Modelo para la medición con máquinas de visión e iluminación episcópica mediante la aplicación de técnicas de resolución subpíxel y aproximación bayesiana

En esta tesis se desarrolla un modelo físico-matemático, original, que permite simular el comportamiento de las máquinas de visión, en particular las máquinas ópticas digitales, cuando reciben información a través de la luz reflejada por los mensurandos. El modelo desarrollado se lia aplicado para la determinación de los parámetros que intervienen en el proceso de caracterización de formas geométricas básicas, tales como líneas, círculos y elipses. También se analizan las fuentes de error que intervienen a lo largo de la cadena metrológica y se proponen modelos de estimación de las incertidumbres de medida a través un nuevo enfoque basado en estadística bayesiana y resolución subpíxel. La validez del modelo se ha comprobado por comparación de los resultados teóricos, obtenidos a partir de modelos virtuales y simulaciones informáticas, y los reales, obtenidos mediante la realización de medidas de diferentes mensurandos del ámbito electromecánico y de dimensiones submilimétricas. Utilizando el modelo propuesto, es posible caracterizar adecuadamente mensurandos a partir del filtrado, segmentación y tratamiento matemático de las imágenes. El estudio experimental y validación definitiva de los resultados se ha realizado en el Laboratorio de Metrología Dimensional de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid. Los modelos desarrollados se han implementado sobre imágenes obtenidas con la máquina de visión marca TESA, modelo VISIO 300. Abstract In this PhD Thesis an original mathematic-physic model has been developed. It allows simulating the behaviour of the vision measuring machines, in particular the optical digital machines, where they receive information through the light reflected by the measurands. The developed model has been applied to determine the parameters involved in the process of characterization of basic geometrical features such as lines, circles and ellipses. The error sources involved along the metrological chain also are analyzed and new models for estimating measurement uncertainties through a new approach based on Bayesian statistics and subpixel resolution are proposed. The validity of the model has been verified by comparing the theoretical results obtained from virtual models and computer simulations, with actual ones, obtained by measuring of various measurands belonging to the electromechanical field and of submillimeter dimensions. Using the proposed model, it is possible to properly characterize measurands from filtering, segmentation and mathematical processing of images. The experimental study and final validation of the results has been carried out in the "Laboratorio de Metrología Dimensional" (Dimensional Metrology Laboratory) at the Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (ETSIDI) (School of Engineering and Industrial Design) at Universidad Politécnica de Madrid (UPM). The developed models have been implemented on images obtained with the vision measuring machine of the brand TESA, model VISIO 300.

Contribución al análisis multiescala de señales. Aplicación a imágenes de suelos agrícolas y series financieras

En el campo del análisis multirresolución de señales, bien sean señales unidimensionales o imágenes, la transformada wavelet (u ondícula) es una de las herramientas más atractivas y potentes debido a su capacidad de análisis de las estructuras y singularidades presentes en una señal cuando esta es analizada en distintas escalas. Este trabajo parte de la investigación de cómo la modificación directa de los coeficientes wavelets permite añadir información en forma de marcas de agua a una imagen o también como con las mismas técnicas se pueden realizar esquemas relativamente sencillos de eliminación de ruido en imágenes. Estas aplicaciones son el primer paso para entender qué información capturan los coeficientes wavelet obtenidos mediante las distintas versiones existentes de transformada wavelet Siguiendo la relación entre el módulo de los coeficientes wavelets resultantes en distintas escalas llegamos a poder caracterizar las singularidades presentes en señales o imágenes con aplicaciones prácticas en campos como el análisis de imágenes mamográficas. Esta relación no es más que el primer paso para enlazar la teoría wavelet con el formalismo multifractal, relación definida en primera instancia a partir de la transforma wavelet de módulo máximo. El análisis entre señal, transformada wavelet de módulo máximo e información local de cada coeficiente wavelet da origen a la contribución principal de este trabajo de tesis que consiste en la estimación directa de distintos parámetros multifractales a partir del cálculo de coeficientes derivados de manera local para cada muestra de una señal o pixel de una imagen. La metodología propuesta se aplica en primer lugar a señales de una dimensión de gran complejidad o irregularidad como son las series financieras y específicamente los valores que componen el índice Dow Jones. El resultado permite la cuantificación de la volatilidad o riesgo asociado a cada uno de esas series. En segundo lugar y como principal aplicación de la metodología de análisis multiescala propuesta, el trabajo de investigación se centra en cómo calcular parámetros multifractales en imágenes que reflejan la estructura de suelos agrícolas. Estas imágenes son obtenidas bien aplicando un tinte especial o mediante modernas técnicas de tomografía axial computarizada. En ambos casos, el objetivo es completar la caracterización estadística de la geometría de los flujos preferenciales de agua y otras sustancias, aspectos claves para el correcto tratamiento de suelos agrícolas. Para validar e interpretar cada uno de los algoritmos desarrollados se utilizan señales multifractales sintetizadas y se comparan los resultados obtenidos en las distintas aplicaciones respecto de algoritmos ya consolidados en cada caso.

