Scielo RSS <![CDATA[Computación y Sistemas]]> vol. 16 num. 1 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> <![CDATA[<b>Editorial</b>]]> <![CDATA[<b>Control of Mechanical Systems with Dry Friction</b>]]> A technique to design a dynamic continuous controller to regulate a class of full-actuated mechanical systems with dry friction is proposed. It is shown that the control eliminates the steady-state error and is robust with respect to parameter uncertainties. A simple method to find the parameters of the controller is also proposed. Moreover, an application of this result to control a 2-DOF underactuated mechanical system with dry friction in the non-actuated joint is described. Here, the control objective is to regulate the non-actuated variable while the position and speed of the actuated joint remain bounded. Performance issues of the developed synthesis are illustrated with numerical and experimental results.<hr/>Se propone una estrategia de diseño de un controlador dinámico continuo para regular una clase de sistemas mecánicos totalmente actuados con fricción seca. Se demuestra que el control elimina el error en estado estacionario y que es robusto frente a cierto tipo de incertidumbres en los parámetros del sistema. Se propone también un método sencillo para calcular los parámetros del controlador. Además, se describe la aplicación de este resultado al control de sistemas subactuados de 2 grados de libertad, con fricción seca en la articulación no actuada. En este caso, el objetivo de control es regular la variable no actuada, manteniendo limitadas las amplitudes de la posición y de la velocidad de la articulación actuada. El desempeño del controlador propuesto se ilustra con resultados numéricos y experimentales. <![CDATA[<b>A Reorder Buffer Design for High Performance Processors</b>]]> Modern reorder buffers (ROBs) were conceived to improve processor performance by allowing instruction execution out of the original program order and run ahead of sequential instruction code exploiting existing instruction level parallelism (ILP). The ROB is a functional structure of a processor execution engine that supports speculative execution, physical register recycling, and precise exception recovering. Traditionally, the ROB is considered as a monolithic circular buffer with incoming instructions at the tail pointer after the decoding stage and completing instructions at the head pointer after the commitment stage. The latter stage verifies instructions that have been dispatched, issued, executed, and are not completed speculatively. This paper presents a design of distributed reorder buffer microarchitecture by using small structures near building blocks which work together, using the same tail and head pointer values on all structures for synchronization. The reduction of area, and therefore, the reduction of power and delay make this design suitable for both embedded and high performance microprocessors.<hr/>El búfer de reordenamiento de instrucciones (ROB) fue conceptualizado para mejorar el desempeño de los procesadores al permitir ejecutar instrucciones fuera del orden original del programa y en avance al instante preciso de la ejecución secuencial, explotando el paralelismo que existe a nivel de las instrucciones ILP. El ROB es una estructura funcional de la máquina de ejecución de los procesadores para dar soporte a la ejecución especulativa, al reciclado de los registros físicos y a la recuperación precisa de excepciones. Tradicionalmente el ROB es considerado un búfer circular monolítico en donde las instrucciones entran en la dirección especificada por un apuntador de cola después de la etapa de decodificación y son terminadas en la dirección especificada por un apuntador de cabecera después de la etapa de finalización. El artículo presenta el diseño de un búfer de reordenamiento de instrucciones distribuido en pequeñas estructuras cercanas a los bloques funcionales con los cuales interactúan, usando los mismos valores de apuntadores de cola y cabecera por sincronía. La reducción de área y por consecuencia la reducción de consumo de energía y retardo hacen de este diseño apropiado para procesadores embebidos y procesadores de alto desempeño. <![CDATA[<b>An Operational Approach for Implementing Normative Agents in Urban Wastewater Systems</b>]]> Water quality management policies on a river basin scale are of special importance in order to prevent and/or reduce environmental pollution caused by human sources. Industrial effluents are a priority issue particularly in Urban Wastewater Systems (UWS) that receive mixed household and industrial wastewaters, apart from rainfall water. In this paper, we present an analysis and implementation of normative agents that capture concrete regulations of the Catalan pollution-prevention policies. The implementation of the normative agents is based on Situation Calculus.<hr/>Las políticas de gestión de la calidad del agua a nivel de cuenca hidrográfica son especialmente importantes para la prevención y/o reducción de la polución originada por el hombre en el medio ambiente. Los efluentes industriales son un elemento prioritario particularmente en los Sistemas Urbanos de Aguas Residuales (SUAR) que reciben mezcladas las aguas residuales provenientes de viviendas particulares y de industrias, así como el agua de lluvia. En este artículo, presentamos un análisis y una implementación de agentes normativos que capturan las regulaciones específicas de las políticas Catalanas de prevención de la polución. La implementación de los agentes normativos está basada en el Cálculo de Situaciones. <![CDATA[<b>Secure Architectures for a Three-Stage Polling Place Electronic Voting System</b>]]> Security on electronic voting systems is fundamental; it must assure the integrity of all the elements involved or generated during a voting process. This paper presents a design of secure architectures for providing security, integrity and authenticity of the most important elements involved in an electoral process: configuration files, recorded votes and final result files. Also, different cryptographic protocols for assuring security properties of configuration and final result files are presented as a part of one of the layers of the architectures. We consider a polling place electronic voting system composed by three stages and the use of three different systems during the whole process. Our analysis of architectures and protocols shows that the designed elements assure the secure properties which an electronic voting system must fulfill.