Fourier-based registration for robust forward-looking sonar mosaicing in low-visibility underwater environments

Vehicle operations in underwater environments are often compromised by poor visibility conditions. For instance, the perception range of optical devices is heavily constrained in turbid waters, thus complicating navigation and mapping tasks in environments such as harbors, bays, or rivers. A new generation of high-definition forward-looking sonars providing acoustic imagery at high frame rates has recently emerged as a promising alternative for working under these challenging conditions. However, the characteristics of the sonar data introduce difficulties in image registration, a key step in mosaicing and motion estimation applications. In this work, we propose the use of a Fourier-based registration technique capable of handling the low resolution, noise, and artifacts associated with sonar image formation. When compared to a state-of-the art region-based technique, our approach shows superior performance in the alignment of both consecutive and nonconsecutive views as well as higher robustness in featureless environments. The method is used to compute pose constraints between sonar frames that, integrated inside a global alignment framework, enable the rendering of consistent acoustic mosaics with high detail and increased resolution. An extensive experimental section is reported showing results in relevant field applications, such as ship hull inspection and harbor mapping

Characterization of nontypable haemophilus influenzae isolates recovered from adult patients with underlying chronic lung disease reveals genotypic and phenotypic traits associated with persistent infection

Nontypable Haemophilus influenzae (NTHi) has emerged as an important opportunistic pathogen causing infection in adults suffering obstructive lung diseases. Existing evidence associates chronic infection by NTHi to the progression of the chronic respiratory disease, but specific features of NTHi associated with persistence have not been comprehensively addressed. To provide clues about adaptive strategies adopted by NTHi during persistent infection, we compared sequential persistent isolates with newly acquired isolates in sputa from six patients with chronic obstructive lung disease. Pulse field gel electrophoresis (PFGE) identified three patients with consecutive persistent strains and three with new strains. Phenotypic characterisation included infection of respiratory epithelial cells, bacterial self-aggregation, biofilm formation and resistance to antimicrobial peptides (AMP). Persistent isolates differed from new strains in showing low epithelial adhesion and inability to form biofilms when grown under continuous-flow culture conditions in microfermenters. Self-aggregation clustered the strains by patient, not by persistence. Increasing resistance to AMPs was observed for each series of persistent isolates; this was not associated with lipooligosaccharide decoration with phosphorylcholine or with lipid A acylation. Variation was further analyzed for the series of three persistent isolates recovered from patient 1. These isolates displayed comparable growth rate, natural transformation frequency and murine pulmonary infection. Genome sequencing of these three isolates revealed sequential acquisition of single-nucleotide variants in the AMP permease sapC, the heme acquisition systems hgpB, hgpC, hup and hxuC, the 3-deoxy-D-manno-octulosonic acid kinase kdkA, the long-chain fatty acid transporter ompP1, and the phosphoribosylamine glycine ligase purD. Collectively, we frame a range of pathogenic traits and a repertoire of genetic variants in the context of persistent infection by NTHi.

Financing Constraints, Irreversibility, and Investment Dynamics

We develop a model of an industry with many heterogeneous firms that face both financing constraints and irreversibility constraints. The financing constraint implies that firms cannot borrow unless the debt is secured by collateral; the irreversibility constraint that they can only sell their fixed capital by selling their business. We use this model to examine the cyclical behavior of aggregate fixed investment, variable capital investment, and output in the presence of persistent idiosyncratic and aggregate shocks. Our model yields three main results. First, the effect of the irreversibility constraint on fixed capital investment is reinforced by the financing constraint. Second, the effect of the financing constraint on variable capital investment is reinforced by the irreversibility constraint. Finally, the interaction between the two constraints is key for explaining why input inventories and material deliveries of US manufacturing firms are so volatile and procyclical, and also why they are highly asymmetrical over the business cycle.

