The skin is the largest organ of the body that protects it from the external environment. High- frequency ultra sound (HF-US) has been used to visualize the skin in depth and to diagnose some pathologies in dermatological applications. Quantitative ultrasound (QUS) includes several techniques that provide values of particular physical properties. In this thesis work, three QUS parameters are explained and used to characterize healthy skin through HF-US: attenuation coefficient slope (ACS), backscatter coefficient (BSC) and shear wave speed (SWS). They were estimated with the regularized spectral-log difference (RSLD) method, the reference phan- tom method, and the crawling wave sonoelastography method, respectively. All the three parameters were assessed in phantoms, ex vivo and in vivo skin. In calibrated phantoms, RSLD showed a reduc- tion of up to 93% of the standard deviation concerning the estimation with SLD, and BSC showed an agreement with the Faran’s theoretical curve. In gelatin-based phantoms, surface acoustic waves (SAWs) were estimated in two interfaces: solid-water and solid-US gel, which all owed corroborating SAWs presence and finding an empirical compensation factor when the coupling interface is US gel. A correction factor of 0:97 for SAW-to-shear was found to avoid underestimation in phantoms. Porcine thigh was calculated in the range from 8 to 27 MHz, where the ACS was 4:08 _+_0:43 dB cm -1 MHz-1 and BSC was in the range from 10 1 to 10° sr-1 _cm-1. Crawling wave sonoelastography method was applied for the vibration frequencies between 200 Hz and 800 Hz, where SWS was in the range from 4:6 m/sto9:1 m/s. In vivo ACS and BSC were assessed in the healthy forearm and thigh, whereas SWS only in the thigh. The average ACS in the forearm dermis was 2.07dB cm-1 _MHz-1, which is in close agreement with the literature. A significant difference (p < 0.05) was found between the ACS in the forearm dermis and the thigh dermis (average ACS of 2.54dB cm-1 _MHz-1). The BSC of the forearm and thigh dermis were in the range from 10 -1 to 10° sr-1 _cm-1, and in the range from 10-1 to 10° sr-1 _cm-1, respectively. The SWS in the thigh dermis was 2:4 _+_0:38 m/s for a vibration frequency of 200Hz, with an increasing trend as frequency increases. Results suggest that these QUS parameters have the potential to be used as a tool for in vivo skin characterization and show potential for future application in skin lesions. / Tesis

El presente trabajo consiste en la formación de imágenes que permitan detectar tempranamente los tumores mamarios. Para ello, se hará uso de un sistema de recolección de datos físico, haciendo uso de la tecnología microondas por medio de antenas y un equipo Analizador de Redes Vectoriales (VNA). Estos datos serán procesados con algoritmos computacionales para lo obtención de las imágenes. El primer capítulo presenta una descripción del marco problemático actual, donde se considera tanto la incidencia como la mortalidad por cáncer de mama en relación con la importancia de la detección temprana. Luego, se hace una mención breve sobre alguna de las tecnologías actuales que se encuentran destinadas a la imagenología de la mama, lo cual brinda una visión de en qué campos puede desenvolverse la presente investigación y los parámetros a evaluar que se contemplan para una útil formación de imágenes. Por último, con todo lo anterior se plantea la justificación y los objetivos de estas tesis. En el segundo capítulo se expone qué son las propiedades dieléctricas y cómo es que las propiedades de los componentes de una mama brindan información suficiente para la formación de imágenes en base a tecnología microondas. Además, se mencionan las distintas técnicas microondas para formación de imágenes y se logra enfatizar en las basadas en radar, ya que estas competen a la aplicación en este trabajo. Finalmente, se explica brevemente lo que son los parámetros de dispersión, datos base de información para el procesamiento que son brindados por el equipo VNA. El tercer capítulo consiste en el planteamiento de distintos puntos requeridos para el sistema final. Por un lado, se plantea el desarrollo del fantoma de pruebas que simula las propiedades eléctricas de una mama, para lo cual se emplea una técnica basada en cavidades resonantes que permite medir la permitividad de los materiales a usar. Esta medición de permitividad permite comprobar si los valores de los materiales corresponden a los esperados. Por otro lado, se describen dos sistemas para formación de imágenes basados en radar: Confocal y Holográfico. Para ello, se considera el mecanismo de sus algoritmos, los requerimientos para la recolección de pruebas experimentales y, finalmente, las pruebas de factibilidad de estos en la detección de objetos. Las imágenes obtenidas permiten comparar ambos métodos. Además, se realiza una prueba adicional de distribución espacial de antenas para el sistema holográfico, buscando distinguir la distribución con mejores resultados. / Tesis

