Eye Fundus Image Analysis for Automatic Detection of Diabetic Retinopathy

Diabetes is a rapidly increasing worldwide problem which is characterised by defective metabolism of glucose that causes long-term dysfunction and failure of various organs. The most common complication of diabetes is diabetic retinopathy (DR), which is one of the primary causes of blindness and visual impairment in adults. The rapid increase of diabetes pushes the limits of the current DR screening capabilities for which the digital imaging of the eye fundus (retinal imaging), and automatic or semi-automatic image analysis algorithms provide a potential solution. In this work, the use of colour in the detection of diabetic retinopathy is statistically studied using a supervised algorithm based on one-class classification and Gaussian mixture model estimation. The presented algorithm distinguishes a certain diabetic lesion type from all other possible objects in eye fundus images by only estimating the probability density function of that certain lesion type. For the training and ground truth estimation, the algorithm combines manual annotations of several experts for which the best practices were experimentally selected. By assessing the algorithm’s performance while conducting experiments with the colour space selection, both illuminance and colour correction, and background class information, the use of colour in the detection of diabetic retinopathy was quantitatively evaluated. Another contribution of this work is the benchmarking framework for eye fundus image analysis algorithms needed for the development of the automatic DR detection algorithms. The benchmarking framework provides guidelines on how to construct a benchmarking database that comprises true patient images, ground truth, and an evaluation protocol. The evaluation is based on the standard receiver operating characteristics analysis and it follows the medical practice in the decision making providing protocols for image- and pixel-based evaluations. During the work, two public medical image databases with ground truth were published: DIARETDB0 and DIARETDB1. The framework, DR databases and the final algorithm, are made public in the web to set the baseline results for automatic detection of diabetic retinopathy. Although deviating from the general context of the thesis, a simple and effective optic disc localisation method is presented. The optic disc localisation is discussed, since normal eye fundus structures are fundamental in the characterisation of DR.

Den vårdande och helande bilden: möten med bildkonst i vårdandets värld

Denna vårdvetenskapliga avhandling syftar till att avtäcka och belysa en vårdande och helande dimension vid existentiellt lidande patienters möten med bildkonst inom vårdkontext. Kunskapssökandet sker i två studier. Den första (studie I) är en ikonografi sk tolkning av konstnären Matthias Grünewalds (ca 1460–1528) senmedeltida altarskåpsmålningar. I studien uttolkas lidandets uttryck och narrativa budskap samt symboliska gestaltningar av vårdande och helande i valda delar av detta s.k. Isenheimaltares bildprogram. Tolkningen utgår från rekonstruktionen av altarskåpets ursprungskontext, det medeltida Isenheimklostret, där svårt sjuka och döende patienter vårdades. I studie två (II) fortsätter sökandet i den moderna hospicevårdens kontext med hjälp av en kvalitativ intervjustudie som utforskar patienters meningsskapande vid möten med självvald bildkonst (oljemålningar och akvareller av fi nländska konstnärer som donerats till det sjukhus där intervjustudien gjordes). Forskningsansatsen är inspirerad av Hans-Georg Gadamers (1901–2002) hermeneutik. Vidare används några nyare tolkningsteoretiska ansatser inom bildkonstens område. Forskningens tolkningsresultat visar att bildkonsten har potentialer såväl på ett miljöestetiskt plan som på en djupare individuell symbolnivå. Som designkomponent i vårdmiljöns rumsliga gestaltning bygger bildkonsten in estetiska, etiska och andliga kvaliteter utifrån tidsmässiga och kulturella koder. I den medeltida klostervårdens kontext sammanföll bildkonstens dekorativa betydelse med andliga och helande syften. När det gäller självvalda konstverk i den moderna vårdkontexten bidrar de till det enskilda patientrummets atmosfär på ett unikt sätt utifrån patientens personlighet och behov. På en fördjupad mötesnivå, i samspel med bildens symboliska funktion, sker en inlevelsemässig förfl yttning in i bildens värld. Betraktarens inlevelse aktiveras till en transcenderande rörelse som går bortom det faktiska rummets och den reella tidens gränser. Vid resor i konstens bildvärld spelas minnesvärda händelser upp från det förgångna, men även framtiden kommer betraktaren till mötes. I en existentiell livssituation söker människan i konstverkets bildinnehåll efter symbolisk mening som kan ge svar på lidandets frågor. Bilderna iscensätter då helande motbilder som utgör korrektiv i symboliska former när olika existentiella förluster hotar. När livet förbleknats av sjukdom besvarar bildvärlden den lidandes blick med lysande violer som blommar upp, ger livskraft och bekräftar personens värdighet mitt i det förvissnande människolivet. När ångest och otrygghet nalkas inbjuds betraktaren till besök i landskap som utvidgar sjukhusrummets väggar mot hemgårdens trygghet. Där livet hotas av förgänglighet tar bildvärlden människan med sig till naturens eviga återfödelse. Upplevelsen av att vara delaktig i ett större och heligt sammanhang öppnar vägen ut ur lidandets avskurenhet. I medeltidens vårdkontext erbjöd den sakrala bilden en kollektiv och helande Symbolon som genom sin representationskraft synliggjorde det osynliga. Vid bildmöten i den moderna hospicevårdens kontext var det naturteman som gläntade på dörren till ”det hemliga rummet i djupet av hjärtat”. Forskningen antyder att även om meningsskapandet i ett bildmöte är avhängigt tidsepok, betraktarens förförståelse och kulturella kontext samt typen av bilder kan bildsymboliken, generellt förstådd som den saknade formen eller det saknade livssammanhanget, framvisa en helande och hoppingivande ordning i lidandets kaos.

