Text detection and recognition in natural images using computer vision techniques

El reconocimiento de texto en imágenes reales ha centrado la atención de muchos investigadores en todo el mundo en los últimos años. El motivo es el incremento de productos de bajo coste como teléfonos móviles o Tablet PCs que incorporan dispositivos de captura de imágenes y altas capacidades de procesamiento. Con estos antecedentes, esta tesis presenta un método robusto para detectar, localizar y reconocer texto horizontal en imágenes diurnas tomadas en escenarios reales. El reto es complejo dada la enorme variabilidad de los textos existentes y de las condiciones de captura en entornos reales. Inicialmente se presenta una revisión de los principales trabajos de los últimos años en el campo del reconocimiento de texto en imágenes naturales. Seguidamente, se lleva a cabo un estudio de las características más adecuadas para describir texto respecto de objetos no correspondientes con texto. Típicamente, un sistema de reconocimiento de texto en imágenes está formado por dos grandes etapas. La primera consiste en detectar si existe texto en la imagen y de localizarlo con la mayor precisión posible, minimizando la cantidad de texto no detectado así como el número de falsos positivos. La segunda etapa consiste en reconocer el texto extraído. El método de detección aquí propuesto está basado en análisis de componentes conexos tras aplicar una segmentación que combina un método global como MSER con un método local, de forma que se mejoran las propuestas del estado del arte al segmentar texto incluso en situaciones complejas como imágenes borrosas o de muy baja resolución. El proceso de análisis de los componentes conexos extraídos se optimiza mediante algoritmos genéticos. Al contrario que otros sistemas, nosotros proponemos un método recursivo que permite restaurar aquellos objetos correspondientes con texto y que inicialmente son erróneamente descartados. De esta forma, se consigue mejorar en gran medida la fiabilidad de la detección. Aunque el método propuesto está basado en análisis de componentes conexos, en esta tesis se utiliza también la idea de los métodos basados en texturas para validar las áreas de texto detectadas. Por otro lado, nuestro método para reconocer texto se basa en identificar cada caracter y aplicar posteriormente un modelo de lenguaje para corregir las palabras mal reconocidas, al restringir la solución a un diccionario que contiene el conjunto de posibles términos. Se propone una nueva característica para reconocer los caracteres, a la que hemos dado el nombre de Direction Histogram (DH). Se basa en calcular el histograma de las direcciones del gradiente en los pixeles de borde. Esta característica se compara con otras del estado del arte y los resultados experimentales obtenidos sobre una base de datos compleja muestran que nuestra propuesta es adecuada ya que supera otros trabajos del estado del arte. Presentamos también un método de clasificación borrosa de letras basado en KNN, el cual permite separar caracteres erróneamente conectados durante la etapa de segmentación. El método de reconocimiento de texto propuesto no es solo capaz de reconocer palabras, sino también números y signos de puntuación. El reconocimiento de palabras se lleva a cabo mediante un modelo de lenguaje basado en inferencia probabilística y el British National Corpus, un completo diccionario del inglés británico moderno, si bien el algoritmo puede ser fácilmente adaptado para ser usado con cualquier otro diccionario. El modelo de lenguaje utiliza una modificación del algoritmo forward usando en Modelos Ocultos de Markov. Para comprobar el rendimiento del sistema propuesto, se han obtenido resultados experimentales con distintas bases de datos, las cuales incluyen imágenes en diferentes escenarios y situaciones. Estas bases de datos han sido usadas como banco de pruebas en la última década por la mayoría de investigadores en el área de reconocimiento de texto en imágenes naturales. Los resultados muestran que el sistema propuesto logra un rendimiento similar al del estado del arte en términos de localización, mientras que lo supera en términos de reconocimiento. Con objeto de mostrar la aplicabilidad del método propuesto en esta tesis, se presenta también un sistema de detección y reconocimiento de la información contenida en paneles de tráfico basado en el algoritmo desarrollado. El objetivo de esta aplicación es la creación automática de inventarios de paneles de tráfico de países o regiones que faciliten el mantenimiento de la señalización vertical de las carreteras, usando imágenes disponibles en el servicio Street View de Google. Se ha creado una base de datos para esta aplicación. Proponemos modelar los paneles de tráfico usando apariencia visual en lugar de las clásicas soluciones que utilizan bordes o características geométricas, con objeto de detectar aquellas imágenes en las que existen paneles de tráfico. Los resultados experimentales muestran la viabilidad del sistema propuesto

