Standardized evaluation methodology and reference database for evaluating IVUS image segmentation

This paper describes an evaluation framework that allows a standardized and quantitative comparison of IVUS lumen and media segmentation algorithms. This framework has been introduced at the MICCAI 2011 Computing and Visualization for (Intra)Vascular Imaging (CVII) workshop, comparing the results of eight teams that participated. We describe the available data-base comprising of multi-center, multi-vendor and multi-frequency IVUS datasets, their acquisition, the creation of the reference standard and the evaluation measures. The approaches address segmentation of the lumen, the media, or both borders; semi- or fully-automatic operation; and 2-D vs. 3-D methodology. Three performance measures for quantitative analysis have been proposed. The results of the evaluation indicate that segmentation of the vessel lumen and media is possible with an accuracy that is comparable to manual annotation when semi-automatic methods are used, as well as encouraging results can be obtained also in case of fully-automatic segmentation. The analysis performed in this paper also highlights the challenges in IVUS segmentation that remains to be solved.

A new approach to segmentation based on fusing circumscribed contours, region growing and clustering

One of the major problems in machine vision is the segmentation of images of natural scenes. This paper presents a new proposal for the image segmentation problem which has been based on the integration of edge and region information. The main contours of the scene are detected and used to guide the posterior region growing process. The algorithm places a number of seeds at both sides of a contour allowing stating a set of concurrent growing processes. A previous analysis of the seeds permits to adjust the homogeneity criterion to the regions's characteristics. A new homogeneity criterion based on clustering analysis and convex hull construction is proposed

Active regions for colour texture segmentation integrating region and boundary information

In this paper a colour texture segmentation method, which unifies region and boundary information, is proposed. The algorithm uses a coarse detection of the perceptual (colour and texture) edges of the image to adequately place and initialise a set of active regions. Colour texture of regions is modelled by the conjunction of non-parametric techniques of kernel density estimation (which allow to estimate the colour behaviour) and classical co-occurrence matrix based texture features. Therefore, region information is defined and accurate boundary information can be extracted to guide the segmentation process. Regions concurrently compete for the image pixels in order to segment the whole image taking both information sources into account. Furthermore, experimental results are shown which prove the performance of the proposed method

Unsupervised active regions for multiresolution image segmentation

An unsupervised approach to image segmentation which fuses region and boundary information is presented. The proposed approach takes advantage of the combined use of 3 different strategies: the guidance of seed placement, the control of decision criterion, and the boundary refinement. The new algorithm uses the boundary information to initialize a set of active regions which compete for the pixels in order to segment the whole image. The method is implemented on a multiresolution representation which ensures noise robustness as well as computation efficiency. The accuracy of the segmentation results has been proven through an objective comparative evaluation of the method

Image Segmentation Using Information Bottleneck Method

In image processing, segmentation algorithms constitute one of the main focuses of research. In this paper, new image segmentation algorithms based on a hard version of the information bottleneck method are presented. The objective of this method is to extract a compact representation of a variable, considered the input, with minimal loss of mutual information with respect to another variable, considered the output. First, we introduce a split-and-merge algorithm based on the definition of an information channel between a set of regions (input) of the image and the intensity histogram bins (output). From this channel, the maximization of the mutual information gain is used to optimize the image partitioning. Then, the merging process of the regions obtained in the previous phase is carried out by minimizing the loss of mutual information. From the inversion of the above channel, we also present a new histogram clustering algorithm based on the minimization of the mutual information loss, where now the input variable represents the histogram bins and the output is given by the set of regions obtained from the above split-and-merge algorithm. Finally, we introduce two new clustering algorithms which show how the information bottleneck method can be applied to the registration channel obtained when two multimodal images are correctly aligned. Different experiments on 2-D and 3-D images show the behavior of the proposed algorithms

Propagation through fractal media: The Sierpinski gasket and the Koch curve

We present new analytical tools able to predict the averaged behavior of fronts spreading through self-similar spatial systems starting from reaction-diffusion equations. The averaged speed for these fronts is predicted and compared with the predictions from a more general equation (proposed in a previous work of ours) and simulations. We focus here on two fractals, the Sierpinski gasket (SG) and the Koch curve (KC), for two reasons, i.e. i) they are widely known structures and ii) they are deterministic fractals, so the analytical study of them turns out to be more intuitive. These structures, despite their simplicity, let us observe several characteristics of fractal fronts. Finally, we discuss the usefulness and limitations of our approa