A Technique for Digital Color Image Watermarking Using ICA

With the increase of use of digital media the need for the methods of multimedia protection becomes extremely important. The number of the solutions to the problem from encryption to watermarking is large and is growing every year. In this work digital image watermarking is considered, specifically a novel method of digital watermarking of color and spectral images. An overview of existing methods watermarking of color and grayscale images is given in the paper. Methods using independent component analysis (ICA) for detection and the ones using discrete wavelet transform (DWT) and discrete cosine transform (DCT) are considered in more detail. A novel method of watermarking proposed in this paper allows embedding of a color or spectral watermark image into color or spectral image consequently and successful extraction of the watermark out of the resultant watermarked image. A number of experiments have been performed on the quality of extraction depending on the parameters of the embedding procedure. Another set of experiments included the test of the robustness of the algorithm proposed. Three techniques have been chosen for that purpose: median filter, low-pass filter (LPF) and discrete cosine transform (DCT), which are a part of a widely known StirMark - Image Watermarking Robustness Test. The study shows that the proposed watermarking technique is fragile, i.e. watermark is altered by simple image processing operations. Moreover, we have found that the contents of the image to be watermarked do not affect the quality of the extraction. Mixing coefficients, that determine the amount of the key and watermark image in the result, should not exceed 1% of the original. The algorithm proposed has proven to be successful in the task of watermark embedding and extraction.

Construction Plan Image Service for Mobile Devices

The forthcoming media revolution of exchanging paper documents to digital media in construction engineering requires new tools to be developed. The basis of this bachelor’s thesis was to explore the preliminary possibilities of exporting imagery from a Building Information Modelling –software to a mobile phone on a construction yard. This was done by producing a Web Service which uses the design software’s Application Programming Interface to interact with a structures model in order to produce the requested imagery. While mobile phones were found lacking as client devices, because of limited processing power and small displays, the implementation showed that the Tekla Structures API can be used to automatically produce various types of imagery. Web Services can be used to transfer this data to the client. Before further development the needs of the contractor, benefits for the building master and inspector and the full potential of the BIM-software need to be mapped out with surveys.

Shapes and sizes : body image, body dissatisfaction and disordered eating in relation to gender and gender identity

Syftet med denna avhandling var att empiriskt undersöka kroppsbild, kroppsmissnöje och ätstörningssymptom hos vuxna i relation till kön och könsidentitet. Även sexuell kroppsbild studerades. Data samlades in via en populationsbaserad frågeformulärsstudie (11,468 deltagare) samt en intervjustudie med 20 transpersoner. Kvinnor rapporterade mer kroppsmissnöje och ätstörningssymptom än män. Till exempel uppgav mer än hälften av kvinnorna och en tredjedel av männen att de uppfattade sig som mindre attraktiva än de önskade att de var. Mer än hälften av kvinnorna och en tredjedel av männen uppgav sig banta, och självframkallade kräkningar rapporterades av var tionde kvinna och var hundrade man. Könsidentitetskonflikt var associerat med högre nivåer av kroppsnöje och ätstörningssymptom. Majoriteten av de intervjuade transpersonerna rapporterade omfattande missnöje med sina kroppar, särskilt gällande sexuell kroppsbild, samt ätstörningssymptom. Könskorrigering uppgavs i huvudsak lindra kroppsmissnöje och ätstörningssymptom. Vårdpersonal bör vara medveten om att kroppsmissnöje och ätstörningssymptom berör både vuxna kvinnor och män. Missnöje med de sexuella delarna av kroppen förefaller vara relativt vanligt bland vuxna och bör inte förbises. Vårdpersonal som arbetar med transpersoner bör vara medvetna om hur djupt och omfattande dessa personers kroppsmissnöje kan vara, samt uppmärksamma en eventuellt förhöjd risk för ätstörningssymptom. Det är även värt att notera att könskorrigering kan lindra kroppsmissnöje och ätstörningssymptom hos transpersoner.

