INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Detección de barras rotas en motores de inducción tipo jaula de ardilla por medio de MCSA y EMD
Get PDFIn this paper, the development of a methodology based on Motor Current
Signature Analysis and Empirical Modal Decomposition (EMD) which efficiently
detects damage to the rotor of a squirrel cage motor type is presented. Specifically,
crack or complete rupture of one of the rotor’s bars can be detected. The proposed
methodology is divided into 2 main parts: The EMD of the current signal
obtained from a phase of the motor stator and the development of a classifier able
to discern between a current from a damaged motor or a motor in good condition.
The description in Hardware Description Language (HDL) of EMD and its
implementation on a Field Programmable Gate Array (FPGA) is also presented.En el presente trabajo se estudia el desarrollo de una metodología que, basada
en Motor Current Signature Analysis (MCSA) y la Descomposición Modal
Empírica (EMD), detecta de manera eficiente da˜no en el rotor de un motor tipo
jaula de ardilla, específicamente, la fisura o ruptura total de una de las barras que
lo forman. La metodología propuesta se divide en 2 partes principales: La EMD
de la señal de corriente obtenida de una fase del estator del motor y el desarrollo
de un clasificador capaz de discernir entre una corriente proveniente de un motor
da˜nado o un motor en buen estado. También se presenta la descripción en Hardware
Description Language (HDL) de la EMD y su implementación en un Field
Programable Gate Array (FPGA)
Obtención de los campos electromagnéticos cuasi-estáticos creados por un dipolo eléctrico en la cercanía de dos nano-esferas dieléctricas (dímero) mediante la transformación de inversión: excitación dipolar de resonancias plasmónicas
Get PDFWe present a method based on the inversion transformation for obtaining the quasistatic potential φ created by an oscillating dipole in the vicinity of two separate dielectric Nano-spheres (dimer). In the inversion space, a Poisson equation for another potential must be solved in which the source is an effective charge density composed of a point dipole and a point charge. We particularly derive the solution of the potential _ when the dipole is on the dimer longitudinal-axis and oriented along this axis. Our formalism can provide an alternative physical insight for explaining the radiative properties of localized emitters (molecules) as well as intermolecular interactions mediated by electromagnetic fields. In addition, this method can yield to a less computational effort for calculating the electric field. On the other hand, we analyze the possibility of exciting plasmonic resonances of a dimer made of silver by a dipole. Our analysis uses our method for obtaining the electric field created by the dipole. We find that Ohmic losses of a real metal inuence significantly the feasibility of dipole excitation of such resonances. We show that the most favorable condition for attaining the excitation of a plasmon occurs when the dipole is placed at the midpoint between Nano-spheres and the separation (h) of the empty gap between the Nano-spheres becomes is reduced (a couple of nanometers). This can be attributed to fact that as h diminishes the Coulombic interaction between the electrons of the Nano-spheres becomes stronger as well as the external excitation-field created by the dipole, implying that electronic oscillations suffer less decoherence. On the contrary, when the dipole is located above the dimer, it creates an electric field distribution completely different than that of the ideal case. Moreover, if the separation h is unchanged, then the field intensity is greater for dimers with Nano-particles of smaller size. Presumably, this is due to the lightning rod effect. The complex spatial structure of the field of high order plasmonic modes are severely deteriorated by Ohmic losses of the real metal.Se desarrolla un método basado en la transformación de inversión para obtener el potencial eléctrico φ cuasi-estático creado por un dipolo oscilante en la vecindad de dos nano-esferas dieléctricas separadas (dímero). En el espacio de inversión, una ecuación de Poisson para otro potencial debe ser resuelta en la cual la fuente de excitación es una densidad de carga efectiva compuesta por un dipolo puntual y una carga puntual. En particular, se deriva la solución del potencial _ creado por el dipolo con ubicación y orientación axiales (eje longitudinal del dímero). Nuestro formalismo pudiera proporcionar un enfoque alternativo para explicar las propiedades radiativas de emisores localizados (moléculas), así como interacciones intermoleculares mediadas por campos electromagnéticos. Además, la