Financing constraints, irreversibility and investment dynamics

We develop a model of an industry with many heterogeneous firms that face both financingconstraints and irreversibility constraints. The financing constraint implies that firmscannot borrow unless the debt is secured by collateral; the irreversibility constraint thatthey can only sell their fixed capital by selling their business. We use this model to examinethe cyclical behavior of aggregate fixed investment, variable capital investment, and outputin the presence of persistent idiosyncratic and aggregate shocks. Our model yields threemain results. First, the effect of the irreversibility constraint on fixed capital investmentis reinforced by the financing constraint. Second, the effect of the financing constraint onvariable capital investment is reinforced by the irreversibility constraint. Finally, the interactionbetween the two constraints is key for explaining why input inventories and materialdeliveries of US manufacturing firms are so volatile and procyclical, and also why they arehighly asymmetrical over the business cycle.

Beta cell mass and growth after syngeneic islet cell transplantation in normal and streptozocin diabetic C57BL/6 mice

In islet transplantation, nonimmunological factors such as limited growth capacity or increased death rate could reduce the beta cell mass in the graft and lead to failure of the transplant. We studied the evolution of beta cell replication and mass after transplantation of insufficient, minimally sufficient, or excessive islet tissue. Streptozocin diabetic C57BL/6 mice received 150 or 300 syngeneic islets under the kidney capsule and normal mice received 300 islets. In streptozocin diabetic mice 300 islets restored normoglycemia; beta cell replication in transplanted islets was similar to replication in normal pancreas and beta cell mass in the graft remained constant. In contrast, 150 islets were insufficient to achieve normoglycemia; beta cell replication was increased initially but not by 18 or 30 d despite persistent hyperglycemia, and beta cell mass fell progressively. When islets were transplanted into normal recipients, beta cell replication remained normal but beta cells underwent atrophy and mass in the graft was substantially reduced. Therefore, with a successful islet transplant, in diabetic mice beta cell replication and mass remain constant. In contrast, when insufficient islet tissue is transplanted an initial increase in beta cell replication can not compensate for a decline in beta cell mass. When excessive islet tissue is transplanted, beta cell mass is reduced despite normal beta cell replication.

Strategies and tools for preventing neurotoxicity: to test, to predict and how to do it

A change in paradigm is needed in the prevention of toxic effects on the nervous system, moving from its present reliance solely on data from animal testing to a prediction model mostly based on in vitro toxicity testing and in silico modeling. According to the report published by the National Research Council (NRC) of the US National Academies of Science, high-throughput in vitro tests will provide evidence for alterations in"toxicity pathways" as the best possible method of large scale toxicity prediction. The challenges to implement this proposal are enormous, and provide much room for debate. While many efforts address the technical aspects of implementing the vision, many questions around it need also to be addressed. Is the overall strategy the only one to be pursued? How can we move from current to future paradigms? Will we ever be able to reliably model for chronic and developmental neurotoxicity in vitro? This paper summarizes four presentations from a symposium held at the International Neurotoxicology Conference held in Xi"an, China, in June 2011. A. Li reviewed the current guidelines for neurotoxicity and developmental neurotoxicity testing, and discussed the major challenges existing to realize the NCR vision for toxicity testing. J. Llorens reviewed the biology of mammalian toxic avoidance in view of present knowledge on the physiology and molecular biology of the chemical senses, taste and smell. This background information supports the hypothesis that relating in vivo toxicity to chemical epitope descriptors that mimic the chemical encoding performed by the olfactory system may provide a way to the long term future of complete in silico toxicity prediction. S. Ceccatelli reviewed the implementation of rodent and human neural stem cells (NSCs) as models for in vitro toxicity testing that measures parameters such as cell proliferation, differentiation and migration. These appear to be sensitive endpoints that can identify substances with developmental neurotoxic potential. C. Sun ol reviewed the use of primary neuronal cultures in testing for neurotoxicity of environmental pollutants, including the study of the effects of persistent exposures and/or in differentiating cells, which allow recording of effects that can be extrapolated to human developmental neurotoxicity.

