Bilinear models for spatio-temporal point distribution analysis: application to extrapolation of left ventricular, biventricular and whole heart cardiac dynamics

In this work we describe the usage of bilinear statistical models as a means of factoring the shape variability into two components attributed to inter-subject variation and to the intrinsic dynamics of the human heart. We show that it is feasible to reconstruct the shape of the heart at discrete points in the cardiac cycle. Provided we are given a small number of shape instances representing the same heart atdifferent points in the same cycle, we can use the bilinearmodel to establish this. Using a temporal and a spatial alignment step in the preprocessing of the shapes, around half of the reconstruction errors were on the order of the axial image resolution of 2 mm, and over 90% was within 3.5 mm. From this, weconclude that the dynamics were indeed separated from theinter-subject variability in our dataset.

Temporal diffeomorphic free-form deformation: application to motion and strain estimation from 3D echocardiography

This paper presents a new registration algorithm, called Temporal Di eomorphic Free Form Deformation (TDFFD), and its application to motion and strain quanti cation from a sequence of 3D ultrasound (US) images. The originality of our approach resides in enforcing time consistency by representing the 4D velocity eld as the sum of continuous spatiotemporal B-Spline kernels. The spatiotemporal displacement eld is then recovered through forward Eulerian integration of the non-stationary velocity eld. The strain tensor iscomputed locally using the spatial derivatives of the reconstructed displacement eld. The energy functional considered in this paper weighs two terms: the image similarity and a regularization term. The image similarity metric is the sum of squared di erences between the intensities of each frame and a reference one. Any frame in the sequence can be chosen as reference. The regularization term is based on theincompressibility of myocardial tissue. TDFFD was compared to pairwise 3D FFD and 3D+t FFD, bothon displacement and velocity elds, on a set of synthetic 3D US images with di erent noise levels. TDFFDshowed increased robustness to noise compared to these two state-of-the-art algorithms. TDFFD also proved to be more resistant to a reduced temporal resolution when decimating this synthetic sequence. Finally, this synthetic dataset was used to determine optimal settings of the TDFFD algorithm. Subsequently, TDFFDwas applied to a database of cardiac 3D US images of the left ventricle acquired from 9 healthy volunteers and 13 patients treated by Cardiac Resynchronization Therapy (CRT). On healthy cases, uniform strain patterns were observed over all myocardial segments, as physiologically expected. On all CRT patients, theimprovement in synchrony of regional longitudinal strain correlated with CRT clinical outcome as quanti ed by the reduction of end-systolic left ventricular volume at follow-up (6 and 12 months), showing the potential of the proposed algorithm for the assessment of CRT.

Morphodynamic analysis of cerebral aneurysm pulsation from time-resolved rotational angiography

This paper presents a technique to estimate and model patient-specific pulsatility of cerebral aneurysms over onecardiac cycle, using 3D rotational X-ray angiography (3DRA) acquisitions. Aneurysm pulsation is modeled as a time varying-spline tensor field representing the deformation applied to a reference volume image, thus producing the instantaneousmorphology at each time point in the cardiac cycle. The estimated deformation is obtained by matching multiple simulated projections of the deforming volume to their corresponding original projections. A weighting scheme is introduced to account for the relevance of each original projection for the selected time point. The wide coverage of the projections, together with the weighting scheme, ensures motion consistency in all directions. The technique has been tested on digital and physical phantoms that are realistic and clinically relevant in terms of geometry, pulsation and imaging conditions. Results from digital phantomexperiments demonstrate that the proposed technique is able to recover subvoxel pulsation with an error lower than 10% of the maximum pulsation in most cases. The experiments with the physical phantom allowed demonstrating the feasibility of pulsation estimation as well as identifying different pulsation regions under clinical conditions.

Irregular to regular sampling, denoising and deconvolution

We propose a restoration algorithm for band limited images that considers irregular(perturbed) sampling, denoising, and deconvolution. We explore the application of a family ofregularizers that allow to control the spectral behavior of the solution combined with the irregular toregular sampling algorithms proposed by H.G. Feichtinger, K. Gr¨ochenig, M. Rauth and T. Strohmer.Moreover, the constraints given by the image acquisition model are incorporated as a set of localconstraints. And the analysis of such constraints leads to an early stopping rule meant to improvethe speed of the algorithm. Finally we present experiments focused on the restoration of satellite images, where the micro-vibrations are responsible of the type of distortions we are considering here. We will compare results of the proposed method with previous methods and show an extension tozoom.

Edge detection by selection of pieces of level lines

We propose an edge detector based on the selection of wellcontrasted pieces of level lines, following the proposal ofDesolneux-Moisan-Morel (DMM) [1]. The DMM edge detectorhas the problem of over-representation, that is, everyedge is detected several times in slightly different positions.In this paper we propose two modifications of the originalDMM edge detector in order to solve this problem. The firstmodification is a post-processing of the output using a generalmethod to select the best representative of a bundle of curves.The second modification is the use of Canny’s edge detectorinstead of the norm of the gradient to build the statistics. Thetwo modifications are independent and can be applied separately.Elementary reasoning and some experiments showthat the best results are obtained when both modifications areapplied together.