Text detection and recognition in natural images using computer vision techniques

El reconocimiento de texto en imágenes reales ha centrado la atención de muchos investigadores en todo el mundo en los últimos años. El motivo es el incremento de productos de bajo coste como teléfonos móviles o Tablet PCs que incorporan dispositivos de captura de imágenes y altas capacidades de procesamiento. Con estos antecedentes, esta tesis presenta un método robusto para detectar, localizar y reconocer texto horizontal en imágenes diurnas tomadas en escenarios reales. El reto es complejo dada la enorme variabilidad de los textos existentes y de las condiciones de captura en entornos reales. Inicialmente se presenta una revisión de los principales trabajos de los últimos años en el campo del reconocimiento de texto en imágenes naturales. Seguidamente, se lleva a cabo un estudio de las características más adecuadas para describir texto respecto de objetos no correspondientes con texto. Típicamente, un sistema de reconocimiento de texto en imágenes está formado por dos grandes etapas. La primera consiste en detectar si existe texto en la imagen y de localizarlo con la mayor precisión posible, minimizando la cantidad de texto no detectado así como el número de falsos positivos. La segunda etapa consiste en reconocer el texto extraído. El método de detección aquí propuesto está basado en análisis de componentes conexos tras aplicar una segmentación que combina un método global como MSER con un método local, de forma que se mejoran las propuestas del estado del arte al segmentar texto incluso en situaciones complejas como imágenes borrosas o de muy baja resolución. El proceso de análisis de los componentes conexos extraídos se optimiza mediante algoritmos genéticos. Al contrario que otros sistemas, nosotros proponemos un método recursivo que permite restaurar aquellos objetos correspondientes con texto y que inicialmente son erróneamente descartados. De esta forma, se consigue mejorar en gran medida la fiabilidad de la detección. Aunque el método propuesto está basado en análisis de componentes conexos, en esta tesis se utiliza también la idea de los métodos basados en texturas para validar las áreas de texto detectadas. Por otro lado, nuestro método para reconocer texto se basa en identificar cada caracter y aplicar posteriormente un modelo de lenguaje para corregir las palabras mal reconocidas, al restringir la solución a un diccionario que contiene el conjunto de posibles términos. Se propone una nueva característica para reconocer los caracteres, a la que hemos dado el nombre de Direction Histogram (DH). Se basa en calcular el histograma de las direcciones del gradiente en los pixeles de borde. Esta característica se compara con otras del estado del arte y los resultados experimentales obtenidos sobre una base de datos compleja muestran que nuestra propuesta es adecuada ya que supera otros trabajos del estado del arte. Presentamos también un método de clasificación borrosa de letras basado en KNN, el cual permite separar caracteres erróneamente conectados durante la etapa de segmentación. El método de reconocimiento de texto propuesto no es solo capaz de reconocer palabras, sino también números y signos de puntuación. El reconocimiento de palabras se lleva a cabo mediante un modelo de lenguaje basado en inferencia probabilística y el British National Corpus, un completo diccionario del inglés británico moderno, si bien el algoritmo puede ser fácilmente adaptado para ser usado con cualquier otro diccionario. El modelo de lenguaje utiliza una modificación del algoritmo forward usando en Modelos Ocultos de Markov. Para comprobar el rendimiento del sistema propuesto, se han obtenido resultados experimentales con distintas bases de datos, las cuales incluyen imágenes en diferentes escenarios y situaciones. Estas bases de datos han sido usadas como banco de pruebas en la última década por la mayoría de investigadores en el área de reconocimiento de texto en imágenes naturales. Los resultados muestran que el sistema propuesto logra un rendimiento similar al del estado del arte en términos de localización, mientras que lo supera en términos de reconocimiento. Con objeto de mostrar la aplicabilidad del método propuesto en esta tesis, se presenta también un sistema de detección y reconocimiento de la información contenida en paneles de tráfico basado en el algoritmo desarrollado. El objetivo de esta aplicación es la creación automática de inventarios de paneles de tráfico de países o regiones que faciliten el mantenimiento de la señalización vertical de las carreteras, usando imágenes disponibles en el servicio Street View de Google. Se ha creado una base de datos para esta aplicación. Proponemos modelar los paneles de tráfico usando apariencia visual en lugar de las clásicas soluciones que utilizan bordes o características geométricas, con objeto de detectar aquellas imágenes en las que existen paneles de tráfico. Los resultados experimentales muestran la viabilidad del sistema propuesto

