Visual-Quality-Driven Learning for Underwater Vision Enhancement

The image processing community has witnessed remarkable advances in enhancing and restoring images. Nevertheless, restoring the visual quality of underwater images remains a great challenge. End-to-end frameworks might fail to enhance the visual quality of underwater images since in several scenarios it is not feasible to provide the ground truth of the scene radiance. In this work, we propose a CNN-based approach that does not require ground truth data since it uses a set of image quality metrics to guide the restoration learning process. The experiments showed that our method improved the visual quality of underwater images preserving their edges and also performed well considering the UCIQE metric.Comment: Accepted for publication and presented in 2018 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP

Contrast enhancement and exposure correction using a structure-aware distribution fitting

Realce de contraste e correção de exposição são úteis em aplicações domésticas e técnicas, no segundo caso como uma etapa de pré-processamento para outras técnicas ou para ajudar a observação humana. Frequentemente, uma transformação localmente adaptativa é mais adequada para a tarefa do que uma transformação global. Por exemplo, objetos e regiões podem ter níveis de iluminação muito diferentes, fenômenos físicos podem comprometer o contraste em algumas regiões mas não em outras, ou pode ser desejável ter alta visibilidade de detalhes em todas as partes da imagem. Para esses casos, métodos de realce de imagem locais são preferíveis. Embora existam muitos métodos de realce de contraste e correção de exposição disponíveis na literatura, não há uma solução definitiva que forneça um resultado satisfatório em todas as situações, e novos métodos surgem a cada ano. Em especial, os métodos tradicionais baseados em equalização adaptativa de histograma sofrem dos efeitos checkerboard e staircase e de excesso de realce. Esta dissertação propõe um método para realce de contraste e correção de exposição em imagens chamado Structure-Aware Distribution Stretching (SADS). O método ajusta regionalmente à imagem um modelo paramétrico de distribuição de probabilidade, respeitando a estrutura da imagem e as bordas entre as regiões. Isso é feito usando versões regionais das expressões clássicas de estimativa dos parâmetros da distribuição, que são obtidas substituindo a mé- dia amostral presente nas expressões originais por um filtro de suavização que preserva as bordas. Após ajustar a distribuição, a função de distribuição acumulada (CDF) do modelo ajustado e a inversa da CDF da distribuição desejada são aplicadas. Uma heurística ciente de estrutura que detecta regiões suaves é proposta e usada para atenuar as transformações em regiões planas. SADS foi comparado a outros métodos da literatura usando métricas objetivas de avaliação de qualidade de imagem (IQA) sem referência e com referência completa nas tarefas de realce de contraste e correção de exposição simultâneos e na tarefa de defogging/dehazing. Os experimentos indicam um desempenho geral superior do SADS em relação aos métodos comparados para os conjuntos de imagens usados, de acordo com as métricas IQA adotadas.Contrast enhancement and exposure correction are useful in domestic and technical applications, the latter as a preprocessing step for other techniques or for aiding human observation. Often, a locally adaptive transformation is more suitable for the task than a global transformation. For example, objects and regions may have very different levels of illumination, physical phenomena may compromise the contrast at some regions but not at others, or it may be desired to have high visibility of details in all parts of the image. For such cases, local image enhancement methods are preferable. Although there are many contrast enhancement and exposure correction methods available in the literature, there is no definitive solution that provides a satisfactory result in all situations, and new methods emerge each year. In special, traditional adaptive histogram equalization-based methods suffer from checkerboard and staircase effects and from over enhancement. This dissertation proposes a method for contrast enhancement and exposure correction in images named Structure-Aware Distribution Stretching (SADS). The method fits a parametric model of probability distribution to the image regionally while respecting the image structure and edges between regions. This is done using regional versions of the classical expressions for estimating the parameters of the distribution, which are obtained by replacing the sample mean present in the original expressions by an edge-preserving smoothing filter. After fitting the distribution, the cumulative distribution function (CDF) of the adjusted model and the inverse of the CDF of the desired distribution are applied. A structure-aware heuristic to indicate smooth regions is proposed and used to attenuate the transformations in flat regions. SADS was compared with other methods from the literature using objective no-reference and full-reference image quality assessment (IQA) metrics in the tasks of simultaneous contrast enhancement and exposure correction and in the task of defogging/dehazing. The experiments indicate a superior overall performance of SADS with respect to the compared methods for the image sets used, according to the IQA metrics adopted

Dissociating cognitive and affective empathy across psychopathy dimensions: the role of interoception and alexithymia

