Kolmiulotteinen visualisointi mikromaailman konenäköjärjestelmässä

Työssä oli tarkoituksena saada toteutettua kolmiulotteiseen visualisointiin soveltuva ohjelmisto mikrokokoluokkaa olevien kappaleiden konenäköjärjestelmään. Työssä jouduttiin myös jatkokehittämään menetelmää kolmiulotteisen kuvan hankkimiseksi yhdellä kameralla mikrokokoisesta kohteesta. Kohteen kolmiulotteisella kuvalla voitaisiin suorittaa automaattista järjestelmäohjausta. Työssä tutkittiin ja selvitettiin laitteistolla saavutettavia tarkkuuksia ja nopeuksia, sen soveltamiseksi esimerkiksi mikromanipulaattorin ohjaamiseen. Lisäksi tutkittiin erilaisia kohteita joissa voitaisiin hyödyntää kolmiulotteista visualisointia. Tällaisia kohteita on kappaleiden laadunvalvonnassa tai niiden tutkimisessa ja esittämisessä. Syvyystiedon keräävällä menetelmällä oli saavutettava riittävä nopeus, jotta sillä voitaisiin tarvittaessa ohjata reaaliaikaisesti toimilaitteita. Menetelmänä käytettiin "Depth from Focusing" -menetelmää, johon VTT:llä oli jo aiemmin kehitetty automaattinen fokusointiohjelmisto. Työn puitteissa suoritettiin laitteisto- ja menetelmäkehitystä järjestelmän nopeuttamiseksi. Visualisoinnin toteuttamisen eri mahdollisuuksia kartoitettiin ja sellainen toteutettiin rakennettuun konenäköjärjestelmään.

Mueller matrix microscope with a dual continuous rotating compensator setup and digital demodulation

In this paper we describe a new Mueller matrix (MM) microscope that generalizes and makes quantitative the polarized light microscopy technique. In this instrument all the elements of the MU are simultaneously determined from the analysis in the frequency domain of the time-dependent intensity of the light beam at every pixel of the camera. The variations in intensity are created by the two compensators continuously rotating at different angular frequencies. A typical measurement is completed in a little over one minute and it can be applied to any visible wavelength. Some examples are presented to demonstrate the capabilities of the instrument.

Huulisuihkun homogeenisuuden vaikutus paperin rakenneominaisuuksiin

Työssä verrattiin perälaatikoilla 1 ja 2 valmistettujen papereiden rakenteellisia ominaisuuksia. Paperin rakenteessa formaatio oli tärkein ominaisuus ja sen jälkeen kuituorientaatio. Näytteiden valintaperusteena pidettiin sitä, että vertailtavilla näytteillä formaatio (pohja) oli paras kyseisellä perälaatikolla ja vetolujuussuhteet olivat samoja. Toinen valintatapa oli verrata samoissa virtausolosuhteissa valmistettuja papereita keskenään. Näytteiden formaatio mitattiin betaradiografialla. Fosforikuvalevystä skannattu kuva analysoitiin kuva-analyysillä. Mittauksen etuna oli suuri erottelukyky, joka mahdollisti monipuolisen tunnuslukujen laskennan. Näistä esimerkkeinä olivat keskihajonta, vinous ja huipukkuus. Lisäksi määritettiin flokkikokojakaumat sekä kone- että poikkisuuntaan. Kuituorientaation määrityksessä paperinäyte revittiin kerroksiin, kerrokset skannattiin ja kuvat analysoitiin kuvankäsittelyohjelmilla. Juova- ja kuituorientaatioanalyysissä määritettiin orientaatiokulma, max/min-arvo ja anisotropia. Virtaviiva-analyysin tunnusluku oli pyörrekoko. Käytettäessä tunnuslukuna variaatiokerrointa formaatio oli parempi perälaatikolla 1 ali- ja yliperällä. Tasaperän läheisyydessä formaatio oli huonompi. Keskihajonta oli pienempi perälaatikolla 1, mutta erot perälaatikoiden välillä tasaantuivat lähellä tasaperää. Flokkikoko oli koko s/v-alueella hieman suurempi perälaatikolla 1. Virtaviiva-analyysin avulla saatiin selville, että perälaatikolla 1 valmistettujen papereiden paikallinen orientaatiovaihtelu ja pintojen toispuoleisuus oli lievempää kuin perälaatikolla 2.