Analysis of the folksonomy of freesound

User generated content shared in online communities is often described using collaborative tagging systems where users assign labels to content resources. As a result, a folksonomy emerges that relates a number of tags with the resources they label and the users that have used them. In this paper we analyze the folksonomy of Freesound, an online audio clip sharing site which contains more than two million users and 150,000 user-contributed sound samplescovering a wide variety of sounds. By following methodologies taken from similar studies, we compute some metrics that characterize the folksonomy both at the globallevel and at the tag level. In this manner, we are able to betterunderstand the behavior of the folksonomy as a whole, and also obtain some indicators that can be used as metadata for describing tags themselves. We expect that such a methodology for characterizing folksonomies can be useful to support processes such as tag recommendation or automatic annotation of online resources.

Incorporating features of distribution and progression for automatic Makam classification

Automatic classification of makams from symbolic data is a rarely studied topic. In this paper, first a review of an n-gram based approach is presented using various representations of the symbolic data. While a high degree of precision can be obtained, confusion happens mainly for makams using (almost) the same scale and pitch hierarchy but differ in overall melodic progression, seyir. To further improve the system, first n-gram based classification is tested for various sections of the piece to take into account a feature of the seyir that melodic progression starts in a certain region of the scale. In a second test, a hierarchical classification structure is designed which uses n-grams and seyir features in different levels to further improve the system.

A Musically aware system for browsing and interacting with audio music collections

In the context of the CompMusic project we are developing methods to automatically describe/annotate audio music recordings pertaining to various music cultures. As away to demonstrate the usefulness of the methods we are also developing a system to browse and interact with specific audio collections. The system is an online web application that interfaces with all the data gathered (audio, scores plus contextual information) and all the descriptions that are automatically generated with the developed methods. In this paper we present the basic architecture of the proposed system, the types of data sources that it includes,and we mention some of the culture specific issues that we are working on for its development. The system is in a preliminary stage but it shows the potential that MIR technologies can have in browsing and interacting with musiccollections of various cultures.

Opportunities for a cultural specific approach in the computational description of music

The current research in Music Information Retrieval (MIR) is showing the potential that the Information Technologies can have in music related applications. Amajor research challenge in that direction is how to automaticallydescribe/annotate audio recordings and how to use the resulting descriptions to discover and appreciate music in new ways. But music is a complex phenomenonand the description of an audio recording has to deal with this complexity. For example, each musicculture has specificities and emphasizes different musicaland communication aspects, thus the musical recordings of each culture should be described differently. At the same time these cultural specificities give us the opportunity to pay attention to musical concepts andfacets that, despite being present in most world musics, are not easily noticed by listeners. In this paper we present some of the work done in the CompMusic project, including ideas and specific examples on how to take advantage of the cultural specificities of differentmusical repertoires. We will use examples from the art music traditions of India, Turkey and China.

L'estigmatització de la prostitució als mitjans de comunicació. Estudi de cas

El dia 1 de setembre del 2009, el diari El País publicava en portada unes imatges de prostitutes practicant sexe al mercat de la Boqueria. Arrel d‘aquestes fotografies la resta de mitjans de comunicació œpremsa escrita però també televisions autonòmiques i estatals-se‘n van fer ressò i l‘atenció mediàtica es va centrar en el què passava al Raval. Aquest estudi se centra a analitzar les notícies publicades pels diaris El País, La Vanguardia i dels informatius de TV3 durant els 11 dies que va durar la polèmica per veure quina imatge projecten de les dones que es dediquen al treball sexual. Els resultats apunten que els discursos predominants en els mitjans de comunicació que relacionen a la prostituta com a víctima i a la prostituta com a culpable contribueixen a l‘estigmatització del col·lectiu.

Usos i abusos de la imatge en l’univers cinematogràfic de la Shoah

El present treball proposa un recorregut a través de les imatges del genocidi dels jueus a Europa rodades durant la Segona gerra mundial, i més especialment, durantl’alliberament dels camps nazis. Estudia conjuntament aquestes imatges, els seus usos i les seves migracions com a elements fonamentals en el procés de construcció del’imaginari de la Shoah. En segon lloc, analitza de quina manera els arxius visuals del genocidi constitueixen un referent en la representació contemporània de la de la víctima i les relacions que s’estableixen entre aquesta figura i la retòrica testimonial en la configuració d’una memòria i d’un relat sobre l’esdeveniment

Figures i mirades salvatges en el cinema de Werner Herzog

Aquest treball de recerca vol explorar com el concepte del salvatge europeu es plasmaen l'obra del cineasta alemany Werner Herzog. Aquesta plasmació es produeix tant anivell figuratiu i narratiu com a nivell estètic. Per una banda, en aquests films hi ha un treball del cos i de com aquest es sotmet a diverses regles socials i de representació, que el salvatge contestarà amb un rebuig de l'ordre establert, sovint concretat en la idea de fuga cap a la natura. Per altra banda, l'estètica dels films de Herzog respon al que denominem una mirada salvatge: la representació d'una societat teatral que s'enfonsa, per una banda, i l'ús de recursos formals per a reproduir una mirada primigènia sobre les imatges, per l'altra. En tots els casos, la dinàmica d'alliberament de les forces civilitzadores constitueix el fonament de la narració i l'estètica del cineasta alemany.

