Sensory navigation device for blind people

[EN] This paper presents a new Electronic Travel Aid (ETA) 'Acoustic Prototype' which is especially suited to facilitate the navigation of visually impaired users. The device consists of a set of 3-Dimensional Complementary Metal Oxide Semiconductor (3-D CMOS) image sensors based on the three-dimensional integration and Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS) processing techniques implemented into a pair of glasses, stereo headphones as well as a Field-Programmable Gate Array (FPGA) used as processing unit. The device is intended to be used as a complementary device to navigation through both open known and unknown environments. The FPGA and the 3D-CMOS image sensor electronics control object detection. Distance measurement is achieved by using chip-integrated technology based on the Multiple Short Time Integration method. The processed information of the object distance is presented to the user via acoustic sounds through stereophonic headphones. The user interprets the information as an acoustic image of the surrounding environment. The Acoustic Prototype transforms the surface of the objects of the real environment into acoustical sounds. The method used is similar to a bat's acoustic orientation. Having good hearing ability, with few weeks training the users are able to perceive not only the presence of an object but also the object form (that is, if the object is round, if it has corners, if it is a car or a box, if it is a cardboard object or if it is an iron or cement object, a tree, a person, a static or moving object). The information is continuously delivered to the user in a few nanoseconds until the device is shut down, helping the end user to perceive the information in real time.The first author would like to acknowledge that this research was funded through the FP6 European project CASBLiP number 027063 and Project number 2062 of the Programa de Apoyo a la Investigacion y Desarrollo 2011 from the Universitat Politecnica de Valencia.Dunai, L.; Peris Fajarnes, G.; Lluna Gil, E.; Defez Garcia, B. (2013). Sensory navigation device for blind people. Journal of Navigation. 66(3):346-362. doi:10.1017/S0373463312000574S34636266

Estudio de la evolución y nuevas técnicas de análisis por elementos finitos aplicadas al diseño de pavimentos cerámicos

El proceso tradicional de diseño de nuevos pavimentos cerámicos, basado en la fabricación de prototipos físicos, es un proceso lento y costoso, que merma la productividad y creatividad de las empresas. Una nueva forma de afrontar este proceso es mediante la creación de modelos virtuales por computador, los cuales ofrecen la misma información que un prototipo real a un coste muy inferior cuando se los somete a simulaciones de fabricación y calidad. La técnica computacional más usada para estas simulaciones es el AEF (análisis por elementos finitos). En este trabajo se introduce el AEF y se resumen las principales aplicaciones de este análisis en la industria cerámica en general, y en particular en el sector de los pavimentos. Se analizan su evolución y estado actual, citando los trabajos más relevantes. Finalmente se expone el nuevo planteamiento del Centro de Investigación en Tecnologías Gráficas de la Universidad Politécnica de Valencia en este campo, basado en el uso de elementos tridimensionales, evaluación multicriterio y generación de programas específicos de diseño basados en exámenes paramétricos para la mejora geométrica y estructural de pavimentos.Peer reviewe

Estudio de la evolución y nuevas técnicas de análisis por elementos finitos aplicadas al diseño de pavimentos cerámicos

The traditional design process of ceramic floorings, based on the manufacturing of prototypes, is a slow and expensive process, which reduce the productivity and creativity of the enterprises. A new approach to face this challenge is by means of virtual models, which offer the same information as a physic prototype at a very lower cost, when they are tested under manufacturing and quality simulations. The most used simulation technique is FEA (finite element analysis). In this paper we introduce the finite element method and summarize the main applications of these techniques in the general ceramic industry, and particularly in the ceramic tile sector. We analyze its evolution and current state, citing the most relevant works. Finally we expose the new approach of the Research Center on Graphic Technologies of Universidad Politécnica de Valencia in this field, based in the employment of three dimensional elements, multi-criteria evaluation and the generation of specific design software based on parametric examinations to enhance the geometry and structure of ceramic floorings.<br><br>El proceso tradicional de diseño de nuevos pavimentos cerámicos, basado en la fabricación de prototipos físicos, es un proceso lento y costoso, que merma la productividad y creatividad de las empresas. Una nueva forma de afrontar este proceso es mediante la creación de modelos virtuales por computador, los cuales ofrecen la misma información que un prototipo real a un coste muy inferior cuando se los somete a simulaciones de fabricación y calidad. La técnica computacional más usada para estas simulaciones es el AEF (análisis por elementos finitos). 
 En este trabajo se introduce el AEF y se resumen las principales aplicaciones de este análisis en la industria cerámica en general, y en particular en el sector de los pavimentos. Se analizan su evolución y estado actual, citando los trabajos más relevantes. Finalmente se expone el nuevo planteamiento del Centro de Investigación en Tecnologías Gráficas de la Universidad Politécnica de Valencia en este campo, basado en el uso de elementos tridimensionales, evaluación multicriterio y generación de programas específicos de diseño basados en exámenes paramétricos para la mejora geométrica y estructural de pavimentos

