Parameter-unaware autocalibration for occupancy mapping

People localization and occupancy mapping are common and important tasks for multi-camera systems. In this paper, we present a novel approach to overcome the hurdle of manual extrinsic calibration of the multi-camera system. Our approach is completely parameter unaware, meaning that the user does not need to know the focal length, position or viewing angle in advance, nor will these values be calibrated as such. The only requirement to the multi-camera setup is that the views overlap substantially and are mounted at approximately the same height, requirements that are satisfied in most typical multi-camera configurations. The proposed method uses the observed height of an object or person moving through the space to estimate the distance to the object or person. Using this distance to backproject the lowest point of each detected object, we obtain a rotated and anisotropically scaled view of the ground plane for each camera. An algorithm is presented to estimate the anisotropic scaling parameters and rotation for each camera, after which ground plane positions can be computed up to an isotropic scale factor. Lens distortion is not taken into account. The method is tested in simulation yielding average accuracies within 5cm, and in a real multi-camera environment with an accuracy within 15cm

Autonomisten metsäkoneiden koneaistijärjestelmät

A prerequisite for increasing the autonomy of forest machinery is to provide robots with digital situational awareness, including a representation of the surrounding environment and the robot's own state in it. Therefore, this article-based dissertation proposes perception systems for autonomous or semi-autonomous forest machinery as a summary of seven publications. The work consists of several perception methods using machine vision, lidar, inertial sensors, and positioning sensors. The sensors are used together by means of probabilistic sensor fusion. Semi-autonomy is interpreted as a useful intermediary step, situated between current mechanized solutions and full autonomy, to assist the operator. In this work, the perception of the robot's self is achieved through estimation of its orientation and position in the world, the posture of its crane, and the pose of the attached tool. The view around the forest machine is produced with a rotating lidar, which provides approximately equal-density 3D measurements in all directions. Furthermore, a machine vision camera is used for detecting young trees among other vegetation, and sensor fusion of an actuated lidar and machine vision camera is utilized for detection and classification of tree species. In addition, in an operator-controlled semi-autonomous system, the operator requires a functional view of the data around the robot. To achieve this, the thesis proposes the use of an augmented reality interface, which requires measuring the pose of the operator's head-mounted display in the forest machine cabin. Here, this work adopts a sensor fusion solution for a head-mounted camera and inertial sensors. In order to increase the level of automation and productivity of forest machines, the work focuses on scientifically novel solutions that are also adaptable for industrial use in forest machinery. Therefore, all the proposed perception methods seek to address a real existing problem within current forest machinery. All the proposed solutions are implemented in a prototype forest machine and field tested in a forest. The proposed methods include posture measurement of a forestry crane, positioning of a freely hanging forestry crane attachment, attitude estimation of an all-terrain vehicle, positioning a head mounted camera in a forest machine cabin, detection of young trees for point cleaning, classification of tree species, and measurement of surrounding tree stems and the ground surface underneath.Metsäkoneiden autonomia-asteen kasvattaminen edellyttää, että robotilla on digitaalinen tilannetieto sekä ympäristöstä että robotin omasta toiminnasta. Tämän saavuttamiseksi työssä on kehitetty autonomisen tai puoliautonomisen metsäkoneen koneaistijärjestelmiä, jotka hyödyntävät konenäkö-, laserkeilaus- ja inertia-antureita sekä paikannusantureita. Työ liittää yhteen seitsemässä artikkelissa toteutetut havainnointimenetelmät, joissa useiden anturien mittauksia yhdistetään sensorifuusiomenetelmillä. Työssä puoliautonomialla tarkoitetaan hyödyllisiä kuljettajaa avustavia välivaiheita nykyisten mekanisoitujen ratkaisujen ja täyden autonomian välillä. Työssä esitettävissä autonomisen metsäkoneen koneaistijärjestelmissä koneen omaa toimintaa havainnoidaan estimoimalla koneen asentoa ja sijaintia, nosturin asentoa sekä siihen liitetyn työkalun asentoa suhteessa ympäristöön. Yleisnäkymä metsäkoneen ympärille toteutetaan pyörivällä laserkeilaimella, joka tuottaa lähes vakiotiheyksisiä 3D-mittauksia jokasuuntaisesti koneen ympäristöstä. Nuoret puut tunnistetaan muun kasvillisuuden joukosta käyttäen konenäkökameraa. Lisäksi puiden tunnistamisessa ja puulajien luokittelussa käytetään konenäkökameraa ja laserkeilainta yhdessä sensorifuusioratkaisun avulla. Lisäksi kuljettajan ohjaamassa puoliautonomisessa järjestelmässä kuljettaja tarvitsee toimivan tavan ymmärtää koneen tuottaman mallin ympäristöstä. Työssä tämä ehdotetaan toteutettavaksi lisätyn todellisuuden käyttöliittymän avulla, joka edellyttää metsäkoneen ohjaamossa istuvan kuljettajan lisätyn todellisuuden lasien paikan ja asennon mittaamista. Työssä se toteutetaan kypärään asennetun kameran ja inertia-anturien sensorifuusiona. Jotta metsäkoneiden automatisaatiotasoa ja tuottavuutta voidaan lisätä, työssä keskitytään uusiin tieteellisiin ratkaisuihin, jotka soveltuvat teolliseen käyttöön metsäkoneissa. Kaikki esitetyt koneaistijärjestelmät pyrkivät vastaamaan todelliseen olemassa olevaan tarpeeseen nykyisten metsäkoneiden käytössä. Siksi kaikki menetelmät on implementoitu prototyyppimetsäkoneisiin ja tulokset on testattu metsäympäristössä. Työssä esitetyt menetelmät mahdollistavat metsäkoneen nosturin, vapaasti riippuvan työkalun ja ajoneuvon asennon estimoinnin, lisätyn todellisuuden lasien asennon mittaamisen metsäkoneen ohjaamossa, nuorten puiden havaitsemisen reikäperkauksessa, ympäröivien puiden puulajien tunnistuksen, sekä puun runkojen ja maanpinnan mittauksen