Image enhancement with MatLab algorithms

Nowadays, a lot of applications use digital images. For example in face recognition to detect and tag persons in photograph, for security control, and a lot of applications that can be found in smart cities, as speed control in roads or highways and cameras in traffic lights to detect drivers ignoring red light. Also in medicine digital images are used, such as x-ray, scanners, etc. These applications depend on the quality of the image obtained. A good camera is expensive, and the image obtained depends also on external factor as light. To make these applications work properly, image enhancement is as important as, for example, a good face detection algorithm. Image enhancement also can be used in normal photograph, for pictures done in bad light conditions, or just to improve the contrast of an image. There are some applications for smartphones that allow users apply filters or change the bright, colour or contrast on the pictures. This project compares four different techniques to use in image enhancement. After applying one of these techniques to an image, it will use better the whole available dynamic range. Some of the algorithms are designed for grey scale images and others for colour images. It is used Matlab software to develop and present the final results. These algorithms are Successive Means Quantization Transform (SMQT), Histogram Equalization, using Matlab function and own implemented function, and V transform. Finally, as conclusions, we can prove that Histogram equalization algorithm is the simplest of all, it has a wide variability of grey levels and it is not suitable for colour images. V transform algorithm is a good option for colour images. The algorithm is linear and requires low computational power. SMQT algorithm is non-linear, insensitive to gain and bias and it can extract structure of the data. RESUMEN. Hoy en día incontable número de aplicaciones usan imágenes digitales. Por ejemplo, para el control de la seguridad se usa el reconocimiento de rostros para detectar y etiquetar personas en fotografías o vídeos, para distintos usos de las ciudades inteligentes, como control de velocidad en carreteras o autopistas, cámaras en los semáforos para detectar a conductores haciendo caso omiso de un semáforo en rojo, etc. También en la medicina se utilizan imágenes digitales, como por ejemplo, rayos X, escáneres, etc. Todas estas aplicaciones dependen de la calidad de la imagen obtenida. Una buena cámara es cara, y la imagen obtenida depende también de factores externos como la luz. Para hacer que estas aplicaciones funciones correctamente, el tratamiento de imagen es tan importante como, por ejemplo, un buen algoritmo de detección de rostros. La mejora de la imagen también se puede utilizar en la fotografía no profesional o de consumo, para las fotos realizadas en malas condiciones de luz, o simplemente para mejorar el contraste de una imagen. Existen aplicaciones para teléfonos móviles que permiten a los usuarios aplicar filtros y cambiar el brillo, el color o el contraste en las imágenes. Este proyecto compara cuatro técnicas diferentes para utilizar el tratamiento de imagen. Se utiliza la herramienta de software matemático Matlab para desarrollar y presentar los resultados finales. Estos algoritmos son Successive Means Quantization Transform (SMQT), Ecualización del histograma, usando la propia función de Matlab y una nueva función que se desarrolla en este proyecto y, por último, una función de transformada V. Finalmente, como conclusión, podemos comprobar que el algoritmo de Ecualización del histograma es el más simple de todos, tiene una amplia variabilidad de niveles de gris y no es adecuado para imágenes en color. El algoritmo de transformada V es una buena opción para imágenes en color, es lineal y requiere baja potencia de cálculo. El algoritmo SMQT no es lineal, insensible a la ganancia y polarización y, gracias a él, se puede extraer la estructura de los datos.

