Urban Detection From Hyperspectral Images Using Dimension-Reduction Model and Fusion of Multiple Segmentations Based on Stuctural and Textural Features

Ce mémoire de maîtrise présente une nouvelle approche non supervisée pour détecter et segmenter les régions urbaines dans les images hyperspectrales. La méthode proposée n ́ecessite trois étapes. Tout d’abord, afin de réduire le coût calculatoire de notre algorithme, une image couleur du contenu spectral est estimée. A cette fin, une étape de réduction de dimensionalité non-linéaire, basée sur deux critères complémentaires mais contradictoires de bonne visualisation; à savoir la précision et le contraste, est réalisée pour l’affichage couleur de chaque image hyperspectrale. Ensuite, pour discriminer les régions urbaines des régions non urbaines, la seconde étape consiste à extraire quelques caractéristiques discriminantes (et complémentaires) sur cette image hyperspectrale couleur. A cette fin, nous avons extrait une série de paramètres discriminants pour décrire les caractéristiques d’une zone urbaine, principalement composée d’objets manufacturés de formes simples g ́eométriques et régulières. Nous avons utilisé des caractéristiques texturales basées sur les niveaux de gris, la magnitude du gradient ou des paramètres issus de la matrice de co-occurrence combinés avec des caractéristiques structurelles basées sur l’orientation locale du gradient de l’image et la détection locale de segments de droites. Afin de réduire encore la complexité de calcul de notre approche et éviter le problème de la ”malédiction de la dimensionnalité” quand on décide de regrouper des données de dimensions élevées, nous avons décidé de classifier individuellement, dans la dernière étape, chaque caractéristique texturale ou structurelle avec une simple procédure de K-moyennes et ensuite de combiner ces segmentations grossières, obtenues à faible coût, avec un modèle efficace de fusion de cartes de segmentations. Les expérimentations données dans ce rapport montrent que cette stratégie est efficace visuellement et se compare favorablement aux autres méthodes de détection et segmentation de zones urbaines à partir d’images hyperspectrales.

Le rôle de l’avocat dans les transactions d’acquisition et fusion d’entreprises

Les développements technologiques et la mondialisation ont permis aux gens d’avoir accès à l’information plus facilement et rapidement que jamais, provoquant ainsi des changements importants dans le milieu juridique qui doit s’adapter à la nouvelle clientèle sophistiquée et exigeante. Dans ce travail, nous nous penchons sur certains aspects devant être considérés par les avocats modernes assistant leur clientèle dans le cadre des transactions d’acquisition et de fusion.

Détection de mouvement par modèle biologique de fusion de donnée inspiré de la rétine humaine

Ce mémoire s'intéresse à la détection de mouvement dans une séquence d'images acquises à l'aide d'une caméra fixe. Dans ce problème, la difficulté vient du fait que les mouvements récurrents ou non significatifs de la scène tels que les oscillations d'une branche, l'ombre d'un objet ou les remous d'une surface d'eau doivent être ignorés et classés comme appartenant aux régions statiques de la scène. La plupart des méthodes de détection de mouvement utilisées à ce jour reposent en fait sur le principe bas-niveau de la modélisation puis la soustraction de l'arrière-plan. Ces méthodes sont simples et rapides mais aussi limitées dans les cas où l'arrière-plan est complexe ou bruité (neige, pluie, ombres, etc.). Cette recherche consiste à proposer une technique d'amélioration de ces algorithmes dont l'idée principale est d'exploiter et mimer deux caractéristiques essentielles du système de vision humain. Pour assurer une vision nette de l’objet (qu’il soit fixe ou mobile) puis l'analyser et l'identifier, l'œil ne parcourt pas la scène de façon continue, mais opère par une série de ``balayages'' ou de saccades autour (des points caractéristiques) de l'objet en question. Pour chaque fixation pendant laquelle l'œil reste relativement immobile, l'image est projetée au niveau de la rétine puis interprétée en coordonnées log polaires dont le centre est l'endroit fixé par l'oeil. Les traitements bas-niveau de détection de mouvement doivent donc s'opérer sur cette image transformée qui est centrée pour un point (de vue) particulier de la scène. L'étape suivante (intégration trans-saccadique du Système Visuel Humain (SVH)) consiste ensuite à combiner ces détections de mouvement obtenues pour les différents centres de cette transformée pour fusionner les différentes interprétations visuelles obtenues selon ses différents points de vue.

