Imagina poder ver una escultura desde el televisor de casa como si estuvieras paseando por un museo: observando la obra de arte de frente, de perfil e incluso acercándote para apreciar algún pequeño detalle. La visualización de verdaderas imágenes tridimensionales es el objetivo del Instituto Universitario de Nuevas Tecnologías de la Imagen de la Universitat Jaume I (UJI), según cuenta su director, Filiberto Pla, catedrático del Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos. Será una experiencia totalmente nueva, más cercana a la realidad y sin necesidad de gafas.
¿Cómo está de avanzada la investigación en la visualización de imágenes en 3D?
Aún pasará algún tiempo para que esta línea de trabajo tenga una repercusión en la sociedad por la complejidad del tema. Además, las empresas que fabrican y comercializan estas tecnologías no están actualmente interesadas en promover mejoras porque prefieren sacar rendimiento a las inversiones ya realizadas. Así pues, aunque una tecnología más avanzada sea factible, implicaría demasiadas modificaciones empezando por el sistema utilizado en la fabricación de los monitores y, sobre todo, la codificación y transmisión de la señal. Lo consideran además una inversión arriesgada porque hay elementos que la ciencia todavía no ha resuelto satisfactoriamente. Pero no me cabe duda de que este sector seguirá avanzando e incorporando mejoras.
¿Cuál es el principal escollo que tratan de superar los científicos?
Para situarnos, los monitores que habitualmente encontramos en cines y que podemos adquirir para el hogar son de tipo estereoscópico, esto es, están diseñados para dar sensación de visualizar imágenes 3D pero para ello los usuarios han de emplear dispositivos como gafas. Ya existen monitores autoestereoscópicos que no requieren este tipo de dispositivos, sin embargo, todavía resultan demasiado caros. Además, aunque dispongamos del dispositivo físico que permite representar la información, quedan por resolver cuestiones fundamentales como la generación de dicha información de manera adecuada. Nosotros trabajamos en este ámbito, estudiamos la manera de crear contenidos visuales para observar imágenes tridimensionales de una manera natural, más real.
¿Y dónde está el principal problema?
En la cantidad de información. Ahora en la televisión vemos imágenes creadas desde un punto de vista, en otras palabras, da igual desde qué lugar de nuestro salón veamos un programa en la televisión, la imagen siempre será la misma. Sin embargo, el reto es realmente ver una imagen tridimensional: visualizar diferentes ángulos del objeto dependiendo de dónde te ubiques delante de la pantalla. En este caso, la información se multiplica porque hay que sincronizar las grabaciones de múltiples cámaras. Con el conocimiento y tecnología actual, la cantidad de datos necesaria no se maneja de forma eficiente. Requiere, por tanto, desarrollar un proceso de síntesis más avanzado y buscar métodos para representar la información de manera que se pueda capturar, transmitir y reproducir de manera eficiente. Para desarrollar acciones en esta línea, contamos con la financiación de un programa Prometeo de la Generalitat Valenciana y un proyecto del anterior Ministerio de Ciencia y Tecnología en el que colaboramos con la Universitat PolitÁ¨cnica de ValÁ¨ncia.
¿Qué otros ámbitos abarca el instituto?
El instituto se constituyó hace un par de años mediante la unificación de varios grupos de investigación de la UJI con el objetivo de aunar esfuerzos y crear sinergias para poder aprovechar mejor los recursos e iniciar de una manera más organizada la actividad científica y la colaboración con el sector privado. A grandes rasgos, nos dedicamos a la adquisición, creación, tratamiento y manipulación de información y contenido relacionado con imágenes o representaciones visuales. Por tanto, abarcamos de forma multidisciplinar la investigación, la transferencia y la formación de las tecnologías de la imagen, que incluye las áreas de óptica, electrónica, telecomunicaciones, gráficos, visión artificial, expresión gráfica de la ingeniería, geometría, estadística, etc. Por poner algún ejemplo de proyectos, en el Instituto se ha trabajado en desarrollos de herramientas web de mundos virtuales para el comercio virtual con la Cámara de Comercio de Castellón o sistemas de información geográfica dentro de un proyecto CENIT llamado España Virtual. También hemos diseñado vehículos autoguiados por láser para el movimiento automático de mercancías para la empresa Tecnopamic S.A., y sistemas de inspección visual automática y de clasificación de frutos para Maxfrut S.L.
