A biologically inspired object spectral-texture descriptor and its application to vegetation classification in power-line corridors

The use of appropriate features to represent an output class or object is critical for all classification problems. In this paper, we propose a biologically inspired object descriptor to represent the spectral-texture patterns of image-objects. The proposed feature descriptor is generated from the pulse spectral frequencies (PSF) of a pulse coupled neural network (PCNN), which is invariant to rotation, translation and small scale changes. The proposed method is first evaluated in a rotation and scale invariant texture classification using USC-SIPI texture database. It is further evaluated in an application of vegetation species classification in power line corridor monitoring using airborne multi-spectral aerial imagery. The results from the two experiments demonstrate that the PSF feature is effective to represent spectral-texture patterns of objects and it shows better results than classic color histogram and texture features.

Finite element modelling of lamb wave propagation in prestress concrete and effect of the prestress force on the wave’s characteristic

In order to assess the structural reliability of bridges, an accurate and cost effective Non-Destructive Evaluation (NDE) technology is required to ensure their safe and reliable operation. Over 60% of the Australian National Highway System is prestressed concrete (PSC) bridges according to the Bureau of Transport and Communication Economics (1997). Most of the in-service bridges are more than 30 years old and may experience a heavier traffic load than their original intended level. Use of Ultrasonic waves is continuously increasing for (NDE) and Structural Health Monitoring (SHM) in civil, aerospace, electrical, mechanical applications. Ultrasonic Lamb waves are becoming more popular for NDE because it can propagate long distance and reach hidden regions with less energy loses. The purpose of this study is to numerically quantify prestress force (PSF) of (PSC) beam using the fundamental theory of acoustic-elasticity. A three-dimension finite element modelling approach is set up to perform parametric studies in order to better understand how the lamb wave propagation in PSC beam is affected by changing in the PSF level. Results from acoustic-elastic measurement on prestressed beam are presented, showing the feasibility of the lamb wave for PSF evaluation in PSC bridges.

Multiple excitation nano-spot generation and confocal detection for far-field microscopy

An imaging technique is developed for the controlled generation of multiple excitation nano-spots for far-field microscopy. The system point spread function (PSF) is obtained by interfering two counter-propagating extended depth-of-focus PSF (DoF-PSF), resulting in highly localized multiple excitation spots along the optical axis. The technique permits (1) simultaneous excitation of multiple planes in the specimen; (2) control of the number of spots by confocal detection; and (3) overcoming the point-by-point based excitation. Fluorescence detection from the excitation spots can be efficiently achieved by Z-scanning the detector/pinhole assembly. The technique complements most of the bioimaging techniques and may find potential application in high resolution fluorescence microscopy and nanoscale imaging.

Note: Dynamic point spread function for single and multiphoton fluorescence microscopy

We propose and demonstrate a dynamic point spread function (PSF) for single and multiphoton fluorescence microscopy. The goal is to generate a PSF whose shape and size can be maneuvered from highly localized to elongated one, thereby allowing shallow-to-depth excitation capability during active imaging. The PSF is obtained by utilizing specially designed spatial filter and dynamically altering the filter parameters. We predict potential applications in nanobioimaging and fluorescence microscopy.

Note: Dynamic point spread function for single and multiphoton fluorescence microscopy

We propose and demonstrate a dynamic point spread function (PSF) for single and multiphoton fluorescence microscopy. The goal is to generate a PSF whose shape and size can be maneuvered from highly localized to elongated one, thereby allowing shallow-to-depth excitation capability during active imaging. The PSF is obtained by utilizing specially designed spatial filter and dynamically altering the filter parameters. We predict potential applications in nanobioimaging and fluorescence microscopy.

