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Reconstrucción de perfiles tridimensionales de objetos transparentes

JESUS ALONSO ARRIAGA HERNANDEZ (2013)

The present work proposes a 3D reconstruction model of transparent objects

based on optical reflectometry. This model is based on the laws of reflection to

obtain the topography. The model proposed in this work is aimed at the correction

of various factors, how to observe the specular surface of transparent objects.

Being fundamental phase unwrapping without constraint on the method used.

One variant of this model are the various techniques of obtaining the object as the

method of Takeda and Phase-Shifting. And also, how to optimize the model by

building Graphical User Interface (GUI) in MATLAB ®. To complete the research work

we performed the following methodological steps:

We reviewed the literature of reconstruction methods based on reflection turn

stripes following the principles of reflectometry and deflectometry, highlighting some

names like Song Zhang, Markus C. and O. Skydan.

It solved analytically, the proposed model reduced to a system of partial differential

equations of hyperbolic type. And parameters were integrated in order to

understand and manipulate experimentally.

Was programmed image processing algorithm for 3D reconstruction calculations

transparent objects by Reflectometry of a Ronchi-type reference pattern. Later

model achieved satisfactory results, which were optimized with the construction of a

graphical user interface (GUI), which allows the capture of parameters and images

to graphically display the results of the reconstruction of three-dimensional profile of the transparent object.

Finally, we present experimental results which corroborate our proposal.

El presente trabajo propone un modelo de reconstrucción 3D de objetos

transparentes basado en la Reflectometría Óptica. Este modelo se basa en las

leyes de reflexión para obtener el perfil topográfico. El modelo propuesto en este

trabajo está orientado a la corrección de diversos factores, por la forma de observar

la superficie especular de objetos transparentes. Siendo fundamental el

desenvolvimiento de fase pero sin restricción sobre el método empleado.

Una de las variantes de este modelo son las diversas técnicas de obtención del

objeto como el método de Takeda y Phase-Shifting. Y también la forma de

optimizar el modelo con la construcción de la Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) en

Matlab®. Para completar el trabajo de investigación se realizaron los siguientes

pasos metodológicos:

Se revisó la bibliografía de los métodos de reconstrucción basados en la Reflexión

de Franjas siguiendo a su vez los principios de Reflectometría y Deflectometría,

resaltando algunos nombres como Song Zhang, Markus C. y O. Skydan.

Se resolvió analíticamente, el modelo planteado reducido a un sistema de

ecuaciones en diferencias parciales de tipo hiperbólico. Y se integraron los

parámetros para poder entenderlos y manipularlos experimentalmente.

Se programó un algoritmo de procesamiento de imágenes para los cálculos de

reconstrucción 3D de objetos transparentes por Reflectometría de un patrón de

referencia tipo Ronchi. Posteriormente se obtuvieron resultados satisfactorios del

modelo, que fueron optimizados con la construcción de una interfaz gráfica de

usuario (GUI); la cual permite la captura de parámetros e imágenes para mostrar

gráficamente los resultados de la reconstrucción del perfil tridimensional del objeto

transparente.

Finalmente se presentan los resultados experimentales que corroboran nuestra

propuesta.

Master thesis

Optical arrays Optical constants Optical delay lines Optical filters Optical images Optics CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Robust Watermarking Scheme Applied to Radiological Medical Images

CLAUDIA FEREGRINO URIBE (2008)

We present a watermarking scheme that combines data compression and encryption in application to radiological medical images. In this approach we combine the image moment theory and image homogeneity in order to recover the watermark after a geometrical distortion. Image quality is measured with metrics used in image processing, such as PSNR and MSE.

Article

Watermarking Data hiding Medical images CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA MATEMÁTICAS CIENCIA DE LOS ORDENADORES

Brain Tumor Tissue Segmentation in Multimodal Images

ELISEE ILUNGA MBUYAMBA (2017)

Brain tumor is one of the main cause of death in the world. Its possible treatment consists in a surgery performed by neurosurgeons who open the skull (called craniotomy) for removing abnormal cells. After tumor resection, patients benefit of improved survival and life quality. Multimodal images, preoperative Magnetic Resonance Imaging (MRI) and intraoperative Ultrasound (iUS) data, are in general used to support this complex surgical operation. Preoperative images allow the tumor diagnosis and the surgery planning. Intraoperative data provide an update in the visualization of the brain during the operation and enable the control of resection. Indeed, geometrical parameters like tumor volume, position and distance to risk structures are needed for the success of the surgery. Thus, the detection and extraction of tumorous tissues are important. In this work, the brain tumor segmentation in multimodal images is addressed. Tumorous tissue extraction consists in three main stages. First, alternative methods for brain tumor segmentation in MRI are proposed. Second, the tumor delineation in iUS using a patient specifc MR tumor model is suggested. Third, an approach based on the fusion of intraoperative B-mode and contrast-Enhanced Ultrasound (CEUS) data is suggested for detection of tumor residuals in iUS.

