Uso del Análisis Digital de Imágenes (ADI) como herramienta para el estudio petrográfico en rocas metamórficas

Los retos en las actividades de innovación en docencia, se basan en la necesidad de proponer nuevos métodos y estrategias que permitan ampliar y armonizar toda clase de recursos que se tengan disponibles, para potencializar los resultados en el proceso de enseñanza - aprendizaje -- En el caso de la asignatura de rocas metamórficas, es muy común identificar dificultades en los estudiantes en el análisis petrográfico, identificación de minerales, patrones texturales, y relación con curvas de blastesis; por lo anterior se quiso implementar el tratamiento de análisis digital de imágenes (ADI), como una herramienta pedagógica que facilite el aprendizaje de los mismos

Análisis Digital de Imágenes RGB aplicado a la Geometalurgia. Puesta a punto del equipo y su potencial frente a métodos tradicionales

En la industria minera no siempre se realiza un adecuado estudio previo de la relación entre la mineralización existente en el yacimiento y el tratamiento y concentración de la mena, lo que impide la optimización en los procesos y conduce hacia un mal procesamiento del mineral con consecuencias nefastas para el medio ambiente.

Granulometría de polvos metálicos mediante procesado de imágenes.

[ES]Este documento va a estudiar el desarrollo de un método alternativo de análisis granulométrico de polvos metálicos de láser cladding por procesamiento digital de imágenes. El concepto de tamaño de partícula, la cual, normalmente, tiene forma irregular, es muy importante de cara a controlar de manera fiable ciertas fases de procesos industriales. Un buen control del tamaño de partícula y de su forma repercute en una mayor calidad del proceso y del producto final. Tradicionalmente, el análisis granulométrico en procesos industriales se ha realizado por el método de tamizado, un método mecánico que consiste en que la muestra de polvo atraviese sucesivamente mallas con orificios progresivamente decrecientes. En los últimos años, los avances tecnológicos han revolucionado los procesos industriales. En concreto, campos como la visión artificial han adquirido gran presencia por tener como ventajas una alta velocidad de operación, gran capacidad de aumento, funcionamiento las 24 horas del día o la repetitividad de las medidas. Su objetivo es normalmente comprobar la conformidad de una pieza de acuerdo a ciertos requisitos especificados. Se propone un método adaptado a las nuevas tecnologías. En concreto, se busca ganar en información, fiabilidad, rapidez y repetitividad respecto a los métodos granulométricos clásicos. Se van a desarrollar algoritmos de análisis haciendo uso de herramientas informáticas y el software comercial Matlab. En el análisis, se van a crear indicadores que permitan caracterizar la muestra con la mayor fiabilidad posible. Finalmente, se van a aplicar los métodos desarrollados en muestras de polvo reales y diversas para comprobar el buen funcionamiento del método.

Archivo digital de imágenes diagnósticas enfocado a tórax y abdomen de Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología

Introducción: El desarrollo del archivo docente de imágenes diagnósticas, permite al Departamento de Imágenes compartir y difundir el conocimiento de la colección de casos e imágenes radiológicas reales con mayor rapidez y facilidad en el acceso a las mismas por parte de todo el personal de la Clínica Fundación Cardio-Infantil – Instituto de Cardiología, a través por portal web “e-cardio”, contribuyendo así en la formación académica del personal médico, técnico y administrativo. Metodología: Este trabajo no responde a ningún tipo de estudio epidemiológico, sino a una colección de imágenes y reseñas radiológicas de casos de patología torácica y cardiovascular, procedentes de pacientes de la Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología, con el fin de conformar un archivo digital docente. Resultados: Se recolectaron 1.148 radiografías impresas, previamente rotuladas según el Index for Radiological Diagnoses 4 edición y de archivos individuales 3.512 imágenes. Utilizando los criterios de inclusión y exclusión, se realizó la selección de imágenes para continuar el procedimiento. Se descartaron 278 radiografías impresas por no tener rotulo, estar en mal estado general, o rotulación incorrecta. En el caso de los archivos digitales, se descartaron 1435 imágenes, utilizando el mismo procedimiento. Conclusión: Iniciar la conformación y montaje del primer archivo docente de la Clínica Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología. Motivar a los profesionales médicos de la Clínica Fundación Cardio Infantil, y especialmente a los residentes de Radiología, para que estén en un proceso de aprendizaje continúo, fortaleciendo su autoevaluación, y todo ello para beneficio final de los pacientes y de la misma Institución.

