Asignaturas de grado
Laboratorio de Electrónica Básica y Componentes
Laboratorio de Medidas Eléctricas
Sistemas de Visión: Desde el Visible (Día y Noche) hasta el Infrarrojo Lejano (SVIS)
Que los alumnos:
- Conozcan los fundamentos y los elementos que componen los diferentes sistemas de visión para detección que se utilizan en visible, tanto de día como de noche, en infrarrojo próximo, corto, medio o lejano, así como los características fundamentales de los mismos.
- Sean capaces de especificar un sistema de visión tanto en el visible como en el infrarrojo para una aplicación determinada, en función del objeto a detectar, condiciones atmosféricas, sistema de presentación y observador, y en función de la tarea a realizar (detección, reconocimiento o identificación).
- Entiendan y sean capaces de analizar las prestaciones de los sistemas de visión a partir de las especificaciones que suministran los fabricantes y a partir de ellas determinar si se pueden utilizar en su aplicación especifica.
Conozcan / usen los programas y aplicaciones informáticas que se utilizan tanto en la caracterización de los sistemas, como el efecto de las condiciones atmosféricas sobre la transmisión de la radiación
I. Introducción y visión humana.
II. Elementos externos al sistema: fuentes de radiación, transmisión de la radiación, sistemas de presentación y observador.
III. Sistemas de visión: Óptica, detectores y electrónica (NUC, DDE).
IV. Respuesta en frecuencia. Criterios de detección, reconocimiento e identificación.
V. Parámetros fundamentales que caracterizan a los sistemas.
VI. Sistemas basados en la radiación reflejada por los objetos: Visible (CCD,CMOS), TDN,NIR, SWIR.
VII. Sistemas basados en la radiación emitida por los objetos: SWIR, MWIR y LWIR.
VIII. Comunicaciones, RS232 y RS485, y salidas digitales: CameraLink, GigE y LVDS (RS644). POEGigE. Sistemas de barrido : Global/snapshot, y roller shutter.
Sistemas de Conectividad
Presentar el funcionamiento y métodos de diseño y construcción de los elementos y sistemas que constituyen la capa física
de las redes domésticas, de área local y tecnologías inalámbricas utilizables en el entorno próximo (small-office home-office,
SOHO). Presentar los elementos de capa física (cables, tarjetas, conectores, ) que se utilizan comercialmente en el ámbito
local (Small Office, Home Office) para incentivar a los estudiantes en la profundización de sus características electrónicas. Se
pretende presentar a los estudiantes tecnologías tanto cableadas como inalámbricas ofertando la posibilidad de que desarrollen
prácticas de aplicación sobre los sistemas de desarrollo disponibles en el Departamento. Fomentar el interés de los estudiantes
por la electrónica que soporta los sistemas de comunicaciones.
1. Tema 1: Elementos y Sistemas para Redes de Área Local cableada: Estándares e implementación. Otras redes cableadas.
1.1. Elementos para interconexión HW y buses: SPI, I2C y similares
1.2. Redes:
1.2.1. CAN
1.2.2. Ethernet: Elementos HW de un NIC Ethernet. Conmutadores y concentradores. Controladores y conectores.
Variantes: POE, Ethernet on 1st Mile, Ethernet industrial
1.3. Buses locales y Tecnologías no-new-wires
1.3.1. Buses USB, PCIe, Firewire y derivados
1.3.2. Tecnologías sobre cableado existente (No New Wires)
2. Tema 2: Elementos y Sistemas para Redes de Área Local inalámbrica: Estándares e implementación.
2.1. Tecnologías WLAN: Descripción de estándares y antecedentes.
2.2. Hardware de los elementos básicos de red: adaptadores, tarjetas, repetidores, extendedores de rango, routers.
2.3. Integración WLAN con otras tecnologías ? WLAN Powerline
3. Elementos y Sistemas para Redes de Área Personal inalámbrica: Estándares e implementación. Otros sistemas
inalámbricos.
3.1. 3.1 Bluetooth: Especificaciones. Descripción de la evolución en sucesivas versiones. Bluetooth Low-Energy (BLE)
3.2. NFC, RFID (EPC Global)
3.3. IEEE 802.15.4/ZigBee/Z-wave
4. Elementos y terminales de acceso a redes públicas cableadas: Estructura e implementación .
4.1. Bucle de abonado: eléctrico y óptico.
5. Cableado estructurado e ICT
5.1. Normativa y regulación de infraestructuras de acceso ultrarrápidas
5.2. Características de los cables
5.3. Otras normativas de cableado estructurado.
.2. Tecnologias xDSL
La calificación de la asignatura se realizará mediante el método de Evaluación Continua.
