Dr. José Joel González Barbosa

Investigador Titular
jgonzalezba@ipn.mx
Ext. 81005

Profesor investigador del Instituto Politécnico Nacional en el CICATA-Qro, México. Actualmente imparte los cursos de Visión por Computadora, Procesamiento de Imágenes, Reconocimiento de Patrones, Procesamiento Geométrico Digital y Programación Científica. Sus áreas de investigación incluyen sistemas multicámara, visión 3D, visión panorámica, reconocimiento de objetos, robótica, realidad virtual y realidad aumentada. Ha publicado 35 artículos en revistas del Journal Citation Reports (JCR), 6 artículos en revistas indexadas por CONACYT, y 23 en conferencias internacionales. Ha sido supervisor de 13 estudiantes de doctorado y 16 estudiantes de maestría. Ha sido asesor tecnológico para el ICYT-DF y ha participado en diferentes proyectos para la industria: Infraestructura Vial S.A. de C.V., CONDUMEX, MABE y Biomettría Aplicada S.A. de C.V

2000 - 2004 Institut National Polytechnique (INP), Francia.
Doctor en Informática y Telecomunicaciones
Especialidad: Visión para Robots Móviles
Director de tesis: Simon Lacroix (simon.lacroix at laas.fr)

1999 - 2000 Institut National Polytechnique (INP), Francia
Maestría en Informática y Telecomunicaciones
Especialidad: Señal, Imagen y Acústica
Director de tesis: Simon Lacroix (simon.lacroix at laas.fr)

1997 - 1998 Universidad de Guanajuato, México
Maestría en Ingeniería Eléctrica.
Especialidad: Instrumentación y Control
Director de tesis: Joaquín Salas (salas at ieee.org)

1992 - 1996 Universidad de Guanajuato, México
Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones

CICATA, Instituto Politécnico Nacional
Profesor-investigador
Querétaro, México agosto 2005 –

  • Investigación: reconstrucción panorámica 3D, calibración de cámara, calibración LIDAR, robótica, segmentación 3D, procesamiento industrial de imágenes, realidad aumentada para la industria.
  • Docencia: Visión por Computador, Procesamiento de Imágenes, Reconocimiento de Patrones, Procesamiento
  • Geométrico Digital y Computación Científica.
  • Contacto: Juan Bautista Hurtado (jbautistah at ipn.mx)

Instituto de Sistemas e Robótica, Universidade Coimbra
Profesor invitado
Coimbra, Portugala agosto 2018 - agosto 2019

  • Investigación: Realidad aumentada espacial para la industria.
    Contacto: Paulo Menésez (paulo at isr.uc.pt)

Universidad de Guanajuato
Profesor asistente
Guanajuato, México febrero 2004 - agosto 2005

  • Docencia: Circuitos Integrados Lineales, Electrónica Digital I y II, Programación Avanzada, Probabilidad y Estadística, Reconstrucción 3D y Visión por Computador.
    Contacto: Gabriel Aviña ( avina at ugto.mx)

Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systems (LAAS-CNRS)
Asistente de investigador
Toulouse, Francia septiembre 1999 - febrero 2004

  • Investigación sobre localización de robots en entornos naturales, estereovisión panorámica y calibración de cámaras. Contacto: Simon Lacroix (simon.lacroix at laas.fr)

El objetivo de este proyecto es presentar un fibroscopio modificado para el escaneo en 3D del interior de partes con difícil acceso. La modificación consiste principalmente en la sustitución del sistema de iluminación original del fibroscopio por un sistema que proyecta una línea de luz que revela el perfil interior del objeto bajo estudio. La línea de luz se obtiene mediante un LED de potencia (PL) encerrado entre 2 capas y unido mediante una extensión a la punta del fibroscopio. La intensidad del PL es controlada de manera inalámbrica a través de un módulo con interfaz BlueTooth (BT) que se conecta a la computadora (PC). Imágenes del perfil interior del objeto son capturadas por una cámara (C1) conectada al ocular del fibroscopio mediante un video-acoplador (VC). Utilizando una serie de esas imágenes en diferentes secciones transversales, el sistema es capaz de capturar una nube de puntos que servirán más tarde para generar un escaneo 3D del objeto con exactitud sub-milimétrica.