Bioinspired electronic white cane implementation based on a LIDAR, a tri-axial accelerometer and a tactile belt

This work proposes the creation of a bioinspired electronic white cane for blind people using the whiskers principle for short-range navigation and exploration. Whiskers are coarse hairs of an animal's face that tells the animal that it has touched something using the nerves of the skin. In this work the raw data acquired from a low-size terrestrial LIDAR and a tri-axial accelerometer is converted into tactile information using several electromagnetic devices configured as a tactile belt. The LIDAR and the accelerometer are attached to the user’s forearm and connected with a wire to the control unit placed on the belt. Early validation experiments carried out in the laboratory are promising in terms of usability and description of the environment.

Plataforma de adquisición de imágenes en escenarios virtuales para uso en sistemas de visión

En aquest projecte presentem un mètode per generar bases de imatges de vianants, requerides per a l'entrenament o validació de sistemes d'aprenentatge basats en exemples, en un entorn virtual. S'ha desenvolupat una plataforma que permet simular una navegació d'una càmara en una escena virtual i recuperar el fluxe de vídeo amb el seu groundtruth. Amb l'ús d'aquesta plataforma es suprimeix el procés d'anotació, necesari per obtenir el groundtruth en entorns reals, i es redueixen els costos al treballar en un entorn virtual.

Transmisión de datos PDA - servidor web

En aquest projecte es visualitza la trajectòria d'un vehicle (aeri o terrestre) en una pàgina web. Per això es disposa d'una PDA (Personal Digital Assistant), en la qual es té informació actualitzada de la posició i de la velocitat d’aquest vehicle. Aquestes dades són obtingudes d'un sistema que combina la navegació inercial i el GPS (Global Position System), els quals estimen de manera precisa la trajectòria del vehicle. A fi d'oferir una visualització en temps real, versàtil, accessible i amigable a l'usuari de la trajectòria del vehicle, s'ha desenvolupat un sistema de visualització on-line que proporciona un millor rendiment en comparació amb la qual es venia fent en la PDA. Per a dur-lo a terme s'implementa una interfície d'usuari en la PDA que ens permet transmetre aquesta informació via WIFI a la pàgina web, d'igual forma al servidor web es crea una interfície que interpreta i gestiona aquestes dades per a posteriorment ser graficats a Google Maps.

Descripció i anàlisi dels factors protectors d’adolescents en la prevenció del delicte: el perfil de l’adolescent desistent i les competències emocionals associades

En els darrers anys, ha augmentat l’interès per l’estudi de la prevenció i la protecció de la delinqüència juvenil. En aquest context els conceptes vinculats són els de desistiment i resiliència. L’objectiu principal d’aquest estudi és aprofundir en el concepte de desistiment i els factors de protecció, primer en el pla teòric i després en l’àmbit empíric. L’estudi consta de dues parts: la primera descriptiu el perfil del menor desistent a la Direcció General de Justícia Juvenil, i la segona mostra enquestes en què s’avaluen les dimensions de la competència emocional en un grup d’adolescents infractors. A partir d’una mostra de 288 adolescents infractors, 86 reincidents i 202 desistents, de les comarques del Baix Llobregat, Garraf, Alt Penedès i d’alguns municipis de l’Anoia, s’analitzen les diferències sociodemogràfiques, criminològiques i de recorregut educatiu fet a la Direcció General de Justícia Juvenil. A continuació, participen de l’estudi per enquesta una mostra accidental de 101 adolescents, 45 reincidents i 56 desistents, procedents dels programes de mediació, medi obert i internament. Els adolescents desistents en el delicte obtenen puntuacions superiors als reincidents, diferències que són estadísticament significatives en la dimensió de competència social i en la puntuació total de competència emocional.

OnTheBus

El projecte OnTheBus pretén ser un sistema de guiatge gratuït, destinat per a la plataforma mòbil Android, útil com a eina d’ajuda pel desplaçament d’un punt d’origen a un punt de destí dins de la ciutat, utilitzant la xarxa de transport metropolità. Aquesta memòria s’enllaça amb 6 memòries més, dels meus companys amb els qui he realitzat el projecte OnTheBus. L’objectiu d’aquesta memòria és explicar la gestió del projecte que s’ha realitzat, consisteix en constatar quina metodologia de desenvolupament s’ha seguit, com s’ha dividit i organitzat la feina i els grups de treball. Així com el mòdul de navegació o guiatge que s’ha desenvolupat.

