Teledetección y Procesamiento Digital de Imágenes y Señales

  •  En la actualidad el Área de Procesamiento Digital de Señales e Imágenes está trabajando en la reconstrucción 3D de la zona arqueológica de CARAL para lo cual viene empleando Drones y cámaras de alta resolución, las cuales son procesadas por los profesionales de la Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico.


    La Universidad Nacional de Ingeniería a través del INICTEL-UNI y la Zona Arqueológica CARAL firmaron un convenio específico de colaboración interinstitucional para mutuo beneficio en investigación. A continuación se muestra las primeras pruebas en la reconstrucción de la Pirámide Mayor y el video realizado

     

  • La Teledetección se conoce como la técnica para obtener información de la superficie de la tierra sin estar directamente en contacto con esta. Esto se realiza normalmente mediante la toma de imágenes desde zonas elevadas, ya sea desde naves aéreas (tripuladas y no tripuladas) o desde imágenes obtenidas por satélites de observación. La Teledetección se basa en software que se aplica en diversos ámbitos, tales como la agricultura de precisión (para detectar el verdor de las plantas, nivel de hidratación de un cultivo, dimensionar el tamaño de un cultivo, etc.), detección de terrenos y aguas contaminadas por la minería, evaluación de desastres naturales, identificación e inventario de lagunas, crecimiento demográfico, entre otras aplicaciones.

    El Instituto Nacional de Investigación y Capacitación de Telecomunicaciones de la Universidad Nacional de Ingeniería – INICTEL-UNI, fue creado en el año 1971 y tiene como misión promover y participar en el desarrollo y utilización de las tecnologías de las telecomunicaciones; realizando investigación científica, tecnológica e innovación; capacitación y formación especializada, así como estudios y proyectos, como herramientas para el desarrollo económico y social, contando para ello con personal altamente especializado. El INICTEL-UNI ha trabajado en diversas actividades relacionadas al ámbito de diseño de pequeños satélites (proyecto nanosatélite CHASQUI I y proyecto Microsatélite en conjunto con la Universidad de UESOR, Rusia), procesamiento de imágenes satelitales (técnicas de compresión de imágenes, identificación y segmentación de vegetación, suelos y temperatura superficial del mar, identificación de lagunas, identificación del vegetal [2] uso de OPENCL para diseño de una técnica de convolución eficiente para procesamiento de imágenes) y en redes de sensores para acuicultura donde se encuentra trabajando el monitoreo del entorno de peces amazónicos con el Instituto de Investigación Amazónico del Peru IIAP [5]. La Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico – DIDT del INICTEL-UNI cuenta con cinco laboratorios de vanguardia tecnológica para investigación y desarrollo en temas de Procesamiento digital de imágenes y señales, Televisión digital terrestre en el estándar ISDB-T, Sistemas embebidos, Diseño de nano y microsatélites, efectos de las RNI en la salud, Redes de banda ancha y Redes de sensores. Los laboratorios de Procesamiento digital de imágenes y Sistemas embebidos cuentan con equipos de cómputo y software de programación como Matlab, C#, C++, Java, Cuda, OpenCL, Ensamblador para el desarrollo de aplicaciones diversas. Así mismo, se cuentan con equipamiento de alto rendimiento para procesamiento de imágenes modelo HP Z820 y equipos de medición electrónica de alta precisión. El INICTEL-UNI tiene experiencia en el desarrollo de proyectos basados en algoritmos de análisis de imágenes satelitales específicamente de los satélites Landsat 5, 7 y 8.

