Técnicas Basadas en Sistemas de Vídeo Para La Determinación de Variables Hidrodinámicas en Ríos
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TÉCNICAS BASADAS EN SISTEMAS DE VÍDEO PARA LA DETERMINACIÓN DE
VARIABLES HIDRODINÁMICAS EN RÍOS: MEDICIÓN E INSTRUMENTACIÓN
Andrade Pedro, Delgado Javier, Mena Gabriela, Vásconez Johnny
Espol. Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra,km 30.5 Vía perimetral, Guayaquil-Ecuador.
Historia del Artículo
RESUMEN
Recibido: 30 de Julio del 2014
Debido a la necesidad de recopilar información
hidráulica, con el fin de realizar adecuadas gestiones
sobre los recursos hídricos; han surgido metodologías
innovadoras basadas en sistemas de video y
procesamiento digital de imágenes, los cuales poseen
grandes ventajas frente a los métodos tradicionales
además de permitir cuantificar sin contacto con el flujo,
variables hidrodinámicas tales como velocidades de
flujo y caudales.
Este artículo se enfocara en técnica LSPIV (Large
Scale Particle Image Velocimetry); presentando en
forma general sus componentes, características, toma
de datos y procesamiento de las imágenes, para la
determinación de la velocidad de flujo en un rio.
Palabras Clave: LSPIV Orto-rectificación Sistema de video Procesamiento digital de imágenes
INTRODUCCIÓN
Obtener información y conocimiento sobre
el comportamiento del agua es esencial para
aplicaciones hidráulicas. Entre las
aplicaciones más importantes podemos
mencionar: balances de agua global,
predicción de caudales, operación de
embalses, calidad del agua, diseño de
estructuras hidráulicas, manejo de aguas
subterráneas, navegación fluvial, etc.
Sin embargo, la realidad es que usualmente
dicha información es escasa tanto en
términos de tiempo y espacio.
Con el fin de suplir esta falta de información,
en las últimas 5 décadas se ha recopilado
información (USGS,2007) con la ayuda de
métodos tradicionales, por ejemplo:
Estaciones limnimétricas
Aforos mediante correntímetros
Tecnología acústica
Dichos métodos en ocasiones resultan muy
costosos debido al equipo, mantenimiento y
la operación del mismo; incluso puede llegar
a ser imposible obtener mediciones bajo
condiciones extremas de flujo que pueden
dañar el dispositivo, así como también poner
en peligro la vida del operario.
En los últimos años, nuevos métodos
basados en sistemas de videos se han
desarrollado, permitiendo obtener
características de flujo en tiempo real y sin
contacto con el mismo (Muste et al, 2008);
logrando de esta forma una mayor serie de
registros, tanto en condiciones normales
como extremas.
El primer instrumento para cuantificar el flujo
a partir de técnicas basadas en video es
conocido como PIV (Particle image
Velocimetry), aplicado en una variedad de
flujos de laboratorio (Adrian, 1991; Raffel et
al., 1998). A pesar de la popularidad del
método en condiciones de laboratorio; la
técnica de velocidad basada en imágenes
rara vez se usaba para ser aplicada a
escalas espaciales de corrientes naturales.
La primera medición de velocidades en ríos
basada en imágenes fue hecha en Japón a
mediados de los 90s (Fujita y Komura, 1994;
Aya et al., 1995; Fujita et al., 1997). Desde
entonces la técnica ha tenido un desarrollo
continuo con aplicaciones en diversos
campos de la hidráulica (Muste et al., 2004),
es así como se introduce el desarrollo de la
técnica LSPIV (PIV a gran escala), donde su
aplicación es en superficies mucho más
grandes.
Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo
principal estudiar la aplicación de dicha
técnica de video para la toma,
procesamiento y generación de información
hidrodinámica en ríos.
