Homogeneous and Heterogeneous Face Recognition: Enhancing, Encoding and Matching for Practical Applications

Face Recognition is the automatic processing of face images with the purpose to recognize individuals. Recognition task becomes especially challenging in surveillance applications, where images are acquired from a long range in the presence of difficult environments. Short Wave Infrared (SWIR) is an emerging imaging modality that is able to produce clear long range images in difficult environments or during night time. Despite the benefits of the SWIR technology, matching SWIR images against a gallery of visible images presents a challenge, since the photometric properties of the images in the two spectral bands are highly distinct.;In this dissertation, we describe a cross spectral matching method that encodes magnitude and phase of multi-spectral face images filtered with a bank of Gabor filters. The magnitude of filtered images is encoded with Simplified Weber Local Descriptor (SWLD) and Local Binary Pattern (LBP) operators. The phase is encoded with Generalized Local Binary Pattern (GLBP) operator. Encoded multi-spectral images are mapped into a histogram representation and cross matched by applying symmetric Kullback-Leibler distance. Performance of the developed algorithm is demonstrated on TINDERS database that contains long range SWIR and color images acquired at a distance of 2, 50, and 106 meters.;Apart from long acquisition range, other variations and distortions such as pose variation, motion and out of focus blur, and uneven illumination may be observed in multispectral face images. Recognition performance of the face recognition matcher can be greatly affected by these distortions. It is important, therefore, to ensure that matching is performed on high quality images. Poor quality images have to be either enhanced or discarded. This dissertation addresses the problem of selecting good quality samples.;The last chapters of the dissertation suggest a number of modifications applied to the cross spectral matching algorithm for matching low resolution color images in near-real time. We show that the method that encodes the magnitude of Gabor filtered images with the SWLD operator guarantees high recognition rates. The modified method (Gabor-SWLD) is adopted in a camera network set up where cameras acquire several views of the same individual. The designed algorithm and software are fully automated and optimized to perform recognition in near-real time. We evaluate the recognition performance and the processing time of the method on a small dataset collected at WVU

Entanglement criteria for microscopic-macroscopic systems

We discuss the conclusions that can be drawn on a recent experimental micro-macro entanglement test [F. De Martini, F. Sciarrino, and C. Vitelli, Phys. Rev. Lett. 100, 253601 (2008). The system under investigation is generated through optical parametric amplification of one photon belonging to an entangled pair. The adopted entanglement criterion makes it possible to infer the presence of entanglement before losses, that occur on the macrostate, under a specific assumption. In particular, an a priori knowledge of the system that generates the micro-macro pair is necessary to exclude a class of separable states that can reproduce the obtained experimental results. Finally, we discuss the feasibility of a micro-macro "genuine" entanglement test on the analyzed system by considering different strategies, which show that in principle a fraction epsilon, proportional to the number of photons that survive the lossy process, of the original entanglement persists in any losses regime.Comment: 11 pages, 10 figure

Maximising the Utility of Enterprise Millimetre-Wave Networks

Millimetre-wave (mmWave) technology is a promising candidate for meeting the intensifying demand for ultra fast wireless connectivity, especially in high-end enterprise networks. Very narrow beam forming is mandatory to mitigate the severe attenuation specific to the extremely high frequency (EHF) bands exploited. Simultaneously, this greatly reduces interference, but generates problematic communication blockages. As a consequence, client association control and scheduling in scenarios with densely deployed mmWave access points become particularly challenging, while policies designed for traditional wireless networks remain inappropriate. In this paper we formulate and solve these tasks as utility maximisation problems under different traffic regimes, for the first time in the mmWave context. We specify a set of low-complexity algorithms that capture distinctive terminal deafness and user demand constraints, while providing near-optimal client associations and airtime allocations, despite the problems' inherent NP-completeness. To evaluate our solutions, we develop an NS-3 implementation of the IEEE 802.11ad protocol, which we construct upon preliminary 60GHz channel measurements. Simulation results demonstrate that our schemes provide up to 60% higher throughput as compared to the commonly used signal strength based association policy for mmWave networks, and outperform recently proposed load-balancing oriented solutions, as we accommodate the demand of 33% more clients in both static and mobile scenarios.Comment: 22 pages, 12 figures, accepted for publication in Computer Communication

