Carlos Alejandro Trujillo Anaya
Jefe de la Maestría en Física Aplicada
Resumen/Summary
Profesor Titular de la Universidad EAFIT en el área de Ciencias Fundamentales, adscrito al Laboratorio de Óptica y Fotónica, y jefe de la Maestría en Física Aplicada. Su trabajo integra instrumentación óptica y cómputo para bioimágenes: microscopía holográfica digital (incluida la variante sin lentes), imagen de fase cuantitativa y enfoques de aprendizaje profundo para reconstrucción numérica, con aplicaciones al diagnóstico biomédico y la sensórica. Ha recibido reconocimientos como el Fumio Okano Best Paper Award (SPIE, 2024), un Top Downloads en Optics Continuum (2024), y la Distinción Luis López de Mesa del MEN (2022). Formado como Ph.D. en Física (2018 Summa Cum Laude), M.Sc. en Ciencias Computacionales (2013 Magna Cum Laude) e Ingeniero Físico (2010 – Mejor promedio promoción) por la Universidad Nacional de Colombia, actualmente es profesor titular (2025–) y previamente fue profesor asociado (2020–2024) en EAFIT, y profesor asistente (2019), con experiencia previa en el ITM y estancias de investigación en Le Mans Université (Francia) y la Universitat de València (España). Ha dirigido y codirigido trabajos de grado y tesis en pregrado (10), maestría (5) y doctorado (3 en proceso), y lidera proyectos financiados en tecnologías portables de bioimágenes, DHM para apoyo diagnóstico, y microscopía sin lentes con deep learning. El profesor Trujillo participa en comités científicos y de programa (SPIE Photonics Europe), cuenta con una patente de microscopio holográfico sin lentes y desarrollo de software académico y de código abierto (DLHM y JDiffraction). Ha sido profesor visitante con charlas y talleres en distintas universidades, entre ellas NIT Rourkela (India), VUB/B-PHOT (Bélgica) y University of Memphis (EE. UU.).
Intereses académicos e investigativos/Research and Teaching Interest
Sus intereses se centran en óptica y fotónica para bioimágenes, con énfasis en microscopía holográfica digital (DHM) tanto off-axis como sin lentes y en imagen de fase cuantitativa. Trujillo ha trabajado en esquemas de iluminación estructurada y técnicas de super-resolución de fase para DHM, así como en super-resolución en microscopía confocal empleando modelos generativos. También desarrolla variantes polarimétricas (Mueller) para holografía, orientadas a caracterizar muestras anisotrópicas biológicas y biomédicas. Una línea transversal es la democratización del hardware mediante microscopios portables acoplados a sensores de smartphones y óptica freeform, y su aplicación en dispositivos point-of-care; en paralelo, estudia la complementariedad entre DHM y otras técnicas ópticas para apoyo diagnóstico. Metodológicamente, Trujillo trabaja en el desarrollo de algoritmos de reconstrucción y el procesamiento numérico (autofoco, compensación de fase, reducción de ruido) apoyados en aprendizaje profundo y cómputo acelerado en GPU. Ha desarrollado interfaces y librerías de alto rendimiento y promueve ciencia abierta mediante datasets y código compartido.
Estudios realizados/Education
Doctorado en Física (2018) en la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín- Escuela de Física, con distinción Summa Cum Laude.
Maestría en Ciencias Computacionales (2013) en la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín - Facultad de Minas, con distinción Magna Cum Laude.
Ingeniería Física (2010), Escuela de Física, reconocido con “mejor calificación promedio” en el programa para su promoción.
Publicaciones/Publications
Trujillo ha publicado más de 50 artículos científicos en revistas indexadas con revisión de pares y más de 70 proceedings de eventos internacionales. La lista completa de publicaciones se encuentra aquí.
En los últimos 2 años (2024-2025) sus publicaciones en revistas indexadas son:
M.J. Lopera, R. Restrepo, Y. Nie, H. Ottevaere and C. Trujillo, “Logarithmic dynamic range for improved digital lensless holographic microscopy reconstructions”, Optics and Lasers in Engineering, Volume 195, pp. 109292, December (2025).
K. Ortega, R. Restrepo, A. Padilla-Vivanco, R. Castaneda, A. Doblas and C. Trujillo “Intricate quantitative phase imaging via vortex-Legendre high-order phase compensation“, Optics and Lasers in Engineering, Volume 195, pp. 109318, December (2025).
A. Shaik, A. Rout, C. Trujillo and E. Banoth, “An optimized deep learning-based image processing framework with transformer attention and small object detection for complete blood cell image classification”, Signal, Image and Video Processing, Volume 19, article number 1104, (2025).
