Genesis of self-organized zebra textures in burial dolomites: Displacive veins, induced stress, and dolomitization

The dolomite veins making up rhythmites common in burial dolomites are not cement infillings of supposed cavities, as in the prevailing view, but are instead displacive veins, veins that pushed aside the host dolostone as they grew. Evidence that the veins are displacive includes a) small transform-fault-like displacements that could not have taken place if the veins were passive cements, and b) stylolites in host rock that formed as the veins grew in order to compensate for the volume added by the veins. Each zebra vein consists of crystals that grow inward from both sides, and displaces its walls via the local induced stress generated by the crystal growth itself. The petrographic criterion used in recent literature to interpret zebra veins in dolomites as cements - namely, that euhedral crystals can grow only in a prior void - disregards evidence to the contrary. The idea that flat voids did form in dolostones is incompatible with the observed optical continuity between the saddle dolomite euhedra of a vein and the replacive dolomite crystals of the host. The induced stress is also the key to the self-organization of zebra veins: In a set of many incipient, randomly-spaced, parallel veins just starting to grow in a host dolostone, each vein¿s induced stress prevents too-close neighbor veins from nucleating, or redissolves them by pressure-solution. The veins that survive this triage are those just outside their neighbors¿s induced stress haloes, now forming a set of equidistant veins, as observed.

Classification of textures seen from different distances and under varying illumination direction

Changes in the angle of illumination incident upon a 3D surface texture can significantly alter its appearance, implying variations in the image texture. These texture variations produce displacements of class members in the feature space, increasing the failure rates of texture classifiers. To avoid this problem, a model-based texture recognition system which classifies textures seen from different distances and under different illumination directions is presented in this paper. The system works on the basis of a surface model obtained by means of 4-source colour photometric stereo, used to generate 2D image textures under different illumination directions. The recognition system combines coocurrence matrices for feature extraction with a Nearest Neighbour classifier. Moreover, the recognition allows one to guess the approximate direction of the illumination used to capture the test image

Influence of elastic anisotropy on structural nanoscale textures

We study the influence of elastic anisotropy on nanoscale precursor textures that exist in some shape-memory alloys and show that tweed occurs in the limit of high elastic anisotropy while a nanocluster phase-separated state occurs for values of anisotropy inhibiting the formation of martensite. These results are consistent with specific heat data, elastic constant measurements, and zero-field cooling or field cooling experiments in nonstoichiometric NiTi alloys.

Pessebre virtual: disseny i exportació

Aquest projecte és una part d’un projecte més ampli consistent en estudiar un format gràfic que permeti exportar una escena modelada en Blender i importar aquesta mateixa escena en un entorn interactiu basat en Visual C++ amb OpenGL. D’aquesta forma, disposem de la capacitat de modelat de Blender i de la interacció i visualització de la llibreria OpenGL. Aquest format ha de representar geometria i textures imprescindiblement, i si és possible, d’altres factors importants com il·luminació, visualització i moviment. La part del projecte explicada en aquesta memòria consisteix en estudiar el format gràfic més adient per representar els diferents factors de realisme de l’escena (geometria, textura, etc.) havent triat el format OBJ per la seva capacitat de representació i fàcil edició. Per a provar el format, s’ha dissenyat un diorama de pessebre utilitzant les capacitats de modelatge de Blender. Pel que respecta les figures, aspecte important per a considerar l’escena com a pessebre, s’ha utilitzat un escàner 3D que ha obtingut representacions de malla 3D, a partir de figures reals de pessebre, que posteriorment han estat texturades. S’ha generat un vídeo del diorama de pessebre que permet veure’n tots els detalls navegant amb el punt de vista per l’escena. Aquest vídeo s’ha exposat en la mostra de pessebres de la Associació Pessebrista de Sabadell el Nadal del 2008.

Estudi comparatiu del sòl d'una vinya de Sant Pere de Ribes

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Anàlisi comparatiu de diferents propietats del sòl d’una vinya on s’ha observat que els peus presenten un creixement desigual. A partir d'una observació a simple vista de les plantes de la vinya i del sòl sobre el qual es desenvolupen, es proposa la hipòtesi de que el sòl pot ser un factor determinant per aquest creixement desigual. Després de fer una recerca bibliogràfica sobre l’edafologia, les propietats del sòl i els tipus de sòl que es poden trobar als voltants de Sant Pere de Ribes, l’autora ha fet una selecció de propietats físico-químiques que poden estar més relacionades amb el creixement de les plantes. Després de fer el mostreig i seguir els protocols de laboratori s’han analitzat els resultats i s’han redactat les conclusions. Les propietats estudiades han permès determinar els tipus de sòl, uns sòls de textures entre franco-arenoses i areno-franques. S’ha trobat també una correlació entre les diverses propietats estudiades: un sòl de porositat elevada, que presenta valors alts de velocitat d’infiltració i per tant amb baixa capacitat de retenció d’aigua disponible, no sembla el sòl ideal per al desenvolupament de les plantes de vinya. A partir del treball es plantegen noves incògnites sobre les adaptacions dels ceps a aquests tipus de sòl o sobre la qualitat del raïm que s'hi pot desenvolupar.

