Metodologia a seguir per la reconstrucció d’imatges mèdiques i la seva transformació en geometries mallades per a l’ús computacional

Estudi elaborat a partir d’una estada a l'Imperial College of London, Gran Bretanya, entre setembre i desembre 2006. Disposar d'una geometria bona i ben definida és essencial per a poder resoldre eficientment molts dels models computacionals i poder obtenir uns resultats comparables a la realitat del problema. La reconstrucció d'imatges mèdiques permet transformar les imatges obtingudes amb tècniques de captació a geometries en formats de dades numèriques . En aquest text s'explica de forma qualitativa les diverses etapes que formen el procés de reconstrucció d'imatges mèdiques fins a finalment obtenir una malla triangular per a poder‐la processar en els algoritmes de càlcul. Aquest procés s'inicia a l'escàner MRI de The Royal Brompton Hospital de Londres del que s'obtenen imatges per a després poder‐les processar amb les eines CONGEN10 i SURFGEN per a un entorn MATLAB. Aquestes eines les han desenvolupat investigadors del Bioflow group del departament d'enginyeria aeronàutica del Imperial College of London i en l'ultim apartat del text es comenta un exemple d'una artèria que entra com a imatge mèdica i surt com a malla triangular processable amb qualsevol programari o algoritme que treballi amb malles.

Efectes de la compressió d'imatges en la generació de cartografia temàtica : avaluació en alguns casos de classificació digital

Els formats de compressió amb pèrdua permeten elevades raons de compressió amb una qualitat de la imatge notable per a raons de compressió moderades. Aquesta memòria de recerca pretén valorar la influència de la compressió amb pèrdua sobre la classificació digital sobre dos tipus d’usos del sòl (forestal i agrícola) i en dues àrees de diferents nivells de fragmentació per a cada us del sòl. L’àrea classificada augmenta a nivells de compressió elevats, especialment usant el format JPEG. L’encert de la classificació disminueix a nivells de compressió elevades. En general el format JPEG2000 dóna millors resultats que JPEG.

GenRegion: aplicatiu de generació de màscares per a la codificació d'imatges amb regions d'interès

En aquest projecte, titulat "GenRegion: aplicatiu de generació de màscares per a la codificació d'imatges amb regions d'interès", presentem una aplicació multiplataforma que visualitza imatges PGM i PPM amb un mínim cost de memòria i sobre les quals podrem dibuixar regions d'interès. L'aplicació carregarà només la part de la imatge que podem visualitzar a la pantalla de treball permetent treballar amb imatges de gran tamany. Les regions definides seran accessibles en tot moment, podent modificar-les i esborrar-les. Finalment podrem generar ja sigui una màscara de la imatge actual amb les regions definides o bé una imatge idèntica a l'original però on es visualitzaran les regions definides.

Organització d'imatges segons contingut

Aquesta memòria farà un repàs sobre les característiques més importants de les imatges (color, textura i forma). La combinació d’aquestes característiques seran les que ens donaran un índex de semblança entre imatges, s’utilitzaran diferents mètodes sobre una base de dades relativament petita, unes 500 imatges obtingudes aleatòriament i on com a mínim existeixen dues imatges semblants, per tal d’extreure algunes conclusions. Finalment s’implementarà una petita aplicació en Matlab que utilitzi els algorismes que millor resultat donen per aquesta base de dades.

Sistema esteganogràfic per imatges JPEG2000

En este proyecto se implementan tres algoritmos esteganográficos diferentes usando JPEG2000 como portador del mensaje, se calcula el rendimiento de cada uno de ellos y se comparan usando una gráfica. El objetivo es visualizar para unos casos específicos que el algoritmo basado en el producto de dos códigos lineales perfectos tiene mejor rendimiento que el obtenido con algoritmos como el F5 y el LSB.

