Design of a Segmentation and Classification System for Seed Detection Based on Pixel Intensity Thresholds and Convolutional Neural Networks

Due to the computational power and memory of modern computers, computer vision techniques and neural networks can be used to develop a visual inspection system of agricultural products to satisfy product quality requirements. This chapter employs artificial vision techniques to classify seeds in RGB images. As a first step, an algorithm based on pixel intensity threshold is developed to detect and classify a set of different seed types, such as rice, beans, and lentils. Then, the information inferred by this algorithm is exploited to develop a neural network model, which successfully achieves learning classification and detection tasks through a semantic-segmentation scheme. The applicability and satisfactory performance of the proposed algorithms are illustrated by testing with real images, achieving an average accuracy of 92% in the selected set of classes. The experimental results verify that both algorithms can directly detect and classify the proposed set of seeds in input RGB images. © 2023, The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG

Relationship between red blood cell transfusion requirements and severity of renal disease during the acute stage of hemolytic uremic syndrome

We performed a retrospective evaluation of patients with diarrhea-associated hemolytic uremic syndrome (D + HUS) with the aims of: (1) determining the rate of red blood cell (RBC) transfusions; (2) establishing the relationship between need for RBC transfusion and severity of renal involvement; (3) determining whether precise measurements of lactic dehydrogenase (LDH) levels can predict the rate of hemolysis and severity of renal disease. A total of 288 patients with D + HUS were retrospectively divided into three groups based on dialysis treatment: group 1, no dialysis treatment (144 patients); group 2, dialysis for 1–10 days (67 patients); group 3, dialysis for ≥11 days (77 patients). Of the patients in groups 1, 2 and 3, 73.6, 86.5 and 83.1 %, respectively, required at least one RBC transfusion. The number of RBC transfusions in groups 1, 2 and 3 was 163, 107 and 162, respectively. Comparison of the groups revealed that the number of RBC transfusions was significantly higher in patients in groups 2 and 3 than in those in group 1 (p = 0.0001). Most RBC transfusions (94.2 %) occurred during the first 2 weeks of the disease. The median peak LDH level was 2091 U/l in 32 patients with no RBC transfusion (group A), 3900 U/l in 73 patients with one transfusion (group B) and 6378 U/l in 62 patients with two or more transfusions (group C). Patients who received two or more RBC transfusions had a significantly higher median peak LDH level than those who did not receive RBC transfusions or received only one transfusion. This difference was also observed between patients who received only one RBC transfusion and those who did not receive any transfusions (p  10 days of dialysis (group 3) had the highest LDH levels, followed by patients with 1–10 days of dialysis (group 2) and then by patients with no dialysis requirements (group 1) (p < 0.00001). The rate of RBC transfusion was higher in patients with the most severe renal injury, and most were performed during the first 2 weeks of the disease. Patients with stable LDH levels seemed to require fewer RBC transfusions. Median peak LDH levels were significantly higher in the group of patients with the most severe renal disease.Facultad de Ciencias Veterinaria

An Indication of Anisotropy in Arrival Directions of Ultra-high-energy Cosmic Rays through Comparison to the Flux Pattern of Extragalactic Gamma-Ray Sources

A new analysis of the data set from the Pierre Auger Observatory provides evidence for anisotropy in the arrivaldirections of ultra-high-energy cosmic rays on an intermediate angular scale, which is indicative of excess arrivalsfrom strong, nearby sources. The data consist of 5514 events above 20 EeV with zenith angles up to 80°recordedbefore 2017 April 30. Sky models have been created for two distinct populations of extragalactic gamma-rayemitters: active galactic nuclei from the second catalog of hard Fermi-LAT sources (2FHL) and starburst galaxiesfrom a sample that was examined with Fermi-LAT. Flux-limited samples, which include all types of galaxies fromthe Swift-BAT and 2MASS surveys, have been investigated for comparison. The sky model of cosmic-ray densityconstructed using each catalog has two free parameters, the fraction of events correlating with astrophysicalobjects, and an angular scale characterizing the clustering of cosmic rays around extragalactic sources. Amaximum-likelihood ratio test is used to evaluate the best values of these parameters and to quantify the strength ofeach model by contrast with isotropy. It is found that the starburst model fits the data better than the hypothesis ofisotropy with a statistical significance of 4.0σ, the highest value of the test statistic being for energies above39 EeV. The three alternative models are favored against isotropy with 2.7σ?3.2σ significance. The origin of theindicated deviation from isotropy is examined and prospects for more sensitive future studies are discussed.Fil: Aab, A.. Radboud University Nijmegen; Países BajosFil: Allekotte, Ingomar. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Almela, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Andrada, B.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Bertou, Xavier Pierre Louis. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Botti, Ana Martina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Cancio, A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Contreras, F.. Observatorio Pierre Auger; ArgentinaFil: Etchegoyen, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Figueira, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Fuster, Alan Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Golup, Geraldina Tamara. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Gómez Berisso, M.. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Gómez Vitale, P. F.. Pierre Auger Observatory; ArgentinaFil: González, N.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Hampel, Matias Rolf. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Hansen, Patricia Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Harari, Diego Dario. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Holt, E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Hulsman, Johannes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Josebachuili Ogando, Mariela Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Kleinfeller, J.. Pierre Auger Observatory; ArgentinaFil: Lucero, A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Mollerach, Maria Silvia. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Melo, Diego Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Müller, Ana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Naranjo, I.. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Roulet, Esteban. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Rodriguez Rojo, J.. Pierre Auger Observatory; ArgentinaFil: Sánchez, F.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Santos, E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Sarmiento Cano, Christian Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Schmidt, D.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Sciutto, Sergio Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; ArgentinaFil: Silli, Gaia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Suarez, F.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Taborda Pulgarin, Oscar Alejandro. Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Wainberg, Oscar Isaac. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Wundheiler, Brian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: Yushkov, Alexey. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Comisión Nacional de Energía Atómica. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Tecnología en Detección y Astropartículas; ArgentinaFil: The Pierre Auger Collaboration. Pierre Auger Observatory; Argentin

