Rotation-discriminating template matching based on Fourier coefficients of radial projections with robustness to scaling and partial occlusion

We consider brightness/contrast-invariant and rotation-discriminating template matching that searches an image to analyze A for a query image Q We propose to use the complex coefficients of the discrete Fourier transform of the radial projections to compute new rotation-invariant local features. These coefficients can be efficiently obtained via FFT. We classify templates in ""stable"" and ""unstable"" ones and argue that any local feature-based template matching may fail to find unstable templates. We extract several stable sub-templates of Q and find them in A by comparing the features. The matchings of the sub-templates are combined using the Hough transform. As the features of A are computed only once, the algorithm can find quickly many different sub-templates in A, and it is Suitable for finding many query images in A, multi-scale searching and partial occlusion-robust template matching. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Avaliação cefalométrica da estabilidade pós-expansão rápida da maxila assistida cirurgicamente

OBJETIVO: avaliar as possíveis alterações e a estabilidade dentária e esquelética no sentido transversal, bem como as possíveis alterações verticais da face (AFAI), produzidas pela Expansão Rápida da Maxila Assistida Cirurgicamente (ERMAC). MÉTODOS: a amostra selecionada para este estudo retrospectivo foi composta por 60 telerradiografias em norma frontal, de 15 pacientes, sendo 6 do gênero masculino e 9 do gênero feminino, com média de idades de 23 anos e 3 meses. O disjuntor Hyrax foi instalado e o procedimento cirúrgico adotado envolveu a separação da sutura palatina mediana e não-abordagem da sutura pterigomaxilar. A ativação foi realizada do terceiro dias após a cirurgia até o término da expansão, determinada por critérios clínicos. Todos os pacientes foram radiografados nas fases pré-expansão (T1); pós-expansão imediata (T2); 3 meses pós-expansão, com o próprio disjuntor como contenção (T3); e 6 meses pós-expansão, com a placa removível de acrílico como contenção (T4). Medidas lineares foram obtidas a partir dos traçados cefalométricos gerados por um programa computadorizado (Radiocef Studio 2) e analisadas estatisticamente pelos testes de variância (ANOVA) e Tukey ao nível de 5% de significância. RESULTADOS E CONCLUSÕES: concluiu-se que a ERMAC produziu aumentos estatisticamente significativos da cavidade nasal, da largura maxilar e da distância intermolares superiores, de T1 para T2, os quais se mantiveram em T3 e T4. A largura facial e as distâncias intermolares inferiores não apresentaram alterações após a ERMAC. Avaliando o comportamento vertical da face, notou-se um aumento da AFAI nas fases T1 para T2, que diminuiu após a contenção de 3 meses (T3) e permaneceu estável em T4, embora aumentada se comparada com T1.

Avaliação e mensuração da sutura palatina mediana por meio da radiografia oclusal total digitalizada em pacientes submetidos à expansão rápida maxilar

OBJETIVOS: avaliar e mensurar a sutura palatina mediana por meio de radiografias oclusais totais de maxila digitalizadas, antes e depois da sua disjunção. MÉTODOS: a amostra constou de 17 pacientes, com idades entre 7 e 22 anos. Radiografias oclusais totais da maxila foram executadas antes e depois da abertura da sutura palatina mediana, e digitalizadas em scanner HP Scanjet 6110 C com adaptador de transparências HPC 6261 6100 C, utilizando-se o programa Deskscan II. Para a avaliação e medição, foi utilizado o programa Radioimp® (Radiomemory, MG/Brasil). Na análise estatística, foram utilizados a média, o desvio-padrão, o coeficiente de variação e os testes "t" e ANOVA. CONCLUSÕES: após os resultados, foi possível concluir que (1) na região dos incisivos, houve uma abertura palatina mediana estatisticamente significativa; (2) houve abertura de diastema entre os incisivos centrais superiores em torno de 69,37% dos casos; (3) houve uma maior abertura da sutura palatina mediana na região a 10mm a partir da crista para posterior, em comparação com a região a 3mm para posterior do parafuso expansor; (4) na região a 3mm para posterior do parafuso expansor houve uma abertura de 35,97%, e na região a 10mm para posterior da crista uma abertura de 69,37%.