On the writer identification in old handwritten music scores

Report for the scientific sojourn at the University of Bern, Swiss, from Mars until June 2008. Writer identification consists in determining the writer of a piece of handwriting from a set of writers. Even though an important amount of compositions contains handwritten text in the music scores, the aim of the work is to use only music notation to determine the author. It’s been developed two approaches for writer identification in old handwritten music scores. The methods proposed extract features from every music line, and also features from a texture image of music symbols. First of all, the music sheet is first preprocessed for obtaining a binarized music score without the staff lines. The classification is performed using a k-NN classifier based on Euclidean distance. The proposed method has been tested on a database of old music scores from the 17th to 19th centuries, achieving encouraging identification rates.

Sound Texture Modelling

In the PhD thesis “Sound Texture Modeling” we deal with statistical modelling or textural sounds like water, wind, rain, etc. For synthesis and classification. Our initial model is based on a wavelet tree signal decomposition and the modeling of the resulting sequence by means of a parametric probabilistic model, that can be situated within the family of models trainable via expectation maximization (hidden Markov tree model ). Our model is able to capture key characteristics of the source textures (water, rain, fire, applause, crowd chatter ), and faithfully reproduces some of the sound classes. In terms of a more general taxonomy of natural events proposed by Graver, we worked on models for natural event classification and segmentation. While the event labels comprise physical interactions between materials that do not have textural propierties in their enterity, those segmentation models can help in identifying textural portions of an audio recording useful for analysis and resynthesis. Following our work on concatenative synthesis of musical instruments, we have developed a pattern-based synthesis system, that allows to sonically explore a database of units by means of their representation in a perceptual feature space. Concatenative syntyhesis with “molecules” built from sparse atomic representations also allows capture low-level correlations in perceptual audio features, while facilitating the manipulation of textural sounds based on their physical and perceptual properties. We have approached the problem of sound texture modelling for synthesis from different directions, namely a low-level signal-theoretic point of view through a wavelet transform, and a more high-level point of view driven by perceptual audio features in the concatenative synthesis setting. The developed framework provides unified approach to the high-quality resynthesis of natural texture sounds. Our research is embedded within the Metaverse 1 European project (2008-2011), where our models are contributting as low level building blocks within a semi-automated soundscape generation system.

Modificació d'un sistema de generació de grafisme per televisió amb la incorporació d'objectes generats amb OpenGL

Els objectius inicials d'aquest projecte eren la incorporació d'OpenGL a l'eina ja existent de generació de grafisme per televisió. Com que l'aplicador ja dissenyat es basava en un reduït tipus d'objectes sobre els quals es podien aplicar diferents paràmetres i agrupar-los de diferents maneres, calia trobar un nou tipus d'objecte que tingués alguna particularitat que el fes prou atractiu per a incorporar-lo a l'aplicació. El resultat va ser un objecte polièdric per a poder-hi mapar diferents textures i un text aplicant-hi una ombra en tres dimensions segons la posició del dibuix.

Positioning an underwater vehicle through image mosaicking

Mosaics have been commonly used as visual maps for undersea exploration and navigation. The position and orientation of an underwater vehicle can be calculated by integrating the apparent motion of the images which form the mosaic. A feature-based mosaicking method is proposed in this paper. The creation of the mosaic is accomplished in four stages: feature selection and matching, detection of points describing the dominant motion, homography computation and mosaic construction. In this work we demonstrate that the use of color and textures as discriminative properties of the image can improve, to a large extent, the accuracy of the constructed mosaic. The system is able to provide 3D metric information concerning the vehicle motion using the knowledge of the intrinsic parameters of the camera while integrating the measurements of an ultrasonic sensor. The experimental results of real images have been tested on the GARBI underwater vehicle

Microscòpia d'alta resolució aplicada a anàlisis traceològiques, tafonòmiques i zooarqueològiques

