Ingeniería Electrónica
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Item Metadata only Detección y conteo de bayas en cultivo de uva de mesa Thompson Seedless mediante procesamiento digital de imágenes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-24) Perez Gutierrez, Angel de Jesus; Flores Espinoza, Donato AndrésActualmente en nuestro país, los productores de cultivo de uva de mesa tienen un acceso limitado de información sobre la cantidad de la cosecha en su campo. El proceso de conteo de uvas de mesa se realiza manualmente en la cosecha, cada temporada, para poder estimar la cantidad de embalaje necesario. Este procedimiento puede variar de año en año y puede demandar de varias semanas para zonas con grandes cantidades de hectáreas de cultivo de uva de mesa. Mientras que el enfoque podría funcionar bien para los campos de tamaño pequeño, se vuelve intratable económicamente para los campos más grandes debido a la naturaleza dependiente de trabajo de la obra. En esta tesis se empleará técnicas de procesamiento digital de imágenes para mejorar la precisión del conteo de uva de mesa en el campo y reducir abruptamente el tiempo de cosecha y pérdidas económicas del exceso de embalaje. En el primer capítulo se hace referencia al estado de la investigación con respecto al cultivo de uva de mesa en nuestro país y en el extranjero, así como la declaración de la problemática y objetivos planteados. El segundo capítulo se describe el estado del arte, la matemática empleada para la programación de dos métodos que se utilizan para el conteo de bayas con su respectivo análisis comparativo. En el tercer capítulo se desarrolla dos algoritmos que permita contar las bayas en el cultivo de uva de mesa Thompson Seedless, tomando muestras de bayas de diferentes tamaños. Finalmente, en el capítulo 4 se desarrolla el análisis correspondiente y las conclusiones comparando resultados.Item Metadata only Implementación del mamógrafo Seno Crystal Nova para mejorar la detección temprana del cáncer de mama mediante optimización eléctrica en la Clínica Wisar Salud(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-20) Quispe Zambrano, Carlos Alfredo; Vilcahuaman Cajacuri, LuisEl presente trabajo aborda y desarrolla los requerimientos que implica la importación, preinstalación, instalación y puesta en marcha del Mamógrafo Seno Crystal Nova de la marca General Electric. En tal sentido, se analizarán las características esenciales del equipo como son los parámetros eléctricos, de potencia, de comunicación, estándares internacionales a seguir, para de esta manera contar con una adecuada elección de los métodos de protección y respaldo, aisladores eléctricos, calibre de los conectores, conexiones de red, lo cual implica el enlace de comunicación con el servidor de imágenes – DICOM y enlace entre la estación de control y el estativo. Por último, se busca cumplir con los requisitos ambientales y estructurales para un correcto funcionamiento del Equipo Médico y protección contra Rayos X para los pacientes y operador.Item Metadata only Segmentación semántica de escenas urbanas de la provincia de Huamanga(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-10) Pasapera Huaman, Lui Gustavo; Flores Espinoza, Donato AndrésLa presente tesis se enfoca en la identificación y clasificación de objetos en escenas urbanas de la provincia de Huamanga, explorando un entorno diferente al de las ciudades desarrolladas y otras bases de datos existentes. Se estudiarán las escenas urbanas de Huamanga para segmentar imágenes en 7 clases de datos: personas, vehículos, motociclistas, edificios, veredas, pistas y otros, que incluyen detalles de cielo y cables de energía eléctrica. El enfoque principal de la tesis estará centrado en la visión por computadora, específicamente en la segmentación semántica para la clasificación de objetos. Para ello, se emplearán arquitecturas de aprendizaje profundo pre-entrenadas adaptadas a Deeplabv3+, y se utilizarán imágenes de la provincia de Huamanga como base de datos local. La investigación se inicia con un análisis del estado del arte, destacando la importancia de la clasificación de objetos en escenas urbanas y los beneficios del aprendizaje profundo en comparación con métodos