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Diseño de un sistema de evasión de obstáculos para una aeronave no tripulada usando visión estereoscópicaLayme Huaquisto, Álvaro Guido 08 August 2015 (has links)
En los últimos años, la utilización de unidades aéreas no tripuladas se ha incrementado
enormemente debido a la gran cantidad de usos que se les puede dar. El uso de
aeronaves autónomas es importante, por ejemplo, para la agricultura, arqueología,
seguridad ciudadana, construcciones a gran escala y minería. Para garantizar que el vuelo
autónomo de la aeronave se realice sin problemas es necesario que cuente con los
medios necesarios para detectar los objetos que se encuentran en su plan de vuelo y
evitar una posible colisión. Las aeronaves no tripuladas pueden ser utilizadas en distintos rubros por lo que es necesario proveer la tecnología necesaria para adaptarse a las
funciones requeridas.
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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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Diseño de un algoritmo para rendering eficiente de estructuras proteicas de gran escalaMoreno Valles, Fernando Antonio 19 November 2014 (has links)
El software de gráficos por computadora en 3D de hoy en día nos da la capacidad
de modelar y visualizar objetos en situaciones o tamaños que antes no habría sido
posible, incluso nos dan la capacidad de que la visualización de estos objetos sea
generada en tiempo real lo que otorga la posibilidad de crear aplicaciones que
hagan uso de esta capacidad para agregar interactividad con los objetos
modelados.
Es muy importante la capacidad de poder dotar al usuario de una capacidad de
interactividad con el gráfico generado, pero esto no se logra si es que el tiempo de
respuesta de la aplicación es muy grande, por ejemplo una consola de videojuegos
exigen como mínimo 30fps (cuadros por segundo) un valor menor ocasiona que los
movimientos no fueran fluidos y se pierda la sensación de movimiento. Esto hace
que la experiencia de usuario fluida sea una de las metas principales del rendering
interactivo.
Uno de los mayores problemas que se encuentran en esta área es el de visualizar
gran cantidad de polígonos, debido a limitaciones de memoria o capacidad de
procesamiento, mientras mayor sea la cantidad de polígonos que se desea dibujar
en pantalla, mayor será el tiempo de procesamiento que será necesario para
generar las imágenes. Una aplicación en particular es el de visualización de la estructura de proteínas.
Existen proteínas que poseen una gran estructura, por la cantidad de polígonos que
se requieren para representar todos los elementos y conexiones que poseen estas
moléculas y adicionalmente la necesidad de visualizar grandes cantidades de
moléculas simultáneamente, ocasiona que se disminuya el rendimiento y la
interactividad al momento de la visualización.
El presente proyecto plantea utilizar una estructura algorítmica para realizar
rendering eficiente de gran cantidad de proteínas haciendo uso de un visualizador
3D, que muestre la estructura tridimensional de estas y permita la interacción en
tiempo real con el modelo. La estructura propuesta en este proyecto hace uso de la
aceleración por hardware presente en las tarjetas gráficas modernas a través de un API de generación de gráficos en tiempo real que es OpenGL con el cual se aplican
optimizaciones que aprovechan la estructura planteada.
Para que el proceso de renderizado sea más veloz, se mantiene un número bajo de
polígonos en los modelos. Debido a que los elementos son repetitivos (esferas y
cilindros) se reutiliza la geometría de estos elementos haciendo uso de una
estructura como el Scene Graph de modo que el uso de memoria sea menor y de
otra estructura como el Octree que permite discriminar los elementos que deben ser
procesados durante el rendering.
Combinando todo lo mencionado anteriormente, la estructura propuesta permite
que se visualicen proteínas de gran estructura o gran cantidad de estas,
manteniendo el grado necesario de interactividad para facilitar su estudio así como
también manteniendo un aspecto estético que permita reconocer los elementos sin
reducir el rendimiento.
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Desarrollo de un programa para la proyección cónica de figuras geométricas simples en R4Torres Sovero, Roberto Javier 13 June 2011 (has links)
El presente trabajo de tesis tiene como principal objetivo hacer una extensión de la
proyección cónica a R4 implementando un visualizador para gráficos en cuatro
dimensiones que muestre la validez de la propuesta.