Vortex configurations in the large N limit

We study the properties of vortex-like configurations which are solutions of the SU(N) Yang-Mills classical equations of motion. We show that these solutions are concentrated along a two-dimensional wall with size growing with the number of colors.Comment: 13 pages, 4 postscript figure

Variables that predict serve efficacy in elite men's volleyball with different quality of opposition sets

El objetivo de este estudio fue determinar las variables que predecían la eficacia de los servicios en el voleibol masculino de élite, en conjuntos con diferente calidad de oposición. Se analizaron 3292 acciones de saque, de las cuales 2254 se realizaron en sets con alta calidad de oposición y 1038 acciones en sets con baja calidad de oposición, lo que corresponde a un total de 24 partidos jugados durante el Campeonato Europeo de Voleibol Masculino celebrado en 2011. Las variables independientes consideradas en este estudio fueron la zona de saque, el tipo de saque, el jugador que sirve, la dirección del saque, la zona de recepción, el jugador receptor y el tipo de recepción; la variable dependiente fue la eficacia del saque y la variable situacional fue la calidad de los sets de la oposición. Las variables que actuaron como predictoras tanto en el alta como en la baja calidad de los sets de la oposición fueron el jugador que saca, la zona de recepción y el tipo de recepción. La variable del tipo de saque sólo actuó como predictor en los sets de oposición de alta calidad, mientras que la variable de la zona de saque sólo actuó como predictor en los sets de oposición de baja calidad. Estos resultados pueden proporcionar una importante orientación en los procesos de entrenamiento de voleibol masculino.The objective of this study was to determine the variables that predicted serve efficacy in elite men’s volleyball, in sets with different quality of opposition. 3292 serve actions were analysed, of which 2254 were carried out in high quality of opposition sets and 1038 actions were in low quality of opposition sets, corresponding to a total of 24 matches played during the Men's European Volleyball Championships held in 2011. The independent variables considered in this study were the serve zone, serve type, serving player, serve direction, reception zone, receiving player and reception type; the dependent variable was serve efficacy and the situational variable was quality of opposition sets. The variables that acted as predictors in both high and low quality of opposition sets were the serving player, reception zone and reception type. The serve type variable only acted as a predictor in high quality of opposition sets, while the serve zone variable only acted as a predictor in low quality of opposition sets. These results may provide important guidance in men’s volleyball training processes.• Ministerio de Economía, y Competitividad. Proyecto DEP2011-27503 • Junta de Extremadura y Fondo Europeo para el Desarrollo Regional. AyudapeerReviewe

Characterization properties and fire behaviour of cement blocks with recycled polyurethane roof wastes

In accordance with the European politics of reducing the amount of polymers and plastics wastes, the inclusion of compounds such as roof wastes as recycled and reusable materials to replace variable amounts of aggregates is interesting in the production of new construction materials due to their physical and chemical behaviour. Prefabricated mortar blocks have made with Portland cement, sand, water and grinded roof polyurethane based wastes from the automobile industry that replace in different amounts part or all of the aggregates. To try to avoid the mechanical resistance limitation due to the use of roof wastes, the chemical properties of the binders have been modified with non-ionic surfactants that improve the effect on the hydration of the clinker. This variation produces an important change in the mechanical resistance to achieve recycled structural materials with a density between 18.7% and 62.7% lower compared to conventional lightweight mortars. In addition, these surfactants improve other properties including workability, compaction of the matrix, prevent the disintegration of the particles and help to improve the mechanical properties and durability against fire to reinforce the materials. These eco-mortars have a good behaviour against temperature of the final envelope, measured in terms of non-combustibility test. With these results, the use of roof wastes can be consider as a sustainable alternative to the materials currently used and then with them we can be able to contribute to a more ecological business model in the building sector.The non-combustibility tests were carried out at the AFITI LICOF laboratories in Toledo (Spain), entity recognized by National Accreditation Body (ENAC Accreditation No. 41/LE104 of Reaction to Fire, Fire Resistance and Fire Extinguishing Systems and Equipment tests)