  • Proyecto con el INIA

    1. Daniel, Díaz Ataucuri (Coordinador General)
    2. Guillermo, Kemper Vásquez (Investigador)
    3. Joel, Telles Castillo (Investigador)
    4. Pedro, Injante Silva (Investigador)
    5. Jorge, Alcantara Delgado (Investigador)
    6. Enrique, Arias Antúnez (Investigador)
    7. José, Gonzales Piqueras (Investigador)
    8. Diego, Cazorla López (Investigador)
    9. Grovher Palomino Espinoza (Investigador)
    10. Pavel, Mendoza Villafane (Tesista)
    11. Itamar, Salazar Reque (Tesista)
    12. Yanet, Begazo Buleje (Coordinadora Administrativa)

    Proyecto con el IIAP

    1. Joel, Telles Castillo (Coordinador General)
    2. Guillermo, Kemper Vásquez (Investigador)
    3. David, Ponce Enriquez (Investigador)
    4. Grovher, Palomino Espinoza (Investigador)
    5. Antero, Castro Nieto (Investigador)
    6. José, Sanjurjo Vilchez (Investigador)
    7. León, Bendayan Acosta (Investigador)
    8. Juan, Pardo Mateo (Investigador)
    9. José, Sánchez Garcia (Investigador)
    10. Giorgo, Morales Luna (Tesista)
    11. Daniel, Arteaga Meléndez (Tesista)
    12. Marta, Orduna Costillas (Tesista / UPM España)
    13. Eduardo, Mendoza Villaizán (Coordinador Administrativo)

  • El Fondo para la Innovación, la Ciencia y la Tecnología – FINCyT (ahora INNOVATE PERU), financia nuestro proyecto «Evaluación del estado eco sistémico de los aguajales en Iquitos empleando imágenes de alta resolución, computación de alto rendimiento y procesamiento digital de imágenes, que facilite la conservación y uso sostenible de la biodiversidad en la Amazonia Peruana».

    Los aguajales son ecosistemas con predominancia de la Mauritia Flexuosa (un árbol parecido a la palmera conocido como aguaje). Estos ecosistemas son humedales que juegan un rol importante desde el punto de vista económico, social y ambiental en la Amazonía ya que es útil para el poblador en su alimentación, madera para la construcción de su vivienda, artesanía, entre otros. En 1852 el científico Alexander von Humboldt llamó árbol de vida al aguaje por la importancia como alimento y proveedor de otros servicios. Existen estudios donde demuestran la importancia de la comercialización del fruto del aguaje en la vida económica de Iquitos. El presente proyecto busca monitorear el estado de la biodiversidad tomando como indicador los aguajales para lo cual se desarrolla un software que permitirá identificar, segmentar y evaluar el estado de verdor (salud) de los aguajales en los lugares aledaños de la ciudad de Iquitos y los resultados serán mostrados en un geoportal web. Generando previamente los índices de vegetación como resultado del procesamiento de imágenes multiespectrales de alta resolución y optimización de los algoritmos empleando computación de alto rendimiento.

    Etapa Final: Vuelo en Quistococha – IQUITOS, supervisión de INNOVATE-PERU

  • El Fondo para la Innovación, la Ciencia y la Tecnología – FINCyT (ahora INNOVATE PERU), financia nuestro proyecto «Desarrollo de una plataforma de teledetección basada en computación paralela para el procesamiento de imágenes satelitales, haciendo uso de firmas espectrales y análisis de suelos orientada a incrementar el rendimiento del maíz amarillo duro en Lambayeque».

     

    El presente proyecto tiene como objetivo principal contribuir a la mejora del rendimiento en 100% del maíz amarillo duro en el distrito de Patapo – Lambayeque mediante la aplicación de la agricultura de precisión basados en análisis de firmas espectrales, procesamiento digital de imágenes satelitales, determinación del estrés hídrico y algoritmos de estimación de estado del terreno a partir de muestras obtenidas en estudio de campo; estos resultados serán mostrados en un Geo-portal web. Al finalizar esta investigación aplicada se obtendrá como resultado la implementación de un Geo-portal web que será actualizado con resultados de análisis de muestras de suelo, determinación del estrés hídrico del MAD y monitoreo del estado verdor de la planta (NDVI), esta información será previamente procesada empleando algoritmos de programación paralela. El Geo-portal será actualizado con información referente al estado del MAD durante un periodo de cultivo. La idea es que el agricultor tenga disponible información apropiada a través de computadora personal, celular o tablet para elegir la cantidad de agua y fertilizante que requiere el suelo, a fin de maximizar la eficiencia de la producción y lograr un precio más competitivo del MAD. Adicionalmente se construirá una base de datos de firmas espectral de siete (07) productos agrícolas: maíz amarillo duro (MAD), quinua, espárragos, tomate, papa, café y caña de azúcar; considerados prioritarios en la producción nacional.