REVISIÓN DE LITERATURA
Técnica PIV (Particle Image Velocimetry)
La cinética de Imágenes de Partículas o PIV
(Particle Image Velocimetry) es un método
óptico, que gracias al avance de la
tecnología en campos como la electrónica,
óptica, video e imagen laser y
procesamiento de datos, permite analizar
los aspectos y características de un fluido en
movimiento; determinando sus velocidades
instantáneas en campos tanto
bidimensionales o tridimensionales
(Gutiérrez, 2012)
Se aplica en laboratorio y se basa en el
procesamiento de imágenes, cuyo
procedimiento es insertar partículas
trazadoras en un flujo en movimiento
adquiriendo la velocidad del mismo. El
principio es iluminar dichas partículas por
medio de un láser, que forma una lámina o
plano de luz que atraviesa el fluido la cual es
registrada por un sensor CCd o película
fotográfica como se muestra en la Figura 1.
(Jodeau et al., 2008)
Figura 1. Esquema básico dela técnica PVI
(Particle Image Velocimetry) (Gutiérrez, 2012).
Este laser es pulsado en dos instante t y t’
teniendo así un intervalo de tiempo ∆t, para
de esta manera registrar dos imágenes de la
posición de cada partícula, conociendo así
el desplazamiento y la velocidad de dicha
partícula (Osorio, 2010).
De esta manera se aplica el principio básico
de la velocidad instantánea de un fluido,
como la medida del desplazamiento de las
partículas trazadoras iluminadas por el
plano de luz, sobre un intervalo de tiempo
conocido; lo cual se expresa de una manera
simple como (Leonidez, 2011):
�⃗� (𝑋, 𝑡) = ∆𝑋⃗⃗⃗⃗ ⃗ (𝑋, 𝑡)
∆𝑡
Los aspectos más importantes de la técnica
PIV son los siguientes:
Partículas trazadoras
Sistema de iluminación
Sistemas de riesgos
Procesos de análisis de imágenes
Post-procesado de imágenes
Las siguientes figuras muestran unos
esquemas de los pasos o fases a seguir:
Figura 2. Diagrama del proceso de obtención de
las velocidades en PIV (Leonidez, 2011)
Figura 3. Esquema de procesamiento de la
técnica PIV (Gutiérrez, 2012).
La información que nos proporciona este
método la podemos utilizar como guía para
diversas aplicaciones de la ingeniería
hidráulica, como por ejemplo la dispersión
de contaminantes en ríos o costas,
problemas asociados con cuencas
hidrográficas (erosión, sedimentación,
inundaciones, degradación del medio
ambiente), etc. En flujos superficiales es útil
para definir gastos, la influencia de
estructuras hidráulicas o construcciones en
general hechas en ríos como vertederos,
obras de toma, etc.
LSPIV (Large Scale Particle Image
Velocimetry)
Se deriva de la técnica PIV, pero para un
análisis en una escala más grande; como
por ejemplo en canales abiertos ya sean
estos naturales o artificiales, ríos, etc. Como
vimos la técnica PIV se aplica solo en
laboratorio, aunque sus principios son
utilizados en la técnica LSPIV que nos
permite analizar datos en el campo.
Tiene su origen en el año 1994 cuando dos
investigadores Fujita y Komura quisieron
hacer las primeras mediciones de
cinemática grafica en entornos fluviales de
Japon. A partir de 1995 en adelante el IIHR-
Hydroscience & Engineering (anterior
Instituto de investigaciones Hidraulicas de
Iowa) y la universidad de Kobe han aplicado
con éxito la técnica LSPIV, tanto en
laboratorio como en el campo. Dichas
experimentaciones fueron hechas por los
doctores Mariam Muste y Fujita. Con los
años áreas de 100 hasta 5000 m2 han sido
registradas de manera no intrusiva con la
técnica LSPIV (Osorio et al., 2007)
Los componentes de la técnica LSPIV son
muy similares a los de la técnica PIV ya que
deriva de ella, pero se le añade un 5to paso
dando como resultado (Cano, 2010):
1. Visualización del flujo
2. Iluminación
3. Grabación
4. Procesamiento de imágenes
5. Orto-Rectificación de la imagen
METODOLOGÍA
MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD:
COMPONENTES DEL SISTEMA
Toma de datos.
