La Electrónica y el Procesamiento Digital de Imágenes y Señales
Dr. Eduardo Cabal-Yépez
Departamento de Estudios Multidisciplinarios, División de Ingenierías Campus Irapuato-Salamanca, Universidad de Guanajuato
La electrónica y el procesamiento digital de imágenes y señales han cambiado la forma en que vivimos. El avance tecnológico que ha propiciado la electrónica digital en una infinidad de áreas es eminente. Solo hay que recordar los primeros instrumentos mecánicos que se utilizaban para la reproducción de audio a principios del siglo XX, hasta los actuales reproductores MP3.
Desde los aparatos de televisión de los años 80 y 90, que ocupaban el espacio de un mueble de la casa, con un tubo de rayos catódicos (pantalla) relativamente pequeño, hasta las pantallas actuales, con tecnología digital que permiten generar imágenes de grandes dimensiones y que tienen un grosor de unos cuantos centímetros. Otro ejemplo es la captura, procesamiento y almacenamiento de imágenes; ya que los dispositivos actuales nos permiten tener acceso a estas imágenes de manera inmediata para poder analizarlas y de ser necesario volver a capturarlas.
Dos componentes que han desempeñado un papel fundamental en el desarrollo tecnológico de los últimos años son el microprocesador e Internet. El primero permite realizar un procesamiento digital para conocer información trascendental contenida en una señal o en una imagen y que nos permita mejorar algún proceso. El segundo posibilita la comunicación y el intercambio de información de manera inmediata.
Estos dos factores dieron lugar a Internet de las cosas (Internet of Things, IoT), el cual se basa en la convergencia de múltiples tecnologías como el procesamiento digital, el aprendizaje automático o de máquina (machine learning), redes de sensores y sistemas embebidos. En un entorno industrial, esto es conocido como Industria 4.0 y se enfoca en automatizar prácticas industriales y de manufactura, mejorando la comunicación de los equipos empleados en un proceso, los cuales deben ser capaces de monitorear su desempeño de forma automática utilizando herramientas de procesamiento digital que les permitan analizar y diagnosticar algún problema sin la necesidad de intervención humana.
El grupo de Procesamiento Digital de Imágenes y Señales, en el Departamento de Estudios Multidisciplinarios (Sede Yuriria) de la División de Ingenierías del Campus Irapuato-Salamanca de la Universidad de Guanajuato, ha desarrollado proyectos de investigación enfocados a atender algunos de los problemas que se presentan en los entornos industriales, como el diagnóstico de máquinas eléctricas y la detección de fallas en sus controladores, la estimación de parámetros de calidad de la energía en redes de distribución eléctrica, entre otros.
Así como proponer soluciones que permitan mejorar algunas experiencias de nuestra vida cotidiana, como incrementar la profundidad de campo o eliminar la contaminación atmosférica en imágenes. Por otro lado, también se han propuesto algunas alternativas para mejorar la velocidad de transferencia de datos y la seguridad en el intercambio de información mediante su compresión y encriptación.
Una parte esencial para el desarrollo de estos proyectos es la colaboración con investigadores dentro de la Universidad de Guanajuato y con investigadores de otras instituciones nacionales e internacionales. A nivel nacional, nuestro grupo de investigación cuenta con la colaboración de académicos de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, la Universidad Autónoma de Aguascalientes y el Instituto Tecnológico del mismo estado, así como con la Universidad Autónoma de Querétaro, la Universidad Autónoma de Zacatecas y el Centro de Investigaciones en Óptica (CIO).
En el ámbito internacional nuestro grupo colabora con investigadores de la Universidad Complutense de Madrid, España, del Onsala Space Observatory en la Chalmers University of Technology, Suecia, la Islamic Azad University de Tehran, Iran, la Sapienza University de Roma, Italia, la Universidade Estadual Paulista (São Paulo State University), Brasil, entre otras.
La trascendencia del trabajo académico de los miembros del grupo de Procesamiento Digital de Imágenes y Señales, en la Sede Yuriria de la División de Ingenierías ha alcanzado tal relevancia que algunos de sus integrantes participan o han participado en comités editoriales de revistas científicas con un elevado reconocimiento internacional como Computers and Electrical Engineering (https://www.journals.elsevier.com/computers-and-electrical-engineering), Digital Signal Processing (https://www.journals.elsevier.com/digital-signal-processing), IEEE Transactions on Instrumentation and Measurment (https://ieee-ims.org/publication/ieee-tim), Journal of Engineering and Fundamental Research (https://www.acquirepublications.org/Journal/Engineering/Engineering-and-Fundamental-Research), Revista de Ingeniería y Ciencia (https://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/ingciencia), y la Revista de la Mecatrónica en México (http://www.mecamex.net/revistas/LMEM/).
Adicionalmente a los temas de estudio que se mencionaron anteriormente, el Grupo de Procesamiento de Imágenes y Señales está incursionando en otras áreas como la salud humana y la detección de patologías en cultivos; así como en el monitoreo y análisis de información de sistemas de generación de energía eléctrica con fuentes alternativas como las fotoceldas, contribuyendo de esta forma al desarrollo científico y tecnológico de la nación y sumando a la meta de posicionar a la Universidad de Guanajuato como un referente académico-científico en el país y el extranjero.
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