Partisaanisodasta alueelliseen puolustusjärjestelmään : jugoslavialaisen sotataidollisen ajattelun kehittyminen toisen maailmansodan jälkeen

Väitöskirjan tavoitteena on ollut rakentaa kokonaiskuva aiheesta Jugoslavialaisen sotataidollisen ajattelun kehittyminen toisen maailmansodan jälkeen. Tutkimuksessa ei ole rajoituttu ainoastaan kuvailemaan sotataidollisen ajattelun kehittyminen, vaan on pyritty selvittämään kehittymiseen vaikuttaneet tekijät ja vastaamaan kysymykseen, miksi näin on tapahtunut? Aiemmat länsimaiset tutkimukset ovat tarkastelleet jugoslavialaista sotataitoa tai maanpuolustusta vain jostain tietystä rajallisesta näkökulmasta, kuten esimerkiksi Jugoslavian kansanarmeijaa, asevoimien vaikutusta maan poliittiseen elämään tai sotilaallista doktriinia koskien. Sotataidon kehittymiseen vaikuttavat tekijät huomioivaa kokonaisesitystä ole tehty. Myös jugoslavialainen sotataidollinen ajattelu on jäänyt pääosin pimentoon. Jugoslavialainen maan sotataitoon kohdistunut tutkimus on ollut laajaa ja monipuolista, mutta sen käytettävyyteen osittain vaikuttaa marxilais-leniniläinen materialistis-dialektinen, historialliseen materialismiin perustuva tutkimusmenetelmä. Väitöskirjan päätutkimusaineiston ovat muodostaneet alkuperäislähteet, ensisijaisesti jugoslavialaiset ohjesäännöt, käsikirjat, oppaat ja oppikirjat. Muu lähteistö on koostunut lähinnä arkistoasiakirjoista ja muusta kirjallisuudesta. Tutkimusmenetelmä on ollut historiatieteellinen käsittäen muun muassa ulkoisen ja sisäisen lähdekritiikin harjoittamisen, tietojen varmistamisen mahdollisimman useasta toisistaan riippumattomasta lähteestä sekä pyrkimyksen rekonstruoida ristiriidaton kokonaiskuva tutkimuskohteesta. Eri lähteistä ja lähderyhmistä saatuja tietoja on vertailtu, analysoitu sekä yhdistetty kriittisesti. Lähteiden käytettävyyden, lähdearvon ja luotettavuuden arviointi ovat olleet merkittävässä roolissa, näistä kaikista tärkeimpänä luotettavuuden arviointi. Sisäisen ja ulkoisen lähdekritiikin keinoin on pyritty luomaan oma ristiriidaton tulkinta kokonaisuudesta, jugoslavialaisen sotataidollisen ajattelun kehittymisestä toisen maailmansodan jälkeen. Tutkimuksessa on pitäydytty niin pitkälle kuin mahdollista jugoslavialaisen sotataidon alkuperäisessä terminologiassa. Jugoslavialaisia termejä ei ole muokattu vastaamaan paremmin esimerkiksi tällä hetkellä länsimaisessa sotataidossa käytettyjä käsitteitä. Väitöskirjan rakenne on temaattinen. Läpi koko tutkittavan ajanjakson jugoslavialaisen sotataidollisen ajattelun kehittymisessä on tunnistettavissa samat määräävät tekijät: historialliset taustatekijät, sotilaallinen uhka, sotilaallinen doktriini, lakiperusteet, kommunistiliiton ohjaus ja asevoimien sekä yhteiskunnan valmiuden kehittyminen. Jugoslaviassa puhuttiin aseelliseen kamppailuun vaikuttavista sodankäynnin faktoreista, joita olivat yhteiskunnalliset tekijät, materiaalis-tekniset tekijät ja sotilaalliset tekijät. Kaikista tärkeimpänä tekijänä pidettiin kuitenkin ihmistä itseään, vaikka ihmisen merkitys välillä tuntuikin hukkuvan ”moraalis-poliittiset tekijät”-sanahirviön alle. Tutkimuskysymyksiin on vastattu sotataitoon vaikuttaneiden edellä mainittujen tekijöiden kautta. Kuhunkin muutostekijään liittyvä kehitys on kuvattu kronologisena esityksenä. Kansan vapautussodassa vuosina 1941–1945 perustettujen partisaaniyksiköiden muodostamisessa sekä niiden toimintamenetelmissä on havaittavissa runsaasti yhtymäkohtia 1700- ja 1800-luvun hajdukkijoukkojen sekä 1800-luvun lopun ja 1900-luvun alun četnikkijoukkojen vastaaviin periaatteisiin. Samankaltaisuuksia ilmenee 1950-luvulta alkaen alueellisen puolustuksen joukkojen ja partisaaniyksiköiden toimintamenetelmien yhteydessä väliaikaisesti menetetyllä alueella