INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Aplicación del método de componentes principales al análisis de imágenes de flujo sanguíneo
No full textEl flujo sanguíneo está definido como la circulación continua de sangre en el sistema cardiovascular. Este proceso de circulación asegura la transportación de nutrientes, hormonas, desechos metabólicos, O2 y CO2 a través del cuerpo y permite mantener el metabolismo celular, regula el pH y la temperatura de todo el cuerpo. El sistema circulatorio, en el ser humano, es la estructura anatómica compuesta por el sistema linfático y el sistema cardiovascular, este último encargado del flujo sanguíneo, y está conformado por el corazón, la sangre y los vasos sanguíneos.
Los vasos sanguíneos son estructuras huecas y tubulares que conducen la sangre desde y hacia todo el cuerpo, se pueden clasificar en varios tipos; arterias, vénulas, venas y capilares.
En este trabajo se propone una técnica para la mejora en la visualización de vasos sanguíneos profundos para imágenes de speckle, donde debido a las propiedades altamente esparcidoras del medio ocasiona una perdida en visibilidad, para ello proponemos un método que denominamos LSCI+PCA, en el que combina las ya bien estudiadas técnicas de LSCI para obtener imágenes de speckle y PCA para procesar dichas imágenes. Las muestras empleadas en este trabajo fueron maniquís de piel y muestras in-vivo. Los resultados obtenidos con LSCI+PCA se compararon con LSCI tradicional. En la que concluimos en una mejora considerable en la visualización de LSCI+PCA con respecto de LSCI, esto nos permite contar con una herramienta para el análisis de imágenes de speckle que presenta poca visibilidad en una red de vasos sanguíneos
Development of a modeling methodology for circuits with memristors
Get PDFA partir de la publicación revolucionaria del Profesor Chua en los años 70’s, el concepto
del memristor ha sido introducido. Sin embargo, tuvo que transcurrir un periodo aproximadamente
de 40 años para que la concepción física del memristor se llevara a cabo por
los laboratorios HP en el 2008. Hoy en día, este dispositivo emergente ha sido empleado
en nuevas aplicaciones; las cuales abarcan desde el desarrollo de memorias modernas hasta
circuitos analógicos en combinación con elementos convencionales para obtener funcionalidades
novedosas. Lo anterior ha provocado la necesidad de modelos apropiados del memristor
para llevar a cabo simulaciones de circuitos con el proposito de ayudar en el flujo
de diseño de circuitos y sistemas memristivos. La presente tesis introduce una novedosa
metodología de modelado para generar expresiones semi-simbólicas del memristor en forma
de modelos orientados a la simulación de circuitos en los dominios de DC y tiempo. Estos
modelos son expresados mediante relaciones de rama voltaje-corriente; es decir, modelos
funcionales del memristor. Además, una atención especial es dedicada durante el proceso
de generación para verificar que las principales señas de identidad del memristor sean
cumplidas; lo cual significa que los modelos propuestos poseen las propiedades para ser
considerados verdaderos memristores. Los modelos han sido caracterizados detalladamente
con respecto a varios parámetros del dispositivo asumiendo los valores del laboratorio de
HP. En el último paso de la metodología, los modelos son establecidos mediante bloques
funcionales; los cuales se pueden utilizar por las herramientas industriales de simulación
de circuitos integrados, tales como SPICE. Los modelos del memristor han sido probados
mediante una serie de circuitos con resultados satisfactorios
Generation of optical singular regions and analysis of its physical properties
No full textIn the present thesis we perform the study of the optical field generated by diffraction, interpreting
the phase function as a catastrophe function. As prototype structure, we use plane
transmittances of kind slit shape curve. The coherent illumination of the slit transmittance generates
focusing regions as a consequence of the curvature function. We show that the topology
of the diffraction field may present regions with different phase values separated by the focusing
region. The spatial propagation of the optical field is studied by means of numerical solution to
the paraxial Helmholtz equation.
The study is extended to describe the diffraction field of 3-D slit transmittances. The mathematical
description is implemented using the Frenet-Serret equations. The diffraction field
is separated in three optical fields, which they are obtained through the projection on three
mutually perpendicular planes known as: osculating, normal and rectifying. The analysis is
determined using as parameters the curvature and torsion of the curve.
An application of the model performed is used to describe the singularities on surface plasmon
fields whose representation is given in terms of Airy and Pearcey functions.