Análisis del movimiento en secuencias de imágenes

Este trabajo presenta el desarrollo de una aplicación destinada al análisis de secuencias de imágenes para la detección de movimiento en la escena. Se trata de un campo importante de la Visión Artificial, con múltiples aplicaciones entre las que se encuentra la videovigilancia con fines de seguridad, el control de tráfico, el movimiento de personas o el seguimiento y localización de objetos entre otras muchas. Para ello se utilizan métodos de análisis como son el de Lucas-Kanade y Gauss-Seidel, que obtienen el denominado flujo óptico. Este describe el movimiento que ha tenido lugar entre las imágenes y su fundamento estriba en la determinación de las variables espaciales y temporales en las imágenes, siendo precisamente la variable temporal la que introduce el concepto fundamental para el análisis del movimiento a partir de las imágenes captadas en diferentes instantes de tiempo dentro de la secuencia analizada. Para el desarrollo de la aplicación se han utilizado técnicas propias del tratamiento de la Visión Artificial, así como la metodología proporcionada por la Ingeniería del Software. Así, se ha realizado una especificación de requisitos, se ha elaborado y seguido un plan de proyecto y se ha realizado un análisis de alto nivel, que se materializa en el correspondiente diseño e implementación, junto con las pruebas de verificación y validación, obviamente adaptados en todos los casos a las dimensiones del proyecto, pero que establecen claramente los planteamientos básicos para el desarrollo de una aplicación a nivel empresarial. La aplicación planteada se enmarca perfectamente dentro del paradigma, hoy en día en pleno auge, conocido como el Internet de las Cosas (IoT). El IoT permite la intercomunicación entre dispositivos remotos, de forma que mediante la correspondiente comunicación a través de conexiones a Internet es posible obtener datos remotos para su posterior análisis, bien en nodos locales o en la nube, como concepto íntimamente relacionado con el IoT. Este es el caso de la aplicación que se presenta, de suerte que los métodos de procesamiento de las imágenes pueden aplicarse localmente o bien transmitir las mismas para su procesamiento en nodos remotos.

TextMess 2.0: las tecnologías del lenguaje humano ante los nuevos retos de la comunicación digital

El objetivo general de este proyecto se centra en el estudio, desarrollo y experimentación de diferentes técnicas y sistemas basados en Tecnologías del Lenguaje Humano (TLH) para el desarrollo de la próxima generación de sistemas de procesamiento inteligente de la información digital (modelado, recuperación, tratamiento, comprensión y descubrimiento) afrontando los actuales retos de la comunicación digital. En este nuevo escenario, los sistemas deben incorporar capacidades de razonamiento que descubrirán la subjetividad de la información en todos sus contextos (espacial, temporal y emocional) analizando las diferentes dimensiones de uso (multilingualidad, multimodalidad y registro).