Piirilevyn emissiivisyyden vakiointi lämpökamerasovelluksiin

Lämpökameroiden kehitys on mahdollistanut lämpökameroiden käytön myös erittäin pienien kohteiden tarkastelussa. Luotettava absoluuttisten lämpötilojen selvittäminen lämpökameralla vaatii, että tarkasteltavan kohteen emissiivisyys on kauttaaltaan vakio ja tunnettu. Käytännössä erilaisten materiaalipintojen emissiivisyyksissä on merkittäviä eroja, mikä aiheuttaa virheitä mittaustuloksiin. Tutkimuksen tavoitteena oli löytää halpa ja käytännöllinen keino piirilevyn emissiivisyyden vakiointiin. Työssä kartoitettiin erilaisia pinnoitteita, joille tehtiin resistanssi-, impedanssi- sekä lämpökameramittaukset. Mittauksilla selvitettiin pinnoitteen soveltuvuus emissiivisyyden vakiointiin. Lisäksi tutustuttiin pintapuolisesti pinnoiteaineiden kemialliseen rakenteeseen, jotta saatiin peruskäsitys siitä, onko aineiden kemiallisella rakenteella merkitystä pinnoiteaineen emissiivisyyden vakiointikykyyn. Tutkimustulosten perusteella tutkituista pinnoitteista parhaaksi todettiin talkkijauhe. Talkkipinnoitteella saatiin luotettavia mittaustuloksia. Tällä hetkellä pinnoitemenetelmää voidaan käyttää yksittäisten piirilevyjen testauksessa laboratorio-olosuhteissa. Tulevaisuudessa menetelmää voitaisiin soveltaa myös piirilevyjen tuotantolinjalle.

Deep radio images of the HEGRA and Whipple TeV sources in the Cygnus OB2 region.

The modern generation of Cherenkov telescopes has revealed a new population of gamma-ray sources in the Galaxy. Some of them have been identified with previously known X-ray binary systems while other remain without clear counterparts a lower energies. Our initial goal here was reporting on extensive radio observations of the first extended and yet unidentified source, namely TeV J2032+4130. This object was originally detected by the HEGRA telescope in the direction of the Cygnus OB2 region and its nature has been a matter of debate during the latest years. The situation has become more complex with the Whipple and MILAGRO telescopes new TeV detections in the same field which could be consistent with the historic HEGRA source, although a different origin cannot be ruled out. Aims.We aim to pursue our radio exploration of the TeV J2032+4130 position that we initiated in a previous paper but taking now into account the latest results from new Whipple and MILAGRO TeV telescopes. The data presented here are an extended follow up of our previous work. Methods.Our investigation is mostly based on interferometric radio observations with the Giant Metre Wave Radio Telescope (GMRT) close to Pune (India) and the Very Large Array (VLA) in New Mexico (USA). We also conducted near infrared observations with the 3.5 m telescope and the OMEGA2000 camera at the Centro Astronómico Hispano Alemán (CAHA) in Almería (Spain). Results.We present deep radio maps centered on the TeV J2032+4130 position at different wavelengths. In particular, our 49 and 20 cm maps cover a field of view larger than half a degree that fully includes the Whipple position and the peak of MILAGRO emission. Our most important result here is a catalogue of 153 radio sources detected at 49 cm within the GMRT antennae primary beam with a full width half maximum (FWHM) of 43 arc-minute. Among them, peculiar sources inside the Whipple error ellipse are discussed in detail, including a likely double-double radio galaxy and a one-sided jet source of possible blazar nature. This last object adds another alternative counterpart possibility to be considered for both the HEGRA, Whipple and MILAGRO emission. Moreover, our multi-configuration VLA images reveal the non-thermal extended emission previously reported by us with improved angular resolution. Its non-thermal spectral index is also confirmed thanks to matching beam observations at the 20 and 6 cm wavelengths.

