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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/7605
Título : | Estimación de la altura de columnas explosivas en el volcán Tungurahua basado en procesamiento de imágenes visuales y térmicas. |
Autor : | Nasimba Quinatoa, Jaime Daniel |
Director(es): | Aguilar, Wilbert G. |
Tribunal (Tesis): | Gavilanes Carrión, Javier Zabala, Mónica |
Palabras claves : | TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;PROCESAMIENTO DE IMÁGENES;IMÁGENES TÉRMICAS;MORFOLOGÍA MATEMÁTICA;COLUMNA ERUPTIVA;MATLAB (SOFTWARE);VOLCÁN TUNGURAHUA;DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADOR |
Fecha de publicación : | nov-2017 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Nasimba Quinatoa, Jaime Daniel. (2017). Estimación de la altura de columnas explosivas en el volcán Tungurahua basado en procesamiento de imágenes visuales y térmicas. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTIPEC;20T00924 |
Abstract : | The objective of the present research was to estimate the height of the eruptive column of Tungurahua volcano, based on the visual and thermal image processing through the application of techniques and algorithms of artificial vision. The height of the eruptive column is a parameter in the calculation of the Volcanic Explosivity Index (VEI). It is a relative measure to determine the magnitude of the volcanic eruptions. The Tungurahua Volcano Observatory (TVO) facilitated the thermal images for its processing. Photointerpretation techniques were applied and 5 algorithms of test in MATLAB (matrix laboratory) were implemented based on mathematical morphology, decomposition RGB color channel and HSV filter. The results of each algorithm were evaluated by observation with 12 test images. As a percentage of the attenuation of the atmospheric elements was weighted between the raw image and the processed image. It was selected the algorithm that obtained the most significant measure in the attenuation of atmospheric elements, 14.58%. This algorithm used an HSV filter for red and oranges tones in the range of 352 to16 degrees; the decomposition of RGB channels to attenuate any element other than the eruptive column; the morphological process of geodetic expansion to obtain only the edges of the column. Finally, a relation of 9.0909 meters per pixel was estimated in the image for the digital measurement of the column from the edge of the crater. It was concluded that through the use of artificial vision techniques, the processed thermal image shows a significant difference in the attenuation of atmospheric elements and the eruptive column. The height is estimated by a calibrated digital rule that allows horizontal, vertical and oblique measurements on the eruptive column in the MATLAB programming, facilitating VEI calculation for Tungurahua volcano monitoring and Risk Management in Ecuador. |
Resumen : | El objetivo de la presente investigación fue estimar la altura de la columna eruptiva del volcán Tungurahua, basado en el procesamiento de imágenes visuales y térmicas, a través de la aplicación técnicas y algoritmos de visión artificial, la altura de la columna eruptiva es un parámetro en el cálculo del Índice de Explosividad Volcánica (VEI), medida relativa para poder determinar la magnitud de las erupciones volcánicas. El Observatorio del Volcán Tungurahua (OVT), facilito las imágenes térmicas para su procesamiento, se aplicó técnicas de fotointerpretación e implementó 5 algoritmos de prueba en MATLAB, basados en morfología matemática, descomposición en canales RGB y filtro HSV. Se evaluó por observación los resultados de cada algoritmo con 12 imágenes de prueba, de manera porcentual se pondero la atenuación de los elementos atmosféricos, entre la imagen sin procesar y la imagen procesada, se seleccionó el algoritmo que obtuvo la media más significativa en la atenuación de elementos atmosféricos, 14.58%. Este algoritmo uso, un filtro HSV para tonos rojos y tomates en el rango de 352 a 16 grados; la descomposición de canales RGB para atenuar todo elemento distinto a la columna eruptiva; el proceso morfológico de dilatación geodésica para obtener solo los bordes de la columna; finalmente sé estimo una relación de 9.0909 metros por pixel en la imagen para la medición digital de la columna desde el borde del cráter. Se concluyó que mediante el uso de técnicas de vision artificial, la imagen térmica procesada, muestra una diferencia significativa en la atenuación de elementos atmosféricos y la columna eruptiva, la altura se estima mediante una regla digital calibrada, que permite realizar mediciones horizontales, verticales y oblicuas sobre la columna eruptiva en el entorno de programación de MATLAB, facilitando el cálculo VEI, para el monitoreo del volcán Tungurahua y Gestión de Riesgos en el Ecuador. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/7605 |
Aparece en las colecciones: | Maestrias: Modalidad Proyectos de Investigación y Desarrollo |
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