Influência do grau de hidrólise do poli(vinil álcool) nas propriedades físicas de filmes à base de blendas de gelatina e poli(vinil álcool) plastificados com glicerol

O objetivo deste trabalho foi o estudo do efeito do Grau de Hidrólise (GH) do poli(vinil álcool) (PVA) nas propriedades dos filmes à base de blendas de gelatina suína e PVA com dois GH. Os filmes foram produzidos com soluções com 2 g de macromoléculas/100 g de solução, contendo 23,1 g de PVA.100 g-1 de macromoléculas e 25 g de glicerol/100 g de macromoléculas. As propriedades mecânicas e térmicas, cor, opacidade, umidade e solubilidade, além de espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) dos filmes, foram estudadas. As soluções foram analisadas por reometria dinâmica. Os filmes produzidos com o PVA de menor GH foram mais higroscópicos e mais solúveis. Mas o tipo de PVA não afetou a cor, afetando a opacidade e o brilho dos filmes. O PVA com maior GH proporcionou filmes mais resistentes, e o PVA de menor GH produziu filmes mais resistentes à tração, embora menos deformáveis na perfuração. O GH do PVA não afetou a temperatura de transição vítrea dos filmes, determinada na primeira varredura, mas a afetou na segunda varredura. Os resultados das análises de FTIR corroborraram com esses resultados. As propriedades viscoelásticas das soluções não foram afetadas pelo GH do PVA, muito possivelmente por se tratar de soluções diluídas.

Influência da expansão rápida da maxila na rizólise dos caninos decíduos usados como ancoragem

OBJETIVOS: o presente estudo radiográfico, retrospectivo e longitudinal objetivou determinar se a ancoragem do aparelho expansor fixo tipo Haas, modificado para as dentaduras decídua e mista, interfere na velocidade de rizólise e esfoliação dos caninos decíduos. MÉTODOS: foi feita uma avaliação quantitativa da rizólise do canino decíduo mediante a medição do comprimento coroa-ápice dos caninos decíduos superiores, dos lados direito e esquerdo. Para essa avaliação, 24 crianças submetidas à expansão rápida da maxila (ERM) na dentadura decídua ou no início da dentadura mista foram comparadas com 15 crianças que não passaram por esse procedimento. A medição do comprimento coroa-ápice dos caninos decíduos foi realizada com o programa computadorizado CEF-X Cefalometria Digital, produzido pela CDT Informática, que permitiu calibrar o tamanho dos dentes pela uniformização das imagens radiográficas digitalizadas. RESULTADOS: os dados estatísticos revelaram que não houve diferença na velocidade de rizólise dos caninos decíduos entre as crianças do grupo controle e as do grupo submetido à ERM. CONCLUSÕES: é possível inferir que o aparelho expansor fixo tipo Haas ancorado em dentes decíduos não influencia a rizólise dos caninos decíduos usados como ancoragem.

Mineralogia de um latossolo vermelho distrófico submetido a diferentes manejos por 24 anos

Atualmente, procuram-se sistemas de manejo que preservem ou melhorem as qualidades do solo, tanto mineralógicas como orgânicas, priorizando maior produtividade. Este trabalho teve como objetivo verificar qualitativamente, por meio das técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e infravermelho com transformada de Fourier, os efeitos provocados pela utilização dos manejos: plantio convencional, preparo mínimo e plantio direto, por 24 anos, na mineralogia de um Latossolo Vermelho distrófico de Ponta Grossa, PR. Não foram observadas mudanças significativas na mineralogia do Latossolo estudado, por meio das técnicas utilizadas, quanto aos diferentes manejos durante os anos de sua aplicação. Pôde-se verificar, qualitativamente, a presença dos minerais gibbsita, caulinita, haloisita, montmorilonita, hematita, rutilo, anatásio, goethita e quartzo.