Un cámara catadióptrico consiste de espejos que tienen la forma de una superficie cónica de revolución, es decir, paraboloides (figura 1), elipsoides, hiperboloides o esferas; y una cámara digital es utilizada para adquirir la imagen reflejada por estos (figura 1). Una ventaja de los sistemas catadióptricos es la posibilidad de tener un campo de visión panorámico de 360o en una sola imagen. Mediante la calibración podemos obtener las dimensiones de todo un ambiente o de objetos presentes en la imagen.

La Realidad Virtual se refiere a la tecnología que es capaz de trasladar a una persona a un ambiente diferente sin moverlo físicamente. Para hacerlo, las entradas sensoriales de la persona son manipuladas de tal manera que el ambiente percibido se asocia con un Ambiente Virtual deseado y no con el ambiente físico real. El proceso de manipulación está controlado por un modelo de computadora que se basa en la descripción física del Ambiente Virtual. En consecuencia, la tecnología puede crear ambiente percibidos casi arbitrariamente.

La Realidad Aumentada consiste en ofrecer información digital superpuesta a la visión real. El gran auge de los dispositivos móviles ha hecho posible que este tipo de tecnología esté disponible en cualquier momento y lugar, gracias a la inclusión de las cámaras digitales y del aumento de la capacidad de procesamiento de los mismos.

La realidad aumentada espacial (SAR, por sus siglas en inglés), también conocida como mapeo de proyección, hace posible aumentar el mundo real con información virtual por medio de un emisor de luz como un proyector de vídeo. La realidad aumentada espacial empleada en conjunto con un monitor de alta resolución una combinación elegante de razonamiento espacial, interacción tangible y visualización detallada de información.

Objetivo:

Desarrollar e implementar un módulo de digitalización urbana que permita obtener una descripción de los elementos viales del entorno (señales viales, semáforos, postes de luz, lámparas) de manera autónoma para ser aplicado en administración urbana como en tareas realizadas por la Secretaría de Comunicaciones y Transporte (inventariado, mantenimiento, preservación, etc.) mediante la detección de características cuantitativas (posición satelital, tamaño, conteos, existencia, etc.) y cualitativas (deterioro, grafiti, daño, etc.) haciendo uso de información visual adquirida por cámaras panorámicas (LadyBug), información espacial adquirida por sensores láser (LiDAR) y GPS.

Este proyecto plantea el desarrollo de una plataforma de escaneo 3D de visión activa que permita evaluar y caracterizar el desempeño de estructuras deformables en función de la carga o estímulo de excitación. La información que arroje el sistema a partir de la evaluación de las estructuras deformables será de utilidad para definir parámetros o criterios de diseño, establecer numéricamente efectos de errores de manufactura en el comportamiento de las estructuras deformables. Asimismo, la información obtenida de la caracterización de las estructuras deformables permitirá establecer modelos matemáticos (deformación-estímulo) a partir de datos experimentales. Por otro lado, se plantea que al tener un sistema de escaneo 3D será posible medir otras variables como velocidad, deformaciones concentradas en una zona de interés, variación de la rigidez en función de la geometría de la estructura o errores de ensamble durante el proceso de manufactura por moldeo. La principal aportación que plantea esta investigación se enfoca en el área de robótica deformable, pues actualmente las plataformas de evaluación y caracterización de estructuras deformables están limitadas al seguimiento y reconocimiento de objetos en el plano, a través de la técnica de tracking 2D. La propuesta de este proyecto es multidisciplinaria, se plantea trabajar en conjunto las líneas de investigación de Análisis de Imágenes y Mecatrónica.

