The Developing Left Superior Cervical Ganglion of Pacas (Agouti Paca)

In this study the main question investigated was the number and size of both binucleate and mononucleate superior cervical ganglion (SCG) neurons and, whether post-natal development would affect these parameters. Twenty left SCGs from 20 male pacas were used. Four different ages were investigated, that is newborn (4 days), young (45 days), adult (2 years), and aged animals (7 years). By using design-based stereo-logical methods, that is the Cavalieri principle and a physical disector combined with serial sectioning, the total volume of ganglion and total number of mononucleate and binucleate neurons were estimated. Furthermore, the mean perikaryal (somal) volume of mononucleate and binucleate neurons was estimated using the vertical nucleator. The main findings of this study were a 154% increase in the SCG volume, a 95% increase in the total number of mononucleate SCG neurons and a 50% increase in the total volume of SCG neurons. In conclusion, apart from neuron number, different adaptive mechanisms may coexist in the autonomic nervous system to guarantee a functional homeostasis during ageing, which is not always associated with neuron losses. Anat Rec, 292:966-975, 2009. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Precise Insertion of Orthodontic Miniscrews with a Stereolithographic Surgical Guide Based on Cone Beam Computed Tomography Data: A Pilot Study

Purpose: Orthodontic miniscrews are commonly used to achieve absolute anchorage during tooth movement. One of the most frequent complications is screw loss as a result of root contact. Increased precision during the process of miniscrew insertion would help prevent screw loss and potential root damage, improving treatment outcomes. Stereo lithographic surgical guides have been commonly used for prosthetic implants to increase the precision of insertion. The objective of this paper was to describe the use of a stereolithographic surgical guide suitable for one-component orthodontic miniscrews based on cone beam computed tomography (CBCT) data and to evaluate implant placement accuracy. Materials and Methods: Acrylic splints were adapted to the dental arches of four patients, and six radiopaque reference points were filled with gutta-percha. The patients were submitted to CBCT while they wore the occlusal splint. Another series of images was captured with the splint alone. After superimposition and segmentation, miniscrew insertion was simulated using planning software that allowed the user to check the implant position in all planes and in three dimensions. In a rapid-prototyping machine, a stereolithographic guide was fabricated with metallic sleeves located at the insertion points to allow for three-dimensional control of the pilot bur. The surgical guide was worn during surgery. After implant insertion, each patient was submitted to CBCT a second time to verify the implant position and the accuracy of the placement of the miniscrews. Results: The average differences between the planned and inserted positions for the ten miniscrews were 0.86 mm at the coronal end, 0.71 mm at the center, and 0.87 mm at the apical tip. The average angular discrepancy was 1.76 degrees. Conclusions: The use of stereolithographic surgical guides based on CBCT data allows for accurate orthodontic mini screw insertion without damaging neighboring anatomic structures. INT J ORAL MAXILLOFAC IMPLANTS 2011;26:860-865

Sistema de percepção visual para veículos autónomos aéreos

Esta dissertação aborda o problema de detecção e desvio de obstáculos "SAA- Sense And Avoid" em movimento para veículos aéreos. Em particular apresenta contribuições tendo em vista a obtenção de soluções para permitir a utilização de aeronaves não tripuladas em espaço aéreo não segregado e para aplicações civis. Estas contribuições caracterizam-se por: uma análise do problema de SAA em \UAV's - Unmmaned Aerial Vehicles\ civis; a definição do conceito e metodologia para o projecto deste tipo de sistemas; uma proposta de \ben- chmarking\ para o sistema SAA caracterizando um conjunto de "datasets\ adequados para a validação de métodos de detecção; respectiva validação experimental do processo e obtenção de "datasets"; a análise do estado da arte para a detecção de \Dim point features\ ; o projecto de uma arquitectura para uma solução de SAA incorporando a integração de compensação de \ego motion" e respectiva validação para um "dataset" recolhido. Tendo em vista a análise comparativa de diferentes métodos bem como a validação de soluções foi proposta a recolha de um conjunto de \datasets" de informação sensorial e de navegação. Para os mesmos foram definidos um conjunto de experiências e cenários experimentais. Foi projectado e implementado um setup experimental para a recolha dos \datasets" e realizadas experiências de recolha recorrendo a aeronaves tripuladas. O setup desenvolvido incorpora um sistema inercial de alta precisão, duas câmaras digitais sincronizadas (possibilitando análise de informa formação stereo) e um receptor GPS. As aeronaves alvo transportam um receptor GPS com logger incorporado permitindo a correlação espacial dos resultados de detecção. Com este sistema foram recolhidos dados referentes a cenários de aproximação com diferentes trajectórias e condições ambientais bem como incorporando movimento do dispositivo detector. O método proposto foi validado para os datasets recolhidos tendo-se verificado, numa análise preliminar, a detecção do obstáculo (avião ultraleve) em todas as frames para uma distância inferior a 3 km com taxas de sucesso na ordem dos 95% para distâncias entre os 3 e os 4 km. Os resultados apresentados permitem validar a arquitectura proposta para a solução do problema de SAA em veículos aéreos autónomos e abrem perspectivas muito promissoras para desenvolvimento futuro com forte impacto técnico-científico bem como sócio-economico. A incorporação de informa formação de \ego motion" permite fornecer um forte incremento em termos de desempenho.