This study examined the associations between psychopathy dimensions (triarchic phenotypes and classical factors), empathy domains (cognitive and affective), and interoception (interoceptive attention and accuracy) while accounting for the putative role of alexithymia. A community sample (n = 515) completed an online survey encompassing: Triarchic Psychopathy Measure (boldness, meanness, disinhibition); Levenson Self-Report Psychopathy Scale (primary and secondary psychopathy); Body Perception Questionnaire (interoceptive attention); Interoceptive Accuracy Scale; Toronto Alexithymia Scale. Hierarchical linear regression models were implemented for hypothesis-driven analyses examining the associations between psychopathy, empathy, and interoception while controlling for sex, age, and alexithymia. Exploratory path models were employed to investigate alexithymia and/or cognitive empathy as mediators between interoception and psychopathy. Our results largely confirmed the postulated empathy profiles across psychopathy dimensions, as meanness and primary psychopathy displayed a broad empathy impairment, while disinhibition and secondary psychopathy were only associated with diminished cognitive empathy. Importantly, boldness displayed a unique pattern (enhanced cognitive empathy and reduced affective empathy), further reinforcing its importance within the constellation of psychopathy traits. Contrary to our hypotheses, self-perceived interoceptive attention and accuracy were not associated with either psychopathy dimension after controlling for alexithymia. However, interoceptive accuracy and alexithymia were associated with cognitive empathy, while alexithymia was also positively related to all psychopathy dimensions (as expected), despite the unexpected strong and negative association with boldness. Exploratory analyses suggested significant indirect effects (mediation) between interoceptive accuracy and psychopathy via alexithymia and/or cognitive empathy. These mediating effects must be interpreted with caution and future studies should be designed to formally test this model.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Integrated and Decentralized Project Management

Software has become a prominent aspect of the modern world, as it is present and constantly aids people in their daily lives. Consequently, the software development industry has grown in size and competitiveness. Software companies, more than ever, need to keep the best practices for quick and efficient delivery, low maintenance, and overall better profit to succeed in such market. For this very reason, several project management techniques have been developed and put into practice over the years. Nevertheless, its utmost focus has to generate effective arranging of resources and tasks and turn it into the desired end product. Moreover, the selection of an adequate management techniques (taking into account the company and the project’s background) allows the result to better fit into the defined requirements and objectives and improve workflow and productivity along the way. However, the software development field and the project management itself became complex, containing several steps, rules, and involved parties. All this can lead to unorganized data, and an easy disruption of the management workflow. These problems, not only depend on the company’s culture but also on the multiple tools used to ensure proper planning and coordination. Thus, the correct and justified integration to other company’s tools create a synergistic environment from which the firm would benefit. In other words, the integration of specialized systems would enable a better project management - as not only the relevant and necessary information would be up-to-date throughout all systems, but also, workload would be correctly distributed by all employees. This report demonstrates a possible approach to this problem and describes the several phases to achieve the solution - from requirements gathering, analysis and research, and the design and development of a software project management system. Subsequently, the conceptualized solution is based in the current project management application used in Armis. However, it now integrates with the company’s customer relationship management application, as well as the financial software. Moreover, it provides a better, more controlled and organized sequence of actions of the management processes. The developed application comprises of a proof of concept based on the conceptualized solution. It was later evaluated and tested to assess its suitability and conformity with the proposed goals.Produtos de software tornaram-se peças fundamentais do mundo atual, estando presente e auxiliando as pessoas até na mais pequena tarefa. Consequentemente, a indústria de desenvolvimento de software tem crescido consideravelmente, tornando-se assim um ambiente bastante competitivo. De forma a garantir a sua sobrevivência e sucesso no mercado, estas organizações precisam de adotar as melhores práticas para que exista não só uma entrega de produto rápida e eficiente, mas também baixos custos de manutenção do mesmo e maior lucro. Assim, ao longo do tempo foram desenvolvidas e testadas várias técnicas de gestão de projetos. É de extrema importância a adoção de uma boa técnica de gestão, sempre considerando as práticas exercidas e a experiência da empresa, assim como o projeto em questão. Desta forma, o resultado final enquadrar-se-á nos requisitos e objetivos estabelecidos, consequente de um aumento da produtividade e melhor fluxo de trabalho. No entanto, a área de desenvolvimento de software e também da gestão de projetos tem-se tornado mais complexa ao longo dos anos, incluindo cada vez mais passos, regras e pessoas envolvidas no processo. Tudo isso pode levar à desorganização da informação relevante e à fácil interrupção do fluxo de trabalho na gestão de projetos. Esses problemas não dependem apenas da cultura organizacional, mas também das várias ferramentas utilizadas na gestão e coordenação de recursos. Assim, a integração correta e justificada às outras ferramentas da empresa cria um ambiente sinérgico, o qual seria vantajoso para a organização. Por outras palavras, a integração de sistemas especializados permitiria uma melhor gestão dos projetos - sendo que, não só as informações relevantes e necessárias estariam atualizadas em todos os sistemas, mas também a carga de trabalho seria distribuída corretamente por todos os funcionários. Este documento descreve uma solução possível ao problema exposto e descreve as várias fases para alcançar a solução - desde o levantamento de requisitos, análises e pesquisas, e design e desenvolvimento de um sistema de gestão de projetos de software. Posteriormente, a solução preconizada é baseada na ferramenta de gestão de projetos atualmente utilizada na Armis. No entanto, a solução integra agora outras ferramentas utilizadas pela empresa: a aplicação de gestão de clientes, assim como o software financeiro. Além disso, proporciona uma sequência melhor, mais controlada e organizada de ações relativos aos processos de gestão. A aplicação desenvolvida corresponde a uma prova de conceito baseada na solução idealizada, que, posteriormente, foi avaliada e devidamente testada para confirmar a sua adequabilidade e conformidade com os objetivos previamente definidos