implementación de este método podría demandar menos recursos computacionales para calcular el campo eléctrico. Por otro lado, se analiza la posibilidad de excitar las resonancias plasmó nicas del dímero real (plata) mediante un dipolo. Este análisis usa el método descrito anteriormente para obtener el campo eléctrico que genera el dipolo. Se halla que las pérdidas óhmicas de un metal real impactan fuertemente a la factibilidad de la excitación dipolar de dichas resonancias. Se encuentra que la situación más propicia para lograr la excitación del plasmón es cuando el dipolo está en el punto medio entre las nano-esferas y la separación entre las superficies adyacentes de las nano-esferas (h) sea más reducida (un par de nanómetros). Esto pudiera atribuirse a que conforme h decrece la interacción coulómbica entre los electrones de las nanopartículas se hace más fuerte, asimismo el campo externo de excitación que crea el dipolo; por ende, las oscilaciones electrónicas sufrirán menos de coherencia. Por lo contrario, el dipolo colocado en la parte superior del dímero genera una distribución de campo totalmente diferente a la ideal. También, si se mantiene la separación h fija, la intensidad del campo eléctrico esparcido es más grande en los dímeros con nanopartículas de menor tamaño. Esto se debe presumiblemente al efecto pararrayos. La estructura espacial compleja del campo de modos plasmónicos de orden superior es muy deteriorada por las pérdidas óhmicas del metal real
Sistema de monitoreo de la opacidad atmosférica para el Gran Telescopio Milimétrico
Get PDFEl propósito de este documento es proporcionar información técnica sobre el sistema de monitoreo de la opacidad atmosférica instalado en el sitio del GTM. Se incluyen descripciones de sus componentes, instalaciones y su operación. También se mencionan aspectos relacionados al conjunto de programas informáticos utilizados para implementar los procesos de adquisición, procesamiento, almacenamiento y publicación de los valores de opacidad atmosférica que ocurren en el sitio. Finalmente se describen los procesos de organización, clasificación y reducción de los datos de opacidad atmosférica; la elaboración de reportes y se presentan algunos resultados obtenidos
Algoritmos basados en tríos de minucias para la verificación e identificación de huellas dactilares
Get PDFEl reconocimiento automatizado de huellas dactilares y palmares es un área activa de investigación en la actualidad. Las huellas dactilares (palmares) se forman a partir del contacto de los dedos (las palmas) de las manos con las superficies de los objetos. Dentro de los sistemas automatizados de reconocimientos de huellas, los algoritmos de comparación de huellas constituyen un componente de vital importancia. Un algoritmo de comparación de huellas es una secuencia finita de pasos lógicos, que compara las huellas descritas por rasgos (o abstracciones) y retorna un valor de similitud. Uno de los enfoques seguidos en la literatura para representar y comparar las huellas es el uso de tríos de minucias. Las minucias son los puntos donde la continuidad de las crestas papilares (glándulas de secreción de sudor en dedos, palmas de la mano y pies) se rompe. En esta tesis se hace un análisis de los algoritmos basados en tríos de minucias y se identifican las limitaciones que degradan su eficacia. Como resultado de la investigación, se propone una nueva forma de representación y función de comparación de tríos de minucias que supera las limitaciones identificadas en la literatura. Basado en la nueva forma de representación y comparación de tríos de minucias, se construye un algoritmo de comparación para la verificación de huellas dactilares; otro para la verificación de huellas palmares y un tercero para la identificación de huellas latentes (dactilares y palmares). El objetivo de las aplicaciones de verificación de huellas consiste esencialmente en determinar dadas dos impresiones (huellas formadas voluntariamente en condiciones controladas), si estas proceden del mismo dedo. Por otra parte, el objetivo de las aplicaciones de identificación de huellas latentes (huella formadas involuntariamente en condiciones no controladas) consiste básicamente en, dada una huella latente, buscar todas las huellas procedentes del mismo dedo (o palma) presentes en una base de datos. Los algoritmos propuestos en esta investigación usan los tríos de minucias para hallar múltiples conjuntos de pares de minucias coincidentes. Los conjuntos obtenidos son mezclados de acuerdo a una novedosa heurística para obtener la mayor cantidad de coincidencias entre las huellas que se comparan.The automated fingerprint recognition is currently an active research area. Fingerprints (palmprints) are formed from the contact