Universidad de Costa Rica

Descripción:

Realiza investigación básica en formación, percepción, captura, digitalización y modelado de señales de video, con el objetivo de desarrollar nuevas tecnologías, capaces de extraer de señales de video, las principales características geométricas y dinámicas de los objetos reales presentes en una escena, como lo son su forma, color, posición, orientación y movimiento tridimensional, dándole especial énfasis a sus aplicaciones en la navegación autónoma de robots de exploración, la teleoperación de brazos robóticos por inmersión 3D, la inspección en línea de productos industriales para la industria 4.0, el monitoreo de procesos biológicos utilizando micorscopía in-situ, el análisis de imágenes biomédicas para la detección de enfermedades, la telecomunicación por inmersión 3D y la compresión de video a muy bajos bit-rates.

A diferencia de otros laboratorios de investigación, en el IPCV-LAB ya hemos innovado y contamos con tecnología propia, única a nivel mundial, que ya entró en la fase de pruebas en ambientes no controlados, con el fin de afinarla hasta el punto de que realmente sea práctica, para que pueda ser usada con éxito sin importar el lugar y quién la utilice. 

Un ejemplo de ello, es la tecnología de posicionamiento para robots autónomos de exploración que hemos desarrollado, comúnmente denominada odometría visual monocular, la cual es capaz de determinar la posición y orientación tridimensional de un robot, a partir de una señal de video capturada por una cámara fijada rígidamente a su costado, inclinada hacia abajo, viendo la superficie planetaria sobre la cual se mueve el mismo. Esta tecnología es única a nivel mundial, presenta tres innovaciones y es especialmente útil en lugares donde no existe un sistema de posicionamiento satelital (GPS) o las señales satelitales son muy débiles, como por ejemplo en un planeta remoto en exploración o dentro de edificios, respectivamente. Dicha tecnología ya se encuentra en la fase de pruebas en exteriores, bajo severos cambios de iluminación, así como diferentes tipos de terreno y climas. Hasta el momento ha demostrado tener una precisión de 1% de la distancia recorrida sobre superficies planas, y 1.8% sobre superficies irregulares, valores que se encuentran dentro del ámbito de 0.15% y 2.5%, en el que operan las tecnologías de odometría visual tradicionales, que se han usado con éxito en robots de exploración aquí en la Tierra y en el planeta Marte.

Para las pruebas en exteriores, el IPCV-LAB ha tenido que adquirir gran cantidad de equipo, muy sofisticado y caro, que incluye dos robots autónomos de exploración todo terreno de más de 100 Kg cada uno; dos sistemas de posicionamiento de alta precisión, uno laser y otro satelital; escáneres láser bidimensionales y tridimensionales; cámaras monoculares, cámaras estereoscópicas y cámaras de tiempo de vuelo pulsado.

Además de la investigación, en el IPCV-LAB nos interesa mucho la enseñanza de la Visión por Computador, porque de esa forma podemos transmitirle a los estudiantes los conceptos y las herramientas matemáticas básicas, para comprender y mejorar las tecnologías basadas en Visión por Computador con las que contamos actualmente en nuestra sociedad, y en especial aquellas que encontrarán los estudiantes en la industria costarricense. Desde luego, la docencia nos permite dotar a los estudiantes con los conocimientos básicos necesarios para que puedan colaborar en los proyectos de investigación que estamos desarrollando en el IPCV-LAB. Asimismo, nos abre la puerta para transmitirle a los estudiantes todos los conocimientos generados durante nuestras investigaciones, provocándose de esta forma una simbiosis entre la investigación y la docencia en el área de Visión por Computador, que ha enriquecido y fortalecido la excelencia académica en la Escuela de Ingeniería Eléctrica en esa área.

Es importante recalcar, que los conocimientos adquiridos por los estudiantes en el área de Visión por Computador, les dan una ventaja competitiva en la industria costarricense, debido a que los sistemas de inspección en línea de productos industriales basados en Visión por Computador cada vez son más frecuencia en la misma, y jugarán un papel protagónico en la llamada cuarta revolución industrial o “Industria 4.0”. 

Por otro lado, la experiencia de haber trabajado en un laboratorio de investigación que realiza investigación básica para resolver problemas abiertos, aún sin solución, prepara a los estudiantes precisamente para ello, lo que les da una segunda ventaja competitiva en la industria costarricense, debido a que están acostumbrados a innovar haciendo uso del método científico, al enfrentarse a problemas para los cuales aún no se ha encontrado una solución.

Finalmente, el haber aprendido a utilizar equipo de alta tecnología, como las cámaras y robots autónomos con los que cuenta el IPCV-LAB, les da una tercera ventaja competitiva en la industria costarricense, debido a que ya cuentan con experiencia previa trabajando con robots y sistemas de visión reales, que son los componentes esenciales de cualquier línea de automatización industrial.

Personal

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