Imagem por ressonância magnética na investigação da cabeça de cães

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não invasivo mais sensível para avaliar as partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. O método fundamenta-se no fenômeno da ressonância magnética nuclear que ocorre quando núcleos atômicos com propriedades magnéticas presentes no corpo são submetidos a um campo magnético intenso, sendo posteriormente excitados por energia de radiofrequência e gerando, por sua vez, um sinal de onda de radiofrequência capaz de ser captado por uma antena receptora, passando por um processo matemático, chamado Transformada de Fourier, para posterior formação da imagem. Esse estudo objetivou realizar 10 exames completos da cabeça em cadáveres de cães normais à IRM e confeccionar um Atlas com as estruturas identificadas. As imagens foram adquiridas em um aparelho de ressonância magnética Gyroscan S15/HP Philips com campo magnético de 1,5Tesla. Os cadáveres foram posicionados com a cabeça no interior de uma bobina de cabeça humana e foram submetidos a cortes iniciais sagitais a partir de onde se planejou os cortes transversais e dorsais nas sequências de pulso spin-eco T1, T2 e DP. Em T1 utilizou-se TR=400ms e TE=30ms, T2 utilizou-se TR=2000ms e TE=80ms e na DP utilizou-se TR=2000ms e TE=30ms. A espessura do corte foi de 4mm, o número de médias foi igual a 2, a matriz foi de 256x256, o fator foi igual a 1,0 e o campo de visão foi de 14cm. A duração do exame completo da cabeça foi de 74,5minutos. As imagens obtidas com as sequências utilizadas e com a bobina de cabeça humana foram de boa qualidade. Em T1 a gordura tornou-se hiperintensa e o líquido hipointenso. Em T2 a gordura ficou menos hiperintensa e o líquido hiperintenso. A cortical óssea e o ar foram hipointensos em todas as sequências utilizadas devido a baixa densidade de prótons. A sequência DP mostrou o melhor contraste entre a substância branca e cinzenta quando comparada a T2 e a T1. T2 evidenciou o líquido cefalorraquidiano tornando possível a distinção dos sulcos e giros cerebrais. Através do exame de IRM foi possível, pelo contraste, identificar as estruturas ósseas componentes da arquitetura da região, músculos, grandes vasos venosos e arteriais e estruturas do sistema nervoso central, além de elementos do sistema digestório, respiratório e estruturas dos olhos entre outras. Nesse estudo as IRM adquiridas nas sequências T1, DP e T2 foram complementares para o estudo dos aspectos anatômicos da cabeça de cães demonstrando-os com riqueza de detalhes. O tempo requerido para o exame completo da cabeça é compátivel para uso em animais vivos desde que devidamente anestesiados e controlados. Os resultados obtidos por esse trabalho abrem caminho em nosso meio, para o estudo de animais vivos e para o início da investigação de doenças, principalmente as de origem neurológica, visto ser esta técnica excelente para a visibilização do encéfalo.

CMB in a box: Causal structure and the Fourier-Bessel expansion

This paper makes two points. First, we show that the line-of-sight solution to cosmic microwave anisotropies in Fourier space, even though formally defined for arbitrarily large wavelengths, leads to position-space solutions which only depend on the sources of anisotropies inside the past light cone of the observer. This foretold manifestation of causality in position (real) space happens order by order in a series expansion in powers of the visibility gamma = e(-mu), where mu is the optical depth to Thomson scattering. We show that the contributions of order gamma(N) to the cosmic microwave background (CMB) anisotropies are regulated by spacetime window functions which have support only inside the past light cone of the point of observation. Second, we show that the Fourier-Bessel expansion of the physical fields (including the temperature and polarization momenta) is an alternative to the usual Fourier basis as a framework to compute the anisotropies. The viability of the Fourier-Bessel series for treating the CMB is a consequence of the fact that the visibility function becomes exponentially small at redshifts z >> 10(3), effectively cutting off the past light cone and introducing a finite radius inside which initial conditions can affect physical observables measured at our position (x) over right arrow = 0 and time t(0). Hence, for each multipole l there is a discrete tower of momenta k(il) (not a continuum) which can affect physical observables, with the smallest momenta being k(1l) similar to l. The Fourier-Bessel modes take into account precisely the information from the sources of anisotropies that propagates from the initial value surface to the point of observation-no more, no less. We also show that the physical observables (the temperature and polarization maps), and hence the angular power spectra, are unaffected by that choice of basis. This implies that the Fourier-Bessel expansion is the optimal scheme with which one can compute CMB anisotropies.

