3D Maps Representation Using GNG

Current RGB-D sensors provide a big amount of valuable information for mobile robotics tasks like 3D map reconstruction, but the storage and processing of the incremental data provided by the different sensors through time quickly become unmanageable. In this work, we focus on 3D maps representation and propose the use of the Growing Neural Gas (GNG) network as a model to represent 3D input data. GNG method is able to represent the input data with a desired amount of neurons or resolution while preserving the topology of the input space. Experiments show how GNG method yields a better input space adaptation than other state-of-the-art 3D map representation methods.

Nuevo método de evaluación mediante revisiones cruzadas de los estudiantes

Actualmente nos enfrentamos a nuevos desafíos en el mundo de la educación. Entre las cuestiones más importantes se encuentra el grado de participación y compromiso de los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje y esto implica que deban participar en su evaluación de manera activa. Así, en este artículo se presenta un nuevo método de evaluación empleado en la asignatura “Arquitecturas y Sistemas Operativos para Tiempo Real”, del título de Ingeniería Informática de la Universidad de Alicante. En este novedoso método, los alumnos participan en el proceso de evaluación de sus propios trabajos por medio de revisiones cruzadas (peer-reviewing) que pretenden identificar las carencias o errores en los trabajos presentados por sus compañeros de asignatura. En pocas semanas los estudiantes pueden entender la innovadora visión del proceso de enseñanza-aprendizaje empleado en nuestra asignatura y se involucran activamente en dicho proceso; con todo ello, sus conocimientos han de actualizarse de manera continua, por lo que son capaces de entender y asimilar los nuevos conceptos explicados por el profesor.

Learning Probabilistic Features for Robotic Navigation Using Laser Sensors

SLAM is a popular task used by robots and autonomous vehicles to build a map of an unknown environment and, at the same time, to determine their location within the map. This paper describes a SLAM-based, probabilistic robotic system able to learn the essential features of different parts of its environment. Some previous SLAM implementations had computational complexities ranging from O(Nlog(N)) to O(N2), where N is the number of map features. Unlike these methods, our approach reduces the computational complexity to O(N) by using a model to fuse the information from the sensors after applying the Bayesian paradigm. Once the training process is completed, the robot identifies and locates those areas that potentially match the sections that have been previously learned. After the training, the robot navigates and extracts a three-dimensional map of the environment using a single laser sensor. Thus, it perceives different sections of its world. In addition, in order to make our system able to be used in a low-cost robot, low-complexity algorithms that can be easily implemented on embedded processors or microcontrollers are used.

Analyzing the commercial activities of a street network by ranking their nodes: a case study in Murcia, Spain

Urban researchers and planners are often interested in understanding how economic activities are distributed in urban regions, what forces influence their special pattern and how urban structure and functions are mutually dependent. In this paper, we want to show how an algorithm for ranking the nodes in a network can be used to understand and visualize certain commercial activities of a city. The first part of the method consists of collecting real information about different types of commercial activities at each location in the urban network of the city of Murcia, Spain. Four clearly differentiated commercial activities are studied, such as restaurants and bars, shops, banks and supermarkets or department stores, but obviously we can study other. The information collected is then quantified by means of a data matrix, which is used as the basis for the implementation of a PageRank algorithm which produces a ranking of all the nodes in the network, according to their significance within it. Finally, we visualize the resulting classification using a colour scale that helps us to represent the business network.

Using a RGB-D camera for 6DoF SLAM

This paper presents a method for fast calculation of the egomotion done by a robot using visual features. The method is part of a complete system for automatic map building and Simultaneous Localization and Mapping (SLAM). The method uses optical flow in order to determine if the robot has done a movement. If so, some visual features which do not accomplish several criteria (like intersection, unicity, etc,) are deleted, and then the egomotion is calculated. We use a state-of-the-art algorithm (TORO) in order to rectify the map and solve the SLAM problem. The proposed method provides better efficiency that other current methods.