    Plataforma de Teledetección con Fines Agricolas – PETEFA 

    La DIDT cuenta con un GeoPortal – PETEFA, basado en OpenSource, en su primera versión, para poder mostrar el resultado del procesamiento digital de imágenes para el INIA y el agricultor de Chongoñape
    A continuación se hace el uso del GeoPortal PETEFA, para visualizar la primeras imagenes procesadas como tambien el link respectivo para su manipulación desde el Internet en el siguiente link [Ver mas…]. Acceso al GeoPortal

    Portal PETEFA

  • El 07 y 08 de Agosto de 2015.  El equipo de teledetección participó en esta «I Feria Nacional de INNOVACIÓN AGROPECUARIA – INIA 2015«, La agricultura de precisión se encuentra en plena evolución y despegue a nivel internacional. En Perú, el gobierno y la empresa comienzan a prestarle atención debido a los beneficios que traerá consigo para la productividad y la inversión en este sector.

     

    La Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico – DIDT, participó en dos ponencias magistrales programadas por el INIA, en el auditorio principal de la estación vista florida – CHICLAYO, LAMBAYEQUE:
    descargue el programa aquí.

        1. Ponencia Magistral «Las TICs Aplicadas a la Agricultura de Precisión» Daniel Díaz Ataucuri, Ingeniero Electrónico, Director de Investigación y Desarrollo de Tecnológico – DIDT del INICTEL – UNI de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Perú.
        2. Ponencia magistral: «Monitoreo Ambiental con Redes de Sensores inalámbrico en la Agricultura de Precisión«, Milton Ríos Ingeniero Electrónico MSc. Coordinador de Desarrollo en Sensores Remotos de la Dirección de Investigación y Desarrollo Tecnológico – DIDT del INICTEL – UNI, Perú.

    Además se participó en la difusión  del proyecto a los agricultores, instituciones privadas o estatales, universidades, institutos y personas interesadas de los alcances y logros que lleva la ejecución del proyecto financiado por INNOVATE PERU.

    Se realizaron varios vuelos de demostrativos con eldrone_didt DRONE a fin de mostrar los diferentes equipos que se usan en el presente proyecto de agricultura de precisión, el DRONE lleva consigo una cámara RGB de alta calidad cuyo peso es de 86.8 gramos. Estas fotos tomadas son llevadas al equipo de procesamiento digital de imágenes para ser sometidos a los diferentes algoritmos que requiere el presente proyecto de agricultura de precisión.

    La participación en la I Feria precisó en brindar toda la información técnica del proyecto, dando a conocer todos los componentes y procesos que lleva cada fase del proyecto con los asistentes al stand asignada al INICTEL-UNI.

    I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-1 I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-2 I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-3 I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-4 I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-5 I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-6 I Feria Nacional del INIA - chiclayo AGT-2015-7

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    PONENCIA en el II CONGRESO INTERNACIONAL – BOLIVIA

    Uno de nuestros investigadores participó en calidad de Expositor en el II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas. La Carrera de Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Ciencias Administrativas y Tecnológicas en coordinación con Originando Nuevas Ideas Bolivia y diferentes instituciones nacionales e internacionales están llevando a cabo el II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas, que tuvo lugar los días 29, 30 y 31 de Octubre de 2015, con sede en la ciudad de Cochabamba – Bolivia.

    En este importante Congreso fomenta fortalecer la formación académica de jóvenes estudiantes y profesionales y la producción científica, lo que ayudará a ampliar, analizar y definir nuevos parámetros dentro de la teoría y las prácticas de la Carrera de Ingeniería de Sistemas, asimismo propiciar un espacio de intercambio de investigaciones y experiencias a nivel nacional e internacional.

