Estimating the motion of an underwater robot from a monocular image sequence

When underwater vehicles perform navigation close to the ocean floor, computer vision techniques can be applied to obtain quite accurate motion estimates. The most crucial step in the vision-based estimation of the vehicle motion consists on detecting matchings between image pairs. Here we propose the extensive use of texture analysis as a tool to ameliorate the correspondence problem in underwater images. Once a robust set of correspondences has been found, the three-dimensional motion of the vehicle can be computed with respect to the bed of the sea. Finally, motion estimates allow the construction of a map that could aid to the navigation of the robot

A Motion compensated filtering approach to remove sunlight flicker in shallow water images

A common problem in video surveys in very shallow waters is the presence of strong light fluctuations, due to sun light refraction. Refracted sunlight casts fast moving patterns, which can significantly degrade the quality of the acquired data. Motivated by the growing need to improve the quality of shallow water imagery, we propose a method to remove sunlight patterns in video sequences. The method exploits the fact that video sequences allow several observations of the same area of the sea floor, over time. It is based on computing the image difference between a given reference frame and the temporal median of a registered set of neighboring images. A key observation is that this difference will have two components with separable spectral content. One is related to the illumination field (lower spatial frequencies) and the other to the registration error (higher frequencies). The illumination field, recovered by lowpass filtering, is used to correct the reference image. In addition to removing the sunflickering patterns, an important advantage of the approach is the ability to preserve the sharpness in corrected image, even in the presence of registration inaccuracies. The effectiveness of the method is illustrated in image sets acquired under strong camera motion containing non-rigid benthic structures. The results testify the good performance and generality of the approach

Proposal of a parallel architecture for a motion detection algorithm

This paper proposes a parallel architecture for estimation of the motion of an underwater robot. It is well known that image processing requires a huge amount of computation, mainly at low-level processing where the algorithms are dealing with a great number of data. In a motion estimation algorithm, correspondences between two images have to be solved at the low level. In the underwater imaging, normalised correlation can be a solution in the presence of non-uniform illumination. Due to its regular processing scheme, parallel implementation of the correspondence problem can be an adequate approach to reduce the computation time. Taking into consideration the complexity of the normalised correlation criteria, a new approach using parallel organisation of every processor from the architecture is proposed

Recovering Euclidean deformable models from stereo-motion

In this paper we present a novel structure from motion (SfM) approach able to infer 3D deformable models from uncalibrated stereo images. Using a stereo setup dramatically improves the 3D model estimation when the observed 3D shape is mostly deforming without undergoing strong rigid motion. Our approach first calibrates the stereo system automatically and then computes a single metric rigid structure for each frame. Afterwards, these 3D shapes are aligned to a reference view using a RANSAC method in order to compute the mean shape of the object and to select the subset of points on the object which have remained rigid throughout the sequence without deforming. The selected rigid points are then used to compute frame-wise shape registration and to extract the motion parameters robustly from frame to frame. Finally, all this information is used in a global optimization stage with bundle adjustment which allows to refine the frame-wise initial solution and also to recover the non-rigid 3D model. We show results on synthetic and real data that prove the performance of the proposed method even when there is no rigid motion in the original sequence

Online Robust 3D Mapping Using Structure from Motion Cues

This paper presents a complete solution for creating accurate 3D textured models from monocular video sequences. The methods are developed within the framework of sequential structure from motion, where a 3D model of the environment is maintained and updated as new visual information becomes available. The camera position is recovered by directly associating the 3D scene model with local image observations. Compared to standard structure from motion techniques, this approach decreases the error accumulation while increasing the robustness to scene occlusions and feature association failures. The obtained 3D information is used to generate high quality, composite visual maps of the scene (mosaics). The visual maps are used to create texture-mapped, realistic views of the scene

Enhanced Model Selection for motion segmentation

In this paper a novel rank estimation technique for trajectories motion segmentation within the Local Subspace Affinity (LSA) framework is presented. This technique, called Enhanced Model Selection (EMS), is based on the relationship between the estimated rank of the trajectory matrix and the affinity matrix built by LSA. The results on synthetic and real data show that without any a priori knowledge, EMS automatically provides an accurate and robust rank estimation, improving the accuracy of the final motion segmentation