An Accurate and Computationally Efficient Uniaxial Phenomenological Model for Steel and Fiber Reinforced Elastomeric Bearings

We present a uniaxial phenomenological model to accurately predict the complex hysteretic behavior of bolted steel reinforced elastomeric bearings and unbonded fiber reinforced elastomeric bearings. The proposed model is based on a set of only five parameters, directly associated with the graphical properties of the hysteresis loop, leads to the solution of an algebraic equation for the evaluation of the isolator restoring force, requires only one history variable, and can be easily implemented in a computer program. The proposed model is validated by means of experimental tests and numerical simulations. In particular, the results predicted analytically are compared with some experimental results selected from the literature. Furthermore, numerical accuracy and computational efficiency of the model are assessed by performing nonlinear time history analyses on a single degree of freedom mechanical system and comparing the results with those associated with a modified version of the celebrated Bouc-Wen model

A Computational Strategy for Eurocode 8-Compliant Analyses of Reinforced Concrete Structures by Seismic Envelopes

A procedure is presented for performing Eurocode 8-compliant spectral analyses of reinforced concrete structures by means of seismic response envelopes. To account for global torsion effects in the computation of the supreme envelope an algorithmic rotational response spectrum is defined. The presented strategy turns out to be particularly appropriate for finite element models including accidental eccentricity due to mass shifting since seismic envelopes can be computed by making reference to a single structural model rather than to separate models characterized by different signs of the accidental eccentricity. The proposed procedure is theoretically formulated and numerically tested by analyzing a rotationally stiff and a rotationally flexible building as well as two irregular structures. Moreover, it is compared with an alternative formulation derived from a recently proposed strategy concerning accidental torsion. The results show that the proposed procedure is coherent with the analysis procedures provided by standard codes and computationally more efficient

Italia nel Perù viceregio: relazioni artistiche. pittura, scultura ed arti applicate 1542-1821