Edició digital d'imatges amb el GIMP. 'Edición digital de imágenes con el GIMP'.

Resumen tomado de la publicación. Se incluyen imágenes de capturas de pantalla del ordenador sobre el uso de GIMP. Documento sujeto a una licencia de Reconocimiento-No comercial-Compartir con la misma licencia 3.0 España de Creative Commons

Archivo digital de imágenes diagnósticas enfocado a tórax y abdomen de Fundación Cardioinfantil – instituto de cardiología

El desarrollo del archivo docente de imágenes diagnósticas, permite compartir y difundir el conocimiento de la colección de casos e imágenes radiológicas con rapidez y facilidad al personal de la Clínica Fundación Cardio-Infantil – Instituto de Cardiología, a través por portal web “e-cardio”, contribuyendo en la formación académica del personal médico, técnico y administrativo.

Descripción, comparación y ejemplos de uso de las funciones de la toolbox de procesado digital de imágenes de MATLAB®

Matlab, uno de los paquetes de software matemático más utilizados actualmente en el mundo de la docencia y de la investigación, dispone de entre sus muchas herramientas una específica para el procesado digital de imágenes. Esta toolbox de procesado digital de imágenes está formada por un conjunto de funciones adicionales que amplían la capacidad del entorno numérico de Matlab y permiten realizar un gran número de operaciones de procesado digital de imágenes directamente a través del programa principal. Sin embargo, pese a que MATLAB cuenta con un buen apartado de ayuda tanto online como dentro del propio programa principal, la bibliografía disponible en castellano es muy limitada y en el caso particular de la toolbox de procesado digital de imágenes es prácticamente nula y altamente especializada, lo que requiere que los usuarios tengan una sólida formación en matemáticas y en procesado digital de imágenes. Partiendo de una labor de análisis de todas las funciones y posibilidades disponibles en la herramienta del programa, el proyecto clasificará, resumirá y explicará cada una de ellas a nivel de usuario, definiendo todas las variables de entrada y salida posibles, describiendo las tareas más habituales en las que se emplea cada función, comparando resultados y proporcionando ejemplos aclaratorios que ayuden a entender su uso y aplicación. Además, se introducirá al lector en el uso general de Matlab explicando las operaciones esenciales del programa, y se aclararán los conceptos más avanzados de la toolbox para que no sea necesaria una extensa formación previa. De este modo, cualquier alumno o profesor que se quiera iniciar en el procesado digital de imágenes con Matlab dispondrá de un documento que le servirá tanto para consultar y entender el funcionamiento de cualquier función de la toolbox como para implementar las operaciones más recurrentes dentro del procesado digital de imágenes. Matlab, one of the most used numerical computing environments in the world of research and teaching, has among its many tools a specific one for digital image processing. This digital image processing toolbox consists of a set of additional functions that extend the power of the digital environment of Matlab and allow to execute a large number of operations of digital image processing directly through the main program. However, despite the fact that MATLAB has a good help section both online and within the main program, the available bibliography is very limited in Castilian and is negligible and highly specialized in the particular case of the image processing toolbox, being necessary a strong background in mathematics and digital image processing. Starting from an analysis of all the available functions and possibilities in the program tool, the document will classify, summarize and explain each function at user level, defining all input and output variables possible, describing common tasks in which each feature is used, comparing results and providing illustrative examples to help understand its use and application. In addition, the reader will be introduced in the general use of Matlab explaining the essential operations within the program and clarifying the most advanced concepts of the toolbox so that an extensive prior formation will not be necessary. Thus, any student or teacher who wants to start digital image processing with Matlab will have a document that will serve to check and understand the operation of any function of the toolbox and also to implement the most recurrent operations in digital image processing.