Los sistemas de videos para la medición de
variables hidrodinámicas se basan en la
identificación visual de características y
procesos de interés en las imágenes que
serán captadas por las cámaras utilizadas y
mediante sus coordenadas reales. Estas
técnicas tienen como pilar fundamental que
las tareas están automatizadas, lo que
permite que se tenga a la disposición una
base de datos compuestas por imágenes
para cada día y hora por una determinada
cámara. (LeCoz et al., 2010)
Para el caso de los ríos, la respuesta de una
cuenca ante un evento extremo como por
ejemplo aumento de caudales por fuertes
precipitaciones en la cuenca, depende de
muchas variables como: el tipo de
vegetación, infiltración, tipo de suelo etc. Por
lo tanto la ubicación del sistema de video o
la metodología de toma de datos deberán
estar relacionadas con parámetros
representativos de la cuenca, lo que permita
un adecuado análisis de le los procesos
hidrodinámicos que ocurren en la zona que
se encuentra en estudio. (Caceres et al.,
2012)
Para el proceso de toma de datos es
necesario haber definido correctamente con
anterioridad todas las variables posibles que
van hacer medidas con el fin de no alterar el
sistema de toma de datos una vez que ya se
encuentre instalado y operando. Entre las
posibles variables a medir tenemos las
siguientes: (Osorio, 2010)
Nivel ( interfaz agua-aire)
Bajos (interfaz agua-tierra)
Márgenes
Velocidades
Estelas
Rugosidad
Por lo tanto, se debe usar una metodología
indicada para poder medir las variables
anteriormente indicadas, a partir de una
imagen o de un grupo de imágenes, a una
escala espacio- temporal adecuada; lo que
convierte el problema de medir estas
variables, en un problema de tratamiento
digital de imágenes, que busca en si
detectar objetos, contornos y flujo en
movimiento. (Meselhe et al., 2004)
La resolución espacial o escala espacial se
refiere al tamaño mínimo que debe poseer
un objeto para ser identificado en la imagen,
y es de mucha importancia ya que esta
definirá la cantidad y la posición de las
cámaras. Por lo tanto, la resolución espacial
depende de los pixeles que posee la cámara
y la distancia a la que se encuentra de la
región de interés, así a mayor resolución
espacial mayor será la capacidad de la
cámara para detectar objetos más
pequeños. (Osorio et al., 2007)
La resolución temporal hace referencia al
tiempo que transcurre entre dos
observaciones continua por una misma
cámara. A menor tiempo transcurrido,
mayor será la resolución temporal.
Consideraciones adicionales sobre toma
de datos
La frecuencia con la que se tomaran datos
para el caso de ríos, dependerá de las
características topológicas del cauce en
estudio y de la respuesta de este ante un
evento extremo como fuertes
precipitaciones; es así que para ríos en los
cuales una fuerte precipitación tenga un
efecto instantáneo sobre este; deberán
tomarse datos con mayor frecuencia, de
manera que sea posible medir los cambios
del cauce en el tiempo y sus velocidades
adecuadamente. (Diez et al 1999)
En el sistema es importante considerar lo
siguiente:
Fuente de luz.- Para obtener una alta
calidad en los datos tomados, la fuente de
luz es el componente más crucial. Para un
sistema montado en la parte exterior, la
fuente de luz puede ser la luz natural; pero
si se trata de un modelo experimental en el
interior de un laboratorio entonces se
requiere una fuerte iluminación. Debido a
estas consideraciones se utilizan lámparas
de halógeno y lámpara de vapor de sodio,
que nos darán como resultado una
iluminación uniforme de la zona y se evitara
la reflexión de la luz en la superficie. (Nitika
Sharma, 2014).
La técnica LSPIV de campo al ser aplicable
en flujos a gran escala, solo puede utilizar la
iluminación natural y con ello presenta una
gran desventaja, ya que no puede ser
utilizada en la noche. (Gutiérrez, 2012)
Figura 4. Modelos de lámparas de halógeno
utilizadas para la iluminación en la técnica de
PSPIV de laboratorio. (Jorge Cincel Gutiérrez,
2012)
Trazadores.- Otros de los factores
importante para la medición es la
determinación de los trazadores. Los
trazadores deben ser pequeños, lo
suficiente para rastrear con precisión el flujo;
pero a la vez lo suficientemente grande para
esparcir suficiente luz para la captura de la
imagen. (Nitika Sharma,2014).
En la técnica LSPIV los trazadores
deberán cumplir tres condiciones:
Ser capaces de seguir el
movimiento superficial del fluido,
Reflejar la suficiente luz para ser
capturadas por la cámara
Ser biodegradables.
