Overview of coded light projection techniques for automatic 3D profiling

Obtaining automatic 3D profile of objects is one of the most important issues in computer vision. With this information, a large number of applications become feasible: from visual inspection of industrial parts to 3D reconstruction of the environment for mobile robots. In order to achieve 3D data, range finders can be used. Coded structured light approach is one of the most widely used techniques to retrieve 3D information of an unknown surface. An overview of the existing techniques as well as a new classification of patterns for structured light sensors is presented. This kind of systems belong to the group of active triangulation method, which are based on projecting a light pattern and imaging the illuminated scene from one or more points of view. Since the patterns are coded, correspondences between points of the image(s) and points of the projected pattern can be easily found. Once correspondences are found, a classical triangulation strategy between camera(s) and projector device leads to the reconstruction of the surface. Advantages and constraints of the different patterns are discussed

Implementation of a robust coded structured light technique for dynamic 3D measurements

This paper presents the implementation details of a coded structured light system for rapid shape acquisition of unknown surfaces. Such techniques are based on the projection of patterns onto a measuring surface and grabbing images of every projection with a camera. Analyzing the pattern deformations that appear in the images, 3D information of the surface can be calculated. The implemented technique projects a unique pattern so that it can be used to measure moving surfaces. The structure of the pattern is a grid where the color of the slits are selected using a De Bruijn sequence. Moreover, since both axis of the pattern are coded, the cross points of the grid have two codewords (which permits to reconstruct them very precisely), while pixels belonging to horizontal and vertical slits have also a codeword. Different sets of colors are used for horizontal and vertical slits, so the resulting pattern is invariant to rotation. Therefore, the alignment constraint between camera and projector considered by a lot of authors is not necessary

CODAPACK3D. A new version of Compositional Data Package

The statistical analysis of compositional data should be treated using logratios of parts,which are difficult to use correctly in standard statistical packages. For this reason afreeware package, named CoDaPack was created. This software implements most of thebasic statistical methods suitable for compositional data.In this paper we describe the new version of the package that now is calledCoDaPack3D. It is developed in Visual Basic for applications (associated with Excel©),Visual Basic and Open GL, and it is oriented towards users with a minimum knowledgeof computers with the aim at being simple and easy to use.This new version includes new graphical output in 2D and 3D. These outputs could bezoomed and, in 3D, rotated. Also a customization menu is included and outputs couldbe saved in jpeg format. Also this new version includes an interactive help and alldialog windows have been improved in order to facilitate its use.To use CoDaPack one has to access Excel© and introduce the data in a standardspreadsheet. These should be organized as a matrix where Excel© rows correspond tothe observations and columns to the parts. The user executes macros that returnnumerical or graphical results. There are two kinds of numerical results: new variablesand descriptive statistics, and both appear on the same sheet. Graphical output appearsin independent windows. In the present version there are 8 menus, with a total of 38submenus which, after some dialogue, directly call the corresponding macro. Thedialogues ask the user to input variables and further parameters needed, as well aswhere to put these results. The web site http://ima.udg.es/CoDaPack contains thisfreeware package and only Microsoft Excel© under Microsoft Windows© is required torun the software.Kew words: Compositional data Analysis, Software

Segmentació de punts 3D rígids i no rígids obtinguts a partir d’un sistema estèreo

L’estudi consta de dues grans parts que serien la part de dissenyar, desenvolupar i implementar els mètodes de segmentació que ens serviran per separar els punts rígids dels punts no rígids/deformables. I l’altra part seria la d’obtenir reconstruccions 3D a partir d’un sistema estèreo, passant per la calibració de les càmeres del sistema, la realització de captures d’experiments reals, la generació de reconstruccions 3D per finalment posar a prova els mètodes desenvolupats en la part anterior

Entorn de suport a la inserció de pròtesis

L’objectiu d’aquest projecte és integrar a la plataforma Starviewer ( plataforma informàtica de processament i visualització d’imatges mèdiques creada fruit de la col•laboració del Laboratori de Gràfics i Imatge (GILab) de la Universitat de Girona i l’Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI) de l’hospital Dr. Josep Trueta de Girona) per donar suport al diagnòstic un entorn de suport a la inserció de pròtesis, que permeti automatitzar al màxim les operacions que actualment es realitzen de forma manual. Hem de tenir en compte que, tot i que, la imatge més usada pel radiòleg es la radiografia (Rx) també treballa amb tomografia computada (TAC). El TAC dona una visió 3D de l’organisme, mentre que la Rx és 2D