La Tesis de doctorado titulada Italia en el Perú virreinal: relaciones artísticas. Pintura, escultura y artes aplicadas, 1542-1821 tiene como objetivo contribuir al estudio del fenómeno de las relaciones artísticas que han ligado, durante la época virreinal (1542-1821), al Perú y a Italia, mediante el envío constante de obras de arte, así como a través de la transferencia de artistas que han llevado consigo un bagaje cultural lleno de métodos de trabajo, técnicas, ideas y estilo italiano. Para abordar críticamente este tema, en el presente trabajo se ha empleado una metodología que ha previsto la adopción de una perspectiva de investigación que se ha llevado de Italia al Perú, con la reconsideración crítica de lo que ya se ha publicado sobre el tema, detectando los errores interpretativos anteriores, así como una búsqueda archivística y de investigación de campo. El trabajo se articula en tres bloques temáticos principales que agrupan, por cronología y por argumento, los distintos capítulos. La primera parte de la tesis enmarca el clima cultural y artístico que caracterizó a Italia y a Andalucía durante el siglo XVI para contextualizar la formación de los principales artistas italianos que se trasladaron a Perú. En particular, el capítulo 1 reconstruye el contexto histórico, económico y cultural de la Península italiana en la época de Felipe II en el que nacieron y se formaron Bernardo Bitti, Medoro Angelino y Mateo Pérez de Lecce. Sigue una amplia reflexión sobre la pintura en Roma en la segunda mitad del siglo XVI, ya que esta ciudad representó un lugar de gran importancia para la formación de los artistas protagonistas de esta Tesis, ilustrando las principales obras pictóricas romanas y presentando los principales maestros activos en ese período. Posteriormente se encuadran Bitti, Pérez y Angelino dentro del ámbito cultural en el que nacieron y en el que dieron sus primeros pasos, examinándolos a cada uno por separado. El primer artista estudiado es Bernardo Bitti, que se enmarca dentro de la pintura de las Marcas de la época. Ingresado en la Compañía de Jesús en Roma en 1568, Bitti perfeccionó su estilo y su arte en línea con los últimos desarrollos de la Maniera romana tardía. El segundo artista estudiado es Mateo Pérez de Lecce que se enmarca en el contexto artístico y el humus cultural de Apulia del siglo XVI. Por primera vez se plantea la formación de este artista en el ámbito de la escuela salentina de Copertino de Gianserio Strafella y Donato da Copertino, a la que siguió, quizás después de una estadía en Venecia, la llegada a Roma antes de 1568. Además, se hacen precisiones necesarias sobre el origen del pintor, nativo de Lecce, y un estudio detallado de sus obras conocidas en Italia y Malta. El último artista estudiado en este capítulo es Medoro Angelino, pintor de quien se aportan novedades tanto a nivel biográfico como formativo. En particular, se presentan documentos inéditos relacionados con los padres de Angelino, cuya formación tuvo lugar en el ámbito de los talleres romanos de la Maniera tardía. El capítulo concluye con una sección dedicada a un estudio pormenorizado de una serie de obras elegidas de los artistas citados. El capítulo 2 ofrece una visión del contexto cultural y artístico de Andalucía entre los siglos XVI y XVII, marcado fuertemente por las influencias italianas y que vio la presencia o el paso de Bernardo Bitti, Medoro Angelino y Mateo Pérez. La atención se centra también en la actividad y las huellas dejadas por estos tres maestros en Sevilla antes de que se trasladaran al Virreinato del Perú. A continuación, se examinan las obras de Mateo Pérez y Medoro Angelino existentes en Sevilla y el impacto que provocaron en el contexto local. En el segundo bloque temático de la Tesis, el centro de las investigaciones se traslada de Europa al Virreinato del Perú. En esta sección se estudian los artistas italianos que trabajaron en Perú durante la época virreinal, así como las obras de pintura, escultura y artes aplicadas enviadas desde Italia hacia este virreinato americano. En el capítulo 3 nos acercamos al estudio del Perú virreinal y de sus aspectos históricos, sociales, económicos y culturales que ayudan a comprender el contexto en que se insertaron los artistas y las obras italianas implicadas en el fenómeno de la circulación artística. Se estudian, además, cuáles fueron las rutas seguidas, por mercancías y por hombres, para el tránsito de Europa al Perú, del mismo modo se estudian casos de viajeros e inmigrantes italianos que se trasladaron a Perú durante este periodo y se investigan los motivos que llevaron a los artistas italianos a trasladarse a América del Sur. En el capítulo 4 se estudian los artistas italianos en el Virreinato del Perú entre la Maniera tardía y la Contrarreforma. El primer artista examinado es Bitti, del cual, después de reconstruir la fortuna crítica, se ofrece no un catálogo analítico de obras, sino una visión detallada y enmendada. A través de la relectura de fuentes se reconstruye el largo recorrido de Bitti por los colegios jesuitas de los Andes, constelado por la realización de obras en pintura y escultura. El segundo artista estudiado es Mateo Pérez, del cual se aclaran ante todo las razones que lo llevaron a cruzar el Océano. La compleja personalidad de este pintor emerge de la gran cantidad de documentos, algunos de los cuales aquí publicados por primera vez, que permiten clarificar aspectos de su trabajo de taller con los numerosos alumnos y colaboradores, pero