Spectrally tunable light source based on light-emitting diodes for custom lighting solutions

This study describes a novel spectral LED-based tunable light source used for customized lighting solutions, especially for the reconstruction of CIE (Commission Internationale de l’Éclairage) standard illuminants. The light source comprises 31 spectral bands ranging from 400 to 700 nm, an integrating cube and a control board with a 16-bit resolution. A minimization algorithm to calculate the weighting values for each channel was applied to reproduce illuminants with precision. The differences in spectral fitting and colorimetric parameters showed that the reconstructed spectra were comparable to the standard, especially for the D65, D50, A and E illuminants. Accurate results were also obtained for illuminants with narrow peaks such as fluorescents (F2 and F11) and a high-pressure sodium lamp (HP1). In conclusion, the developed spectral LED-based light source and the minimization algorithm are able to reproduce any CIE standard illuminants with a high spectral and colorimetric accuracy able to advance available custom lighting systems useful in the industry and other fields such as museum lighting.

Environmental and Occupational Optometry. Lesson 5 (Course 2013-2014)

Tema 5. Actividad voluntaria nº 3.

Portable 3D laser-camera calibration system with color fusion for SLAM

Nowadays, the use of RGB-D sensors have focused a lot of research in computer vision and robotics. These kinds of sensors, like Kinect, allow to obtain 3D data together with color information. However, their working range is limited to less than 10 meters, making them useless in some robotics applications, like outdoor mapping. In these environments, 3D lasers, working in ranges of 20-80 meters, are better. But 3D lasers do not usually provide color information. A simple 2D camera can be used to provide color information to the point cloud, but a calibration process between camera and laser must be done. In this paper we present a portable calibration system to calibrate any traditional camera with a 3D laser in order to assign color information to the 3D points obtained. Thus, we can use laser precision and simultaneously make use of color information. Unlike other techniques that make use of a three-dimensional body of known dimensions in the calibration process, this system is highly portable because it makes use of small catadioptrics that can be placed in a simple manner in the environment. We use our calibration system in a 3D mapping system, including Simultaneous Location and Mapping (SLAM), in order to get a 3D colored map which can be used in different tasks. We show that an additional problem arises: 2D cameras information is different when lighting conditions change. So when we merge 3D point clouds from two different views, several points in a given neighborhood could have different color information. A new method for color fusion is presented, obtaining correct colored maps. The system will be tested by applying it to 3D reconstruction.

Portable 3D laser-camera calibration system with color fusion for SLAM

Paper submitted to the 43rd International Symposium on Robotics (ISR2012), Taipei, Taiwan, Aug. 29-31, 2012.

Environmental and Occupational Optometry. Lesson 9 (Course 2013-2014)

Tema 9: Visión y conducción. Actividad obligatoria nº 5.

Environmental and Occupational Optometry. Lesson 10 (Course 2013-2014)

Tema 10: visión y deporte. Actividad voluntaria 6.

Visual Manifestations of Primary Metaphors Through Mise-en-scène Techniques

Grady distinguishes two main types of metaphor in order to provide a solution in the controversies stemming from the conceptual theory of metaphor: correlation-based metaphors and resemblance metaphors. In “correlation-based metaphors”, the source domain is sensory-motor, while the target domain is not. On the contrary, “resemblance metaphors” are originated by a physical or conceptual perception which is common in both domains, by the association of concepts with common features. Primary metaphors are the minimal units of correlation-based metaphors; they are inherent in human nature and the result of the nature of our brain, our body and the world that we inhabit. We acquire them automatically and we cannot avoid them. Furthermore, as corporal experiences are universal, so are primary metaphors. In this paper, I will argue that primary metaphors manifest themselves visually through scene-setting techniques such as composition, framing, camera movement or lighting. Film-makers can use the different aspects of mise-en-scène metaphorically in order to express abstract notions like evil, importance, control, relationship or confusion. Such visual manifestations, as also occurs with their verbal equivalents, frequently go unnoticed or have been used so often that they have become clichés. But the important thing to bear in mind is that their origin lies in a primary metaphor and due to this origin these kinds of film-making strategies have been so expressively successful.

Calibración de cámaras de tiempo de vuelo: ajuste adaptativo del tiempo de integración y análisis de la frecuencia de modulación

La percepción de profundidad se hace imprescindible en muchas tareas de manipulación, control visual y navegación de robots. Las cámaras de tiempo de vuelo (ToF: Time of Flight) generan imágenes de rango que proporcionan medidas de profundidad en tiempo real. No obstante, el parámetro distancia que calculan estas cámaras es fuertemente dependiente del tiempo de integración que se configura en el sensor y de la frecuencia de modulación empleada por el sistema de iluminación que integran. En este artículo, se presenta una metodología para el ajuste adaptativo del tiempo de integración y un análisis experimental del comportamiento de una cámara ToF cuando se modifica la frecuencia de modulación. Este método ha sido probado con éxito en algoritmos de control visual con arquitectura ‘eye-in-hand’ donde el sistema sensorial está compuesto por una cámara ToF. Además, la misma metodología puede ser aplicada en otros escenarios de trabajo.

La aplicación de stop-motion en arquitectura: materia y luz

Se inicia un análisis de los procesos de trabajo de stop-motion porque ayudan a comprender las diferentes escalas en arquitectura donde las maquetas se convierten en futuros prototipos de infraestructuras de edificios o de paisaje. Stop motion es una técnica de animación fotograma a fotograma de objetos estáticos mediante la manipulación de figuras de plastilina en entornos fijos con cambios de luz, color y sonido. Igual que dicha técnica reúne lo mejor del rodaje tradicional -story board, escenografía, fotografía, personajes, iluminación- la animación de maquetas de interiores sintetiza micro-procesos de mayor repercusión -habitaciones con cambios de humedad, de temperatura, de ventilación y de iluminación- incorporando efectos especiales que son procesados digitalmente en post-producción. Se construyen varios prototipos de habitación con parámetros fijos como el tamaño y la posición de la cámara y otros variables como los materiales, los personajes y la iluminación. Representan un mundo en miniatura que intenta aportar un acercamiento sensorial y atmosférico analizando la magia y la fantasía que Junichirô Tanizaki describe en la penumbra de las construcciones tradicionales japonesas y estudiando las imperfecciones de los escenarios que Tim Burton manipula en su películas de animación con una textura que las tecnologías digitales no pueden igualar. El objetivo es utilizar una escala micro para realizar unos modelos interiores donde las condiciones atmosféricas están controladas y reducidas, y tomar datos que se podrían aplicar a un proceso de modelado a escala intermedia para testar prototipos de edificios como el túnel de viento; o, finalmente, a una escala macro con maquetas de un sector de la costa o de un río donde los fenómenos meteorológicos son los protagonistas para simular inundaciones y diseñar futuras medidas de prevención y seguridad.