Use of subpixel techniques in pocket cameras to measure vibrations and displacements

Presentación oral SPIE Photonics Europe, Brussels, 16-19 April 2012.

Measurement of wide frequency range structural microvibrations with a pocket digital camera and sub-pixel techniques

Analysis of vibrations and displacements is a hot topic in structural engineering. Although there is a wide variety of methods for vibration analysis, direct measurement of displacements in the mid and high frequency range is not well solved and accurate devices tend to be very expensive. Low-cost systems can be achieved by applying adequate image processing algorithms. In this paper, we propose the use of a commercial pocket digital camera, which is able to register more than 420 frames per second (fps) at low resolution, for accurate measuring of small vibrations and displacements. The method is based on tracking elliptical targets with sub-pixel accuracy. Our proposal is demonstrated at a 10 m distance with a spatial resolution of 0.15 mm. A practical application over a simple structure is given, and the main parameters of an attenuated movement of a steel column after an impulsive impact are determined with a spatial accuracy of 4 µm.

III Colaboración con centros de secundaria para la formación experimental de alumnos de bachillerato

Comunicación y póster presentados en las X Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria, Alicante, 16-17 junio 2012.

Manual de pràctiques de Física

Amb aquest manual tractarem d’abordar tant el fonament teòric de les pràctiques que actualment és fan al laboratori de física com la seua resolució numèrica. A tal fi hem decidit aprofitar els avantatges que ens ofereixen les noves tecnologies i presentar una mena de llibre interactiu. A banda del text, indispensable per a l’enteniment i l’aprenentatge dels conceptes bàsics que es mostren a les pràctiques, pretenem, en primer lloc, incorporar al text fotografies descriptives amb detalls dels muntatges i dels instruments de mesura. Amb aquestes fotografies l’alumne és podrà fer una idea clara del material disponible i d’allò que és pretén mesurar. També s’hi afegirà una plantilla de mesures i resultats, que permetrà a l’alumne estructurar adequadament les dades experimentals i els resultats obtinguts. Creiem que pot ser de gran utilitat a l’alumne no solament per al treball diari al laboratori de física sinó també per a estudiar a casa.

Reverse engineering as a teaching tool: the corneal topographer

Póster presentado en EDULEARN12, International Conference on Education and New Learning Technologies, Barcelona, 2nd-4th July 2012.

Reverse engineering as a teaching tool: the corneal topographer

Reverse engineering is the process of discovering the technological principles of a device, object or system through analysis of its structure, function, and operation. From a device used in clinical practice, as the corneal topographer, reverse engineering will be used to infer physical principles and laws. In our case, reverse engineering involves taking this mechanical device apart and analyzing its working detail. The initial knowledge of the application and usefulness of the device provides a motivation that, together with the combination of theory and practice, will help the students to understand and learn concepts studied in different subjects in the Optics and Optometry degree. These subjects belong to both the core and compulsory subjects of the syllabus of first and second year of the degree. Furthermore, the experimental practice is used as transverse axis that relates theoretical concepts, technology transfer and research.

Look-up table of quadrics applied to corneal topography

Resumen de la presentación oral en el 6th EOS Topical Meeting on Visual and Physiological Optics (EMVPO 2012), Dublín, 20-22 Agosto 2012.

Kinematics of eyelid movement and eye retraction in the blinking

Resumen del póster expuesto en el 6th EOS Topical Meeting on Visual and Physiological Optics (EMVPO 2012), Dublín, 20-22 Agosto 2012.

Look-up table of quadrics applied to corneal topography [Presentation]

Presentación oral realizada en el 6th EOS Topical Meeting on Visual and Physiological Optics (EMVPO 2012), Dublín, 20-22 Agosto 2012.

Kinematics of eyelid movement and eye retraction in the blinking [Poster]

Póster presentado en el 6th EOS Meeting on Visual and Physiological Optics (EMVPO 2012), Dublín, 20-22 Agosto 2012.