tradicionales. Se enfatiza la necesidad de utilizar bases de datos locales sobre las existentes, así como la base teórica para la clasificación de imágenes locales utilizando Deeplabv3+ y redes de aprendizaje profundo mediante la transferencia de aprendizaje. Posteriormente, se describe el diseño, la recopilación y el enfoque de la base de datos locales en comparación con conjuntos de datos como Imagenet y CityScapes, utilizando la arquitectura Deeplabv3+ junto con redes de aprendizaje profundo en los datos locales. Finalmente, se presentan los resultados basados en el incremento del número de datos, analizando la precisión, el Índice de Jaccard (IoU) y el mBFScore tanto a nivel global como por clase, junto con un análisis comparativo con la base de datos Cityscapes. Se proporcionan tablas sumarias que verifican los resultados de cada red de aprendizaje profundo y se propone hardware para dispositivos capaces de ejecutar tareas de segmentación semántica.Item Metadata only Comparación de modelos estadísticos para la detección de campos reverberantes uniformes en la formación de imágenes de elastografía(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-08-15) Miranda Zárate, Edmundo Arom; Romero Gutierrez, Stefano EnriqueLa elastografía abarca un grupo de técnicas no invasivas para la caracterización de tejidos como complemento al diagnóstico médico de diversas patologías. Una de estas técnicas es la elastografía por campo reverberante (R-SWE, por sus siglas en inglés), la cual consiste en generar un campo reverberante en el tejido de interés mediante múltiples fuentes de vibración asumiendo una distribución isotrópica de ondas planas para facilitar el cálculo de la velocidad de onda de corte (SWS, por sus siglas en inglés). Su factibilidad ha sido validada para la caracterización de mamas, hígado, riñones, músculo y pie; sin embargo, el cálculo de la SWS ha sido comprobado mientras se verifique la uniformidad del campo. El modelo actual que valida la estimación de la SWS se basa en la umbralización del coeficiente de determinación R2, el cual es producto del ajuste de curva a la autocorrelación de la velocidad de partículas, no obstante, este no analiza propiamente el concepto de uniformidad. En el presente trabajo, se presenta el estudio del fenómeno de uniformidad en un campo reverberante, mediante la extracción y análisis de estimadores estadísticos usados en campos reverberantes de ondas electromagnéticas con sus equivalencias en ondas mecánicas. Se propone un modelo identificación de campos reverberantes uniformes para la asistencia de la R-SWE, basado en clasificadores automáticos basados en regresión logística, análisis discriminante lineal y máquinas de vector soporte (con kernel lineal y gaussiano) con exactitudes de 0.713, 0.729, 0.732 y 0.817, respectivamente.Item Metadata only Análisis de flujo peatonal en una intersección de avenidas utilizando procesamiento de imágenes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-12-15) Reátegui Arones, Rolando Jesús; Crisóstomo Romero, Pedro MoisésEn diversos cruces de avenidas de la ciudad de Lima, se observan patrones anormales de comportamiento peatonal, inadecuada semaforización y diseño vial no ideal para los peatones. Estos últimos son los más vulnerables en los accidentes de tránsito y son quienes deberían requerir mayor prioridad en el diseño de intersecciones. Para mejorar los diseños de las intersecciones se requiere datos de flujo peatonal, que se pueden medir de diversas maneras. Actualmente, el método de conteo de peatones utilizado es manual, el cual es realizado por equipos de personas desde una esquina o mediante una grabación y que tiene una baja eficiencia por error humano, además del costo por hora que ello implica. Por esta razón, la presente tesis expone nuevos métodos de conteo más eficaces ejecutados en una intersección conocida y sus resultados comparados con cifras esperadas. El primer capítulo de la tesis presenta el marco problemático que justifica la importancia de la presente tesis, los métodos generales usuales para detección de peatones y expone los objetivos de la tesis. El segundo capítulo describe los fundamentos teóricos sobre procesamiento de imágenes utilizados para el desarrollo de los posteriores