Estudo preliminar da cinemática da locomoção de crianças em idade escolar transportando mochilas às costas

Este foi um estudo preliminar que teve como objectivo analisar a cinemática da marcha de crianças em idade escolar, transportando mochilas às costas. Foram estudadas 6 crianças (5 rapazes e uma rapariga) com 11 anos de idade. Cada criança caminhou sobre um tapete rolante a velocidades incrementais (1.11 m.s-1, 1.38 m.s-1e 1.67 m.s-1) e com diferentes cargas relativas ao peso corporal (0%,10% e 20%) numa mochila escolar. Todos os procedimentos foram filmados no plano sagital e tratados com software específico para análise do movimento humano. Da análise dos resultados observam-se tendências que evidenciam que a carga máxima a transportar mochila às costas estará em torno do valor de 10% do peso corporal

Otenção e caracterização de organogéis de óleo de soja estruturado com ceras vegetais e gordura interesterificada obtidos sob condições controladas de cristalização

Orientador: Daniel Barrera-ArellanoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Organogéis são misturas que apresentam características de gel, compostas por agentes estruturantes e uma fase imobilizada, formando uma rede termorreversível autosustentada, onde esta fase imobilizada é um composto orgânico, o que o difere de outros géis formados basicamente por compostos hidrossolúveis. Os principais agentes estruturantes já estudados para formação de organogéis são os diacilgliceróis, monoacilgliceróis, álcoois e ácidos graxos e suas misturas, ceras e ésteres de cera, fitosteróis e orizanol, lecitina e triestearato de sorbitana, entre outros. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e caracterizar organogéis elaborados a partir de óleo de soja, gordura vegetal e ceras vegetais (cera de cana-de-açúcar, cera de carnaúba e cera de candelila), e a partir dos resultados obtidos gerar uma base de conhecimento para estudos posteriores sobre aplicação destes organogéis em produtos alimentícios. Organogéis estruturados com até 4% de cera vegetal (candelila, carnaúba e cana-de-açúcar) e adição de gordura vegetal nos teores de 5, 15 e 25%, os organogéis foram feitos utilizando condições controladas de cristalização (taxa de resfriamento e cisalhamento), as amostras foram analisadas quanto à estabilidade, propriedades reológicas, comportamento térmico, conteúdo de gordura sólida, dureza e morfologia. Os organogéis desenvolvidos somente com óleo de soja foram desenvolvidos para as ceras de cana-de-açúcar e candelila usando apenas cristalização estática. As análises térmicas mostraram uma temperatura de cristalização para os organogéis variando entre 43,7 e 44,57°C para a cera de cana-de-açúcar, 42,95 e 42,92°C para cera de candelila e 56,23°C para a cera de carnaúba, todas em 4% (m/m). As análises reológicas com cristalização estática mostraram que os materiais apresentaram um comportamento típico de gel com início da mudança de comportamento reológico em condições de temperatura similares às observadas na análise térmica com valores de 43,1 e 42,1°C para os géis de cana-de-açúcar e candelila respectivamente, a mesma análise para o organogel de cera de carnaúba mostrou a mudança de comportamento reológio em temperatura de aproximadamente 61°C, todos os organogéis apresentaram o comporamento esperado na varredura de frequências com os valores de G' maiores que G". As mesmas medidas feitas usando cristalização com cisalhamento em 300s-1 até a temperatura de formação de gel seguido de cristalização estática. As amostras apresentaram comportamento similar à da cristalização estática, a inclusão de gordura interesterificada por sua vez aumentou os valores de G' para as amostras, porém na análise de varredura de frequência foi observado uma maior sensibilidade à variações de frequência. A dureza foi maior para os géis de candelila, seguido dos géis de cana-de-açúcar e por últimos os de carnaúba. Os tamanhos de cristais observados na microscopia foram maiores para os organogéis de carnaúba e para os géis de cera de cana-de-açúcar quando comparados com os da cera de candelila. A formação de organogéis permitiu um aumento na estabilidade oxidativa da fase lipídica contínua. De maneira geral os organogéis apresentaram baixa resistência mecânica que foi melhorada pela inclusão da gordura vegetal, permitindo que a modificação da fase contínua amplia as possibilidades