Movimentação e ensinamento de um robô NAO

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 201

PADRÕES DA FRAGMENTAÇÃO DO HABITAT NA CUESTA DE BOTUCATU (SP)

O objetivo global do presente trabalho foi dar prosseguimento aos estudos sobre fragmentação do habitat na Cuesta de Botucatu (SP), em uma área de 18.422 ha. A pesquisa teve os seguintes objetivos específicos : 1) mapear os fragmentos de vegetação natural que ocorrem em uma área de estudo na Cuesta de Botucatu (SP), valendo-se de imagens multiespectrais TM do satélite Landsat-5 tomadas em dois períodos (1986 e 1993); 2) avaliar a estabilidade da fragmentação do habitat, com o auxílio de um sistema de informações geográficas (SIG), comparando os mapas temáticos de ocorrência de vegetação natural de 1986 e 1993; 3) descrever os padrões da fragmentação da vegetação natural na depressão periférica da Cuesta de Botucatu (SP). A análise dos dados espaciais de 1986 e 1993 revelou que o fenômeno de fragmentação da vegetação natural é instável. O processo apresenta distinção de escala: 1) o subconjunto de fragmentos maiores não é fractal, levando à observação de que as manchas de vegetação dessa classe não se dividem, simplesmente diminuem de tamanho obedecendo a uma tendência linear; 2) o subconjunto de fragmentos de tamanhos intermediários foi detectado como não sendo fractal, levando à observação de que, no processo de fragmentação, as manchas de vegetação dessa classe não se dividem, simplesmente diminuem de tamanho, obedecendo a uma progressão geométrica crescente; 3) o subconjunto de dados relativos aos fragmentos de menor tamanho é fractal, permitindo afirmar que o processo de fragmentação relacionado a esse grupo ocorre com uma divisão dos fragmentos que obedece a uma progressão geométrica uniforme

Sistema de aumento de segurança para cadeira de rodas baseada num sensor Kinect

Com a evolução tecnológica dos meios e dispositivos ao nosso dispor ao longo dos anos, devemos tentar aproveitar e usar o máximo possível dessa tecnologia para o bem-estar e segurança das pessoas, principalmente com as que necessitam de mais cuidados. Esta dissertação enquadra-se precisamente nesse objetivo, o de aumentar a segurança através de um sistema aplicado numa cadeira de rodas. Partindo deste princípio, este projeto apresenta uma solução para que seja possível resolver este problema. É necessário por isso, desenvolver uma aplicação capaz de tomar decisões através de um sistema de visão artificial que seja aplicado ao problema em questão. Para isso, o dispositivo escolhido para este caso é o Microsoft Kinect, um equipamento de visão tridimensional, estudado profundamente de modo a compreender todo o seu funcionamento e constituição para melhor aplicar as suas características ao problema em causa. Para o uso deste dispositivo, desenvolveu-se uma aplicação capaz de realizar estudos e cálculos através da análise da imagem recebida, podendo tomar decisões e alertar para as mudanças no meio, recorrendo à plataforma Lazarus. Esta aplicação é assim capaz de rápidas análises à informação extraída da imagem recebida mas principalmente da profundidade que o Microsoft Kinect adquire do meio observado. Numa fase inicial, recolheu-se imagens fixas do meio e recorreu-se ao software Matlab para a sua análise estática, de momentos e situações pontuais, ou seja, um processamento de imagem básico em que se detetam obstáculos ou impedimentos na imagem; numa segunda fase, a aplicação desenvolvida em Lazarus deteta, em tempo real e situações simples, objetos numa vista em frente e buracos ou desníveis no chão. Através da interface desenvolvida é possível visualizar a distância a certos pontos da imagem, chamados de sensores virtuais, assim como uma sinalização se o “caminho” está livre, ou encontra algum impedimento para o seu normal funcionamento.With the technological evolution of media and devices available to us over the years, we should try to take advantage and use as much as possible this technology for the welfare and safety of people, especially with those who need more care. This work fits precisely in that goal, to increase the security through a system applied in a wheelchair. From this principle, this project presents a solution to be able to solve this problem. It is therefore necessary to develop an application capable of making decisions through an artificial vision system that is applied to the problem in question. For this, the device chosen for this case is the Microsoft Kinect, a device of three-dimensional vision, deeply studied in order to understand its functioning and constitution to better apply their characteristics to the problem in question. To use this device, has been developed an application that can conduct studies and calculations by analyzing the received image and can make decisions and alert for changes in the environment, using the Lazarus platform. This application is capable of quick tests to the information extracted from the input image but mostly the depth that Microsoft Kinect acquires from the local observed. Initially, was collected fixed images from what was observed and used the software Matlab for its static analysis, from moments and specific situations, in other words, a basic image processing that detects obstacles or impediments in the picture; In a second stage, the application developed in Lazarus detect, in real time and simple situations, objects in a front view and holes or gaps in the ground. Through the developed interface is possible to visualize the distance to certain points in the image, called virtual sensors, as well as a signalization that indicate the "path" is free, or find any impediment to the normal functioning of the system

