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Estimación automática de la varianza y discriminación de distribuciones de ruido en imágenes digitalesReátegui Woll, Jaime Cesar 13 May 2013 (has links)
Existen diversos sistemas de adquisición de imágenes, algunos de ellos son: CCD (Charge
Couple Devices), sistemas basados en luz coherente, MRI (Magnetic Resonance Imaging),
imágenes SAR (Radar de apertura sintética), etc. En todos los casos, las imágenes generadas
se encuentran afectadas en alguna medida por distintos tipos de ruido. Se han estudiado y
desarrollado diversos métodos para eliminar el ruido presente, para así obtener una mejor
estimación de la escena de interés. La mayoría de algoritmos de restauración de imágenes
digitales asumen que la clase de ruido y sus parámetros característicos son conocidos (p.e:
varianza, coeficiente de variación, etc.).
En la presente tesis se desarrolla e implementa un algoritmo para la estimación automática
de la varianza y discriminación de la distribución del ruido presente en una imagen digital. La
metodología propuesta se encuentra dividida en dos bloques principales. El primer bloque
estima la varianza del ruido presente en la imagen utilizando un método basado en el cálculo
de la moda de las varianzas obtenidas a partir de ventanas locales (segmentos de la imagen). El
segundo bloque transforma una distribución de ruido específica en una distribución Gaussiana
con varianza unitaria utilizando transformaciones de estabilización de varianza. Estos dos
bloques trabajan de manera conjunta y automática haciendo uso de diversas reglas de decisión
para, finalmente, poder discriminar la distribución que presenta la imagen digital analizada.
El algoritmo será implementado en el software MATLAB y será capaz de discriminar
entre las siguientes cuatro tipos de ruido: aditivo Gaussiano, multiplicativo Gamma,
multiplicativo Rayleigh y Poisson. Los resultados computacionales se obtendrán a partir de
imágenes con ruido cuya distribución y magnitud son conocidas. Los resultados obtenidos
pueden ser utilizados luego para distintos tipos de pruebas.
El orden que sigue la tesis es el siguiente: En el primer capítulo se define puntualmente el
problema que se busca resolver. En el segundo capítulo se cubren todos los aspectos teóricos
necesarios, así como los diversos métodos, algoritmos o estudios realizados anteriormente
sobre este tema. El diagrama de bloques y los detalles del algoritmo se especifican en el
capítulo tres. Por último, se presentan los resultados en el capítulo cuatro seguido de las
conclusiones y recomendaciones.
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Diseño de hexacóptero autónomo para mantenimiento en líneas eléctricasLeón Reyes, Heser Harold 06 August 2018 (has links)
El mantenimiento predictivo en líneas eléctricas es un trabajo necesario pues este garantiza que los usuarios de energía eléctrica tengan un servicio de calidad. Este trabajo se realiza con cámaras termográficas o de efecto corona ya que estas detectan potenciales fallos en las líneas. Las líneas eléctricas recorren todo tipo de terrenos, incluso algunos no accesibles por tierra, por lo que este mantenimiento se lleva a cabo usando helicópteros y vehículos todo terreno, lo que lo hace costoso, lento e ineficiente considerando que las líneas eléctricas se tienden por miles de kilómetros. Actualmente, también se hace uso de vehículos aéreos no tripulados para llevar a cabo este mantenimiento; sin embargo su operario debe volarlo a la vez que reconoce las fallas, por lo que este método también puede resultar lento y a la vez riesgoso para el sistema, pues el operario lo puede llevar cerca de las líneas eléctricas y dañar sus circuitos debido al campo magnético de estas. En el presente trabajo se buscó hacer un mantenimiento predictivo basado en termografía en líneas de alta y media tensión más rápido, sencillo, seguro y menos costoso comparado con los métodos convencionales para las empresas mediante el uso de un hexacóptero autónomo que lo lleve a cabo. Para poder lograr lo propuesto se hizo uso de una cámara termográfica que detecta los posibles fallos en las líneas, además de una cámara de profundidad que le da autonomía al sistema ya que con esta se pueden seguir las líneas, evitar obstáculos, mantenerse a una distancia preestablecida del suelo, entre otras características. Este sistema puede realizar la inspección a 30km/h, no necesita de operarios que lo manejen, se mantiene a una distancia segura de las líneas y a largo plazo resulta ser menos costoso que transportarse en helicóptero o en vehículos todo terreno para realizar la inspección.