Multimodal image fusion of anatomical structures for diagnosis, therapy planning and assistance

This paper provides an overview of work done in recent years by our research group to fuse multimodal images of the trunk of patients with Adolescent Idiopathic Scoliosis (AIS) treated at Sainte-Justine University Hospital Center (CHU). We first describe our surface acquisition system and introduce a set of clinical measurements (indices) based on the trunk's external shape, to quantify its degree of asymmetry. We then describe our 3D reconstruction system of the spine and rib cage from biplanar radiographs and present our methodology for multimodal fusion of MRI, X-ray and external surface images of the trunk We finally present a physical model of the human trunk including bone and soft tissue for the simulation of the surgical outcome on the external trunk shape in AIS.

Multifinger Feature Level Fusion Based Fingerprint Identification

Fingerprint based authentication systems are one of the cost-effective biometric authentication techniques employed for personal identification. As the data base population increases, fast identification/recognition algorithms are required with high accuracy. Accuracy can be increased using multimodal evidences collected by multiple biometric traits. In this work, consecutive fingerprint images are taken, global singularities are located using directional field strength and their local orientation vector is formulated with respect to the base line of the finger. Feature level fusion is carried out and a 32 element feature template is obtained. A matching score is formulated for the identification and 100% accuracy was obtained for a database of 300 persons. The polygonal feature vector helps to reduce the size of the feature database from the present 70-100 minutiae features to just 32 features and also a lower matching threshold can be fixed compared to single finger based identification

Information Exchange and Fusion in Dynamic and Heterogeneous Distributed Environments

Context awareness, dynamic reconfiguration at runtime and heterogeneity are key characteristics of future distributed systems, particularly in ubiquitous and mobile computing scenarios. The main contributions of this dissertation are theoretical as well as architectural concepts facilitating information exchange and fusion in heterogeneous and dynamic distributed environments. Our main focus is on bridging the heterogeneity issues and, at the same time, considering uncertain, imprecise and unreliable sensor information in information fusion and reasoning approaches. A domain ontology is used to establish a common vocabulary for the exchanged information. We thereby explicitly support different representations for the same kind of information and provide Inter-Representation Operations that convert between them. Special account is taken of the conversion of associated meta-data that express uncertainty and impreciseness. The Unscented Transformation, for example, is applied to propagate Gaussian normal distributions across highly non-linear Inter-Representation Operations. Uncertain sensor information is fused using the Dempster-Shafer Theory of Evidence as it allows explicit modelling of partial and complete ignorance. We also show how to incorporate the Dempster-Shafer Theory of Evidence into probabilistic reasoning schemes such as Hidden Markov Models in order to be able to consider the uncertainty of sensor information when deriving high-level information from low-level data. For all these concepts we provide architectural support as a guideline for developers of innovative information exchange and fusion infrastructures that are particularly targeted at heterogeneous dynamic environments. Two case studies serve as proof of concept. The first case study focuses on heterogeneous autonomous robots that have to spontaneously form a cooperative team in order to achieve a common goal. The second case study is concerned with an approach for user activity recognition which serves as baseline for a context-aware adaptive application. Both case studies demonstrate the viability and strengths of the proposed solution and emphasize that the Dempster-Shafer Theory of Evidence should be preferred to pure probability theory in applications involving non-linear Inter-Representation Operations.

Surface registration from range image fusion

The registration of full 3-D models is an important task in computer vision. Range finders only reconstruct a partial view of the object. Many authors have proposed several techniques to register 3D surfaces from multiple views in which there are basically two aspects to consider. First, poor registration in which some sort of correspondences are established. Second, accurate registration in order to obtain a better solution. A survey of the most common techniques is presented and includes experimental results of some of them

A review of sensor fusion techniques for underwater vehicle navigation

This work provides a general description of the multi sensor data fusion concept, along with a new classification of currently used sensor fusion techniques for unmanned underwater vehicles (UUV). Unlike previous proposals that focus the classification on the sensors involved in the fusion, we propose a synthetic approach that is focused on the techniques involved in the fusion and their applications in UUV navigation. We believe that our approach is better oriented towards the development of sensor fusion systems, since a sensor fusion architecture should be first of all focused on its goals and then on the fused sensors