Doctoral thesis

CIS- Doctorado en Ingeniería Eléctrica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MÉDICA Brain Tumor Tissue - Segmentation Multimodal Images MRI ( Magnetic Resonance Imaging) iUS (intraoperative Ultrasound) CEUS (Contrast-Enhanced Ultrasound)

Aspectos ambientales y sociales en la dinámica del cambio de uso de suelo en el municipio de Chiautzingo, Puebla.

MISAEL GARCÍA HERNÁNDEZ (2019)

Tesina (Maestría Profesionalizante, especialista en Gestión del Desarrollo Social).- Colegio de Postgraduados, Campus Puebla, 2019.

El cambio en la cobertura vegetal ha sido constante y ha incrementado en varias partes del mundo, una de las causas principales son las diferentes actividades socio-económicas que realiza la población. Actividades que demandan mayor cantidad de recursos naturales y en consecuencia, la perturbación de los mismos. El análisis de la dinámica de cambio de uso del suelo permite tener conocimiento sobre el deterioro de los ecosistemas, de manera particular, cambios en la cobertura vegetal y el uso de suelo, así como, su relación con los factores ambientales y sociales con este fenómeno en el territorio estudiado. Esta investigación analizó el cambio del uso del suelo, en el periodo 1984-2018, los factores sociales que influyen en el proceso y su relación con factores ambientales, en el municipio de Chiautzingo, Puebla. Para ello, se procesaron imágenes de satélite Landsat en Sistemas de Información Geográfica, para analizar los cambios en el uso del suelo y su distribución mediante indicadores y modelos. Se analizaron variables climatológicas y se aplicó una encuesta sobre factores sociales y ambientales ligados al cambio de uso del suelo. Los resultados evidenciaron que la dinámica de cambio de uso del suelo está relacionada principalmente con la pérdida de superficie forestal, con una tasa de cambio anual de -0.57 %, lo cual es percibido por la población; el incremento de la agricultura protegida de 310.58 hectáreas y se identificó variabilidad climática, la cual es percibida y observada por la población de la zona de estudio. La información obtenida permite identificar las áreas que tienen mayor degradación ambiental para ser considerada en la planificación del uso y manejo de los recursos naturales por los actores locales. _______________ ENVIRONMENTAL AND SOCIAL ASPECTS IN THE DYNAMICS OF SOIL USE CHANGE IN THE MUNICIPALITY OF CHIAUTZINGO, PUEBLA. ABSTRACT: The change in vegetation cover has been constant and has increased in several parts of the world, one of the main causes is the different socio-economic activities carried out by the population. Activities that demand a greater amount of natural resources and, consequently, their disturbance. The analysis of the dynamics of land use change allows us to have knowledge about the deterioration of ecosystems, in particular, changes in vegetation cover and land use, as well as its relationship with environmental and social factors with this phenomenon in the studied territory. This research analyzed the change in land use, from 1984 to 2018, the social factors that influence the process and its relationship with environmental factors, in the municipality of Chiautzingo, Puebla. Landsat satellite images were processed in Geographic Information Systems (GIS), to analyze the changes in land use and its distribution through models and indicators. Climatic variables were analyzed and a survey on social and environmental factors linked to the change in land use was applied. The results showed that the dynamics of land use change is mainly related to the loss of forest area, with an annual exchange rate of -0.57%, which is perceived by the population; the increase in protected agriculture of 310.58 hectares and climate variability was identified, which is perceived by the population of the study area. The information obtained allows identifying the areas that have the greatest environmental degradation is considered in the planning of the use and management of natural resources by local actors.

