Técnicas digitales para procesar información

Con el advenimiento de las computadoras en la segunda mitad del siglo XX, nuevas áreas de oportunidad han surgido para el tratamiento de información digital. Diversas técnicas numéricas han sido propuestas como solución a un sin fin de problemas provenientes de las áreas médicas e industriales. Desde tomógrafos hasta cámaras digitales requieren del posterior procesamiento de la información a través de algoritmos numéricos para permitir que el usuario logre identificar regiones de interés dentro de imágenes digitales que ha capturado. Las técnicas del Procesamiento Digital de imágenes se han vuelto muy explotadas debido al fuerte incremento en el mercado de este tipo de sistemas de captura. Los cuales se encuentran incluso en los teléfonos celulares. Sin embargo, junto con la ventaja que ofrece el registro de información en tiempo real y la transmisión de datos en forma remota, surgen nuevos problemas como la secrecía de la información y/o la comprensión de la información registrada. Esto es doblemente complicado si además, los datos sobrepasan las capacidades del sistema visual humano tanto en cantidad como en el nivel de contraste de los objetos estudiados. Surge entonces la necesidad de implementar técnicas numéricas o digitales por computadora que permitan ahorrar tiempo y que arrojen un análisis más preciso de los objetos estudiados o de las regiones de interés analizadas. Por ejemplo, en ciertas áreas médicas una tomografía puede indicar la existencia de un padecimiento en alguna región del cuerpo humano, el cual no siempre en una primera observación del especialista puede ser visto. A través del tratamiento digital de la imagen de tomografía, esta información puede arrojar nuevas situaciones que apoyen el diagnóstico. Asimismo, en el caso de los sistemas microscópicos computarizados que inspeccionan muestras de tuberculosis, estos ofrecen la ventaja de fotografiar hasta escalas muy pequeñas el bacilo que causa este padecimiento. Los sistemas de visión por computadora pueden convertir esta información de manera analógica a digital, a fin de permitir que el estudio de este tipo de bacterias sea más preciso.

En otro contexto, ya en las áreas industriales los sistemas óptico digitales apoyan fuertemente el incremento de la producción. Desde las cámaras de seguridad hasta los sistemas que vigilan los procesos de fabricación en línea de producción, sirviendo incluso en el control de calidad de productos manufacturados. En ciertas industrias como la automotriz, la soldadura de ciertas partes de los vehículos se logra a través de brazos robotizados que hacen uso de láseres de potencias del orden de los Kilowatts o mayores, lo que implica riesgos en la salud de los usuarios. Estos equipos normalmente se encuentran aislados, lo que impide entonces hacer un seguimiento visual de los puntos de soldadura que el robot lleva a cabo. Este seguimiento se logra con cámaras digitales y con su posterior procesamiento por computadora para permitir que a través de un monitor el usuario del sistema vigile su adecuado funcionamiento.

Las técnicas numéricas que nos ofrece el procesamiento digital de imágenes o de información ayudan, en muchos casos, en áreas estratégicas de la vida humana; desde las cotidianas o familiares, las del sector salud, las productivas incluso las de investigación científica como la observación de las regiones polares, marinas, espaciales, geológicas, biológicas entre otras.

Es por ello que, en la Universidad Politécnica de Tulancingo se ha considerado al Procesamiento Digital de imágenes como una área estratégica del conocimiento científico, ya que permite una enorme oportunidad de aplicaciones tecnológicas. Esto arroja hoy dentro de la UPT la posibilidad de participar en la elaboración de material que facilita el tratamiento de información mediante técnicas nuevas, como lo publicado en el libro: Moments and momento invariants – Theory and Applications. Donde algunos Profesores de la Maestría en Computación Óptica de la UPT nos permitimos proponer técnicas digitales con algunas de las aplicaciones mencionadas. Se puede acceder al texto mencionado a través de la página:

http://sciencegatepub.com/books/gcsr/gcsr_vol1/.

Dr. Alfonso Padilla Vivanco

Dirección de Investigación y Posgrado.