Optimization of lighting projects including photopic and circadian criteria: A simplified action protocol

Lighting projects that consider parameters related to circadian light remain rare. Using controlled lighting on both photopic and melanopic levels, this study aims to simplify the design of circadian lighting projects based on traditional photometric parameters and calculations. A real classroom is used to illustrate the behavior of horizontal (visual stimuli) and vertical (circadian contribution) illuminances under different design parameters, such as the varied reflectance of walls, ceiling, and floor; varied spatial distribution curves, including the number and position of luminaires; and across the spectral power distribution of a variety of LEDs. In this work, we seek to clarify and simplify to the greatest possible extent the meaning and scope of various lighting standards while establishing simple protocols. Our results will enable designers to carry out optimized lighting projects from both the photometric and circadian perspectives

Laparoscopic image analysis for automatic tracking of surgical tools

Laparoscopy is a surgical technique nowadays embedded in the clinical routine. Recent researches have been focused on analysing video information captured by the endoscope for extracting cues useful for surgeons, such as depth information. In particular, the 3D pose estimation of the surgical tools presents three important added values: (1) to extract objective parameters for the surgical training stage, (2) to develop an image-guided surgery based on the knowledge of the surgery tools localization, (3) to design new roboticsystems for an automatic laparoscope positioning, according to the visual feedback. Tool’s shape and orientation in the image is the key to get its 3D position. This work presents an image analysis for automatic laparoscopic tool’s detection along the recorded video without extra tool markers, using an edges detection strategy. Also, this analysis includes a previous stage of barrel distortion correction for videoendoscopic image

Census of HII regions in NGC 6754 derived with MUSE: Constraints on the metal mixing scale

We present a study of the HII regions in the galaxy NGC 6754 from a two pointing mosaic comprising 197,637 individual spectra, using Integral Field Spectrocopy (IFS) recently acquired with the MUSE instrument during its Science Verification program. The data cover the entire galaxy out to ~2 effective radii (re ), sampling its morphological structures with unprecedented spatial resolution for a wide-field IFU. A complete census of the H ii regions limited by the atmospheric seeing conditions was derived, comprising 396 individual ionized sources. This is one of the largest and most complete catalogue of H ii regions with spectroscopic information in a single galaxy. We use this catalogue to derive the radial abundance gradient in this SBb galaxy, finding a negative gradient with a slope consistent with the characteristic value for disk galaxies recently reported. The large number of H ii regions allow us to estimate the typical mixing scale-length (rmix ~0.4 re ), which sets strong constraints on the proposed mechanisms for metal mixing in disk galaxies, like radial movements associated with bars and spiral arms, when comparing with simulations. We found evidence for an azimuthal variation of the oxygen abundance, that may be related with the radial migration. These results illustrate the unique capabilities of MUSE for the study of the enrichment mechanisms in Local Universe galaxies.Comment: 13 pages, 7 Figurs, accepted for publishing in A&

Segmentación y seguimiento de estructuras en imágenes laparoscópicas

La estimación de la posición 3D de las diferentes estructuras que aparecen en cirugía laparoscópica es una medida de gran importancia para el desarrollo de aplicaciones para la formación y aprendizaje de futuros cirujanos. Para dicha estimación se hace necesaria una etapa previa de segmentación de estructuras y de seguimiento de las mismas a lo largo de la secuencia de imágenes que compone la intervención. En este trabajo de investigación se propone un método de segmentación semiautomática basada en la combinación de sobresegmentación y crecimiento de regiones y un algoritmo de seguimiento de la estructura segmentada. Para el desarrollo de estos algoritmos se utilizan técnicas de tratamiento de imágenes junto con métodos basados en la estadística paramétrica y no paramétrica

Editor multimedia de vídeo laparoscópico para formación de habilidades cognitivas

La cirugía de mínima invasión (CMI) es un tipo de cirugía que, dado el elevado número de ventajas que presenta frente a la cirugía abierta tradicional, está siendo cada vez más utilizada en los centros hospitalarios de todo el mundo. Sin embargo, su inconveniente principal es que requiere la adquisición de nuevas habilidades motoras y cognitivas. Es en el terreno de las habilidades cognitivas, donde cobra especial interés la formación mediante los vídeos quirúrgicos, principal fuente de información de las intervenciones de CMI. Este trabajo aborda el diseño e implementación de un editor multimedia de vídeo laparoscópico capaz de añadir información útil a los vídeos originales, ofreciendo al usuario una serie de funcionalidades, con el fin de ayudar a la formación de los cirujanos. La validación llevada a cabo muestra cómo el usuario no sólo considera la herramienta aquí presentada de gran utilidad, sino también usable

Segmentation and 3D reconstruction approaches for the design of laparoscopic augmented reality environments

A trend in abdominal surgery is the transition from minimally invasive surgery to surgeries where augmented reality is used. Endoscopic video images are proposed to be employed for extracting useful information to help surgeons performing the operating techniques. This work introduces an illumination model into the design of automatic segmentation algorithms and 3D reconstruction methods. Results obtained from the implementation of our methods to real images are supposed to be an initial step useful for designing new methodologies that will help surgeons operating MIS techniques

Optimización de un método de detección y seguimiento de instrumental quirúrgico en video laparoscópico

La localización del instrumental quirúrgico es de gran interés en Cirugía Mínimamente Invasiva (CMI). Determinar su posición con precisión es fundamental para el desarrollo de futuras aplicaciones tanto en la formación y evaluación de cirujanos como en el desarrollo de nuevos sistemas de navegación que asistan al cirujano durante la propia intervención quirúrgica. En la literatura existen técnicas de estimación basadas en el análisis de imágenes, siendo la principal limitación común la gran variabilidad de las imágenes de este tipo de cirugía, que dificultan el diseño de un método genérico capaz de obtener buenas precisiones para todas ellas. En este trabajo de investigación se propone una optimización de un método de detección y seguimiento automático de instrumental quirúrgico basado en el análisis de video endoscópico, incorporando filtros homomórficos, un nuevo algoritmo de segmentación y un seguimiento mediante enventanado. Los resultados obtenidos muestran que el método propuesto consigue una detección precisa y robusta para imágenes con diferentes características sin necesidad de ninguna adaptación previa