a él, han sido, en su mayoría, Diplomados en Óptica y Optometría. Actualmente se está impartiendo el Grado de Óptica y Optometría, por lo que a partir del curso 2013-2014 los alumnos que accedan al Máster serán mayoritariamente graduados. Teniendo en cuenta que en el Grado de Óptica y Optometría se han añadido asignaturas (respecto a la Diplomatura), que incluyen temas coincidentes con asignaturas del Máster, es necesario modificar y reorientar algunas de las guías docentes de las asignaturas del Máster. En este sentido el objetivo principal de esta red ha sido la coordinación entre los profesores de las diferentes asignaturas para actualizar y/o reorientar las guías docentes de las asignaturas del Máster en Optometría Clínica y Visión, evitando solapamientos con las asignaturas de 4º curso del Grado de Óptica y Optometría.

La docencia en la asignatura Música en Educación Secundaria desde la visión del alumnado

La evaluación de la docencia es uno de los elementos más importantes a la hora de garantizar la calidad de las titulaciones y como vehículo para el desarrollo profesional del profesorado universitario. Ésta es una tarea compleja que ayuda a conocer dónde se puede mejorar la acción docente y cuáles son sus puntos fuertes, siempre dentro de un proceso de retroalimentación que conduzca a un perfeccionamiento del proceso de enseñanza-aprendizaje. El presente trabajo tiene como objetivo conocer la visión sobre este tema de los estudiantes de la asignatura Música en Educación Secundaria, perteneciente al Máster de Educación Secundaria en la especialidad de Música en el curso 2012/2013 en la Universidad. Para recabar la información se ha utilizado el cuestionario cuantitativo diseñado por Tejedor (2003) al alumnado, como un primer acercamiento a la cuestión planteada. Para la recogida de la información se ha empleado la aplicación encuestas del Campus Virtual y los datos obtenidos se han analizado con el paquete informático SPSS, mediante procedimientos descriptivos y correlacionales.

Una visión comunicacional de la política en Ecuador: Rafael Correa y su bicicleta

Este artículo analiza el video oficial de la campaña del Presidente Correa denominado “spot bicicleta”, elemento promocional usado en las elecciones seccionales del 2013, toma como referencia de análisis las estructuras fonológicas, gráficas, sintácticas y semánticas. La pieza con una duración de 3:30 minutos, recuerda el proceso de “Revolución Ciudadana”, emprendido por el partido Alianza País (35); y resalta la condición de servicio del Presidente, cuyo eje principal es la Patria. El discurso gira entorno a la pobreza, la esperanza y el deseo del Presidente de continuar en el poder. Toda la pieza audiovisual está matizada con elementos posicionados en la mente de los ecuatorianos, usados como una estrategia de persuasión.

Una visión matemática del campus de la Universidad de Alicante

La experiencia que los miembros de la red de divulgación matemática de la Universidad de Alicante, cuyo objetivo principal es la motivación hacia el aprendizaje de las Matemáticas por medio de actividades participativas, confirma que el desarrollo de esta labor es tremendamente importante y ha de realizarse de manera continuada en el tiempo. Este trabajo está dedicado a la descripción del diseño, elaboración, puesta en funcionamiento y valoración de una ruta-yincana matemática, destinada a un público general y organizada en el entorno de la Universidad de Alicante. La ruta-yincana está constituida por diferentes actividades relacionadas con elementos del campus en los que reconocemos cierto contenido matemático, y que fueron descritos en un trabajo presentado en jornadas anteriores. Las transiciones entre dichas actividades, que han sido clasificadas atendiendo a las siguientes ramas de las Matemáticas: Geometría, Análisis, Álgebra y Estadística, se realizan por medio de mensajes codificados. Además, presentamos las distintas iniciativas propuestas por la Facultad de Ciencias en las que esta actividad podría tener cabida.

Análisis de los Trabajos de Fin de Grado desde la visión docente

El Trabajo Fin de Grado (TFG) en los grados de la Facultad de Ciencias, constituye una asignatura con importantes competencias transversales que representa la fase final del plan de estudios, y supone la realización por parte del estudiante de un proyecto, memoria o estudio bajo la supervisión de un tutor o tutora. En este trabajo se realiza un estudio general de los TFGs y la utilización del UA-project, desde la visión del profesorado. Para poder optimizar el desarrollo de los TFGs, en este trabajo se realizó un análisis interno mediante un cuestionario. Para dar mayor amplitud y proyección a la propuesta se han enviado los cuestionarios a profesores de todos los grados de la Facultad de Ciencias: Biología, Ciencias del Mar, Química, Geología, Matemáticas y Óptica y Optometría. Estos cuestionarios reflejan la experiencia docente obtenida en los últimos años en la tutorización de los TFGs, para así poder obtener conclusiones e ideas de mejora para su posterior aplicación.

Una visión de 360 grados sobre la actitud hacia la diversidad en el entorno universitario

Todos somos diferentes y esa diversidad enriquece la vida. El problema comienza cuando la diversidad desemboca en desigualdad. Una sociedad justa debe prestar atención hacia la diversidad desde todos los ámbitos, especialmente el educativo. La mayoría de las universidades de España cuenta con servicios de atención al alumnado con discapacidad. Estos desarrollan toda una serie de acciones de asesoramiento y apoyo a la comunidad universitaria, para eliminar las barreras y facilitar su integración y su participación. Además de realizar adaptaciones curriculares y facilitar recursos físicos, para que las personas con discapacidad se integren plenamente, es necesario prestar atención a las relaciones interpersonales que se establecen entre todos los miembros de la comunidad universitaria. El presente estudio trata de mostrar una visión de 360º sobre la actitud hacia la diversidad. Para ello se ha recogido la visión de estudiantes con discapacidad y también la de sus compañeros. Pero los alumnos son sólo una parte de la ecuación. Con el objetivo de obtener una visión más completa de la situación actual, también se ha entrevistado a los docentes. Dentro de este colectivo, se ha contado con la participación de profesores que han impartido docencia a estudiantes con discapacidad y también con la visión de los docentes con discapacidad.

Red de investigación en Visión Artificial y Robótica. Establecimiento de contenidos e implantación y seguimiento del plan de evaluación

Se presenta en esta memoria el trabajo desarrollado durante el curso 2013/14 por los componentes de la “Red de investigación en Visión Artificial y Robótica. Establecimiento de contenidos e implantación y seguimiento del plan de evaluación”. Código de Red ICE 3031. Este ha sido el primer curso en el que se imparte la asignatura a estudio y nuestros esfuerzos han estado orientados tanto a la valoración de los materiales elaborados en los años precedentes como al seguimiento y ponderación del sistema de evaluación propuesto para la asignatura de Visión Artificial y Robótica y que consiste en la evaluación continua de trabajos desarrollados por los estudiantes a lo largo de todo el cuatrimestre. Además, estos trabajos han de ser expuestos oralmente en el aula. Para ello, el alumno ha de desarrollar también las transparencias que le sirvan para apoyar su presentación.