Viivakoodin lukeminen matkapuhelimella

Purpose of this work was to study different types of barcodes and possibilities of reading them with mobile phones camera. Another goal was to transfer product information from a server to a mobile phone according to a barcode. There is existing software to read barcodes with mobile phones camera. They also open a www – page to mobile phones browser according to a URL address interpreted from a barcode. I simulated a use-case scenario, in which product delivery related information was controlled by a mobile phone. The information was located in a MySQL database and it was controlled with www – pages through mobile phones browser. I also made tests about how possible difficulties effect on successful interpretation of a barcode.

Performance Evaluation of Imaging Systems

Imaging systems have developed latest years and developing is still continuing following years. Manufacturers of imaging systems give promises for the quality of the performance of imaging systems to advertise their products. Promises for the quality of the performance are often so good that they will not be tested in normal usage. The main target in this research is to evaluate the quality of the performance of two imaging systems: Scanner and CCD color camera. Optical measurement procedures were planned to evaluate the quality of imaging performances. Other target in this research is to evaluate calibration programs for the camera and the scanner. Measuring targets had to choose to evaluate the quality of imaging performances. Manufacturers have given definitions for targets. The third task in this research is to evaluate and consider how good measuring targets are.

Avainnustekniikat kuvaajan näkökulmasta

Työ käsittelee liikkuvan kuvan digitaalisissa erikoistehosteissa käytettäviä avainnustekniikoita kuvaajan näkökulmasta. Opinnäytetyö on monimuototyö, joka koostuu kirjallisesta osasta ja teososasta, jossa käytetään tekniikan eri sovelluksia osana fiktiivisten mainoselokuvien kerrontaa. Lähtökohtana on ollut tutkia avainnuksen toteuttamiseen liittyviä asioita käytännönläheisesti ja perehtyä teoriaan niin paljon kuin on tarpeellista, jotta tekniikan tehokas soveltaminen olisi mahdollista. Työssä käydään läpi avainnuksen historiaa lyhyesti ja esitellään sen tarjoamia mahdollisuuksia. Myös teososaa varten toteutetut avainnetut kuvat puretaan ja niiden tuloksia analysoidaan. Taustatietona esitellään jälkituotantoon liittyvää peitteiden luomisen prosessia, jonka ymmärtäminen on tärkeää myös avainnuskuvia toteuttaville kuvaajille. Valtaosa työstä on oppaan muotoon jäsenneltyä tietoa aiheesta. Työssä on pohdittu teososan toteuttamisen yhteydessä saatuja kokemuksia ja tuotu esiin myös asioita, jotka jälkikäteen ajatellen olisi kannattanut tehdä toisin. Lähdemateriaalina on käytetty aihetta tutkivia englanninkielisiä teoksia, Internetistä löytyneitä dokumentteja ja keskusteluja sekä suomalaisen jälkikäsittelyn asiantuntijan haastattelua. Työtä tehtäessä on vertailtu eri lähteitä ja pyritty rakentamaan niiden sekä työn tekijän oman kokemuksen pohjalta mahdollisimman luotettava kokonaisuus, josta olisi hyötyä kaikille avainnustekniikoiden parissa työskenteleville.

Police work and new 'security devices' : a tale from the beat

Mobile technologies have brought about major changes in police equipment and police work. If a utopian narrative remains strongly linked to the adoption of new technologies, often formulated as 'magic bullets' to real occupational problems, there are important tensions between their 'imagined' outcomes and the (unexpected) effects that accompany their daily 'practical' use by police officers. This article offers an analysis of police officers' perceptions and interactions with security devices. In so doing, it develops a conceptual typology of strategies for coping with new technology inspired by Le Bourhis and Lascoumes: challenging, neutralizing and diverting. To that purpose, we adopt an ethnographic approach that focuses on the discourses, practices and actions of police officers in relation to three security devices: the mobile digital terminal, the mobile phone and the body camera. Based on a case study of a North American municipal police department, the article addresses how these technological devices are perceived and experienced by police officers on the beat.