Finally, the study of the optical singularities allows us to describe some physical properties
such as the bifurcation effects and optical vortexes. The experimental results corroborates the
theoretical prediction
Hardware architecture for frequent itemset mining in static datasets using a segmentation strategy
No full textIn recent years there has been a significant increase in the information generated from
distinct domains and the size of datasets overwhelm the human capacity to process
them and obtain valuable information. Because of this, Data Mining has emerged as
a set of techniques and algorithms dedicated to finding patterns in datasets, and then
these patterns are used to classify or predict the behavior of some phenomena related
to the data. Association Rules Mining is an important branch inside Data Mining,
and it consists in finding relationships among the data in the form of implication
rules. The problem is usually decomposed into two subproblems. One is to find
those itemsets whose occurrences exceed a predefined threshold in the database; those
itemsets are called frequent itemsets. The second problem is to generate association
rules from those frequent itemsets.
In this research, Frequent Itemset Mining is explored, because the huge amount
of data in some cases makes dificult to obtain a response in an acceptable time
according to the application requirements, due to the exhaustive nature of the
problem. There are many algorithms dedicated to searching frequent itemsets, the
most widely used are: Apriori, FP-Growth, and Eclat. They use strategies like
breadth-first search and depth-first search to go over to the search space. They
have to do a search in datasets, some of them like Apriori, have to access many
times the dataset. FP-Growth reads the dataset twice, but it must keep in memory
large amounts of data. Frequent Itemset Mining is an exhaustive task since the
database must be read many times independently of the way in which the data is
stored (in main memory or hard disk). In the literature, there have been reported
two ways to accelerate Frequent Itemset Mining: the first one consists in improving
the existing software algorithms through proposing new heuristics to save time,
and the second one consists in developing hardware architectures dedicated to this task.
The main goal of this research is to design a Hardware Architecture to accelerate
the Frequent Itemsets Mining process. A segmentation strategy is proposed
using equivalence classes to guarantee that all the frequent itemsets will be found
independently of the available hardware resources. An implementation in FPGA willbe carried out to validate the proposed architecture and compare it with software only implementations
Prueba nula de Shack–Hartmann para evaluar una superficie cóncava esférica y parabólica
Get PDFLas pruebas de Ronchi y Hartmann son muy útiles para evaluar superficies esféricas y asféricas, los errores encontrados en la superficie pueden ser estimados a través de las desviaciones de un patrón de referencia con uno experimental [1-5]. Con el avance de la tecnología estas pruebas han tenido algunas modificaciones conservando sus mismos principios de análisis geométrico, entre las más conocidas tenemos el sensor de frente de onda Shack–Hartmann (SH) [6,7], este tipo de sensor se compone de una matriz de micro-lentes con la misma longitud focal, y una Cámara CCD (Charge-Coupled Device) que es colocada en el foco de las lentillas. Cuando un frente de onda pasa a través del SH, cada micro-lente concentra la luz en la cámara CCD, que son los puntos focales producidos por cada lente, formando una distribución de puntos igualmente espaciados, cuando el frente de onda es esférico. Este dispositivo ha sido una alternativa para las pruebas ópticas debido a que es simple, compacto y relativamente insensible a las vibraciones mecánicas, es más ha llegado a tener un gran número de aplicaciones en diferentes áreas de la ciencia y tecnología, en las que destacan Ciencias de la Visón y Astronomía. Retomando las características del sensor de frente de onda, en este trabajo se reporta la construcción de un sensor tipo Shack–Hartmann tipo nulo, tomando en consideración la propuesta inicial de Platt-Shack [7]; para evaluar dos superficies cóncavas, una esférica y otra parabólica
Prototipo de satélite tipo CANSAT para pruebas
Get PDFEn este reporte describimos un satélite tipo Cansat de diseño ruso que hemos integrado y con el cual hemos hecho pruebas. Este instrumento es pequeño (del tamaño de una lata de refresco) y de bajo costo, pero cuenta con las componentes básicas de un satélite, lo que permite usarlo como herramienta didáctica (en particular para estudiantes de preparatoria). Se describen los diferentes componentes del Cansat y su funcionamiento, con lo cual los estudiantes tendrán elementos para hacer sus propios diseños y construir prototipos funcionales
Dusty super star cluster winds: their impact on the interstellar medium and infrared manifestations
Get PDFIn light of the growing evidence pointing at core-collapse supernovae as large dust producers,
and given their immense number in young massive stellar clusters (SSCs), this
work is devoted to address the influence of stochastic injection, sputtering and outflow
of dust grains on their emission properties inside the hot and dense intracluster medium.
