Revista TECH Carlos Cisneros ISNN 2737-6036, Año 2025, Número V, páginas 10
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1. INTRODUCCIÓN
La creciente demanda por Sistemas Avanzados de
Asistencia al Conductor (ADAS, por sus siglas en
inglés) ha impulsado el desarrollo de tecnologías
capaces de reconocer señales de tránsito en tiempo
real, con el propósito de mejorar la seguridad
vehicular y reducir accidentes causados por exceso
de velocidad. En este contexto, esta investigación
aborda el diseño e implementación de una aplicación
usando procesamiento de imágenes con CImg,
visión por computadora con OpenCV y
programación en C++ para detectar y reconocer
señales de limitación de velocidad, presentándolas
anticipadamente al conductor como un asistente
visual.
La seguridad vial representa uno de los mayores
desafíos en las sociedades modernas, donde el
incremento del parque automotor y la complejidad de
las redes de carreteras exigen el desarrollo de
tecnologías innovadoras para la prevención de
accidentes. Una de las principales causas de
siniestralidad vial es el exceso de velocidad, a
menudo producto de la distracción o del
desconocimiento de los límites específicos en un
tramo determinado [1]. En este contexto, los
Sistemas ADAS han emergido como una solución
tecnológica fundamental para mitigar los riesgos
asociados a la conducción [2]. Estos sistemas, que
integran diversas tecnologías como sensores,
cámaras y algoritmos de procesamiento, buscan
mejorar la interacción entre el conductor, el vehículo
y su entorno.
La presente investigación se ha realizado con el
propósito de explorar y contribuir al desarrollo de
aplicaciones en tiempo real que permitan asistir
activamente a la conducción vehicular.
Específicamente, se enfoca en el reconocimiento
automático de señales de tránsito, con particular
interés en las de limitación de velocidad, mediante la
aplicación de técnicas de procesamiento digital de
imágenes y video. Para ello, se utiliza la biblioteca
de procesamiento de imágenes CImg (Digital Image
Processing), y de la biblioteca de visión por
computador OpenCV (Open Source Computer
Vision Library), ambas de código abierto, las cuales
ofrecen un robusto conjunto de herramientas para el
análisis de imágenes en tiempo real, siendo
ampliamente adoptadas tanto en la industria como
en la academia [3], [4].
El problema central que se pretende resolver es la
reducción de la incidencia de accidentes de tránsito
causados por el exceso de velocidad en calles y
carreteras urbanas. Se busca abordar esta
problemática mediante el diseño y la implementación
de una herramienta de asistencia visual que permita
el procesamiento en tiempo real de imágenes y
vídeo capturados por una cámara frontal,
identificando señales de límite de velocidad y
notificando al conductor oportunamente. Esto se
fundamenta en la premisa de que una intervención
oportuna puede fomentar comportamientos de
conducción más seguros y reducir la incidencia de
accidentes por velocidad excesiva. A diferencia de
los sistemas basados en GPS, que pueden tener
información desactualizada o imprecisa, un sistema
basado en visión por computador ofrece información
contextual y dinámica, directamente extraída del
entorno vial [5].
El estado del arte en el reconocimiento de señales
de tránsito (TSR, por sus siglas en inglés) ha
experimentado avances significativos en la última
década. Las investigaciones iniciales se centraron
en métodos basados en color y forma para la
segmentación y detección de señales [6]. Trabajos
como el de Stallkamp et al. [7] sentaron las bases al
crear benchmarks para la comparación de
algoritmos de clasificación. Posteriormente, el
enfoque ha migrado hacia el uso de técnicas de
aprendizaje automático y, más recientemente, de
aprendizaje profundo (deep learning). Arquitecturas
como las Redes Neuronales Convolucionales (CNN)
han demostrado una precisión sobresaliente en la
clasificación de señales de tránsito, incluso en
condiciones de iluminación variable, oclusión parcial
o deformación de la señal [8], [9]. No obstante, la
implementación de estos modelos en sistemas
embebidos o de bajo costo para aplicaciones en
tiempo real sigue siendo un desafío activo debido a
su alta demanda computacional [10]. Por ello, la
optimización de algoritmos clásicos de visión
artificial, como los que ofrece OpenCV para la
detección de características (ej. Haar Cascades,
HOG) y el reconocimiento de formas, sigue siendo
un área de investigación relevante y con
aplicabilidad práctica directa en sistemas de
asistencia al conductor [4], [5].
El objetivo de este artículo es, por lo tanto, presentar
el diseño, la implementación y la validación de una
aplicación funcional capaz de detectar y reconocer
señales de limitación de velocidad a partir de un flujo
de video en tiempo real. El sistema propuesto se