Geométricamente, la proyección cónica puede interpretarse como la intersección de
un cono con un plano. Partiendo de que ambas figuras geométricas pueden ser
descritas por ecuaciones vectoriales (que no dependen del número de
componentes de dichos vectores), la presente tesis hace un análisis de la
proyección cónica en R4, intenta la generalización a Rn de algunos conceptos
geométricos utilizados y esboza un diseño de software que permita reutilizar las
principales herramientas y buenas prácticas de programación de gráficos en 3D.
Será necesaria la generalización a R4 (y posteriormente a Rn) de algunas figuras
geométricas simples como cubos, conos, esferas y planos, no sólo para la
construcción de la proyección en sí (a partir de un cono y un plano), sino también
para contar con un conjunto de figuras geométricas a dibujar.
En una arquitectura orientada objetos como la propuesta, esto también implica la
necesidad de un diagrama de clases de estas figuras geométricas y de un pipeline
para el proceso de creación, transformación y proyección de las mismas.
Finalmente, en R4, una clase cámara se encargará de realizar la proyección
utilizando transformaciones con matrices y vectores de orden 4, restringiendo la
proyección al rango visible de la cámara. Dándole al usuario la posibilidad de mover
la cámara en R4 será posible apreciar, en tiempo real, los resultados de las
hipótesis desarrolladas en el presente trabajo.
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Diseño de un modelo algorítmico basado en visión computacional para la detección y clasificación de retinopatía diabética en imágenes retinográficas digitalesAbarca Cusimayta, Daekef Rosendo 19 June 2018 (has links)
La retinopatía diabética es una enfermedad muy común en pacientes con diabetes.
Esta enfermedad ocasiona ceguera de manera gradual debido al deterioro de la retina.
Este deterioro puede desencadenar en hemorragias, aneurismas y presencia de
exudados en la superficie, las cuales se manifiestan en puntos vacíos de la visión del
afectado. Las características mencionadas tienen muchas propiedades visuales como
el color, forma, área de presencia que son posibles detectar por medio de imágenes
retinográficas digitales. Esta propiedad hace posible el uso de la visión computacional
para procesar la imagen y poder diagnosticar la enfermedad de acuerdo al grado de
avance de ésta según las características clínicas presentes. El presente proyecto de
tesis consiste en el desarrollo de un modelo algorítmico que logre aprovechar las
características visuales para poder detectar y clasificar la enfermedad. Las
características clínicas utilizadas son los microaneurismas, exudados y hemorragias.
Se utilizó una base de datos pública de imágenes retinográficas y un clasificador SVM.
El vector de características que se utilizó fue: área, color, número de características
prensentes. Es importante mencionar que se utilizó pre-procesamiento en la imagen
para excluir elementos como el fondo, disco óptico y las venas debido a que no aportan
significativamente al análisis de la imagen. Para el desarrollo del algoritmo se utilizó
C++ con OpenCV, la cual es una librería open source para el procesamiento de
imágenes. Como resultado final de este proyecto se logró una sensibilidad del 90.17%;
especificidad del 96.72% y precisión del 95.08%.
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Contemporary character design : del lenguaje gráfico a la expansión artísticaCuba Palacios, Leandra Haydeé 19 April 2016 (has links)
En el ámbito laboral, hemos constatado personalmente que en el planteamiento de
personajes se produce una influencia proveniente de los lineamientos específicos de una
campaña. Aun cuando el diseñador tiene un estilo propio, entra a calar la opinión del
cliente o las exigencias del mercado. Por ello, nos preguntamos qué sucedería si el
diseñador decidiera plantear una propuesta personal distinta en función del diseño de
personajes. Obtuvimos respuesta a tal cuestionamiento en la Internet, donde se hallaron
varios proyectos fuera del ámbito comercial, con una diversidad de estilos en campos
como el arte, el diseño y la animación. Este hecho sembraría nuestro interés inicial en el
que se denominaría contemporary character design e iniciaría nuestra exploración en
diversos medios artísticos más allá del software de diseño digital. El resultado sería la
creación de una serie de personajes que conformarían parte de un imaginario y estarían
construidos con un lenguaje visual propio.
El contemporary character design, término que en español significa “diseño de
personajes contemporáneo”, convive con otras maneras de construir personajes como
los que podemos apreciar en la animación en general, el cómic y el diseño de mascotas
publicitarias. Sobrepasando tales parámetros comerciales, el contemporary character
design ha llegado a desarrollarse y expandirse artísticamente demostrando su potencial
creativo y manifestando rasgos característicos que lo diferencian de las otras
expresiones artísticas mencionadas.