An improvement of a SLAM RGB-D method with movement prediction derived from a study of visual features

This paper presents a method for the fast calculation of a robot’s egomotion using visual features. The method is part of a complete system for automatic map building and Simultaneous Location and Mapping (SLAM). The method uses optical flow to determine whether the robot has undergone a movement. If so, some visual features that do not satisfy several criteria are deleted, and then egomotion is calculated. Thus, the proposed method improves the efficiency of the whole process because not all the data is processed. We use a state-of-the-art algorithm (TORO) to rectify the map and solve the SLAM problem. Additionally, a study of different visual detectors and descriptors has been conducted to identify which of them are more suitable for the SLAM problem. Finally, a navigation method is described using the map obtained from the SLAM solution.

Deterministic mathematical morphology for CAD/CAM

Purpose – The purpose of this paper is to present a new geometric model based on the mathematical morphology paradigm, specialized to provide determinism to the classic morphological operations. The determinism is needed to model dynamic processes that require an order of application, as is the case for designing and manufacturing objects in CAD/CAM environments. Design/methodology/approach – The basic trajectory-based operation is the basis of the proposed morphological specialization. This operation allows the definition of morphological operators that obtain sequentially ordered sets of points from the boundary of the target objects, inexistent determinism in the classical morphological paradigm. From this basic operation, the complete set of morphological operators is redefined, incorporating the concept of boundary and determinism: trajectory-based erosion and dilation, and other morphological filtering operations. Findings – This new morphological framework allows the definition of complex three-dimensional objects, providing arithmetical support to generating machining trajectories, one of the most complex problems currently occurring in CAD/CAM. Originality/value – The model proposes the integration of the processes of design and manufacture, so that it avoids the problems of accuracy and integrity that present other classic geometric models that divide these processes in two phases. Furthermore, the morphological operative is based on points sets, so the geometric data structures and the operations are intrinsically simple and efficient. Another important value that no excessive computational resources are needed, because only the points in the boundary are processed.

A new boundary-based morphological model

Mathematical morphology addresses the problem of describing shapes in an n-dimensional space using the concepts of set theory. A series of standardized morphological operations are defined, and they are applied to the shapes to transform them using another shape called the structuring element. In an industrial environment, the process of manufacturing a piece is based on the manipulation of a primitive object via contact with a tool that transforms the object progressively to obtain the desired design. The analogy with the morphological operation of erosion is obvious. Nevertheless, few references about the relation between the morphological operations and the process of design and manufacturing can be found. The non-deterministic nature of classic mathematical morphology makes it very difficult to adapt their basic operations to the dynamics of concepts such as the ordered trajectory. A new geometric model is presented, inspired by the classic morphological paradigm, which can define objects and apply morphological operations that transform these objects. The model specializes in classic morphological operations, providing them with the determinism inherent in dynamic processes that require an order of application, as is the case for designing and manufacturing objects in professional computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) environments. The operators are boundary-based so that only the points in the frontier are handled. As a consequence, the process is more efficient and more suitable for use in CAD/CAM systems.

JavaVis: An Integrated Computer Vision Library for Teaching Computer Vision

In this article, we present a new framework oriented to teach Computer Vision related subjects called JavaVis. It is a computer vision library divided in three main areas: 2D package is featured for classical computer vision processing; 3D package, which includes a complete 3D geometric toolset, is used for 3D vision computing; Desktop package comprises a tool for graphic designing and testing of new algorithms. JavaVis is designed to be easy to use, both for launching and testing existing algorithms and for developing new ones.

Análisis y métodos numéricos con Geogebra

Cuaderno de prácticas de Matemáticas II, Grado en Ingeniería Informática, Universidad de Alicante.

