Visual SLAM and scale estimation from omnidirectional wearable vision

La resolución del problema de Localización y Mapeado Simultáneos (SLAM) con sistemas de visión permite reconstruir un mapa del entorno a partir de medidas extraídas de imágenes y, al mismo tiempo, estimar la trayectoria u odometría visual de la cámara. En los último años el SLAM visual ha sido uno de los problemas más tratados en el campo de la visión por computador y ha sido abordado tanto con sistemas estéreo como monoculares. Los sistemas estéreo tienen la característica de que conocida la distancia entre las cámaras se pueden triangular los puntos observados y por lo tanto, es posible obtener una estimación tridimensional completa de la posición de los mismos. Por el contrario, los sistemas monoculares, al no poderse medir la profundidad a partir de una sola imagen, permiten solamente una reconstrucción tridimensional con una ambigüedad en la escala. Además, como es frecuente en la resolución del problema de SLAM, el uso de filtros probabilísticos que procesan las imágenes de forma secuencial, da lugar a otro problema más alla de una ambigüedad de escala. Se trata de la existencia de una deriva en la escala que hace que esta no sea constate durante en toda la reconstrucción, y que da lugar a una deformación gradual en la reconstrucción final a medida que el mapa crece. Dado el interés en el uso de dichos sensores por su bajo coste, su universalidad y su facilidad de calibración existen varios trabajos que proponen resolver dicho problema; bien utilizando otros sensores de bajo coste como IMUs, o sensores de odometría disponibles en los vehículos con ruedas; bien sin necesidad de sensores adicionales a partir de algún tipo de medida conocida a priori como la distancia de la cámara al suelo o al eje de rotación del vehículo. De entre los trabajos mencionados, la mayoría se centran en cámaras acopladas a vehículos con ruedas. Las técnicas descritas en los mismos son dificilmente aplicables a una cámara llevada por una persona, debido en primer lugar a la imposibilidad de obtener medidas de odometría, y en segundo lugar, por el modelo más complejo de movimiento. En este TFM se recoge y se amplia el trabajo presentado en el artículo ``Full Scaled 3D Visual Odometry From a Single Wearable Omnidirectional Camera'' enviado y aceptado para su publicación en el próximo ``IEEE International Conference on Intelligent Robots and Sytems (IROS)''. En él se presenta un algoritmo para estimar la escala real de la odometría visual de una persona a partir de la estimación SLAM obtenida con una cámara omnidireccional catadióptrica portable y sin necesidad de usar sensores adicionales. La información a priori para la estimación en la escala viene dada por una ley empírica que relaciona directamente la velocidad al caminar con la frecuencia de paso o, dicho de otra forma equivalente, define la longitud de zancada como una función de la frecuencia de paso. Dicha ley está justificada en una tendencia de la persona a elegir una frecuencia de paso que minimiza el coste metabólico para una velocidad dada. La trayectoria obtenida por SLAM se divide en secciones, calculándose un factor de escala en cada sección. Para estimar dicho factor de escala, en primer lugar se estima la frecuencia de paso mediante análisis espectral de la señal correspondiente a la componente $z$ de los estados de la cámara de la sección actual. En segundo lugar se calcula la velocidad de paso mediante la relación empírica descrita anteriormente. Esta medida de velocidad real, así como el promedio de la velocidad absoluta de los estados contenidos en la sección, se incluyen dentro de un filtro de partículas para el cálculo final del factor de escala. Dicho factor de escala se aplica a la correspondiente sección mediante una fórmula recursiva que asegura la continuidad en posición y velocidad. Sobre este algoritmo básico se han introducido mejoras para disminuir el retraso entre la actualización de secciones de la trayectoria, así como para ser capaces de descartar medidas erróneas de la frecuencia de paso y detectar zonas o situaciones, como la presencia de escaleras, donde el modelo empírico utilizado para estimar la velocidad de paso no sería aplicable. Además, dado que inicialmente se implementó el algoritmo en MATLAB, aplicándose offline a la estimación de trayectoria completa desde la aplicación SLAM, se ha realizado también su implementación en C++ como un módulo dentro de esta aplicación para trabajar en tiempo real conjuntamente con el algoritmo de SLAM principal. Los experimentos se han llevado a cabo con secuencias tomadas tanto en exteriores como en interiores dentro del Campus Río Ebro de la Universida dde Zaragoza. En ellos se compara la estimación de la trayectoria a escala real obtenida mediante nuestro método con el Ground Truth obtenido de las imágenes por satélite de Google Maps. Los resultados de los experimentos muestran que se llega a alcanzar un error medio de hasta menos de 2 metros a lo largo de recorridos de 232 metros. Además se aprecia como es capaz de corregir una deriva de escala considerable en la estimación inicial de la trayectoria sin escalar. El trabajo realizado en el presente TFM utiliza el realizado durante mi Proyecto de Fin de Carrera, "Localización por Visión Omnidireccional para Asistencia Personal", con una beca de Iniciación a la Investigación del I3A y defendido en septiembre de 2011. En dicho proyecto se adaptó una completa aplicación C++ de SLAM en tiempo real con cámaras convencionales para ser usada con cámaras omnidireccionales de tipo catadióptrico. Para ello se realizaron modificaciones sobre dos aspectos básicos: el modelo de proyección y las transformaciones aplicadas a los descriptores de los puntos característicos. Fruto de ese trabajo se realizó una publicación, "Adapting a Real-Time Monocular Visual SLAM from Conventional to Omnidirectional Cameras" en el ``11th OMNIVIS'' celebrado dentro del ICCV 2011