A la hora de insertar los trazadores al fluido,
lo correcto es utilizar trazadores que sigan el
movimiento del fluido sin modificarlo; sin
embargo es complicado cumplir con esta
condición por lo que en la práctica se usan
aquellos trazadores que simplemente sigan
el flujo sin perturbarlo demasiado.
(Gutiérrez, 2012)
Las partículas de los trazadores deberán
tener una densidad ligeramente menor a la
del agua, de manera que estén parcialmente
sumergidas en el fluido para poder ser
captadas por la cámara. En el caso de tener
una densidad mucho menor, estas flotaran y
estarán interactuando con el aire y la capa
superior del fluido; por lo contrario si la
densidad de estas partículas son mayores a
la del fluido estas se sumergirán demasiado
y no serán captadas en las imágenes.
(Jodeau et al., 2008)
La elección de los trazadores y la cantidad
que se use en el fluido es de mucha
importancia, ya que una cantidad muy
grande de partículas provocaría una
modificación del flujo. Por el contrario, una
cantidad muy pequeña de estas partículas
provocaría que no se torne homogénea la
distribución de estas partículas en el fluido y
no se obtendrá la suficiente información en
toda el área de estudio; y por lo tanto los
resultados se verán afectados.
A continuación en la Figura 5, se muestra
distintos tipos de trazadores que pueden ser
usados en la técnica LSPIV.
Figura 5. a) Esferas de poliestreno, b) tiras de
papel, c) biobolas. (Gutiérrez, 2012)
Captura y almacenamiento de imágenes.-
Se requiere la captura de imágenes de las
partículas mientras estas se desplazan en el
fluido. Estas partículas pueden resultar ser
muy pequeñas, debido a esto el LSPIV
requiere que la cámara utilizada para la
captura de imagen tenga una gran
resolución; además para analizar fluidos
muy rápidos esta debe de será capaz de
realizar las tomas en instantes de tiempos
muy cortos, es decir en frecuencias muy
altas. Por lo general se utilizan cámaras tipo
CCD. Las imágenes obtenidas describen las
posiciones sucesivas de las pequeñas
partículas durante su recorrido. (Cáceres et
al., 2012)
El CCD está formado por millones de
sensores fotosensibles acomodados en una
cuadrícula. En un sensor de imagen actual
tipo CCD, las imágenes constan de un
número discreto de píxeles cada uno con su
valor de intensidad de luminosa. Tal
intensidad, para una imagen de 8 bits, como
las que normalmente se utilizan, puede
variar entre el valor mínimo igual a 0 y el
valor máximo, que para codificación de 8
bits es igual a 255 (Nauri, 2008)
El intervalo de tiempo de captura de las
imágenes depende principalmente de la
velocidad a la que se encuentre el fluido, si
la velocidad del fluido es muy rápido y el
intervalo de tiempo de captura de imagen es
muy largo es muy probable que las
imágenes consecutivas no contengan
partículas en común del fluido. Si el fluido es
demasiado lento y la captura es realizada en
intervalos muy cortos las partículas en dos
imágenes consecutivas no presentan un
desplazamiento, en ambos casos resultará
imposible calcular correctamente la
velocidad del fluido. (Dobson et al., 2014)
PROCESAMIENTO DE LAS
IMAGENES
Como ya habíamos mencionado con
anterioridad, la técnica LSPIV, es un
desarrollo de la técnica PIV, con la
diferencia de que esta cubre grandes áreas,
a través de imágenes oblicuas del flujo en
superficie. El procesamiento de las
imágenes a través del sistema LSPIV se
puede resumir en el siguiente diagrama:
Orto rectificación de las imágenes.
Usualmente para obtener imágenes de la
superficie de un río estas son tomadas
desde un puente o desde la orilla del mismo,
usando un ángulo oblicuo en relación con el
plano de la superficie del río. Por lo cual, es
de suma importancia que las imágenes sean
rectificadas por un esquema de
transformación de imagen apropiado, a fin
de obtener datos precisos del flujo en
movimiento (Mikhail, Ackermann, 1976).
Generalmente una relación fotogramétrica
convencional se aplica para producir orto-
imágenes usando coordenadas conocidas
de puntos de control sobre el terreno (GCPs)
en el sistema de coordenadas real (X, Y,Z)
y en el sistema de coordenadas de la
imagen (x, y), como se muestra en la Figura.