capítulos y los métodos específicos para cada etapa del algoritmo. El tercer capítulo enumera los pasos de la propuesta para el conteo de peatones, las funciones implementadas y librerías utilizadas para cada una de las etapas de esta aplicación. Por último, el cuarto capítulo revisa los resultados de la propuesta por cada etapa para diferentes videos y hace un análisis de estos para su recomendación de uso en futuras aplicaciones.Item Metadata only Formación de imagen completa de una página con texto impreso mediante procesamiento de imágenes obtenidas de un video(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-12-07) Ramírez Díaz, José Fernando; Crisóstomo Romero, Pedro MoisésEn la presente tesis se aborda el diseño e implementación de un algoritmo que permite formar la imagen completa de un documento con texto impreso partiendo de un video que contiene fragmentos de la página en cuestión. Dicho algoritmo recibe como entrada un video registrado empleando la cámara de un teléfono móvil y como resultado retornará la imagen del documento con texto completo; esta imagen puede ser empleada posteriormente en un algoritmo de reconocimiento óptico de caracteres (u OCR por sus siglas en inglés) para recuperar el texto en forma digital. El enfoque del desarrollo de esta propuesta es el de brindar una solución alternativa, en cuanto a adquisición de imágenes, para las existentes aplicaciones móviles de OCR enfocadas en apoyar a personas con ceguera parcial o total. Para abarcar el planteamiento y cumplimiento de los objetivos de este proyecto, se ha estructurado el mismo en 4 capítulos. En el capítulo 1 se aborda la actual situación de personas con distintos grados de discapacidad visual en nuestro país y diversos sistemas que buscan apoyarlos en recuperar su autonomía informativa y educativa. Además, se trata detalles sobre el estado del arte en adquisición de imágenes para las aplicaciones OCR existentes en la actualidad y sus falencias. En el capítulo 2 se presenta el marco teórico que avala el desarrollo del algoritmo propuesto, desde la teoría necesaria en procesamiento de imágenes y, también, sobre el registro de vídeos. En el capítulo 3 se trata el diseño e implementación del algoritmo en dos plataformas: inicialmente en Python 3.6 para la etapa de calibración de parámetros en una computadora de escritorio, y en C++ para las pruebas finales en un teléfono con SO Android. En dicho capítulo también se hace presente consideraciones planteadas para la creación del conjunto de videos de pruebas en Python. Finalmente, en el capítulo 4 se exponen las pruebas y resultados obtenidos de la aplicación del algoritmo, en Python, sobre la base de muestras creadas, y los resultados finales del uso de la aplicación en Android. Para estimar el grado de conformidad de la imagen resultante se hará uso de la métrica de Levenshtein o distancia de edición, la cual señala cuántos caracteres detectados en la imagen compuesta son diferentes a los caracteres del texto original.Item Metadata only Filtro de mediana 2d de alta velocidad en punto flotante acelerado con GPUS(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-06-05) Salvador Rojas, Gabriel Alejandro; Carranza de la Cruz, Gabriel AlejandroEl presente proyecto de tesis consiste en el diseño e implementación de un filtro de mediana 2D acelerado por GPU. El filtro es capaz de operar con valores en punto fijo y valores en punto flotante, además de hacer uso de un algoritmo que no cause divergencia permitiendo así que el desempeño de la ejecución del programa no disminuya. El primer capítulo muestra los conceptos básicos del filtro de mediana 2D y de los GPUs. Se establece el contexto y la problemática que se busca resolver, se mencionan implementaciones previas como parte del estado del arte y se indican los objetivos a cumplir con la presente tesis. En el segundo capítulo se establece la teoría de los métodos que se utilizaran para el desarrollo del filtro. Adicionalmente, se mencionan técnicas para aumentar el desempeño del programa de forma independiente al desarrollo del filtro. En el tercer capítulo se establece el diseño del filtro a implementar, mencionando las consideraciones necesarias para la ejecución satisfactoria del programa y las