The theory of dust radiative cooling, which considers time-dependent dust size distributions
and chemical composition, is combined with a self-consistent semi-analytic
method, in order to study the hydrodynamics of spherically symmetric winds driven by
SSCs with a generalized Schuster stellar density profile
Real-time human action recognition using a reduced feature set
Get PDFThe Human Action Recognition (HAR) from video sequences is a topic which has
captured the interest of a large number of researchers from industry, academia,
consumer agencies and security agencies. The solid interest in the topic is motivated
by the wide variety and importance of promising applications for example
rehabilitation of patients, monitoring and supporting of children and elderly people,
automatic annotation of video, human-computer interfaces, and video surveillance
among others.
Particularly the increasing demand for security and safety by society in recent
years has occasioned significant advances in video surveillance technology. However
despite these advances, video surveillance systems are not able to analyze in realtime
the huge amounts of video coming from video surveillance cameras installed in
the worldwide and therefore, they can’t detect and alert about potential criminal
activity in real-time
Desarrollo de tecnologías de fabricación de dispositivos para microfluídica
Get PDFMicroufluídica es la ciencia y tecnología enfocada a procesar o manipular pequeñas cantidades de fluidos (De 10 a la -9 A 10 a la -18 litros), usando canales con dimensiones de decenas o cientos de micrometros. En estas dimensiones las propiedades de los fluidos son diferentes que en la macroescala y son aprovechadas a través de la fabricación de dispositivos que involucran varias disciplinas de conocimiento, tienendo muchas aplicaciones en el campo de la medicina, la investigación biológica y farmacéutica. El objetivo de este trabajo de investigación es fabricar dispositivos para microfluídica utilizando vidrio como material de sustrato y aprovechando las técnicas de fabricación de la industria de los semiconductores y de sistemas electromecánicos (MEMS). Particularmente, se caracterizan dos materiales enmascarantes, mecánica y morfológicamente, buscando disminuir su tensión residual para ser usados en el grabado húmedo del vidrio y obtener microcanales libres de defectos y con la menor rugosidad posible sobre la superficie del vidrio que pudiese afectar el desempeño del dispositivo. El primer material enmascarante es una bicapa Cr/Cu depositada por evaporación y el segundo una película de silicio amorfo depositada por PECVD. Para disminuir la tensión en la bicapa Cr/Cu, se ha encontrado que utilizando espesores de 50nm/250nm se logran obtener microcanales con hasta 93 µm de profundidad, mientras que para el silicio amorfo se ha determinado que las condiciones óptimas de depósito son: 60 °C con 800 mTorr de presión , 30 W de potencia, con flujo de silano y argón de 100 y 36 sccm respectivamente, y con un tratamiento térmico de 2 a 3 horas; en estas condiciones se han obtenido microcanales con hasta 186 µm de profundidad y con un adecuado sellado del dispositivo por el método de unión directa
Análisis de la fase en sistemas ópticos
No full textEn este trabajo de tesis se presenta un método para medir los defectos locales
de superficies ópticas utilizando interferometría de desplazamiento de fase,
(PSI, Phase Shifting Interferometry). El desplazamiento de fase que se
observa en los patrones de interferencia capturados, se logra al desplegar
diferentes niveles de gris en un modulador espacial de luz (SLM Spatial Light
Modulator), el cual es colocado en uno de los brazos de un interferómetro de
Michelson. Antes de utilizar la técnica de PSI fue necesario realizar la
calibración del interferómetro, esto con el objetivo de comprobar que los
desplazamientos de fase observados en los patrones de interferencia fueran
producidos únicamente por los niveles de gris desplegados en el SLM y no
debido a su espesor. Se muestra la caracterización realizada para obtener la
curva de “Desplazamiento de fase vs nivel de gris” del SLM CRL Opto
XGA2P01 y el SLM Holoeye LC2012. Para la caracterización de los
moduladores, se propone un método que consiste en medir en los patrones de
interferencia experimentales capturados, el desplazamiento de las franjas que
se observa en la parte del interferograma en donde se ha variado el nivel de
gris, con respecto a la parte del interferograma en donde ha permanecido fijo
el nivel de gris en cero como referencia. Las imágenes desplegadas en el SLM
fueron divididas en dos partes iguales, en la parte superior se varía el nivel de
gris, mientras que la parte inferior permanece fija como referencia. De los
resultados obtenidos, se observa que la técnica propuesta funciona
correctamente para corregir defectos locales en la superficie bajo prueba, que
produzcan desplazamientos de fase de π/2, π y 3π/4