Disseny d'un sistema de log genèric per a la implementació de sistemes operacionals.

Aquest projecte permetrà aprofundir en el coneixement de l'estructura de funcionament del PL/SQL d'Oracle (crides a procediments i, especialment, tractament d'excepcions), en la utilització de JDBC com a mecanisme de comunicació entre JAVA i Oracle, i en l'ús de les classes de generació d'interfícies gràfiques d'usuari (swing) i, a més, permetrà posar en pràctica funcionalitats d'Oracle que no havia tingut oportunitat d'emprar, com ara tipus genèrics de dades, objectes persistents o transaccions autònomes.

Descripción y análisis de los factores protectores de los adolescentes en la prevención del delito: el perfil del adolescente desistente y las competencias emocionales asociadas

El objetivo principal de este estudio es profundizar en el concepto de desistimiento y los factores de protección, primero a nivel teórico y después a nivel empírico. El estudio consta de dos partes, una primera descriptiva del perfil del menor desistente, y una segunda hecha con encuestas, donde se evalúan les dimensiones de la competencia emocional en un grupo de adolescentes infractores. A partir de una muestra de 288 adolescentes infractores, 86 reincidentes y 202 desistentes, de las comarcas del Baix Llobregat, Garraf, Alt Penedès y algunos municipios del Anoia, se analizan las diferencias sociodemográficas, criminológicas y del recorrido educativo hecho en la Dirección General de Justicia Juvenil. A continuación participan en el estudio por encuesta una muestra de 101 adolescentes, 45 reincidentes y 56 desistentes, procedentes de los programas de mediación, medio abierto e internamiento. Los adolescentes desistentes en el delito obtienen puntuaciones superiores a los reincidentes, siendo estas diferencias estadísticamente significativas en la dimensión de competencia social y en la puntuación total de competencia emocional.

Ecologia del tram final del riu Ebre: la comunitat de macròfits i macroinvertebrats associats

Durant els últims anys al tram final del riu Ebre s’han produit canvis molt importants a l’ecosistema fluvial: l’augment de la transparència de l’aigua ha comportat una proliferació massiva de macròfits que ha provocat canvis en l’estructura tròfica i en la composició de les comunitats biològiques, representant un greu perill per espècies amenaçades com Margaritifera auricularia. A més del problema ecològic, els macròfits estan provocant molts problemes socio-econòmics perjudicant les captacions d’aigua (centrals nuclears, hidroelèctriques i regadius), creant problemes per a la navegació fluvial, i afavorint la proliferació d’espècies molestes com la mosca negra (Simulium erythrocephalum). Entre les diferents causes que podrien explicar aquests canvis en l’ecosistema hi ha: la disminució del fòsfor dissolt, la regularització i la disminució de cabals, i l’aparició d’espècies introduides com el musclo zebra. Segurament es tractarà d’un efecte combinat de les diferents causes però és necessari analitzar-les per tal de conèixer quines tenen més incidència i així, poder proposar mesures de gestió per als problemes ecològics que pateix el tram final de l’Ebre. Al present projecte de tesi (inclós en el projecte d’I+D: efectes de la millora de la qualitat de l'aigua i de l'alteració del règim de cabals sobre les comunitats biològiques del tram final del riu Ebre) s’estudiarà la comunitat de macròfits i macroinvertebrats associats per tal de determinar el paper que tenen en el canvis que s’han produit al riu durant els últims anys.

Mapeo con robot móvil: caracterización y modelado

El projecte tracta de la fabricació d’un robot mòbil que sigui capaç de realitzar el mapeig del seu entorn, evitant els obstacles que es pugui trobar al transcurs del seu recorregut. Per tal d’obtenir els resultats desitjats, s’ha realitzat la caracterització dels seus components emprant algorismes probabilístics ,amb els que s’ha pogut determinar la seva eficiència. Finalment s’han realitzat els algorismes corresponents per graficar el mapeig del recorregut del robot i del seu entorn, aconseguint el objectiu plantejat.