Rank estimation of trajectory matrix in motion segmentation

A novel technique for estimating the rank of the trajectory matrix in the local subspace affinity (LSA) motion segmentation framework is presented. This new rank estimation is based on the relationship between the estimated rank of the trajectory matrix and the affinity matrix built with LSA. The result is an enhanced model selection technique for trajectory matrix rank estimation by which it is possible to automate LSA, without requiring any a priori knowledge, and to improve the final segmentation

Predictive motion control of a mirosot mobile robot

This paper discusses predictive motion control of a MiRoSoT robot. The dynamic model of the robot is deduced by taking into account the whole process - robot, vision, control and transmission systems. Based on the obtained dynamic model, an integrated predictive control algorithm is proposed to position precisely with either stationary or moving obstacle avoidance. This objective is achieved automatically by introducing distant constraints into the open-loop optimization of control inputs. Simulation results demonstrate the feasibility of such control strategy for the deduced dynamic model

Relación entre el ausentismo laboral y los síntomas musculo-esqueléticos en los trabajadores de la salud

Introducción: Los desórdenes músculo-esqueléticos se pueden describir como una de las causas más frecuentes de patologías de origen laboral. Según estudios, el ausentismo laboral está asociado con enfermedades derivadas del sedentarismo, las enfermedades respiratorias, las afecciones osteomusculares y los traumatismos. Se pretende establecer la relación entre los síntomas musculo-esqueléticos y el ausentismo laboral en una IPS de Bogotá D.C. especializada en salud sexual y reproductiva, teniendo en cuenta el tipo de trabajo y hábitos en la práctica de actividad física del personal. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal, para evaluar la presencia de síntomas músculo-esqueléticos en la IPS mencionada, que cuenta con 4 centros ubicados en Bogotá D.C. La evaluación de los síntomas musculo-esqueléticos se realizó por medio del “Cuestionario Nórdico” y la práctica de actividad física de los trabajadores se evaluó con la aplicación de preguntas extraídas de la Encuesta Nacional de la Situación Nutricional (ENSIN). Mediante un muestreo por conveniencia se incluyó una muestra representativa de la población. Resultados: Se incluyeron143 trabajadores de la salud en la muestra. Los síntomas musculo-esqueléticos más frecuentes fueron: en el cuello (48.2%) seguido de columna lumbar (45.4%) y mano/muñeca derecha (41.2). El 95.1% de los trabajadores presentaron algún síntoma músculo-esquelético, algunos de ellos con afectación en más de 1 segmento.

Prevalencia de sintomatología musculoesquelética en trabajadores de una empresa avícola de Cundinamarca en el año 2013

RESUMEN Objetivos Determinar la prevalencia de sintomatología musculoesquelética en trabajadores en una empresa avícola de Cundinamarca en el año 2013. Metodología Se eligió un diseño observacional, descriptivo, transversal mediante un método de recolección de datos a través de una herramienta estandarizada el “Cuestionario Nórdico musculoesquelético”(1), se adicionaron datos sociodemográficos como edad, género, cargo laboral y antigüedad laboral. El análisis del presente estudio se realizó a través de herramienta informática estadística “EPIINFO versión 3.5.4”(2). Resultados Del total de la población estudiada en la empresa avícola de Cundinamarca que fue de 229 trabajadores, se excluyeron 65 trabajadores por llevar menos de un año de labor en la empresa; quedando 164 trabajadores de las que correspondieron al género femenino 36.0% (n=58) y del género masculino 64.0% (n=105). El promedio de edad fue de 38.1 ± 9.4 años con un mínimo de 18 años y un máximo de 56 años. La distribución de acuerdo a nivel educativo principalmente fueron bachilleres con el 48.8% (n=80) y primaria fueron 34.8% (n=57). La prevalencia de síntomas osteomusculares en los últimos 12 meses por segmentos corporales fue más frecuente en manos y muñecas con un 65.2%, seguido del segmento de columna lumbar con un 48.0%; por número de segmentos comprometidos se encontró una prevalencia de 4 o más segmentos del 52.2%. Conclusión La prevalencia global de sintomatología musculoesquelética de nuestro estudio aunque coincidente con la literatura, evidencia a nivel de segmentos diferencias importantes como en el de manos muñecas, donde la séptima encuesta nacional de condiciones de trabajo del Instituto Nacional de Higiene en el Trabajo de España (INHT) reporta el 10.8%(3). En nuestro estudio se encontró una mayor prevalencia de síntomas en 4 o más segmentos comprometidos, comparado con el estudio Prevalence of multisite musculoskeletal symptoms: a French cross-sectional working population-based study que reporta una prevalencia para 4 o más segmentos del 27.0% al 35.0%(12), lo que nos hace pensar en la coexistencia de múltiples factores de riesgos ergonómicos.