La papa, originaria de los Andes (Perú y Bolivia), forma parte de la dieta alimenticia mundial gracias al valor nutritivo y energético del almidón. Por ello, la institución del CIP (Centro Internacional de la Papa) realiza diversas investigaciones para su preservación yo mejoramiento. Una de las herramientas para los estudios de las plantas de papa son las cámaras multiespectrales, cámaras que permiten obtener imágenes en el espectro visible y del infrarrojo cercano. Estas imágenes muestran si el tubérculo tiene enfermedad, si les falta agua o nutrientes, entre otros. Estas cámaras tienen un alto costo en el extranjero lo cual no es accesible para los agricultores peruanos. Además tienen varias limitaciones tecnológicas como poca capacidad de almacenamiento, la lentitud en la toma de imagen, chasis rígido entre otros. Por tales razones el objetivo de la presente tesis es diseñar un sistema de adquisición de imágenes multiespectrales sin limitaciones tecnológicas y que proponga un costo menor al de las actuales. / Tesis

Los sistemas de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) constituyen un tema activo de investigación. El principal problema es el porcentaje de efectividad que se obtiene en el reconocimiento de caracteres manuscritos, esto es debido a la naturaleza de estos caracteres, la tipografía, la resolución de la imagen, iluminación y otros factores. Los sistemas que reconocen números manuscritos tienen diversas aplicaciones (reconocimiento de cantidades numéricas sobre cheques bancarios, facturas, planillas de conteo de votos electorales, encuestas, etc.), para los cuales se necesita que la tasa de acierto al reconocer los números sea muy elevada (reconocimiento mayor 90% y error cercano 0%). Para lograr esto se implementó un módulo de reconocimiento basado en redes neuronales haciendo uso del toolbox de MATLAB. El módulo de reconocimiento tiene las siguientes etapas: una primera etapa es la segmentación que se encarga de separar la imagen de valor numérico en dígitos individuales, la segunda etapa se encarga de la normalización para obtener muestras parecidas paro lo cual se realiza corrección de la inclinación, espesor del trazo y tamaño, y una última etapa es la clasificación para lo cual se usó la red neuronal de topología “backpropagation”. Luego de las pruebas respectivas se obtuvo un reconocimiento de 95.9% con un porcentaje de error 0.8%, estas pruebas se realizaron con números de buena escritura. Se realizó otras pruebas con una base de datos de números manuscritos (MNIST, base de datos del National Institute of Standards and Technology) con la cual se obtuvo un reconocimiento del 90.11% y error 3.67%. Con esto se puede concluir que la metodología desarrollada es buena cuyas etapas se pueden optimizar para obtener mejores resultados. / Tesis

Este documento muestra el diseño de un sistema de registro de imágenes orientado a la agricultura de precisión en la producción de papa. Dicho sistema tiene como propósito la generación de mosaicos a partir de conjuntos de imágenes multiespectrales de campos de cultivo tomadas a cierto nivel sobre la superficie terrestre y bajo diferentes puntos de vista. La creación de esta imagen global busca obtener información correctamente localizada de la energía absorbida por la vegetación, de tal manera que se pueda definir con precisión su nivel nutricional en regiones e instantes determinados. / Tesis