Aspectos de la poliédrica influencia de los clásicos: nuevas imágenes clave de la influencia de san Vicente Ferrer en Italia

Este artículo analiza la función de la figura de san Vicente Ferrer en la política de afianzamiento y expansión de la Corona de Aragón en la Italia de mediados del siglo XV y hasta el siglo XVIII. San Vicente Ferrer, clásico innegable de la cultura de la Corona de Aragón, ejerció una extraordinaria influencia en el pensamiento, la predicación y la ortodoxia católicas, así como también, en el tablero de ajedrez de la alta política de fines del siglo XIV y principios del XV. Su influencia fue prácticamente ubicua y omnímoda: predicaba a las masas de casi toda Europa occidental, enfervorizadas por sus dotes oratorias y su dominio de las artes de la predicación, al mismo tiempo que ejercía de consejero de máxima confianza de papas, reyes y gobernantes, escribía densos tratados de teología y filosofía moral, y obraba milagros (más de 900 registrados en su Causa de Canonización). Caló muy hondo, también después de su muerte y durante siglos, en toda Italia, que era el gran escenario de la política y de la cultura humanística y del Renacimiento. Ello se aprovechó por parte de la Corona de Aragón para su expansión en Italia, desde la conquista de Nápoles por Alfonso el Magnánimo. Todo ello se analiza en este estudio a partir de obras de arte (capillas, cuadros, retablos, frescos y mosaicos), nunca tenidas en cuenta en este sentido, pero que, como queda demostrado, son muestra y prueba de esa influencia tanto religiosa como también política de la “figura” de este santo valenciano. Se trata en definitiva del análisis de la poliédrica función de los clásicos.

Tratamiento de información en almacenamientos masivos

Realizar copias de seguridad e imágenes de dispositivos, borrados profundos y recuperación de datos.

Aprendizaje de imágenes histológicas utilizando un microscopio virtual: metodología y opinión de los alumnos

El concepto de tejido es un constructo teorético muy útil para aprender a conocer las estructuras microscópicas del organismo y para diagnosticar, de forma objetiva, la mayoría de las lesiones, a través de imágenes histológicas (IH). Tradicionalmente, aprender a interpretar IH se basa en su observación repetitiva y monótona. Esto y la consideración de la Histología como una disciplina meramente descriptiva, ha determinado su escasa relevancia y su alto nivel de olvido para los alumnos, como ha sido puesto de relieve en varias publicaciones. Los recursos digitales han facilitado, de forma sustancial, el aprendizaje de la Histología, aunque todavía sigue basándose en la observación iterativa y monótona de IH. Para facilitar y mejorar dicho aprendizaje hemos creando y publicado una clasificación y sistematización de las IH. En este trabajo presentamos la combinación de la sistematización de las IH con el uso de un microscopio virtual accesible a todos los alumnos en cualquier lugar y momento (tablets, smartphones, ordenadores de mesa, portátiles, etc.). La evaluación de esta metodología, mediante una encuesta, pone de manifiesto su alto grado de aceptación por los alumnos y sus enormes posibilidades para un aprendizaje, a la vez, autónomo y colaborativo.

Cuerpos perfectibles. Imágenes y discursos circulantes en torno a la obesidad

El objetivo de este trabajo es comprender determinados elementos operantes dentro del proceso de construcción del cuerpo legítimo en Argentina. Para acercarnos a este constructo teórico tomamos la problemática de la obesidad como caso que permite entender, por la negativa, esa elaboración social. Empíricamente hemos seleccionado a hombres y mujeres desde 18 hasta 60 años que consultan en un hospital público. Esta decisión se explica en que consideramos a la obesidad como un rasgo subjetivo, no determinado únicamente por la imagen exterior o el peso que acusa la balanza. En la génesis de este estudio radica el intento por entender cómo la clínica médica se nutre de las imágenes corporales deterioradas o tergiversadas para sustentar el tratamiento de la obesidad y el sobrepeso. En pos de ello, realizamos una estadía etnográfica en el servicio de Nutrición y Diabetes del Hospital General de Agudos Carlos G. Durand (ubicado en el barrio de Almagro en la Ciudad Autónoma de Bs. As.). Este nosocomio cuenta con un equipo de médicos nutricionistas, psicólogos, psiquiatras y endocrinólogos abocados a trabajar coordinadamente con aquellos pacientes cuyos diagnósticos lo ameriten. A partir de nuestro paso por cada instancia del tratamiento hemos elaborado, inductiva y provisoriamente, una serie de categorías orientadas a comprender diversas situaciones resultantes de la interacción entre médicos, pacientes, acompañantes y demás personas involucradas dentro de aquel espacio