I. Huertas-Montes, F. Vélez, V. Aristizábal, C. Trujillo and J. Herrera-Ramírez, “Evaluating the generalization capability of MobileNet-based CNNs for temperature prediction in simulated specklegram fiber optic sensors with combined synthetic datasets and data augmentation”, Transactions on Energy Systems and Engineering Applications, Vol 6 (2), pp. 1-12 (2025).
S. Obando-Vásquez, R. Castaneda, R. Restrepo, C. Trujillo, and Ana Doblas, “Generalized computational framework for phase image reconstruction in structured illumination digital holographic microscopy”, Optics Express, Vol. 33, Issue 7, pp. 16454-16467 (2025).
J. Morales, S. Obando-Vásquez, A. Doblas, and C. Trujillo, “HoloStream: a GPU-powered high-speed user interface for holographic microscopy imaging”, Optics Express, Vol. 33, Issue 7, pp. 15648-15660 (2025).
F. J. Vélez, J. D. Arango, V. H. Aristizábal, C. Trujillo and J. A. Herrera-Ramírez, “Experimental Dataset for Fiber Optic Specklegram Sensing Under Thermal Conditions and Use in a Deep Learning Interrogation Scheme”, Data, vol. 10(4), 44, (2025).
M. Lopera, M. Rogalski, P. Arcab, M. Stefaniuk, Y. Nie, H. Ottevaere, C. Trujillo, M. Trusiak, “Lensless Mueller holographic microscopy with robust noise reduction for multiplane polarization imaging,” Opt Laser Technol, vol. 181, p. 111936, (2025).
M. J. Lopera, C. Buitrago-Duque, J. Garcia-Sucerquia, Y. Nie, H. Ottevaere, and C. Trujillo, “Simulation of digital lensless holographic microscopy holograms: a physics-image processing approach,” Opt Express, vol. 32, no. 27, p. 48509, (2024).
C. Trujillo, R. Restrepo, and J. Garcia-Sucerquia, “Averaging fractional Fourier domains for background noise removal applied to digital lensless holographic microscopy,” Optik (Stuttg), vol. 315, p. 172035, (2024).
C. Trujillo, L. Thompson, O. Skalli, and A. Doblas, “Unpaired data training enables super-resolution confocal microscopy from low-resolution acquisitions,” Opt Lett, vol. 49, no. 20, p. 5775, (2024).
M. J. Lopera-Acosta, H. Ottevaere, C. Trujillo, and Y. Nie, “Portable digital lensless holographic microscope for fieldwork applications using a conventional smartphone sensor and a customized freeform lens,” Optics Continuum, vol. 3, no. 9, p. 1753, (2024).
F. J. Vélez, J. D. Arango, V. H. Aristizábal, C. Trujillo, and J. Herrera-Ramírez, “Comparative performance evaluation of classical methods and a deep learning approach for temperature prediction in fiber optic specklegram sensors,” Computer Optics, vol. 48, no. 5, pp. 689–695, (2024).
M. J. Lopera, M. Trusiak, A. Doblas, H. Ottevaere, C. Trujillo, “Mueller-Gabor holographic microscopy,” Optics and Lasers in Engineering 178, 108191 (2024).
R. Castañeda, C. Trujillo, A. Doblas, “A human erythrocytes hologram dataset for learning-based model training,” Data in Brief 54, 110424 (2024).
S. Obando-Vásquez, M. J. Lopera, R. Restrepo, C. Trujillo, “Comparative analysis of digital holographic microscopy and digital lensless holographic microscopy for quantitative phase imaging,” Opt. Continuum 3, 309-323 (2024).
C. Buitrago-Duque, H. Tobón-Maya, A. Gómez-Ramírez, S. I. Zapata-Valencia, M. J. Lopera, C. Trujillo, J. Garcia-Sucerquia, “Open-access database for digital lensless holographic microscopy and its application on the improvement of deep-learning-based autofocusing models,” Appl. Opt. 63, B49-B58 (2024).
S. Obando-Vásquez, A. Doblas, C. Trujillo, “Semi-heuristic phase compensation in digital holographic microscopy for stable and accurate quantitative phase imaging of moving objects,” Optics and Lasers in Engineering 174, 107937 (2024).
M. Ramos-Ospina, L. Gomez, C. Trujillo, A. Marulanda-Tobón, “Deep Transfer Learning for Image Classification of Phosphorus Nutrition States in Individual Maize Leaves,” Electronics 13, 16 (2024).
A. Madrid-Sánchez, J. Ortiz-Ocampo, C. Trujillo and H. Ottevaere, “Off-the-shelf optical systems design enabled by an evolution strategy: front stop case,” Journal of Physics: Photonics 6, 015002 (2024).
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