El projecte Microscòpia d'alta resolució aplicada a anàlisis traceològiques, tafonòmiques y zooarqueològiques ha permès donar continuïtat i ampliar la xarxa científica posada en marxa gràcies a dos projectes PBR anteriors entre l’IPHES i quatre centres anglesos: l’Institute of Archaeology del University College of London, el Dept of Prehistory and Europe del British Museum, el Dept of Palaeontology del Natural History Museum, i el Lithic Microwear Research Laboratory de la University of Bradford. El tema tractat ha estat l’avaluació de la resolució i de la possible complementarietat de diferents tècniques avançades de microscòpia per a l’anàlisi de les superfícies d’ossos i eines de pedra prehistòriques: microscòpia òptica, electrònica (SEM i ESEM), microscòpia làser confocal (LSCM) i el sistema Alicona 3D Infinite Imaging. Les diverses accions de mobilitat entre Catalunya i el Regne Unit realitzades han permès satisfactòriament posar en comú els procediments emprats pels diferents especialistes de cada centre. Les proves realitzades sobre materials de jaciments arqueològics clau tant britànics com de l’estat espanyol han permès avaluar els avantatges i limitacions que cada tècnica presentava segons la mostra estudiada (eines de pedra, ossos, dents...) i segons els requeriments específics de l’estudi plantejat. En termes generals, s’ha posat en evidència que les diferents tècniques explorades són força complementàries. És a dir, la gran capacitat d’augments i de resolució d’imatge dels microscopis electrònics es complementa amb unes meravelloses prestacions quant anàlisi de textures, de perfils i de reconstrucció 3D dels altres aparells. La principal conclusió que podem extreure, doncs, és que l’estudi d’aquest tipus d’objectes arqueològics requereix de l’ús combinat de diferents aparells de microscòpia. Tant els treballs realitzats com els contactes entre especialistes establerts al llarg del projecte s’han plasmat ja en treballs concrets, alguns d’ells ja publicats o en fase final de publicació.

Creación de una demo 3D mediante gráficos procedurales

Aquest projecte consisteix en el desenvolupament d’una demo 3D utilitzant exclusivament gràfics procedurals per tal d’avaluar la seva viabilitat en aplicacions més complexes com els videojocs. En aquesta aplicació es genera un terreny aleatori explorable amb vegetació i textures creades proceduralment.

Editor i disseny d'interiors

L’OpenGL és un motor 3D que s’utilitza com a lligam entre el software i el hardware gràfic. Actualment és una de les tecnologies més utilitzades en el disseny d’aplicacions 3D. El treball està realitzat amb el programa Visual C++, que és el més recomanat per al desenvolupament d’aplicacions OpenGL. L’objectiu principal d’aquest treball és aprendre a programar amb aquest tipus de tecnologia que no hem estudiat durant el període de carrera. Un altre objectiu del treball era trobar una funció útil i pràctica per a l’aplicació i ens vam decantar per a realitzar un editor d’habitacions per un botiga o empresa de mobles. L’usuari pot de forma molt ràpida i senzilla dibuixar com és l’habitació que vol decorar de forma totalment personalitzada. El programa li generarà l’habitació en tres dimensions i amb els materials que s’han escollit (terra, parets, portes…). Després pot editar-hi mobles personalitzats o pertanyents a la llibreria del programa. El programa incorpora també una base de dades per a l’empresa que ens portarà la gestió de clients, habitacions, textures i mobles (permet ampliar la llibreria del programa). Un cop acabada l’habitació el programa ens hi permet fer una visita de forma interactiva i generar-ne la factura entre altres funcions. La conclusió principal després d’haver acabat aquest projecte, és que a part d’haver après OpenGL, hem aconseguit realitzar una aplicació molt pràctica de cares al disseny d’interiorisme.

Role of fluid mixing in deep dissolution of carbonates

The presence of cavities filled with new minerals in carbonate rocks is a common feature in oil reservoirs and lead-zinc deposits. Since groundwater equilibrates rapidly with carbonates, the presence of dissolution cavities in deep carbonate host rocks is a paradox. Two alternative geochemical processes have been proposed to dissolve carbonates at depth: hydrogen sulfide oxidation to sulfuric acid, and metal sulfide precipitation. With the aid of geochemical modeling we show that mixing two warm solutions saturated with carbonate results in a new solution that dissolves limestone. Variations in the proportion of the end-member fluids can also form a supersaturated mixture and fill the cavity with a new generation of carbonate. Mixing is in general more effective in dissolving carbonates than the aforementioned processes. Moreover, mixing is consistent with the wide set of textures and mineral proportions observed in cavity infillings.

Dynamics of orientational fluctuations in a homeotropic Fréedericksz transition under a rotating magnetic field

We study the problem of the Fréedericksz transition under a rotating magnetic field by using a dynamical model which incorporates thermal fluctuations into the whole set of nematodynamic equations. In contrast to other geometries, nonuniform textures in the plane of the sample do not appear favored. The proper consideration of thermal noise enables us to describe the dynamics of orientational fluctuations both below and above the shifted instability.

Exemplar-based interpolation of sparsely sampled images

A nonlocal variational formulation for interpolating a sparsel sampled image is introduced in this paper. The proposed variational formulation, originally motivated by image inpainting problems, encouragesthe transfer of information between similar image patches, following the paradigm of exemplar-based methods. Contrary to the classical inpaintingproblem, no complete patches are available from the sparse imagesamples, and the patch similarity criterion has to be redefined as here proposed. Initial experimental results with the proposed framework, at very low sampling densities, are very encouraging. We also explore somedepartures from the variational setting, showing a remarkable ability to recover textures at low sampling densities.