Es importante aclarar que los proyectos vinculados al contemporary character
design, si bien parten del entorno del diseño, nacen de proyectos libres en donde un
diseñador o artista gráfico parodia o explora de manera lúdica los comportamientos y
percepciones de la sociedad moderna en diversos ámbitos. Para ello, uno de los recursos
más utilizados es el intertexto que toma como referencia la globalización de la imagen. No
obstante, esta superposición de información podría tomar nuevas fuentes que no sólo se
basen en el mass media y cuyo propósito sea más introspectivo, lo que abre las
posibilidades de elaborar una propuesta artística en un nivel plástico y conceptual.
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Object detection in videos using principal component pursuit and convolutional neural networksTejada Gamero, Enrique David 01 January 2019 (has links)
Object recognition in videos is one of the main challenges in computer vision. Several methods have been proposed to achieve this task, such as background subtraction, temporal differencing, optical
flow, particle filtering among others. Since the introduction of Convolutonal Neural Networks (CNN)
for object detection in the Imagenet Large Scale Visual Recognition Competition (ILSVRC), its use
for image detection and classification has increased, becoming the state-of-the-art for such task, being
Faster R-CNN the preferred model in the latest ILSVRC challenges. Moreover, the Faster R-CNN
model, with minimum modifications, has been succesfully used to detect and classify objects (either
static or dynamic) in video sequences; in such setup, the frames of the video are input “as is” i.e.
without any pre-processing. In this thesis work we propose to use Robust PCA (RPCA, a.k.a. Principal Component Pursuit, PCP), as a video background modeling pre-processing step, before using the Faster R-CNN model, in order to improve the overall performance of detection and classification of, specifically, the moving objects. We hypothesize that such pre-processing step, which segments the moving objects from the background, would reduce the amount of regions to be analyzed in a given frame and thus (i) improve the classification time and (ii) reduce the error in classification for the dynamic objects present in the video. In particular, we use a fully incremental RPCA / PCP algorithm that is suitable for real-time or on-line processing. Furthermore, we present extensive computational results that were carried out in three different platforms: A high-end server with a Tesla K40m GPU, a desktop with a Tesla K10m GPU and the embedded system Jetson TK1. Our classification results attain competitive or superior performance in terms of Fmeasure, achieving an improvement ranging from 3.7% to 97.2%, with a mean improvement of 22% when the sparse image was used to detect and classify the object with the neural network, while at the same time, reducing the classification time in all architectures by a factor raging between 2% and 25%. / Tesis
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Estudio de un sistema de visión para control de pesos y tamaño de racimos de uva de mesaBasilio Vela, Oscar André 20 June 2016 (has links)
El presente estudio tiene como objetivo determinar la viabilidad del uso de redes
neuronales y sistema de visión para la determinación de peso y tamaño de racimo de
uva así como la lógica de control de la maquina a controlar.
Desde el año 2000, el Perú empezó a exportar una gran cantidad de uvas de mesa al
mercado norteamericano, siendo la uva la tercera fruta con mayor popularidad en
este mercado. La uva de mesa presenta una gran potencialidad en el mercado
Norteamericano, debido a que presenta un crecimiento acelerado en el volumen de
exportaciones los últimos 5 años, posicionándolo como el tercer país que brinda uva
de mesa a este mercado.
En el año 2015 la exportación de Uvas se incrementó en 8% en el 2015 alcanzando
los U$ 692 millones pasando a ser el primer producto de exportación Peruano por
encima del Café y los Espárragos. A USA se exportó por U$ 202 millones superior a
los U$ 121 millones vendidos en el 2014. Holanda U$ 89 millones (13% del total).
Sigue China y Hong Kong con U$ 86 y U$ 77 millones respectivamente.
El crecimiento del sector agrícola específicamente de las uvas de mesa en el Perú
está generando una mayor producción de racimos, este crecimiento conlleva a un
mayor nivel en los procesos que involucran la cosecha y el control por peso de los
racimos de uva de mesa. Estos procesos actualmente se desarrollan de una manera
manual. Uno de los factores importantes para poder clasificar las uvas de mesa es el
peso del racimo, el cual permita clasificarlas en tres categorías distintas de uva según
su calibre basada en la norma técnica peruana NTP 011.012-2005 [1].