Sistema informàtic de gestió, processament i anàlisi d'imatges confocals per a l'ajuda en la diagnosi del càncer de pell

El càncer de pell es considera un dels tipus de càncer més freqüents actualment, entre d'altres factors degut a l'augment en l'exposició a la radiació ultraviolada (UV). Recentment la utilització de la Microscòpia Confocal (MCF) per a l'avaluació i diagnosi del càncer de pell ha rebut un important interès. El principal avantatge és la capacitat de visualitzar en temps real la regió d'interès a nivell cel·lular, similar a la informació obtinguda en una biòpsia, sense el patiment que suposa per al pacient. El principal inconvenient però, és que les imatges obtingudes amb MCF són difícils d'interpretar per als metges en el format actual (conjunt de talls 2D a diferents profunditats de la pell).El microscopi confocal és una de les tècniques més actuals de diagnòstic, i s'ha establert com a una eina per obtenir imatges d'alta resolució i reconstruccions 3-D d'una gran varietat de mostres biològiques. És capaç d'escombrar diferents plans en l'eix Z, obtenint imatges 2D de diferent profunditat juntament amb la informació dels paràmetres de captura (com ara la profunditat, potència del làser, posicionament en x,y,z, etc). Mitjançant eines informàtiques es pot integrar aquesta informació en un model 3D de la regió d'interès. L'objectiu principal d'aquest projecte és el desenvolupament d'una eina per a l'ajuda en la interpretació de les imatges MCF i així poder millorar el diagnosi del càncer de pell

Disseny i construcció d'un motor 3D en temps real per la Gameboy Advance

El projecte desenvolupat ha tractat l’estudi i disseny d’un motor 3D interactiu a la consolaGame Boy Advance (GBA). La GBA disposa d’un processador ARM7TDMI a 16’78Mhz i no disposa de operacions 3D per-hardware, és una consola lenta en comparació lesque podem trobar al mercat d’avui en dia. Aquest treball, va partir de la construcció d’un prototipus ray-casting per-columna. Després,vàrem adaptar-lo a una estructura de portals i sectors. Més tard,es va introduir el mapeig de sostre/terra i de paisatges. Per últim,vàrem introduir efectes a la renderització per donar més realismeal recorregut del món, com il·luminació, objectes, etc.Tot i que es va estudiar l’arquitectura d’un motor eficient, no estenia prou per arribar a tenir un motor interactiu. Una de lestasques més difícils va ser la part de optimització. Peraconseguir-ho s’ha hagut de substituir operacions a temps realcostoses a temps de execució, replantejar parts de l’algorisme per fer-lo més eficient, entre altres

Visualització de volums usant miralls màgics

En el marc del conveni de col·laboració entre el Grup de Gràfics de Girona de la Universitat de Girona i el Grup de Neuroradiologia de l’Institut de Diagnòstic per la Imatge de l’Hospital Universitari Dr. Josep Trueta de Girona, es planteja desenvolupar la plataforma StarViewer, una plataforma que incorpori les tècniques bàsiques de visualització científica complementant la visualització 2D tradicional amb una visualització 3D que permeti inspeccionar la informació del pacient de forma més eficient i facilitant-ne el seu diagnòstic. En aquest projecte s’implementen dos tècniques que formaran part de la plataforma StarViewer. El primer objectiu és implementar un mètode per facilitar la visualització i la interpretació de models de vòxels simples i models de vòxels fusionats, i el segon és implementar un mètode basat en mesures de la Teoria de la Informació per ajudar l’usuari a trobar el punt de vista òptim per a un model donat. Per assolir el primer objectiu ens centrarem en la tècnica dels Miralls màgics o Magic Mirrors, que permeten la visualització simultània del model de vòxels des de diferents punts de vista, i per al segon objectiu, en el concepte d’excess entropy, que és una mesura de la informació, per determinar quin punt de vista aporta més informació a l’usuari

