ej 1Pablo Meza 1El Dr. Pablo Meza desarrolla el proyecto Fondecyt “Compresión Avanzada de Imágenes espectrales 3D”, donde trabaja en el tema del espacio multidimensional: la escena espacial, su espectro y el tiempo.
¿ES POSIBLE CREAR UN VIDEO FULL COLOR HD DESDE UNA FOTOGRAFÍA EN BLANCO Y NEGRO?
 

En primera instancia pareciese ser imposible, pero el Dr. Pablo Meza, Ingeniero Civil Electrónico UFRO, quien además cuenta con un magíster y doctorado en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Eléctrica, lo ha hecho realidad, a través de su proyecto Fondecyt Regular, recientemente adjudicado.

Y esto es posible gracias al diseño de sistemas de muestreo compresivo, los cuales consisten en una innovadora forma de utilización de datos provenientes de la captura de una escena cotidiana. En términos sencillos se explica desde lo que comúnmente conocemos como compresión de archivos, donde elegimos, por ejemplo, una fotografía de gran tamaño y la comprimimos a través de formatos conocidos como jpeg o png, en donde la escena capturada a simple vista no se ve modificada, sin embargo, el tamaño final es mucho menor que la imagen original. Otro ejemplo, es la compresión clásica de archivos utilizando softwares WinRar o WinZip, con los cuales es posible acceder nuevamente al archivo a través de su descompresión.

Los datos, explica el Dr. Meza, están compuestos de dos elementos: Información y Redundancia. “Adquirir datos de manera compresiva tiene el objetivo de capturar sólo la información y no los elementos redundantes, esto asegura la estimación de la información original con una alta probabilidad, es decir, los datos que se adquirieron de manera compresiva, posteriormente son descomprimidos por medio de modelos matemáticos inversos y algoritmos de estimación.

Experto en diseño de arquitecturas ópticas, además de procesamiento digital de señales e imágenes, el Dr. Meza ha desarrollado investigación experimental de laboratorio, donde cuenta con equipamiento especializado en el área de imagenología computacional, donde se combina el diseño de hardware en arquitectura óptica y modelamiento matemático.

“En el laboratorio del departamento de ingeniería eléctrica, contamos con sensores y cámaras que capaces de operar en diferentes rangos del espectro electromagnético, utilizados principalmente para la adquisición de la escena codificada. Luego de ello viene un proceso de demultiplexación de datos, que se trabaja a través de modelos y algoritmos matemáticos, que indica la forma de descompresión que hace posible visualizar el objeto de interés, que en este caso es una escena, con múltiples bandas que se puedan mover en el tiempo.” detalla el experto.

Este trabajo tiene como precedente un proyecto Fondecyt de Iniciación del año 2014 donde el Dr. Meza centró la hipótesis de trabajo en el concepto de Single Pixel Camara, desarrollando una arquitectura óptica que permite la construcción de una imagen a partir de un único sensor (elemento que normalmente sólo produciría un número y no una imagen). Esto fue posible gracias a elementos optomecánicos como arreglos de micro-espejos, espejos deformables, entre otros elementos que permitieron la multiplexación de datos.

Agrega el Dr. Meza que “a través de este proyecto, extendí la complejidad y estoy trabajando en espacio multidimensional: la escena espacial, su espectro y el tiempo, pudiendo generar videos a color, desde una fotografía en escala de grises”.

Hoy en investigación tenemos exceso de dispositivos optoelectrónicos que permiten modular alguna variable física. Explica el investigador que, “cuando hablamos de datos 4D, hablamos de una composición de dos dimensiones espaciales, que es la escena en sí misma, más una dimensión espectral, conocida como espectro electromagnético y la cuarta dimensión es la temporal. Entonces tengo, espacio, espacio, espectro y tiempo, o sea, en sí, un video con múltiples bandas espectrales. A modo de ejemplo, nuestros ojos ven 3 bandas: rojo, verde y azul, pero en el laboratorio uno puede capturar muchas más bandas, 10, 100, 500 bandas, concepto conocido como hiperespectral”.

“En este instante, lo que estoy haciendo es: con una foto de dos dimensiones, logro generar imágenes espectrales en video. En resumen, con una foto logro hacer una descompresión de datos, que me permite a partir de un cuadro, generar 32 cuadros con múltiples longitudes de onda”, finalizó el doctor Pablo Meza, investigador UFRO.