Su grupo de investigación ha prestado mucha atención al tema de los cítricos, primero en la fase de recolección y después en el control de la calidad y actualmente está desarrollando un sistema para la estimación de azúcar y acidez.
Hemos aplicado a este sector los diferentes tipos de tecnologías y metodologías que se han ido desarrollando. Nuestro interés se debe a la gran importancia de estos cultivos en nuestro entorno y también estamos condicionados por mi trayectoria profesional: hice un doctorado en el departamento de Citricultura del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias por lo que desde mis inicios como investigador he estado en contacto con grupos científicos y empresas relacionadas con el sector. La industria agroalimentaria y la agricultura en general en España está bastante desarrollada tecnológicamente. La cuestión es que es un sector tradicional de poco valor añadido, es decir, tiene poco margen comercial, con lo cual muchas veces incorporar innovaciones tecnológicas es difícil. No obstante, entre las empresas de la Comunidad Valenciana dedicadas a este sector la investigación desarrollada en la UJI siempre ha tenido una buena acogida.
¿Han colaborado con empresas del sector cerámico?
Desafortunadamente con este sector no hemos tenido muchos contactos. Es una industria que experimentó un crecimiento muy rápido y, en mi opinión, en lugar de invertir en proyectos de innovación, prefirió incorporar tecnología ya desarrollada en otros países, principalmente en Italia. Aun así hemos liderado varios proyectos relacionados con las tecnologías de la imagen como diseñar un sistema de clasificación de azulejos según tonalidades de color y textura. Asimismo, actualmente está en funcionamiento uno de nuestros desarrollos en el que colaboramos con las empresas Disinel S.L. y Tecnopamic S.A. y se trata de un sistema de visión artificial y un brazo robótico que ensambla de manera automática piezas de cerámica. La actividad científica del grupo que coordino, el Grupo de Visión por Ordenador, gira en torno al tratamiento digital de la imagen, la visión por ordenador, y el aprendizaje automático. Son tres ámbitos diferentes pero que se solapan. El aprendizaje automático está basado en el concepto de reconocimiento de formas, en inglés pattern recognition, que son técnicas computacionales para aprender a reconocer patrones de información. Esta disciplina se ha desarrollado mucho en los últimos años y está relacionada con el aprendizaje automático de máquinas y la inteligencia artificial.
¿Entre las aplicaciones de esta disciplina se incluye el seguimiento de personas, es decir, la videovigilancia?
Efectivamente. Los actuales sistemas de control y monitorización son totalmente manuales, es decir, dependen de operarios que vigilan las pantallas y emiten una alerta cuando detectan un evento fuera de lo común. El objetivo es hacerlo semiautomático, diseñar una herramienta de asistencia que preprocese las imágenes digitales. En este sentido, participamos en un proyecto de investigación enmarcado en un programa Consolider-Ingenio llamado Interacción Multimodal en Reconocimiento de Formas y Visión por Ordenador que finaliza este año. Mi grupo de investigación es el responsable de desarrollar un prototipo demostrador de sistema de biometría y videovigilancia. Se trata de un sistema de múltiples cámaras que permite observaciones desde varios ángulos y su objetivo es el análisis y detección de movimientos, tanto de personas como de objetos, con la finalidad de alertar de movimientos anómalos. El sistema se podría programar para enviar una alerta en caso de formarse una retención o un accidente de tráfico, producirse una pelea en una vía pública, la entrada de alguien en un área restringida, o el abandono de objetos. Además, incorporado al sistema habrá cierto tipo de análisis biométrico como determinación de género, de edad, forma de andar… en última instancia podría llegarse a incorporar un reconocimiento facial.
De igual forma que monitorizan personas o vehículos, también se ha trasladado la videovigilancia a otros seres vivos, algo que llama mucho la atención.
Efectivamente, la tecnología en la que se basa es la misma: una aplicación que reconoce patrones de movimiento. En este caso, se trata de monitorizar comportamientos de peces para detectar contaminantes en agua destinada al consumo humano. En este caso, los peces actúan como sensores biológicos. Es una colaboración todavía en marcha entre la Universitat y Aguas de Murcia S.A. (EMUASA) la cual estaba interesada en el control biológico de la calidad de las aguas de la potabilizadora que gestiona. La empresa contactó con nosotros para desarrollar un sistema de alertas automático cuya base consiste en la observación continua del comportamiento de los peces y la detección de movimientos anómalos ya que se pretende demostrar que la presencia de ciertos tipos de contaminantes modifica su actividad.