of the fingers (palms) of the hands with the surfaces of objects. The fingerprint matching algorithms are important components of automated fingerprint recognition systems. A fingerprint (palmprint) matching algorithm is a finite sequence of logical steps, which compares the fingerprints (palmprints) described by features (or abs- tractions) and returns a similarity value. An approach followed in the literature for fingerprint matching and representation is the use of minutiae triplets. Minutiae are the points where the continuity of ridges (sweat glands in fingers, hand plants, and soles) break. In this thesis, the fingerprint matching algorithms based on minutiae triplets are analyzed and the drawbacks that affect their accuracy are identified. As a result of this research, it is proposed a feature representation and a matching function for minutiae triplets that overcome the identified limitations in the literature. Based on the new representation and matching function for minutiae triplets, a matching algorithm is created for fingerprint verification, another matching algorithm is created for palmprint verification, and a third matching algorithm is created for latent fingerprint and palmprint identification. The aim of finger- print (palmprint) verification applications is essentially determining whether two impressions (prints formed voluntarily in controlled conditions) comes from the same finger (palm) or not. In the other hand, the aim of latent print identification applications is essentially, given a latent print (prints formed involuntarily in uncontrolled conditions), searching all the prints in a database that comes from the same finger (or palm). The proposed algorithms use minutiae triplets in order to find multiple sets of matching minutiae. These sets are merged according to a new heuristic in order to obtain the highest amount of matching minutiae between the compared prints
Data alignment and association mechanism for multimedia data fusion in distributed sensor networks
Get PDFNew applications based on wireless sensor networks (WSN), harvest a large
amount of data streams that are simultaneously generated by multiple distributed
sources. Specifically, in a WSN this paradigm of data generation/transmission is
known as event-streaming. In order to be useful, all the collected data must be
aligned so that it can be fused at a later phase. To perform such alignment,
the sensors need to agree on common temporal references. Unfortunately, this
agreement is difficult to achieve mainly due to the lack of perfectly-synchronized
physical clocks and the asynchronous nature of the execution. Some solutions
tackle the issue of the temporal alignment; however, they demand extra resources
to the network deployment since they try to impose global references by using
a centralized scheme. In this dissertation, we propose a distributed mechanism
that performs at runtime the stream data alignment without requiring the use of
synchronized clocks, additional signals or centralized schemes. This is achieved
by translating temporal dependencies based on a time-line to causal dependencies
among streams. In addition, we propose a spatio-temporal data association approach
that extends the data alignment mechanism to include spatial information
to perform the data alignment by considering the “closeness ” among streams. To
achieve this, the approach makes use of a fuzzy-causal relation defined to relate
the space domain with the logical/temporal domain. For our case by establishing
a fuzzy-causal relation we determine “how long ago” an event happened before
another event
Sistemas de radar de banda ultra ancha con aplicaciones en imagenología y caracterización de materiales
Get PDFEn los últimos años los sistemas de radar de banda ultra ancha han
despertado un gran interés en aplicaciones como lo son: la imagenología vía
microondas y en la caracterización de materiales a través de la medición de
sus propiedades dieléctricas. Con respecto a los sistemas de imagenología
vía microondas, en este trabajo de tesis se propone el uso de antenas con
polarización circular en sistemas radar de banda ultra ancha para
aplicaciones de imagenología vía microondas. Esto, con la finalidad de
mejorar la resolución de dichos sistemas con respecto a sus capacidades de
penetración y de poder distinguir entre dos objetos con valores de
permitividad dieléctrica muy similares. Para demostrar que el uso de la
polarización circular mejora la resolución de los sistemas de imagenología
que emplean radares de banda ultra ancha, se propusieron e implementaron
dos sistemas de imagenología; el primero es un sistema de visión a través de
la pared y el segundo es un sistema para detectar y distinguir tumores
cancerígenos.