también de sus actividades empresariales centradas en la búsqueda de minas y tesoros precolombinos y en el comercio de esclavos y mercancías. De los documentos descubiertos surgen, además, datos sobre su vida privada relativos a su familia y a la densa red de relaciones con la élite laica y eclesiástica limeña. El tercer gran protagonista estudiado es Medoro Angelino del que se sigue la actividad a partir de su llegada a Nueva Granada en 1587, acompañándolo en sus diversos traslados a Ecuador y luego a Perú, donde permaneció hasta 1620. Un nuevo enfoque crítico hacia el pintor permite la sustancial revalorización de su figura de artista y de sus obras. Posteriormente, se profundiza en la actividad de los artistas italianos en Nueva Granada, donde, además de Angelino, estuvieron activos Francisco Pozzo, del cual se proporcionan documentos, consideraciones y atribuciones inéditas, y Juan Bautista Castello. El estudio continúa enfocándose en otros ejemplos de pintura, escultura y artes aplicadas de origen italiano que durante el siglo XVI llegaron al Virreinato del Perú. Un espacio se da al estudio de otras figuras significativas: Pedro Pablo Morón, del cual se publica y examina por primera vez el testamento; el jesuita napolitano José Avitabile; el escultor y arquitecto José Pastorello, sobre el cual se dan a conocer datos inéditos. El capítulo concluye con una sección dedicada a una selección de obras de los principales protagonistas estudiados, con consideraciones inéditas de carácter crítico, atributivo e iconográfico. El capítulo 5 investiga el fenómeno de la circulación artística entre Italia y Perú desde el siglo XVII hasta la proclamación de la Independencia en 1821. En este período, junto a la constante, aunque decreciente, presencia de artistas italianos trasladados a Perú, aumenta la cantidad de pinturas, esculturas y artes aplicadas que se importan de los Estados italianos. En cuanto a las primeras décadas del siglo XVII, se observa la persistencia en Lima del estilo de la Maniera romana tardía, cuya continuidad se debe a los alumnos de Angelino y Pérez, así como a otros pintores italianos como Juan Bautista Planeta y Antonio Dovela. Nos detenemos en estos dos pintores reconstruyendo su actividad con base en información documental. Al mismo tiempo que la Maniera tardía se desvanece, es posible registrar la inclinación hacia la pintura del naturalismo de marca italiana del que existen en Lima ejemplos relativos tanto al taller de los Bassano como a la declinación caravaggesca, además de obras atribuibles a Vicente Carducho, Angelo Nardi, El Españoleto, entre otros. Precisamente sobre el consenso obtenido por la pintura naturalista pone sus bases la difusión de la pintura italiana del período barroco y rococó, que en parte fue a compensar el decreciente número de artistas italianos trasladados al Virreinato en los siglos XVII y XVIII, entre los cuales solo hay algunos pintores itinerantes que llegaron al Perú después de la expedición de Alessandro Malaspina como Ferdinando Brambilla. Dentro de esta sección del capítulo se examinan algunas obras italianas inéditas relativas, en particular, a las colecciones de las Órdenes religiosas y a las colecciones de las catedrales. Después de la pintura, el capítulo se centra en la escultura de mármol, especialmente de manufactura genovesa, y se examinan los ejemplares encontrados en el territorio del Virreinato del Perú. Varias obras italianas en mármol son aquí contextualizadas y atribuidas por primera vez, así como una serie de obras inéditas. Un gran espacio se reserva para la escultura de madera. Fue sobre todo Nápoles el centro exportador de imágenes de madera policromada, verificable a través de los numerosos ejemplares encontrados en Sudamérica de los que se da cuenta aquí. También se presta atención a algunos escultores napolitanos que se trasladaron a Perú durante la época virreinal, entre los que se destaca Silvestre Jacobelli. De este escultor se reconstruye la formación, la carrera y el catálogo de obras esparcidas por Italia, España y América del Sur, presentando también una serie de documentos inéditos. El capítulo continúa con el estudio de las artes aplicadas de producción italiana existentes en el Perú, generalmente objetos lujosos utilizados como símbolo de estatus por las élites civiles y religiosas. En particular, se presta atención a los vidrios pintados, esculturas de marfil, alabastro, coral y cera, platería, reliquias y relicarios, objetos devocionales y de uso litúrgico, muebles domésticos y litúrgicos, telas y grabados. Además, se toma en consideración también el caso de maestros italianos trasladados a Perú y activos en el campo de la platería como José Boqui. Por la singularidad de sus vínculos con Italia, se realiza una profundización específica sobre el caso de Arequipa en la que se evidencia una conexión artística con Italia más estrecha de lo que se pudiera imaginar. También el capítulo 5 se cierra con la sección dedicada a las obras elegidas, seleccionadas por su valor emblemático, por su relevancia y por las novedades crítico-interpretativas que se proporcionan. La tercera parte de la Tesis se compone de Conclusiones, Láminas en color, Anexo documental, Bibliografía y Textos en español. En el Anexo documental se publican tanto documentos inéditos o nunca transcritos, como documentos ya publicados en otros lugares, que por su importancia se vuelven a publicar aquí, ya que en ellos se basan nuevas consideraciones críticas.Tesis Univ. Granada