l La asignatura se considerará superada cuando se obtengan 5 puntos o más (sobre un total de 10 puntos) según las normas
que se indican a continuación:
NOTA FINAL = Nota de los exámenes (50%) + Nota de las Prácticas (20%) + Nota de los ejercicios entregado en clase (20%+ Bonificación por asistencia (10%).
l La asistencia a las clases teóricas es voluntaria. No obstante, se controlará la asistencia y se incrementará la calificación de
los alumnos que asistan regularmente.
l La asistencia a las sesiones de la Práctica es obligatoria. La falta deberá justificarse debidamente y, en su caso, se habilitarán
sesiones de recuperación. La no justificación de la falta supone que el alumno no puede ser calificado mediante Evaluación
Continua.
l La contribución mínima necesaria en cada uno de los apartados anteriores para que el alumno pueda ser calificado por el
método de Evaluación Continua según la fórmula anterior se indica en la tabla adjunta. La calificación mínima de cada Tema
para ser evaluado deberá ser mayor o igual de 4,0 sobre 10. Los Temas con calificación inferior podrán ser recuperados en la
fecha del examen final
En cumplimiento de la Normativa de Evaluación de la Universidad Politécnica de Madrid, los alumnos que lo deseen podrán ser
evaluados mediante un único Examen Final, siempre y cuando lo comuniquen al Director del Departamento de Ingeniería
Electrónica mediante solicitud presentada en el registro de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación
antes de, al menos, una semana ( antes del 22 de abril) del día de 2015 que determine Jefatura de Estudios como fecha de
examen final (29 de abril). Esta opción supone la renuncia a la Evaluación Continua. En este caso, el Examen Final consistirá en
una parte teórica, a realizar el día de la Convocatoria Oficial junto al resto de los alumnos, y una parte práctica que se
convocará posteriormente y que consistirá en la realización de montajes en presencia del Tribunal Calificador de la Asignatura,
que podrá solicitar del alumno cuantas explicaciones considere oportunas
Laboratorio de Materiales Funcionales: Estructural II
Materiales Funcionales II
Propiedades de Materiales I
Imágenes Biomédicas (Interdepartamental)
El objetivo de la asignatura es proporcionar al alumno un conocimiento teórico y práctico sobre entornos de trabajo de imagen
biomédica, física de las imágenes médicas (interacción materia-energía, detectores, fuentes, dosimetría, radiación, protección),
física de los sistema de radiología diagnóstica (radiografía, tomografía computerizada, medicina nuclear, PET, resonancia
magnética nuclear, ultrasonidos), estándares en imagen biomédica, y conceptos básicos de procesamiento de imagen médica.
Competencias
CE12 - Saber buscar, obtener e interpretar la información de las principales bases de datos biomédicas y bibliográficos.
CE38 - Conocer los principios y las técnicas de medida de las magnitudes más relevantes en Ingeniería Biomédica.
CE42 - Conocer técnicas de muestreo y procesado de señales e imágenes para diversas aplicaciones en relación con la
Ingeniería Biomédica.
CE43 - Capacidad de análisis e interpretación de señales e imágenes biomédicas.
CG15 - Transmitir la información adquirida, las ideas, los problemas y las soluciones de forma oral y escrita en castellano e
inglés.
Resultados de Aprendizaje
RA361 - RA1 - Describir y explicar los principios y técnicas de obtención de imágenes biomédicas y su aplicación diagnóstica
RA362 - RA2 - Describir y aplicar los métodos básicos de procesamiento y análisis de imágenes médicas
RA363 - RA3 - Resolver problemas en tecnologías de imágenes biomédicas.
RA364 - RA4 ? Emitir juicios en el campo de la ingeniería biomédica a partir de información recopilada y datos relevantes.
RA365 - RA5 - Realizar un trabajo en equipo mediante búsqueda de fuentes de información y discusión crítica.
RA366 - RA6 ? Presentar información técnica de forma oral y pública.
1. 1. Conceptos básicos de las imágenes médicas
1.1. 1.1. Presentación de la asignatura e introducción a los entornos de trabajo de imagen médica.
1.2. 1.2. Principios físicos de las imágenes médicas (interacción materia-energía, detectores, fuentes, dosimetría,
radiación, protección).
1.3. 1.3. Imágenes digitales (muestreo, cuantificación resolución, representación, ruido, PSF, MTF).
2. 2. Radiología
2.1. 2.1. Radiología convencional: la fuente de rayos X; efectos de la interacción energía-materia; efectos de la
geometría en la formación de la imagen
2.2. 2.2. Radiología digital: detectores; margen dinámico y tiempos de adquisición; Radiología digital directa;
Angiografía digital.