Exploração da Point Cloud Library aplicada à percepção em sistemas autónomos

A navegação e a interpretação do meio envolvente por veículos autónomos em ambientes não estruturados continua a ser um grande desafio na actualidade. Sebastian Thrun, descreve em [Thr02], que o problema do mapeamento em sistemas robóticos é o da aquisição de um modelo espacial do meio envolvente do robô. Neste contexto, a integração de sistemas sensoriais em plataformas robóticas, que permitam a construção de mapas do mundo que as rodeia é de extrema importância. A informação recolhida desses dados pode ser interpretada, tendo aplicabilidade em tarefas de localização, navegação e manipulação de objectos. Até à bem pouco tempo, a generalidade dos sistemas robóticos que realizavam tarefas de mapeamento ou Simultaneous Localization And Mapping (SLAM), utilizavam dispositivos do tipo laser rangefinders e câmaras stereo. Estes equipamentos, para além de serem dispendiosos, fornecem apenas informação bidimensional, recolhidas através de cortes transversais 2D, no caso dos rangefinders. O paradigma deste tipo de tecnologia mudou consideravelmente, com o lançamento no mercado de câmaras RGB-D, como a desenvolvida pela PrimeSense TM e o subsequente lançamento da Kinect, pela Microsoft R para a Xbox 360 no final de 2010. A qualidade do sensor de profundidade, dada a natureza de baixo custo e a sua capacidade de aquisição de dados em tempo real, é incontornável, fazendo com que o sensor se tornasse instantaneamente popular entre pesquisadores e entusiastas. Este avanço tecnológico deu origem a várias ferramentas de desenvolvimento e interacção humana com este tipo de sensor, como por exemplo a Point Cloud Library [RC11] (PCL). Esta ferramenta tem como objectivo fornecer suporte para todos os blocos de construção comuns que uma aplicação 3D necessita, dando especial ênfase ao processamento de nuvens de pontos de n dimensões adquiridas a partir de câmaras RGB-D, bem como scanners laser, câmaras Time-of-Flight ou câmaras stereo. Neste contexto, é realizada nesta dissertação, a avaliação e comparação de alguns dos módulos e métodos constituintes da biblioteca PCL, para a resolução de problemas inerentes à construção e interpretação de mapas, em ambientes indoor não estruturados, utilizando os dados provenientes da Kinect. A partir desta avaliação, é proposta uma arquitectura de sistema que sistematiza o registo de nuvens de pontos, correspondentes a vistas parciais do mundo, num modelo global consistente. Os resultados da avaliação realizada à biblioteca PCL atestam a sua viabilidade, para a resolução dos problemas propostos. Prova da sua viabilidade, são os resultados práticos obtidos, da implementação da arquitectura de sistema proposta, que apresenta resultados de desempenho interessantes, como também boas perspectivas de integração deste tipo de conceitos e tecnologia em plataformas robóticas desenvolvidas no âmbito de projectos do Laboratório de Sistemas Autónomos (LSA).

Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.Área de Especialização de Sistemas Autónomos

Vision based obstacle detection for all-terrain robots

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Utilização de técnicas de análise fotogramétricas em quebra-mares de taludes

Dissertação de Natureza Científica elaborada no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica no âmbito do protocolo de cooperação entre o ISEL e o LNEC

Study of a 9th century silver earrings set from Mikulčice: corrosion, conservation and maintenance