toimittaessa. Kansan tukeen, karismaattisiin johtajiin ja yllätyselementtiin perustuva sissitoiminta on perinteistä eteläslaavilaista sotataitoa. Sodanjälkeinen jugoslavialainen sotataito oli jatkumoa eteläslaavien vuosisatoja vanhalle sotataidolliselle perinteelle, vaikka sitä ei julkisesti Jugoslaviassa muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta myönnettykään. Jugoslavian sotilaallinen doktriini oli luotu kaikista suunnista kohdistuvia hyökkäyksiä vastaan, mutta sotilaallisen uhkan painotukset vaihtelivat usein, jopa vain muutaman vuoden välein. Tämä ei johtunut päättämättömyydestä eikä pelkästään koetun uhkan suunnan vaihtumisesta. Painottamalla sisäisen ja ulkoisen uhkan jatkuvuutta sekä uhkan suunnan vaihtelua pyrittiin pitämään maanpuolustuspiirit valppaina ja kansalaiset aktiivisina. Tällä tavalla myös perusteltiin maanpuolustuksen korkeita kustannuksia ja ennen kaikkea pyrittiin lisäämään maan sisäistä veljeyttä ja yhtenäisyyttä. On ilmeistä, että sekä lännestä että idästä kohdistui Jugoslavian suuntaan suurta poliittista ja sotilaallista intressiä kylmän sodan vuosina 1945–1990, mutta suoran sotilaallisen uhkan aukoton todistaminen olisi kuitenkin hankalaa. Oleellista onkin jugoslavialaisten oma käsitys maataan vastaan kohdistuneesta sotilaallisesta uhkasta. Sisäisen uhkan vaikutus alkoi kasvaa 1970-luvun alkupuolelta lähtien ja se johti lopulta 1980-luvulla alueellisen puolustuksen joukkojen esikuntien lakkauttamiseen ja taisteluvälineiden hajavarastointijärjestelmän purkamiseen. Yhteiskunnallisista tekijöistä merkittävimpinä sotataitoon ja sotataidolliseen ajatteluun vaikuttaneina osina olivat lait ja Jugoslavian kommunistiliitto. Perustuslakiin ja lakiin kansallisesta puolustuksesta sekä kommunistiliiton päätöslauselmiin sisällytetyt vaatimukset sotataidon kehittymiselle kuitenkin vain toistivat sotilaallisessa doktriinissa määritettyjä suuntaviivoja sekä määräyksiä. Maanpuolustukseen liittyneiden määräysten ja ohjeiden hyväksymiselle laillisen järjestyksen mukaisesti annettiin kuitenkin erittäin suuri arvo. Niiden toimeenpanon leviäminen maanlaajuisesti varmistettiin puolueen päätöksillä velvoittamalla muun muassa kommunistiliiton paikallisorganisaatiot, puoluesolut asevoimien sisällä sekä kaikki liittovaltion hallintotasot tekemään kaikkensa yleisen kansanpuolustuksen ja sitä ilmentävän sotataidon toteutumisen eteen. Materiaalis-teknisen tekijän kokonaisuus sisälsi aseet ja varusteet sekä niihin liittyviä muita seikkoja, kuten yhteiskunnan teollisuuden kehittymisen asteen sekä kyvyn suojautua vihollisen taisteluvälineitä vastaan ja luoda vihollisen aseita vastaan tehokkaampi vasta-ase. Siihen luettiin myös yksilöiden, taktisten ja yhdistettyjen taktisten yksiköiden sekä koko kansan koulutus aseiden ja varusteiden tarkoituksenmukaiseen käyttöön. Vaikka jugoslavialainen aseteollisuus kehittyi tutkimusperiodin aikana voimakkaasti, joutui maa taloudellisten resurssiensa rajallisuuden ja mahdollisen vihollishyökkäyksen ylivoimaisuuden havaittuaan toteamaan, että maanpuolustuksen ongelmia ei voida ratkaista materiaalin ja tekniikan määrällä tai laadulla. Ratkaisun oli löydyttävä sotilaallisista tekijöistä ja varsinkin sotataidosta. Sotilaalliset tekijät ja prosessit olivat jugoslavialaisen sotataidon ja sotataidollisen ajattelun kehittymisen kannalta tärkein muutostekijä. Sotilaallisten tekijöiden ytimen muodosti sotataito, joka Jugoslaviassa koostui teoriasta ja käytännöstä. Tämä jako koski sotataidon kolmea tasoa: strategiaa, operatiikkaa ja taktiikkaa. Sotataitoon kuuluvina osina pidettiin muun muassa taisteluvalmiutta, liikekannallepanovalmiutta, yhteiskunnallis-poliittisten yhteisöjen aseetonta vastarintaa, aseellisen kamppailun operatiivista ja taktista