Interest rate determination in the interbank market

The purpose of this paper is to study the determinants of equilibrium in the market for daily funds. We use the EONIA panel database which includes daily information on the lending rates applied by contributing commercial banks. The data clearly shows an increase in both the time series volatility and the cross section dispersion of rates towards the end of the reserve maintenance period. These increases are highly correlated. With respect to quantities, we find that the volume of trade as well as the use of the standing facilities are also larger at the end of the maintenance period. Our theoretical model shows how the operational framework of monetary policy causes a reduction in the elasticity of the supply of funds by banks throughout the reserve maintenance period. This reduction in the elasticity together with market segmentation and heterogeneity are able to generate distributions for the interest rates and quantities traded with the same properties as in the data.

Estudi GPGPU dedicat al processament de neuroimatges

La tecnologia GPGPU permet paral∙lelitzar càlculs executant operacions aritmètiques en els múltiples processadors de que disposen els xips gràfics. S'ha fet servir l'entorn de desenvolupament CUDA de la companyia NVIDIA, que actualment és la solució GPGPU més avançada del mercat. L'algorisme de neuroimatge implementat pertany a un estudi VBM desenvolupat amb l'eina SPM. Es tracta concretament del procés de segmentació d'imatges de ressonància magnètica cerebrals, en els diferents teixits dels quals es composa el cervell: matèria blanca, matèria grisa i líquid cefaloraquidi. S'han implementat models en els llenguatges Matlab, C i CUDA, i s'ha fet un estudi comparatiu per plataformes hardware diferents.

Development of a tool for the construction of "ground truth" for complex color images with text

Aquesta memoria resumeix el treball de final de carrera d’Enginyeria Superior d’Informàtica. Explicarà les principals raons que han motivat el projecte així com exemples que il·lustren l’aplicació resultant. En aquest cas el software intentarà resoldre la actual necessitat que hi ha de tenir dades de Ground Truth per als algoritmes de segmentació de text per imatges de color complexes. Tots els procesos seran explicats en els diferents capítols partint de la definició del problema, la planificació, els requeriments i el disseny fins a completar la il·lustració dels resultats del programa i les dades de Ground Truth resultants.

The Part-time pay penalty in a segmented labor market

This paper is the first to examine the implications of switching to PT work for women's subsequent earnings trajectories, distinguishing by their type of contract: permanent or fixedterm. Using a rich longitudinal Spanish data set from Social Security records of over 76,000 prime-aged women strongly attached to the Spanish labor market, we find that PT work aggravates the segmentation of the labor market insofar there is a PT pay penalty and this penalty is larger and more persistent in the case of women with fixed-term contracts. The paper discusses problems arising in empirical estimation (including a problem not discussed in the literature up to now: the differential measurement error of the LHS variable by PT status), and how to address them. It concludes with policy implications relevant for Continental Europe and its dual structure of employment protection.

Integración de políticas medio ambientales: Transformaciones institucionales en España

La Integración de la Políticas Ambientales (IPA) consiste en la incorporación de los objetivos ambientales en todos los estadios de elaboración e implementación de las políticas no ambientales (o sectoriales), con un reconocimiento específico de dicho objetivo como principio director de la programación y la puesta en práctica. Se complementa con la previsión de las consecuencias ambientales mediante una evaluación de conjunto de la política con objeto de minimizar las contradicciones entre las políticas ambientales y no ambientales dando prioridad a las primeras. La naturaleza transversal de la IPA no se ajusta a la forma tradicional de gobernanza jerárquica basada en la autoridad del Estado, la diferenciación sectorial, y los instrumentos típicos de dirección y control. Por ello, no es extraño que la IPA se encuentre a menudo asociada a los llamados "nuevos modos de gobernanza". Esta tesis propone analizar empíricamente el estado de la cuestión en España con respecto a la Integración de la política ambiental , tanto a nivel estatal como autonómico (Cataluña, País Vasco), yendo más allá de los compromisos políticos a favor de un mayor grado de integración de los factores ambientales en las demás políticas. En particular, los ámbitos de investigación seleccionados para esta finalidad son el de las políticas de mitigación de las causas y los efectos del cambio climático, y las políticas de desarrollo sostenible. En términos de ‘variable independiente’ La hipótesis que se quiere comprobar es que la acción llevada a cabo por la Unión Europea ha generado profundos cambios en las estructuras de las instituciones mencionadas y en los procesos de elaboración y implementación de determinadas políticas (energía y transporte) así como en las relaciones entre sectores de la administración pública y entre el sector público y el privado.