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Conservação e Restauro

Sistema de visão e laser para percepção em ambientes subaquáticos

A exploração do meio subaquático utilizando visão computacional é ainda um processo complexo. Geralmente são utilizados sistemas de visão baseados em visão stereo, no entanto, esta abordagem apresenta limitações, é pouco precisa e é exigente em termos computacionais quando o meio de operação é o subaquático. Estas limitações surgem principalmente em dois cenários de aplicação: quando existe escassez de iluminação e em operações junto a infraestruturas subaquáticas. Consequentemente, a solução reside na utilização de fontes de informação sensorial alternativas ou complementares ao sistema de visão computacional. Neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de um sistema de percepção subaquático que combina uma câmara e um projetor laser de um feixe em linha, onde o projetor de luz estruturada _e utilizado como fonte de informação. Em qualquer sistema de visão computacional, e ainda mais relevante em sistemas baseados em triangulação, a sua correta calibração toma um papel fulcral para a qualidade das medidas obtidas com o sistema. A calibração do sistema de visão laser foi dividida em duas etapas. A primeira etapa diz respeito à calibração da câmara, onde são definidos os parâmetros intrínsecos e os parâmetros extrínsecos relativos a este sensor. A segunda etapa define a relação entre a câmara e o laser, sendo esta etapa necessária para a obtenção de imagens tridimensionais. Assim, um dos principais desafios desta dissertação passou por resolver o problema da calibração inerente a este sistema. Desse modo, foi desenvolvida uma ferramenta que requer, pelo menos duas fotos do padrão de xadrez, com perspectivas diferentes. O método proposto foi caracterizado e validado em ambientes secos e subaquáticos. Os resultados obtidos mostram que o sistema _e preciso e os valores de profundidade obtidos apresentam um erro significativamente baixo (inferiores a 1 mm), mesmo com uma base-line (distância entre a centro óptico da câmara e o plano de incidência do laser) reduzida.

Sistema de mapeamento e localização simultânea para inspecção subaquática

A sequente dissertação resulta do desenvolvimento de um sistema de navegação subaquático para um Remotely Operated Vehicle (ROV). A abordagem proposta consiste de um algoritmo em tempo real baseado no método de Mapeamento e Localização Simultâneo (SLAM) a partir de marcadores em ambientes marinhos não estruturados. SLAM introduz dois principais desafios: (i) reconhecimento dos marcadores provenientes dos dados raw do sensor, (ii) associação de dados. Na detecção dos marcadores foram aplicadas técnicas de visão artificial baseadas na extracção de pontos e linhas. Para testar o uso de features no visual SLAM em tempo real nas operações de inspecção subaquáticas foi desenvolvida uma plataforma modicada do RT-SLAM que integra a abordagem EKF SLAM. A plataforma é integrada em ROS framework e permite estimar a trajetória 3D em tempo real do ROV VideoRay Pro 3E até 30 fps. O sistema de navegação subaquático foi caracterizado num tanque instalado no Laboratório de Sistemas Autónomos através de um sistema stereo visual de ground truth. Os resultados obtidos permitem validar o sistema de navegação proposto para veículos subaquáticos. A trajetória adquirida pelo VideoRay em ambiente controlado é validada pelo sistema de ground truth. Dados para ambientes não estruturados, como um gasoduto, foram adquiridos e obtida respectiva trajetória realizada pelo robô. Os dados apresentados comprovam uma boa precisão e exatidão para a estimativa da posição.

Multifocalidade e Estereopsia

Introdução: A visão binocular proporciona uma interpretação única e tridimensional do mundo. Objectivo: Comparar a estereopsia dos doentes com de lentes intra-oculares (LIO) multifocais implantadas. Métodos: Os autores realizaram um estudo transversal com 40 doentes, que tinham sido submetidos a facoemulsificação com implante de LIO multifocal bilateralmente (26 Restor, 6 tecnis Multifocal e 8 "Mix & Match"). Estudaram a estereopsia de longe com o Vectograph e utilizaram o "Titmus Stereo Test" para perto, nos 3 grupos. Resultados: No grupo 1 (Restor bilateral: idade média 63,38 anos; 4 doentes do sexo masculino e 22 do feminino) obtivemos 80 a 90% de boa estereopsia; no grupo 2 (Tecnis Multifocal bilateral: idade média 73,67 anos; 6 doentes do sexo feminino) registou-se 100% de boa estereopsia e no grupo 3 ("Mix & Match": idade média 74,25 anos; 2 doentes do sexo masculino e 6 do feminino) obteve-se 50 a 75% de boa estereopsia. Conclusões: Os doentes com lentes intra-oculares multifocais similares implantadas bilateralmente obtiveram melhor estereopsia para perto e para longe.

Groundtruth system for underwater benchmarking

Oceans - San Diego, 2013

Thermographic and visible spectrum camera calibration for marine robotic target detection

Oceans - San Diego, 2013

Combining sparse and dense methods in 6D Visual Odometry

13th International Conference on Autonomous Robot Systems (Robotica), 2013, Lisboa

TIGRE - An autonomous ground robot for outdoor exploration

13th International Conference on Autonomous Robot Systems (Robotica), 2013