Energy Estimation of Cosmic Rays with the Engineering Radio Array of the Pierre Auger Observatory

The Auger Engineering Radio Array (AERA) is part of the Pierre Auger Observatory and is used to detect the radio emission of cosmic-ray air showers. These observations are compared to the data of the surface detector stations of the Observatory, which provide well-calibrated information on the cosmic-ray energies and arrival directions. The response of the radio stations in the 30 to 80 MHz regime has been thoroughly calibrated to enable the reconstruction of the incoming electric field. For the latter, the energy deposit per area is determined from the radio pulses at each observer position and is interpolated using a two-dimensional function that takes into account signal asymmetries due to interference between the geomagnetic and charge-excess emission components. The spatial integral over the signal distribution gives a direct measurement of the energy transferred from the primary cosmic ray into radio emission in the AERA frequency range. We measure 15.8 MeV of radiation energy for a 1 EeV air shower arriving perpendicularly to the geomagnetic field. This radiation energy -- corrected for geometrical effects -- is used as a cosmic-ray energy estimator. Performing an absolute energy calibration against the surface-detector information, we observe that this radio-energy estimator scales quadratically with the cosmic-ray energy as expected for coherent emission. We find an energy resolution of the radio reconstruction of 22% for the data set and 17% for a high-quality subset containing only events with at least five radio stations with signal.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DO

Measurement of the Radiation Energy in the Radio Signal of Extensive Air Showers as a Universal Estimator of Cosmic-Ray Energy

We measure the energy emitted by extensive air showers in the form of radio emission in the frequency range from 30 to 80 MHz. Exploiting the accurate energy scale of the Pierre Auger Observatory, we obtain a radiation energy of 15.8 \pm 0.7 (stat) \pm 6.7 (sys) MeV for cosmic rays with an energy of 1 EeV arriving perpendicularly to a geomagnetic field of 0.24 G, scaling quadratically with the cosmic-ray energy. A comparison with predictions from state-of-the-art first-principle calculations shows agreement with our measurement. The radiation energy provides direct access to the calorimetric energy in the electromagnetic cascade of extensive air showers. Comparison with our result thus allows the direct calibration of any cosmic-ray radio detector against the well-established energy scale of the Pierre Auger Observatory.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DOI. Supplemental material in the ancillary file

Measurement of the cosmic ray spectrum above 4×10184{\times}10^{18} eV using inclined events detected with the Pierre Auger Observatory

A measurement of the cosmic-ray spectrum for energies exceeding $4{\times}10^{18}$ eV is presented, which is based on the analysis of showers with zenith angles greater than $60^{\circ}$ detected with the Pierre Auger Observatory between 1 January 2004 and 31 December 2013. The measured spectrum confirms a flux suppression at the highest energies. Above $5.3{\times}10^{18}$ eV, the "ankle", the flux can be described by a power law $E^{-\gamma}$ with index $\gamma=2.70 \pm 0.02 \,\text{(stat)} \pm 0.1\,\text{(sys)}$ followed by a smooth suppression region. For the energy ($E_\text{s}$) at which the spectral flux has fallen to one-half of its extrapolated value in the absence of suppression, we find $E_\text{s}=(5.12\pm0.25\,\text{(stat)}^{+1.0}_{-1.2}\,\text{(sys)}){\times}10^{19}$ eV.Comment: Replaced with published version. Added journal reference and DO