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Diseño de un procesador de efectos de sonido en un FPGAMorán Carbajal, Wilber Manuel 09 May 2011 (has links)
Desde sus inicios el hombre ha mostrado un fuerte interés por los sonidos musicales.
Junto a su evolución, la música ha seguido sus pasos desarrollando una consolidada
industria encargada de la producción musical, fabricación de instrumentos y equipos en esta línea; con todo ello, se busca preservar las características sonoras de las piezas musicales, pues estas, sirven como modo de identificación de las diferentes regiones, culturas y épocas sociales alrededor del mundo.
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Propuesta de técnica para la estimación de densidad mamaria en mamografías digitales utilizando técnicas de segmentación y estimadores globalesSegura del Río, César Whesly 29 October 2014 (has links)
Anualmente un millón y medio de nuevos casos de cáncer de mama son
diagnosticados alrededor del mundo. Por tal motivo, se han establecido estrategias de
despistaje temprano de cáncer de mama que utilicen a la mamografía como principal
herramienta. Adicionalmente, se han evaluado diversas variables clínicas que han sido
capaces de estimar el riesgo a desarrollar esta neoplasia. Entre estas variables se
encuentra la densidad mamaria o tejido denso catalogado como principal indicador del
cáncer de mama. La densidad mamaria o tejido denso de la mama incrementa de 3.5
a 5 veces el riesgo de adquirir cáncer de mama.
La mamografía es una imagen formada a partir del principio de rayos X, describe a los
tejidos de la mama y permite la evaluación del estado clínico de los pacientes. Se
utilizan dos acercamientos para su estudio, estos consisten en el análisis cualitativo y
cuantitativo. En el primero se utiliza el criterio de la observación del médico para dar su
juicio de cada caso. En el segundo se procesan digitalmente mamografías y se les
aplican técnicas de segmentación, luego se utilizan métodos cuantificables como
estimadores globales. La segmentación consiste en subdividir una mamografía en los
tejidos que la constituyen mientras que los estimadores globales son algoritmos que se
aplican a la imagen completa y brindan indicadores cuantitativos de esta.
El objetivo de la presente tesis es realizar una comparación entre el tejido denso
obtenido mediante los técnicas de segmentación de Bden, bimodal, C-medias difusas
y Otsu con el establecido por un patrón de oro (segmentación manual de experto). A
partir de las comparaciones, se propondrá un algoritmo de segmentación validado en
base a estimadores globales. Para alcanzar dicho objetivo, se cumplirán los siguientes
objetivos específicos: implementación de técnicas de segmentación de Bden, bimodal,
C-medias difusas y Otsu para calcular el tejido denso; implementación de estimadores
globales intersección sobre unión, índice de similitud estructural (SSIM) y norma L2;
comparación cuantitativa del tejido denso entre mamografías segmentadas y
mamografías del patrón de oro; implementación de propuesta de técnica de
segmentación y cálculo de tejido denso de la mama.
Se ha encontrado que la propuesta de técnica de segmentación implementada para el
cálculo de tejido denso es superior a las demás técnicas en base a estimadores
globales. La técnica propuesta también demuestra un mayor grado de correlación con
el tejido denso calculado por los médicos que las segmentaciónes de Bden, bimodal,
C-medias difusas y Otsu.
Se ha encontrado que en base a los estimadores globales de intersección sobre unión
y SSIM la técnica de segmentación propuesta presenta mejores resultados que las
técnicas implementadas de Bden, bimodal, C-medias difusas y Otsu. El coeficiente de
Pearson es el mejor indicador del grado de correlación que existe entre los porcentajes
de tejido denso calculado por los médicos y la técnica propuesta que con el calculado
por las demás técnicas.