Modelos Deformáveis em Imagem Médica

Modelos deformáveis são actualmente bastante utilizados em imagem médica pois, através da utilização de princípios físicos, simulam de forma bastante satisfatória o comportamento dos objectos reais.Basicamente os modelos deformáveis são inicializados junto dos objectos a considerar, por processos automáticos ou semi-automáticos, e a aproximação para a posição final desejada é conseguida através de um processo de minimização de energia. Esta minimização de energia é verificada quando o modelo atinge o equilíbrio, entre as suas forças internas e as forças externas originadas pelos dados e por eventuais forças impostas pelo utilizador.Neste relatório são apresentados os fundamentos dos modelos deformáveis e indicados alguns exemplos de aplicação em imagem médica, nomeadamente na segmentação, no emparelhamento, no alinhamento e na reconstrução de dados 2D e 3D.Palavras-chave: Contornos activos, imagem médica, modelos deformáveis.Deformable models are currently very used in medical image since, through the use of physical principles, they simulate quite satisfactory the real objects behavior.Basically the deformable models are placed in the image near to the objects to be considered, by automatic or semi-automatic processes, and the approach to the desired final position is obtained through an energy minimization process. This energy minimization is verified when the model reaches the equilibrium, between its internal forces and the external forces originated by the data and eventual forces imposed by the user.In this report are presented the deformable models fundaments and indicated some application examples in medical imaging field, namely in segmentation, matching, alignment and in the reconstruction of 2D and 3D data.Keywords: Active contours, deformable models, medical image

Relatório de acompanhamento do projecto RHEUMUS (sistema de análise de imagens de ecografia para reumatologia): QREN - Projecto Nº 38505

O projeto RHEUMUS tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de processamento e análise de imagens de ecografia para a área da reumatologia. A solução em desenvolvimento será composta por um conjunto de ferramentas computacionais capazes de identificar, segmentar e quantificar estruturas anatómicas normais/patológicas do sistema músculo-esquelético da mão e do joelho, baseadas na tecnologia de visão por computador.projecto RHEUMUSQREN - Projecto Nº 3850

Redes observação e a evolução tecnológica contribuindo para o desenvolvimento de modelos matemáticos na Meteorologia no século XX.