3. 3. Tomografía computerizada
3.1. 3.1. Introducción a los sistemas TC
3.2. 3.2. Componentes básicos de un sistema de tomografía computerizada
3.3. 3.3. Información cuantitativa obtenida a partir de las imágenes de TC
3.4. 3.4. Últimos desarrollos, TC multidetector, TC de baja dosis, uso de contraste
3.5. 3.5. Reconstrucción por imágenes TC proyecciones
3.6. 3.6. Aplicaciones principales de las imágenes TC
4. 4. Resonancia magnética
4.1. 4.1. Principios físicos de las IRM
4.2. 4.2. Resonancia y relajación
4.3. 4.3. Contraste de tejidos
4.4. 4.4. Secuencia de pulsos
4.5. 4.5. Codificación y construcción de imágenes
4.6. 4.6. Sistemas de IRM
4.7. 4.7. Resonancia magnética funcional
5. 5. Ultrasonidos
5.1. 5.1. Principios físicos de las ondas sonoras
5.2 Características generación y detección de ultrasonidos
5.3. 5.3. Formación de imagen
5.4. 5.4. Modos de adquisición de imagen
5.5. 5.5. Aplicaciones de las imágenes por ultrasonidos
5.6. 5.6. Ecografía Doppler, fundamentos y modos de adquisición
6. 6. Medicina nuclear
6.1. 6.1. Introducción: definiciones, historia y principios de generación, gammacámara, aplicaciones principales
6.2. 6.2. Componentes de la gammacámara: colimador, cristal de centelleo, fotomultiplicador, cálculo de coordenadas y
analizador de pulso
6.3. 6.3. Factores que afectan a la calidad de la imagen: sensibilidad, discriminación temporal, uniformidad de campo,
resolución espacial
6.4. 6.4. SPECT, tipo de radiación e isótopos utilizados
6.5. 6.5. Componentes principales de un sistema SPECT
6.6. 6.6. PET, tipo de radiación e isótopos utilizados
6.7. 6.7. Componentes principales de un sistema PET
6.8. 6.8. Principios básicos de reconstrucción de imagen SPECT y PET
6.9. 6.9. Aplicaciones principales de las imágenes SPECT y PET
7. 7. Estándares en imágenes médicas
7.1. 7.1. Introducción a los sistemas de almacenamiento y comunicación de imágenes, PACS
7.2. 7.2. El estándar DICOM
8. 8. Introducción al procesamiento de imágenes médicas
8.1. 8.1. Procesamiento de imágenes médicas
8.2. 8.2. Métodos de intensificación
9. 9. Introducción al análisis y segmentación de imágenes médicas
9.1. 9.1. Análisis de imágenes médicas
9.2. 9.2. Métodos de segmentación
9.3. 9.3. Procesado morfológico
10. Casos prácticos y seminarios de aplicación clínica
10.1. 10.1. Imágenes médicas en cardiología
10.2. 10.2. Imágenes médicas en neurología
11. Prácticas de Laboratorio-
11.1. 1. Intensificación de imágenes médicas
11.2. 2. Segmentación de imágenes médicas
. 5.2. Características, generación y detección de los ultrasonidos
Criterios de Evaluación
Losalumnosseránevaluados, pordefecto,medianteevaluacióncontinua. Lacalificaciónde laasignaturaparaestosalumnos
serealizarádelsiguientemodo:
70 %delcontroldeseguimientodelaasignatura (exámenes parciales)+
10% entrega de ejercicios +
10 %entrega de prácticas +
10% trabajo en grupo.
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Encumplimientode laNormativade Evaluaciónde laUniversidadPolitécnicade Madrid, losalumnosquelodeseenserán
evaluadosmedianteunúnico examenfinalsiempre ycuando locomuniquenalDirectordelDepartamentode Tecnología Fotónica y
Bioingeniería mediantesolicitudpresentadaen elregistro de laEscuelaTécnicaSuperiorde Ingenierosde Telecomunicaciónantesdel
6deMarzo de2015.Estaopciónsuponelarenunciaalaevaluacióncontinua. Enestecaso,la calificaciónfinalseobtendríade
acuerdoalasiguientefórmula:
100%notaexamenfinal
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Para TODOSlosalumnosquetenganqueacudiralexamenEXTRAORDINARIOde laasignaturalacalificaciónfinalseobtendrá como:
100 %notaexamenfinal
Ingeniería Neurosensorial
l Se trata de analizar el funcionamiento eléctrico de los sentidos en el hombre (olfato, gusto, tacto, oído, vista) y estudiar los
sistemas electrónicos que son capaces de sustituirlos, bien como implantes bien como máquinas artificiales externas que
ayudan a la persona a completar dichas funciones cuando están dañadas.
l Particular atención se dará al tema de reconocimiento de patrones y redes neuronales artificiales.
l Se trata también de estudiar los interfaces cerebro/ordenador y los sistemas de estimulación eléctrica funcional
l Se estudiarán asimismo los sistemas de comunicación alternativa y aumentativa (conversión texto-habla, síntesis de caras,
traducción de habla a lenguaje de signos etc.)
l Se harán análisis críticos de los nuevos avances en estos temas
Competencias
CE40 - Conocer los principales tipos de dispositivos terapéuticos empleados en ingeniería biomédica.