Validación y calibración de un sistema hiperespectral

En este estudio se valida y calibra un nuevo sistema hiperespectral formado por una cámara y un espectrógrafo para la medida de propiedades de color y espectrales con elevada resolución espacial. En primer lugar se analiza la respuesta del sistema en términos de repetitividad y reproducibilidad con respecto a un espectrofotómetro convencional. Por otro lado, se proporciona la exactitud del sistema en relación a patrones de longitud de onda y fotométricos. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto las ventajas de este tipo de dispositivos para ser utilizados en aplicaciones industriales.

Caracterización para una mejor comprensión del cambio de color de recubrimientos gonioaparentes

Dada la gran popularidad que están alcanzando los recubrimientos gonioaparentes en la industria, ha comenzado a ser de especial importancia su caracterización en términos de color. La reflectancia espectral de estos recubrimientos cambia de forma compleja con las condiciones geométricas de iluminación y observación, y, en consecuencia, su color no se puede describir en términos sencillos. En este trabajo se midió la Función de Distribución Bidireccional de Reflectancia espectral (spectral Bidirectional Reflectance Distribution Function, sBRDF) para dos recubrimientos gonioaparentes diferentes. El número de geometrías de medida utilizado permitió entender mejor las características a tener en cuenta para una mejor comprensión del cambio de color de estos recubrimientos.

Buscando la correlación instrumental y visual óptima para colores goniocromáticos mediante cabinas de iluminación y multi-gonio-espectrofotómetros

En la búsqueda de la modelización y cuantificación óptimas de la correlación instrumental y visual de materiales goniocromáticos (pinturas y plásticos, principalmente) en los procesos de control de calidad típicos del sector automovilístico, se presenta aquí una comparación de las prestaciones de diversos tipos actuales de instrumentos de medida del color y cabinas de iluminación. Los multi-gonioespectrofotómetros analizados fueron: Datacolor FX10®, X-Rite MA98® y BYK-mac®, y, las cabinas de iluminación direccional: gonio-vision-box® y byko-spectra effect®. Las propiedades ópticas, básicamente fotométricas y colorimétricas, evaluadas fueron: geometrías de medida, fuente de luz, distancia de observación y dirección visual a la muestra. Los resultados aportados mostraron que actualmente dicha correlación instrumental y visual no es óptima debido a desajustes en las cabinas.

Knowledge spirals, situational leadership and informal learning applied on b-learning methodology

The methodology “b-learning” is a new teaching scenario and it requires the creation, adaptation and application of new learning tools searching the assimilation of new collaborative competences. In this context, it is well known the knowledge spirals, the situational leadership and the informal learning. The knowledge spirals is a basic concept of the knowledge procedure and they are based on that the knowledge increases when a cycle of 4 phases is repeated successively.1) The knowledge is created (for instance, to have an idea); 2) The knowledge is decoded into a format to be easily transmitted; 3) The knowledge is modified to be easily comprehensive and it is used; 4) New knowledge is created. This new knowledge improves the previous one (step 1). Each cycle shows a step of a spiral staircase: by going up the staircase, more knowledge is created. On the other hand, the situational leadership is based on that each person has a maturity degree to develop a specific task and this maturity increases with the experience. Therefore, the teacher (leader) has to adapt the teaching style to the student (subordinate) requirements and in this way, the professional and personal development of the student will increase quickly by improving the results and satisfaction. This educational strategy, finally combined with the informal learning, and in particular the zone of proximal development, and using a learning content management system own in our University, gets a successful and well-evaluated learning activity in Master subjects focused on the collaborative activity of preparation and oral exhibition of short and specific topics affine to these subjects. Therefore, the teacher has a relevant and consultant role of the selected topic and his function is to guide and supervise the work, incorporating many times the previous works done in other courses, as a research tutor or more experienced student. Then, in this work, we show the academic results, grade of interactivity developed in these collaborative tasks, statistics and the satisfaction grade shown by our post-graduate students.