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Implementación de arquitecturas para el cálculo de funciones trascendentales empleando el algoritmo CORDIC en FPGAAgurto Ríos, Carla Paola 09 May 2011 (has links)
Al implementar un algoritmo de procesamiento digital de señales en hardware es muy común encontrarse con funciones matemáticas trascendentales las cuales, en principio, se pueden implementar usando la serie de Taylor o diseñando un hardware específico para cada función. A fin de mejorar su rendimiento se desarrolló el algoritmo Coordenado Circular, Hiperbólico y Lineal (CORDIC), el cual reduce tanto el uso de compuertas lógicas como el número de iteraciones empleadas al implementar una función trascendental.
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Diseño e implementación de un sistema de radar estático de corto alcance de onda continua en frecuencia modulada para mediciones de rango y velocidadCanelo Solórzano, César Aldo, Quiñones Bernaola, Walter Alberto 30 May 2015 (has links)
En el capítulo 1 se hace una breve descripción de los sistemas de Radar de
Apertura Sintética y su funcionamiento conjunto con Aeronaves No tripuladas.
Posteriormente se hace un análisis de los beneficios y limitaciones de las
principales unidades de radar existentes, y se describe los términos comúnmente
utilizados en unidades de radar, como el rango, resolución, el azimut y la frecuencia
Doppler.
En el capítulo 2 se hace una descripción del Radar de Onda Continua en
Frecuencia Modulada y el Radar Doppler, luego se desarrolla a detalle el
funcionamiento del primero, mencionando aspectos como su ecuación de Radar,
modulación en frecuencia y resolución. Además se hace una descripción de los
componentes de radiofrecuencia utilizados en este tipo de radar.
En el capítulo 3 se expone la metodología utilizada para el diseño e implementación
del Radar de Onda Continua en Frecuencia Modulada propuesto en el presente
documento. Para esto, se detallan los bloques constitutivos del radar, diseño de
filtros, cálculos de potencia, etapas de procesamiento y alimentación.
En el capítulo 4 se muestran las pruebas y los resultados obtenidos a partir de la
operación de la unidad de radar implementada. La validación de dicha unidad se
llevará a cabo utilizando un velocímetro para las pruebas de velocidad y una cinta
métrica para las pruebas de distancia.
Finalmente, se muestran las conclusiones y recomendaciones a las que se llegó al
realizar la presente tesis.
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Diseño e implementación de un algoritmo para el registro de imágenes aéreas ortorectificadas aplicado en la supervisión agrícolaMeza Zurita, Fernando Javier 08 July 2015 (has links)
La presente tesis muestra el diseño e implementación de un sistema de registro de
imágenes aéreas orientado a la agricultura de precisión. Este sistema cuenta con la
particularidad que las imágenes pasarán por un pre procesamiento de corrección
geométrica para mejorar la calidad del registro. Este sistema permitirá la generación
de panoramas globales de los campos de cultivo con la finalidad de obtener
información correctamente localizada del campo analizado.
El documento está dividido en 4 capítulos y su estructura es de la siguiente manera:
En el capítulo 1, se analiza la problemática de la agricultura de precisión y el sensado
remoto, así como también se expone la aplicación y la problemática del uso de
aeromodelos e imágenes aéreas en la agricultura de precisión.
En el capítulo 2, se exponen los temas de registro y ortorectificación de imágenes
como solución cuando se trabaja con imágenes aéreas orientado a la agricultura de
precisión
En el capítulo 3, se explican los objetivos de este proyecto y se desarrolla
detalladamente el sistema diseñado. Se definen las características particulares del
vuelo para la obtención de las imágenes aéreas, a partir de estas características se
realiza la selección de algoritmos y se desarrolla el modelo propuesto y una
explicación detallada de los pasos y algoritmos usados en este proceso.
Finalmente, en el capítulo 4, se muestra la evaluación del sistema propuesto, el cual
estará dividido en dos partes, en una primera instancia se evaluará únicamente la
generación de mosaicos a partir de un banco de imágenes que se tendrá de
referencia y posteriormente se evaluará todo el sistema completo utilizando
imágenes aéreas reales adquiridas en la PUCP
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Diseño e implementación de un dispositivo de adquisición de imágenes para el PUCP-SAT1Vilchez Lagos, Neils Edison 12 July 2016 (has links)
En la actualidad el uso de los satélites es variado y destacan las misiones comerciales, científicas y militares. Estos se utilizan en el campo de las telecomunicaciones, en los sistemas de posicionamiento global, en la teledetección, en el campo de la meteorología, en el estudio de la radiación, en la exploración del espacio y muchas más aplicaciones.
