Disertantes FOCAL 2019
Dra. Myrian Tebaldi Tratamiento de imágenes empleando técnicas de speckle y vórtices ópticos
Myrian Tebaldi es Doctora de la Facultad de Ciencias Exactas (Fisica) . Es ademas investigadora independiente. Su especialidad es la física óptica y el láser Dentro de los temas que ha abordado se destaca procesamiento optico digital ed la informacion. Actualmente trabaja en el CENTRO DE INVESTIGACIONES OPTICAS dependiente de la Comision de Investigaciones Cientificas de la Provincia de Buenos Aires , CONICET y UNLP
En esta presentación mostraremos como las técnicas de speckle y vortices ópticos pueden ser utilizadas para caracterizar procesos dinámicos en diversas aplicaciones, haciendo especial énfasis en aquellas aplicaciones de interés en ciencias de la salud.
Cuando un haz coherente proveniente de un láser ilumina un objeto, éste adquiere una apariencia granular particular por lo cual es conocido como "speckle láser". Si la superficie de los objetos no permanece rígida, sino que presenta algún tipo de movimiento local, entonces el diagrama de speckle observado evolucionará en el tiempo. El fenómeno es conocido como speckle dinámico y es característico de las muestras biológicas cuando son iluminadas por un láser, aunque también puede observarse en imágenes ecográficas. En la mayor parte de los casos, la actividad no es uniforme a lo largo de su superficie, por ejemplo, frutas, superficies pintadas en proceso de secado, muestran diferencias locales debidas a inhomogeneidades o condiciones ambientales. En los últimos años hemos trabajado en el análisis de regiones con diferente actividad.
Por otra parte, en un patrón de speckle, aparecen vórtices ópticos o singularidades que son puntos donde la intensidad es cero y donde la fase no está definida. Los fenómenos ondulatorios, tales como la luz y los ultrasonidos exhiben speckles y vórtices. Los vórtices que se encuentran en las imágenes ecográficas no es posible detectarlas cuando se almacena un patrón de intensidad. Sin embargo, es posible a partir de distribuciones de intensidad obtener pseudofases que se comporta de manera análogo al campo óptico con amplitud y fase.
Los vórtices son idealmente indefinidamente pequeños y permiten una medida muy precisa de desplazamientos y deformaciones. Se debe notar que las técnicas que involucran vórtices permiten medidas más precisas que aquellas que involucran speckle. Una vez ubicados los vórtices, ellos poseen un conjunto de propiedades en el campo que los rodea que permiten caracterizarlos. En todas las aplicaciones la localización exacta de los vórtices es crucial dado que estos son utilizados como puntos de referencia o marcadores. Si se registran imágenes de un objeto iluminado antes y después de una modificación, el seguimiento de los vórtices, permiten obtener el desplazamiento local y, utilizándolos de a pares, su deformación local o “strain”.
En el campo de las aplicaciones, los vórtices han permitido la detección de desplazamientos con precisiones nanométricas y rotaciones del orden de miliradianes. Las técnicas mencionadas son utilizadas para la determinación de deformaciones generadas por el movimiento del septum basal durante el ciclo cardíaco en ecografías de corazón. Los resultados de deformación obtenidos con la técnica de vórtices los comparamos con los de la técnica “speckle tracking” que es habitualmente utilizadas en medicina obteniendo resultados comparables.
Ing. Ezequiel Pawelko , Dra. Nadia Barreiro Lidar y aerolidar: detección remota de cenizas volcánicas en la atmósfera
Ezequiel Pawelko ingeniero, investigador, docente, emprendedor, CITEDEF
Nadia Barreiro Dra en Fisica Laboratorio Técnicas espectroscópicas CITEDEF
Un lidar (light detection and ranging) consiste en un radar cuya fuente de emisión es un láser. . Gracias a ello es posible utilizar lidar en múltiples aplicaciones incluyendo: monitoreo de parámetros atmosféricos, topografía, batimetría, control de cosechas y detección de objetos ocultos en zonas arboladas, entre otros. Hace tres años, en CITEDEF, se inició una innovadora línea de investigación dirigida al desarrollo de equipos compactos de alta velocidad . En particular, se desarrolló la aplicación denominada AEROLIDAR basada en la detección de plumas de cenizas volcánicas dispersas en la atmósfera. El estudio e implementación de esta aplicación se debe a que la tecnología LIDAR ha demostrado ser de especial utilidad durante las últimas erupciones volcánicas que afectaron al territorio nacional, 2011-2012 (Puyehue-Cordón Caulle) y 2015 (Calbuco).