Les competències de lectura i escriptura per adquirir coneixements científics en diferents contextos

La comunicació de les idees gràcies a l'ús de llenguatges diversos permet l'emergència de nous coneixements, tant en les ciències com a les classes de ciències. La condició és que correspongui a un diàleg en el qual es plantegin preguntes, i s'expressin les idees, les quals han d'evolucionar per tal d'elaborar una resposta raonable a la pregunta inicial. L'ensenyament de les ciències a l'escola necessita aquest diàleg, que només serà possible si els estudiants i els professors desenvolupen les competències lingüístiques pròpies de l'activitat científica, tal com es presenten avui en els diferents mitjans de comunicació. Amb això, els alumnes i els professors han d'interaccionar amb informacions presentades amb formats diversos i poder 'navegar' per internet de manera intencionada; a més a més han de ser capaços de mantenir un diàleg compromés i intel•ligent que els permeti intervenir en experiments propis dels coneixements escolars, construir evidències amb un ús adequat del llenguatge multimodal (signes, imatges, gràfics….) i donar significat a nous esdeveniments que siguin rellevants per a les ciències

Representació no-lineal de les imatges per a codificació perceptiva

JPEG2000 és un estàndard de compressió d’imatges que utilitza la transformada wavelet i, posteriorment, una quantificació uniforme dels coeficients amb dead-zone. Els coeficients wavelet presenten certes dependències tant estadístiques com visuals. Les dependències estadístiques es tenen en compte a l'esquema JPEG2000, no obstant, no passa el mateix amb les dependències visuals. En aquest treball, es pretén trobar una representació més adaptada al sistema visual que la que proporciona JPEG2000 directament. Per trobar-la utilitzarem la normalització divisiva dels coeficients, tècnica que ja ha demostrat resultats tant en decorrelació estadística de coeficients com perceptiva. Idealment, el que es voldria fer és reconvertir els coeficients a un espai de valors en els quals un valor més elevat dels coeficients impliqui un valor més elevat d'aportació visual, i utilitzar aquest espai de valors per a codificar. A la pràctica, però, volem que el nostre sistema de codificació estigui integrat a un estàndard. És per això que utilitzarem JPEG2000, estàndard de la ITU que permet una elecció de les distorsions en la codificació, i utilitzarem la distorsió en el domini de coeficients normalitzats com a mesura de distorsió per a escollir quines dades s'envien abans.

Els cultius in vitro i el desenvolupament vegetal

Biotecnologia Vegetal de materials de treball que incorporin les TICs. El material elaborat ha estat un llibre electrònic utilitzable tant on-line (web) com off-line (CD). Els materials generats com a resultes d’aquest projecte han estat situats en un servidor de la UdL accessible des de l’exterior de la Universitat. Aquest llibre electrònic és d’accés obert i es pot consultar on-line a l’URL (http://sakai.udl.es/cursos/76304/indexC.htm). El llibre electrònic conté un total de 98 Mb d’informació hipermèdia i hipertexual distribuïda en més de 380 arxius dels quals 50 són pàgines html, 10 arxius doc, 10 arxius pdf, 258 imatges fixes i 8 arxius de vídeo en format flash (swf). L’accés al llibre electrònic es realitza a través d’una pantalla inicial que dóna pas a un menú que distribueix els materials en 7 apartats. Els textos estan acompanyats de gran quantitat d’imatges fotogràfiques, gràfics, esquemes, imatges infogràfiques i videoclips generats de novo per aquest projecte. En dissenyar la web s’han tingut en compte criteris de confiabilitat, accessibilitat i usabilitat. El primer disseny de la web ha estat validat per un panel d’usuaris i utilitzat posteriorment amb alumnes durant el curs 2007-2008. Les observacions i suggeriments fets per aquests ja han estat incorporats en aquest document final. Una primera enquesta de satisfacció realitzada amb aquest alumnat permet concloure, a títol provisional donat lo reduït de la població enquestada, que l’alumnat mostra un grau de coneixement de les eines TIC suficient i que consideren positiva la incorporació de materials multimèdia com a recurs educatiu. A més a més, la realització d’aquest projecte i la seva aplicació a l’aula ha estat presentada en dues ponències al “Congreso Internacional de Docencia y Innovación Universitaria”.

