Metodología computacional para el análisis dinámico de sistemas mecánicos en 2D utilizando procesamiento de imágenes

Pérez Álvarez, Juan Diego

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Metodología computacional para el análisis dinámico de sistemas mecánicos en 2D utilizando procesamiento de imágenes

Date

2022-02

Author

Pérez Álvarez, Juan Diego

Advisor

Graciano Uribe, Jonathan Andrés

TY - GEN T1 - Metodología computacional para el análisis dinámico de sistemas mecánicos en 2D utilizando procesamiento de imágenes AU - Pérez Álvarez, Juan Diego Y1 - 2022-02 UR - http://hdl.handle.net/20.500.12622/5569 PB - Instituto Tecnológico Metropolitano AB - Gracias a que hoy en día se ha avanzado sustancialmente en nuevas maneras de analizar nuestro entorno utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes, estudiar un método para analizar el comportamiento dinámico de los mecanismos implementados en diversos sectores, como lo son el industrial, automovilístico, educativo, etc. Históricamente el método para analizar las magnitudes físicas que presentan los mecanismos previamente mencionados, se han centrado en el uso de componentes electrónicos comúnmente conocidos como sensores. Dicho método, aunque de gran utilidad y vigente en la industria, no es del todo óptimo, pues para analizar de una manera mucho más eficiente y eficaz los datos (información), debe valerse de un proceso que implica convertir la variable eléctrica en un sistema binario, generando así mayores costos, mayor inversión de tiempo y recursos. Por consiguiente, aplicar tecnologías nuevas como lo son el procesamiento de imágenes permitiría optimizar el tiempo invertido minimizando recursos. En las áreas del conocimiento previamente mencionadas, los mecanismos son elementos fundamentales para el correcto funcionamiento de cada uno de estos sectores. Por tanto, conocer el comportamiento dinámico de cada uno de los mecanismos involucrados en estos sectores es una tarea esencial, considerando el hecho de que, si llegase a fallar alguno de estos dispositivos múltiples procesos se verían afectados. El presente trabajo propone el desarrollo de una metodología que permita analizar las variables dinámicas para diferentes tipos de mecanismos 2D, mediante el uso de técnicas de procesamiento de imágenes, específicamente técnicas de detección y seguimiento de objetos, aplicando diversos filtros para así poder mejorar el análisis de los objetos de estudio, filtros como la sustracción de fondo o el filtro Gaussiano. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la metodología propuesta fueron comparados con una simulación de un software CAD/CAM/CAE, para este caso el software implementado fue NX 12®, estos resultados resultaron satisfactorios bajo los criterios planteados en la sección de la metodología, gracias a esto es posible afirmar que la metodología propuesta es aceptable a la hora de conocer las variables dinámicas en mecanismos 2D. ER - @misc{20.500.12622_5569, author = {Pérez Álvarez Juan Diego}, title = {Metodología computacional para el análisis dinámico de sistemas mecánicos en 2D utilizando procesamiento de imágenes}, year = {2022-02}, abstract = {Gracias a que hoy en día se ha avanzado sustancialmente en nuevas maneras de analizar nuestro entorno utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes, estudiar un método para analizar el comportamiento dinámico de los mecanismos implementados en diversos sectores, como lo son el industrial, automovilístico, educativo, etc. Históricamente el método para analizar las magnitudes físicas que presentan los mecanismos previamente mencionados, se han centrado en el uso de componentes electrónicos comúnmente conocidos como sensores. Dicho método, aunque de gran utilidad y vigente en la industria, no es del todo óptimo, pues para analizar de una manera mucho más eficiente y eficaz los datos (información), debe valerse de un proceso que implica convertir la variable eléctrica en un sistema binario, generando así mayores costos, mayor inversión de tiempo y recursos. Por consiguiente, aplicar tecnologías nuevas como lo son el procesamiento de imágenes permitiría optimizar el tiempo invertido minimizando recursos. En las áreas del conocimiento previamente mencionadas, los mecanismos son elementos fundamentales para el correcto funcionamiento de cada uno de estos sectores. Por tanto, conocer el comportamiento dinámico de cada uno de los mecanismos involucrados en estos sectores es una tarea esencial, considerando el hecho de que, si llegase a fallar alguno de estos dispositivos múltiples procesos se verían afectados. El presente trabajo propone el desarrollo de una metodología que permita analizar las variables dinámicas para diferentes tipos de mecanismos 2D, mediante el uso de técnicas de procesamiento de imágenes, específicamente técnicas de detección y seguimiento de objetos, aplicando diversos filtros para así poder mejorar el análisis de los objetos de estudio, filtros como la sustracción de fondo o el filtro Gaussiano. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la metodología propuesta fueron comparados con una simulación de un software CAD/CAM/CAE, para este caso el software implementado fue NX 12®, estos resultados resultaron satisfactorios bajo los criterios planteados en la sección de la metodología, gracias a esto es posible afirmar que la metodología propuesta es aceptable a la hora de conocer las variables dinámicas en mecanismos 2D.}, url = {http://hdl.handle.net/20.500.12622/5569} }RT Generic T1 Metodología computacional para el análisis dinámico de sistemas mecánicos en 2D utilizando procesamiento de imágenes A1 Pérez Álvarez, Juan Diego YR 2022-02 LK http://hdl.handle.net/20.500.12622/5569 PB Instituto Tecnológico Metropolitano AB Gracias a que hoy en día se ha avanzado sustancialmente en nuevas maneras de analizar nuestro entorno utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes, estudiar un método para analizar el comportamiento dinámico de los mecanismos implementados en diversos sectores, como lo son el industrial, automovilístico, educativo, etc. Históricamente el método para analizar las magnitudes físicas que presentan los mecanismos previamente mencionados, se han centrado en el uso de componentes electrónicos comúnmente conocidos como sensores. Dicho método, aunque de gran utilidad y vigente en la industria, no es del todo óptimo, pues para analizar de una manera mucho más eficiente y eficaz los datos (información), debe valerse de un proceso que implica convertir la variable eléctrica en un sistema binario, generando así mayores costos, mayor inversión de tiempo y recursos. Por consiguiente, aplicar tecnologías nuevas como lo son el procesamiento de imágenes permitiría optimizar el tiempo invertido minimizando recursos. En las áreas del conocimiento previamente mencionadas, los mecanismos son elementos fundamentales para el correcto funcionamiento de cada uno de estos sectores. Por tanto, conocer el comportamiento dinámico de cada uno de los mecanismos involucrados en estos sectores es una tarea esencial, considerando el hecho de que, si llegase a fallar alguno de estos dispositivos múltiples procesos se verían afectados. El presente trabajo propone el desarrollo de una metodología que permita analizar las variables dinámicas para diferentes tipos de mecanismos 2D, mediante el uso de técnicas de procesamiento de imágenes, específicamente técnicas de detección y seguimiento de objetos, aplicando diversos filtros para así poder mejorar el análisis de los objetos de estudio, filtros como la sustracción de fondo o el filtro Gaussiano. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la metodología propuesta fueron comparados con una simulación de un software CAD/CAM/CAE, para este caso el software implementado fue NX 12®, estos resultados resultaron satisfactorios bajo los criterios planteados en la sección de la metodología, gracias a esto es posible afirmar que la metodología propuesta es aceptable a la hora de conocer las variables dinámicas en mecanismos 2D. OL Spanish (121)