Otros proyectos en los que trabaja están relacionados con el tratamiento de imágenes multiespectrales, ¿qué información nos permiten obtener estas imágenes?
Si una imagen en color RGB tiene tres bandas, rojo, verde y azul, una imagen multiespectral puede contener decenas o incluso centenares de bandas a lo largo del espectro visible y no visible, desde el ultravioleta, hasta el infrarrojo lejano, o el térmico. Unas cámaras especializadas capturan estas imágenes en diferentes partes del espectro electromagnético y a diferentes resoluciones según el sensor empleado y nosotros las analizamos. Gracias a la información de cada una de esas imágenes, obtenemos diferentes datos del objeto en sí, parámetros relacionados con la forma, el espectro electromagnético y la composición físicoquímica. Nosotros trabajamos en maneras de tratar esta información de manera automática.
¿Las aplicaciones de este conocimiento también son muy variadas?
Sí, desde la observación de la tierra a la detección del melanoma. Dentro de las aplicaciones del tratamiento digital de imágenes están el tratamiento de las imágenes de satélite de observación de la tierra. Las imágenes de satélite son iguales en estructura que cualquier otra imagen pero son multi o hiperespectrales y se emplean unas técnicas específicas para extraer la información. A través de este tipo de imágenes es posible clasificar usos del terreno, por ejemplo, como diferentes tipos de cultivos, bosque, etc. Pero también sirven para determinar parámetros biofísicos como contenidos en clorofila o temperatura, pongamos por caso. Como expertos en el tratamiento de imágenes, hemos colaborado en un par de proyectos con dos grupos de la Universitat de ValÁ¨ncia dedicados al campo de observación de la Tierra y que participan directamente en acciones de la Agencia Espacial Europea.
La caracterización del melanoma es otra de las aplicaciones ¿no?
Así es. En un proyecto financiado por el Consorcio Hospitalario Provincial de Castellón trabajamos en la adaptación de estas técnicas a la caracterización de enfermedades de la piel como el melanoma para así mejorar su diagnóstico. Aunque tenemos los estudios finalizados y resultados iniciales, sería necesario continuar para su validación.
Llegó incluso a lanzar una empresa spin-off en el ámbito de las imágenes multiespectrales.
Think Spectrally partió de los resultados obtenidos en un proyecto europeo que coordinamos en 2005 sobre un sistema de imágenes multiespectrales y sus posibles aplicaciones en problemas que no fueran de monitorización remota de la Tierra. A partir del proyecto se desarrollaron no solo técnicas de tratamiento sino también sensoriales y algunos de los investigadores involucrados promovimos una iniciativa empresarial. Desgraciadamente al cabo de un par de años no logró subsistir. Las spin-off universitarias en general son empresas de un alto riesgo que ofrecen una tecnología en ocasiones costosa y muy específica y para la cual muchas veces aún no existe una demanda consolidada en el mercado. No obstante, toda experiencia es positiva y nos ha servido para darnos cuenta de que es necesario subsanar las deficiencias que puedas encontrar en el proceso antes de trasladarlo a la empresa. Investigadores del área de Gráficos por ordenador del Instituto han creado una empresa de aplicaciones para videojuegos con la Universitat de Girona y en breve arrancará otra iniciativa también dedicada al mundo de los videojuegos.
En su opinión, ¿hay suficiente financiación para llevar a cabo las investigaciones del Instituto?
Tenemos la suerte de trabajar en un ámbito muy tecnológico donde creo que ha habido bastantes oportunidades y recursos en los últimos años. Estas innovaciones despiertan un gran interés tanto entre las diferentes instituciones como entre las empresas, debido a su aplicabilidad al proceso productivo o a los servicios. Hasta ahora hemos vivido en un ambiente favorable, pero todo depende de las prioridades de los gobernantes que gestionan los recursos públicos y las políticas de incentivación al sector privado para invertir en investigación y desarrollo tecnológico. Sin embargo, en el actual ambiente de incertidumbre y coyuntura económica, es difícil predecir lo que pasará con la política de fomento de la investigación y la innovación en los próximos años.
Fuente: RUVID
Lauren Wickman / SINC