Deblurring in a noncoherent optical processing system: pupil function synthesis and experimental implementation

The bipolar point spread function (PSF) corresponding to the Wiener filter tor correcting linear-motion-blurred pictures is implemented in a noncoherent optical processor. The following two approaches are taken for this implementation: (1) the PSF is modulated and biased so that the resulting function is non-negative and (2) the PSF is split into its positive and sign-reversed negative parts, and these two parts are dealt with separately. The phase problem associated with arriving at the pupil function from these modified PSFs is solved using both analytical and combined analytical-iterative techniques available in the literature. The designed pupil functions are experimentally implemented, and deblurring in a noncoherent processor is demonstrated. The postprocessing required (i.e., demodulation in the first approach to modulating the PSF and intensity subtraction in the second approach) are carried out either in a coherent processor or with the help of a PC-based vision system. The deblurred outputs are presented.

High resolution multiple excitation spot optical microscopy

We propose fundamental improvements in three-dimensional (3D) resolution of multiple excitation spot optical microscopy. The excitation point spread function (PSF) is generated by two interfering counter-propagating depth-of-focus beams along the optical axis. Detection PSF is obtained by coherently interfering the emitted fluorescent light (collected by both the objectives) at the detector. System PSF shows upto 14-fold reduction in focal volume as compared to confocal, and almost 2-fold improvement in lateral resolution. Proposed PSF has the ability to simultaneously excite multiple 3D-spots of sub-femtoliter volume. Potential applications are in fluorescence microscopy and nanobioimaging. Copyright 2011 Author(s). This article is distributed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License. [doi:10.1063/1.3598413]

Spatial Filter Based Bessel-Like Beam for Improved Penetration Depth Imaging in Fluorescence Microscopy

Monitoring and visualizing specimens at a large penetration depth is a challenge. At depths of hundreds of microns, several physical effects (such as, scattering, PSF distortion and noise) deteriorate the image quality and prohibit a detailed study of key biological phenomena. In this study, we use a Bessel-like beam in-conjugation with an orthogonal detection system to achieve depth imaging. A Bessel-like penetrating diffractionless beam is generated by engineering the back-aperture of the excitation objective. The proposed excitation scheme allows continuous scanning by simply translating the detection PSF. This type of imaging system is beneficial for obtaining depth information from any desired specimen layer, including nano-particle tracking in thick tissue. As demonstrated by imaging the fluorescent polymer-tagged-CaCO3 particles and yeast cells in a tissue-like gel-matrix, the system offers a penetration depth that extends up to 650 mu m. This achievement will advance the field of fluorescence imaging and deep nano-particle tracking.

Estimación de la mineralización neta de nitrogeno del suelo en sistemas agroforestales y a pleno sol en el cultivo del cafe (Coffea arabica L.) en el Pacifico de Nicaragua, departamento de Carazo

Se estimó la producción neta de nitrógeno mineral a partir de la mineralización de la materia orgánica en sistemas agroforestales con café (Coffea arabicaL.), así como en el sistema a pleno sol, en los sitios tanto calle como en hilera. La evaluación se llevó a cabo al final de la estación seca en marzo del 2004, en la zona sudoeste de Nicaragua, en el Departamento de Carazo. La variedad de cafeto establecida en la finca seleccionada fue Costa Rica 95. La especie de sombra incorporada fue Madero Negro [Gliricidia sepium (Jacquin) Kunth ex Walpers]. Se realizó la caracterización de las propiedades físicas y químicas del suelo Andisol de los sistemas evaluados. Las muestras del suelo de los sistemas examinados en el experimento se incubaron bajo condiciones de laboratorio a una temperatura constante de 30°C, se mantuvo la humedad de las mismas a capacidad de campo y se determinó la cantidad neta de nitrógeno mineral producida durante los 30 días del estudio. Al finalizar el experimento, los resultados obtenidos mostraron que el sistema Sombra con Fertilizante (SF) incorporó mayor cantidad de biomasa y de nitrógeno que los otros sistemas inspeccionados. Los sistemas Sombra con Fertilizante y Pleno Sol con Fertilizante (PSF) presentaron los mayores contenidos de nitrógeno mineral en ambos sitios de muestreo; sin embargo, en el sistema Sombra sin Fertilizante (SSF) se mineralizó la mayor cantidad de nitrógeno orgánico en los sitios muestreados. A los 0-20 cm de profundidad del muestreo, en el sitio Hilera, el amonio mostró mayor contenido en los todos los sistemas, no así el nitrato, que mostró mayor contenido en el sitio Calle, que, además, fue la forma dominante del contenido total de nitrógeno mineral.