Evaluación del funcionamiento de sistemas de análisis digital de imágenes - wipfrag (edición manual) y split online

En minería, la estimación de la curva granulométrica del escombro de voladura es importante para evaluar el diseño, ejecución y optimización de la misma. Para ello, actualmente se usan sistemas digitales de fotografías que obtienen dicha curva a partir de imágenes tomadas por una cámara. En este proyecto se ha analizado la fragmentación de seis voladuras realizadas en el año 2012 en la cantera “El Aljibe” situada en el término municipal de Almonacid de Toledo con un sistema automático en línea (Split Online) y con un software de otra compañía (WipFrag) que permite la edición manual de las imágenes. Han sido analizadas 120 imágenes de seis voladuras, elegidas aleatoriamente. Tras el estudio granulométrico, se observa que las curvas granulométricas obtenidas con ambos sistemas, estadísticamente, no son la misma en la mayor parte de la curva, por tanto, se analiza una posible relación entre los tamaños característicos X50 y X80, llegando a la conclusión de que ninguno de los sistemas es totalmente fiable, y es necesario calibrar los sistemas con datos de fragmentación reales obtenidos por medio de básculas. Abstract In mining, the estimate of the granulometric curve blasting debris is very important to evaluate the design, implementation and optimization of it. Currently, for the obtaining of this curves are used digital system of pictures taken by a camera. In this project, the fragmentation of six rock blasting were analyzed. The rock blastings are executed in 2012 in the quarry “El Aljibe” located in Almonacid de Toledo, with a automatic online system (Split Online) and a manual editing software (WipFrag). 120 randomly selected pictures have been analyzed. After the granulometric study, it appears that the size distribution curves obtained with both systems, statistically, are not the same, then, a possible relationship between the feature sizes X50 and X80 is analyzed, concluding that none of the systems is fully reliable, and systems must be calibrated with real data fragmentation obtained from data scales.

Numerical estimation of Carbonate properties using a digital rock physics workflow

Digital rock physics combines modern imaging with advanced numerical simulations to analyze the physical properties of rocks -- In this paper we suggest a special segmentation procedure which is applied to a carbonate rock from Switzerland -- Starting point is a CTscan of a specimen of Hauptmuschelkalk -- The first step applied to the raw image data is a nonlocal mean filter -- We then apply different thresholds to identify pores and solid phases -- Because we are aware of a nonneglectable amount of unresolved microporosity we also define intermediate phases -- Based on this segmentation determine porositydependent values for the pwave velocity and for the permeability -- The porosity measured in the laboratory is then used to compare our numerical data with experimental data -- We observe a good agreement -- Future work includes an analytic validation to the numerical results of the pwave velocity upper bound, employing different filters for the image segmentation and using data with higher resolution

Aplicación móvil para la visualización y ejecución de demos en IPOL

[ES] IPOL es una revista científica de procesamiento digital de imágenes y diversos métodos de análisis de imágenes. En cada publicación se incorpora una demo donde cualquier persona puede probar, vía web, el funcionamiento del método descrito en dicha publicación. De esta forma, se puede usar el método sin tener conocimiento de programación ni tener que instalarlo en su ordenador. En este proyecto fin de carrera se quiere desarrollar una aplicación que permita la ejecución de las demos desde un dispositivo móvil. Con ello, se pretende hacer más accesible la ejecución de algoritmo de procesamiento de imágenes y aumentar su divulgación científica.

Vulnerabilidad social y riesgo hídrico en el gran La Plata : Provincia de Buenos Aires, Argentina

El riego es una construcción social. Esto no ha sido tenido suficientemente en cuenta en la gestión de áreas con riesgo recurrente de excesos o déficit hídricos. Por otra parte, la vulnerabilidad social se define por las condiciones sociales, económicas, culturales e institucionales de una sociedad, previas a la ocurrencia de un evento catastrófico que la predispone para sufrir o evitar daños. Las consecuencias que dejó el temporal ocurrido el 2 de abril de 2013 cuando precipitaron sobre el área de la Ciudad de La Plata y sus alrededores aproximadamente unos 400 mm de los cuales 313 mm lo hicieron en tan sólo seis horas se cobró 60 vidas (cifra oficialmente reconocida por las autoridades), 357.500 ciudadanos damnificados, lo que equivale a más del 55 por ciento del total de la población del partido de La Plata y 2.600 millones de pesos en pérdidas materiales. Este fenómeno supone la presentación de alternativas de manejo del riesgo hídrico que tenga en cuenta las condiciones de recurrencia de las inundaciones e identificar los grupos sociales con algún nivel de necesidades básicas insatisfechas que se encuentran vulnerables a la recurrencia de estos eventos. Para ello, se propone una metodología capaz de alertar a los actores involucrados sobre el estado de criticidad de las áreas identificadas como más vulnerables mediante la utilización de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que posibilitan integrar la información estadística a nivel de radio censal proveniente del Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2010 con productos provenientes del procesamiento digital de imágenes satelitales