A distance estimate based on angular expansion for the planetary nebula NGC 6881

In this paper, we report on high angular resolution radio observations of the planetary nebula NGC 6881 obtained with the Very Large Array at a wavelength of 6 cm. The emission appears to be the superposition of a roundish core and a point-symmetric bipolar structure elongated along a position angle of about 145$^\circ$. This is strongly reminiscent of the morphology seen in H$\alpha$ and [NII] images. A comparison between VLA observations obtained in 1984 and 1994 clearly reveals the expansion of the core of the nebula, at a rate of 2.1 $\pm$ 0.7 mas yr$^{-1}$. Assuming that the expansion velocity in the plane of the sky (determined from these measurements) and the expansion velocity along the line of sight (estimated from optical spectroscopy available in the literature) are equal, we find a distance to NGC 6881 of 1.6 $\pm$ 0.5 kpc $\pm$ 0.3 kpc, where the first error reflects the uncertainty on the expansion, and the second error comes from the potential difference between pattern and material speeds. This distance is compatible with (but does not necessarily imply) an association of NGC 6881 with the nearby HII region Sh 2-109 and, more generally, the Cygnus star-forming region.Comment: 5 pages, 3 figure

Asimetría de la información en la contratación con las sociedades extranjeras en Colombia

Especialista en Derecho ComercialEspecializació

Geophotopedia, an open repository of photographs with geographic elements, Pictures of coastal geomorphology

Recoge datos de las VII Jornadas de Geomorfología litoralLa Geophotopedia es un repositorio con acceso libre de fotografías clasificadas y georreferenciadas. En este repositorio, cada usuario puede subir imágenes con información geográfica, que serán clasificadas por especialistas teniendo en cuenta lo que se muestra en ellas. Toda la colección de fotografías geolocalizadas está alojada en el portal gratuito flickr.com y bajo una licencia Creative Commons). Con respecto a las áreas costeras, actualmente se incluyen 258 fotos de 12 países diferentes: 68% de formaciones arenosas, 14% de marismas, 7% de morfologías rocosas y el resto de infraestructuras.Geophotopedia is a repository of classified and georeferenced photographs with free access. In this repository any user can upload images (with geographical information), where geographers and people from of other related sciences will classify them according to what is shown in the picture. Moreover, each photograph will be geolocated. All this collection is hosted at the free portal flickr.com and under a Creative Commons license. Regarding the coastal area, it currently includes 258 photos from 12 different countries: 48% of coastal sand formations, 14% of marshes and 7% of rocky morphologies and other infrastructures

Confined cell migration and asymmetric hydraulic environments to evaluate the metastatic potential of cancer cells

Metastasis, a hallmark of cancer development, is also the leading reason for most cancer-related deaths. Furthermore, cancer cells are highly adaptable to microenvironments and can migrate along pre-existing channel-like tracks of anatomical structures. However, more representative three-dimensional models are required to reproduce the heterogeneity of metastatic cell migration in vivo to further understand the metastasis mechanism and develop novel therapeutic strategies against it. Here, we designed and fabricated different microfluidic-based devices that recreate confined migration and diverse environments with asymmetric hydraulic resistances. Our results show different migratory potential between metastatic and nonmetastatic cancer cells in confined environments. Moreover, although nonmetastatic cells have not been tested against barotaxis due to their low migration capacity, metastatic cells present an enhanced preference to migrate through the lowest resistance path, being sensitive to barotaxis. This device, approaching the study of metastasis capability based on confined cell migration and barotactic cell decisions, may pave the way for the implementation of such technology to determine and screen the metastatic potential of certain cancer cells

