Premio Nacional de Tecnología Clodomiro Picado Twight 2002 - Visión por Computador
El Dr. Geovanni Martínez obtuvo el título de Doctor en Ingeniería (Dr.-Ing.) por el "Institut fuer Theoretische Nachrichtentechnik und Informationsverarbeitung" (Instituto de Telecomunicaciones Teóricas y Procesamiento de Información), ahora conocido como "Institut fuer Informationsverarbeitung", de la Leibniz Universitaet Hannover, Alemania, en 1998. En su tesis doctoral investigó un algoritmo para estimar la forma, el movimiento y el color de la cabeza y tronco de una persona, mediante el procesamiento de una señal de vídeo, y su aplicación en la compresión de dicha señal a muy bajos bit-rates (ver tesis) para prestar el servicio de videotelefonía. Su director de tesis fue el Prof. Dr.-Ing. H.-G. Musmann. De agosto de 2000 a junio de 2002, continuó sus investigaciones sobre estimación del movimiento de las diferentes partes de una persona, esta vez sobre estimación del movimiento del brazo y antebrazo mediante el procesamiento de una señal de vídeo, para la teleoperación por inmersión tridimensional del brazo y antebrazo de un robot humanoide para aplicaciones espaciales llamado ROBONAUT, en un trabajo postdoctoral que realizó en la Universidad de Houston y el Centro Espacial Johnson de la NASA al lado del Prof. Ioannis Kakadiaris y Darby Magruder, respectivamente (ver reporte técnico). En 1997 se incorporó al cuerpo docente de la Universidad de Costa Rica, donde actualmente es profesor catedrático. Es fundador y coordinador del Laboratorio de Investigación en Procesamiento de Imágenes y Visión por Computador (IPCV-LAB). Actualmente investiga un algoritmo conocido como algoritmo de odometría NIR ToF monocular, capaz de determinar la posición y orientación de un robot de exploración planetaria a partir del procesamiento de dos señales, una señal de vídeo monocular en infrarrojo cercano (NIR) y una señal de profundidad en tiempo de vuelo (ToF), ambas proporcionadas por una cámara NIR ToF fijada rígidamente al lado del robot mirando hacia la superficie. También lo está ampliando para que funcione con robots aún más rápidos, como los drones, y para que pueda construir simultáneamente un mapa de la superficie por la que ha pasado el robot, con el fin de transformarlo en un algoritmo de localización y mapeo simultáneos monocular, que ha denominado SLAM NIR ToF monocular. De septiembre de 2024 a enero de 2025, fue investigador visitante en la Sección de Movilidad y Sistemas Robóticos 347 del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (NASA/JPL). Allí probó el algoritmo de odometría NIR ToF bajo algunos de los requisitos operativos de los nuevos robots de exploración lunar y marciana. El Dr. Martínez también tiene experiencia en investigación y desarrollo de algoritmos para la monitorización de procesos biológicos mediante el procesamiento de una señal de vídeo proporcionada por un microscopio in-situ y en la inspección en línea de productos mediante el procesamiento de señales de vídeo para las industrias de semiconductores y alimentaria. Al principio de su carrera académica, tuvo la oportunidad de trabajar en el diseño, implementación y prueba de una central telefónica privada (PABX), digital, de bajo coste y escalable. Tiene numerosas publicaciones en conferencias y revistas internacionales arbitradas e indexadas. En 2002, el Gobierno de Costa Rica le concedió el Premio Nacional de Tecnología Clodomiro Picado Twight por su destacada trayectoria en el ámbito de la investigación tecnológica. En 2010 recibió el Premio al Investigador de la Universidad de Costa Rica por sus contribuciones al desarrollo tecnológico del país. Ahora está buscando una nueva oportunidad de colaboración para llevar su investigación en odometría y SLAM NIR ToF monocular al siguiente nivel, que es probarlos en robots reales de la nueva generación de robots de exploración del sistema solar, especialmente robots de exploración lunar y marciana.
El Dr. Martínez es el fundador y coordinador del Laboratorio de Investigación en Procesamiento Digital de Imágenes y Visión por Computador (IPCV-LAB), donde realiza investigación de alto nivel en el ámbito del procesamiento de señales multidimensionales. Concretamente, lleva a cabo investigación básica para desarrollar nuevos y potentes algoritmos de procesamiento de señales de vídeo y/o de profundidad que puedan estimar la forma, el color, la posición, la orientación y el movimiento de objetos reales a partir de estas señales, así como contar, reconocer y, en el caso de personas, de estimar su mímica y gestos.
El Dr. Martínez hace especial hincapié en la aplicación de la tecnología desarrollada en el ámbito de la robótica autónoma, concretamente en la robótica autónoma de exploración espacial. En la última década, ha estado investigando un algoritmo de odometría NIR ToF capaz de determinar el movimiento, posición y la orientación en tres dimensiones (3D) de un robot de exploración a partir del procesamiento de dos señales multidimensionales: una señal de vídeo en infrarrojo cercano (NIR) y una señal de profundidad por tiempo de vuelo (ToF). Ambas son proporcionadas por una cámara NIR ToF rígidamente fijada al lateral de un robot, orientada hacia el suelo.
Los algoritmos de odometría son muy importantes para los robots de exploración en lugares donde no hay GPS, como la Luna o Marte, ya que les proporcionan información constante sobre su movimiento, posición y orientación en tres dimensiones, datos que utilizan para detectar si se están desviando de las trayectorias hacia los objetivos científicos, que reciben previamente desde la Tierra o planifican ellos mismos en los lugares de exploración.
Gracias a su innovadora tecnología, el Dr. Martínez fue invitado a realizar una estancia de investigación en la Sección de Mobilidad y Sistemas Robóticos (347) del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (NASA/JPL Robotics), situado en Pasadena, California (USA). En el JPL, tuvo la oportunidad de probar y mejorar el algoritmo de odometría NIR ToF, sometiéndolo a algunos de los requisitos de funcionamiento de los nuevos robots de exploración lunar y marciana.
En la actualidad, está perfeccionando el algoritmo para que pueda utilizarse con robots más rápidos (proyecto de investigación No. 322-C3-166), como los drones, y también está ampliándolo para que pueda construir simultáneamente un mapa 3D del lugar que el robot ha estado explorando (proyecto de investigación 322-C3-052), con el objetivo de transformarlo en un algoritmo monocular NIR ToF de localización y mapeo simultáneo, al que ha denominado SLAM NIR ToF monocular.
Noticias
Prueban novedosa tecnología desarrollada en la UCR en robots no tripulados de la NASA (Semanario Universidad, Noticias del Portal de la UCR, Noticias del Portal de la Vicerrectoría de Investigación, Periódico la Nación, El País , La Teja, Teletica)
Otros recursos
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