En el Perú, la Leishmaniasis es una enfermedad parasitaria de importancia en salud pública pues afecta a 12 departamentos constituyendo la segunda endemia del tipo tropical [4]. La Leishmaniasis cutánea (LC) es un tipo de Leishmaniasis que produce úlceras erosivas que crecen en forma progresiva y cuando afectan la cara produce desfiguramiento facial [5]. Debido a la toxicidad de los tratamientos actuales, médicos investigadores están desarrollando nuevos tratamientos en los que se clasifica las lesiones por estadios clínicos de evolución que depende del análisis de las dimensiones de las lesiones en términos de área, volumen, reconstrucción epitelial y otros factores. Estas medidas hasta el momento han sido obtenidas por visión directa, para lo cual no existe un método estandarizado y además es susceptible de incluir subjetividad y errores que dependen del criterio y experiencia de cada médico. Por esta razón, es necesario contar con un método cuantitativo más exacto y preciso que evite tal subjetividad. La presente investigación desarrolla un conjunto de herramientas computacionales para medir el volumen de heridas de LC y estudiar su evolución en el tiempo. Para este fin, se utiliza un escáner láser de triangulación 3D que obtiene un modelo volumétrico tridimensional de la ulceración. A partir de este modelo y utilizando técnicas de triangulación (Delaunay), interpolación de superficies (cúbica y Spline) y segmentación semi-automática basada en contornos activos, se pueden calcular parámetros de interés de la lesión estudiada: perímetro, profundidad, área y volumen. En este sentido, se logró errores de exactitud menores al 1% en medición de volumen y errores de precisión menores al 4% en mediciones de volumen, área, perímetro y profundidad. Se caracterizó al escáner láser utilizado (NextEngine Laser Scanner HD®) con un error de exactitud de 0.13mm, error de precisión de 11μm y rango de visión de 130x97mm. Así mismo, se elaboró un protocolo adecuado de adquisición de datos demostrando que es posible su aplicación para medición y monitoreo de lesiones de Leishmaniasis cutánea. Finalmente se compara la evolución en el tiempo de estos parámetros con la evolución clínica de la lesión. Resultados preliminares sugieren que los parámetros de volumen y profundidad proveen mayor información clínica sobre la evolución de la lesión. / Tesis

La presente tesis desarrolla el diseño y dimensionamiento de un sistema de telecomunicaciones optimizado para el sector salud en el nuevo centro médico de categoría II-1 de la provincia Espinar, departamento de Cusco. El tema de investigación surge debido a la deficiencia o ausencia de los sistemas de telecomunicaciones al momento de planificar la construcción de un centro de salud. No obstante, en los últimos 5 años se ha empezado a aplicar un estándar en sistemas de telecomunicaciones para construcciones en general, por lo que se espera que este sistema sea optimizado para centros de salud como el Hospital de Espinar. Se identificaron los principales problemas del centro de salud, entre los que se encuentra el limitado acceso de consultas telefónicas al hospital en todo momento por parte de la población, la posibilidad de quedar incomunicados ante emergencias que hagan colapsar una red de telecomunicaciones estándar, la inseguridad de las instalaciones y del personal dentro del hospital, la limitada comunicación del personal médico con otros centros de salud a nivel nacional, sin realizar videoconferencias y el incorrecto almacenamiento histórico de las imágenes médicas. Para abordar estos problemas se utilizará un sistema de telefonía integrado con acceso de llamadas gratuitas y troncales de alta capacidad, un sistema de video vigilancia integrado que tendrá una central de control y monitoreo, al cual se podrá reportar eventos por medio de un sistema de misión crítica basada en el uso de radios VHF, un sistema de telepresencia para el uso de teleconsultas y telemedicina, y un sistema de gestión de imágenes médicas. La estructura de la presente tesis es la siguiente: El primer capítulo, ofrece una visión general del Hospital de Espinar, la problemática actual y los objetivos de la tesis. El segundo capítulo, presenta los sistemas de telecomunicaciones a optimizar en el nuevo Hospital de Espinar y los fundamentos teóricos de cada uno ellos. El tercer capítulo, propone el diseño de integración de los sistemas y el dimensionamiento del equipamiento en el hospital. El cuarto capítulo, presenta el análisis económico de la solución integrada y su factibilidad. En base a las necesidades expuestas, este diseño optimizado contribuirá con la conexión del hospital a las nuevas redes de telecomunicaciones como la Red Nacional de Fibra Óptica y Proyectos Regionales, unificando las redes de los establecimientos nacionales. Adicionalmente, esta tesis puede servir de referencia para sistemas de telecomunicaciones integrados a instalar en distintas instituciones médicas, adecuando el diseño y dimensionamiento al establecimiento de estudio. Por último, se presentan las conclusiones y recomendaciones de la tesis realizada. / Tesis