Master thesis

Degradación ambiental Variabilidad climática Percepción de cambio de uso de suelo Imágenes de satélite Sistemas de información geográfica Environmental degradation Climatic variability Perception of land use change Satellite images Geographic information systems Gestión del Desarrollo Social Maestría Profesionalizante CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA PROBLEMAS SOCIALES CALIDAD DE VIDA

Aplicación del método de componentes principales al análisis de imágenes de flujo sanguíneo

JOSE ANGEL ARIAS CRUZ (2015)

El flujo sanguíneo está definido como la circulación continua de sangre en el sistema cardiovascular. Este proceso de circulación asegura la transportación de nutrientes, hormonas, desechos metabólicos, O2 y CO2 a través del cuerpo y permite mantener el metabolismo celular, regula el pH y la temperatura de todo el cuerpo. El sistema circulatorio, en el ser humano, es la estructura anatómica compuesta por el sistema linfático y el sistema cardiovascular, este último encargado del flujo sanguíneo, y está conformado por el corazón, la sangre y los vasos sanguíneos.

Los vasos sanguíneos son estructuras huecas y tubulares que conducen la sangre desde y hacia todo el cuerpo, se pueden clasificar en varios tipos; arterias, vénulas, venas y capilares.

En este trabajo se propone una técnica para la mejora en la visualización de vasos sanguíneos profundos para imágenes de speckle, donde debido a las propiedades altamente esparcidoras del medio ocasiona una perdida en visibilidad, para ello proponemos un método que denominamos LSCI+PCA, en el que combina las ya bien estudiadas técnicas de LSCI para obtener imágenes de speckle y PCA para procesar dichas imágenes. Las muestras empleadas en este trabajo fueron maniquís de piel y muestras in-vivo. Los resultados obtenidos con LSCI+PCA se compararon con LSCI tradicional. En la que concluimos en una mejora considerable en la visualización de LSCI+PCA con respecto de LSCI, esto nos permite contar con una herramienta para el análisis de imágenes de speckle que presenta poca visibilidad en una red de vasos sanguíneos.

Master thesis

Speckle images LSCI PCA CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA TRATAMIENTO DIGITAL. IMÁGENES

Contrast enhacenment of RGB color images by histogram equalization of color vectors' intensities

Jair Cervantes Canales Farid García Lamont ASDRUBAL LOPEZ CHAU JOSE SERGIO RUIZ CASTILLA (2018)

Mejora del contraste de imagenes de color RGB

The histogram equalization (HE) is a technique developed for image contrast enhancement of grayscale images. For RGB (Red, Green, Blue) color images, the HE is usually applied in the color channels separately; due to correlation between the color channels, the chromaticity of colors is modified. In order to overcome this problem, the colors of the image are mapped to different color spaces where the chromaticity and the intensity of colors are decoupled; then, the HE is applied in the intensity channel. Mapping colors between different color spaces may involve a huge computational load, because the mathematical operations are not linear. In this paper we present a proposal for contrast enhancement of RGB color images, without mapping the colors to different color spaces, where the HE is applied to the intensities of the color vectors. We show that the images obtained with our proposal are very similar to the images processed in the HSV (Hue, Saturation, Value) and L*a*b* color spaces.

Article

Color characterization Histogram equalization RGB images INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

An economic study to optimize costs in a company distribution network: a case study

EDUARDO GUTIERREZ GONZALEZ JESUS MANUEL REYES GARCIA (2013)

"This paper proposes a logistic model that determines the optimal company distribution network. The network must satisfy the demands of business orders at minimal cost. The model contemplates that the distribution network is formed by four sub networks, and in each the linear optimization model to determine the optimal number of transport units is proposed. In each unit the travelling salesman problem is applied to optimize costs in the distribution network. In each sub network the logistic order model is weekly, and applying the proposed model for 5 weeks a saving of 49306.66 USD from the actual cost was obtained."

Article

Linear model TSP Minimal cost Service level CIENCIAS SOCIALES

Refinación microestructural de C-11000 para mejorar sus propiedades mecánicas

GERARDO RENDÓN GUTIÉRREZ (2018)

Este trabajo analizó el comportamiento de la microestructura de soleras de cobre con variación en componentes químicos que se presentan en la materia prima utilizada —que usualmente se denominan impurezas del metal—, en diferentes corridas de producción de lingotes de cobre aleación C-11000. Se determinaron los valores que ayudan a conformar mejor la estructura del cobre y se evaluaron resultados después de los procesos de extrusión en caliente y estirado en frío; se analizó el tamaño de grano generado en cada pieza y se determinaron los rangos de manejo de los componentes que ayudan a refinar el grano, permiten que sea homogéneo y que, al ser fabricado como solera de cobre, cumpla con las propiedades físicas y mecánicas que el producto requiere. Las propiedades mecánicas relevantes en las soleras de cobre para uso eléctrico se orientan a tener dobleces libres de rugosidad y fracturas potenciales, así como asegurar una superficie lisa y sin deformaciones. Se analizó el impacto de dos componentes químicos (fierro y oxígeno) que, bajo contenidos controlados, ayudan a conformar mejor la estructura granular de las soleras.