LSC App : aplicación móvil para la práctica de la Lengua de Señas Colombiana

LSC App es una aplicación móvil diseñada y desarrollada para que las personas practiquen la Lengua de Señas Colombiana (LSC). La aplicación hace uso de técnicas de ludificación teniendo en cuenta la cobertura del léxico de la Lengua. Adicionalmente, la aplicación integra la funcionalidad de un algoritmo de reconocimiento de imagen donde la persona captura la foto de su mano, realizando una seña estática, y por consiguiente la aplicación determina la probabilidad si la seña realizada es correcta o no. En consecuencia, esta herramienta lúdica permite difundir el LSC en aquellas personas que la desconocen favoreciendo el acercamiento de la población sorda rompiendo las barreras de comunicación.LSC App is a mobile application designed and developed for people to practice the Colombian Sign Language (LSC). The application makes use of gamification techniques considering the coverage of the language lexicon. Additionally, the application integrates the functionality of an image recognition algorithm where the person captures the photo of their hand, making a static signal, and therefore the application determines the probability if the signal is correct or not. As a result, this playful tool allows the LSC to be disseminated to those people who do not know about it, favoring the approach of the deaf population by breaking the barriers of communication.Ingeniero (a) de SistemasPregrad

Andean bear (Tremarctos ornatus) population density and relative abundance at the buffer zone of the Chingaza National Natural Park, cordillera oriental of the Colombian Andes

The Andean bear (Tremarctos ornatus) population density and relative abundance within the Chingaza Massif were assessed between September 2015 and May 2016. One hundred seventeen (117) camera traps were installed at 9 grids: 13 cameras per grid, each camera separated 750 m from the other; the sampling effort was 17,057 days-trap. Two thousand seven hundred eighty-four (2,784) native fauna records were obtained, 1,456 corresponding to mammals, 183 records for Andean bear specimens, 158 of them independent bear records (at least one hour between records), and 106 effective-independent bear records (also permitting individual recognition). Fifty-seven (57) Andean bear individuals were identified according to key external morphological features. Sixteen (16) adults were recaptured (12 males and 4 females), with a maximum mean distance of 27.22 km. Bears population density was 2.9 bears per 100 km². Based on this density and the buffer area of the sampling grids, we estimated an overall number of 122 bears in 4,215.15 km². The estimated density is the first for the species in Colombia and the lowest regarding previous reports from other countries. Thus, it is necessary to better understand how integral habitat quality and the anthropic impacts on habitat quality, availability, and connectivity may affect the Andean bear population densities in Colombia, as a useful tool for assessing populations` state and focus future conservation actions.Fil: Rodríguez, Daniel. Protección y Conservación del Oso Andino (fundación Wii); ColombiaFil: Reyes, Adriana. Protección y Conservación del Oso Andino (fundación Wii); ColombiaFil: Quiñones Guerrero, Andres. Protección y Conservación del Oso Andino (fundación Wii); ColombiaFil: Poveda Gómez, Fidel Ernesto. Corporación Manaba (manaba); ColombiaFil: Castillo-Navarro, Yeimy. Protección y Conservación del Oso Andino (fundación Wii); ColombiaFil: Duque, Robinson. Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá E.s.p.; ColombiaFil: Reyes Amaya, Nicolás Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - Tucumán. Unidad Ejecutora Lillo; Argentin

Factores de riesgo psicosocial en docentes universitarios

The psychosocial factors constitute a fundamental axis of the effects that work has on people’s lives. The present research applied the adaptation and validation of the “CoPsoQIstas 21” (short version) in the Ecuadorian environment. It was applied to 435 university professors to identify the level of psychosocial affectation that they are exposed in their context. The results showed that 72% of the participating teachers were located at a high level of exposure.Los factores psicosociales constituyen un eje fundamental de los efectos que el trabajo tiene en la vida de las personas. La presente investigación aplicó la adaptación y validación de la "CoPsoQ-Istas 21" (versión corta) en el entorno ecuatoriano. Se aplicó a 435 profesores universitarios para identificar el nivel de afectación psicosocial que están expuestos en su contexto. Los resultados mostraron que el 72% de los profesores participantes estaban ubicados en un alto nivel de exposición.Fil: Heredia Gálvez, Sonnia A.. Universidad Técnica de Ambato; EcuadorFil: Morales Gómez, María Fernanda. Universidad de los Andes; ColombiaFil: Infante Paredes, Ruth. Universidad Técnica de Ambato; EcuadorFil: Sánchez Guerrero, Daniel. Universidad Técnica de Ambato; EcuadorFil: Páez Quinde, Cristina. Universidad Técnica de Ambato; EcuadorFil: Gabini, Sebastián Manuel. Universidad Abierta Interamericana; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Humanidades y Artes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentin