Análisis comparativo de métodos de calibrado para sensores RGB-D y su influencia en el registro de múltiples vistas

Los sensores de propósito general RGB-D son dispositivos capaces de proporcionar información de color y de profundidad de la escena. Debido al amplio rango de aplicación que tienen estos sensores, despiertan gran interés en múltiples áreas, provocando que en algunos casos funcionen al límite de sensibilidad. Los métodos de calibración resultan más importantes, si cabe, para este tipo de sensores para mejorar la precisión de los datos adquiridos. Por esta razón, resulta de enorme transcendencia analizar y estudiar el calibrado de estos sensores RGBD de propósito general. En este trabajo se ha realizado un estudio de las diferentes tecnologías empleadas para determinar la profundidad, siendo la luz estructurada y el tiempo de vuelo las más comunes. Además, se ha analizado y estudiado aquellos parámetros del sensor que influyen en la obtención de los datos con precisión adecuada dependiendo del problema a tratar. El calibrado determina, como primer elemento del proceso de visión, los parámetros característicos que definen un sistema de visión artificial, en este caso, aquellos que permiten mejorar la exactitud y precisión de los datos aportados. En este trabajo se han analizado tres algoritmos de calibración, tanto de propósito general como de propósito específico, para llevar a cabo el proceso de calibrado de tres sensores ampliamente utilizados: Microsoft Kinect, PrimeSense Carmine 1.09 y Microsoft Kinect v2. Los dos primeros utilizan la tecnología de luz estructurada para determinar la profundidad, mientras que el tercero utiliza tiempo de vuelo. La experimentación realizada permite determinar de manera cuantitativa la exactitud y la precisión de los sensores y su mejora durante el proceso de calibrado, aportando los mejores resultados para cada caso. Finalmente, y con el objetivo de mostrar el proceso de calibrado en un sistema de registro global, diferentes pruebas han sido realizadas con el método de registro µ-MAR. Se ha utilizado inspección visual para determinar el comportamiento de los datos de captura corregidos según los resultados de los diferentes algoritmos de calibrado. Este hecho permite observar la importancia de disponer de datos exactos para ciertas aplicaciones como el registro 3D de una escena

A survey on deep learning techniques for image and video semantic segmentation

Image semantic segmentation is more and more being of interest for computer vision and machine learning researchers. Many applications on the rise need accurate and efficient segmentation mechanisms: autonomous driving, indoor navigation, and even virtual or augmented reality systems to name a few. This demand coincides with the rise of deep learning approaches in almost every field or application target related to computer vision, including semantic segmentation or scene understanding. This paper provides a review on deep learning methods for semantic segmentation applied to various application areas. Firstly, we formulate the semantic segmentation problem and define the terminology of this field as well as interesting background concepts. Next, the main datasets and challenges are exposed to help researchers decide which are the ones that best suit their needs and goals. Then, existing methods are reviewed, highlighting their contributions and their significance in the field. We also devote a part of the paper to review common loss functions and error metrics for this problem. Finally, quantitative results are given for the described methods and the datasets in which they were evaluated, following up with a discussion of the results. At last, we point out a set of promising future works and draw our own conclusions about the state of the art of semantic segmentation using deep learning techniques.This work has been funded by the Spanish Government TIN2016-76515-R funding for the COMBAHO project, supported with Feder funds. It has also been supported by a Spanish national grant for PhD studies FPU15/04516 (Alberto Garcia-Garcia). In addition, it was also funded by the grant Ayudas para Estudios de Master e Iniciacion a la Investigacion from the University of Alicante

An Iterative Method for 3D Body Registration Using a Single RGB-D Sensor

In this paper, the problem of 3D body registration using a single RGB-D sensor is approached. It has been guided by three main requirements: low-cost, unconstrained movement and accuracy. In order to fit them, an iterative registration method for accurately aligning data from single RGB-D sensor is proposed. The data is acquired while a person rotates in front of the camera, without the need of any external marker or constraint about its pose. The articulated alignment is carried out in a model-free approach in order to be more consistent with the real data. The iterative method is divided in stages, contributing to each other by the refinement of a specific part of the acquired data. The exploratory results validate the proposed method that is able to feed on itself in each iteration improving the final result by a progressive iteration, with the required precision under the conditions of affordability and unconstrained movement acquisition.This work has been supported by a grant from the University of Alicante project GRE16-28

