Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones

Algoritmos para visualización a través de módulos LCD gráficos

El desarrollo de sistemas embebidos (como el que se acomete en los laboratorios del Grupo de Investigaciones para el Diagnóstico Avanzado de Maquinarias(GIDAM) de la universidad de Pinar del Río(UPR)) en general presenta limitaciones para realizar de manera autónoma la visualización de datos y resultados de procesamiento, así como para posibilitar una interfaz visual efectiva de interacción con los usuarios. Este problema encuentra solución en el empleo de pantallas de cristal líquido o módulos LCD (Liquid Cristal Display). Por ello, el objetivo de este trabajo consistió en desarrollar y validar un paquete de algoritmos de programación para un módulo gráfico LCD. El sistema desarrollado es una aplicación a microcontrolador para manejar el LCD. Inicialmente se logró la visualización esperada en forma de simulación, y posteriormente se desarrolló su implementación práctica. Se obtuvieron los resultados esperados, presentando las visualizaciones de las señales graficadas una calidad comparable con las de programas profesionales.

Embedded systems development, such as that carried out by GIDAM at the University of Pinar del Rio, in general conveys limitations for, in an autonomous way, displaying data processing outcomes. This problem can be solved by using Liquid Crystal Displays Modules (LCD). Hence, the goal of this work is to develop and test a group of algorithms for displaying on LCD. Firstly, algorithms were tested in a simulation environment, and then they were implemented on a real application. The obtained results were the expected ones and the outcomes signal representations could be compared to those obtained by using professional softwares.

Análisis y diseño de software para la sincronización de intersecciones semafóricas

El presente trabajo hace uso de las técnicas de programación orientada objeto para el diseño de una aplicación de software con el objetivo de crear un sistema que permita sincronizar intersecciones de una arteria semaforizada. Este sistema permite obtener mediante el uso de herramientas de ingeniería de tránsito un plan de tiempo de luces para las intersecciones y tiempos de desfasamiento entre los semáforos de las intersecciones para lograr la sincronización. El sistema se desarrolló en el entorno de desarrollo multiplataforma Qt.

This paper deals with the analysis and design of a software application to synchronize semaphores situated along an artery of a city. With the software the system´s operators will obtain a timed sequence for lights changes as well as an offset of time between the intersections located in the artery that warranties the desired synchronization. The system was developed using Qt.

Compresión de señales electroencefalográficas epilépticas y normales

Las señales electroencefalográficas son empleadas en el estudio de varias enfermedades, pero generan volúmenes de datos que dificultan su procesamiento. La compresión de estas señales permite disminuir el volumen de datos adquiridos, facilitando su manipulación. La epilepsia es una de las más comunes de esas enfermedades y las señales que registran este tipo de anomalía difieren algo de las señales electroencefalográficas comunes. En este trabajo se analiza el comportamiento de la compresión de señales que contienen episodios epilépticos, comparado con otras que no lo contienen. Se establecen un grupo de parámetros de calidad y de compresión para establecer la comparación. Como resultado se obtiene una mejor calidad y una mayor compresión cuando la señal contiene episodios epilépticos. Este resultado se asocia a la sincronización que ocurre en estos casos y la correspondiente contracción de las bandas de frecuencia con mayor contenido de información relevante.

Electroencephalographic signals are used in the study of various diseases, but the volumes of data generated make it difficult to process. The compression of these signals can reduce the volume of data acquired, and facilitate its handling. Epilepsy is one of the most common of these diseases and the signals registered by this type of anomaly differ somewhat from the common electroencephalographic signals. This paper analyzes the performance of compressed signals containing epileptic seizures, and compares them with those that do not. It establishes a set of parameters of quality and compression to make the comparison. The result is a better quality and greater compression when the signal contains epileptic seizures. This result is associated with the synchronization that occurs in these cases and the corresponding contraction of the frequency bands with a higher content of relevant information.

Diseño de un Sensor de Flujo Vehicular basado en Lazo Inductivo

Se presenta el diseño de un sensor de Flujo Vehicular de Lazo Inductivo en su variante de detección basada en frecuencímetro, se describe el proceso de diseño fundamentado en la explicación de cada una de sus componentes desde el transductor hasta el algoritmo de detección, para la simulación se utiliza el programa MATLAB 9 y para la comprobación se presentan resultados obtenidos al utilizar la propuesta de sensor en la vía.

The design of a sensor of Traffic Flow based on Inductive Loop is presented in its detection variant based on frequency meter, the design process is described based in the explanation of each one of its components from the transducer until the detection algorithm, for the simulation the program MATLAB 9 is used and for the confirmation results are presented obtained when using the sensor proposal in the road.

Identificación de un vehículo aéreo no tripulado

El desarrollo de los vehículos aéreos ha influido considerablemente en la vida del hombre. Una tendencia actual es la investigación y desarrollo de vehículos aéreos no tripulados (Unmanned Aerial Vehicles, UAV), pues estos brindan grandes ventajas en disímiles tareas como el acceso a lugares remotos, reconocimiento, supervisión y vigilancia. Durante la confección de un autopiloto para estos vehículos, la obtención del modelo matemático es una tarea primordial, pues se requiere representar fielmente la dinámica del UAV para realizar un control eficiente sobre el mismo. Aunque se realizan muchos trabajos relacionados con el modelado analítico de los aviones no tripulados, la identificación del modelo a partir de datos es un método muy utilizado debido a que es muy difícil tener en consideración todas las interacciones y fenómenos físicos presentes en estos sistemas. En este trabajo se presenta diferentes modelos dinámicos de un avión autónomo de pequeño porte obtenidos aplicando varias técnicas de modelado e identificación de sistemas. En específico, se obtienen cuatro modelos con diferentes características: un modelo analítico, un modelo obtenido mediante una técnica de identificación clásica, un modelo nuero-borroso y un modelo borroso evolutivo. Finalmente, se expresan los resultados de los distintos modelos así como consideraciones sobre las utilidades de los mismos.