Omar Rodríguez-Abreo, Francisco-Javier Ornelas-Rodríguez, Alfonso Ramírez-Omar Rodríguez-Abreo, Francisco-Javier Ornelas-Rodríguez, Alfonso Ramírez-Pedraza, Juan B. Hurtado-Ramos and José-Joel González-Barbosa. Backstepping control for a uav-manipulator tuned by cuckoo search algorithm. Robotics and Autonomous Systems, 147,103910 (2022). ISSN 0921-8890. DOI:https://doi.org/10.1016/j.robot.2021.103910.Ramirez-Pedraza

Alfonso, González-Barbosa José-Joel, Ramirez-Pedraza Raymundo,González-Barbosa Erick-Alejandro and Hurtado-Ramos Juan-Bautista. Automobile indexation from 3d point clouds of urban scenarios. Automatika, 62, 3-4, 311–318 (2021).DOI:10.1080/00051144.2021.1947609, arXiv:https://doi.org/10.1080/00051144.2021.1947609.Erick-Alejandro

González-Barbosa, Maximino-Antonio González-Palacios, Luz-Antonio Aguilera-Cortés, González-Barbosa, José-Joel and Carlos-Alberto Bernal-Martónez. Energy evaluation applied to serial manipulator. IEEE Latin America Transactions, 19,02, 226–234 (2021). DOI:10.1109/TLA.2021.9443064.

Antonio Guadalupe Cruz Bautista, González-Barbosa, José Joel, Juan BautistaHurtado-Ramos, Francisco Javier Ornelas-Rodriguez and Erick Alejandro González-Barbosa. Hand features extractor using hand contour–a case study. Automatika, 61, 1, 99–108(2020). ISSN 0005-1144. DOI:10.1080/00051144.2019.1686568

.A. García-Moreno and J. González-Barbosa. Virtual 3d reconstruction of complex urbanenvironments. RIAI - Revista Iberoamericana de Automatica e Informatica Industrial, (pages 22–23)(2020). ISSN 1697-7912. DOI:10.4995/riai.2019.11203.

Octavio Icasio-Hernández, Juan B. Hurtado-Ramos and Gonzalez-Barbosa, José Joel.Calibration of endoscopic systems coupled to a camera and a structured light source. Mapan - Journalof Metrology Society of India, 34, 2, 143–157 (2019). ISSN 0970-3950. DOI:10.1007/s12647-018-0288-y.

Diana Margarita Córdova-Esparza, González-Barbosa, José Joel, Juan R. Terven,Juan B. Hurtado-Ramos and César Cruz Almaraz-Cabral. Calibration of a panoramic 3d reconstructionsystem. IET Image Processing, 13, 6, 1006–1015 (2019). ISSN 1751-9659. DOI:10.1049/ietipr.2018.5365.

MA San-Pablo-Juárez, E Morales-Sánchez, F Ireta-Moreno, R Ávalos Zúñiga y José-Joel González-Barbosa. Método para medir densidad ósea a partir de conductividad eléctrica calculada por tomografía de impedancia eléctrica. Revista Mexicana de Ingeniería Biomédica, Volume 38, Numer 2, Pages 492-506. ISSN 0188-9532 (2017)

Miguel-Ángel San-Pablo-Juárez and Eduardo Morales-Sánchez and Fernando Ireta-Moreno and Raúl-Alejandro Ávalos-Zúñiga and José-Joel González-Barbosa. Electrical Impedance Tomography image reconstruction using backprojection with OpenCV. Research in Computing Science. 119(1), pp 55-66. ISSN 1870-4069. (2016)

Correa-Figueroa JL; Morales-Sánchez E; Huerta-Ruelas JA; González-Barbosa JJ; Cárdenas-Pérez CR, SEMG signal acquisition system for muscle fatigue detection [Sistema de adquisición de señales SEMG para la detección de fatiga muscular]. Revista Mexicana de Ingenieria Biomedica, 37 (1), pp. 17-27. ISSN 0188-9532. (2016)