Musiikkivideo musiikin ja laululyriikan näkökulmasta : kappaleen tulkintakeinoja audiovisuaalisen kokonaisuuden saavuttamiseksi musiikkivideoilmaisussa

Opinnäytetyöni on monimuototyö. Sen teososa on Ratas-yhtyeen musiikkivideo Mustavalkoinen maa. Toimin teososassani musiikkivideon käsikirjoittajana, ohjaajana, kuvaajan ja leikkaajana. Olen myös itse säveltänyt ja sanoittanut musiikin sekä soitan mukana yhtyeessä. Työ on hankkeistettu Pajula Records Oy:lle. Opinnäytetyössäni etsin keinoja audiovisuaalisen kokonaisuuden saavuttamiseksi musiikkivideoilmaisussa. Näkemykseni mukaan musiikkivideot ovat usein vain kappaleiden visuaalista täytettä, eivätkä vastaa tunnelmaltaan tai kuvaukseltaan musiikkia. Tilaajan näkökulma on usein kaupallinen, minkä johdosta musiikkivideo tehdään ulkomusiikillisten arvojen sanelemana. Opinnäytetyössäni etsin keinoja kuvan ja musiikin yhteisen sävelen musiikkivideoilmaisussa nimenomaan kappaleen näkökulmasta katsottuna. Tutkin käsitettä lyyrinen kamera, joka kuvaa kameran liikkeitä tekstissä ja käsittelen draaman rakenteen hahmottamista laululyriikassa. Etsin kuvallisia tulkintakeinoja musiikin rakenteista ja tutkin eri musiikkityyleihin yhdistettäviä tunnetiloja ja synestesian color-hearing käsitettä. Esittelen ensin muutamia konkreettisia tulkintakeinoja ja sitten sovellan käytännössä niitä teososani analyysissä. Tutkin myös teososan työprosessin aikana sitä, mitä mahdollisia hyötyjä on siitä, että koko projektista vastaa yksi henkilö.

Adaptation of a Gaussia princeps Luciferase reporter system in Candida albicans for in vivo detection in the Galleria mellonella infection model.

For the past 10 years, mini-host models and in particular the greater wax moth Galleria mellonella have tended to become a surrogate for murine models of fungal infection mainly due to cost, ethical constraints and ease of use. Thus, methods to better assess the fungal pathogenesis in G. mellonella need to be developed. In this study, we implemented the detection of Candida albicans cells expressing the Gaussia princeps luciferase in its cell wall in infected larvae of G. mellonella. We demonstrated that detection and quantification of luminescence in the pulp of infected larvae is a reliable method to perform drug efficacy and C. albicans virulence assays as compared to fungal burden assay. Since the linearity of the bioluminescent signal, as compared to the CFU counts, has a correlation of R(2) = 0.62 and that this method is twice faster and less labor intensive than classical fungal burden assays, it could be applied to large scale studies. We next visualized and followed C. albicans infection in living G. mellonella larvae using a non-toxic and water-soluble coelenterazine formulation and a CCD camera that is commonly used for chemoluminescence signal detection. This work allowed us to follow for the first time C. albicans course of infection in G. mellonella during 4 days.

Pulmonary 64-MDCT angiography with 50 mL of iodinated contrast material in an unselected patient population: a feasible protocol

Abstract Objective: To propose a protocol for pulmonary angiography using 64-slice multidetector computed tomography (64-MDCT) with 50 mL of iodinated contrast material, in an unselected patient population, as well as to evaluate vascular enhancement and image quality. Materials and Methods: We evaluated 29 patients (22-86 years of age). The body mass index ranged from 19.0 kg/m2 to 41.8 kg/m2. Patients underwent pulmonary CT angiography in a 64-MDCT scanner, receiving 50 mL of iodinated contrast material via venous access at a rate of 4.5 mL/s. Bolus tracking was applied in the superior vena cava. Two experienced radiologists assessed image quality and vascular enhancement. Results: The mean density was 382 Hounsfield units (HU) for the pulmonary trunk; 379 and 377 HU for the right and left main pulmonary arteries, respectively; and 346 and 364 HU for the right and left inferior pulmonary arteries, respectively. In all patients, subsegmental arteries were analyzed. There were streak artifacts from contrast material in the superior vena cava in all patients. However, those artifacts did not impair the image analysis. Conclusion: Our findings suggest that pulmonary angiography using 64-MDCT with 50 mL of iodinated contrast can produce high quality images in unselected patient populations.