Prevalencia de dolor lumbar y su relación con la condición física: Estudio en trabajadores del área administrativa de una institución educativa en la ciudad de Bogotá, 2008

Objetivo: Determinar la prevalencia del dolor lumbar y su asociación con cinco variables de condición física en 346 trabajadores del área administrativa de una institución educativa en la ciudad de Bogotá, mediante la revisión y análisis de la base de datos de la empresa Ergosourcing Ltda. Métodos: La población de estudio estuvo conformada por los 346 trabajadores a quienes se les practicó evaluación de la condición física por parte de fisioterapeutas especialistas en prescripción de ejercicio, entre Julio y Septiembre de 2008. La variable dependiente fue el Dolor lumbar evaluando la morbilidad sentida, de acuerdo a una escala descriptiva simple de dolor. Las variables independientes fueron índice de masa corporal, adipometría, alineación postural, flexibilidad de Wells y potencia abdominal. Se practicó análisis bivariante y se ajustó un modelo de regresión logística incondicional para determinar la relación entre las variables. Resultados: La prevalencia de dolor lumbar en la población fue del 20,3%. Tras ajustar por todas las variables independientes, se observó asociación con la edad (p 0,007), el tiempo de servicio en el cargo (p 0,03) y el sobrepeso – obesidad, medidos a través de la adipometría (p 0,05). Se halló un riesgo 7 veces mayor entre las personas que tenían sobrepeso y obesidad comparados con los que presentaban peso normal y de 13,4 veces más en personas de 55 años o mayores al tomar como referencia el grupo de menores de 25 años. Conclusiones: se encontró que tienen más riesgo de dolor lumbar los trabajadores del grupo de mayor edad (> 55 años) y con más tiempo de exposición (> 20 años); al determinar sobrepeso y obesidad con la adipometría y no con el IMC, se encontró que si hay asociación significativa con dolor lumbar. Es necesario realizar un estudio en trabajadores con requerimientos físicos mayores y compararlos con los resultados de este estudio. Es de relevancia implementar la búsqueda de pruebas que permitan evaluar la condición física de los trabajadores, establecer su relación con el dolor lumbar y sean predictivas de su aparición.

Diferencias en tiempos de incapacidad según el tipo de manejo (convencional o temprano), en pacientes con dolor lumbar agudo secundario a accidentes de trabajo en una aseguradora de riesgos profesionales (ARP) de Bogotá, Colombia

A lo largo de la historia se ha encontrado que el dolor lumbar agudo es una patología de alta prevalencia y costo, lo ha llevado a varios países a considerarlo un problema de salud pública, Sin embargo ha sido subvalorada y aun no se toman las medidas preventivas lo que aumenta los costos de atención para los servicios de salud y para las empresas es una causa importante de disminución de la producción por días de incapacidad. Con el fin de establecer si el tiempo de inicio y tipo del tratamiento de rehabilitación en los casos de dolor lumbar agudo secundario a accidente de trabajo puede influir en los tiempos de incapacidad, se realizó la revisión de datos de las historias clínicas de los trabajadores con este diagnóstico que consultaron a una ARP de Bogotá (Colombia) entre enero y junio de 2010, clasificándolos según el tipo y tiempo de inicio del tratamiento en dos grupos: convencional (manejo fisioterapéutico directo iniciado según disponibilidad de agenda) o temprano (manejo de casos considerados de baja complejidad mediante instrucción, planes caseros de ejercicio y seguimiento), los cuales se compararon encontrando que existen diferencias estadísticamente significativas entre los días de incapacidad según el manejo utilizado en los trabajadores ya que la media de los días del manejo convencional es de 3,97 +/- 4,01dias, en el manejo temprano es de 6,23 +/- 4,48dias, con una probabilidad de 0,000 , adicionalmente se encontró comparando las medias de los grupos que presentaban características similares demográficas, laborales y relacionadas con la lesión. En conclusión, el manejo fisioterapéutico directo, denominado “convencional” en este estudio, mostró menores tiempos de incapacidad al compararlo con el tratamiento basado en instrucción y planes caseros denominado en este estudio como “manejo temprano” a pesar de que este último se inicia inmediatamente se diagnostica el caso y se indica para casos considerados como leves en la consulta inicial.