Sánchez-Alonso Róger Ernesto, Castillo-Castañeda Eduardo, González-Barbosa José Joel, Balmaceda-Santamaría Albert Lester, Análisis del desempeño cinetostático de un robot paralelo tipo Delta reconfigurable. Ingeniería, Investigación y Tecnología, 16(2), Pages 213-224, ISSN 1405-7743. (2015)

Herrera-Navarro, A.M., Terol-Villalobos, I.R., Jiménez-Hernández, H., Peregrina-Barreto, H., González Barbosa, J.J. Intracellular calcium variation analysis of follicular cells [Análisis de la variación del calcio intracelular en células foliculares] Revista Mexicana de Ingenieria Biomedica, 34 (1), pp. 71-87. ISSN: 0188-9532. (2013)

Sandra Luz Canchola Magdaleno, Joaquín Salas Rodríguez, Hugo Jiménez Hernández, José Joel González Barbosa and Juan B. Hurtado Ramos. A Machine-Vision System to Detect Unusual Activities Online at Vehicular Intersections. Revista Computación y Sistemas, 3 (2), ISSN 1405-5546. (2009)

Karen Lizbeth Flores-Rodriguez, Felipe Trujillo-Romero andKaren Lizbeth Flores-Rodriguez, Felipe Trujillo-Romero and José-Joel González-Barbosa. Construcción de mapas mediante características visualespara aplicaciones en robótica de servicio. Research in Computing Science, 147, 1, 269–283 (2018).ISSN 1870-4069.

Róger-Ernesto Sáncez-Alonso, José-Joel González-Barbosa, Eduardo Castillo-Castaneda, Mario-Alberto García-Murillo and Maximiano F. Ruiz-Torres. Una aplicación deteoría de tornillos para la estimación del desempeño cinetostático de un robot tipo delta. AMRobJournal, Robotics: Theory and Applications, 3, 2, 49–54 (2015). ISSN 2007–7114.

José de Jesús Rico-Jimenez, José-Joel González-Barbosa, Juan-Bautista Hurtado-Ramos, Francisco-Javier Ornelas-Rodríguez, Denis-Eduardo Hernández-García andRicardo González-Barbosa. Digitalización del entorno a partir de un lidar hdl-64e. Nexo RevistaCientífica, 25, 1, 28–37 (2012). ISSN 1818-6742. DOI:10.5377/nexo.v25i1.795.M.

Torres-Cisneros, M. Meneses-NAVA, L. A aguilera Cortez, J. González-Barbosa, J. Estudillo-Ayala, O. Ibarra-Manzano and Monica-Trejo. Amplificación del segundoarmónico mediante el uso de un cristal fotónico. Acta Universitaria de la Universidad de Guanajuato,15, 3, 41–45 (2005). ISSN 0188-6266. DOI:10.15174/au.2005.214.M.

Torres-Cisneros, Igor V. Ostrovskii, Gennadly N. Burlak, ... and J. Gonzalez-Barbosa. Shallow levels characterization in epixial gaas by acousto-optic reflectance.Acta Universitaria de la Universidad de Guanajuato, 15, 2, 42–49 (2005). ISSN 0188-6266.DOI:10.15174/au.2005.211.M.

Torres-Cisneros, J. W. Haus, L. A. Aguilera-Cortés, R. Guzmán-Cabrera,R. Castro-Sánchez, E. Alvarado-Méndez, A. Andrade-Lucio, R. Rojas-Laguna, J. González-Barboza, J. Estudillo-Ayala, O. Ibarra-Manzano, Mónica Trejo and ÁngelGonzález. Terahertz signal generation in 1-d photonic grystals. Acta Universitaria de la Universidadde Guanajuato, 14, 3, 39–48 (2004). ISSN 0188-6266. DOI:10.15174/au.2004.225.

