María Baralida Tomás. Reseña

María Baralida Tomás es investigadora predoctoral dentro del grupo de Análisis de Imagen, Sistemas Ópticos y Visión (IMAOS+V) de la Universidad de Alicante donde está desarrollando su doctorado en el estudio e implementación de técnicas subpíxeles realizando medidas no invasivas.

Mª Baralida Tomás

Estas técnicas son importantes en diferentes disciplinas, ya que no siempre es posible colocar una diana artificial en la escena que se desea medir. Además, cuando el movimiento del objeto de interés es muy pequeño (por su tamaño o porque está muy alejado), se requerirán técnicas subpíxel para poder medir dicho movimiento. Con las técnicas subpíxel realizando medidas no invasivas se consigue utilizar información presente en la escena de forma natural u obtenida realizando un procesado de imágenes para aumentar la precisión en la localización y seguimiento del objeto de interés.

El principal método para el seguimiento de objetos sin identificación previa de su forma consiste en buscar la coincidencia entre el objeto desplazado y su posición inicial mediante la correlación cruzada junto con una interpolación del pico de correlación obtenido.

En este sentido, María Baralida ha estudiado la influencia que tienen en la localización subpíxel el tipo de interpolación, el tamaño de la matriz evaluada alrededor del pico de correlación y el desenfoque introducido utilizando imágenes con speckle de forma teórica [1].

Además, en el equipo de investigación también se ha estado trabajando en implementar esta técnica subpíxel basada en la correlación cruzada en experimentos reales. Uno de los experimentos que se ha desarrollado consiste en medir la expansión de una roca arenisca al sumergirse parcialmente en agua [2], que es de gran interés en el campo de la restauración de edificios históricos. Otro experimento que todavía se está desarrollando consiste en medir los movimientos en superficies de hormigón utilizando su propia textura como diana natural. En ambas investigaciones se obtiene que es viable utilizar la correlación cruzada con estos tipos de imágenes por su semejanza con las imágenes tipo speckle, por lo que se consigue obtener unos buenos resultados de seguimiento de los objetos con cámaras digitales de bajo coste.

Los sistemas basados en imagen permiten medidas de alta resolución a costes razonables sin utilizar montajes complicados o instrumentación invasiva.

Finalmente, el grupo de investigación en el que trabaja María Baralida está experimentando con una nueva técnica subpíxel que ha desarrollado otro grupo de la Universidad de Dublín con el que colaboran habitualmente. Esta técnica consiste en medir las diferencias de los niveles de gris acumulados por filas y por columnas en todas las imágenes de la secuencia. El interés de este método reside en el tiempo de computación que es mucho menor que el de la correlación cruzada porque los únicos cálculos que realiza son sumas y la correlación es mucho más intensa numéricamente, además de que hay que realizar una interpolación del pico de correlación que también añade tiempo de cálculo.

Para implementar este nuevo método subpíxel basado en los niveles de gris acumulados por filas y por columnas en experimentos reales, en primer lugar, se está trabajando con secuencias generadas digitalmente y con secuencias grabadas en laboratorio en entornos de iluminación y ruido controlados y, a continuación, se pretende evaluar su uso en situaciones reales en las que no siempre es posible controlar las condiciones de iluminación y ruido.

Las técnicas subpíxel pueden tener aplicaciones aparentemente dispares, por lo que son de gran interés en muchos campos de investigación, relacionados o no con la óptica tal y como se deduce de los trabajos tan distintos que está desarrollando María Baralida en su grupo de investigación.

[1] M.B. Tomás, B. Ferrer, D. Mas. “Influence of neighborhood size and cross‑correlation peak‑fitting method on location accuracy”. Sensors 2020, 20, 6596, https://doi.org/10.3390/s20226596

[2] B. Ferrer, M.B. Tomás, D. Mas. “Use of image correlation to measure macroscopic strains by hygric swelling in sandstone rocks”. Applied Sciences 2021, 11, 2495, https://doi.org/10.3390/app11062495

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