Met signaling in cardiomyocytes is required for normal cardiac function in adult mice

et al.Hepatocyte growth factor (HGF) and its receptor, Met, are key determinants of distinct developmental processes. Although HGF exerts cardio-protective effects in a number of cardiac pathologies, it remains unknown whether HGF/Met signaling is essential for myocardial development and/or physiological function in adulthood. We therefore investigated the requirement of HGF/Met signaling in cardiomyocyte for embryonic and postnatal heart development and function by conditional inactivation of the Met receptor in cardiomyocytes using the Cre-α-MHC mouse line (referred to as α-MHCMet-KO). Although α-MHCMet-KO mice showed normal heart development and were viable and fertile, by 6. months of age, males developed cardiomyocyte hypertrophy, associated with interstitial fibrosis. A significant upregulation in markers of myocardial damage, such as β-MHC and ANF, was also observed. By the age of 9. months, α-MHCMet-KO males displayed systolic cardiac dysfunction. Mechanistically, we provide evidence of a severe imbalance in the antioxidant defenses in α-MHCMet-KO hearts involving a reduced expression and activity of catalase and superoxide dismutase, with consequent reactive oxygen species accumulation. Similar anomalies were observed in females, although with a slower kinetics. We also found that Met signaling down-regulation leads to an increase in TGF-β production and a decrease in p38MAPK activation, which may contribute to phenotypic alterations displayed in α-MHCMet-KO mice. Consistently, we show that HGF acts through p38α to upregulate antioxidant enzymes in cardiomyocytes. Our results highlight that HGF/Met signaling in cardiomyocytes plays a physiological cardio-protective role in adult mice by acting as an endogenous regulator of heart function through oxidative stress control.This work was supported by grants: (AFM)-13683 from Association Française contre les myopathies, France, FIS-PI07/0071 and SAF-2010-20198-C02-01 from Ministry of Science and Innovation, Spain, and grants from Comunidad de Madrid/Universidad Complutense de Madrid: CAM/UCM 920384 and UCM-BSCH 920384, Spain to A.P.; BFU2011-25304 from Ministry of Science and Innovation, Spain, RD12/0019/0022 (TerCel network, ISCIII), P11-CTS-7564 (Junta de Andalucía) to R. M.-Ch.; FRM (Fondation pour la Recherche Médicale), Fondation Bettencourt-Schueller, and Association Française contre les myopathies (AFM) to F.M.; SAF2010-15881 from Ministry of Science and Innovation, Spain, and RD012/0021 (RedinRen network, ISCIII), and GR100 (Junta de Castilla y León) to J.M. L.-N. The cardiovascular phenotyping unit of the University of Salamanca, including the telemetry equipment, has been acquired with the support of the European Regional Development Funds (FEDER).Peer Reviewe

Monopole and vortex content of a meron pair

We investigate the monopole and vortex content of a meron pair by calculating the points at which the transformation to the Laplacian Center Gauge is ill-defined and by studying the behavior of Wilson loops. These techniques reveal complementary aspects of the vortex and monopole structure, including the presence of closed monopole lines and closed vortex surfaces joining the two merons, and evidence for intersecting vortex surfaces at each meron.Comment: 14 pages, 5 figures. v2, minor changes, references added, to appear in PL

Uracil grafted imine-based covalent organic framework for nucleobase recognition

An imine-based covalent organic framework (COF) decorated in its cavities with uracil groups has shown selective recognition towards adenine in water. These results show how the confinement of the base-pair inside the COF's pores allows a remarkable selective recognition in aqueous mediaThis work was financially supported by MINECO (MAT2016-77608-C3-1-P and 2-P, SAF2017-87305-R). IMDEA Nanociencia acknowledges support from the ‘Severo Ochoa’ Programme for Centres of Excellence in R&D (MINECO, Grant SEV-2016-0686). Funding from the European Research Council (ERC-StG 279548) and MINECO (CTQ2014-27729-P and CTQ2017-84727-P) is gratefully acknowledged (DGR