de aplicação para organogéis em produtos alimentíciosAbstract: Organogels are mixtures that present gel like characteristics, composed of a structuring agent and an immobilized phase, forming a self-sustained thermoreversible network, where this immobilized phase is an organic compound, which differs them from other gels basically formed by water-soluble compounds. The main structurant agents already studied for the formation of organogels are diacylglycerols, monoacylglycerols, alcohols, fatty acids and their mixtures, waxes and esters of wax, phytosterols and oryzanol, lecithin and sorbitan tristearate, among others. The objective of this research was to develop and characterize organogels made from soybean oil, vegetable fat and vegetable waxes (sugarcane wax, carnauba wax and candelilla wax), and from the obtained results generate a base of knowledge for further studies on the application of these organogels in food products. Organogels structured with up to 4% of vegetable wax (candelilla, carnauba and sugar cane) and addition of vegetable fat at levels of 5, 15 and 25%, the organogels were made using controlled conditions of crystallization (cooling rate And shear), the samples were analyzed for stability, rheological properties, thermal behavior, solid fat content, hardness and morphology. The organogels developed only with soybean oil were developed for sugar cane and candelilla wax using only static crystallization. Thermal analyzes showed a crystallization temperature for the organogels ranging from 43.7 to 44.57°C for sugar cane wax, 42.95 and 42.92°C for Candelilla wax and 56.23°C for carnauba wax, all at 4% (w/w). The rheological analyzes with static crystallization showed that the materials presented a typical behavior of gel with beginning of the change of rheological behavior in conditions of temperature similar to those observed in the thermal analysis with values of 43.1 and 42.1°C to The sugarcane and candelilla gels respectively, the same analysis for the carnauba wax organogel showed the change in rheological behavior at a temperature of approximately 61°C, all the organogels presented the expected behavior at the frequency sweep with values of G' greater than G". The same measurements were taken using shear crystallization in 300s-1 to the gel-forming temperature followed by static crystallization.The samples exhibited behavior similar to that of static crystallization, tha inclusion os interesterified fat increased the G' and the frequency sweep showed that it made the material more frequency sensible. The hardness was higher for the candelilla gels, followed by the sugarcane gels and the latter for the carnauba gels, the inclusion of interesterified fats increased mechanical resistance. The crystal sizes observed in the microscopy were higher for the carnauba organogens and for the sugarcane wax gels, Of sugarcane when compared to candelilla wax. The formation of organogels allowed an increase in the oxidative stability of the continuous lipid phase. All organogels presented low mechanical resistance that was improved by the inclusion of vegetable fat, allowing the modification of the continuous phase, increasing the possibilities of application for organogels in food productsDoutoradoTecnologia de AlimentosDoutor em Tecnologia de Alimentos140517/2012-0CNP

Numerical study of augmented lagrangian algorithms for constrained global optimization

To cite this article: Ana Maria A.C. Rocha & Edite M.G.P. Fernandes (2011): Numerical study of augmented Lagrangian algorithms for constrained global optimization, Optimization, 60:10-11, 1359-1378This article presents a numerical study of two augmented Lagrangian algorithms to solve continuous constrained global optimization problems. The algorithms approximately solve a sequence of bound constrained subproblems whose objective function penalizes equality and inequality constraints violation and depends on the Lagrange multiplier vectors and a penalty parameter. Each subproblem is solved by a population-based method that uses an electromagnetism-like (EM) mechanism to move points towards optimality. Three local search procedures are tested to enhance the EM algorithm. Benchmark problems are solved in a performance evaluation of the proposed augmented Lagrangian methodologies. A comparison with other techniques presented in the literature is also reported