En relación a la caracterización de materiales orgánicos e inorgánicos a
través de sus propiedades dieléctricas dentro de esta tesis, se realizó la
medición de propiedades dieléctricas en el rango de UWB, empleando la
técnica del espacio libre para una mezcla que se emplea para construir
modelos que emulan las propiedades dieléctricas de los tejidos del seno. Por
otro lado, para aplicaciones en la ingeniería en alimentos, se obtuvieron las
propiedades dieléctricas del frijol y maíz mexicano, para su uso en
aplicaciones post-cosecha como lo son la eliminación de plagas por técnicas
de calentamiento empleando microondas y para determinar si el alimento se
encuentra en los rangos de humedad permitidos por sus respectivas normas
Engineering structured light fields with Sturm – Liouville modal theory
Get PDFIn this thesis, the Circular Bessel Functions are presented for the rst time,
as an alternative to the classic Zernike Polynomials, to represent ophthalmic
surfaces. It is shown that the Circular Bessel Functions overcome representation
drawbacks that the Zernike Circle Polynomials, standard basis in Ophthalmic
Optics, exhibit in certain cases of clinical importance. We explain the general
mathematical context of modal theory in two dimensional domains and present
applications to the field of vision, astronomy and optical traps
Hierarchical multi-label classification for tree and DAG hierarchies
Get PDFThe core of supervised classification consists in assigning to an object or
phenomenon one of a previously specified set of categories or classes. There
are more complex problems where, instead of a single label, a set of labels
are assigned to each instance, this is called multi-label classification. When
the labels in a multi-label classification problem are ordered in a predefined
structure, typically a tree or a Direct Acyclic Graph (DAG); the task is called
Hierarchical Multi-label Classification (HMC).
There are HMC methods that create a global model which take advantage
of the relations (predefined structure) of the labels. However these methods
tend to create too complex models unusable for large scale data. Other
methods divide the problem in a set of subproblems, which usually does not
benefit from the predefined structure.
This thesis addresses the problem of hierarchical classification for tree and
DAG structures considering large datasets with a considerable number of
labels. A local classifier per parent node is trained for each non-leaf node
in the hierarchy. Our method exploits the correlation of the labels with its
ancestors in the hierarchy and evaluates each possible path from the root to a
leaf node, taking into account the level of the predicted labels to give a score
to each path and finally return the one with the best score.
In some cases there are instances whose labels do not reach a leaf node, for
this cases we developed an extension of the base method for Non Mandatory
Leaf Node Prediction (NMLNP); in which a pruning phase is performed
before selecting the best path.
We noticed that many evaluation measures scored the short paths that
only predict the most general cases better than longer more specific paths,
that is why we also propose a new evaluation measure that avoids the bias
toward conservative predictions in the case of NMLNP.
We tested our methods with 18 datasets with tree and DAG structured
hierarchies against a number of state-of-the-art methods. The evaluation
shows the advantages of these methods, in terms of predictive performance,
execution time and scalability compared with other methods for hierarchical
classification. Our methods proved to obtain superior results when dealing
with deep hierarchies and competitive with shallower hierarchies
Sistema de control para la Cámara Schmidt de Tonantzintla
No full textEste documento presenta el estado del sistema de control de la Cámara Schmidt de Tonantzintla (Noviembre 2011), los cambios realizados para rehabilitar su operación para observaciones nocturnas y las pruebas realizadas para verificar su correcta operación
Seguimiento de múltiples personas considerando oclusión parcial y total en escenarios estacionarios no controlados
Get PDFEl seguimiento de múltiples personas en entornos reales es un problema desafiante,
principalmente porque la silueta deformable del cuerpo humano y la iluminación variable
del entorno cambian con el tiempo la apariencia de las personas. Esta situación
provoca una alta dificultad en la asociación temporal de la identidad de las personas.
El problema se acentúa cuando los individuos se mueven cerca de otros, se ocluyen, o
cambian abruptamente su trayectoria.
En esta tesis se propone un nuevo algoritmo de asociación temporal para el seguimiento
individual y secuencial de múltiples personas en escenarios no controlados a
partir de una cámara estacionaria. El algoritmo de asociación propuesto construye un
grafo de seguimiento a partir de un análisis de la interacción de las personas y de mediciones
con ruido proporcionadas por un esquema de detección de personas. El grafo
de seguimiento modela las relaciones espacio-temporales de las personas en la escena
para predecir y resolver oclusiones parciales y totales. Cuando se presenta un evento
de oclusión total, el algoritmo genera diversas hipótesis acerca de la ubicación de la
persona ocluida considerando 3 casos: a) la persona mantiene su misma dirección y velocidad,
b) la persona adopta la dirección y la velocidad de su oclusor, y c) la persona
permanece inmóvil durante la oclusión. Mediante el análisis del grafo de seguimiento
durante su construcción, el algoritmo propuesto es capaz de detectar falsos positivos y
falsos negativos en las mediciones de detección y también puede estimar la ubicación
de personas no detectadas u ocluidas