tasoa, materiaalista ja teknistä varustamista, sotatalouden valmistelujen organisointia sekä yhteiskunnallisia palveluja poikkeusoloissa. Osa näistä kuului edellä mainittuihin yhteiskunnallisiin tai materiaalis-teknisiin tekijöihin. Jugoslavialainen sotataito onkin nähtävä matriisinomaisena kokonaisuutena, jossa sotataidon kolmeen toiminnalliseen tasoon, strategiaan, operatiikkaan ja taktiikkaan vaikuttivat historialliset taustatekijät, sotilaallinen uhka, yhteiskunnalliset tekijät ja materiaalis-tekniset tekijät. Jugoslavialaisen sotataidon kokonaisuuteen kuului myös se, että mainitut muutostekijät vaikuttivat vielä toisiinsa. Lopputuloksena näin kokonaisvaltaisesta näkemyksestä sotataitoon ja sotataidolliseen ajatteluun Jugoslavia kykeni luomaan poikkeuksellisen tehokkaana pidetyn puolustusratkaisun, jossa koko yhteiskunnan kaikki resurssit pystyttiin suuntaamaan hyökkäyksen torjumiseen ja maahan tunkeutuneiden pois ajamiseen. Aiempi tutkimus on nähnyt jugoslavialaisen sotataidon kehittymisen keskeisimpänä vaikuttimena ja murroskohtana Varsovan liiton joukkojen toimeenpaneman Tšekkoslovakian miehityksen ja siitä seuranneen koetun uhkan merkittävän voimistumisen. Yleisen kansanpuolustuksen doktriiniin liittyvä taustatutkimus, teorianmuodostus ja doktriinin käyttöönotto tapahtuivat kuitenkin jo 1950-luvulla. Tšekkoslovakian miehitys toimi vain muutoksen toimeenpanoa vauhdittavana tekijänä. Jugoslavialaiset korostivat, että jugoslavialaisessa yhteiskunnassa keskeisessä asemassa ollut yhteisjohtoisuuden periaate ulottui myös maanpuolustukseen ja sotataitoon. Tutkimusaineistoon perehtyminen kuitenkin osoitti, että yleisen kansanpuolustuksen kokonaisuutta kuvaavat oppikirjat, laeissa asetetut määräykset ja Jugoslavian kommunistiliiton julkaisemat vaatimukset eivät olleet jalkautuneet sotataidon teoriaan tai käytäntöön operatiivisella tai taktisella tasolla. Strategisella tasolla yhteisjohtoisuus esiintyi näkyvämmin vain sotilaallisen konseptin ja strategian yhteydessä. Sotilaallisen doktriinin osalta yhteisjohtoisuus ilmeni lähinnä kahdessa asiassa. Alueellisen puolustuksen yksiköiden varustamisvelvoite oli asetettu siviilihallinnon eri tasojen vastuulle. Alueellisen puolustuksen esikunnat ja komentajat olivat vastuussa yleisen kansanpuolustuksen ja yhteiskunnallisen itsesuojelun komiteoille. Siviilihallinnon organisaatioiden kyky varustaa alueellisen puolustuksen yksiköt osoittautui kuitenkin heikoksi. Alueellisen puolustuksen esikunnatkin toimivat upseereiden johtamina sotilaallisina johtoportaina, ja yleisen kansanpuolustuksen ja yhteiskunnallisen itsesuojelun komiteoiden toiminta komentajien ja esikuntien suuntaan rajoittui vain nimelliseen ohjaukseen. Yhteisjohtoisuus osoittautuikin tutkimuksen kuluessa piirteeksi, joka julkisesta retoriikasta huolimatta ei toteutunut jugoslavialaisessa sotataidon praktiikassa. Jugoslavialaisen sotataidollisen ajattelun kehittymisen kaari käynnistyi partisaanisodasta ja päätyi alueelliseen puolustusjärjestelmään. Kansakunta ja sen useat eri kansallisuudet onnistuivat luomaan tieteelliseen ja tutkittuun tietoon perustuvan välineen, sotataidon teorian ja käytännön, joka suojeli maata yli puolen vuosisadan ajan. Yleinen kansanpuolustus sekä jugoslavialainen sotataito ovat toisiensa synonyymejä, seurauksia ja synnyttäjiä. Puolustusratkaisu lähti omista kansallisista lähtökohdista, siihen sulautettiin valikoiden ja jalostettuna hyviksi sekä menestyksekkäiksi koettuja ulkomaisia elementtejä sekä vaikutteita. Sitä perusteltiin monipuolisilla poliittisilla, ideologisilla, teoreettisilla, historiallisilla sekä nykyaikaisilla sotataidollisilla argumenteilla, mutta kaikesta tästä huolimatta sen ydin oli omintakeinen jugoslavialainen sotataidollinen ajattelu.