Improving COVID-19 vaccine uptake: a message co-design process for a national mHealth intervention in Colombia

BACKGROUND: COVID-19 vaccination is a global priority. Latin American countries have some of the highest COVID-19 death rates worldwide with vaccination hampered by a variety of reasons, including mis- and disinformation, vaccine hesitancy, and vaccine supply constraints. Addressing vaccine hesitancy through effective messages has been found to help increase vaccine uptake. Participatory processes could be used to co-design health messages for this purpose. OBJECTIVE: This article describes the methodology used to co-design evidence-based audio messages to be deployed in a cohort of individuals through an interactive voice response (IVR) mobile phone survey intervention, aimed towards increasing vaccination uptake in an adult population in Colombia. METHODS: Participants of the COVID-19 vaccination message co-design process included a sample of the general population of the country, representatives of the funder organisation, and research team members. The co-design process consisted of four phases: (1) formative quantitative and qualitative research, (2) message drafting based on the results of the formative research, (3) message content evaluation, and (4) evaluation of the voices to deliver the audio messages; and was informed by reflexive meetings. RESULTS: Three categories of evidence-based audio messages were co-designed, each corresponding to an arm of the mHealth intervention: (1) factual messages, (2) narrative messages, and (3) mixed messages. An additional fourth arm with no message was proposed for control. The iterative co-design process ended with a total of 14 audio messages recorded to be deployed via the intervention. CONCLUSIONS: Co-developing health messages in response to health emergencies is possible. Adopting more context-relevant, participatory, people-centred, and reflexive multidisciplinary approaches could help develop solutions that are more responsive to the needs of populations and public health priorities. Investing resources in message co-design is deemed to have a greater potential for influencing behaviours and improving health outcomes

In vitro selection of Remdesivir resistance suggests evolutionary predictability of SARS-CoV-2

Remdesivir (RDV), a broadly acting nucleoside analogue, is the only FDA approved small molecule antiviral for the treatment of COVID-19 patients. To date, there are no reports identifying SARS-CoV-2 RDV resistance in patients, animal models or in vitro. Here, we selected drug-resistant viral populations by serially passaging SARS-CoV-2 in vitro in the presence of RDV. Using high throughput sequencing, we identified a single mutation in RNA-dependent RNA polymerase (NSP12) at a residue conserved among all coronaviruses in two independently evolved populations displaying decreased RDV sensitivity. Introduction of the NSP12 E802D mutation into our SARS-CoV-2 reverse genetics backbone confirmed its role in decreasing RDV sensitivity in vitro. Substitution of E802 did not affect viral replication or activity of an alternate nucleoside analogue (EIDD2801) but did affect virus fitness in a competition assay. Analysis of the globally circulating SARS-CoV-2 variants (&gt;800,000 sequences) showed no evidence of widespread transmission of RDV-resistant mutants. Surprisingly, we observed an excess of substitutions in spike at corresponding sites identified in the emerging SARS-CoV-2 variants of concern (i.e., H69, E484, N501, H655) indicating that they can arise in vitro in the absence of immune selection. The identification and characterisation of a drug resistant signature within the SARS-CoV-2 genome has implications for clinical management and virus surveillance

The Association of Depressive Symptoms with Inflammatory Factors and Adipokines in Middle-Aged and Older Chinese

Studies in Western populations find that depression is associated with inflammation and obesity. The present study aimed to evaluate the relation of depressive symptoms with inflammatory factors and adipose-derived adipokines in middle-aged and older Chinese.Data were from 3289 community residents aged 50-70 from Beijing and Shanghai who participated in the Nutrition and Health of Aging Population in China project. Depressive symptoms were defined as a Center for Epidemiological Studies of Depression Scale (CES-D) score of 16 or higher. Plasma concentrations of C-reactive protein (CRP), interleukin-6 (IL-6), adiponectin, resistin, plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) and retinol binding protein 4 (RBP4) were measured. Of the 3289 participants, 312 (9.5%) suffered from current depressive symptoms. IL-6 level was higher in participants with depressive symptoms compared to their counterparts in the crude analyses (1.17 vs. 1.05 pg/mL, p = 0.023) and this association lost statistical significance after multiple adjustments (1.13 vs. 1.10 pg/mL, p = 0.520). Depressive symptoms were not associated with increased mean levels of any other inflammatory factors or adipokines in the unadjusted or adjusted analyses.We found no evidence that depressive symptoms were associated with inflammatory factors and adipokines in the middle-aged and older Chinese populations. Prospective studies and studies in clinically diagnosed patients are needed to confirm our results and clarify the relation of depression with inflammatory factors and adipokines