Propuesta metodológica para el procesamiento de señales y videos aplicada a la detección y caracterización de la multiplicidad de descargas eléctricas atmosféricas

Actualmente diversas investigaciones se han enfocado en analizar a partir de videos de alta velocidad, características de las descargas eléctricas atmosféricas con el fin de adquirir mejor comprensión del fenómeno, que conlleva entre otros aspectos el desarrollo de sistemas de protección robustos. L...

Full description

Autores:
Orozco Gómez, Diego Hernando
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/81443
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/81443
https://repositorio.unal.edu.co/
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Image processing
Redes neuronales (computadores)
Procesamiento de imágenes
Procesamiento de señales
Descarga eléctrica atmosférica
Procesamiento imágenes
Red neuronal convolucional
Segmentación
Convolutional neural network
Detection
Image processing
Lightning
Multiplicity
Segmentation
Rights
openAccess
License
Reconocimiento 4.0 Internacional
Description
Summary:Actualmente diversas investigaciones se han enfocado en analizar a partir de videos de alta velocidad, características de las descargas eléctricas atmosféricas con el fin de adquirir mejor comprensión del fenómeno, que conlleva entre otros aspectos el desarrollo de sistemas de protección robustos. La mayoría de las investigaciones han requerido de un observador que ante el suceso del evento provea un disparo manual a la cámara permitiendo almacenar la información visual del fenómeno. Por tanto, este trabajo se orientó en proponer una metodología para la detección de las descargas utilizando dos implementaciones basadas en procesamiento de señales y visión computacional, con el propósito que el sistema autónomamente sea el que suministre el disparo, apartando al observador de la realización de esta tarea. El sistema de detección basado en técnicas de procesamiento de imágenes requirió la adecuación de métodos de segmentación, representación, descripción y clasificación. El algoritmo de reconocimiento con visión computacional se implementó mediante la red neuronal convolucional EfficientNetB4. Fuera de línea, las técnicas basadas en procesamiento de imágenes suministraron una precisión del 81.81%, mientras que haciendo uso de visión computacional la precisión fue de 71.63%. Con el objeto de evaluar el desempeño en tiempo real, las técnicas de procesamiento se adaptaron en un ordenador de placa reducida correspondiente a la Raspberry Pi 3 modelo B+ obteniéndose una precisión de 86.95%. Adicionalmente, se evaluó la característica de multiplicidad la cual corresponde al número de descargas subsecuentes presentes en el canal de la descarga logrando una precisión de 66.66%. (Texto tomado de la fuente)