Laboratorio de Procesamiento de Bioseñales y Computación Médica del INAOE

Acerca del Laboratorio

2019- presente: Presente

Tras algunos años de rápido crecimiento el laboratorio finalmente se estabiliza en el número de miembros. Una combinación de factores explican esto; limitaciones estructurales (espacio del laboratorio), restricciones presupuestarias, estabilización del número de estudiantes debido a la graduación de aquellos estudiantes que se habían unido inicialmente al laboratorio, etc. Uno de los investigadores más veteranos, el Dr. Jesús Antonio González Bernal, dejó el grupo y el INAOE al moverse a una nueva posición en la Universidad de Texas en USA. Durante este periodo, el laboratorio jugó un papel importante en la creación de los nuevos posgrados en Ciencias y Tecnologías Biomédicas del INAOE, lo cual también contribuyo a mantener el influjo de estudiantes.

2014-2018: Segunda etapa

A partir de 2014 se revisaron las líneas de investigación, lo que atrajo a algunos otros investigadores de la Coordinación, y en 2015 la equipación del laboratorio ha sido reforzado con la integración del grupo de neuroimagen desarrollando modelos de análisis de las señales del cerebro en diferentes modalidades de neuroimagen, pero con un énfasis especial en la electroencefalografía (EEG) y espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS). Las aplicaciones incluyen interfaces cerebro-computadoral (BCI), neuroergonomia quirúrgica y neurorrehabilitación. Con la reciente revisión de las líneas de investigación, el Laboratorio de Procesamiento de Boseñales y Computación Médica se convirtió durante el periodo de 2014 a 2016 en el laboratorio de mayor crecimiento de la Coordinación de Ciencias Computacionales, tanto en el número de investigadores como de tesistas de maestría y doctorado. Durante este periodo también se creó la página web del laboratorio para darle más visibilidad.

2011-2014: Primera etapa

Al estar en proceso la creación del laboratorio se identificaron otras áreas afines, relacionadas con las aplicaciones de la computación a la medicina, que requerían también el soporte del laboratorio lo que motivó el replanteamiento del laboratorio. Se propuso el nombre actual de Laboratorio de Procesamiento de Bioseñales y Computación Médica y se revisó la finalidad del laboratorio que se modificó de forma acorde para quedar como:

"El Laboratorio Procesamiento de Bioseñales y Computacion Medica esta planeado para reforzar la línea de investigación de Percepción, proporcionando las facilidades que permitan llevar a cabo los trabajos y experimentos relacionados con proyectos de investigación en las areas de Procesamiento y Clasificacion de Bioseñales, y con la implemetacion artificial de algunos de los sentidos, pertenecientes a la percepción humana, no tan experimentados como el oído y el olfato principalmente y para aplicaciones medicas en las que se utilizan algunas técnicas de análisis de imágenes. Entre las bioseñales que se están estudiando y se planea ampliar su experimentación se encuentran las obtenidas de los EEGs, asi como del habla y llanto de bebe, que a su vez corresponden a componentes de percepción. Así mismo, se planea incursionar en la percepcion olfativa una vez que se disponga de la nariz artificial, que fue solicitada en el proyecto institucional que fue ya aprobado por CONACYT. Potencialmente, dada la naturaleza del laboratorio se estará en posibilidad de incluir otro tipo de bioseñales como los electromiogramas, electrocardiogramas, señales biométricas, etc., e incluir investigaciones correspondientes al area de visión con enfoques diferentes a los utilizados en el laboratorio dedicado exclusivamente a este sentido."

Durante este periodo, se creó la empresa EmoSpeech centrada en el reconocimiento de emociones a partir de voz y que fué la primera empresa gestada en el INAOE.