The behavior of bus-bar grain size is analyzed related to different chemical components, commonly called impurities, that were added in the melting process to produce copper billets of alloy C-11000, those components were used in controlled amounts in the mix and formed the metal structure, the reaction in the metal’s structure after the extrusion and drawing process, the microstructure improve substantially and the appearance in the bending process obtain a better and smooth surface of the product processed and meet with the properties required by norms for electrical use, free of rugosity and potential fractures. The use of controlled levels of iron and oxygen in the melting process were tested to evaluate the impact of bus bar’s grain size.

Estudio promovido y asesorado por el área de estudios de Posgrado del CIATEQ, A.C., en convenio con la empresa Industrias Unidas S. A. de C. V.

Article

Cobre Microestructura Refinación de grano Contenidos de oxígeno Nivel de fierro Procesos de doblez Extrusión y estirado en frío Copper Microstructure Grain refining Oxygen content Iron level Bending process Extrusion and cold drawing INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA METALÚRGICA COBRE COBRE

Análisis de imágenes médicas usando Matlab

ANGELICA MARIA BENITEZ CASTRO TEODORO CORDOVA FRAGA (2015)

Este proyecto se lleva a cabo partiendo de la adquisición de imágenes de la arteria carótida mediante un equipo de utrasonido. Se trata de encontrar un modo sencillo y eficaz de dar lectura a las imágenes y sus secciones de interés para mejorarla utilizando distintas técnicas de procesamiento digital de imágenes para reducirruidos, mejorar contraste, etc, y su posterior análisis. Para lograrlo, se utilizan herramientas como software: Format Factory, Traker y Matlab.

This project was carried out by starting from the acquisition of carotid artery images by using an ultrasonic device. It is made in order to create an easy way to read several images and their interesting sections to improve them by different techniques based on digital images processing to eliminate any noise and to improve contrast, etc, and later to be analyzed. To reach these goals, we use some tools as: Format Factory, Track and Matlab Software

Article

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Matlab Imágenes Médicas Segmentación Procesamiento digital Level Set

Evaluación del desempeño del tomógrafo de coherencia óptica Spectra Radar OCT 930 en la investigación de muestras ex-vivo de tejidos biológicos

ALEXIS VAZQUEZ VILLA (2015)

El cáncer cervicouterino ocupa el primer lugar en incidencia y el tercer lugar

de causa de muerte en el país, motivo por el cual son necesarios nuevos

métodos que permitan diagnosticar esta enfermedad en etapas más

tempranas.

En este trabajo se presenta un estudio de la evaluación del equipo de

tomografía óptica coherente SR-OCT 930 de la marca Thorlabs para ser

utilizado en el diagnóstico de muestras ex-vivo de lesiones en tejido

cervicouterino. Se encontró que el equipo es capaz de obtener imágenes que

pueden indicarnos lesiones en el tejido de cérvix aun en muestras que habían

sido identificadas como sanas lo cual muestra que el equipo puede ser útil para

el diagnóstico de estas lesiones en etapas tempranas.

También se analizó la influencia del formol y el ácido acético en imágenes

obtenidas con el equipo, encontrando que tanto el ácido acético y el formol

incrementan la intensidad de la señal obtenida y que el formol además de fijar

las estructuras internas del tejido también mantiene la intensidad de la señal

amplificada. Se analizó también una correlación entre las imágenes OCT con

las imágenes obtenidas con un microscopio óptico obteniéndose que

imágenes tomadas con el microscopio óptico y usando un objetivo 4x producen

imágenes comparables.

Finalmente se propone un método para incrementar la profundidad de foco en

un sistema OCT mediante el diseño de una lente asférica. Se presenta el

ejemplo de una lente con profundidad de foco de alrededor de 4 mm para un

tamaño de la mancha de 6.5 μm, siendo que para un haz Gaussiano con ese

mismo tamaño de mancha la profundidad de foco es de 73 μm, lo cual mejora

la calidad de las imágenes obtenidas.

Doctoral thesis

Optical focusing Optical images Aspherical optics Imagen processing CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA TRATAMIENTO DIGITAL. IMÁGENES