Face recognition using a unified 3D morphable model

We address the problem of 3D-assisted 2D face recognition in scenarios when the input image is subject to degradations or exhibits intra-personal variations not captured by the 3D model. The proposed solution involves a novel approach to learn a subspace spanned by perturbations caused by the missing modes of variation and image degradations, using 3D face data reconstructed from 2D images rather than 3D capture. This is accomplished by modelling the difference in the texture map of the 3D aligned input and reference images. A training set of these texture maps then defines a perturbation space which can be represented using PCA bases. Assuming that the image perturbation subspace is orthogonal to the 3D face model space, then these additive components can be recovered from an unseen input image, resulting in an improved fit of the 3D face model. The linearity of the model leads to efficient fitting. Experiments show that our method achieves very competitive face recognition performance on Multi-PIE and AR databases. We also present baseline face recognition results on a new data set exhibiting combined pose and illumination variations as well as occlusion.

Person Re-Identification using Deep Convnets with Multi-task Learning

Person re-identification involves recognizing a person across non-overlapping camera views, with different pose, illumination, and camera characteristics. We propose to tackle this problem by training a deep convolutional network to represent a person’s appearance as a low-dimensional feature vector that is invariant to common appearance variations encountered in the re-identification problem. Specifically, a Siamese-network architecture is used to train a feature extraction network using pairs of similar and dissimilar images. We show that use of a novel multi-task learning objective is crucial for regularizing the network parameters in order to prevent over-fitting due to the small size the training dataset. We complement the verification task, which is at the heart of re-identification, by training the network to jointly perform verification, identification, and to recognise attributes related to the clothing and pose of the person in each image. Additionally, we show that our proposed approach performs well even in the challenging cross-dataset scenario, which may better reflect real-world expected performance. 

Plane detection from monocular image sequences

AIRES, Kelson R. T. ; ARAÚJO, Hélder J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. . Plane Detection from Monocular Image Sequences. In: VISUALIZATION, IMAGING AND IMAGE PROCESSING, 2008, Palma de Mallorca, Spain. Proceedings..., Palma de Mallorca: VIIP, 2008

Suivi par élastographie ultrasonore après réparation endovasculaire d’anévrisme aorto-iliaque : étude de faisabilité in vivo