Estudio y planificación de contenidos, materiales y metodologías docentes según el EEES:Itin. Gest. Contenidos. 4º Ingeniería Multimedia

La red pretende servir de plataforma para la coordinación de las asignaturas de cuarto curso que constituyen el itinerario de Gestión de Contenidos correspondiente al grado de Ingeniería Multimedia para la ejecución de una metodología basada en proyectos. La red ha detectado los problemas de coordinación asociados a gestionar simultáneamente proyectos de naturaleza variada y las posibilidades de conexión de estos mismos con las asignaturas de Prácticas de empresa I y II y la elaboración del Trabajo de Fin de Grado. Se proponen soluciones para paliar estos problemas y se explica el alcance de los objetivos a conseguir.

Seguimiento de calidad de las asignaturas de tercer curso del Grado en Ingeniería Informática

En esta memoria se describe el proyecto llevado a cabo para mejorar el seguimiento y la calidad de la docencia de las asignaturas del tercer curso del Grado en Ingeniería Informática. En concreto, en este proyecto, nos centramos en los mecanismos de evaluación y en su distribución a lo largo del curso, así como en los conceptos fundamentales que se asocian a las diferentes asignaturas que se imparten en tercer curso del Grado en Ingeniería Informática. Se realizaron diversas reuniones entre los coordinadores de las distintas asignaturas para poner en común problemas relacionados con la planificación de las asignaturas así como dudas sobre las actividades de evaluación. Las reuniones permitieron intercambiar diferentes planteamientos con los que se habían abordado la evaluación de las asignaturas participantes en la red y que posibilitaron resolver problemas comunes. De igual forma se plantearon cuestiones abiertas sobre la planificación y la evaluación de las asignaturas que se dirigieron desde la red a la coordinación de la titulación en la Escuela Politécnica Superior. Finalmente, también se discutieron diferentes propuestas junto con las redes de otros cursos de la titulación para abordarlas en futuras redes.

Estudio y planificación de contenidos, materiales y metodologías docentes según el EEES: 1er curso de ingeniería multimedia

Convencidos de la idoneidad de realizar un seguimiento y revisión anual de la titulación de Ingeniería Multimedia se propuso para el curso académico 2013/14 el presente proyecto de red, que tiene por objetivo revisar y analizar los contenidos, materiales y metodologías docentes de las distintas asignaturas con el propósito de subsanar las posibles insuficiencias detectadas, y consecuentemente, mejorar la calidad de la docencia y el rendimiento del alumnado en el aprendizaje. En esta memoria se presentan los resultados de la evaluación de las asignaturas del primer curso y el análisis comparativo con cursos anteriores, obteniendo datos muy positivos, lo que muestra, un año más, la preparación y motivación de los actuales alumnos y futuros Ingenieros/as Multimedia.

Seguimiento y mejora de las asignaturas de segundo curso del Grado en Ingeniería Informática durante el curso 2013-2014

En esta memoria se describe el trabajo de la red docente para el seguimiento y control de calidad de las asignaturas del segundo curso del Grado en Ingeniería Informática impartido en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante. En esta edición, el trabajo de la red se ha centrado en el estudio de las necesidades formativas y los contenidos impartidos en las asignaturas. El resultado ha sido la creación de un grafo de dependencias entre asignaturas de segundo y primer curso (y de segundo curso entre sí), un mapa de necesidades formativas para acceder a las asignaturas de segundo curso y un mapa de los contenidos impartidos en éstas. Asimismo, se ha elaborado un calendario on-line de evaluaciones para el curso 2014-2015.

Red de seguimiento de calidad de asignaturas de primer curso del Grado en Ingeniería Informática

El trabajo de esta Red Docente se ha planteado como una continuación directa del realizado en el marco de la Red Docente 2733, del curso pasado. Continuamos con la elaboración del mapa conceptual, en el que ahora vamos a identificar solapamientos y lagunas en los conocimientos del egresado en el Grado en Ingeniería Informática. Por otro lado hemos simplificado y mejorado la gestión del calendario de evaluación, en el que se reflejan todas las pruebas evaluables que realizan los alumnos de la titulación, con el objetivo de mejorar la coordinación y evitar la excesiva concentración de pruebas en un reducido período de tiempo.