Un abordaje multidisciplinario: Visión Artificial y Control Digital

En el marco del “Ciclo de entrevistas a Investigadores/as Directores/as de Proyectos/Laboratorios de la Facultad” hoy dialogamos con el Mg. Ricardo Petrino, Director del Proyecto de Investigación “VISIÓN ARTIFICIAL Y CONTROL DIGITAL” del Departamento de Electrónica.

¿De qué se trata el Proyecto que dirige?, ¿Cuál es el origen de esta línea de investigación en la FCFMyN?

El Proyecto se originó buscando plantear aplicaciones de visión artificial a problemas de control: en particular realizar el control de un minirobot móvil, el Khepera II, utilizando una cámara. La idea era determinar, utilizando una cámara fija en el techo, la trayectoria libre de obstáculos para, a partir de ella, guiar al robot hacia un lugar determinado, esquivando los mismos. De esta manera incursionamos en temas a la vez de control y de visión artificial. A partir de la solución encontrada, pudimos extender los resultados en una colaboración muy interesante, con investigadores de Ciencias de la Computación. El minirobot Khepera II disponía además de una pinza para levantar objetos pequeños. Se planteó entonces el desafío de, utilizando visión artificial determinar, además de la trayectoria libre para el movimiento del robot, la ubicación de distintos objetos, que debía buscar el minirobot y llevarlos a un determinado lugar, siempre esquivando obstáculos en el camino. La idea era tener algún mecanismo de toma de decisión para elegir en qué orden buscar los objetos, según la distancia al robot y al almacén al cual llevarlos y además según la importancia de los objetos.

O sea que esta línea se genera con acuerdos interdisciplinarios …

Este enfoque de utilizar alguna técnica de inteligencia artificial para la toma de decisión la desarrollaron los investigadores del campo de la informática. Se logró así una aplicación muy interesante.

A partir de las experiencias anteriores, se originaron entonces dos líneas de trabajo en el proyecto, una enfocada a profundizar temas de control digital y otra en temas de visión artificial. Estas líneas están creciendo y tal vez sea tiempo de consolidarlas en dos proyectos distintos.

En cuanto a los recursos humanos asignados al Proyecto, ¿Todos provienen específicamente de la disciplina de electrónica y de las TICs o también  una impronta interdisciplinaria?

​Los temas de control y visión artificial son en realidad muy apropiados para realizar trabajos multidisciplinarios. Ya he mencionado la colaboración realizada con un grupo del Departamento de Informática. En realidad, en nuestros comienzos realizábamos proyectos relacionados con la Instrumentación Electrónica y tuvimos desarrollos de instrumentos para áreas de química por ejemplo (Medidor de calidad del agua). Asimismo, se han planteado algunas aplicaciones muy interesantes, relacionadas con visión artificial en el campo de la física de superficies con participación de una estudiante como parte de su proyecto final de carrera. En esa oportunidad se realizó un equipo de medición de velocidades de semillas en descargas de silos con visión artificial.

¿Podría ampliarnos sobre el impacto que ello ha tenido, tanto en el propio grupo de investigación como en otros grupos o investigadores participantes? 

Podemos decir que el campo de las aplicaciones se ha enriquecido con el contacto con distintos grupos tanto de la Universidad Nacional de San Luis como externos.

En base a su experiencia, ¿Cuáles serían las principales tendencias y desafíos que observa en las áreas de la Visión Artificial y Control Digital? 

Mi opinión, en la actualidad, sobre todo en el Área de Visión Artificial hay dos desafíos importantes: aplicar Machine Learning o más específicamente Deep Learning para la solución de ciertos problemas del área y, además, aprovechar las posibilidades de aceleración en hardware, utilizando por ejemplo Sistemas en Chip (SoCs) de algunos algoritmos que requieren velocidad para aplicaciones en tiempo real de visión artificial y control digital.

Creo que el problema principal, en este momento, para llevar adelante o mantener las líneas de investigación está relacionado con la insuficiente disponibilidad de recursos humanos y económicos. Los proyectos cuentan cada vez con menos recursos. 

Su grupo de investigación forma parte del Laboratorio de Electrónica, Investigación y Servicios (LEIS), que desarrolla sus actividades en coordinación con el Departamento de Electrónica, ¿Cuál ha sido la influencia en la formación de recursos humanos ligados a la investigación y a las carreras que se dictan en el ámbito del Departamento? 

Actualmente el proyecto de investigación se desarrolla en el LEIS. En los últimos años hubo un crecimiento bastante pronunciado en el Área de Electrónica en nuestra Facultad, ya que comenzó a dictarse la carrera de Ingeniería Electrónica y posteriormente los posgrados: Electrónica Aplicada al Agro y Sistemas Embebidos y de una manera natural se va dando una influencia recíproca entre las actividades académicas y de los grupos de investigación.

Los contenidos de las carreras se benefician de las actividades que realizan los docentes en los grupos de investigación, y muchos estudiantes participan por medio de sus tesinas o tesis en los grupos y temas de investigación.

Nosotros hemos tenido una participación muy interesante de estudiantes para sus tesinas en nuestro proyecto, en temas de Visión Artificial y Control. No puedo mencionar todas, pero para mostrar el espectro de aplicaciones tenemos trabajos relacionados con el Control con Visión de minirobot, un Rastreador Ocular para ayuda a personas con discapacidad motora, en el agro un sistema para determinar la Condición corporal de bovinos, un sistema para la Caracterización de suelos, Segmentación automática de lesiones epiteliales utilizando imágenes dermatoscópicas (en imágenes médicas), Sistema de Asistencia para la Detección de Somnolencia y Distracción en la Conducción Vehicular Basado en Visión y actualmente un sistema para utilizar visión artificial en un equipo para control de plagas en árboles frutales.

Con respecto a los resultados de investigación que surgieron del área de Visión Artificial y Control Digital, ¿Son o han sido importantes en la formación de nuevas áreas disciplinares y carreras en el Departamento de Electrónica/Facultad?

Pensamos que los temas de Visión artificial y Control Digital son un aporte importante tanto en los contenidos de las carreras de grado como de posgrado.

De lo que se desprende de su Proyecto, entiendo que es un ámbito fértil desde donde resolver problemas de la vida cotidiana. Actualmente, ¿Está dentro de sus objetivos buscar la transferencia de conocimientos para dar solución a problemas de diversos sectores?

Como se puede ver a partir de algunos de los desarrollos que hemos mencionado y emprendido en nuestro Proyecto existe un campo muy fértil y amplio de aplicaciones en el campo de la Visión Artificial para resolver problemas de interés tanto de la vida cotidiana como de aplicaciones más orientadas al agro, la industria o la investigación. Actualmente, está en camino una transferencia de visión artificial para una aplicación en Kinesiología.