La selección de estos puntos de control
depende a menudo de lo que es accesible
en el campo (por ejemplo, árboles, postes
de tendido eléctrico, las esquinas en las
construcciones, un techo, una roca fija, etc).
(Osorio,2010)
Figura 6. Relación entre la cámara y el sistema
coordenado del terreno. (a) Coordenadas reales
(X,Y,Z) y (b) Coordenadas sobre la imagen (x,y).
(Muste 2008):
La relación entre las imágenes 2D, captadas
por la cámara (coordenadas x,y) y las
imágenes reales 3D (coordenadas X,Y y Z)
viene dada por las siguientes ecuaciones
(Nitika Sharma, 2014):
Obtencion de video
Ortorectificación y Calibración
Patrón de coincidencia
Obtención de la velocidad (pixel)
Obtención de la velocidad (m/s)
Donde A1 a A4, B1 a B4 y C1 a C4, son
coeficientes que pueden ser determinados
mediante el método de los mínimos
cuadrados usando las coordenadas en 3D
(X, Y y Z).
Es importante mencionar que se necesita un
mínimo de 6 GCPs para poder realizar la
transformación, así como también tener en
cuenta que la distorsión debido a los lentes
deben ser corregidos antes de usar las
ecuaciones (Muste et al., 2008)
Figura 7. Ejemplo de una imagen orto-rectificada
(Muste et al.,2011)
Procesamiento
Una vez que las imágenes han sido orto-
rectificadas estas son procesadas para
determinar la velocidad del fluido. La
velocidad del fluido puede ser calculada
mediante técnicas de velocimetría por
imágenes de partículas, las cuales se basan
en la siguiente relación:
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑘 (𝐷
𝑡)
Donde:
k= Constante. Relación entre píxeles en la
imagen y unidades de longitud
D= desplazamiento
t= tiempo
Para calcular la velocidad es necesario
determinar el desplazamiento que tuvo el
fluido en un intervalo de tiempo. El intervalo
es un dato conocido pues es parte de la
configuración inicial del experimento y el
factor de escala K es la constante escalar
que da la relación entre píxeles en la imagen
y unidades de longitud en el experimento
(Muste et al., 2011)
Por lo tanto, solo es necesario determinar el
desplazamiento del fluido en el plano x,y
para calcular la velocidad del fluido en estas
dos direcciones.
La esencia del método consiste en aplicar
un patrón de coincidencia o similitud en la
distribución de intensidad de una serie de
imágenes. El índice de similitud de los
patrones encerrados en una pequeña área
llamada “Área de Interrogación” (IA),
ajustada en la primera imagen, se calcula
para una ventana del mismo tamaño a lo
largo de toda el área de la imagen de
interés, llamada “Área de búsqueda” (SA)
seleccionada en la segunda imagen
(Gutierrez, 2012)
Con el fin de conocer los desplazamientos
más probables de los grupos de partículas,
el método de evaluación que se aplica es el
coeficiente de correlación (cross-correlation
coefficient).En el procesamiento de
imágenes la correlación es utilizada para
encontrar la posición de mayor semejanza
entre dos imágenes. (Osorio et al., 2007)
Para la evaluación, las imágenes son
divididas en pequeñas IA´s. Una zona de
interrogación es una región de una imagen
f, es decir es una sub-imagen de f.
Figura 8. Imagen de partículas de PIV con la
amplificación de una parte de la imagen.
(Gutierrez,2012)
Se asume que todas las partículas, que
están dentro de una de estas zonas, se
mueven de manera uniforme. El algoritmo
consiste en procesar dos zonas de
interrogación correspondientes del mismo
tamaño y con las mismas coordenadas
dentro de la imagen.
Una zona es de la primera imagen, y la otra
de la segunda imagen como se muestra en
la Figura 9.
Figura 9. Dos imágenes divididas en zonas de
interrogación.(Gutierrez,2012)
Las zonas de interrogación deben ser
procesadas con el fin de encontrar el
desplazamiento promedio de las partículas
en las imágenes.