Aportes de biomasa y nutrientes de un sistema agroforestal con café en el Pacífico de Nicaragua

En el año 2004, se monitoreó la caída de hojarasca de un sistema agro- forestal con G. sepium y C. arabica . El estudio se llevo a cabo en una finca privada del municipio de San Marcos, departamento de Carazo (Nicaragua). El estudio se estableció bajo tres manejos de sombra: con sombra y fertilización, (PCF), con sombra y sin fertilización (PSF) y cafetal a pleno sol (PS). Se establecieron ocho trampas metálicas por tipo de manejo y se recolectó el material capturado para su cuantifica- ción por componente vegetal. Se determinó el peso total de la materia seca y se analizaron las muestras determinándose los contenidos de N, P y K. Los resultados indican que el componente café, tanto en la parcela fertilizada (PCF) como en la no fertilizada (PSF) contribuyó con 58.3 y 60.2 % del contenido de hojarasca respectivamente, con respecto al total de residuos producidos. En la parcela a pleno sol la contribución del cafeto aumenta hasta un 83.9 %. Sin embargo, los aportes de N y K en la parcela a pleno sol fueron mayores que en la parcela fertilizada y en la parcela sin fertilización, producto de la mayor producción de hojarasca en este sistema.

Tasas de descomposición de la hojarasca en un sistema agroforestal con café en el Pacífico de Nicaragua

Con el objetivo de determinar las tasas de descomposición de hoja- rasca de cafetos ( Coffea arabica L.), sola y en mezcla con madero negro ( Gliricidia sepium ) , se estableció un estudio con dos experi- mentos entre septiembre a diciembre del 2004 y de junio a septiembre del 2005. Para la realización del estudio, se utilizaron tres sistemas de manejo de sombra en cafetos. La primera parcela de café fue mane- jada con sombra de G. sepium y fertilizada (PCF), la segunda parcela se estableció a plena exposición solar (PS), en cambio, la tercera par- cela se estableció bajo sombra de G. sepium y sin fertilización (PSF). El estudio se llevo a cabo en la finca “San Francisco”, municipio de “San Marcos”, departamento de Carazo, Nicaragua. Para el estudio se emplearon bolsas de descomposición de 30 x 30 cm y 20 x 20 cm por cada año respectivamente. Se recolectaron muestras a los 0, 6, 12, 24, 48 y 96 días en el experimento 1 y 0, 4, 8, 13, 25, 48 y 96 días en el experimento 2. Los resultados muestran que la hojarasca de G. sepium obtuvo la mejor tasa de descomposición, mientras que la hoja- rasca de C. arabica fue menor, sin que fuera afectada por la presen- cia de G. sepium, en los tratamientos que incluían cafetos y madero negro. Las descomposición de las hojas verdes de G. sepium muestra menor velocidad de descomposición al compararla con hojarasca de esta misma especie.