Skill Development in Music Reading. The Eye-Movement Approach

This dissertation examined skill development in music reading by focusing on the visual processing of music notation in different music-reading tasks. Each of the three experiments of this dissertation addressed one of the three types of music reading: (i) sight-reading, i.e. reading and performing completely unknown music, (ii) rehearsed reading, during which the performer is already familiar with the music being played, and (iii) silent reading with no performance requirements. The use of the eye-tracking methodology allowed the recording of the readers’ eye movements from the time of music reading with extreme precision. Due to the lack of coherence in the smallish amount of prior studies on eye movements in music reading, the dissertation also had a heavy methodological emphasis. The present dissertation thus aimed to promote two major issues: (1) it investigated the eye-movement indicators of skill and skill development in sight-reading, rehearsed reading and silent reading, and (2) developed and tested suitable methods that can be used by future studies on the topic. Experiment I focused on the eye-movement behaviour of adults during their first steps of learning to read music notation. The longitudinal experiment spanned a nine-month long music-training period, during which 49 participants (university students taking part in a compulsory music course) sight-read and performed a series of simple melodies in three measurement sessions. Participants with no musical background were entitled as “novices”, whereas “amateurs” had had musical training prior to the experiment. The main issue of interest was the changes in the novices’ eye movements and performances across the measurements while the amateurs offered a point of reference for the assessment of the novices’ development. The experiment showed that the novices tended to sight-read in a more stepwise fashion than the amateurs, the latter group manifesting more back-and-forth eye movements. The novices’ skill development was reflected by the faster identification of note symbols involved in larger melodic intervals. Across the measurements, the novices also began to show sensitivity to the melodies’ metrical structure, which the amateurs demonstrated from the very beginning. The stimulus melodies consisted of quarter notes, making the effects of meter and larger melodic intervals distinguishable from effects caused by, say, different rhythmic patterns. Experiment II explored the eye movements of 40 experienced musicians (music education students and music performance students) during temporally controlled rehearsed reading. This cross-sectional experiment focused on the eye-movement effects of one-bar-long melodic alterations placed within a familiar melody. The synchronizing of the performance and eye-movement recordings enabled the investigation of the eye-hand span, i.e., the temporal gap between a performed note and the point of gaze. The eye-hand span was typically found to remain around one second. Music performance students demonstrated increased professing efficiency by their shorter average fixation durations as well as in the two examined eye-hand span measures: these participants used larger eye-hand spans more frequently and inspected more of the musical score during the performance of one metrical beat than students of music education. Although all participants produced performances almost indistinguishable in terms of their auditory characteristics, the altered bars indeed affected the reading of the score: the general effects of expertise in terms of the two eye- hand span measures, demonstrated by the music performance students, disappeared in the face of the melodic alterations. Experiment III was a longitudinal experiment designed to examine the differences between adult novice and amateur musicians’ silent reading of music notation, as well as the changes the 49 participants manifested during a nine-month long music course. From a methodological perspective, an opening to research on eye movements in music reading was the inclusion of a verbal protocol in the research design: after viewing the musical image, the readers were asked to describe what they had seen. A two-way categorization for verbal descriptions was developed in order to assess the quality of extracted musical information. More extensive musical background was related to shorter average fixation duration, more linear scanning of the musical image, and more sophisticated verbal descriptions of the music in question. No apparent effects of skill development were observed for the novice music readers alone, but all participants improved their verbal descriptions towards the last measurement. Apart from the background-related differences between groups of participants, combining verbal and eye-movement data in a cluster analysis identified three styles of silent reading. The finding demonstrated individual differences in how the freely defined silent-reading task was approached. This dissertation is among the first presentations of a series of experiments systematically addressing the visual processing of music notation in various types of music-reading tasks and focusing especially on the eye-movement indicators of developing music-reading skill. Overall, the experiments demonstrate that the music-reading processes are affected not only by “top-down” factors, such as musical background, but also by the “bottom-up” effects of specific features of music notation, such as pitch heights, metrical division, rhythmic patterns and unexpected melodic events. From a methodological perspective, the experiments emphasize the importance of systematic stimulus design, temporal control during performance tasks, and the development of complementary methods, for easing the interpretation of the eye-movement data. To conclude, this dissertation suggests that advances in comprehending the cognitive aspects of music reading, the nature of expertise in this musical task, and the development of educational tools can be attained through the systematic application of the eye-tracking methodology also in this specific domain.