CE42 - Conocer técnicas de muestreo y procesado de señales e imágenes para diversas aplicaciones en relación con la
Ingeniería Biomédica.
CG1 - Desarrollar las habilidades de aprendizaje necesarias para emprender actividades o estudios posteriores de forma
autónoma y con confianza.
CG10 - Formular, diseñar y elaborar proyectos siendo capaz de liderar grupos de trabajo y buscar en distintas fuentes de
información e integrar nuevos conocimientos en su investigación
CG12 - Tener capacidad de iniciativa, integración, colaboración y potenciación de la discusión crítica en el ámbito del trabajo en
equipo.
CG15 - Transmitir la información adquirida, las ideas, los problemas y las soluciones de forma oral y escrita en castellano e
inglés.
CG3 - Ser capaz de manejar todas las tecnologías de la información y las comunicaciones.
Resultados de Aprendizaje
RA341 - Conocimiento de las bases tecnológicas de las prótesis neurosensoriales
RA342 - Conocimiento de métodos artificiales para sustituir sentidos biológicos
1. Introducción general a la asignatura
2. Sistema nervioso, cerebro y estimulación eléctrica funcional
3. Reconocimiento de patrones y redes neuronales artificiales
4. El sistema auditivo, implantes cocleares y reconocimiento de habla
4.1. Sistema auditivo, percepción de sonidos, percepción de habla, psicoacustica
4.2. Implantes cocleares e implantes auditivos de tronco cerebral
4.3. Reconocimiento de habla
5. El sistema visual: Prótesis visuales
6. El sistema olfativo y el gusto: El olfato artificial y el gusto artificial
7. El sistema somatosensorial. Prótesis somatosensoriales
8. El habla y generación artificial de habla
8.1. Producción de Habla, teoría acústica de la producción de habla y patologías del habla
8.2. Conversión texto-habla
9. Síntesis de caras, ayudas a la comunicación
10. Realidad Virtual
Se valorará la participación en clase y el cuestionamiento crítico de los problemas. Se valorará la capacidad de síntesis de
información, la rigurosidad en el análisis de la informacion, la calidad de la presentacion oral y escrita. Criterios técnicos:
distinguir entre las distintas prótesis sensoriales que existen y diferenciar los sistemas electrónicos inmersos en ellas,
diferenciar y explicar los métodos aplicados a las redes neuronales, explicar los métodos de realidad virtual y comunicación
aumentativa
Laboratorio de Materiales Funcionales: Eléctrico
El objetivo fundamental de la asignatura es proporcionar al alumno los conocimientos necesarios en el campo de la caracterización eléctrica de materiales funcionales y dispositivos con aplicaciones en tecnología electrónica.
Esta asignatura contribuye a alcanzar los SIGUIENTES objetivos de la titulación:
- Obj.1.- Conocer y comprender los fundamentos científicos del mundo de los materiales y sus interrelaciones entre la
- estructura, propiedades, procesado y aplicaciones.
- Obj.2.- Desarrollar capacidades y conocer la tecnología de los materiales para poder intervenir en los procesos de producción,
- transformación, procesado, control, mantenimiento, reciclado y almacenamiento de cualquier tipo de materiales.
- Obj.3.- Conocer el comportamiento mecánico, electrónico, químico y biológico de los materiales y saber aplicarlo al diseño,
- cálculo y modelización de los aspectos de elementos, componentes y equipos.
- Obj.4.- Conocer y saber aplicar los procedimientos para la evaluación de la seguridad, durabilidad y vida en servicio de los
- materiales.
- Obj.6.- Incentivar el gusto por la investigación científica.
La asistencia a las sesiones teóricas y prácticas de la asignatura es obligatoria permitiéndose un máximo de 3 faltas no justificadas. En el caso de que un alumno falte a más de 3 sesiones teóricas o prácticas de forma injustificada, se generará una calificación de suspenso.
La evaluación será continua basada en la asistencia y participación en el laboratorio y en las memorias realizadas en grupo con un responsable o coordinador de cada una que se establecerá al principio de curso. Existirá, además, una prueba final escrita de tipo test individual.
Porcentajes:
- Asistencia y participación en el laboratorio: 40 %
- Memorias de las prácticas: 40 %
- Evaluación final: 20 %