    En el documento INFORME Nº 08-2015-INICTEL-UNI-DIDT-AAT-WGPE se detallo las actividades realizadas por el investigador de la DIDT del INICTEL-UNI, en el viaje a la Universidad de Ciencias Administrativas y Tecnológicas – UCATEC en la ciudad de Cochabamba – BOLIVIA en calidad de expositor “Desarrollo de una Plataforma web de teledetección basada en procesamiento de imágenes satelitales, firmas espectrales, análisis de suelos y estudios de campo, orientaba a incrementar el rendimiento de la producción del maíz amarillo duro en la región Lambayeque – PERU” y el desarrollo de un “Taller Implementación de un Visor GIS basados en herramientas OpenSource”, dirigido a docentes, estudiantes y público en general, a realizarse del 29 al 31 de octubre de 2015, con el siguiente itinerario:

    FECHA ACTIVIDAD
    Miércoles 28 de octubre de 2015 Participación como panelista en el Foro Debate “Practicas de la Ingeniería de Sistemas en el Siglo XXI”
    Jueves 29 de octubre de 2015 Ponencia: “Desarrollo de una Plataforma web de teledetección basada en procesamiento de imágenes satelitales, firmas espectrales, análisis de suelos y estudios de campo, orientaba a incrementar el rendimiento de la producción del maíz amarillo duro en la región Lambayeque – PERU”
    Viernes 30 de octubre de 2015 Ponencia en el Taller: “Implementación de un Visor GIS basados en herramientas OpenSource”

    Panelista en el Foro Debate del II Congreso Internacional de Ingeniería de Sistemas – UCATEC e IDEAS BOLIVIA

    Sábado 31 de octubre de 2015 Participación en la Clausura del Congreso

  • Para nuestros proyectos de investigación aplicada, tenemos como aliados estratégicos entidades nacionales y extrajeras que enriquece la investigación, uniendo y sumando experiencias en áreas especializadas.

    INIA

    INIA

    Instituto Nacional de Innovación Agraria – INIA, es un organismo ejecutor adscrito al Ministerio de Agricultura y Riego (MINAGRI), con personería jurídica de derecho público interno y autonomía técnica, administrativa, económica y financiera. Su objetivo es contribuir a la tecnificación del agro nacional, promoviendo el aumento de su rentabilidad, bajo condiciones de competitividad, con la participación de los sectores público y privado, nacional e internacional. Tiene a su cargo la investigación, transferencia de tecnología, la asistencia técnica, la conservación de recursos genéticos en el ámbito de su competencia y la producción de semillas, plantones y reproductores de alto valor genético. Asimismo, es responsable de la zonificación de cultivos y crianzas en todo el territorio nacional y de diseñar y ejecutar la estrategia nacional de innovación agraria. EI INIA tiene su sede central en La Molina y cuenta con Estaciones Experimentales Agrarias en las diferentes regiones ecológicas del país, donde conduce sus trabajos de investigación y desarrollo tecnológico. El INIA, es el ente rector del Sistema Nacional de Innovación Agraria (SNIA) y cumple una función integradora y sinérgica con otros actores del sistema, a fin de generar e incorporar conocimiento tecnológico para los agro-negocios, contribuir al desarrollo sostenible de la agricultura nacional, al incremento de la competitividad, a la seguridad alimentaria y al desarrollo regional y rural del Perú. El INIA cuenta con 13 Estaciones Experimentales a nivel nacional. Una de ellas, la Estación Experimental Vista Florida se encuentra ubicada en La región Lambayeque – Chiclayo en el Km 7 carretera Chiclayo – Ferreñafe. Sus actividades se realizan en aproximadamente 883,000 has, desde la frontera del Ecuador (Tumbes), hasta los límites de Ancash (El Santa) y la Libertad. También tiene una fuerte influencia en Jaén y San Ignacio (región Cajamarca) así como en Amazonas, Chachapoyas, Bagua. El INIA Vista Florida apoya con el desarrollo agrícola de Chavimochic, Cerro Prieto, y próximamente Olmos. Con ello, se contará con aprox 36000 nuevas hectáreas incorporadas al agro. También apoya técnicamente a pequeños agricultores de las 05 regiones bajo el ámbito de su influencia. Los cultivos que investiga y mejora son: Arroz (todas las variedades de costa se desarrolla en esta Estación Experimental). se han logrado liberar 03 variedades en los últimos 12 años; frejol recién se ha liberado una variedad Vaina Verde, y tiene otra variedad liberada anteriormente gracias a estas leguminosas se exporta a 13 países y el 80% sale de esta región; maíz se ha obtenido 04 tecnologías en los 10 últimos años y de ahí se esta generando tecnología para todo el país en especial en maíz amarillo duro; caña de Azúcar ya se cuenta con una nueva variedad experimental de caña la misma que estará disponible el próximo año. En hortalizas se tiene trabajos de investigación en cebolla, capsicum, zanahoria y fréjoles. Se cuenta con laboratorio de agua y suelo.