A inserção dos médicos no serviço público de saúde : um olhar focalizado no Programa de Saúde da Família

Esta dissertação consiste em um estudo sobre as relações construídas entre o profissional médico e o serviço público de saúde, tendo como pano de fundo o Programa de Saúde da Família do Ministério da Saúde. A eleição do PSF se deu em função dele representar um modelo preconizado e induzido pelo MS que pretende ter a saúde como mote, visando também mudar o modelo assistencial. Sabendo se que a prática médica é alicerçada na cura de doença, dentro do modelo biomédico, o estudo apresenta algumas tensões advindas desta alteridade. Inicia-se com uma revisão histórica e bibliográfica do PSF no Brasil, apresentando a trajetória do programa e suas várias e variadas diretrizes. Em seguida, é feita uma abordagem sobre o cotidiano das práticas médicas baseadas no saber sobre as doenças, buscando explicar o processo histórico e cultural da apreensão desta prática por parte dos médicos e suas repercussões na sociedade. Utilizou-se, no trabalho de campo, a entrevista com alguns profissionais médicos que trabalham em programas de saúde da família premiados pelo Ministério da Saúde. A partir do olhar e das reflexões dos médicos entrevistados foram focalizadas categorias que simbolizam dificuldades, adaptações e construções advindas deste cotidiano. Identificou se focos de tensão cristalizados em situações inerentes ao trabalho, aos sujeitos, as relações de poder, as políticas de saúde. Finalizando o estudo reafirma a importância do profissional médico dentro das diretrizes do Sistema Único de Sáúde e apresenta uma discussão sobre a inserção do médico dentro do serviço público de saúde.

O estresse no trabalho dos Agentes Comunitários de Saúde do Município do Rio de Janeiro

O estudo das dimensões psicossociais do trabalho tem aumentado em importância nas últimas décadas, devido ao novo contexto político e econômico mundial de globalização, que determina mudanças no mundo do trabalho e expõe trabalhadores a fatores de risco ocupacional, entre eles o estresse. A categoria profissional do Agente Comunitário de Saúde (ACS), criada no contexto das reformas sanitárias atravessadas pelo Brasil desde a década de 80, tem como um dos principais propósitos atuar na reorganização do sistema de saúde do país. O ACS tem como especificidade e pré-requisitos a necessidade de ser morador da região atendida pela Equipe de Saúde da Família, fato este responsável por um aspecto único dentro do estudo na área de saúde do trabalhador. Nesse cenário o enfermeiro exerce papel de liderança e possui uma característica marcante, que é a manutenção de constante contato com a comunidade, realizando atividades de grande interação com os ACS, devendo evitar ou minimizar fatores estressores e possíveis agravos à saúde no âmbito da Saúde do Trabalhador. O presente estudo tem como objeto o trabalho do ACS como gerador de estresse ocupacional no Programa de Saúde da Família. Tem como objetivo geral discutir o estresse ocupacional na percepção dos ACS no PSF, numa Área Programática do Município do Rio de Janeiro. Trata-se de um estudo descritivo e de abordagem qualitativa. O cenário do estudo foram Unidades de Saúde da Família do Município do Rio de Janeiro, e os sujeitos 32 ACS inseridos em três módulos do PSF. A coleta de dados foi realizada através de entrevistas individuais semi-estruturadas, organizadas e analisadas utilizando a metodologia da Análise de Conteúdo, a partir da qual foram identificadas as seguintes categorias: frustração, trabalho do ACS, representação do trabalho, processo de trabalho, o estresse e relação trabalho x saúde. Os resultados identificam o baixo reconhecimento interferindo na produtividade e na auto-estima, excessiva intensidade e ritmo empregados no trabalho, valorização da burocracia na execução do trabalho, violência como fator de insegurança e reconhece a interferência do estresse na saúde tanto física quanto psíquica. A análise do trabalho do ACS atuante no PSF aponta aspectos que dificultam sua plena atuação, assim como a prática estende-se para além dos conceitos normatizados contidos nas Portarias e outros instrumentos que regulamentam suas atribuições. O trabalho real representa um universo mais complexo e rico do que o trabalho prescrito, que nesse estudo, apresentou-se como fonte geradora de tensão, adoecimento e mal estar, expresso nas vocalizações de queixas.

