Subjecting a graphene monolayer to tension and compression

The mechanical behaviour of graphene flakes under both tension and compression is examined using a cantilever-beam arrangement. Two different sets of samples were employed involving flakes just supported on a plastic bar but also embedded within the plastic substrate. By monitoring the shift of the 2D Raman line with strain, information on the stress transfer efficiency as a function of stress sign and monolayer support were obtained. In tension, the embedded flake seems to sustain strains up to 1.3%, whereas in compression there is an indication of flake buckling at about 0.7% strain. The retainment of such a high critical buckling strain confirms the relative high flexural rigidity of the embedded monolayer

Εφαρμογές τρισδιάστατης ανακατασκευής με γεωμετρία πολλών όψεων

278 σ.Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την τρισδιάστατη ανακατασκευή της γεωμετρίας της σκηνής, από δισδιάστατες εικόνες της, με χρήση τεχνικών όρασης υπολογιστών και γεωμετρίας πολλαπλών όψεων. Έμφαση δίνεται σε εξωτερικές αρχιτεκτονικές σκηνές και επιχειρείται η εφαρμογή των μεθόδων σε χώρους πολιτιστικού ενδιαφέροντος. Αρχικά, αναπτύσσεται μέθοδος ανάκτησης των εσωτερικών (χαρακτηριστικά κάμερας) και εξωτερικών (σχετική θέση φωτογραφιών) παραμέτρων των φωτογραφιών. Η μέθοδος χρησιμοποιεί ζεύγη φωτογραφιών και δεν προβαίνει στην υπόθεση ταυτόσημων εσωτερικών παραμέτρων που συνηθίζεται στην βιβλιογραφία. Στη συνέχεια, η μέθοδος ενσωματώνεται σε κατάλληλα σχεδιασμένα συστήματα τρισδιάστατης ανακατασκευής. Τέλος, η προηγούμενη μέθοδος βελτιώνεται με την αξιοποίηση γεωμετρικών ιδιοτήτων του προβλήματος, στο αρχικό ταίριασμα περιγραφών σημείων (χαρακτηριστικών) των εικόνων και στην εκτίμηση των εξωτερικών και εσωτερικών παραμέτρων των φωτογραφιών. Η αξιοποίηση της γεωμετρικής δομής του προβλήματος οδηγεί σε βελτιωμένα αποτελέσματα και πιο αξιόπιστες μεθόδους. Πέρα από τις συνεισφορές της εργασίας που παρουσιάζονται στο δεύτερο μέρος, τα στάδια και οι καθιερωμένοι αλγόριθμοι τρισδιάστατης ανακατασκευής περιγράφονται με λεπτομέρεια στο πρώτο μέρος.The aim of this thesis is to reconstruct scene's 3D geometry, using its 2Dimages, employing computer vision and multiple view geometry techniques. We focus on outdoor architectural scenes and attempt to reconstruct cultural heritage sites. Initially, we develop a method to recover intrinsic (describing the cameras) and extrinsic (describing relative positions) parameters for each view. The method uses photograph pairs and allows, in contrast with previous approaches, varying internal parameters. Next, we incorporate the previous method to an accordingly designed 3D reconstruction pipeline. Finally, we utilize geometric properties inherent to the reconstruction problem to improve the initial matching between point descriptions (features) as well as the recovery of internal and external camera parameters. That results in improvements in performance and reliability. In addition to our contributions, presented in the second part, we provide a thorough presentation of the various stages and the most influential techniques that constitute a 3D reconstruction pipeline.Νίκος Ε Μελανίτης-Παρασκευά

Compression Behavior of Single-layer Graphene

Central to most applications involving monolayer graphene is its mechanical response under various stress states. To date most of the work reported is of theoretical nature and refers to tension and compression loading of model graphene. Most of the experimental work is indeed limited to bending of single flakes in air and the stretching of flakes up to typically ~1% using plastic substrates. Recently we have shown that by employing a cantilever beam we can subject single graphene into various degrees of axial compression. Here we extend this work much further by measuring in detail both stress uptake and compression buckling strain in single flakes of different geometries. In all cases the mechanical response is monitored by simultaneous Raman measurements through the shift of either the G or 2D phonons of graphene. In spite of the infinitely small thickness of the monolayers, the results show that graphene embedded in plastic beams exhibit remarkable compression buckling strains. For large length (l)-to-width (w) ratios (> 0.2) the buckling strain is of the order of -0.5% to -0.6%. However, for l/w <0.2 no failure is observed for strains even higher than -1%. Calculations based on classical Euler analysis show that the buckling strain enhancement provided by the polymer lateral support is more than six orders of magnitude compared to suspended graphene in air

An investigation of the tensile, compressive and interfacial properties of carbon fibres using Laser Raman Spectroscopy

SIGLEAvailable from British Library Document Supply Centre-DSC:DX195385 / BLDSC - British Library Document Supply CentreGBUnited Kingdo

Biologically-inspired computer vision methods in retinal prosthesis

In this thesis, we introduce Retina Ganglion Cell (RGC) models that integrate the current understanding of RGC functions in a preprocessing feature extraction step. Towards the perspective of improved Retinal Prosthesis interventions, we propose a Computer Vision (CV) image preprocessing method based on RGCs functions and then use the method to reproduce retina output with a standard Generalized Integrate & Fire (GIF) neuron model. To put further focus on retina models we trained Linear-Nonlinear (LN) models using response data from biological retinae. Finally, we explore visual attention, with a focus on improving prosthetic vision, including retinal as well as cortical implants in our analysis. Our results show that in primary visual cortex (V1), a subset of around 10% of the neurons responds differently to salient versus non-salient visual regions. Visual attention information was not traced in retinal response. It appears that the retina remains naiveconcerning visual attention; cortical response gets modulated to interpret visual attention information.Στο πλαίσιο της διατριβής εξετάζεται το βιολογικό σύστημα του αμφιβληστροειδούς και αναπτύσσονται μοντέλα για την πρόβλεψη της απόκρισής του. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην ανάπτυξη μοντέλων και μεθόδων που συνεισφέρουν στο πλαίσιο της προσθετικής αμφιβληστροειδούς. Ειδικά χαρακτηριστικά εικόνων εισάγονται, μελετώντας τη βιβλιογραφία για την ταξινόμηση των γαγγλιακών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς σε τύπους με χαρακτηριστική λειτουργία και αντλώντας τεχνικές για την επεξεργασία εικόνων από την περιοχή της όρασης υπολογιστών. Δεδομένα από βιολογικούς αμφιβληστροειδείς χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση μοντέλων, κάνοντας πιο ισχυρά τα συμπεράσματα της διατριβής. Τέλος αναλύεται η σχέση της οπτική προσοχής με την απόκριση του αμφιβληστροειδούς και του οπτικού φλοιού για να αξιολογηθεί η ενσωμάτωση μοντέλων οπτικής προσοχής σε παρεμβάσεις προσθετικής όρασης