Vulnerabilidad social y riesgo hídrico en el gran La Plata : Provincia de Buenos Aires, Argentina

El riego es una construcción social. Esto no ha sido tenido suficientemente en cuenta en la gestión de áreas con riesgo recurrente de excesos o déficit hídricos. Por otra parte, la vulnerabilidad social se define por las condiciones sociales, económicas, culturales e institucionales de una sociedad, previas a la ocurrencia de un evento catastrófico que la predispone para sufrir o evitar daños. Las consecuencias que dejó el temporal ocurrido el 2 de abril de 2013 cuando precipitaron sobre el área de la Ciudad de La Plata y sus alrededores aproximadamente unos 400 mm de los cuales 313 mm lo hicieron en tan sólo seis horas se cobró 60 vidas (cifra oficialmente reconocida por las autoridades), 357.500 ciudadanos damnificados, lo que equivale a más del 55 por ciento del total de la población del partido de La Plata y 2.600 millones de pesos en pérdidas materiales. Este fenómeno supone la presentación de alternativas de manejo del riesgo hídrico que tenga en cuenta las condiciones de recurrencia de las inundaciones e identificar los grupos sociales con algún nivel de necesidades básicas insatisfechas que se encuentran vulnerables a la recurrencia de estos eventos. Para ello, se propone una metodología capaz de alertar a los actores involucrados sobre el estado de criticidad de las áreas identificadas como más vulnerables mediante la utilización de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que posibilitan integrar la información estadística a nivel de radio censal proveniente del Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2010 con productos provenientes del procesamiento digital de imágenes satelitales

Vulnerabilidad social y riesgo hídrico en el gran La Plata : Provincia de Buenos Aires, Argentina

El riego es una construcción social. Esto no ha sido tenido suficientemente en cuenta en la gestión de áreas con riesgo recurrente de excesos o déficit hídricos. Por otra parte, la vulnerabilidad social se define por las condiciones sociales, económicas, culturales e institucionales de una sociedad, previas a la ocurrencia de un evento catastrófico que la predispone para sufrir o evitar daños. Las consecuencias que dejó el temporal ocurrido el 2 de abril de 2013 cuando precipitaron sobre el área de la Ciudad de La Plata y sus alrededores aproximadamente unos 400 mm de los cuales 313 mm lo hicieron en tan sólo seis horas se cobró 60 vidas (cifra oficialmente reconocida por las autoridades), 357.500 ciudadanos damnificados, lo que equivale a más del 55 por ciento del total de la población del partido de La Plata y 2.600 millones de pesos en pérdidas materiales. Este fenómeno supone la presentación de alternativas de manejo del riesgo hídrico que tenga en cuenta las condiciones de recurrencia de las inundaciones e identificar los grupos sociales con algún nivel de necesidades básicas insatisfechas que se encuentran vulnerables a la recurrencia de estos eventos. Para ello, se propone una metodología capaz de alertar a los actores involucrados sobre el estado de criticidad de las áreas identificadas como más vulnerables mediante la utilización de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que posibilitan integrar la información estadística a nivel de radio censal proveniente del Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2010 con productos provenientes del procesamiento digital de imágenes satelitales

Transformada Wavelet Compleja de Doble Árbol (DT-CWT) y su aplicación en Teledetección. Nuevos modelos y aplicaciones