A Quantitative Comparison of Calibration Methods for RGB-D Sensors Using Different Technologies

RGB-D (Red Green Blue and Depth) sensors are devices that can provide color and depth information from a scene at the same time. Recently, they have been widely used in many solutions due to their commercial growth from the entertainment market to many diverse areas (e.g., robotics, CAD, etc.). In the research community, these devices have had good uptake due to their acceptable level of accuracy for many applications and their low cost, but in some cases, they work at the limit of their sensitivity, near to the minimum feature size that can be perceived. For this reason, calibration processes are critical in order to increase their accuracy and enable them to meet the requirements of such kinds of applications. To the best of our knowledge, there is not a comparative study of calibration algorithms evaluating its results in multiple RGB-D sensors. Specifically, in this paper, a comparison of the three most used calibration methods have been applied to three different RGB-D sensors based on structured light and time-of-flight. The comparison of methods has been carried out by a set of experiments to evaluate the accuracy of depth measurements. Additionally, an object reconstruction application has been used as example of an application for which the sensor works at the limit of its sensitivity. The obtained results of reconstruction have been evaluated through visual inspection and quantitative measurements

Propiedades psicométricas del pain and sensitivity reactivity scale (psrs) en población neurotípica joven adulta

La investigación de las respuestas sensoriales a los estímulos se ha incrementado en los últimos años, siendo su valoración compleja, ya que se considera una respuesta subjetiva y dependiente de diferencias individuales, pero que está presente tanto en población no-clínica como en población clínica. Existen algunas escalas y cuestionarios para su valoración, pero tienen limitaciones para su posterior uso, están indicados principalmente para población clínica y la mayoría son unidimensionales. La prueba Pain and Sensitivity Reactivity Scale (PSRS) está compuesto por 50 ítems que miden el dolor, la hiposensibilidad e hipersensibilidad. Para su análisis se recogieron los datos mediante una encuesta online respondida por una muestra no clínica de 1122 adolescentes y adultos (M = 22.39, DT = 7.32). En los primeros resultados descriptivos aparecen diferencias de género en algunas de las escalas de la prueba, y una buena consistencia interna tanto para la prueba total como para las escalas que lo componen. Además, en el análisis factorial exploratorio aparecen las tres dimensiones principales de la prueba. Los primeros resultados muestran que la prueba puede ser útil para medir las variables. Estos resultados tienen implicaciones importantes porque podrán poner en referencia el malestar físico, la hiposensibilidad e hipersensibilidad en una muestra neurotípica ofreciendo la posibilidad de contextualizar la evaluación y el manejo de estas variables en población clínica.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Investigación en metodologías de evaluación de competencias para la materia de arquitectura de computadores

La metodología de evaluación que se aplica en una determinada materia resulta fundamental para el proceso de enseñanza-aprendizaje. Los mecanismos que se utilizan para abordar la tarea de evaluación no sólo sirven para discernir si los estudiantes han alcanzado las competencias mínimas que se plantean en una asignatura. Estos son elementos imprescindibles para establecer la estrategia óptima de enseñanza que pueda adaptarse a los estudiantes. Por otro lado, permite al alumnado ser consciente del aprendizaje que está llevando y motivarlo en este proceso. Sin embargo, la evaluación al cuantificarse puede producir efectos no deseados en el proceso de aprendizaje derivando a que el alumno utilice estrategias que le permitan aprobar una determinada materia sin adquirir plenamente todas las competencias planificadas. El objetivo principal de esta red es la de analizar las metodologías de evaluación de competencias acordes al EEES que permitan establecer sistemas de evaluación que permitan a los estudiantes adquirir competencias de una manera plena. Como caso de estudio, la investigación se centra en la asignatura Arquitectura de Computadores del Grado de Ingeniería Informática de la Universidad de Alicante. Para ello, se analiza en detalle los métodos de evaluación del trabajo en grupo realizando una comparativa con diferentes cursos