Utilization of Particle Image velocimetry in PPOOLEX condensation experiments

Particle Image Velocimetry, PIV, is an optical measuring technique to obtain velocity information of a flow in interest. With PIV it is possible to achieve two or three dimensional velocity vector fields from a measurement area instead of a single point in a flow. Measured flow can be either in liquid or in gas form. PIV is nowadays widely applied to flow field studies. The need for PIV is to obtain validation data for Computational Fluid Dynamics calculation programs that has been used to model blow down experiments in PPOOLEX test facility in the Lappeenranta University of Technology. In this thesis PIV and its theoretical background are presented. All the subsystems that can be considered to be part of a PIV system are presented as well with detail. Emphasis is also put to the mathematics behind the image evaluation. The work also included selection and successful testing of a PIV system, as well as the planning of the installation to the PPOOLEX facility. Already in the preliminary testing PIV was found to be good addition to the measuring equipment for Nuclear Safety Research Unit of LUT. The installation to PPOOLEX facility was successful even though there were many restrictions considering it. All parts of the PIV system worked and they were found out to be appropriate for the planned use. Results and observations presented in this thesis are a good background to further PIV use.

Bry sig om : ett vårdvetenskapligt praxisbegrepp

’Bry sig om’ förekommer flitigt i sammanhang där människor vårdar och tar hand om varandra såväl i det vardagliga naturliga vårdandet som i det professionella vårdandet. ’Bry sig om’ är ett språkligt uttryck i människors vardagsspråk som hör samman med ’små vardagliga saker’ som är av betydelse. ’Bry sig om’ har även tydlig förbindelse med vårda och ansa i Erikssons caritativa vårdteori men har inte tidigare varit föremål för klinisk vårdvetenskaplig forskning vilket är bakgrunden till denna studie. Inom Erikssons caritativa vårdteori utgörs grundordningen av kärnbegreppen caritas, enheten människa, hälsa, lidande och vårdande. I den här avhandlingen är syftet att vidga förståelsen för kärnbegreppet vårdandet genom att utforska innebörden i praxisbegreppet ’bry sig om’. Studien har en hermeneutisk ansats och är en sammanläggningsavhandling med fyra delstudier i form av begreppsanalys och tre empiriska studier. Materialet i begreppsutredningen är etymologisk ordbok och svenska ordböcker. I de empiriska delstudierna består materialet av självbiografisk text skrivet av en patient och händelser som patienter och vårdare varit med om vilket förstås som betydelsefullt material för klinisk vårdvetenskaplig forskning. Den nya förståelsen gestaltas i ett tankemönster där ’bry sig om’ framträder som en inre etisk hållning där människan som är på plats kan finnas till och därmed betyda något för en annan människa. Att betyda något för en annan människa är uttryck för det naturliga omsorgsfulla vårdandet där patienten förnimmer en kärleksfull hållning i vårdarens varsamma kärleksfulla händer och varma röst. ’Bry sig om’, har sin grundval i det naturliga omsorgsfulla vårdandet som konstituerar människan som människa. Det som framkommit i avhandlingen är möjligheten att undersöka praxisbegrepp inom vårdvetenskapen där ’bry sig om’ bidragit till att synliggöra vårdandet och därmed innebörden och meningen i ansandet, lekandet och lärandet på ett nytt och annorlunda sätt ur ett kliniskt vårdvetenskapligt perspektiv.