Creació de recursos digitals per a la innovació docent en Geologia Estructural i Tectònica

El projecte ha estat dedicat a l’elaboració d’una sèrie de recursos didàctics en format digital per a l’ensenyament de les matèries de Geologia Estructural i Tectònica en titulacions universitàries relacionades amb les Ciències de la Terra. L’objectiu és la millora de la formació i del rendiment dels estudiants mitjançant l’elaboració d’activitats de suport no presencials que fomentin l’autoaprenentatge i l’autoregulació per part de l’estudiant. Les activitats intenten aprofitar les noves eines informàtiques disponibles i fomentar l’accés mitjançant la xarxa. El material que s’elabora en el marc del projecte consisteix en: 1) un fons documental d’imatges relacionades amb la Geologia Estructural i la Tectònica amb explicació, disponibles en xarxa i accessibles per motors específics de cerca, 2) un conjunt d’exercicis i casos pràctics, alguns d’ells resolts, i 3) sortides de camp virtuals d’una regió geològica que permeten proposar activitats prèvies a una pràctica presencial de camp o desenvolupar la pràctica a nivell completament autònom. Per aconseguir aquests objectius, les tasques realitzades són: la compilació i digitalització de la base d'imatges d'exemples naturals d'estructures geològiques de deformació de que disposàvem, junt amb la redacció de material explicatiu (text i figures), la selecció d'un conjunt d'exercicis de la disciplina, i la preparació de dades de camp per a la realització de les sortides virtuals. Paral•lelament, aquest material s'ha estat processant per a la seva disposició en xarxa com un recurs lliure y obert, accessible en una website i domini específics (plataforma REDITEC).

Banc electrònic d'objectes i recursos d'aprenentatge dels estudis de comunicació audiovisual

OdACAV és un banc electrònic d’objectes d’aprenentatge (OdA) que te com a finalitat principal servir als docents de les assignatures troncals dels Estudis de Comunicació Audiovisual (CAV) de la UB (obert també a altres universitats catalanes) implicats o que es vulguin implicar en la innovació docent i pretén facilitar i potenciar la documentació per a la investigació i la recerca a l’entorn del paper innovador dels OdA digitals; així com la patrimonialització dels mateixos. Què és i que no és un OdA de CAV? És tot allò que serveix en un procés d'ensinistrament, d'aprenentatge, de formació - que en els cas que ens ocupa, es tradueix en una col·lecció d'imatges fixes, en un hipertext, en una hipermèdia, un vídeo, etc.-, i la missió dels quals és suscitar l’interès i l'aprofitament en el transvasament dels continguts de les assignatures dels estudis actuals (de la Llicenciatura) i futurs (del Grau) de Comunicació Audiovisual. El projecte sorgeix com a necessitat orgànica de la mateixa naturalesa de l'ensenyament de Comunicació Audiovisual, on en el pla dels continguts els exemples, els referents, els models no són encara prou desenvolupats i costa molt disposar d'OdAs suficientment competents. Les fonts documentals del cinema, de la televisió i dels mitjans en general són la base sobre la que s’han bastit els OdA de la base de dades del web http://www.lmi.ub.es/repositori/ amb l’esperança que resultin adequats a la innovació en els Estudis de Comunicació Audiovisual. És, doncs, un repositori de condició cooperativa, dinàmic i flexible; amb esperit blog/wiki, els objectius del qual són: la creació d'un sistema de dipositació dels OdA; l'establiment d'un sistema de recuperació dels mateixos; la implantació de fluxos d'entrada i sortida; la consolidació d'un observatori d'investigació i de recerca sobre la innovació dels OdA en els entorns i els sistemes educatius actuals; l’articulació de possibles accions patrimonials al voltant de la creació i preservació d’aquests.