Dr. Gabriel Bilmes FOTONICA. CUANDO LA LUZ NO SOLAMENTE ILUMINA
Gabriel M. Bilmes es Doctor en Física. Investigador de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Profesor de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata. Director del Laboratorio de Ablación Láser, Fotofísica e Imágenes 3D, del Centro de Investigaciones Ópticas (CONICET-CIC-UNLP). Director de la Cátedra Libre Ciencia, Política y Sociedad de la UNLP y de la Revista Ciencia, Tecnología y Política. Miembro del Jurado del Concurso Nacional de Innovaciones INNOVAR
La fotónica es el área de la ciencia y la tecnología asociada con la generación y manipulación de la luz. Es un campo de conocimientos cuyo impacto, tanto científico-tecnológico, como en la vida cotidiana, es tan grande que ha cambiado y sigue cambiando muchos aspectos del mundo en el que vivimos. Las comunicaciones como las concebimos hoy, Internet, los sistemas multimedia, la telefonía, no serían posibles sin los láseres y las fibras ópticas. Las pantallas de televisión de alta definición usan LEDS y cristales líquidos y se controlan con dispositivos remotos infrarrojos. Los sistemas de iluminación y distribución de luz que se emplean en semáforos, carteles, luces de auto y hogareñas, han reemplazando las lámparas de filamento y las fluorescentes por LEDS, reduciendo el consumo energético. El aumento en la expectativa de vida de las personas y el cuidado de la salud cuentan con el invalorable recurso de nuevos instrumentos para diagnóstico y cirugía basados en técnicas láser, procesamiento de imágenes, microscopías de muy alta resolución y endoscopios. Y mucho más: materiales que podrían producir invisibilidad, celdas fotovoltaicas que podrían permitir que la luz del sol proporcione hasta la mitad de la energía necesaria en el mundo, hologramas y métodos ópticos de encriptación para seguridad, y, lamentablemente, el condenable uso para la guerra, ya que la tecnología militar sin la fotónica no podría haber alcanzado el nivel de sofisticación y capacidad de destrucción que desgraciadamente hoy tiene.
En esta charla se describirán las principales características de la fotónica, su impacto actual, su relación con la innovación tecnológica y el desarrollo de nuevos inventos y las posibilidades que brinda en Argentina, para contribuir a proporcionar valor agregado a la industria y la producción, generar fuentes de trabajo calificado para ingenieros, físicos y técnicos y desarrollar proyectos estratégicos.
Lic. Gabriel Platzeck UNA IMAGEN, MIL INFORMES -ALGUNOS USOS MENOS CONOCIDOS DE LAS IMÁGENES DIGITALES-
Colabora en temas relativos al procesamiento de imágenes de las futuras cargas útiles de los proyectos SADI, SARE y SARA y en otros temas relativos a proyectos de INVAP, habiendo desarrollado propuestas de solución y metodologías operativas (procedimientos) en aplicaciones relacionadas con imágenes y videos obtenidos por instrumentos aerotransportados desarrollados por INVAP durante los años 2014 y 2015. Continúa desempeñándose como empleado de la empresa INVAP S.E. hasta la fecha actual.
1. Detección nocturna de pesca extranjera ilegal desde un satéilte argentino. Radares y cámaras digitales de alta sensibilidad.
2. Sistema de localización de descargas atmosféricas…¿En qué coordenadas cayó el rayo? ¿Cerca de un aeropuerto? Física, electrónica, software, triangulación topográfica, geodesia, ingenierías combinadas, todo un sistema contrastado con imágenes.