    logo IIAP pequeño

    IIAP

    El IIAP, con 29 años de vigencia, es un organismo público descentralizado cuya misión es contribuir a mejorar la calidad de vida del poblador amazónico a través de la investigación dirigida al uso sostenible y conservación de los recursos naturales de la región amazónica. Su enfoque estratégico, es la investigación básica y aplicada para la generación y adaptación de conocimientos y tecnologías en ecosistemas acuáticos y terrestres amazónicos, así como en la generación de instrumentos de gestión del desarrollo sostenible. El IIAP tiene como misión ser la referencia y centro de consulta de informacion sobre amazonia peruana y tener la capacidad de proveer apoyo tecnico para la preservacion de la diversidad biológica para el beneficio de la sociedad y el uso sustentable de recursos renovables y no renovables. Su Mision es contribuir al mejoramiento de las condiciones socioeconomicas de la población a través de la investigacion priorizada para el desarrollo sostenible y conservacion de los recursos naturales. Experiencia en mejoramiento de frutales, 10 años trabajando con colecciones de camu-camu. Aporte de campos experimentales en area inundable dedicados principalmente a camu-camu. Unidades de transporte. Equipo de información geografica. Estudios realizados sobre caracterización y manejo de la biodiversidad, zonificación ecológica económica, desarrollo de la acuicultura nativa y desarrollo económico, genética molecular de flora y fauna, sistemas de cultivo de frutales amazónicos y sus principales plagas; manejo de plantaciones forestales maderables promisorias y manejo de bosques primarios y secundarios; reconocida como una institución de referencia en temas amazónicos. El IIAP desde el año 2009 viene implementando un programa de investigación orientado a la adaptación y creación de TIC aplicados a la solución de los problemas y estudios del medio ambiente, biodiversidad y la difusión y transferencia de conocimiento hacia poblaciones locales.

    UCLM

    UCLM

    La Universidad Castilla La Mancha – UCLM, a través de su Escuela Superior de Informática, ESI, desarrolla actividades que se encuentra distribuida en dos edificios del campus de Ciudad Real: el edificio Fermín Caballero, antiguo Colegio Universitario, situado en el Paseo de la Universidad número 4, y el Politécnico, situado en la Calle Camilo José Cela, ocupando un espacio total de aproximadamente 6000m2. Es en el Edificio Fermín Caballero, sede de la Escuela, donde se realizan las tareas de gestión y administración. En este edificio también se llevan a cabo labores docentes y de investigación, encontrándose en él los laboratorios docentes, aulas (de segundo y tercer ciclo), laboratorios de investigación y el aula de computadores de libre uso (ACLU). Completan el espacio el salón de actos y varias salas polivalentes para la realización de seminarios, reuniones y juntas que son empleadas también para todo tipo de eventos. En las dependencias del Edificio Politécnico, compartidas con la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos y la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales, se llevan a cabo tareas docentes, disponiendo de un total de cuatro aulas en las que se imparte la docencia teórica correspondiente al primer ciclo de las titulaciones de la ESI. Por otro lado, la ESI cuenta con espacios destinados al desarrollo de proyectos de I+D en el Edificio del Centro Mixto de Investigación y Desarrollo de Software, centro de I+D creado por la empresa Soluziona y la UCLM. Con el ánimo de completar la estructura docente e investigadora del Centro y mejorar el servicio a los alumnos, la UCLM finalizó en el año 2006 con la ampliación del Edificio Fermín Caballero mediante la construcción de dos módulos con alrededor de 1300 m2.