Producció de material docent per a ciència de materials mitjançant microscòpia electrònica de rastreig i làser confocal

Aquest projecte s'ha realitzat al Servei de Microscòpia de la Universitat Autònoma de Barcelona, i ha tingut una durada de dos anys (2006-2008). La finalitat d’aquest projecte ha estat l’elaboració de material didàctic basat en la captació d’imatges i l’edició de recursos pedagògics de suport digital aplicats a la ciència de materials. Es pretén millorar així la qualitat docent de les pràctiques de diverses assignatures dels ensenyaments de Física i d’Enginyeria de Materials utilitzant tècniques d’anàlisi actuals com són la Microscòpia Electrònica de Rastreig (MER) i la Microscòpia Optica (MO). Amb aquest projecte es vol fomentar també el treball interdisciplinari en equip entre professionals (docents i tècnics superiors de recerca) i acostar la teoria de les assignatures a la realització pràctica, facilitant el suport digital necessari per aconseguir un màxim aprofitament a les aules. Les imatges de MER i MO ajudaran als alumnes a familiaritzar-se amb el món de la recerca i la indústria.

Elaboració de nous recursos docents en el camp de la biologia vegetal, mitjançant l'ús de noves tecnologies de microscòpia com làser confocal i multifotó

Aquest projecte s'ha realitzat al Servei de Microscòpia de la Universitat Autònoma de Barcelona, i ha tingut una durada de dos anys (2007-2009). Els objectius concrets d'aquest projecte assolits per a les diferents assignatures ha estat l'anàlisi de característiques citològiques, característiques morfològiques i anatòmiques de les estructures vegetatives dels diferents nivells d’organització, característiques morfològiques i anatòmiques de les estructures reproductores. El material docent obtingut en aquest projecte està sent utilitzat en les assignatures següents: Botànica Farmacèutica, Biodiversitat vegetal marina, Recursos vegetals aquàtics: les algues, Plantes d'ús alimentari, Conserv. i gestió de poblacions i comunitats marines, Usos i cultius de recursos algals marins, B. i diversitat de criptògames, Biologia II, Tècniques Exp. de biologia II, Botànica, Biologia animal i vegetal. Per a la realització de l’estudi, s'ha obtingut una col·lecció d’imatges al MLC, MER i MET per aclarir els criteris sistemàtics. Durant el primer any s’han adquirit totes les imatges necessàries, per tal de poder elaborar el material didàctic en suport digital. Durant el segon any s’ha implementat aquest material a les respectives classes pràctiques i s’ha avaluat la seva importància en la millora de la formació dels alumnes i del suport al professor. L’aplicació del material elaborat a la docència pràctica durant el tot segon any ha permès fer un primer estudi per valorar la seva eficàcia i fer-hi les correccions oportunes. Durant tot el projecte, el treball conjunt de professors i tècnics ha estat bàsic per a l’obtenció de material didàctic adequat a la realitat dels estudis actuals i a la docència pràctica.

Extracció del mapa de profunditat a partir d'una seqüència d'imatges

Aquest projecte resol les fases inicials d'un altre projecte més gran que té com a objectiu la conversió automàtica de seqüències d'imatges a 3D. El projecte s'ha centrat en la reconstrucció calibrada de col·leccions d'imatges mitjançant la tècnica anomenada structure from motion. Aquesta tècnica forma part de l'àmbit de la visió per computador i s'utilitza per obtenir la posició i l'orientació de les diferents càmeres juntament amb una reconstrucció 3D de l'escena en forma de núvol de punts.

Anàlisi i disseny d'un reflector per banda W

Les ones passives mil·limètriques (30 a 300GHz) tenen la peculiaritat de propagar-se en medis com la boira o la roba, a diferència del rang visible o l’infraroig. D’aquesta peculiaritat, surt l’interès de reproduir imatges per diverses aplicacions (seguretat, vigilància, etc...). És per aquest motiu que es treballa en el disseny d’un reflector per aquest tipus d’aplicació, treballant a una de les finestres de propagació d’aquest rang, la de la banda W. Es dissenyen i analitzen tres tipus de reflector: parabòlic simètric, offset i Cassegrain. D’aquests, s’estudien les seves figures de mèrit i directivitats buscant que aquestes siguin el més elevades possibles per obtenir una bona resolució, així com l’escaneig de l’escena de la qual es vol obtenir una imatge, veient aquí els efectes de les aberracions més comunes.