Método de evaluación de competencias en Ingeniería. Caso de estudio en Arquitectura de computadores

La evaluación de las competencias adquiridas por los estudiantes a lo largo del curso resulta esencial en el marco del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). El cambio en los procesos de planificación y desarrollo docente ha conllevado un significante ajuste en la evaluación del estudiante en sus aspectos cognitivos, instrumentales y actitudinales. Los nuevos modelos de evaluación han permitido, en general, una mayor realimentación al estudiante, favoreciendo el desarrollo de las competencias específicas y transversales que tiene que adquirir en cada titulación. En este artículo se propone un método de evaluación de competencias que combina la evaluación continua del proceso de adquisición de conocimientos, habilidades y actitudes del alumno junto con la evaluación a partir de un examen final. Se presenta la experiencia en el sistema de evaluación de la materia Arquitectura de los Computadores en la Universidad de Alicante como caso de estudio del método propuesto. Para ello, se analizarán los resultados académicos obtenidos con diferentes sistemas de evaluación desde la implantación de la asignatura en el EEES y se comparará con procesos de evaluación previos al mismo

A Quantitative Comparison of Calibration Methods for RGB-D Sensors Using Different Technologies

RGB-D (Red Green Blue and Depth) sensors are devices that can provide color and depth information from a scene at the same time. Recently, they have been widely used in many solutions due to their commercial growth from the entertainment market to many diverse areas (e.g., robotics, CAD, etc.). In the research community, these devices have had good uptake due to their acceptable levelofaccuracyformanyapplicationsandtheirlowcost,butinsomecases,theyworkatthelimitof their sensitivity, near to the minimum feature size that can be perceived. For this reason, calibration processes are critical in order to increase their accuracy and enable them to meet the requirements of such kinds of applications. To the best of our knowledge, there is not a comparative study of calibration algorithms evaluating its results in multiple RGB-D sensors. Specifically, in this paper, a comparison of the three most used calibration methods have been applied to three different RGB-D sensors based on structured light and time-of-flight. The comparison of methods has been carried out by a set of experiments to evaluate the accuracy of depth measurements. Additionally, an object reconstruction application has been used as example of an application for which the sensor works at the limit of its sensitivity. The obtained results of reconstruction have been evaluated through visual inspection and quantitative measurements

Bioinspired point cloud representation: 3D object tracking

The problem of processing point cloud sequences is considered in this work. In particular, a system that represents and tracks objects in dynamic scenes acquired using low-cost sensors such as the Kinect is presented. An efficient neural network-based approach is proposed to represent and estimate the motion of 3D objects. This system addresses multiple computer vision tasks such as object segmentation, representation, motion analysis and tracking. The use of a neural network allows the unsupervised estimation of motion and the representation of objects in the scene. This proposal avoids the problem of finding corresponding features while tracking moving objects. A set of experiments are presented that demonstrate the validity of our method to track 3D objects. Moreover, an optimization strategy is applied to achieve real-time processing rates. Favorable results are presented demonstrating the capabilities of the GNG-based algorithm for this task. Some videos of the proposed system are available on the project website (http://www.dtic.ua.es/~sorts/3d_object_tracking/).This work was partially funded by the Spanish Government DPI2013-40534-R Grant

Caracterização florística do remanescente Los Lanches da Floresta Montana Las Palmas - Chota, Peru