  • Impactos en Ciencia y Tecnología: Con el desarrollo del proyecto presentado el INICTEL-UNI podrá crear un laboratorio en el campo de Teledetección que realizará investigación en el campo de procesamiento digital imágenes satelitales y firmas espectrales aplicado en agricultura de precisión. Los algoritmos desarrollados serán un punto de partida para poder realizar la teledetección de otros productos como detección de lagunas, minería, contaminación ambiental, entre otros. El INIA tendrá una herramienta para poder estudiar con mayor cobertura el estado de los suelos para producción agrícola, con lo cual podrá realizar investigaciones con miras a mejorar la eficiencia de los terrenos para cultivo del MAD u otros productos. Mejora de las capacidades en agricultura de precisión aplicando imágenes satelitales en el INIA Lambayeque. Publicación de 2 papers en eventos nacionales, internacionales y/o revistas indexadas. Además, se desarrollarán dos eventos con expositores internacionales para la comunidad científica nacional.

    Impactos Económicos: La propuesta de proyecto permitirá que el INIA pueda tener un inventario de mayor exactitud sobre el volumen de MAD producido en el distrito de Chongoyape, lo cual permitirá que tome acciones que sean en beneficio de los productores. Así mismo, manteniendo actualizada la información del Geoportal con nuevos resultados los productores tendrán acceso a la información de estado de salud de la planta de MAD en sus terrenos y podrán distribuir de manera eficiente sus recursos de agua y fertilizantes para lograr un mejor rendimiento del cultivo en un 100%, lo cual se traducirá en un menor costo de producción (30%) y mayor ganancia para el productor. El estado se beneficiaría al recaudar mayor impuesto debido a una mayor producción de MAD por hectárea.

    Impactos Sociales: La población que se vería beneficiada por los resultados del proyecto y una futura actualización de la información del Geoportal con imágenes satelitales cedidas por CONIDA serían los siguientes grupos: Productores de MAD en Lambayeque: tendrían información validada y actualizada para distribuir mejor el uso de los fertilizantes y agua y mejorar la eficiencia del terreno. Gobierno regional: quienes tendrán una información actualizada sobre los volúmenes de MAD producidos en su región en cada distrito promoviendo el trabajo de los productores generando políticas para mejorar los consumos de su región. En base a la tecnología se está realizando una inclusión social horizontal que incluye al pequeño, mediano y gran agricultor de MAD.

    Impactos ambientales: Se reducirá el impacto en la contaminación de las aguas superficiales por efecto del uso excesivo de fertilizantes químicos que contienen nitrógeno. El producto desarrollado no generará efectos adversos directos al medio ambiente. Al ser más eficiente el proceso de cultivo, se ahorrarán recursos como el agua, haciendo más racional la utilización de este recurso hídrico.

  • INVESTIGADOR / INSTITUCIÓN PROFESIÓN ESPECIALIDAD
    Alcántara Delgado, Jorge Enrique – INIA Biólogo Recursos genéticos
    Injante Silva, Pedro Hugo -INIA Lambayeque Ing. Agrónomo Agronomista
    Díaz Ataucuri, Daniel – INICTEL-UNI Ing. Electrónico Telecomunicaciones
    Salas Arriaran, Sergio – INICTEL-UNI Ing. Electrónico Procesamiento digital de señales e imágenes y sistemas embebidos
    Telles Castillo, Joel Enyelber – INICTEL-UNI Ing. Electrónico Procesamiento digital de señales e imágenes
    Ponce Enriquez, David – INICTEL-UNI Ing. Electrónico  Procesamiento Digital de Imágenes
    Palomino Espinoza, Walther Grovher – INICTEL-UNI Ing. de Sistemas Desarrollo de Software OpenSource
    Kemper Vásquez, Guillermo Leopoldo – INICTEL-UNI Dr. Telecomunicaciones Procesamiento digital de Señales e Imágenes
    González Piqueras, José – UCLM Dr. Física Teledetección, Radiometría, Micrometeorología
    Arias Antúnez, Enrique – UCLM Dr. Informática Programación en Paralelo