4 resultados para Lagrangian particle tracking method
em Université de Montréal, Canada
Resumo:
This paper describes a novel algorithm for tracking the motion of the urethra from trans-perineal ultrasound. Our work is based on the structure-from-motion paradigm and therefore handles well structures with ill-defined and partially missing boundaries. The proposed approach is particularly well-suited for video sequences of low resolution and variable levels of blurriness introduced by anatomical motion of variable speed. Our tracking method identifies feature points on a frame by frame basis using the SURF detector/descriptor. Inter-frame correspondence is achieved using nearest-neighbor matching in the feature space. The motion is estimated using a non-linear bi-quadratic model, which adequately describes the deformable motion of the urethra. Experimental results are promising and show that our algorithm performs well when compared to manual tracking.
Resumo:
Cette thse a t ralise dans le cadre d'une cotutelle avec l'Institut National Polytechnique de Grenoble (France). La recherche a t effectue au sein des laboratoires de vision 3D (DIRO, UdM) et PERCEPTION-INRIA (Grenoble).
Resumo:
Les pays industrialiss comme le Canada doivent faire face au vieillissement de leur population. En particulier, la majorit des personnes ges, vivant domicile et souvent seules, font face des situations risques telles que des chutes. Dans ce contexte, la vidosurveillance est une solution innovante qui peut leur permettre de vivre normalement dans un environnement scuris. Lide serait de placer un rseau de camras dans lappartement de la personne pour dtecter automatiquement une chute. En cas de problme, un message pourrait tre envoy suivant lurgence aux secours ou la famille via une connexion internet scurise. Pour un systme bas cot, nous avons limit le nombre de camras une seule par pice ce qui nous a pouss explorer les mthodes monoculaires de dtection de chutes. Nous avons dabord explor le problme dun point de vue 2D (image) en nous intressant aux changements importants de la silhouette de la personne lors dune chute. Les donnes dactivits normales dune personne ge ont t modlises par un mlange de gaussiennes nous permettant de dtecter tout vnement anormal. Notre mthode a t valide laide dune vidothque de chutes simules et dactivits normales ralistes. Cependant, une information 3D telle que la localisation de la personne par rapport son environnement peut tre trs intressante pour un systme danalyse de comportement. Bien quil soit prfrable dutiliser un systme multi-camras pour obtenir une information 3D, nous avons prouv quavec une seule camra calibre, il tait possible de localiser une personne dans son environnement grce sa tte. Concrtement, la tte de la personne, modlise par une ellipsoide, est suivie dans la squence dimages laide dun ltre particules. La prcision de la localisation 3D de la tte a t value avec une bibliothque de squence vidos contenant les vraies localisations 3D obtenues par un systme de capture de mouvement (Motion Capture). Un exemple dapplication utilisant la trajectoire 3D de la tte est propose dans le cadre de la dtection de chutes. En conclusion, un systme de vidosurveillance pour la dtection de chutes avec une seule camra par pice est parfaitement envisageable. Pour rduire au maximum les risques de fausses alarmes, une mthode hybride combinant des informations 2D et 3D pourrait tre envisage.
Resumo:
Dans cette thse, nous prsentons une nouvelle mthode smoothed particle hydrodynamics (SPH) pour la rsolution des quations de Navier-Stokes incompressibles, mme en prsence des forces singulires. Les termes de sources singulires sont traits d'une manire similaire celle que l'on retrouve dans la mthode Immersed Boundary (IB) de Peskin (2002) ou de la mthode rgularise de Stokeslets (Cortez, 2001). Dans notre schma numrique, nous mettons en oeuvre une mthode de projection sans pression de second ordre inspire de Kim et Moin (1985). Ce schma vite compltement les difficults qui peuvent tre rencontres avec la prescription des conditions aux frontires de Neumann sur la pression. Nous prsentons deux variantes de cette approche: l'une, Lagrangienne, qui est communment utilise et l'autre, Eulerienne, car nous considrons simplement que les particules SPH sont des points de quadrature o les proprits du fluide sont calcules, donc, ces points peuvent tre laisss fixes dans le temps. Notre mthode SPH est d'abord teste la rsolution du problme de Poiseuille bidimensionnel entre deux plaques infinies et nous effectuons une analyse dtaille de l'erreur des calculs. Pour ce problme, les rsultats sont similaires autant lorsque les particules SPH sont libres de se dplacer que lorsqu'elles sont fixes. Nous traitons, par ailleurs, du problme de la dynamique d'une membrane immerge dans un fluide visqueux et incompressible avec notre mthode SPH. La membrane est reprsente par une spline cubique le long de laquelle la tension prsente dans la membrane est calcule et transmise au fluide environnant. Les quations de Navier-Stokes, avec une force singulire issue de la membrane sont ensuite rsolues pour dterminer la vitesse du fluide dans lequel est immerge la membrane. La vitesse du fluide, ainsi obtenue, est interpole sur l'interface, afin de dterminer son dplacement. Nous discutons des avantages maintenir les particules SPH fixes au lieu de les laisser libres de se dplacer. Nous appliquons ensuite notre mthode SPH la simulation des coulements confins des solutions de polymres non dilus avec une interaction hydrodynamique et des forces d'exclusion de volume. Le point de dpart de l'algorithme est le systme coupl des quations de Langevin pour les polymres et le solvant (CLEPS) (voir par exemple Oono et Freed (1981) et ttinger et Rabin (1989)) dcrivant, dans le cas prsent, les dynamiques microscopiques d'une solution de polymre en coulement avec une reprsentation bille-ressort des macromolcules. Des tests numriques de certains coulements dans des canaux bidimensionnels rvlent que l'utilisation de la mthode de projection d'ordre deux couple des points de quadrature SPH fixes conduit un ordre de convergence de la vitesse qui est de deux et une convergence d'ordre sensiblement gale deux pour la pression, pourvu que la solution soit suffisamment lisse. Dans le cas des calculs grandes chelles pour les altres et pour les chanes de bille-ressort, un choix appropri du nombre de particules SPH en fonction du nombre des billes N permet, en l'absence des forces d'exclusion de volume, de montrer que le cot de notre algorithme est d'ordre O(N). Enfin, nous amorons des calculs tridimensionnels avec notre modle SPH. Dans cette optique, nous rsolvons le problme de l'coulement de Poiseuille tridimensionnel entre deux plaques parallles infinies et le problme de l'coulement de Poiseuille dans une conduite rectangulaire infiniment longue. De plus, nous simulons en dimension trois des coulements confins entre deux plaques infinies des solutions de polymres non dilues avec une interaction hydrodynamique et des forces d'exclusion de volume.