O objetivo deste trabalho é promover uma reflexão relacionada às características da evolução científica e institucional do campo científico da Meteorologia que possibilitaram, a partir de meados do século XX, a utilização de modelos matemáticos para fins de previsão do tempo. A Meteorologia é uma ciência relativamente jovem, se comparada à Matemática ou à Física, e que tem ganhado destaque desde a última metade do século XX. Alguns historiadores apontam que, antes do advento dos computadores e da ameaça do aquecimento global, a Meteorologia não possuia um carisma e uma velocidade de progresso que pudesse atrair eventuais historiadores. No entanto, a própria significância das preocupações sociais com o clima e suas alterações que marcaram a segunda metade do século XX, acabaram por gerar interesse pelas análises históricas relacionadas à Meteorologia. Estas análises apontam a especial relevância da evolução/ revolução tecnológica ocorrida no século XVII, com a invenção de vários instrumentos de medição como o barômetro e ou termômetro que permitiram que a Meteorologia passasse a ser uma ciência de bases quantitativas. No século XIX, a Meteorologia teve novo impulso com a invenção de instrumentos mais modernos para medição e do telégrafo aliada à sua ampla utilização por redes de observação meteorológica. Estas condições tornaram possível a geração de mapas sinópticos de previsão e a criação de sistemas de monitoramento e alarmes. Com isto, os serviços meteorológicos passaram a chamar a atenção dos Estados Nacionais. A evolução tecnológica e as formas institucionais criadas para o fornecimento de serviços meteorológicos - notadamente marcadas pelas redes de observação apoiadas pelo telégrafo - fornecem elementos para entender a evolução das técnicas utilizadas para atividades de previsão do tempo nos séculos XIX e XX. No século XX, a evolução tecnológica, calcada no desenvolvimento de tecnologias de informação e comunicação, permitiu o desenvolvimento de modelos matemáticos de previsão do tempo. O desenvolvimento do computador ENIAC, na década de 1950, possibilitou o cálculo da primeira previsão numérica do tempo. Este trabalho apresenta, sob uma forma revisional, o contexto tecnológico, organizacional e histórico que criou condições para a consolidação dos modelos de previsão numérica no campo da Meteorologia.Simpósio temático "Ciência&Tecnologia-Sociedade-História: Abordagens construtivistas"

Seleção de características aplicada ao processamento de imagens digitais.

bitstream/CNPDIA-2009-09/11166/1/DOC33_2007.pd

Monitorização morfodinâmica de praias através de surfcams: aplicação às praias da Costa Nova e Furadouro