Este documento presenta el diseño de un programa de ortorectificación y georeferenciación de imágenes orientado a la Agricultura de Precisión en la producción de caña de azúcar. La obtención de una imagen ortorectificada y georeferenciada permitirá realizar de manera rápida y eficiente la formación de mosaicos de imágenes, además ser procesada en un software GIS que brinde información útil con respecto a información de los terrenos agrícolas. El documento está dividido de la siguiente manera: El Capitulo 1 analiza la situación agrícola con respecto al proceso de producción de caña de azúcar, las propiedades que se pueden obtener, por medio de imágenes, de los cultivos de caña de azúcar y su análisis basado en indicadores. Finalmente se establece el marco problemático que se presenta al adquirir imágenes aéreas. El Capitulo 2 presenta una introducción a la Agricultura de Precisión y las diversas técnicas que se realizan para el proceso de ortorectificación de imágenes aéreas, así como los algoritmos correspondientes. El Capitulo 3 contiene los objetivos de la tesis, el diseño del programa de ortorectificación y georeferenciación, y una breve introducción de la interfaz de usuario que se tendrá. Finalmente analiza las alternativas de diseño y se elije la más eficiente con las herramientas a disposición. El Capitulo 4 muestra y analiza los resultados del programa, para ello se presenta un conjunto de imágenes, con diferentes características, que serán corregidas geométricamente con respecto a una imagen satelital. La verificación de los resultados se realiza en un software GIS GRASS. / Tesis

En la actualidad, la detección de objetos de interés en imágenes se ha centrado básicamente en aplicaciones que se desarrollan sobre cámaras estáticas, limitando así el área que es captada por dichas cámaras. Pero con el desarrollo y construcción de los vehículos aéreos no tripulados, ahora tenemos cámaras que se montan en ellos. Los objetos a detectar con una cámara en movimiento generan un nuevo reto y es por eso que esta tesis se enfoca en el análisis de este tipo de imágenes. En la presente tesis, se desarrolló un sistema que permite la detección de objetos de interés (persona y vehículos) que se encuentran en movimiento, a partir de imágenes tomadas desde un vehículo aéreo no tripulado (UAV). El resultado de la aplicación de este sistema, permitirá conocer el número de objetos en movimiento, así como la trayectoria que siguen a lo largo de una secuencia de imágenes. En el primer capítulo se presenta el estado del arte existente en la actualidad en referencia a las aplicaciones que existen en reconocimiento de objetos en imágenes, ya sean imágenes individuales o secuencias de imágenes. Además se establecen los objetivos del desarrollo del sistema que se propone en esta tesis. En el segundo capítulo, se presenta las técnicas existentes en el procesamiento de imágenes para el reconocimiento de objetos, así como también las respectivas etapas con las que cuentan, para detectar y reconocer objetos de interés. En el tercer capítulo se realiza la comparación entre las técnicas de reconocimiento con el objetivo de seleccionar la más adecuada a nuestros requerimientos. Así mismo se presenta el diseño del sistema propuesto para la detección de personas y vehículos en movimiento en las imágenes tomadas desde el UAV. Finalmente en el último capítulo, se muestra la implementación del sistema propuesto y sus resultados obtenidos al aplicar el sistema sobre 5 secuencias de fotogramas (videos), cada una de ellas con características distintas, con lo que se establecerá la eficiencia de nuestro sistema en cuanto a escenarios diversos. / Tesis

La presente tesis plantea el diseño de un sistema de monitoreo submarino por video para el estudio de artes de pesca, con la finalidad de adicionar un equipo de monitoreo a las investigadores. / Tesis