Interferómetro panorámico de patrones de mteado láser con espejo convexo único
Patente otorgada e1 5 de agosto de 2013.
Expediente de Patente MX/a/2011/013957.

Sistema para escaneo 3D panorámico
Patente otorgada el 25 de mayo de 2021.
Expediente de Patente MX/a/2018/008248.

Sistema de visión estéreo activa para determinación de propiedades mecánicas de láminas
Patente otorgada el 22 de septiembre de 2021.
Expediente de Patente MX/a/2018/008250

Proyecto Scvial 2015. Calibración y Puesta en Marcha del Equipo para Captura de Imágenes de Daños en Carreteras. Empresa: Servicios de Consultoría en Infraestructura Vial S.A. de C.V.

Proyecto Biometría 2015. BIO-NR-Sistema biométrico para autenticar el intercambio de información a ravéz de la tecnología NFC y RFID. Empresa: Biomettría Aplicada S.A. de C.V.

Proyecto SIP-IPN 2014. Estimación de las propiedades elásticas de placas de material compuesto utilizando una técnica de luz estructurada. Clave de proyecto 20144623

Proyecto SIP-IPN 2013. Texturizado de ambiente urbanos reconstruidos tridimensionalmente. Clave de proyecto 20130165

Proyecto SIP-IPN 2012. Desarrollo de Herramientas para Simulación de Sistemas. Clave de proyecto 20120472

Proyecto SIP-IPN 2012. Desarrollo de Técnicas de Caracterización ópticas para materiales Compuestos. Clave de proyecto 20120522

Proyecto SIP-IPN 2011. Desarrollo de Herramientas para Simulación de Sistemas. Clave de proyecto 20113748

Proyecto SCvial 2011. Sistema de adquisición de imágenes panorámicas para el inventario de señales de tránsito. Empresa: Servicios de Consultoría en Infraestructura Vial S.A. de C.V.

Proyecto SCvial 2010. Adquisición de imágenes del pavimento por una camioneta a 60 km/hr. Las imágenes son georeferenciadas y sincronizadas con la velocidad de la camioneta. Empresa: Servicios de Consultoría en Infraestructura Vial S.A. de C.V.

Proyecto SIP-IPN 2010. Generación de mapas globales 3D a partir de mapas locales 3D. Clave de proyecto 20101726

Proyecto SIP-IPN 2009. Calibración de un LIDAR y fusión de mapas 3D. Clave de proyecto 20091721

Proyecto SIP-IPN 2008. Construcción de mapas 3D a partir de la extracción de primitivas geométricos obtenidos de datos de un LIDAR. Clave de proyecto 20082678

Proyecto SIP-IPN 2007. Determinación de movimiento e inferencia de actividades para la interacción humana usando visión panorámica. Clave de proyecto 20071027.

CIATEQ 2007. Medición de desgaste de dados de extrusión de aluminio utilizando un sistema de visión.

SSP-DF 2007-2008 Proyecto Bicentenario. Tres Proyectos de asesoría desarrollados para el ICYT-DF y la SSP-DF.

CONDUMEX 2007-2008. Desarrollo de Software. Tres desarrollos de Software para CONDUMEX.

Desarrollo de un software para apoyo en diseño de cables eléctricos y OPGW

Software para el cálculo de flechas y tensiones en la instalación de una línea de transmisión o comunicaciones

Software para el cálculo del campo eléctrico en la vecindad de una torre de transmisión.

Proyecto SIP-IPN 2006. Visón Panorámica para la Interacción Humana. Clave del proyecto 20060921

Proyecto SIP-IPN 2005. Sistema de reconstrucción 3D panorámico. Clave del proyecto 20051896

Estereovisión Panorámica para Robótica Móvil. Proyecto CONACYT ciencia básica. Clave del proyecto J 51004. En proceso

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