Expected Performance of the ATLAS Experiment - Detector, Trigger and Physics

A detailed study is presented of the expected performance of the ATLAS detector. The reconstruction of tracks, leptons, photons, missing energy and jets is investigated, together with the performance of b-tagging and the trigger. The physics potential for a variety of interesting physics processes, within the Standard Model and beyond, is examined. The study comprises a series of notes based on simulations of the detector and physics processes, with particular emphasis given to the data expected from the first years of operation of the LHC at CERN

The conditioning of medical gases with hot water humidifiers

During invasive mechanical ventilation due to the dryness of medical gases is necessary to provide an adequate level of conditioning. The hot water humidifiers (HWH) heat the water, thus allowing the water vapor to heat and humidify the medical gases. In the common HWH there is a contact between the medical gases and the sterile water, thus increasing the risk of patient’s colonization and infection. Recently to avoid the condensation in the inspiratory limb of the ventilator circuit, new heated ventilator circuits have been developed. In this in vitro study we evaluated the efficiency (absolute/relative humidity) of three HWH: (1) a common HWH without a heated ventilator circuit (MR 730, Fisher&Paykel, New Zeland), (2) the same HWH with a heated ventilator circuit (Mallinckrodt Dar, Italy) and (3) a new HWH (DAR HC 2000, Mallinkckrodt Dar, Italy) with a heated ventilator circuit in which the water vapor reaches the medical gases through a gorotex membrane, avoiding any direct contact between the water and gases. At a temperature of 35°C and 37°C the HWH and heated tube were evaluated. The absolute humidity (AH) and relative humidity (RH) were measured by a psychometric method. The minute ventilation, tidal volume respiratory rate and oxygen fraction were: 5.8 ± 0.1 l/min, 740 ± 258 ml, 7.5 ± 2.6 bpm and 100%, respectively. Ventilator P2 Use of a bougie during percutaneous tracheostom

EUROSENSORS XVII : book of abstracts

Fundação Calouste Gulbenkien (FCG).Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)