Investigadores de Crisalix, la Universidad Politécnica de Cataluña - BarcelonaTech (UPC) y el Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI) —centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la UPC— han creado un sistema basado en las redes neuronales profundas, que permite reconstruir cabezas humanas en 3D a partir de tan solo tres fotografías, y que ayuda a planificar mejor las intervenciones de cirugía estética y reconstructiva. La tecnología se presenta mañana en el Deep Learning Barcelona Symposium 2021.
Disponer de modelos precisos de la cabeza en 3D es, según ha informado hoy la UPC, fundamental en el planteamiento de una cirugía estética o reconstructiva, ya que ayuda a planificar mejor la intervención: los pacientes pueden valorar los efectos de la cirugía antes de entrar en el quirófano, y los cirujanos pueden ir introduciendo modificaciones hasta ajustarse al resultado deseado.
Hasta ahora, estos modelos se obtenían a partir de imágenes de escáner que el equipo médico toma de la cabeza del paciente a través de un sensor de profundidad, una técnica que obliga a la presencialidad y que, con el confinamiento derivado de la pandemia de la covid-19, ha supuesto un impedimento en la programación de este tipo de intervenciones.
Esta nueva tecnología, conocida como H3D-Net, ha sido desarrollada por el investigador Eduard Ramon —en el marco del doctorado industrial que lleva a cabo en la empresa Crisalix—, con el asesoramiento de los profesores de la UPC y el IRI Xavier Giró y Francesc Moreno.
Según explica Ramon, “la clave de esta tecnología es el uso de una representación 3D llamada 'superficie implícita', que permite expresar formas mucho más complejas que las representaciones utilizadas hasta ahora. Este tipo de representación, combinada con una red profunda neuronal entrenada con miles de casos, es lo que permite obtener reconstrucciones 3D muy precisas y robustas a partir de pocas imágenes”.
Crisalix es una empresa de simulación estética 3D, pionera en la adopción e investigación de estas tecnologías. Acoge cuatro doctorados industriales, tres de ellos en colaboración con la UPC y el IRI. Justamente, la madurez de su sistema permitió que la empresa pudiera adaptarse rápidamente al confinamiento durante la pandemia y poder seguir ofreciendo este servicio, tal y como explica Giró, vinculado al Grupo de Procesamiento de Imagen y Vídeo (GPI) de la UPC: "Los modelos 3D de la forma de la cabeza han ayudado a cirujanos plásticos y a sus pacientes a planificar mejor las intervenciones en el contexto de la pandemia, donde no eran posibles las citas presenciales. Así, el paciente podía hacerse las fotografías él mismo y las enviaba al cirujano, que creaba el modelo 3D de la cabeza del paciente".
Giró avanza otras aplicaciones de la herramienta, más allá del campo de la cirugía estética o reconstructiva: "El desarrollo de avatares virtuales para la industria del entretenimiento o la venta de ropa on line".
Simposio internacional en Barcelona
El Deep Learning Barcelona Symposium (DLBCN) 2021, UPC, coorganizado por la UPC, la Universidad de Barcelona, la Universidad Pompeu Fabra, la Universidad Abierta de Cataluña (UOC), el IRI, el Centro de Visión por Computador, Telefónica y Dolby Laboratories y que secelebrará entre el 22 y 23 de diciembre en el edificio Vèrtex de la UPC, en Barcelona, reunirá a investigadores de diversas disciplinas relacionadas con el aprendizaje profundo. El simposio acogerá 32 charlas y 41 sesiones de laboratorios de investigación nacionales, universidades como la Stanford University, el Massachusetts Institute of Technology (MIT) o la Columbia University, y empresas como Meta, Amazon, NVidia o ElementAI.
Entre los ponentes, destaca la presencia de Joan Bruna, profesor de la New York University y coautor de Geometric Deep Learning, uno de los libros con mayor impacto en este campo.
El aprendizaje profundo es uno de los motores de la actual revolución tecnológica en torno a la Inteligencia Artificial, que se ha implantado en casi todos los campos audiovisuales, como el reconocimiento del habla de los asistentes virtuales o los organizadores de archivos fotográficos. La tendencia se ha extendido al campo de las ciencias de la vida, con aplicaciones para el desarrollo de nuevos fármacos o el soporte al diagnóstico médico. En este contexto, el simposio incluye este año una sesión para dar a conocer aplicaciones de esta tecnología en la genómica, la nutrición, la detección de la covid-19 a partir de la tos o la imagen médica, ha destacado la UPC.
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