En los laboratorios de Optolectrónica, una de las divisiones del Centro de Óptica y Fotónica (Cefop) de la Universidad de Concepción, nos recibe el investigador Dr. Sergio Torres Inostroza, que en las últimas semanas recibió una noticia que aún lo tiene con una sonrisa en la cara. Y es que la revista Josa A, de la Optical Sociaty of America dedicada a "Imaging Science and Tecnology" dio a conocer los 15 paper más citados en los últimos 10 años y que fueron destacados en sus páginas.
Entre ellos, aparece su trabajo "Kalman filtering for adaptive nonuniformity correction in infrared focal-plane arrays", que desde su publicación en 2003 ya suma más de 180 citas. "Esto de ser citado así, no es menor. Es un premio transparente, sólido, duro, es la gente que te lee y cita, no hay intervención. Para mí es muy importante porque es gente que cree que tu trabajo es valioso", remarcó.
El trabajo desarrollado por el Dr. Torres se enmarca en un problema práctico surgido de la creación de los nobeles de Física 2009, Willard Sterling Boyle y George E. Smith, quienes desarrollaron el "circuito semiconductor de imágenes", conocido como CCD, un chip que hoy está presente en las cámaras digitales, notebook y celulares. Sergio Torres explicó que la base del CCD es convertir la radiación inalámbrica en señales eléctricas. Sin embargo, este avance tiene dificultades que crecen cuando se desea generar imágenes que no percibe el ojo humano: "hay cámaras que reproducen lo que tú ves, pero cuando quieres extender esa tecnología a cosas que no ve el ojo humano, como la banda infrarroja, rayos X, o ultravioleta, el problema es más complejo, entonces las imágenes que se generan son tremendamente ruidosas -con interferencia-".
Es ahí donde el investigador de Cefop, Centro financiado a través del Programa de Financiamiento Basal de Conicyt, comenzó a buscar una solución, dando forma después de cuatro años de trabajo al paper que hoy es reconocido. Lo que desarrolló el Dr. Sergio Torres es un modelo matemático de todo el sistema que genera las imágenes, principalmente en las bandas infrarrojas, "la idea era desarrollar modelos matemáticos de procesos multidimensionales (espacio-tiempo), mi tarea era modelar matemáticamente todas estas cosas que generan problemas en la formación de las imágenes".
En este paper se da solución a un problema que hoy es cada vez más requerido: ver esas cosas que el ojo humano no es capaz de percibir y que se conoce como "imaging". Ha sido tal el impacto, aseguró Torres, que ha recibido llamadas de personas que están tratando cáncer a la piel, "me contaban que estaban usando tecnología infrarroja y que se enfrentaban a los problemas que solucioné en el paper, y que deseaban implementar mi algoritmo. Varios me preguntaban lo mismo, ya que todos miran en sus cámaras de manera distinta, procesos súper rápidos, otros lentos, todos requieren una adaptación de la tecnología". Sin embargo, en este trabajo Torres no explicita una versión comprensible y fácil de implementar en cámaras infrarrojas comerciales, por ejemplo.
Para llegar a esta solución, el profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica en la Facultad de Ingeniería, recurrió al reconocido filtro de Kalman. "Tuve que recurrir a su paper original, y ver cómo desarrolló el filtro, porque tenía que redefinirlo y adaptarlo a este problema óptico, muy sofisticado desde el punto de vista de los tiempos y de los fenómenos ópticos".
El Dr. Torres explicó que esta "redefinición" del filtro de Kalman, desde el punto de vista matemático era muy extensa, "comencé con un parámetro, lo seguí en el tiempo, después comencé a extenderlo, hasta hacer un filtro generalizado. Fue valioso ser la primera persona que modela matemáticamente estos fenómenos optoelectrónicos , entonces hay gente que comienza a mirarlo desde otros ángulos y va haciendo otras técnicas de estimación para varias aplicaciones industriales, científicas y militares".
La explicación del impacto de este trabajo pasaría, según el investigador, por el impresionante desarrollo de Imaging Science and Technology. "Hoy todas las áreas científicas e industriales quieren videos de alta resolución espacial, temporal y espectral para control de calidad, detección de fallas, y comprensión de procesos científicos, entre otros. Las tecnologías que ven más allá del ojo humano recién se están masificando y han bajado de precio, como el infrarrojo, que comenzaron a utilizar los militares para ver en la noche, pero ahora está en la medicina y en procesos industriales".