La realidad en imágenes. La producción audiovisual de la noticia en los años sesenta

Mucho se ha hablado ya de la mediatización de las sociedades y de la importancia de la televisión en dicho proceso. Su especificidad técnica -la transmisión en vivo y en directo- posibilitó un nuevo y potente tratamiento de la realidad, a partir del cual adquirió relevancia el discurso de la información. En Argentina, los programas informativos El Reporter Esso y Telenoche, surgidos en 1963 y 1966 respectivamente, suelen considerarse productos innovadores en el campo periodístico. Sin embargo, sus propuestas tanto temáticas como estéticas guardan similitudes significativas con las producciones del noticiario cinematográfico que desde fines de la década del treinta se proyectaba en las salas de cine de todo el país. Este trabajo investiga las mixturas entre el noticiario cinematográfico y el televisivo, pensándolos como producciones situadas dentro de un campo de prácticas audiovisuales, dentro del cual se suponen en tanto horizonte de sentido. Tomando como casos dos emisiones de Telenoche (de julio de 1966) y una de El Reporter Esso (marzo de 1963), se efectúa un análisis de contenido y de las condiciones de producción, a partir de la visualización de los materiales y de la realización de entrevistas a dos participantes de los programas

Cuerpos perfectibles. Imágenes y discursos circulantes en torno a la obesidad

El objetivo de este trabajo es comprender determinados elementos operantes dentro del proceso de construcción del cuerpo legítimo en Argentina. Para acercarnos a este constructo teórico tomamos la problemática de la obesidad como caso que permite entender, por la negativa, esa elaboración social. Empíricamente hemos seleccionado a hombres y mujeres desde 18 hasta 60 años que consultan en un hospital público. Esta decisión se explica en que consideramos a la obesidad como un rasgo subjetivo, no determinado únicamente por la imagen exterior o el peso que acusa la balanza. En la génesis de este estudio radica el intento por entender cómo la clínica médica se nutre de las imágenes corporales deterioradas o tergiversadas para sustentar el tratamiento de la obesidad y el sobrepeso. En pos de ello, realizamos una estadía etnográfica en el servicio de Nutrición y Diabetes del Hospital General de Agudos Carlos G. Durand (ubicado en el barrio de Almagro en la Ciudad Autónoma de Bs. As.). Este nosocomio cuenta con un equipo de médicos nutricionistas, psicólogos, psiquiatras y endocrinólogos abocados a trabajar coordinadamente con aquellos pacientes cuyos diagnósticos lo ameriten. A partir de nuestro paso por cada instancia del tratamiento hemos elaborado, inductiva y provisoriamente, una serie de categorías orientadas a comprender diversas situaciones resultantes de la interacción entre médicos, pacientes, acompañantes y demás personas involucradas dentro de aquel espacio

Metodologías y usos de la imagen en la pintura figurativa contemporánea: fragmentación, borrosidad y estética digital

Esta investigación trata de ofrecer una visión concreta acerca de porque un buen número de artistas, están trabajando con imágenes que comparten estéticas o numerosos elementos visuales. El objetivo principal no son, de hecho, los artistas, sino más bien las razones que podrían llevarles a adoptar estas estéticas. La investigación se divide en tres partes principales, y una cuarta que funciona como introducción a las diversas problemáticas planteadas. La primera trata acerca de cómo la fragmentación ha influenciado a la pintura de algunos artistas y pretende encontrar las razones de esta influencia. La segunda se centra en un tipo de pinturas conocidas como “borrosas”, cercanas al concepto de “efecto Tuymans” que ideó Jordan Kantor. La última parte de este trabajo aborda como el mundo digital y concretamente los gráficos de ordenador, han podido influenciar también el modo en que pintamos...