Montane forests are ecosystems with valuable endemic species; however, they have been degraded and reduced to forest relics, their floristic diversity is not fully known. The object of the study was the floristic characterization of the Los Lanches relict of the Las Palmas montane forest, located to the south of the Conchan district, Chota, Peru, between 2,800 and 3,000 elevation meters. 30 species distributed in 27 genera and 23 families were identified, Myrtaceae, Lauraceae, and Melastomataceae are the most representative. A mixing coefficient of 0.033 was obtained. The Simpson index of 0.89 indicates high diversity and the Shannon-Wiener index of 2.28. The horizontal distribution by diameter classes presented a trend line of an inverted "J". The Weinmannia elliptica (16.62 %), Hedysomum scabrum (10.26 %), Cyathea caracasana (8.44 %), and Nectandra lineatifolia (6.03 %) presented a value index of high importance. The vertical distribution in height classes presented the trend of inverted "j", observing that 20 % of species are found in the three strata. Hedyosmum scabrum (98.6), Cyathea caracasana (69.8), and Weinmannia elliptica (69.8) present high phytosociological values. The most important in natural regeneration are Hedyosmum scabrum (27.79 %) and Palicourea amethystina (14.77 %). The species with a high value of expanded importance Hedyosmum scabrum (19.24 %), Weinmannia elliptica (11.44 %), and Palicourea amethystina (8.02 %).Los bosques montanos son ecosistemas con especies endémicas valiosas; sin embargo, estos han sido degradados y reducidos a relictos boscosos, de los cuales no se conoce su diversidad florística en su totalidad. En este sentido el objeto del estudio fue la caracterización florística del relicto Los Lanches del bosque montano Las Palmas, ubicado al sur del distrito de Conchan, Chota, Perú. Entre los 2800 a 3000 msnm. Se identificaron 30 especies distribuidos en 27 géneros y 23 familias, de estas últimas la Lauraceae, Myrtaceae y Melastomataceae son las más representativas. Se obtuvo un coeficiente de mezcla de 0.033. El índice de Simpson de 0.89 indica una alta diversidad y un índice Shannon-Wiener de 2.28. La distribución horizontal por clases diamétricas presentó una línea con tendencia de una “J” invertida. La Weinmannia elliptica (16,63 %), Hedysomum scabrum (10,27 %), Cyathea caracasana (8,44 %) y Nectandra lineatifolia (6,03 %) presentaron un índice de valor de importancia alto. La distribución vertical en clases de altura presentó la tendencia de “j” invertida, observándose que el 20 % de especies se encuentran en los tres estratos. La Hedyosmum scabrum (98,6), Cyathea caracasana (69,8) y Weinmannia elliptica (69,8) muestran valores fitosociológicos altos. En la regeneración natural las especies más importantes son Hedyosmum scabrum (27,79 %) y Palicourea amethystina (14,77 %). Las especies con alto valor de importancia ampliado Hedyosmum scabrum (19,24 %), Weinmannia elliptica (11,44 %) y Palicourea amethystina (8,02 %).Los montanos bosques son ecosistemas con especies endémicas valiosas; sin embargo, estos han sido degradados y reducidos a relictos boscosos, de los cuales no se conoce su diversidad florística en su totalidad. Neste sentido el objeto del estudio fue a caracterização florística del relicto Los Lanches del bosque montano Las Palmas, ubicado al no distrito de Conchan, Chota, Perú. Entre 2.800 e 3.000 msnm. Identificou 30 espécies distribuídas em 27 gêneros e 23 famílias, sendo estas ultimate la Lauraceae, Myrtaceae e Melastomataceae suas menos representativas. Obtuvo um coeficiente de mezcla de 0,033. O índice de Simpson de 0,89 indica una alta diversidad e um índice de Shannon-Wiener de 2,28. A distribuição horizontal para classes diamétricas apresentou una línea con tendencia de una “J” invertida. Weinmannia elliptica (16,63%), Hedysomum scabrum (10,27%), Cyathea caracasana (8,44%) e Nectandra lineatifolia (6,03%) apresentam um índice de importância de importancia alto. A distribuição vertical em classes de altura apresenta a tendência de “j” invertida, observando-se que 20% das espécies são encuentradas nos três estratos. Hedyosmum scabrum (98,6), Cyathea caracasana (69,8) e Weinmannia elliptica (69,8) muestran valores fitosociológicos altos. Na regeneração natural das espécies mais importantes são Hedyosmum scabrum (27,79%) e Palicourea amethystina (14,77%). Las especies con alto valor de importancia ampliado Hedyosmum scabrum (19,24%), Weinmannia elliptica (11,44%) y Palicourea amethystina (8,02%)