<hr/>La seguridad en los sistemas de voto electrónico es fundamental, esta debe asegurar la integridad de todos los elementos involucrados o generados durante el proceso de votación. Este trabajo muestra la creación de arquitecturas de seguridad para satisfacer la seguridad, integridad y autenticidad de los elementos más importantes involucrados en un proceso electoral: archivos de configuración, votos almacenados y archivo de resultados finales. Adicionalmente, como parte de una de las capas de las arquitecturas, se desarrollaron diferentes protocolos criptográficos que aseguran las propiedades de seguridad de los archivos de configuración y de resultados finales. Se considera un sistema de voto electrónico presencial formado por tres etapas y el uso de tres diferentes equipos durante todo el proceso. El análisis de las arquitecturas y de los protocolos muestra que los elementos diseñados aseguran las propiedades de seguridad que un sistema de voto electrónico debe satisfacer. <![CDATA[<b>Incorporating Angular Ratio Images into Two-Frame Stereo Algorithms</b>]]> Light Transport Constancy (LTC) asserts that the reflectance ratio obtained from two different illumination variations remains constant for any given view of the observed scene. LTC was proposed in [21] as a rank constraint for solving the correspondence problem in multiple view stereo. In two-frame stereo, the simplest setting for LTC requires only two illumination variations and a single light source. Under this scenario, the rank constraint can be formulated through ratio images, and standard stereo algorithms can be applied in order to obtain a disparity map. Unfortunately, a ratio image may be subject to saturated pixel values, and this may diminish the quality of disparity maps. To solve this problem, as a first contribution in this work, we propose a post-processing operation based on slope angles related to the ratio values. Experiments show that new angular ratio images are more robust and deliver improved disparity maps. A second contribution of this paper consists in performing an experimental evaluation of angular ratio images under the standard test bed for two-view stereo algorithms, i.e., using different aggregation and optimization approaches. The results of our research are consistent with previously reported conclusions for two-view stereo surveys. It means that LTC may benefit from a vast variety of existent methods to solve the two-view stereo problem.<hr/>La Constancia de Transportación de la Luz (LTC) establece que la relación de reflectancia obtenida de dos diferentes variaciones en iluminación permanece constante para cualquier vista dada de la escena observada. En [21] LTC fue propuesta como una restricción de rango para resolver el problema de la correspondencia en estéreo de múltiples vistas. En estéreo binocular, el escenario más simple para LTC requiere solamente dos variaciones en iluminación y una sola fuente de luz. Bajo este escenario, la restricción de rango puede ser formulada a través de las imágenes de relación y los algoritmos estéreo estándar son aplicados con el objeto de obtener un mapa de disparidad. Desafortunadamente, una imagen de relación puede ser sujeta a valores de pixeles saturados, los cuales pueden disminuir la calidad de los mapas de disparidad. Para superar este problema, como una primera contribución en este artículo presentamos una operación de post-procesado basada en los ángulos de pendiente relacionados a los valores de relación. Los experimentos muestran que las nuevas imágenes de relación son más robustas y ofrecen mejores mapas de disparidad. Como una segunda contribución, realizamos evaluación experimental de las imágenes de relación angular bajo una cama de pruebas estándar para algoritmos de estéreo binocular, i.e., usando diferentes enfoques de agregación y optimización. Los resultados de esta investigación son consistentes con conclusiones previamente reportadas en estudios sobre estéreo. Esto significa que LTC puede beneficiarse de una vasta variedad de métodos existentes para el problema de estéreo binocular. <![CDATA[<b>Robust Extrinsic Camera Calibration from Trajectories in Human-Populated Environments</b>]]> This paper proposes a novel robust approach to perform inter-camera and ground-camera calibration in the context of visual monitoring of human-populated areas. By supposing that the monitored agents evolve on a single plane and that the cameras intrinsic parameters are known, we use the image trajectories of moving objects as tracked by standard trackers in a RANSAC paradigm to estimate the extrinsic parameters of the different cameras. We illustrate the performance of our algorithm on several challenging experimental setups and compare it to existing approaches.