Visual SLAM for 3D large-scale seabed acquisition employing underwater vehicles

This paper presents a novel technique to align partial 3D reconstructions of the seabed acquired by a stereo camera mounted on an autonomous underwater vehicle. Vehicle localization and seabed mapping is performed simultaneously by means of an Extended Kalman Filter. Passive landmarks are detected on the images and characterized considering 2D and 3D features. Landmarks are re-observed while the robot is navigating and data association becomes easier but robust. Once the survey is completed, vehicle trajectory is smoothed by a Rauch-Tung-Striebel filter obtaining an even better alignment of the 3D views and yet a large-scale acquisition of the seabed

Epäpuhtauksien optinen laskenta sulpusta

Työn tarkoituksena oli hakea mittausjärjestelmän raja-arvoja optiselle kamerapohjaiselle roskalaskentajärjestelmälle sekä testata roskalaskentajärjestelmän toimivuus käytännössä. Tavoitteena oli tuotteistaa kamerapohjainen roskalaskenta-analyysi palvelutuotteeksi, jota voitaisiin hyödyntää sihtien kuntokartoituksessa ja ongelmanratkaisuvälineenä. Teoriaosa koostui kahdesta kokonaisuudesta: sulpun epäpuhtauksista, roskalaskennan teoriasta ja epäpuhtauksien mittausmenetelmistä sekä markkinoinnista, tuotteistamis- ja lanseerausprosessista palvelutuotteen näkökulmasta. Kokeellisessa osassa selvitettiin kamerapohjaiseen roskalaskentaanalyysiin vaikuttavia tekijöitä: kameran tarkennus, kuvan terävyys, analysoitavan arkin väri, neliömassa ja roskapitoisuus, impregnointi, valonlähde, kuvan muokkaus, tiedostomuoto ja pikselimäärä. Kamerapohjaisen roskalaskenta-analyysin soveltuvuus käytäntöön testattiin tehdasesimerkin avulla. Havaittiin, että kamerapohjaista roskalaskenta-analyysiä voitaisiin käyttää lähes kaikille massatyypeille. Työssä määriteltiin kalibrointimenetelmä kameran tarkentamiseksi arkin tasoon sekä suljinnopeusanalyysi massatyypistä riippuvan suljinnopeuden selvitykseen. Kamerapohjaisessa roskalaskenta-analyysissä määritettiin käytettäväksi arkin neliömassana 60 g/m2, suljinaukkoa F5 ja terävyysasetusta 5. Tulokseksi saatiin, että analysoitavia arkkeja ei tarvitse impregnoida tai jälkikäsitellä. Korrelaatiota Somerville-erotustehokkuuteen ei löytynyt. Esimerkkitehtaasta selvitettiin primääriportaan roskapitoisuudet ja erotustehokkuudet. Tehdasesimerkin tulosten perusteella havaittiin happivaiheen ja D0-vaiheen olleen tehokkaimpia epäpuhtauksien poistajia.

OLED-teknologia silmänäytössä ja linssiokulaarin korvaaminen muoviprismalla

Tämä diplomityö esittelee monikäyttöisen kamerajärjestelmän, mikä on pääsääntöisesti tarkoitettu valovahvistimen perään integroitavaksi. Tarkoituksena on parantaa sotilaan pimeätoimintakykyä ja urbaanissa ympäristössä operointia. Järjestelmän yhtenä moduulina on silmänäyttö, joka perustuu itse-emittoivaan orgaaniseen LED-näyttöelementtiin ja perinteiseen okulaarioptiikkaan. Työssä tutustutaan näyttöelementin teknologiaan, sen mahdollisiin rajoituksiin sekä selvitetään optisilla mittauksilla, voitaisiinko konventionaalinen linssiokulaari korvata muovisella prismaokulaarilla. Tämä mahdollistaisi pienemmän ja kevyemmän silmänäytön kehittämisen, mikä parantaisi kamerajärjestelmän käytettävyyttä ja kilpailukykyä.