técnicas utilizadas para aumentar el desempeño por medio del código. En el cuarto capítulo se muestra los resultados tras la ejecución del filtro sobre un grupo de imágenes. Se comparan los resultados obtenidos por la presente implementación contra implementaciones previas. Finalmente se muestra las conclusiones a las que se llegaron con la presente tesis, mencionando recomendaciones para añadir al trabajo realizado.Item Metadata only Diseño de módulo para la navegación autónoma de un vehículo aéreo no tripulado en espacios interiores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-05-29) Bueno Pacheco, Diego Ricardo; Flores Espinoza, Andrés; Saito Villanueva, CarlosEn la actualidad, la necesidad por automatizar procesos en diferentes áreas ha conducido al uso de vehículos aéreos no tripulados para la realización de tareas de forma autónoma y ágil. En este trabajo se desarrolla un método para la navegación autónoma de un vehículo aéreo no tripulado en espacios interiores privados de servicio de geolocalización. Para dicho método se diseña un módulo electrónico capaz de procesar imágenes para detectar códigos QR con lo cual tener información para realizar un plan de vuelo autónomo. La implementación se logra gracias a una computadora embebida (Raspberry Pi 3) que es capaz de realizar las tareas de comunicación y procesamiento en tiempo real para la navegación. También se hace uso del controlador de vuelo Pixhawk, un LIDAR para el control de la altitud de vuelo. En cuanto a software se hace uso de las librerías OpenCV y Dronekit para el lenguaje de programación Python. En los resultados se muestran el desempeño del módulo y las configuraciones necesarias para el óptimo funcionamiento del método de navegación.Item Metadata only Diseño e implementación de un dispositivo de adquisición de imágenes para el PUCP-SAT1(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-07-12) Vilchez Lagos, Neils Edison; Pratt Linares, HugoEn 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.Item Metadata only Programación del algoritmo POCS para mejorar la resolución de imágenes de campos de cultivo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-12-09) Pérez Reátegui, Daniel Ernesto; Carrera Soria, Willy EduardoEl presente trabajo de tesis surgió debido a la necesidad de obtener imágenes de campos de cultivo de alta resolución a partir de un conjunto de imágenes de baja resolución capturadas por un dispositivo óptico. La propiedad de desplazamiento sub-pixel existente entre las imágenes de baja resolución capturadas por el dispositivo óptico hace posible la obtención de imágenes digitales de alta resolución mediante la aplicación de un algoritmo de reconstrucción de imágenes. Con el fin de poder incrementar la resolución de las imágenes de campos de cultivo, de tal modo que estas puedan ser procesadas y analizadas con mayor precisión, se seleccionó y programó el algoritmo POCS (Projections Onto Convex Sets) debido a su robustez, simplicidad y flexibilidad para incorporar información conocida a priori de las imágenes deseadas al proceso de reconstrucción. El presente trabajo se desarrolla en cuatro capítulos. En el primer capítulo se presenta el concepto de Agricultura de Precisión y la necesidad de aplicar técnicas que mejoren la resolución de imágenes de campos de cultivo. En el segundo capítulo se describen los principales problemas que presentan los dispositivos ópticos para aumentar la resolución de imágenes, se presenta el modelo que describe el proceso de degradación de imágenes y se realiza un recuento de los principales algoritmos que aumentan la resolución de las mismas. En el tercer capítulo se presentan los objetivos del presente trabajo de tesis, se detalla el marco teórico del algoritmo POCS y se muestra la programación del mismo. En el cuarto capítulo se definen las métricas usadas para evaluar el algoritmo y se presentan los resultados de diversas pruebas aplicadas a las imágenes de campos de cultivo. Finalmente, se concluyó que el algoritmo POCS incrementa la resolución de imágenes de campos de cultivo de manera satisfactoria, además, se concluyó que POCS presentó mejor desempeño con respecto a los algoritmos de interpolación y de deconvolución que formaron parte de las pruebas.