POSITIVITY PROPERTIES OF THE FOURIER TRANSFORM AND THE STABILITY OF PERIODIC TRAVELLING-WAVE SOLUTIONS

In this paper we establish a method to obtain the stability of periodic travelling-wave solutions for equations of Korteweg-de Vries-type u(t) + u(p)u(x) - Mu(x) = 0, with M being a general pseudodifferential operator and where p >= 1 is an integer. Our approach uses the theory of totally positive operators, the Poisson summation theorem, and the theory of Jacobi elliptic functions. In particular we obtain the stability of a family of periodic travelling waves solutions for the Benjamin Ono equation. The present technique gives a new way to obtain the existence and stability of cnoidal and dnoidal waves solutions associated with the Korteweg-de Vries and modified Korteweg-de Vries equations, respectively. The theory has prospects for the study of periodic travelling-wave solutions of other partial differential equations.

Estimation of hexenuronic acids and kappa number in kraft pulps of Eucalyptus globulus by Fourier transform near infrared spectroscopy and multivariate analysis

Fourier transform near infrared (FT-NIR) spectroscopy was evaluated as an analytical too[ for monitoring residual Lignin, kappa number and hexenuronic acids (HexA) content in kraft pulps of Eucalyptus globulus. Sets of pulp samples were prepared under different cooking conditions to obtain a wide range of compound concentrations that were characterised by conventional wet chemistry analytical methods. The sample group was also analysed using FT-NIR spectroscopy in order to establish prediction models for the pulp characteristics. Several models were applied to correlate chemical composition in samples with the NIR spectral data by means of PCR or PLS algorithms. Calibration curves were built by using all the spectral data or selected regions. Best calibration models for the quantification of lignin, kappa and HexA were proposed presenting R-2 values of 0.99. Calibration models were used to predict pulp titers of 20 external samples in a validation set. The lignin concentration and kappa number in the range of 1.4-18% and 8-62, respectively, were predicted fairly accurately (standard error of prediction, SEP 1.1% for lignin and 2.9 for kappa). The HexA concentration (range of 5-71 mmol kg(-1) pulp) was more difficult to predict and the SEP was 7.0 mmol kg(-1) pulp in a model of HexA quantified by an ultraviolet (UV) technique and 6.1 mmol kg(-1) pulp in a model of HexA quantified by anion-exchange chromatography (AEC). Even in wet chemical procedures used for HexA determination, there is no good agreement between methods as demonstrated by the UV and AEC methods described in the present work. NIR spectroscopy did provide a rapid estimate of HexA content in kraft pulps prepared in routine cooking experiments.

Methods of Fourier optics in digital holographic microscopy

In this paper, processing methods of Fourier optics implemented in a digital holographic microscopy system are presented. The proposed methodology is based on the possibility of the digital holography in carrying out the whole reconstruction of the recorded wave front and consequently, the determination of the phase and intensity distribution in any arbitrary plane located between the object and the recording plane. In this way, in digital holographic microscopy the field produced by the objective lens can be reconstructed along its propagation, allowing the reconstruction of the back focal plane of the lens, so that the complex amplitudes of the Fraunhofer diffraction, or equivalently the Fourier transform, of the light distribution across the object can be known. The manipulation of Fourier transform plane makes possible the design of digital methods of optical processing and image analysis. The proposed method has a great practical utility and represents a powerful tool in image analysis and data processing. The theoretical aspects of the method are presented, and its validity has been demonstrated using computer generated holograms and images simulations of microscopic objects. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Adaptive Carrier Tracking for Mars to Earth Communications During Entry, Descent, and Landing