A APLICAÇÃO DE UM PROGRAMA DE INTERVENÇÃO PARA MELHORAR A COMPREENSÃO TÁTICA EM FUTSAL: UM ESTUDO REALIZADO NO CONTEXTO EDUCACIONAL

The purpose of the study was to analyse the effects of a Comprehensive Teaching Programme on decision-making and execution, pass and dribbling actions in indoor football within an educational context. Participants were 21 students aged 12-14. Independent variables were the intervention program based on the “Teaching Games for Understanding (TGfU)” model and the experience in federated indoor football. Decision-making and execution variables were assessed through the observation instrument “Game Performance Evaluation Tool (GPET)”. The results show significant improvement in decision making for pass after the application of the program to the unexperienced group; however, those differences were not found in the experienced group. The results point out the need to adjust and individualize learning tasks in the educational context, depending on students’ skill level. El objetivo del presente estudio fue analizar el efecto de un programa de Enseñanza Comprensiva sobre la toma de decisiones y ejecución del pase y de la conducción en el fútbol sala en un contexto educativo. Participaron 21 alumnos con edades comprendidas entre los 12 y los 14 años. Las variables independientes fueron el programa de intervención basado en el modelo Teaching Games for Understanding (TGFU) y la experiencia en fútbol sala federado. Las variables de toma de decisiones y ejecución fueron evaluadas a través del instrumento de observación Game Performance Evaluation Tool (GPET). Los resultados mostraron una mejoría significativa en la toma de decisión del pase en el grupo sin experiencia tras la aplicación del programa. Sin embargo, en el grupo con experiencia no fueron encontradas diferencias en ninguna de las variables. Los resultados destacan la necesidad de establecer adaptaciones e individualizar las tareas de aprendizaje. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito de um Programa de Ensino Compreensivo na tomada de decisões e execução do passe e das ações de drible em futsal num contexto educativo. Participaram 21 alunos com idades entre 12 e 14 anos. As variáveis independentes foram o programa de intervenção baseado no modelo Teaching Games for Understanding (TGFU) e a experiência no futsal federado. As variáveis de tomada de decisão e de execução, foram avaliadas através do instrumento de observação Game Performance Evaluation Tool (GPET). Os resultados mostraram uma melhoria significativa na tomada de decisão do passe no grupo sem experiência após a aplicação do programa. No entanto, no grupo com experiência não foram encontradas diferenças em nenhuma das variáveis. Os resultados destacam a necessidade de estabelecer adaptações e individualizar as tarefas de aprendizagem no contexto educativo, em função do nível de habilidade dos alunos

Rapid Determination of the ‘Legal Highs’ 4-MMC and 4-MEC by Spectroelectrochemistry: Simultaneous Cyclic Voltammetry and In Situ Surface-Enhanced Raman Spectroscopy

The synthetic cathinones mephedrone (4-MMC) and 4-methylethcathinone (4-MEC) are two designer drugs that represent the rise and fall effect of this drug category within the stimulants market and are still available in several countries around the world. As a result, the qualitative and quantitative determination of ‘legal highs’, and their mixtures, are of great interest. This work explores for the first time the spectroelectrochemical response of these substances by coupling cyclic voltammetry (CV) with Raman spectroscopy in a portable instrument. It was found that the stimulants exhibit a voltammetric response on a gold screen-printed electrode while the surface is simultaneously electro-activated to achieve a periodic surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrate with high reproducibility. The proposed method enables a rapid and reliable determination in which both substances can be selectively analyzed through the oxidation waves of the molecules and the characteristic bands of the electrochemical SERS (EC-SERS) spectra. The feasibility and applicability of the method were assessed in simulated seized drug samples and spiked synthetic urine. This time-resolved spectroelectrochemical technique provides a cost-effective and user-friendly tool for onsite screening of synthetic stimulants in matrices with low concentration analytes for forensic applications.Universidad de Costa Rica//UCR/Costa RicaMinisterio de Innovación, Ciencia, Tecnología y Telecomunicaciones//MICITT/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Electroquímica y Energía Química (CELEQ)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela de Químic