A prática educativa como expressão da prática profissional no contexto da equipe de saúde da família no município do Rio de Janeiro

Este estudo teve como objeto as práticas educativas em saúde desenvolvidas no Programa de Saúde da Família (PSF), no Município do Rio de Janeiro. O objetivo geral foi a compreensão das práticas educativas realizadas pelos profissionais que atuam no PSF. O interesse se deu pelo fato de reconhecer o PSF como espaço privilegiado no desenvolvimento de práticas educativas voltadas para a conscientização popular, nos aspectos sociais, políticos e da saúde, pelas suas características de atuação em território definido, e na lógica de vigilância à saúde. Ressalta-se a importância da Educação em Saúde como estratégia de intervenção por uma sociedade mais saudável. Trata-se de pesquisa qualitativa descritiva, realizada entre 2007 e 2008. A análise dos dados foi orientada pelo método de Análise de Conteúdo. Os dados foram coletados através de entrevista semi-estruturada, com cinco equipes de saúde da família, totalizando vinte profissionais. Na análise foram identificadas quatro categorias: organização do processo de trabalho, papel do profissional na equipe, organização da prática educativa e fatores que interferem na realização das práticas educativas. Na análise verificou-se que os profissionais enfrentam dificuldades no planejamento das práticas educativas, relacionadas, principalmente, à falta de capacitação pedagógica e à dificuldade de organização do processo de trabalho, centrado no modelo biomédico. Os agentes comunitários se destacam na realização das atividades, com o apoio da equipe, principalmente da enfermeira. Os temas são escolhidos, prioritariamente, a partir da identificação das necessidades de saúde dos usuários pelos profissionais. Verifica-se que há dificuldade na definição dos objetivos das práticas educativas. Predomina o formato de grupos, voltados para a promoção da saúde, mas também com enfoque preventivista. Verifica-se a presença de práticas com outras formas de relação entre profissionais e usuários, num exercício de cidadania para a qualidade de vida. A avaliação é realizada informalmente, entre os profissionais e, geralmente, se detém à quantidade de usuários participantes, ou na constatação de mudança de comportamento do usuário. Os fatores que interferem dizem respeito às relações estabelecidas entre os profissionais, e entre estes e os usuários. A violência associada ao narcotráfico surge como fator que prejudica a atividade no território. As capacitações em prática educativa também são mencionadas. Verifica-se que a forma de organização do processo de trabalho influencia fortemente, visto que a realização das práticas educativas depende diretamente da dinâmica dada ao trabalho, e do espaço destinado para essa atividade na divisão do trabalho. As questões relacionadas à infra-estrutura são relatadas, principalmente, no que diz respeito à escassez de material, recursos financeiros, e espaço físico inadequado. Percebe-se que a falta da sistematização da prática educativa parece comprometer as transformações necessárias para o seu aprimoramento e reflete a falta de compreensão dos profissionais sobre a importância do processo educativo para a saúde e como instrumento de transformação social e política dos sujeitos. Percebe-se, ainda, a necessidade de investimentos para a qualificação do profissional do PSF, não somente em relação às práticas educativas, mas também para que seja possível operar as mudanças necessárias para a reorientação do modelo de atenção à saúde proposto pelo PSF.

星间激光通讯中的精跟踪研究

星间激光通讯中，精跟踪起着十分重要的作用，而精密偏转镜（FSM）是精跟踪系统中最为关键的部件．基于光学矢量反射定律，推导得到了FSM的精确光学特性，这一特性为精跟踪控制系统提供了精确的理论依据．设计了基于FSM精确光学特性的精跟踪控制系统，对系统整定所用的单纯形法进行了两点重要改进，并对所设计的精跟踪系统进行了数字模拟，由此实现了对FSM的精确控制，提高了精跟踪系统的精确性；将光学衍射超分辨原理应用到星间激光通讯中．利用三区位相光瞳滤波器的超分辨性能，改变光学系统的点扩散函数，从而改变接收端焦平面上的光强