We propose a robust and low complexity scheme to estimate and track carrier frequency from signals traveling under low signal-to-noise ratio (SNR) conditions in highly nonstationary channels. These scenarios arise in planetary exploration missions subject to high dynamics, such as the Mars exploration rover missions. The method comprises a bank of adaptive linear predictors (ALP) supervised by a convex combiner that dynamically aggregates the individual predictors. The adaptive combination is able to outperform the best individual estimator in the set, which leads to a universal scheme for frequency estimation and tracking. A simple technique for bias compensation considerably improves the ALP performance. It is also shown that retrieval of frequency content by a fast Fourier transform (FFT)-search method, instead of only inspecting the angle of a particular root of the error predictor filter, enhances performance, particularly at very low SNR levels. Simple techniques that enforce frequency continuity improve further the overall performance. In summary we illustrate by extensive simulations that adaptive linear prediction methods render a robust and competitive frequency tracking technique.

Correlation between macular and retinal nerve fibre layer Fourier-domain OCT measurements and visual field loss in chiasmal compression

Purpose The aim of this study was to test the correlation between Fourier-domain (FD) optical coherence tomography (OCT) macular and retinal nerve fibre layer (RNFL) thickness and visual field (VF) loss on standard automated perimetry (SAP) in chiasmal compression. Methods A total of 35 eyes with permanent temporal VF defects and 35 controls underwent SAP and FD-OCT (3D OCT-1000; Topcon Corp.) examinations. Macular thickness measurements were averaged for the central area and for each quadrant and half of that area, whereas RNFL thickness was determined for six sectors around the optic disc. VF loss was estimated in six sectors of the VF and in the central 16 test points in the VF. The correlation between VF loss and OCT measurements was tested with Spearman`s correlation coefficients and with linear regression analysis. Results Macular and RNFL thickness parameters correlated strongly with SAP VF loss. Correlations were generally stronger between VF loss and quadrantic or hemianopic macular thickness than with sectoral RNFL thickness. For the macular parameters, we observed the strongest correlation between macular thickness in the inferonasal quadrant and VF loss in the superior temporal central quadrant (rho=0.78; P<0.001) whereas for the RNFL parameters the strongest correlation was observed between the superonasal optic disc sector and the central temporal VF defect (rho=0.60; P<0.001).

Comparison of Fourier-Domain and Time-Domain Optical Coherence Tomography in the Detection of Band Atrophy of the Optic Nerve

PURPOSE: To compare the ability of Fourier-domain (FD) optical coherence tomography (3D OCT-1000; Top, con, Tokyo, Japan) and time domain (TD) OCT (Stratus; Carl Zeiss Meditec Inc, Dublin, California, USA) to detect axonal loss in eyes with band atrophy (BA) of the optic nerve. DESIGN: Cross-sectional study. METHODS: Thirty-six eyes from 36 patients with BA and temporal visual field (VF) defect from chiasmal compression and 36 normal eyes were studied. Subjects were submitted to standard automated perimetry and macular and retinal nerve fiber layer (RNFL) measurements were taken using 3D OCT-1000 and Stratus OCT. Receiver operating characteristic (ROC) curves were calculated for each parameter. Spearman correlation coefficients were obtained to evaluate the relationship between RNFL and macular thickness parameters and severity of VF loss. Measurements from the two devices were compared. RESULTS: Regardless of OCT device, all RNFL and macular thickness parameters were significantly lower in eyes with BA compared with normal eyes, but no statistically significant difference was found with regard to the area under the ROC curve. Structure-function relationships were also similar for the two devices. In both groups, RNFL and macular thickness measurements were generally and in some cases significantly smaller with 3D OCT-1000 than with Stratus OCT. CONCLUSIONS: The introduction of FD technology did not lead to better discrimination ability for detecting BA of the optic nerve compared with TD technology when using the software currently provided by the manufacturer. 3D OCT-1000 FD OCT RNFL and macular measurements were generally smaller than TD Stratus OCT measurements. Investigators should be aware of this fact when comparing measurements obtained with these two devices. (Am J Oplathalmol 2009;147: 56-63. (c) 2009 by Elsevier Inc. All rights reserved.)