Tese de Mestrado, Geologia do Ambiente, Riscos Geológicos e Ordenamento do Território, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasA vídeo-monitorização tem-se revelado uma técnica de grande utilidade em estudos da morfodinâmica de praias. No entanto, a maior parte dos sistemas desenvolvidos depende da existência de uma infraestrutura própria que exige custos de operação e manutenção elevados. Uma potencial alternativa consiste na utilização da rede surfcams que se encontra instalada num elevado número de praias. Este trabalho teve como objetivo desenvolver técnicas que permitam otimizar a utilização de imagens provenientes das surfcams em estudos de morfodinâmica costeira. O processamento destas imagens apresenta desafios técnicos adicionais relativamente aos sistemas de vídeo-monitorização dedicados uma vez que a localização e características de aquisição de imagem são otimizadas para fornecer uma perspetiva qualitativa da rebentação para a prática do surf. Este trabalho enquadrou-se no âmbito do protocolo estabelecido entre a Agência Portuguesa do Ambiente (APA), a Universidade de Aveiro (UA) e a MEO Beachcam, que tem por objetivo adquirir e processar informações provenientes das imagens de duas câmaras MEO Beachcam, em locais particularmente sensíveis a processos de erosão costeira e galgamento, casos de estudo das praias do Furadouro e da Costa Nova. Nesta dissertação foram definidos procedimentos para a aquisição de dados provenientes dos sistemas de vídeo-monitorização, com vista à monitorização da hidrodinâmica e morfologia das praias, que associam fenómenos de erosão e acreção da praia, assim como os processos de galgamentos de estruturas. Foram também analisadas as capacidades e limitações dos métodos de aquisição com vista à geração de produtos standard para o propósito do estudo: geração de imagens Timex, Variância e Timestack. Complementarmente foi executado um programa de monitorização que incluiu levantamentos de perfis topográficos mensais por GPS nos dois locais de estudo. A base de dados de registo topográfico em conjugação com a informação hidro-morfológica obtida a partir dos perfis Timestack, permitiu estabelecer relações entre os parâmetros de agitação marítima, em situações de temporal, quantificar o runup associado e monitorizar o número de galgamentos em estruturas de proteção costeira e em defesas naturais. Neste contexto, foram criadas técnicas de observação (estimativa da largura de praia, a quantificação de galgamentos e a estimativa da distância/profundidade a que ocorre a rebentação) e através destas e da exportação desses indicadores, foram criadas duas técnicas (metodologia 1 – previsão de runup baseado no sistema de vídeo; metodologia 2 – previsão de runup baseado nos dados de campo) para cálculo da cota de runup e dar apoio à previsão de galgamentos. Com o algoritmo desenvolvido para quantificar o número de eventos de galgamentos através das imagens timestack, registaram-se estes eventos nos dias 28, 29 e 30 de outubro de 2020, nos dias 4, 12, 14 e 16 de dezembro de 2020, 1 de março e nos dias 24 e 25 de abril de 2021, havendo para alguns, dados de ocorrências registadas pela APA e coerência com o cálculo da cota de runup nos dias 28 e 29 de outubro; 4, 5, 12, 13, 14, 15 e 16 de dezembro e 1 de março de 2021. Com este trabalho, apresenta-se a primeira iteração tecnológica para construção de um modelo de previsão de galgamentos com base na infraestrutura das surfcams.Video monitoring has proved to be a very useful technique in studies of beach morphodynamics. However, most of systems developed depend of its own infrastructure that requires high operating and maintenance costs. A potential alternative consists in using the network surfcams that is installed in a large number of beaches. This work aims to develop techniques for the use of images from surfcams in studies of coastal morphodynamics. The processing of these images presents additional technical challenges compared to dedicated video monitoring systems as their location and image acquisition characteristics are optimized to provide a qualitative view of the break wave location for surfing. This work was framed within the scope of the protocol established between the Portuguese Environment Agency, the University of Aveiro and MEO Beachcam, it is intended to acquire and process information from the images of two MEO Beachcam cameras, in places particularly sensitive to coastal erosion and overtopping processes, case studies of Furadouro and Costa Nova beaches, Aveiro District. Procedures were defined for the acquisition of data from the video-monitoring systems, with a view to monitoring the hydrodynamics and morphology of the beaches that lead to the erosion and accretion of the beach and its influence on structures overtopping, as well as the analysis of capacities and limitations of the acquisition methods regarding the generation of standard products for the purpose of the study: generation of Timex, Variance and Timestack images. In addition, a monitoring program was carried out, which included monthly surveys of GPS topographic profiles in the two study sites. The topographic data together with the hydro-morphological information obtained from the timestack profiles, allowed to establish relationships between the parameters of wave regime during storms, to quantify the associated runup and to measure the number of overtopping occurrences in structures of coastal protection and in natural defenses. In this context, techniques were created for exporting the indicators (beach width estimation, quantification of overtopping and estimation of wave breaking distance/depth), as well as two techniques to calculate the runup and support the prediction of overtopping (methodology 1 - extraction of indicators through videos and methodology 2 – extraction of indicators through field data). With the algorithm developed to quantify the number of overtopping through timestack images, these events were recorded on October 28, 29 and 30, on December 4, 12, 14 and 16, 2020, 1st of March and on April 24 and 25, 2021. Some occurrences registered by the APA and consistency with the calculation of the runup on October 28 and 29; December 4, 5, 12, 13, 14, 15 and 16 and March 1, 2021. With this work, we present the first simple technological iteration to build an overtopping prediction model more adjusted to reality

GenTP: uma ferramenta interactiva para a geração artificial de terrenos

Actualmente existe uma grande variedade de técnicas de geração artificial de terrenos. No entanto todas elas estão focadas em fornecer terrenos de aspecto realista, negligenciando por vezes a estética e a criatividade. Este artigo apresenta uma ferramenta interactiva para a geração artificial de terrenos, designada GenTP, inspirada nos sistemas de arte evolutiva com programação genética. Esta ferramenta permite aos designers evoluir TPs (Terrain Programs) de acordo com o seu sentido estético ou características desejadas. Os TPs, o produto desta ferramenta, geram terrenos diferentes a cada execução, mas sempre coerentes nas sua características morfológicas