Entre las ventanas con el índice de similitud
más alto se asume entonces el
desplazamiento más probable del flujo entre
dos imágenes consecutivas. Una vez que la
distancia entre los centros de las pequeñas
ventanas son obtenidos, la velocidad puede
ser calculada dividiendo entre el tiempo de
captura de las dos imágenes consecutivas.
El proceso de búsqueda es aplicado
sucesivamente entre todas las IA’s en la
imagen. (Jodeau et al.,2008)
Figura 10. Conceptualización del algoritmo
LSPIV (los patrones en la imagen son formados
usualmente por pequeñas partículas de la
misma naturaleza, es decir, espuma, hojas, o
trazadores artificiales agregados a la superficie
para las mediciones). (Muste et al., 2008)
En (Muste et al., 2004) se presentan algunos
resultados de laboratorio obtenidos con el
modelo LSPIV. Las mediciones con esta
técnica son campos instantáneos de
vectores. Cada IA incluida en la superficie
libre de la imagen original tiene un vector
asociado. La técnica es la única disponible
en el medio para proveer la velocidad
instantánea sobre un plano 2D. Los campos
de vectores LSPIV obtenidos hacen posible
determinar las características espaciales y
temporales del flujo como la velocidad
media, líneas de corriente, y verticidad así
como otras magnitudes derivadas de la
velocidad.
Cabe recalcar que la velocidad superficial
obtenida con LSPIV en conjunto con la
batimetría puede proveer la medida de
caudales en ríos.
Figura 11. Datos obtenidos de la medición
LSPIV (Muste et al.,2011)
CONCLUSIONES:
Las técnicas PIV y LSPIV al ser no intrusivas
no afectan de manera directa el entorno que
se está analizando, por lo tanto facilita el
estudio y toma de datos, aunque se sigue
realizando estudios y experimentando con
ella. Su utilización ha demostrado optimizar
el tiempo y dar resultados (velocidad en ríos)
muy reales, por lo que su aplicación ha sido
exitosa, además de ser una herramienta de
gran utilidad para el Ingeniero Civil.
Gracias a esta y otras técnicas de video es
posible medir variables hidrodinámicas,
como la velocidad y caudal de un flujo sin
tener contacto con dicho flujo; lo que se
transforma en una ventaja a la hora de la
toma de datos, ya que podremos obtener la
información que creamos oportuna y con la
frecuencia que se requiera, tanto en
condiciones normales como extremas.
Entre otras de sus ventajas encontramos
que las técnicas basadas en sistemas de
video resulta ser menos costosa en
comparación a métodos tradicionales,
debido al equipo, mantenimiento y la
operación del mismo.
Mediante el análisis y la experimentación
que se han realizado en varios ríos por
diferentes investigadores, se ha podido
observar lo siguiente:
Mientras mayor sea la calidad de
resolución de la imagen en la
cámara se obtendrá valores de
velocidades en el fluido más
cercanos a los reales
La metodología a aplicar para el
estudio de un proceso
hidrodinámico dependerá
específicamente de los parámetros
hidrodinámicos de la zona de
estudio, definiendo previamente
todas las posibles variables a ser
medidas para no alterar el sistema
de toma de datos una vez que ya se
encuentre instalado y operando.
RECOMENDACIONES:
Las condiciones y parámetros al aplicar la
técnica LSPIV son muy variadas, desde la
siembra e iluminación de las partículas
trazadoras hasta la mala calibración del
sistema, nos pueden dar como resultado
vectores erróneos. Uno de los problemas
que se presenta en las mediciones con la
técnica de LSPIV es precisamente las
sombras y los reflejos que se producen en la
superficie del flujo a ser medido. Pero
investigaciones anteriores realizadas
demuestran que esto podría ser eliminado
utilizando un lente polarizado en la cámara
al momento de hacer la captura de las
imágenes.
La cantidad y tamaño de las partículas son
importantes para la aplicación de la técnica
LSPIV, además de los factores que podrían
incidir en la obtención de los datos, como
pueden ser vientos fuertes sobre la
superficie del fluido. Por este motivo las
condiciones climáticas deberían ser
tomadas en cuenta, además de ciertas
consideraciones adicionales que se
mencionan a continuación:
Se recomienda utilizar cámaras que
tengan un nivel de alta resolución
para las técnicas PIV o LSPIV, ya
que esto beneficiará
significativamente al ensayo dando
un resultado más real o exacto.