Por estos motivos, se requiere un sistema mediante el cual se extraiga de manera
automatizada el peso del racimo de uva. En este estudio se propuso diseñar
algoritmos de control y visión que permitan controlar un sistema automatizado para lograr disminuir el error debido al trabajo manual, y aumentar el volumen de
procesamiento de los racimos de uva.
Se procedió a abordar la solución a esta problemática utilizando técnicas del campo
de visión por computadora. Un sistema de visión, comprende la selección del sistema
de iluminación, así como la selección de la cámara de video las cuales deben
garantizar una buena captura de la imagen del racimo de uva. La etapa de preprocesamiento
permitirá realzar problemas de ruido que se presenten al momento de
la captura de la imagen para poder continuar con una segmentación de la imagen y de
esta forma realizar la toma de decisiones en la cual se utilizara una red neuronal
artificial para poder determinar los pesos de los racimos de uva a partir de las
imágenes.
Adicionalmente se realizó el programa del controlador de procesos para un sistema
mecánico-eléctrico, seleccionador de productos agrícolas, en esta etapa se seleccionó
el controlador y se realizó la lógica de control de todo el sistema mecánico-eléctrico.
Para la síntesis de los controladores de visión y del sistema mecánico-eléctrico, se
utilizó un protocolo de comunicación que permitió realizar la configuración maestroesclavo
entre el sistema de visión y el de control respectivamente. La validez de la
lógica de control en el controlador de procesos fue corroborado mediante pruebas en
un sistema mecánico-eléctrico para la selección de productos agrícolas que se
encuentra en el laboratorio de Oleohidráulica y Neumática de la Sección de
Ingeniería Mecánica de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). / Tesis
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Caracterización y reconocimiento de objetos mediante algoritmos de visión computacional para la interacción de un robot con su entornoRobles Pizarro, Luis David 27 October 2016 (has links)
En el campo de la robótica, se han desarrollado distintos algoritmos y métodos con el
objetivo de mejorar la interacción de los robots con las personas y con su entorno de
trabajo en tiempo real; es así, como el sistema reacciona y evoluciona constantemente
ante cambios que podrían ocurrir durante su funcionamiento. Para alcanzar los objetivos
mencionados, una de las habilidades que se le confiere a la máquina es la capacidad
de detectar, registrar y reconocer objetos.
La presente tesis es un trabajo de investigación aplicada que tiene como objetivo
desarrollar un procedimiento que permita a un sistema robótico reconocer y detectar
objetos en tiempo real dentro de un entorno controlado; para ello, nos enfocamos en
utilizar dos métodos conocidos de reconocimientos de objetos (métodos SIFT y SURF)
con los cuales categorizaremos un objeto de un dominio predefinido y comparamos los
resultados obtenidos. Se eligieron el método SIFT y el método SURF por la similitud en
los pasos que siguen para obtener la información de un objeto; cabe resaltar que el
método SURF es un método alterno al SIFT.
Los resultados finales mostraron una mejor predicción en la categorización utilizando el
método SIFT, pero ésta requería de mayor tiempo para extraer los puntos característicos
de los objetos. Por otro lado, el método SURF generaba más puntos característicos de
los objetos y en mejor tiempo. La extracción de puntos de interés se analizó en tiempo
real; mientras, que la etapa de categorización no consideró este parámetro, sino la
cantidad de puntos de interés necesarios para predecir con exactitud la categoría de un
objeto. / Tesis
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Sistema automático de estabilización para un vehículo submarino operado remotamente utilizando visión por computadoraHidalgo Herencia, Franco 20 February 2013 (has links)
Se presenta el diseño e implementación de un vehículo submarino operado
remotamente con un sistema de estabilización automático. El vehículo submarino o
ROV, por sus siglas en inglés (Remotly Operated Vehicle), tiene tres grados de
libertad que le permiten realizar el movimiento arriba-abajo, adelante-atrás y el giro
izquierda-derecha. El sistema de estabilización permite que el ROV se mantenga
enfocado a un objetivo predeterminado y pueda seguirlo gracias a técnicas de visión
por computadora que determinan la distancia y orientación del objetivo y, a un
controlador de lógica difusa que gobierna un sistema de propulsión a chorro
direccionado por un sistema de transmisión. / Tesis
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