Publication: Procesamiento de imágenes en tiempo real mediante diseño en lógica programable para caracterizar el movimiento microscópico utilizando Speckle Dinámico
| dc.contributor.advisor | Cariñe Catrileo, Jaime | |
| dc.contributor.author | Bahamonde Espinoza, Ricardo Germán | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-08T16:12:05Z | |
| dc.date.available | 2026-07-08T16:12:05Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description | Informe de Habilitación Profesional presentado a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de la Santísima Concepción para optar al grado académico de Licenciado en Ciencias de la Ingeniería y al título de Ingeniero Civil Eléctrico | |
| dc.description.abstract | En este trabajo se evalúa la factibilidad de aplicar algoritmos de procesamiento de imagen en tiempo real mediante diseño de lógica programable con la finalidad de caracterizar el movimiento microscópico de una muestra de pintura (corrector) utilizando un patrón de Speckle Dinámico. Para ello, se cuenta con un sistema óptico montado en el Laboratorio de Optoelectrónica de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC) para la generación y estudio de patrones de Speckle dinámico. Las imágenes adquiridas por este sistema óptico son almacenadas para posteriormente ser procesadas mediante algoritmos en un computador. Se busca crear un sistema más compacto que permita realizar algoritmos de procesamiento de imagen en tiempo real y no en tiempo diferido, por ello esta etapa será modificada incorporando un Field-Programable Gates Array (FPGA). Para desarrollar este sistema fue necesario implementar un hardware que permitiera realizar la conexión entre una cámara y un monitor por medio de protocolo “High-Definition Multimedia Interface” (HDMI) y entregar el valor de intensidad de un píxel como salida en un “Digital to Analogue Converter” (DAC) que enviará un voltaje analógico proporcional a la intensidad del píxel analizado hacia un osciloscopio. Parte del diseño permite al usuario observar en un monitor dos cuadrados (uno amarillo y otro morado) controlables mediante la botonería del FPGA que representan al píxel analizado. Para validar que los cuadrados representaban al píxel estudiado se realizó una comparación en el osciloscopio donde se variaba la intensidad de un LED. Esta prueba demostró que la intensidad del LED era proporcional a la intensidad del píxel en el osciloscopio, llegando a un umbral de 3.3 volts. Se emplea dentro del desarrollo del código un algoritmo de diferencias generalizadas (GD) sobre el patrón de Speckle dinámico generado a partir de una muestra de pintura (corrector). La pintura tiene un exceso de masa húmeda que al evaporarse produce una pérdida de peso y genera un movimiento molecular que es detectado por el láser y capturado por la cámara como un patrón de Speckle dinámico. El resultado de este algoritmo es calculado en tiempo real y visible en el osciloscopio a medida que se adquieren los datos de la muestra. Para validar los resultados obtenidos se obtuvo mediante Excel la correlación del peso y la actividad de la muestra, donde se obtuvo una correlación del 98,68% (𝑅2=0,9868) para un modelo de regresión cuadrática con un Error Porcentual Absoluto Medio (MAPE) del 9,42%. Esto implica que el sistema desarrollado puede caracterizar el movimiento microscópico en tiempo real utilizando la Nexys Video A-7. | |
| dc.identifier.uri | https://tesis.ucsc.cl/handle/25022009/4546 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Católica de la Santísima Concepción | |
| dc.subject | Procesamiento digital de imágenes | |
| dc.subject | Arreglos de compuertas programables en campo (FPGA) | |
| dc.subject | Speckle dinámico | |
| dc.title | Procesamiento de imágenes en tiempo real mediante diseño en lógica programable para caracterizar el movimiento microscópico utilizando Speckle Dinámico | |
| dc.type | Thesis | |
| dspace.entity.type | Publication |