Evaluación clínica de los trastornos neuromusculoesqueléticos en la columna lumbar

Este documento busca que el lector se acerque a los procesos evaluativos de la columna lumbar de una forma secuencial pero interrelacionada, sin desconocer los principios básicos anatómicos y biomecánicos, para su fácil entendimiento en el momento de su aplicación. Todo esto, con el fi n de evitar denominaciones inespecífi cas de las lesiones neuromusculoesqueléticas en la columna lumbar, lo cual redundará en ofrecer manejos más oportunos y efi caces en benefi cio de la salud del individuo.

PREVALENCIA DE SINTOMATOLOGÍA MÚSCULO ESQUELÉTICAS DE CUELLO, HOMBRO Y ESPALDA LUMBAR EN LOS TRABAJADORES DE MINAS SUBTERRÁNEAS DE CARBÓN EN EL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ, COLOMBIA, 2013

Introducción. Trabajo de investigación realizado dentro del proyecto “EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A POLVO DE CARBÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA EN TRES DEPARTAMENTOS DE COLOMBIA” liderado por el grupo Salud Ocupacional y del Ambiente, con la participación de la Universidad del Rosario, la Universidad de los Andes, el Ministerio de Trabajo, la Administradora de Riesgos Laborales Positiva. Inmerso en este proyecto se determinará en el departamento de Boyacá la prevalencia de sintomatología músculo esquelética Objetivo. Determinar la sintomatología músculo esquelética en cuello, hombros y espalda lumbar, en trabajadores de minas de carbón subterráneas del departamento de Boyacá, mediante la aplicación del Cuestionario Nórdico Estandarizado específico y su relación con variables sociodemográficas y ocupacionales. Metodología. Estudio de corte transversal que se realizó en una población de minería subterránea del departamento mediante la aplicación del Cuestionario Nórdico Estandarizado específico. Resultados. La sintomatología en cuello, hombros y espalda reportada fue de 44,1%, 37,1% y 68,2% respectivamente por los trabajadores. La antigüedad laboral en promedio fue de 17,06 (DS 7,93), la media de edad fue 40,46 (DS 11,12 años). De los 170 trabajadores encuestados el 74,7% (127) se desempeñan como picadores, seguidos por cocheros 10,6% (18), malacatero 5,3% (9), el restante se desempeña en otras labores de minería. Conclusiones. Este estudio encontró un alta prevalencia de sintomatología músculo esquelética en los trabajadores de minería de carbón subterránea, lo que sugiere la necesidad de generar estudios ergonómicos y estrategias de prevención para evitar un aumento en la cifras de enfermedades profesionales como desordenes músculo esqueléticos.

Prevalencia de dolor lumbar en los trabajadores de una planta de fabricación de productos de cerámica de Madrid, Cundinamarca, en el turno de 6 am a 2pm, año 2014.

Objetivo: Establecer la prevalencia, incapacidad y discapacidad de dolor lumbar en los trabajadores de la planta de fabricación de productos de cerámica, de Madrid Cundinamarca, del turno de 6 am a 2 pm año 2014. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal para determinar la prevalencia, incapacidad y discapacidad de dolor lumbar en un grupo de trabajadores que asisten en el turno de 6 am a 2 pm, en una empresa fabricante de productos de cerámica en el municipio de Madrid, departamento de Cundinamarca, Colombia. Se tuvieron en cuenta variables como edad, puesto de trabajo, antigüedad en cargo actual, consumo de cigarrillo, actividad física, presencia o ausencia de dolor lumbar e intensidad del dolor lumbar. Se aplicaron dos escalas para determinar el nivel de incapacidad y discapacidad para el dolor lumbar. Se empleó la escala de Owestry (ODI, OswestryDisabilityIndex) para evaluar la incapacidad de dolor lumbar y la escala de Roland-Morris para discapacidad física. Para le análisis de las variables continuas se determinó el supuesto de normalidad utilizando la prueba de ShapiroWilks.Para determinar la presencia de asociaciones se utilizó la prueba de Ji cuadrado de Pearson o el test exacto de Fischer si el valor esperado es menor a cinco. Para el análisis de la información se utilizó el software EpiInfo versión 7.1.3 (CDC, Atlanta, EE.UU.) Resultados: Se incluyeron 99 trabajadores, rango de edad entre 32 y 46 años y una mediana de 37 años. Más de la mitad de los trabajadores evaluados reportaron un dolor moderado (n=57), tan solo un 10% reportó máximo dolor, la escala de incapacidad de Oswestry78 trabajadores se ubicaron entre 0 y 40% reflejando esto ausencia de incapacidad, y solo 4 pacientes presentaron valores entre 40 y 60% incapacidad moderada. La escala de discapacidad de Roland-Morris mostró que la mayoría de los trabajadores presentan una discapacidad leve (n=97) y tan solo 2 trabajadores presentaron discapacidad moderada.La única asociación positiva encontrada se dio entre la presencia de dolor lumbar y la ejecución de actividad física una vez a la semana (p 0,005). Conclusiones: el dolor lumbar está presente en más del 50% de los trabajadores encuestados; sin embargo solo 4 de los trabajadores encuestados, presenta incapacidad por este dolor. En cuanto a la discapacidad pudimos determinar que solo 2 de los trabajadores la manifiesta.