En esta etapa el equipo con que contaba el laboratorio era el siguiente:

  • For the acquisition of EEG recordings, we had an EMOTIV kit. This kit was wireless and had 14 high-resolution channels plus the references CMS/DRL and P3/P4 with a sampling rate of 128Hz.
  • For the processing of speech and infant cry processing, two Intel Pentium 4 computers at 2.4 GHz, with 512 Mb RAM, and 80 Gb hard drives, equipped with capacity for multimedia and a sound card SoundBlaster PCI for the recording and digitization of sound samples.
  • Two servers with AMD K6.2 processors at 1.2 GHz, with 64 Mb RAM and 32 Gb hard drives.
  • A laptop with Pentium 4 processor, 256 Mb RAM and 32 Gb hard drive.
  • Also, we had 3 digital recorders SONY ICD-67.
  • Multifunctional printer Kodak 5300 AiO

Also a 32 channel EEG recording device and an artifical nose were already acquired.

Two other researchers; doctors González Bernal and Sucar Succar, joined the lab. The people at the time were:

  • Investigadores
    • Dr. Carlos Alberto Reyes García (Responsable)
    • Dr. Luis Villaseñor Pineda
    • Dr. Jesús Antonio González Bernal
    • Dr. Luis Enrique Sucar Succar
  • Estudiantes
    • Alejandro A. Torres García
    • Humberto Perez Espinosa
    • Alejandro Rosales

2011: Creación

En Octubre de 2011 se propuso la creación de este laboratorio y dado que en ese tiempo una de las líneas de investigación de la Coordinación era la de Percepción el nombre del laboratorio inicialmente se propuso como Laboratorio de Procesamiento de Bioseñales y Percepción , o Laboratorio de Bioseñales y Percepción. La finalidad del laboratorio se planteó de la siguiente manera:

"El Laboratorio está planeado para reforzar la línea de investigación de Percepción, proporcionando las facilidades que permitan llevar a cabo los trabajos y experimentos relacionados con proyectos de investigación en las áreas de Procesamiento y Clasificación de Bioseñales, y con la implementación artificial de algunos de los sentidos, pertenecientes a la percepción humana, no tan experimentados como el oído y el olfato principalmente. Entre las bioseñales que se están estudiando y se planea ampliar su experimentación se encuentran las obtenidas de los EEGs, así como del habla y llanto de bebe, que a su vez corresponden a componentes de percepción. Así mismo, se planea incursionar en la percepción olfativa una vez que se disponga de la nariz artificial, que fue solicitada en el proyecto institucional que fue ya aprobado por Conacyt. Potencialmente, dada la naturaleza del laboratorio se estará en posibilidad de incluir otro tipo de bioseñales como los electromiogramas, electrocardiogramas, señales biométricas, etc., e incluir investigaciones correspondientes al área de visión con enfoques diferentes a los utilizados en el laboratorio dedicado exclusivamente a este sentido."

Como miembros fundadores se propuso a:

  • Investigadores
    • Dr. Carlos Alberto Reyes García (Responsable)
    • Dr. Luis Villaseñor Pineda
  • Estudiantes
    • Alejandro A. Torres García
    • Humberto Perez Espinosa
    • Alejandro Rosales

2001-2011: Primeros trabajos

A partir de una tesis de maestría iniciada en Agosto del 2001, titulada "Extracción y Análisis de Características Acústicas del Llanto de Bebés para su Reconocimiento Automático Basado en Redes Neuronales" desarrollada por José Orozco García, comienzan en la Coordinación de Ciencias Computacionales de INAOE los estudios relacionados con el procesamiento de Bioseñales. Posteriormente se continuó trabajando en proyectos relacionados con el procesamiento de llanto infantil con fines de diagnóstico, a la par de algunas tesis relacionadas con el reconocimiento de habla y la generación de habla sintetizada. Posteriormente, en el año 2010 se inician trabajos relacionados con el reconocimiento de emociones a partir de la voz, así como los primeros trabajos relacionados con Interfaces Cerebro Computadora (BCI) reconociendo palabras no pronunciadas a partir de señales de EEGs. El número creciente y la diversidad de aplicaciones relacionadas con el procesamiento, análisis y clasificación de bioseñales generaron la idea de proponer el establecimiento de un laboratorio que pudiese concentrar los recursos y agrupar a los investigadores trabajando en el área para proporcionar un soporte integral a las tesis, proyectos y trabajos en proceso.