Estudi dels mecanismes mecànico-químics de la fibrogènesi pulmonar

La fibrosi pulmonar idiopàtica (FPI) és una malaltia intersticial letal, d'etiologia desconeguda i per la que no es disposa de cap tractament efectiu. Creiem que l’elasticitat normal del pulmó té propietats anti-fibròtiques, de manera que la FPI només progressarà si es produeix un enduriment sostingut del teixit. Per això hem dissenyat dos assaigs que ens permetran examinar els efectes pro-fibròtics de l'enduriment extracel•lular sobre fibroblasts primaris de pulmó. Els dos assaigs d'enduriment es basen en gels de poliacrilamida 2D i en gels de col•lagen 3D. Els fibroblasts s'han cultivat en el model d'enduriment 3D en presència o absència de la citoquina pro-fibròtica TGF-β1 i s'ha analitzat com la combinació de l’enduriment extracelular i la TGF-b1 modifiquen el fenotip de les cèl.lules. Els resultats preliminars mostren canvis en l'expressió d'alguns gens en resposta a l'enduriment i al TGF-b1, així com diferències entre cel•lules normals i fibròtiques. A més, suggereixen que l'expressió de COL1A1 i MMP-1 és mecanosensible, i que la seva desregulació podria estar associada a l’enduriment anòmal característic dels pulmons amb FPI.

Modelling of non-linear viscoelastic tissues with bar elements

In this work we develop a viscoelastic bar element that can handle multiple rheo- logical laws with non-linear elastic and non-linear viscous material models. The bar element is built by joining in series an elastic and viscous bar, constraining the middle node position to the bar axis with a reduction method, and stati- cally condensing the internal degrees of freedom. We apply the methodology to the modelling of reversible softening with sti ness recovery both in 2D and 3D, a phenomenology also experimentally observed during stretching cycles on epithelial lung cell monolayers.

Grain size analyses in tin-lead glazes based on 2d-sections

A problem in the archaeometric classification of Catalan Renaissance pottery is the fact, thatthe clay supply of the pottery workshops was centrally organized by guilds, and thereforeusually all potters of a single production centre produced chemically similar ceramics.However, analysing the glazes of the ware usually a large number of inclusions in the glaze isfound, which reveal technological differences between single workshops. These inclusionshave been used by the potters in order to opacify the transparent glaze and to achieve a whitebackground for further decoration.In order to distinguish different technological preparation procedures of the single workshops,at a Scanning Electron Microscope the chemical composition of those inclusions as well astheir size in the two-dimensional cut is recorded. Based on the latter, a frequency distributionof the apparent diameters is estimated for each sample and type of inclusion.Following an approach by S.D. Wicksell (1925), it is principally possible to transform thedistributions of the apparent 2D-diameters back to those of the true three-dimensional bodies.The applicability of this approach and its practical problems are examined using differentways of kernel density estimation and Monte-Carlo tests of the methodology. Finally, it istested in how far the obtained frequency distributions can be used to classify the pottery

Valoración de la disfunción del ventrículo derecho en pacientes con insuficiencia pulmonar mediante ecocardiografía-2D y resonancia cardíaca

En este trabajo valoramos la correlación de los parámetros de análisis de ventrículo derecho (VD) por ecocardiografía-2D frente a cardiorresonancia (CRMN) y su capacidad de discriminación frente a dilatación y disfunción de VD en 63 pacientes con insuficiencia pulmonar significativa. Se obtuvieron correlaciones significativas débiles entre los parámetros de valoración de VD de ambas técnicas. Los parámetros que mejor discriminaron dilatación de VD (VTDVDi≥150ml/m2) fueron diámetro basal y medio y los que mejor discriminaron disfunción (FEVD≤45%) fueron onda S´ lateral y septal e índice de Tei. En conclusión, los parámetros ecocardiográficos de VD habituales se correlacionan débilmente con los parámetros por CRMN aunque permiten discriminar dilatación y disfunción significativas.

Anàlisi de l'aplicació Geomedia 3D

Anàlisi de les diferents funcionalitats de l'aplicació Geomedia 3D i la seva utilitat dins del terreny dels sistemes d'informació geogràfica.

Disseny i modelació en 3D d'un habitacle en le jaciment ibèric d'Els Vilars

L'objectiu del projecte és reconstruir un habitacle del jaciment ibèric dels Vilars amb els objectes de l'època pertinents. Tot això servirà per obtenir una visió de la vida i les costums dels pobladors ibèrics.

Diseño e implementación de una interfície de lectura de un láser 2D

Con la realización del proyecto se pretende conocer y comprender el funcionamiento de un sistema de distancias basado en un láser que efectua medidas en un plano 2D y diseñar e implementar un software que permita la utilización de los recursos del mismo.