Influencia de los movimientos lumbopélvicos en la percepción de dolor lumbar en postura sedente prolongada en conductores, realizados a partir de un dispositivo colocado sobre el asiento

Introducción: la evidencia muestra que existe una asociación entre dolor lumbar y postura sedente. Por otra parte, los macrorreposicionamientos efectuados sobre el asiento son la respuesta natural del cuerpo debido a la incomodidad percibida en función del tiempo prolongado, pero la evidencia muestra que estos movimientos realizados por los sujetos no mitigan el dolor lumbar y la percepción de incomodidad aumenta. Materiales y métodos: se realizaron varios estudios experimentales para realizar los movimientos de macrorreposicionamiento con ayuda de un asiento, se desarrolló un dispositivo para colocarse sobre este, se registraron las siguientes variables: 1) la variación del ángulo del asiento bajo los criterios de menor demanda biomecánica y menor percepción de incomodidad, 2) la velocidad de variación del ángulo del asiento bajo el criterio de menor percepción de inestabilidad y 3) la frecuencia en que se deben efectuar estos reposicionamientos. Resultados: se demostró que los sujetos asintomáticos se mueven menos que los sintomáticos y que las estrategias de movimiento son diferentes; además, los macrorreposicionamientos se llevan a cabo con una frecuencia de 12,6 minutos y la velocidad sin percepción de inestabilidad es de 0,17 rad/s; la inclinación del asiento influye en la presión intradiscal (sig 0,003) y, en inclinacionesnegativas del asiento, la carga que no se transmite a las tuberosidades isquiáticas es transferida alas rodillas y a los pies. Discusión: el estudio se encuentra en la validación de su hipótesis principal,que, de ser cierta, podrá generar nuevas pistas en el diseño de asientos para mitigar el dolorlumbar en conductores que laboran en postura sedente prolongada.

Asociación de desórdenes músculo esqueléticos en región cervical, dorsal y lumbar y factores de riesgo psicosocial en conductores de vehículos de carga en una empresa de transporte terrestre en Bogotá, Colombia.

Este estudio buscó evaluar la asociación de desórdenes músculo esqueléticos en región cervical, dorsal y lumbar identificados mediante el Cuestionario Nórdico en su versión validada al español y los factores de riesgo psicosocial con el Cuestionario del contenido del trabajo (JCQ), en conductores de vehículos de carga de una empresa de transporte terrestre en Bogotá, Colombia; fue un estudio de corte transversal con la participación voluntaria de 125 conductores. Los resultados demostraron mayor prevalencia de trastornos músculo esqueléticos en región lumbar en los últimos 12 meses en el 36% de los participantes y en los últimos tres meses en región cervical con el 17.6%; la prevalencia de factores psicosociales arrojó trabajo de baja tensión en el 29.6%, trabajo activo 26.4%, trabajo con alta tensión 23.2% y trabajo pasivo con el 20.8%. El valor p fue mayor de 0,005 no hallándose asociaciones significativas de desórdenes músculo esqueléticos en región cervical, dorsal y lumbar con factores de riesgo psicosocial.