Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales

Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales
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Institución con sede en Bandera de Cuba Cuba
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Institución perteneciente a la Facultad de Ingeniería Eléctrica
Siglas o Acrónimo:CENPIS
Fundación:2004
País:Bandera de Cuba Cuba
Sede:Universidad de Oriente
Dirección:Avenida de las Américas s/n

Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales. (CENPIS) en el año 2004 se crea este centro, que agrupa a profesores y especialistas de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Oriente.

Generalidades

El Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales agrupa a especialistas de la Facultad de Ingeniería Eléctrica (FIE) de la Universidad de Oriente y tiene un importante papel en las investigaciones y el postgrado que se desarrollan en la región oriental de Cuba en el campo de la Bioingeniería, las Neurociencias y el Procesamiento de Imágenes y Señales.

Entre las investigaciones que se realizan se encuentran el procesamiento de voz y el llanto de neonatos, señales auditivas para implantes cocleares, señales electroencefalográficas, el procesamiento de señales electroculográficas para estudiar y mejorar el estado de pacientes atáxicos en Cuba, y además, el procesamiento de señales cardiovasculares como las obtenidas por medio del electrocardiograma y el fonocardiograma con fines de mejorar el diagnóstico cardiovascular. También se investiga sobre problemas de reconocimiento de patrones en imágenes.

Historia

La Escuela de Ingeniería Eléctrica fue fundada en el año 1956 en la Universidad de Oriente. Desde momentos muy tempranos comenzó el trabajo enfocado a investigaciones sobre el desarrollo de equipos y software médicos para contribuir al desarrollo de la salud pública cubana. Ya en la segunda parte de la década de los años 80, la ya Facultad de Ingeniería Eléctrica había comenzado un acercamiento al área de las aplicaciones médicas.

En 1986 se crea el Grupo de Equipos Médicos, el que junto a profesores de los departamentos docentes de Telecomunicaciones, Electrónica y Control Automático (Automática) desarrollaron prototipos de un riñón artificial y un monitor de plasmaféresis.De esos años también datan los intercambios del Grupo de Procesamiento de Voz, creado en 1987 e integrado por profesores de la Facultad de Ingeniería Eléctrica con lingüistas y médicos, los que dieron una muestra de trabajo interdisciplinario con vistas al desarrollo de investigaciones de este tipo dedicadas a la medicina.

Más recientemente se crea el Grupo de Bioingeniería, devenido en sucesor del Grupo de Equipos Médicos e integrado por profesores del departamento de Telecomunicaciones y del Centro de Estudios de Equipos e Informática Médica CORPUS, los cuales han obtenido resultados positivos en la adquisición y procesamiento de señales cardiovasculares con equipos y software de bajo costo. La creación y el trabajo de estos grupos a lo largo de sus años de vida ha contado con el apoyo de las instituciones universitarias.

En el año 2004 se crea el Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales (CENPIS) que agrupa a profesores y especialistas de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Oriente.

Misión

El Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales (CENPIS) de la Universidad de Oriente tiene entre sus misiones el estudio y procesamiento de señales para el desarrollo de aplicaciones que se vinculen fundamentalmente a los problemas de salud humana, su ambiente y calidad de vida, y para que el estudio y resultados de estas investigaciones conduzcan a la creación de nuevos software, dispositivos y equipos médicos, o al desarrollo permanente de los ya existentes. También la de impartir y dirigir la educación de postgrado sobre Ingeniería Biomédica a nivel de cursos de superación profesional, diplomados, especialidad de postgrado, maestría y doctorados en el territorio oriental del país y desarrollar investigaciones sobre el tema.

Grupos

Grupo de Bioingeniería

Sus antecedentes se remontan al antiguo Grupo de Equipos Médicos creado en 1987 en el Departamento de Electrónica de la Universidad de Oriente (actualmente, Departamento de Telecomunicaciones) y cuya misión se centró en el diseño de equipos médicos (prototipos) dedicados al tratamiento de sangre (Máquinas de hemodiálisis extracorpórea y Monitor de Plasmaferesis por Filtración). En Marzo de 2001 el Grupo de Equipos Médicos redefine su perfil investigativo convirtiéndose en el actual Grupo de Bioingeniería (GBIO) del Centro de Estudios de Neurociencias y Procesamiento de Imágenes y Señales (CENPIS). Su misión se ha centrado en el desarrollo de sistemas para adquisición, procesamiento y análisis de señales del sistema cardiovascular.

El GBIO ha mantenido relaciones de trabajo estables con grupos afines en otras universidades, en particular la Universidad Politécnica de Cataluña en Barcelona. Tiene publicaciones sobre los temas en los que trabaja, numerosas presentaciones en congresos internacionales, presentaciones y premios nacionales en el Forum de Ciencia y Técnica y una destacada participación en el postgrado.

Líneas de trabajo

  • Análisis de señales del sistema cardiovascular como ayuda al diagnóstico cardíaco y la prevención de la muerte cardíaca súbita.
  • Análisis de los movimientos oculares como ayuda al diagnóstico de enfermedades del sistema nervioso.