<hr/>Este artículo propone un nuevo método robusto para realizar las calibraciones inter-cámaras y suelo-cámara en el contexto de vídeo-vigilancia sobre escenas pobladas por humanos. Suponemos que los agentes transitan en un simple plano y que los parámetros intrínsecos de las cámaras son conocidos. Usamos las trayectorias de objetos en movimiento en las imágenes, como por ejemplo las generadas por algoritmos de rastreo del estado del arte, para estimar los parámetros extrínsecos de las diferentes cámaras. Ilustramos el desempeño de nuestro algoritmo sobre diferentes configuraciones experimentales desafiantes, y lo comparamos con diferentes métodos existentes. <![CDATA[<b>Chromatic Correction Applied to Outdoor Images</b>]]> The color of an image may be affected by many factors such as illumination, complex and multi-spectral reflections, and even the acquisition device. Especially in outdoor scenes, these conditions cannot be controlled. In order to use the information of an image, the latter must present the information as closer as possible to the original scene. Sometimes images are affected by a dominant color (cast) that changes its chromatic information. In order to avoid this effect, a color correction must be done. In this work, a novel method for correcting the color of outdoor images is proposed. This method consists in a complete improvement process of three steps: cast detection, color correction, and color improvement.<hr/>El color de una imagen puede ser alterado por muchos factores como iluminación, reflexiones complejas y multi-espectrales e incluso por el dispositivo de adquisición, especialmente en escenas en exteriores estas condiciones no pueden ser controladas. Con el fin de utilizar la información de una imagen, esta debe presentarse lo más cercano posible a la escena original. Algunas veces, las imágenes se ven afectadas por un color dominante (cast) que altera su información cromática. Para eliminar este efecto, se debe realizar una corrección de color. En este trabajo se presenta un novedoso método para corregir imágenes de exteriores. Este método consiste en un proceso de mejora completo de tres pasos: detección de matiz, corrección de color y mejora de color. <![CDATA[<b>Morphological Contrast Index based on an Analysis of Contours and Image Background</b>]]> En este artículo se presenta un índice para cuantificar el contraste que se percibe en una imagen. El índice está basado en la ley de Weber y toma en consideración una estimación del fondo de la imagen mediante la erosión de la apertura por reconstrucción. El desempeño de la propuesta se ilustra con un conjunto de imágenes procesadas por un mapeo de contraste y se compara con dos medidas de contraste dadas en la literatura.<hr/>In this work, a contrast index for quantifying the perceived contrast in an image is proposed. The index is based on Weber's law and takes into account background estimation through the erosion of opening by reconstruction. The performance of our proposal is illustrated with a set of images processed by contrast mapping and compared with two contrast measures given in the literature. <![CDATA[<b>Optimal Design of Multiplierless Hilbert Transformer based on the Use of a Simple Subfilter</b>]]> Los transformadores de Hilbert altamente selectivos pueden ser diseñados eficientemente mediante el método de Transformación en Frecuencia (Frequency Transformation, FT), donde un bloque básico, formado con dos subfiltros idénticos, es implementado repetidamente. El número de bloques utilizados se obtiene de la longitud de un filtro prototipo. Recientemente se ha utilizado la técnica Segmentación-Intercalamiento (Pipelining-Interleaving, PI) para evitar el uso repetitivo del bloque básico, reduciendo el número de coeficientes requeridos. Sin embargo, el diseño del subfiltro y del filtro prototipo está basado en una búsqueda heurística. En este artículo se presenta el método óptimo para diseñar el subfiltro y el filtro prototipo, minimizando el número de coeficientes. Además, se propone una estructura alternativa que permite utilizar únicamente un subfiltro dentro del bloque básico. Como resultado, el número total de coeficientes es disminuido. Se demuestra con un par de ejemplos que el método de diseño es óptimo, simple y eficiente.<hr/>Very sharp Hilbert transformers can be efficiently designed by using the Frequency Transformation (FT) method, where a basic building block, formed with two identical subfilters, is repeatedly implemented. The number of the building blocks used is obtained from the length of a prototype filter. Recently, the Pipelining-Interleaving (PI) technique has been applied to avoid the repetitive use of the basic building block, reducing the number of required coefficients. However, the design of the subfilter and the prototype filter is based on a heuristic search. In this paper, we present an optimal method to design the subfilter and prototype filter minimizing the number of coefficients. Additionally, an alternative structure, which permits to use a unique subfilter inside the basic building block, is presented. As a result, the total number of coefficients is decreased. Two examples show that the proposed design method is optimal, simple, and efficient. <![CDATA[<b>Semantic Cohesion for Image Annotation and Retrieval</b>]]> We present methods for image annotation and retrieval based on semantic cohesion among terms. On the one hand, we propose a region labeling technique that assigns an image the label that maximizes an estimate of semantic cohesion among candidate labels associated to regions in segmented images. On the other hand, we propose document representation techniques based on semantic cohesion among multimodal terms that compose images. We report experimental results that show the effectiveness of the proposed techniques. Additionally, we describe an extension of a benchmark collection for evaluation of the proposed techniques.<hr/>Presentamos métodos para la anotación y recuperación de imágenes que se basan en la cohesión semántica entre términos. Por un lado, proponemos una técnica para etiquetar regiones que asigna a cada imagen el conjunto de etiquetas que maximiza un estimado de la cohesión semántica entre estas. Por otro lado, proponemos métodos para representar imágenes anotadas que se basan en la cohesión semántica entre términos multimodales que aparecen en las imágenes. Reportamos resultados experimentales que muestran la efectividad de las técnicas propuestas. Adicionalmente, describimos la extensión que realizamos a una colección estándar para la evaluación de los métodos propuestos.