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Title

Computational methodology for dynamic analysis of 2D mechanical systems using image processing.

Abstract

Gracias a que hoy en día se ha avanzado sustancialmente en nuevas maneras de analizar nuestro entorno utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes, estudiar un método para analizar el comportamiento dinámico de los mecanismos implementados en diversos sectores, como lo son el industrial, automovilístico, educativo, etc. Históricamente el método para analizar las magnitudes físicas que presentan los mecanismos previamente mencionados, se han centrado en el uso de componentes electrónicos comúnmente conocidos como sensores. Dicho método, aunque de gran utilidad y vigente en la industria, no es del todo óptimo, pues para analizar de una manera mucho más eficiente y eficaz los datos (información), debe valerse de un proceso que implica convertir la variable eléctrica en un sistema binario, generando así mayores costos, mayor inversión de tiempo y recursos. Por consiguiente, aplicar tecnologías nuevas como lo son el procesamiento de imágenes permitiría optimizar el tiempo invertido minimizando recursos. En las áreas del conocimiento previamente mencionadas, los mecanismos son elementos fundamentales para el correcto funcionamiento de cada uno de estos sectores. Por tanto, conocer el comportamiento dinámico de cada uno de los mecanismos involucrados en estos sectores es una tarea esencial, considerando el hecho de que, si llegase a fallar alguno de estos dispositivos múltiples procesos se verían afectados. El presente trabajo propone el desarrollo de una metodología que permita analizar las variables dinámicas para diferentes tipos de mecanismos 2D, mediante el uso de técnicas de procesamiento de imágenes, específicamente técnicas de detección y seguimiento de objetos, aplicando diversos filtros para así poder mejorar el análisis de los objetos de estudio, filtros como la sustracción de fondo o el filtro Gaussiano. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la metodología propuesta fueron comparados con una simulación de un software CAD/CAM/CAE, para este caso el software implementado fue NX 12®, estos resultados resultaron satisfactorios bajo los criterios planteados en la sección de la metodología, gracias a esto es posible afirmar que la metodología propuesta es aceptable a la hora de conocer las variables dinámicas en mecanismos 2D.

Abstract

Thanks to the fact that nowadays substantial progress has been made in new ways of analyzing our environment using image processing techniques, a method for analyzing the dynamic behavior of mechanisms implemented in various sectors, such as industrial, automotive, educational, etc., has been studied.Historically, the method for analyzing the physical magnitudes presented by the previously mentioned mechanisms has focused on the use of electronic components commonly known as sensors. This method, although very useful and current in the industry, is not entirely optimal, because to analyze in a much more efficient and effective way the data (information), it must use a process that involves converting the electrical variable into a binary system, thus generating higher costs, greater investment of time and resources.Therefore, applying new technologies such as image processing would optimize the time invested while minimizing resources. In the previously mentioned areas of knowledge, mechanisms are fundamental elements for the correct functioning of each of these sectors. Therefore, knowing the dynamic behavior of each of the mechanisms involved in these sectors is an essential task, considering the fact that, if any of these devices were to fail, multiple processes would be affected.This work proposes the development of a methodology to analyze the dynamic variables for different types of 2D mechanisms, using image processing techniques, specifically object detection and tracking techniques, applying various filters to improve the analysis of the objects of study, filters such as background subtraction or Gaussian filter.The results obtained through the application of the proposed methodology were compared with a simulation of a CAD/CAM/CAE software, in this case the software implemented was NX 12®, these results were satisfactory under the criteria presented in the methodology section, thanks to this it is possible to affirm that the proposed methodology is acceptable at the time of knowing the dynamic variables in 2D mechanisms.

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