The aerial vehicles development has significantly influenced in human life. The research and development of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is a current trend, due to they offer great advantages in dissimilar tasks such as remote access, reconnaissance, surveillance and monitoring. During autopilot construction for these vehicles, to obtain a mathematical model is a primary task, because it is required to accurately represent the UAV's dynamics to perform an efficient control over it. Although many works related to analytical modeling of unmanned aircraft are doing, model identification from data is a widely used method because it is very difficult to take into account all interactions and physical phenomena present in these systems. In this paper, dynamic models of a small-sized autonomous plane obtained by applying various techniques of modeling and system identification are presented. Specifically, four models with different features are obtained: an analytical model, a model obtained by classical identification technique, a nuero-fuzzy model and an evolving fuzzy model. Finally, comparison results among obtained models are expressed as well as profit considerations about them.

Mejoramiento de la calidad de imagen en TC de cráneo a partir de filtros Wavelet

Se describe un algoritmo para reducir ruido de Poisson en TC utilizando filtros Wavelet. Se utilizaron 5 imágenes tomográficas de pacientes y de un maniquí antropomórfico de cabeza, adquiridas con dos tomógrafos diferentes. Las imágenes fueron contaminadas con ruido. Como las imágenes originales traen implícito el ruido inherente a su adquisición, se añadieron varias lesiones simuladas libres de ruido antes de contaminar las mismas. Las imágenes contaminadas fueron filtradas con 9 filtros Wavelets a diferentes niveles de descomposición y umbrales. La calidad de las imágenes filtradas y sin filtrar fue evaluada utilizando la relación señal a ruido, el error cuadrático medio normalizado y el índice de similitud estructural, así como por el método subjetivo JAFROC con 5 observadores. Algunos filtros como el Bior 3.7 y el dB45, mejoran significativamente la calidad de la imagen de TC de cráneo (p<0.05), al incrementar la SNR sin que se aprecien distorsiones estructurales.

An algorithm to reduce Poisson noise is described using Wavelet filters. Five tomographic images of patients and a head anthropomorphic phantom were used. They were acquired with two different CT machines. Due to the original images contain the acquisition noise; some simulated free noise lesions were added to the images and after that the whole images were contaminated with noise. Contaminated images were filtered with 9 Wavelet filters at different decomposition levels and thresholds. Image quality of filtered and unfiltered images was graded using the Signal to Noise ratio, Normalized Mean Square Error and the Structural Similarity Index, as well as, by the subjective JAFROC methods with 5 observers. Some filters as Bior 3.7 and dB45 improved in a significant way head CT image quality(p<0.05) producing an increment in SNR without visible structural distortions.

Compresión con pérdidas de imágenes médicas que contienen lesiones de gran tamaño

La medición de la posición y las dimensiones de grandes lesiones contenidas en imágenes médicas radiológicas en formato digital resulta una tarea sencilla para el especialista si la imagen no ha sido afectada por un pos procesamiento que provoque pérdidas de resolución tal como sucede en el proceso de la compresión con pérdidas. En este trabajo se hace un análisis de la variación de calidad respecto a la tasa de compresión y al uso de un determinado códec entre los empleados para la compresión al formato JP2 de las imágenes que contienen tal tipo de lesiones.

Measuring position and dimensions of large size lesions, contained in radiological medical images stored in digital formats, can be a relative easy task for the specialist if the image is not affected by a lossy compression procedure that might introduce artifacts and resolution loss. In the present work, an analysis is made on image quality versus compression ratio as well as on the use of a certain codec for achieving JPEG 2000 compression of images containing such lesions

Nueva metodología para detectar cuadros estables portadores de información en señales electroencefalográficas

Se propone que las funciones cognitivas complejas son organizadas a nivel global en el cerebro y que ocurren debido a la actividad sincronizada de las diferentes áreas de la corteza. Un «cuadro» es un segmento temporal de EEG definido por una portadora de frecuencia que ocupa un espacio en el dominio espacial en el cual las oscilaciones están sincronizadas. Existen resultados experimentales que sustentan que los cuadros poseen un patrón estable modulado en amplitud. El ajuste de conos a las estructuras de fase de la señal cerebral es la metodología usualmente utilizada para detectarlos. Debido a que él es una herramienta que consume mucho tiempo, un nuevo método más rápido para detectar cuadros estables es desarrollado. Ambos métodos son comparados demostrando su coincidencia temporal y que al usar los cuadros detectados por el nuevo método como marcadores temporales del surgimiento de los patrones los niveles de clasificación son mejores.

Experimental evidence proposes that complex cognitive functions and behavioral acts are arranged at global levels in the brain and they come up from synchronized operation of localize brain areas. Within this synchronized spatial domain (frame), the content of the subjective percept is encoded as a spatial pattern of amplitude. Stable frames have been study using cone fitting to the phase structure obtained by Hilbert transform. Due to cone fitting is a high time consuming tool a new method, simple and quick, to detect stable frames is presented. Comparison of both methods are carried out showing a high level of coincidence, in time, of the frames detected by the cone fitting method and the new method, also patterns can be clearly distinguishable using the new method