Resultados obtenidos

  • Sistema para la monitorización telemétrica del ECG.
  • Sistema para la adquisición simultánea el ECG y el PCG.
  • Herramientas para el análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca a partir del ECG en registros de corta y larga duración.
  • Métodos y herramientas de software para la corrección de artefactos en el ECG.
  • Métodos para el segmentado del PCG.
  • Herramientas para el análisis de las relaciones temporales entre el ECG y el PCG.
  • Herramientas para el análisis de los movimientos oculares sacádicos.

Grupo de procesamiento de voz

Este Grupo inició sus trabajos en su tema fundamental: Análisis, Síntesis y Reconocimiento de Voz en el año 1987, sus inspiradores principales fueron los doctores Enrique Marañón Reyes y Vitelio Ruiz Hernández, los cuales con entusiasmo, dedicación y el esfuerzo de un pequeño colectivo pudieron desarrollar una serie de trabajos en un tema donde se funden la Ingeniería y laLingüística con otras esferas del conocimiento. Este grupo nació en la Facultad de Ingeniería Eléctrica del ISPJAM, hoy facultad de igual nombre, de la Universidad de Oriente (UO) sede Julio Antonio Mella, donde desarrolla su trabajo interdisciplinario junto a médicos y otros especialistas. También contó con la colaboración de lingüistas del actual Centro de Lingüística Aplicada del [[Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (CITMA) en Santiago de Cuba.

Trabajos desarrollados

  • Comprobación del triangulo vocálico de los locutores de Cuba.
  • Sistema analógico para identificación de vocales.
  • Sistema analógico para la síntesis de fonemas sonoros.
  • Algunas experiencias en la comunicación oral maquina-hombre a partir de elementos fonético-acústicos.
  • Diseño y construcción de interfaz i/o a microcomputadora ibm o compatible.
  • Analizador de voz.
  • Algunos rudimentos para síntesis de voz en vocabulario limitado.
  • Sonógrafo digital.
  • Espectrograma digital.
  • Una técnica simple para el reconocimiento de fonemas.
  • Estimación de formantes por modelo lpc.
  • Determinación de contorno tonal de una señal de voz.
  • Bpvoz: base de procesamiento de voz.
  • Estimulador auditivo.
  • Análisis acústico de llanto de niños recién nacidos. Etapa 1 (infant cry analysis).
  • Bdllanto: base de datos de llanto (infant cry analysis).
  • Desarrollo de algunos protocolos para estimulación visual en neurociencias.
  • Contenido y forma de una expresión sonora.
  • Estudio de algunos parámetros acústicos de señales de prevocalización, llanto y lenguaje en niños con epilepsia.
  • Análisis de llanto y cronobiología en niños con el síndrome de west.
  • Desplazamiento ascendente de frecuencia en el tono del llanto infantil en algunos casos patológicos.
  • Estudio de métodos para ser utilizados en la clasificación de unidades de llanto infantil, entre ellos: clasificación supervisada, redes neuronales supervisadas, el mapa auto-organizado de kohonen y algoritmos de cuantificación vectorial.
  • Elementos generales para implementar una base de datos de análisis de llanto infantil on line vía www.
  • Análisis preliminar de resultados de una clasificación de unidades de llanto infantil segun tres arquitecturas de redes neuronales. (red feed-forward, mapa auto-organizado de kohonen y algoritmos de cuantificación vectorial adaptable-lvq-)

Relaciones Internacionales

Miembros del Grupo han efectuado Misiones de Estudios, Entrenamientos, Trabajos de Grado Científico, etc. en los siguientes centros y países:

Trabajos actuales y en preparación

Actualmente el grupo continúa el desarrollo de su tema fundamental y en ese sentido ha elaborado y perfecciona algunas herramientas, entre otros. Entre algunos de sus trabajos de aplicación a diferentes plazos figuran:

  • Análisis del llanto infantil orientado al diagnóstico. (Proyecto con el Ministerio de Salud Pública y Proyecto de Ciencia y Conciencia de la Universidad de Oriente).
  • Aplicación de redes neuronales supervisadas y no supervisadas al análisis del llanto infantil.
  • Análisis de voz y llanto en enfermedades neurológicas.
  • Trabajos en fonética acústica para lingüística y otras disciplinas y para el campo de ayuda a deficientes auditivos.
  • Estimulación y audiometría para neurociencia infantil.

Grupo de Visión

El grupo de visión investiga problemas de reconocimiento de patrones en imágenes. Está dirigido fundamentalmente hacia problemas de aplicación, pero también se interesa en algunos problemas teóricos. Las dos líneas de investigación aplicada que se encuentran activas en este momento son:

  • La identificación automática de armas a partir de fotografías del culote de los casquillos.
  • El registrado de imágenes en secuencias de video.

Temas de investigación

Los temas de investigación de interés general incluyen, entre otros:

  • El estudio de los contornos activos
  • Segmentación de imágenes
  • Análisis de texturas
  • Identificación de puntos singulares

Fuentes