Lumbar estrecho: experiencia de 10 años en la fundación santa fé de Bogotá

El canal lumbar estrecho de tipo degenerativo, es una enfermedad que se presenta en pacientes entre la quinta y la sexta década de vida; es la causa más común de cirugía lumbar después de los 65 años. Este trabajo busca determinar cuáles son los factores asociados a la presentación de eventos adversos o re-intervención en cirugía de canal lumbar estrecho en la Fundación Santa Fe de Bogotá en los años comprendidos entre 2003 y 2013. Métodos: se realizó un estudio de prevalencia de tipo analítico, en donde se analizaron 249 pacientes sometidos a intervención quirúrgica por cirugía de canal lumbar estrecho.

Mecánica ventricular izquierda en pacientes con infarto agudo del miocardio

RESUMEN Introducción El papel de las nuevas técnicas ecocardiográficas para el diagnóstico de infarto agudo del miocardio se encuentra en desarrollo y la realización de mecánica ventricular izquierda podría sugerir la presencia de enfermedad coronaria hemodinámicamente significativa. Objetivos Determinar si en pacientes con infarto agudo del miocardio la medición de strain longitudinal global y regional sirve para predecir la presencia de enfermedad coronaria significativa. Métodos Es un estudio de pruebas diagnósticas en el que se evaluaron las características operativas de la mecánica ventricular izquierda para la detección de enfermedad coronaria significativa comparado contra el cateterismo cardiaco, considerado el patrón de oro. Se analizaron 54 pacientes con infarto agudo del miocardio llevados a cateterismo cardiaco, a quienes se les realizó un ecocardiograma transtorácico con medición de strain longitudinal global y regional. Resultados De los 54 pacientes analizados, el 83% tenía enfermedad coronaria significativa. El hallazgo de un strain longitudinal global < -17.5 tuvo una sensibilidad del 85% y una especificidad del 78% para predecir la presencia de enfermedad coronaria; para la arteria descendente anterior un strain longitudinal regional < – 17.4 tuvo una sensibilidad de 82% y una especificidad de 44%, para la arteria circunfleja una sensibilidad del 87% y una especificidad del 37% y para la arteria coronaria derecha una sensibilidad de 73% y una especificidad de 32%. Conclusiones La realización de ecocardiografía con mecánica ventricular en pacientes con infarto agudo del miocardio es útil para predecir la presencia de enfermedad coronaria hemodinámicamente significativa.

Treatment of nonlinear optical properties due to large amplitude anharmonic vibrational motions: umbrella motion in NH3

A general reduced dimensionality finite field nuclear relaxation method for calculating vibrational nonlinear optical properties of molecules with large contributions due to anharmonic motions is introduced. In an initial application to the umbrella (inversion) motion of NH3 it is found that difficulties associated with a conventional single well treatment are overcome and that the particular definition of the inversion coordinate is not important. Future applications are described

Manifold clustering for motion segmentation

En aquesta tesi s’estudia el problema de la segmentació del moviment. La tesi presenta una revisió dels principals algoritmes de segmentació del moviment, s’analitzen les característiques principals i es proposa una classificació de les tècniques més recents i importants. La segmentació es pot entendre com un problema d’agrupament d’espais (manifold clustering). Aquest estudi aborda alguns dels reptes més difícils de la segmentació de moviment a través l’agrupament d’espais. S’han proposat nous algoritmes per a l’estimació del rang de la matriu de trajectòries, s’ha presenta una mesura de similitud entre subespais, s’han abordat problemes relacionats amb el comportament dels angles canònics i s’ha desenvolupat una eina genèrica per estimar quants moviments apareixen en una seqüència. L´ultima part de l’estudi es dedica a la correcció de l’estimació inicial d’una segmentació. Aquesta correcció es du a terme ajuntant els problemes de la segmentació del moviment i de l’estructura a partir del moviment.