Real-time Image-based RGB-D Camera Motion Tracking and Environment Mapping

In this work, image based estimation methods, also known as direct methods, are studied which avoid feature extraction and matching completely. Cost functions use raw pixels as measurements and the goal is to produce precise 3D pose and structure estimates. The cost functions presented minimize the sensor error, because measurements are not transformed or modified. In photometric camera pose estimation, 3D rotation and translation parameters are estimated by minimizing a sequence of image based cost functions, which are non-linear due to perspective projection and lens distortion. In image based structure refinement, on the other hand, 3D structure is refined using a number of additional views and an image based cost metric. Image based estimation methods are particularly useful in conditions where the Lambertian assumption holds, and the 3D points have constant color despite viewing angle. The goal is to improve image based estimation methods, and to produce computationally efficient methods which can be accomodated into real-time applications. The developed image-based 3D pose and structure estimation methods are finally demonstrated in practise in indoor 3D reconstruction use, and in a live augmented reality application.

Brand attitudes influence on city brand image, and their impact on behavioral intention

The main objective of this Master’s Thesis was to examine the perceived city brand image of tourists and residents. It was aimed to accomplish by examining first the contribution of city attributes and marketing communications on forming brand attitudes, and then discover how the brand attitudes influence on city brand image. The impact of brand attitudes and city brand image on behavioral intention was also reviewed. The empirical part of the thesis was conducted with a quantitative method through online-based survey. The sample (n = 492) consisted of tourists and residents of the case city. The data was analyzed with statistical analyses by SPSS program. Brand attitudes, based on the main attributes, were calculated through multi-attribute attitude model. The results confirmed exposure to marketing communications has direct and positive influence on brand attitudes, especially the offline marketing communications. The findings revealed brand attitudes impact directly on city brand image perception. Brand attitudes and brand image dimensions had direct impact on tourists and residents’ behavioral intention. The findings provide important information for the city marketers. They increase marketers understanding on how target population perceives the city brand image and how it impacts on their future behavior. This thesis reveals the perception of current city brand image and gives guidance on what to emphasize in city branding to increase city’s attractiveness in conjunction with its economic development. Furthermore, the created framework can be utilized also in the future researches.

University Image vs. University Identity: Congruence between Expectations and Experience

The aim of this thesis was to examine congruencies between university identity and university images of prospective and current students. Therefore, factors essentially influencing on expected and experienced university images were identified. Providing an understanding on the differences in the formation of both concepts allowed the analysis of potential incongruities between a university’s identity and the perceptions its students hold. The study was conducted in July and August 2013 at Lappeenranta University of Technology by means of a web-based research survey. The sample consisted of 160 international Master’s degree students who were admitted in 2011, 2012 and 2013. Descriptive and multivariate statistical analysis methods were used to process the data. The results of the study indicated statistically significant incongruities between the case university’s identity and its students’ images. Further, the expected and experienced university images showed incongruities to each other. Deviations were additionally detected to be dependent on the students’ home regions. All in all, there is potential for an improvement of the students’ experiences resulting from a low perception of the student’s preparation for future job life.

Brand Identity and Image in B2B Factory Automation Context

The goal of this thesis is to study how a solution-oriented business-to-business company can utilize its brand as a strategic asset by using the concepts of brand identity and brand image. The study analyses the intended brand message (identity) contrasting it with the customer perceptions (image) to reveal points of parity and congruence. The study uses a case company as an example and discusses the benefits of brand management as well. Internally, brands can be studied by performing a set of interviews amongst top and middle management. The interviews need to consider the various elements of branding from associations to differentiation and value creation. Customers’ perceptions can be reliably studied via online survey designed to compare the intended brand message with customers’ experiences. From the perspective of industrial management the incentive for brand development lies in both monetary and managerial benefits. In literature the four essential benefits of B2B branding are risk dilution, efficiency of communications, strategic direction and price premiums. As a result, suggestive models for brand identity and image were devised and compared. The Case Company perceives itself as a technically oriented open-integrator, with a strong focus on reliability and customer service. Customers agree with the picture in general, but there are some points of parity as well: they are quite satisfied with the company and perceive it as reliable and providing the promised value. The problematic areas revolve around customer interaction and maintaining the leadership position. The results confirm previous findings in B2B branding theory, where the reliability and credibility of the supplier are in major role. The results also suggest a holistic, corporate approach on branding.

Local Features in Image and Video Processing - Object Class Matching and Video Shot Detection

The usage of digital content, such as video clips and images, has increased dramatically during the last decade. Local image features have been applied increasingly in various image and video retrieval applications. This thesis evaluates local features and applies them to image and video processing tasks. The results of the study show that 1) the performance of different local feature detector and descriptor methods vary significantly in object class matching, 2) local features can be applied in image alignment with superior results against the state-of-the-art, 3) the local feature based shot boundary detection method produces promising results, and 4) the local feature based hierarchical video summarization method shows promising new new research direction. In conclusion, this thesis presents the local features as a powerful tool in many applications and the imminent future work should concentrate on improving the quality of the local features.