Para el proceso de iluminación
principalmente cuando la técnica se
aplica en laboratorio, es
recomendable utilizar lámparas que
no produzcan reflejos; para esto es
posible la utilización de lámparas de
halógeno. Para el caso de la técnica
usada en campo es posible como se
mencionó anteriormente utilizar una
lente polarizada para la cámara.
BIBLIOGRAFÍA
Nitika Sharma, S. B. (2014). Video
Processing Based Water Surface Velocity
Measurement Using Spatial Cross
Correlation Technique. International Journal
of Emerging Trends & Technology in
Computer Science (IJETTCS), 3(2), ISSN
2278-6856.
Muste, M., I. Fujita, and A. Hauet (2008),
Large-scale particle image velocimetry for
measurements in riverine environments,
Water Resour. Res., 44, W00D19,
doi:10.1029/2008WR006950.
Muste, M., Ho, H. C., & Kim, D. (2011).
Considerations on direct stream flow
measurements using video imagery:
Outlook and research needs. Journal of
Hydro-environment Research, 5(4), 289-
300, doi:10.1016/j.jher.2010.11.002.
Jodeau, M., Hauet, A., Paquier, A., Le Coz,
J., & Dramais, G. (2008). Application and
evaluation of LS-PIV technique for the
monitoring of river surface velocities in high
flow conditions. Flow Measurement and
Instrumentation, 19(2), 117-127,
doi:10.1016/j.flowmeasinst.2007.11.004.
Le Coz, J., Hauet, A., Pierrefeu, G.,
Dramais, G., & Camenen, B. (2010).
Performance of image-based velocimetry
(LSPIV) applied to flash-flood discharge
measurements in Mediterranean rivers.
Journal of Hydrology, 394(1), 42-52,
doi:10.1016/j.jhydrol.2010.05.049.
Osorio Cano, Juan David, et al.
Metodologías y técnicas basadas en
sistemas de video para la medición de
variables hidrodinámicas. 2010. Tesis
Doctoral. Universidad Nacional de
Colombia.
Gutiérrez Cinsel Jorge Enrique. Evaluación
y aplicación de la técnica de lspiv para
estimar la velocidad superficial en obras
hidráulicas. 2012. Tesis Doctoral
Osorio Cano, J. D., Osorio Arias, A. F., &
Toro Botero, F. M. (2010). Aplicación de
técnicas basadas en sistemas de video para
la medición de variables hidrodinámicas.
Díez, M., Sierra, J. P., Redondo, J. M.,
Mösso, C., & Bezerra, M. O. (1999). Estudio
hidrodinámico de la zona costera mediante
el análisis digital de imágenes. Ingeniería del
Agua, 6(3), 283-292, ISSN 11342196.
Cáceres Euse, A., & Osorio Arias, A. F.
(2012). Metodología para el cálculo de
variables hidrodinámicas en canales de
oleaje usando técnicas de video.
Osorio Arias, A. F., Pérez, J. C., Ortiz
Alarcón, C. A., & Medina, R. (2007).
Técnicas basadas en imágenes de video
para cuantificar variables ambientales en
zonas costeras. Avances en recursos
hidráulicos, (16), 51-64
Meselhe, E. A., Peeva, T., & Muste, M.
(2004). Large scale particle image
velocimetry for low velocity and shallow
water flows. Journal of Hydraulic
Engineering, 130(9), 937-940, doi:
10.1080/00221689809498626.
Dobson, D. W., Todd Holland, K., &
Calantoni, J. (2014). Fast, Large-Scale,
Particle Image Velocimetry-Based
Estimations of River Surface
Velocity.Computers & Geosciences, doi:
10.1016/j.cageo.2014.05.007.
Sameh A. kantoush, Anton J. Schleiss,
Tetsuya Sumi, Mitsuhiro Murasaki, “ LSPIV
Implementation for Environmental Flow in
Laboratory and Field Cases”, Journal of
Hydro-environment Reasearch, 2011.
Scott A. Olson, J. M. (2007). U.S. Geological
Survey Streamgaging. Recuperado el 2014,
de National Streamflow Information
Program:http://pubs.usgs.gov/fs/2005/3131/
FS2005-3131.pdf