Encontramos satélites cada vez más pequeños como los nano y pico-satélites que permiten, a pequeñas empresas y universidades de todo el mundo desarrollar tecnología espacial en los sistemas de energía, de control, de comunicación, diseño estructural, cargas útiles, entre otros como por ejemplo un sistema de adquisición de imágenes.
La Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) desarrolla su propia tecnología espacial al elaborar el nano-satélite PUCP-SAT-1, el femto-satélite POCKET-PUCP y otros satélites futuros. La presente tesis tiene como objetivo principal el diseño e implementación de un prototipo de un sistema de adquisición de imágenes, cuyo volumen debe ser menor al de un octavo del volumen de un CubeSat.
Para el desarrollo del sistema se llevará a cabo el análisis del hardware más adecuado para el satélite considerando el entorno de su órbita. Se diseñará e implementará el hardware y software necesarios para lograr la captura de imágenes y almacenarlas en una memoria flash.
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Diseño e implementación de un modulador OFDM reconfigurable para la tecnología software-defined radio sobre un FPGA / Oscar Igor Robles PalaciosRobles Palacios, Oscar Igor 09 May 2011 (has links)
El presente trabajo realizó el diseño de un Modulador OFDM Reconfigurable orientado al
desarrollo de la tecnología SoftwareDefined Radio sobre un FPGA mediante el uso de lenguaje de descripción de hardware VHDL. La simulación ideal del sistema se realizó en el
software Matlab R2007 con los objetivos de comprender mejor el funcionamiento y tener un
punto de referencia luego de obtener las simulaciones del circuito. Cabe mencionar que el sistema implementado no abarcó la etapa de banda base de la señal de entrada, pues se asume que llega una trama de datos de una determinada tasa de transferencia y con los rangos de voltajes TTL. Así también, la procedencia de la señal de entrada (datos, vídeo o audio) tampoco se contemplo en el presente trabajo. En consecuencia, la tesis se concentró básicamente en el diseño del sistema y las pruebas correspondientes de funcionamiento.
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Diseño de un sistema de video-monitoreo IP para la sala de manufactura del Centro de Tecnologías Avanzadas de Manufactura (CETAM)Laura Namuche, Gigi Vanessa 04 February 2014 (has links)
La tecnología actual busca desarrollar y explotar las herramientas que emergen con el
transcurso de los años. En la rama de las comunicaciones, se ha incrementado el uso de
video-monitoreo y video-vigilancia. La diferencia entre ambas es únicamente el modo de
almacenar la información; mientras el primero tiene como objetivo transmitir los videos sin
ser almacenados, el segundo se basa en guardar dicha información ocupando gran
cantidad de memoria para luego ser analizada.
La presente tesis está enfocada en el diseño del sistema de video-monitoreo IP en el
Laboratorio de Manufactura del Centro de Tecnologías Avanzadas de Manufactura
(CETAM) que se encuentra ubicado en la Pontificia Universidad Católica del Perú
(PUCP), el cual basa su funcionamiento en el desarrollo de un prototipo conformado por
cámaras IP, las cuales serán los dispositivos de transmisión de video; inyectadores PoE,
encargados de transmitir energía eléctrica a través de cable de datos Ethernet; un switch;
servidores de Streaming y Web para la transmisión de datos a través de Internet.
En los siguientes capítulos se detallarán las herramientas y tecnologías que se han
estudiado y elegido para la selección de las cámaras IP, cuál es el funcionamiento de los
inyectores PoE, cómo se van a programar las páginas web básicas que contendrán los
videos de las cámaras del prototipo y por último, cuál será la función de los servidores
para que se pueda transmitir esta información y que los usuarios externos al laboratorio
sean capaces de visualizar los videos.
Al finalizar, se corroborará que las herramientas seleccionadas para el desarrollo del
sistema planteado han sido las adecuadas y que el prototipo es capaz de transmitir los
videos en tiempo real. Además, se darán algunas recomendaciones para mejorar la
transmisión de videos y posibles trabajos a futuro que se pueden lograr luego de
culminada la tesis.
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