Congreso imagen hiperespectral y procesamiento de señales

Congreso imagen hiperespectral y procesamiento de señales

Desde CNTA nos desplazamos hasta Amsterdam desde el 24 al 26 de septiembre para estar al día de los últimos avances en imagen hiperespectral, contribuir con nuestro conocimiento y experiencia y ahora, a través de este post, compartir la vanguardia que hemos traído de dicho evento.

La imagen hiperespectral es una de las tecnologías de sensórica que más rápido está avanzando tanto a nivel de investigación como industrial. En una cita anual desde el año 2009, Amsterdam acoge, por segundo año consecutivo, la décima conferencia WHISPERS 2019 con el objetivo de recoger contribuciones de alto nivel en el campo de la adquisición y procesado de datos hiperespectrales.

Este año, además, en el marco del congreso se ha celebrado el 1er Simposio sobre Imagen y espectroscopía infrarroja de onda corta (SWIIMS), centrado en diversos campos de aplicación de dicha tecnología en el campo alimentario.

Los “datos hiperespectrales” son señales adquiridas mediante espectrómetros de un determinado rango espectral así como las imágenes adquiridas a través se sensores aéreos y de satélites. Los trabajos presentados durante esta semana han recogido las temáticas más relevantes sobre señales multiespectrales e hiperespectrales y procesado de imágenes.

Los topics de interés abordados en las jornadas han sido los siguientes:

    • Espectrómetros y sensores hiperespectrales: diseño y calibración
    • Modelos y análisis físicos
    • Estimación y reducción del ruido
    • Reducción de la dimensión en los hipercubos de datos
    • Segmentación y clasificación
    • Elementos de alta computación y compresión
    • Técnicas de aprendizaje profundo e inteligencia artificial

Los trabajos presentados oralmente, a través de pósters y proceedings han incluido:

    • Sensorización remota aérea y a través de satélites
    • Monitorización del medioambiente, contaminación, agricultura de precisión
    • Tierra, suelo y mineralogía
    • Zonas acuáticas, océanos y áreas costeras
    • Zonas forestales y vegetación
    • Zonas urbanas
    • Aplicaciones en defensa
    • Astrofísica y exploración planetaria
    • Detección de fraudes
    • Imagen biomédica
    • Seguridad alimentaria

En este último tópic se ha centrado la presentación oral realizada por el investigador del área de I+D de CNTA Samuel Ramos. En ella ha resaltado la utilidad de la tecnología de imagen hiperespectral para poder predecir a tiempo real diferentes parámetros de calidad del tomate. Dicho estudio ha sido realizado en el marco del proyecto Hyperveg que se ha llevado a cabo, junto con la UPNA y financiado por el Gobierno de Navarra desde febrero de 2018 y que finalizará en noviembre de este año.

CNTA lleva cerca de dos años trabajando con la tecnología de imagen hiperespectal y desarrollando diferentes aplicaciones en el sector agroalimentario para dar respuesta a las necesidades actuales de la industria alimentaria que necesita tener información a tiempo real de sus productos y procesos. Estas aplicaciones y proyectos se enmarcan dentro de la línea estratégica de Calidad y Seguridad Alimentaria 4.0 de CNTA, que se lleva desarrollando durante los últimos años. Dicha línea de trabajo hace que CNTA esté en vanguardia de todas aquellas tecnologías de sensórica y análisis rápido que permitan obtener datos analíticos de producto a tiempo real. El objetivo final para la industria es poder tomar decisiones en un margen pequeño de tiempo o incidir directamente en los parámetros de proceso cuando se observa que los productos fabricados se están saliendo de los márgenes de calidad pre-establecidos.

En el Beurs Van Berlage de Amsterdam, además de las conferencias, se han ubicado stands de las principales empresas, tanto de sensores como de equipos de imagen hiperespectral, que actualmente ofrecen equipos basados en dicha tecnología.

Entre ellas podemos resaltar a HySpex by Neo que desde 1995 ofrece equipos de imagen hiperespectral para tomar datos de imágenes tanto aéreas como terrestres, reconocidos por su estabilidad, flexibilidad y alta calidad. En el congreso presentaban tres nuevas cámaras para entornos industriales, más robustas que las utilizadas en entornos controlados de investigación y que permitían adaptar aplicaciones desarrolladas en las cámaras de investigación a entornos industriales de una forma fácil tras la realización de ciertos ajustes entre cámaras.

Otras importantes firmas de este tipo de equipos allí presentes fueron Cubert, que presentó cámaras de snapshot ULTRIS 20, ligeras y capaces de obtener imágenes de calidad en un solo disparo, sin necesidad de cinta transportadora que mueva los objetos; e imec, que presentó las cámaras Ximea, también de snapshot de pequeño tamaño y con software de fácil uso para diseño de aplicaciones de clasificación sencillas.

Otras casas como Headwall, Spectral Evolution, Silios Technologies, Senop Oy y Malvern Panalytical también mostraron sus novedades en el campo de medida hiperespectral y multiespectral, aportando soluciones dependiendo del campo de medida y tipo de aplicación, con cámaras más ligeras, robustas o sensibles, de snapshot o pushboom para adaptarse a las necesidades de cada aplicación a desarrollar.

También estuvieron presentes varias empresas de software, en concreto perClass BV y Prediktera, que ofrecen soluciones para el tratamiento e interpretación de imágenes hiperespectrales de una forma sencilla, sin que sean necesarios conocimientos profundos de machine learning y se puedan construir modelos de clasificación de objetos o búsqueda de defectos de una forma sencilla y amigable.

El balance de las sesiones fue muy positivo, queda patente que la actual tendencia del uso de tecnologías rápidas para medir parámetros y clasificar productos está en vanguardia hoy en día. Que la tecnología va desarrollándose para que dichas aplicaciones sean posibles, y que dichos desarrollos y nacimiento de nueva empresas en este campo permitirá, por un lado, mejorar las especificaciones de las cámaras de imagen hiperespectral y multiespectral y, por otro, que dicha tecnología se vaya abaratando de forma que sea cada vez más accesible por parte de la industria alimentaria, incluso de las pequeñas y medianas industrias, que son las mayoritarias en nuestro tejido empresarial en España. El futuro en este campo es prometedor y se está acercando a pasos acelerados. CNTA se está preparando y adquiriendo la experiencia necesaria para aplicar la imagen hiperespectral en infinidad de aplicaciones para el sector agroalimentario, aplicaciones que facilitarán y mejorarán los actuales procesos realizados hoy en día mediante maquinaria y sistemas que en unos años se tornarán obsoletos.

Autora: María José Sáiz, Responsable de Unidad Técnica de I+D+i de CNTA



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