3. ¿Una imagen vale más que mil palabras? Imágenes de desastres ambientales que produjeron mil cien informes técnicos en quince años…aprender de la naturaleza para cuidar a la gente y proteger sus ciudades, sus cultivos y el entorno natural.
4. Instrumentos y sensores , algunas soluciones utilizando herramientas no convencionales.
Mg. Félix Safar Sistemas de Visión por Computadora y sus aplicaciones
Ingeniero en Telecomunicaciones, UNLP. Master of Science en Electrical Engineering, Virginia Tech, USA.En su primera etapa como docente investigador, fue Profesor en la U.N. de La Plata, e Investigador Adjunto del CONICET, en temas vinculados con el procesamiento digital de señales e imágenes y las arquitecturas de cómputo para el procesamiento de señales. Es autor de varias publicaciones, patentes de invención, y desarrollo de sistemas de procesamiento de imágenes de uso masivo. Actualmente es Profesor en la UNLP y en la U.N. de Quilmes (UNQ). En esta última dirigió la carrera de Ingeniería en Automatización y Control Industrial durante 4 años, Dirije un programa de investigación en la UNQ que congrega una veintena de docentes investigadores, becarios, y estudiantes avanzados. Sus intereses principales son: el procesamiento digital de señales, los sistemas de visión artificial, los sistemas de cómputación y comunicación embebida, y la Internet de las cosas.
Es bien sabido que el sentido de la vista tiene un rol central en la percepcióndel mundo, ocupando una parte significativa de la capacidad cerebral en humanos y animales. El desarrollo de sensores ópticos eficientes y de grandes capacidades de cálculo numérico en computadora, permitieron el desarrollo de cada vez mejores sistemas de visión artificial por computadora, actualmente desplegados en múltiples ámbitos de la industria, entornos urbanos, y de uso por consumidores en general. La charla presenta los fundamentos sobre la problemática de la visión por computadora y una serie de aplicaciones para la automatización de procesos en la industria y para el mejoramiento de la calidad de vida.
Dra. Mercedes Morita Imágenes 3D con Fotogrametría digital
Mercedes Morita es Doctora en Artes por la Universidad Nacional de La Plata y Licenciada en Conservación y Restauración de Bienes Culturales por la Universidad Nacional de las Artes. Actualmente trabaja como becaria posdoctoral CONICET en el Laboratorio de Ablación Láser, Fotofísica e Imágenes 3D del Centro de Investigaciones Ópticas (CONICET-CIC-Fac. Ing. UNLP), Su especializa en el registro de imágenes 3D para documentación de bienes artísticos y culturales.
La adquisición y procesamiento de imágenes 3D tiene un alto impacto en la industria, la producción, la medicina y el patrimonio cultural. En este último campo, en los últimos años, el uso de registros 3D en museos ha tenido un gran desarrollo. Los museos guardan y exhiben bienes culturales con fines de conservación, difusión, educación y de investigación. La digitalización 3D de las colecciones abre inmensas posibilidades para realizar estas tareas de una forma más inclusiva y atractiva. Sin embargo, los museos públicos de nuestro país no acceden a las tecnologías de adquisición y procesamiento de imágenes en 3D, a pesar de que éstas son conocidas y muy usadas a nivel internacional. Ante esta situación el Laboratorio de Ablación Láser, Fotofísica e Imágenes 3D del Centro de Investigaciones Ópticas (LALFI) ha implementado un proyecto para digitalizar en 3D las colecciones de los museos de la Provincia de Buenos Aires. En el marco de este proyecto el LALFI desarrolló un sistema de registro 3D para museos, denominado Mu3D, basado en fotogrametría digital y software libre que solo requiere de una cámara fotográfica estándar y una computadora. El procedimiento es sencillo: el usuario obtiene una secuencia de fotos de un objeto, en diferentes posiciones y ángulos, y con los software que provee el sistema puede generar una imagen tridimensional de alta resolución con textura. Mu3D ya ha sido trasferido a más de 70 museos del País, que han recibido además la capacitación y el asesoramiento requerido para su uso.
En esta charla se mostrarán las posibilidades que brinda Mu3D y los resultados obtenidos.