Aspectos de usabilidad y accesibilidad en educación presencial y a distancia con personas de la tercera edad y tecnologías de eLearning

La població mundial envelleix progressivament, de la mateixa manera les noves tecnologies creixen cada dia. El sector de la població més gran de 60 anys, no té la mateixa facilitat que les persones joves, per a utilitzar aquests nous medis decomunicació, per aquesta raó s'ha de procurar dissenyar aquestes tecnologies tenint en compte les persones grans. Així no se'ls impedirà l'accessibilitat a aquest aprenentatge i al que se'ls oferirà com el eLearning, un cop puguin manejar les noves tecnologies d'una forma adequada. Es treballarà desde dins d'un projecte orientat a la accessibilitat del software per a persones grans, anomenat APADIS, amb els seus responsables, amb els educadors d'una escola per adults i amb els alumnes d'aquesta escola que passaran aser els usuaris de l'eina desenvolupada.Així és com analitzarem com es poden relacionar: les persones grans, les novestecnologies i l'aprenentatge.Si volem que aquestes persones passin a ser usuaris dels nostres sistemes, hem de fixar-nos en el diàleg que es crearà entre la persona i l'ordinador, i serà l'interfície la que ens permetrà que la comunicació entre ambes parts es pugui portar a terme amb èxit. Per a aixó, s'aplicaran tècniques de disseny i avaluació centrades en l'usuari, tècniques IPO, ajudant-nos de tècniques com les de la metodologia crítica comunicativa. Al treballar amb persones grans, ens donem compte que la utilització d'aquetes tècniques han de variar en alguns aspectes i que la comunicació juga un paper molt important al llarg de tot el desenvolupament. En el nostre cas hem treballat aquestes tècniques en larealització d'un gestor d'imatges que s'integrarà en el campus virtual que utilitzen en l'escola per adults de la Verneda. Veurem la importància de mantenir un contacte continu amb els participants, organitzant reunions i workshops, per a recollir adequadament els seus dubtes, problemes i sugerencies. Aquest contacte ens ha permès analitzar les prioritats per aquestes persones, com per exemple: que la informació deu mostrar-se d'una forma senzilla i simple, les funcionalitats deuen fer el que anuncien, en el nostre cas ademés s'havia de mantenir la mateixa línea gràfica i procediment utilitzat en el campus per a no despistar al usuari, els missatges d'error han d'ajudar no condemnar, com a conseqüència és important afegir pàgines d'ajuda que donin una seguretat al usuari a l'hora de realitzar una tasca.Els participants ens van demostrar la importància que te per ells col·laborar activament en les seves classes presencials, això ens va portar a pensar que les eines col·laboratives i el eLearning son ideals per aquest col·lectiu, ja que ens permeten treballar amb factors com la comunicació i l'aprenentatge. Com a resultat obtenim que per a traslladar un entorn d'aprenentatge presencial a un virtual, s'han de combinar els materials educatius digitals amb eines de comunicació col·laborativa, com els Blogs, fòrums...En el cas del campus de l'escola,per a treballar amb imatges es va pensar en Flickrutilitzant com a via de connexió entre els dos sistemes el gestor d'imatges creat.Dissenyant-lo com una via d'aprenentatge més simple que permetés utilitzar,gradualment amb el temps, una eina més complexa com és Flickr. S'ha treballat amb una eina concreta del eLearning, les Unitats d'Aprenentatge, aquestes ens han servit per analitzar un cas concret d'escenari d'aprenentatge virtual, veient com aquests han de representar tres aspectes claus: comunicació,col·laboració i aprenentatge.Aquest projecte, com s'ha citat al inici, se ha realitzat dins del context del projecteAPADIS, treballant conjuntament amb un grup multidisciplinari de persones. Peraquesta raó s'han utilitzats tècniques com les del modelatge visual, UML, que enspermeten explicar de forma gràfica i esquemàtica, sistemes informàtics a persones que no són d'aquest àmbit.En resum, a continuació s'analitzarà d'una forma social i tècnica, les mesures que podenpermetre unir persones grans amb sistemes interactius multimèdia que permetin accedira un aprenentatge.

Detecció automàtica de punts facials característics mitjançant un algoritme inspirat en el còrtex cerebral

En aquest article presentem l'aplicació d'un algoritme inspirat en el còrtex cerebral anomenat HMAX com a part central d'un procés de detecció automàtica de punts facials característics en imatges.

Polygonum Romanum jacq. subsp. Gallicum (Raffaelli) Raffaelli & villar Polygonaceae) en el Ampurdán (Gerona)

Article que descriu la planta poligonàcea, Polyganum Romanum, present a la zona de l' Empordà