Sobreeducación y Sobrecualificación en los Universitarios Catalanes. Una perspectiva de género

Partiendo de una muestra compuesta por más de 19.000 titulados universitarios encuestados en 2008 y 2011, 3 años y medio después de haber finalizado sus estudios, obtenemos que la incidencia de la sobreeducación femenina está por debajo de la masculina. Con la sobrecualificación los resultados son similares. Las estimaciones de las ecuaciones salariales indican que el desajuste educativo y competencial generan una importante reducción de los ingresos para ambos sexos. La penalización a la sobreeducación es mayor para las tituladas. En cambio, se observa que la pérdida de ingresos causada por la sobrecualificación en las competencias de gestión es mayor para los hombres. El efecto de la sobrecualificación en sus niveles más elevados llega a equilibrar el impacto más favorable de la sobreeducación masculina. Los resultados obtenidos no se pueden explicar a través de la segmentación del mercado laboral de los graduados, ni tampoco a partir de la preferencia femenina por condiciones laborales a las cuales otorgan atributos positivos. En cambio, no es posible rechazar la existencia de discriminación hacia las egresadas. Tampoco es posible descartar que las asimetrías en el impacto de los desajustes estén causadas por una concepción distinta del fenómeno de la sobreeducación por parte de hombres y mujeres.

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.

Segmentació d'imatge de ressonància magnètica de pit utilitzant atlas probabilístic

La localització d'òrgans és un tòpic important en l'àmbit de la imatge mèdica per l'ajuda del tractament i diagnosi del càncer. Un exemple es pot trobar en la cal•libració de models farmacoquinètics. Aquesta pot ésser realitzada utilitzant un teixit de referència, on, per exemple en imatges de ressonància magnètica de pit, una correcta segmentació del múscul pectoral és necessària per a la detecció de signes de malignitat. Els mètodes de segmentació basat en atlas han estat altament avaluats en imatge de ressonància magnètica de cervell, obtenint resultats satisfactoris. En aquest projecte, en col•laboració amb el el Diagnostic Image Analysis Group de la Radboud University Nijmegen Medical Centre i la supervisió del Dr. N.Karssemeijer, es presenta la primera aproximació d'un mètode de segmentació basat en atlas per segmentar els diferents teixits visibles en imatges de ressonància magnètica (T1) del pit femení. L'atlas consisteix en 5 estructures (teixit greixòs, teixit dens, cor, pulmons i múscul pectoral) i ha estat utilitzat en un algorisme de segmentació Bayesià per tal de delinear les esmentades estructures. A més a més, s'ha dut a terme una comparació entre un mètode de registre global i un de local, utilitzats tant en la construcció de l'atlas com en la fase de segmentació, essent el primer el que ha presentat millors resultats en termes d'eficiència i precisió. Per a l'avaluació, s'ha dut a terme una comparació visual i numèrica entre les segmentacions obtingudes i les realitzades manualment pels experts col•laboradors. Pel que fa a la numèrica, s'ha emprat el coeficient de similitud de Dice ( mesura que dóna valors entre 0 i 1, on 0 significa no similitud i 1 similitud màxima) i s'ha obtingut una mitjana general de 0.8. Aquest resultat confirma la validesa del mètode presentat per a la segmentació d'imatges de ressonància magnètica del pit.

Segmentación interactiva multi-clase de personas

La segmentació de persones es molt difícil a causa de la variabilitat de les diferents condicions, com la postura que aquestes adoptin, color del fons, etc. Per realitzar aquesta segmentació existeixen diferents tècniques, que a partir d'una imatge ens retornen un etiquetat indicant els diferents objectes presents a la imatge. El propòsit d'aquest projecte és realitzar una comparativa de les tècniques recents que permeten fer segmentació multietiqueta i que son semiautomàtiques, en termes de segmentació de persones. A partir d'un etiquetatge inicial idèntic per a tots els mètodes utilitzats, s'ha realitzat una anàlisi d'aquests, avaluant els seus resultats sobre unes dades publiques, analitzant 2 punts: el nivell de interacció i l'eficiència.