Posproducción de efectos especiales: integración de imagen digital 2D y 3D

Esta investigación aborda el tema de la integración de elementos visuales en 2D y 3D, dentro del entorno de trabajo de posproducción y composición digital para medios audiovisuales, presentando un conjunto de prácticas, ejercicios y metodologías concretas, que permiten comprender el proceso de composición e integración, entre imágenes reales y gráficos generados por ordenador en 3D, así como la importante función que la posproducción desempeña en la producción audiovisual contemporánea.

La construcción de la mirada artificial a comienzos del tercer milenio. Aproximación crítica a los bancos de imágenes fotográficos

La presente tesis analiza los factores que influyen en la construcción de la mirada contemporánea a través del papel de la fotografía en las redes de Internet ya sea con fines sociales o de explotación de imágenes. Hemos investigado la evolución de la fotografía con la llegada de los procesos digitales y la aparición de los nuevos dispositivos de captura que simplifican la obtención de fotografías. Nuestro objeto de estudio también trata de la convergencia con otras ciencias que estudian el funcionamiento del cerebro y el sistema visual humano en relación con la representación fotográfica digital para mejorar tecnológicamente nuestras capacidades visuales. En los últimos 15 años se ha transformado nuestra manera de pensar el mundo y de representarlo. La influencia de la tecnología en la globalización ha tenido consecuencias a nivel social, cultural o económico. La conectividad humana está siendo clave en estos procesos y permite una visión más cosmopolita del mundo, aunque también se nos impone un punto de vista cada vez más dirigido y controlado. En este contexto surgen las redes sociales, dotadas de potentes herramientas de comunicación, organización y participación, lo que ha supuesto un proceso de empoderamiento y capacidad para transformar el mundo o, al menos, la percepción que tenemos del mismo. En este fenómeno global participan también las imágenes fotográficas que se han visto exponencialmente multiplicadas con la aparición de los nuevos medios. El acceso a terminales conectados a Internet y la aparición de cámaras digitales que más tarde se fusionan en dispositivos móviles, los cada vez más extendidos smartphones, han transformando nuestra forma de relacionarnos con la imagen. En el siglo XXI, el uso de la fotografía está al alcance de cualquier “usuario” del primer mundo, que ya no tiene que aprender conocimientos complicados para hacer sus propias fotografías...

El empleo de la ozonoterapia en ganadería de leche como alternativa de tratamiento para la mastitis clínica

La mastitis es una enfermedad que causa daño en el tejido parenquimatoso y estructural de la glándula mamaria bovina. Los tratamientos usados actualmente tienen muchos problemas colaterales (resistencia de antibióticos, eliminación de antibióticos en la leche, etc) que podrían complicar posteriores infecciones ya que generalmente no existe una buena respuesta terapéutica por agentes antibacterianos. En la presente investigación se ha utilizado la ozonoterapia como método alternativo para el tratamiento de la mastitis, por tener propiedades bactericidas, fungicidas, viricida, mejorar la micro-circulación sanguínea y optimizar el funcionamiento del sistema inmunológico. El objetivo general de la investigación fue buscar una alternativa para el control de la mastitis con ozonoterapia ya que, con los problemas ambientales y mal uso de los antibióticos, las bacterias causales han adquirido resistencia, consecuentemente animales altamente productivos mueren y problemas de salud pública por la calidad sanitaria y bioquímica de la leche se vuelven constantes, afectando la agroindustria en la calidad de sus derivados. Para la investigación, se aplicó ozonoterapia a través de la administración de solución salina ozonificada y solución gaseosa, se la comparó frente a un tratamiento tradicional (Ceftiofur), y se realizó una evaluación económica y sanitaria en la que se comprobó que la ozonoterapia tiene ventajas en ambos aspectos respecto al tratamiento alopático utilizado. Los resultados dejaron conocer que al ganado que se aplicó gas ozono sanaron un 76.7%, que a aquellas que se les aplicó suero ozonificado fueron curadas un 33.3% y a los que se aplicó Ceftiofur sanaron un 83%.