La teledetección o percepción remota (remote sensing) es la ciencia que abarca la obtención de información (espectral, espacial, temporal) sobre un objeto, área o fenómeno a través del análisis de datos adquiridos por un dispositivo que no está en contacto con el elemento estudiado. Los datos obtenidos a partir de la teledetección para la observación de la superficie terrestre comúnmente son imágenes, que se caracterizan por contar con un sinnúmero de aplicaciones que están en continua evolución, por lo cual para solventar los constantes requerimientos de nuevas aplicaciones a menudo se proponen nuevos algoritmos que mejoran o facilitan algún proceso en particular. Para el desarrollo de dichos algoritmos, es preciso hacer uso de métodos matemáticos que permitan la manipulación de la información con algún fin específico. Dentro de estos métodos, el análisis multi-resolución se caracteriza por permitir analizar una señal en diferentes escalas, lo que facilita trabajar con datos que puedan tener resoluciones diferentes, tal es el caso de las imágenes obtenidas mediante teledetección. Una de las alternativas para la implementación de análisis multi-resolución es la Transformada Wavelet Compleja de Doble Árbol (DT-CWT). Esta transformada se implementa a partir de dos filtros reales y se caracteriza por presentar invariancia a traslaciones, precio a pagar por su característica de no ser críticamente muestreada. A partir de las características de la DT-CWT se propone su uso en el diseño de algoritmos de procesamiento de imagen, particularmente imágenes de teledetección. Estos nuevos algoritmos de procesamiento digital de imágenes de teledetección corresponden particularmente a fusión y detección de cambios. En este contexto esta tesis presenta tres algoritmos principales aplicados a fusión, evaluación de fusión y detección de cambios en imágenes. Para el caso de fusión de imágenes, se presenta un esquema general que puede ser utilizado con cualquier algoritmo de análisis multi-resolución; este algoritmo parte de la implementación mediante DT-CWT para luego extenderlo a un método alternativo, el filtro bilateral. En cualquiera de los dos casos la metodología implica que la inyección de componentes pueda realizarse mediante diferentes alternativas. En el caso del algoritmo de evaluación de fusión se presenta un nuevo esquema que hace uso de procesos de clasificación, lo que permite evaluar los resultados del proceso de fusión de forma individual para cada tipo de cobertura de uso de suelo que se defina en el proceso de evaluación. Esta metodología permite complementar los procesos de evaluación tradicionales y puede facilitar el análisis del impacto de la fusión sobre determinadas clases de suelo. Finalmente, los algoritmos de detección de cambios propuestos abarcan dos enfoques. El primero está orientado a la obtención de mapas de sequía en datos multi-temporales a partir de índices espectrales. El segundo enfoque propone la utilización de un índice global de calidad espectral como filtro espacial. La utilización de dicho filtro facilita la comparación espectral global entre dos imágenes, esto unido a la utilización de umbrales, conlleva a la obtención de imágenes diferencia que contienen la información de cambio. ABSTRACT Remote sensing is a science relates to information gathering (spectral, spatial, temporal) about an object, area or phenomenon, through the analysis of data acquired by a device that is not in contact with the studied item. In general, data obtained from remote sensing to observe the earth’s surface are images, which are characterized by having a number of applications that are constantly evolving. Therefore, to solve the constant requirements of applications, new algorithms are proposed to improve or facilitate a particular process. With the purpose of developing these algorithms, each application needs mathematical methods, such as the multiresolution analysis which allows to analyze a signal at different scales. One of the options is the Dual Tree Complex Wavelet Transform (DT-CWT) which is implemented from two real filters and is characterized by invariance to translations. Among the advantages of this transform is its successful application in image fusion and change detection areas. In this regard, this thesis presents three algorithms applied to image fusion, assessment for image fusion and change detection in multitemporal images. For image fusion, it is presented a general outline that can be used with any multiresolution analysis technique; this algorithm is proposed at first with DT-CWT and then extends to an alternative method, the bilateral filter. In either case the method involves injection of components by various means. For fusion assessment, the proposal is focused on a scheme that uses classification processes, which allows evaluating merger results individually for each type of land use coverage that is defined in evaluation process. This methodology allows complementing traditional assessment processes and can facilitate impact analysis of the merger on certain kinds of soil. Finally, two approaches of change detection algorithms are included. The first is aimed at obtaining drought maps in multitemporal data from spectral indices. The second one takes a global index of spectral quality as a spatial filter. The use of this filter facilitates global spectral comparison between two images and by means of thresholding, allows imaging containing change information.