Capacidad de discriminación cromática en los procesos de clasificación cerámicos

Nowadays, the most of the ceramic tile companies keep on sorting their production visually by means of specialized staff (classifiers). The know how of these classifiers comes from their own practical experience developed in the working place, not having at one’s disposal accurate references that indicate the procedures to systematically use tools for color measurement . Therefore, the criteria employed by each of them are not the same. The evident improvement that could be achieved thanks to uniform criteria justifies the search for objective procedures to carry out the visual classification process. In this paper we propose homogeneous criteria for color classification. In this sense, we put forward a series of experiments, executed by specialized (classifiers) and non-specialized observers, based on a specific set of achromatic samples. The discrimination capacity of the classifiers is determined by the adequate arrangement of the samples according to a greyscale, establishing an objective procedure for their sorting. Moreover, using particular samples as patterns, we obtain a group of the chromatic stimulus that is useful to know the acceptance interval in the determination of the chromatic color-differential thresholds of a set of observers.<br><br>Hoy en día, una gran mayoría de las empresas cerámicas continúan realizando la clasificación de la producción mediante personal especializado (clasificadores) de manera visual. La base del conocimiento que poseen dichos clasificadores proviene de la propia experiencia práctica desarrollada en el puesto de trabajo, no disponiéndose de referencias precisas que marquen procedimientos para usar de manera sistemática herramientas de medida de color, por lo que los criterios utilizados por cada uno de ellos no son los mismos. La evidente mejora que se podría obtener mediante una uniformidad de criterios justifica la búsqueda de procedimientos objetivos para realizar el proceso de clasificación visual. En este trabajo se proponen criterios homogéneos de clasificación de color para baldosa cerámica. Para ello se plantean una serie de experiencias, realizadas por observadores especializados (clasificadores en activo) y no especializados, a partir de un tipo específico de muestras acromáticas. La capacidad de discriminación de los observadores viene determinada por la ordenación adecuada de las muestras en escalas de grises, estableciendo un procedimiento objetivo para clasificarlas. Además, utilizando ciertas muestras como elementos patrones, se obtiene una agrupación de los estímulos acromáticos que sirve para conocer el intervalo de aceptación en la determinación de la capacidad de discriminación cromática de una población de observadores

Geometría al dorso de baldosa cerámica: evolución histórica, consideraciones actuales y nuevos enfoques de diseño

Bibliography related to the design of ceramic floorings, their historic progression and current background is extensive. The investment in the research of new materials formulations, both for ceramic supports, glazes and dyes has been intensive in the last decades, in order to maximize industrial productivity. Nevertheless, there are very few works engaged with the peculiarities of the geometric and structural configuration of ceramic products, where the back relief of the tile could have an essential role. In this article, we report the development of back reliefs along time, according to the technological determinants of the sector. Then, we analyze the current situation of ceramic back reliefs, as well as their development opportunities with regard to new design factors, namely, the new sales market, the new environmental requirements, and the accomplishment of the international regulations in the matter of quality production and building safety. Finally, we report the new approaches undertaken in the ceramic cluster of Castellon (Spain), with the collaboration of the “Universidad Politécnica de Valencia”, based on computer aided design.<br><br>La bibliografía relacionada con el diseño de pavimentos cerámicos, su evolución histórica y entorno actual es extensa. La inversión en nuevas formulaciones, tanto para soportes cerámicos como para esmaltes y pigmentos ha sido intensiva en las últimas décadas, con el objetivo de maximizar la productividad industrial. Sin embargo, son poquísimos los trabajos que se han ocupado de las peculiaridades de la configuración geométrica y estructural de los productos cerámicos, donde el relieve al dorso puede tener un papel esencial. En el presente trabajo se relata la evolución de los relieves al dorso a lo largo del tiempo en función de los distintos determinantes tecnológicos. A continuación se analiza la situación actual de los relieves al dorso, así como sus posibilidades de desarrollo en relación a los nuevos condicionantes del diseño, como son, el nuevo mercado de oferta y demanda, las nuevas exigencias medioambientales, y la normativa de obligado cumplimiento tanto en materia de calidad en producción como de seguridad en edificación. Finalmente, se discute sobre las estrategias adoptadas en el clúster cerámico de Castellón (España) con la colaboración Universidad Politécnica de Valencia, basado en el uso de diseño asistido por ordenador

Gabriel-constrained Parametric Surface Triangulation

The Boundary Representation of a 3D manifold contains FACES (connected subsets of a parametric surface S : R2−R3) -- In many science and engineering applications it is cumbersome and algebraically difficult to deal with the polynomial set and constraints (LOOPs) representing the FACE -- Because of this reason, a Piecewise Linear (PL) approximation of the FACE is needed, which is usually represented in terms of triangles (i.e. 2-simplices) -- Solving the problem of FACE triangulation requires producing quality triangles which are: (i) independent of the arguments of S, (ii) sensitive to the local curvatures, and (iii) compliant with the boundaries of the FACE and (iv) topologically compatible with the triangles of the neighboring FACEs -- In the existing literature there are no guarantees for the point (iii) -- This article contributes to the topic of triangulations conforming to the boundaries of the FACE by applying the concept of parameter independent Gabriel complex, which improves the correctness of the triangulation regarding aspects (iii) and (iv) -- In addition, the article applies the geometric concept of tangent ball to a surface at a point to address points (i) and (ii) -- Additional research is needed in algorithms that (i) take advantage of the concepts presented in the heuristic algorithm proposed and (ii) can be proved correc