Les maladies cardiovasculaires sont la première cause de mortalité dans le monde et les anévrismes de l’aorte abdominale (AAAs) font partie de ce lot déplorable. Un anévrisme est la dilatation d’une artère pouvant conduire à la mort. Une rupture d’AAA s’avère fatale près de 80% du temps. Un moyen de traiter les AAAs est l’insertion d’une endoprothèse (SG) dans l’aorte, communément appelée la réparation endovasculaire (EVAR), afin de réduire la pression exercée par le flux sanguin sur la paroi. L’efficacité de ce traitement est compromise par la survenue d’endofuites (flux sanguins entre la prothèse et le sac anévrismal) pouvant conduire à la rupture de l’anévrisme. Ces flux sanguins peuvent survenir à n’importe quel moment après le traitement EVAR. Une surveillance par tomodensitométrie (CT-scan) annuelle est donc requise, augmentant ainsi le coût du suivi post-EVAR et exposant le patient à la radiation ionisante et aux complications des contrastes iodés. L’endotension est le concept de dilatation de l’anévrisme sans la présence d’une endofuite apparente au CT-scan. Après le traitement EVAR, le sang dans le sac anévrismal coagule pour former un thrombus frais, qui deviendra progressivement un thrombus plus fibreux et plus organisé, donnant lieu à un rétrécissement de l’anévrisme. Il y a très peu de données dans la littérature pour étudier ce processus temporel et la relation entre le thrombus frais et l’endotension. L’étalon d’or du suivi post-EVAR, le CT-scan, ne peut pas détecter la présence de thrombus frais. Il y a donc un besoin d’investir dans une technique sécuritaire et moins coûteuse pour le suivi d’AAAs après EVAR. Une méthode récente, l’élastographie dynamique, mesure l’élasticité des tissus en temps réel. Le principe de cette technique repose sur la génération d’ondes de cisaillement et l’étude de leur propagation afin de remonter aux propriétés mécaniques du milieu étudié. Cette thèse vise l’application de l’élastographie dynamique pour la détection des endofuites ainsi que de la caractérisation mécanique des tissus du sac anévrismal après le traitement EVAR. Ce projet dévoile le potentiel de l’élastographie afin de réduire les dangers de la radiation, de l’utilisation d’agent de contraste ainsi que des coûts du post-EVAR des AAAs. L’élastographie dynamique utilisant le « Shear Wave Imaging » (SWI) est prometteuse. Cette modalité pourrait complémenter l’échographie-Doppler (DUS) déjà utilisée pour le suivi d’examen post-EVAR. Le SWI a le potentiel de fournir des informations sur l’organisation fibreuse du thrombus ainsi que sur la détection d’endofuites. Tout d’abord, le premier objectif de cette thèse consistait à tester le SWI sur des AAAs dans des modèles canins pour la détection d’endofuites et la caractérisation du thrombus. Des SGs furent implantées dans un groupe de 18 chiens avec un anévrisme créé au moyen de la veine jugulaire. 4 anévrismes avaient une endofuite de type I, 13 avaient une endofuite de type II et un anévrisme n’avait pas d’endofuite. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été réalisés à l’implantation, puis 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois après le traitement EVAR. Une angiographie, un CT-scan et des coupes macroscopiques ont été produits au sacrifice. Les régions d’endofuites, de thrombus frais et de thrombus organisé furent identifiées et segmentées. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions furent comparées. Celles-ci furent différentes de façon significative (P < 0.001). Également, le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (1) et le DUS (3) ont échoué. Dans la continuité de ces travaux, le deuxième objectif de ce projet fut de caractériser l’évolution du thrombus dans le temps, de même que l’évolution des endofuites après embolisation dans des modèles canins. Dix-huit anévrismes furent créés dans les artères iliaques de neuf modèles canins, suivis d’une endofuite de type I après EVAR. Deux gels embolisants (Chitosan (Chi) ou Chitosan-Sodium-Tetradecyl-Sulfate (Chi-STS)) furent injectés dans le sac anévrismal pour promouvoir la guérison. Des examens échographiques, DUS et SWI ont été effectués à l’implantation et après 1 semaine, 1 mois, 3 mois et 6 mois. Une angiographie, un CT-scan et un examen histologique ont été réalisés au sacrifice afin d’évaluer la présence, le type et la grosseur de l’endofuite. Les valeurs du module d’élasticité des régions d’intérêts ont été identifiées et segmentées sur les données pathologiques. Les régions d’endofuites et de thrombus frais furent différentes de façon significative comparativement aux autres régions (P < 0.001). Les valeurs d’élasticité du thrombus frais à 1 semaine et à 3 mois indiquent que le SWI peut évaluer la maturation du thrombus, de même que caractériser l’évolution et la dégradation des gels embolisants dans le temps. Le SWI a pu détecter des endofuites où le DUS a échoué (2) et, contrairement au CT-scan, détecter la présence de thrombus frais. Finalement, la dernière étape du projet doctoral consistait à appliquer le SWI dans une phase clinique, avec des patients humains ayant déjà un AAA, pour la détection d’endofuite et la caractérisation de l’élasticité des tissus. 25 patients furent sélectionnés pour participer à l’étude. Une comparaison d’imagerie a été produite entre le SWI, le CT-scan et le DUS. Les valeurs de rigidité données par le SWI des différentes régions (endofuite, thrombus) furent identifiées et segmentées. Celles-ci étaient distinctes de façon significative (P < 0.001). Le SWI a détecté 5 endofuites sur 6 (sensibilité de 83.3%) et a eu 6 faux positifs (spécificité de 76%). Le SWI a pu détecter la présence d’endofuites où le CT-scan (2) ainsi que le DUS (2) ont échoué. Il n’y avait pas de différence statistique notable entre la rigidité du thrombus pour un AAA avec endofuite et un AAA sans endofuite. Aucune corrélation n’a pu être établie de façon significative entre les diamètres des AAAs ainsi que leurs variations et l’élasticité du thrombus. Le SWI a le potentiel de détecter les endofuites et caractériser le thrombus selon leurs propriétés mécaniques. Cette technique pourrait être combinée au suivi des AAAs post-EVAR, complémentant ainsi l’imagerie DUS et réduisant le coût et l’exposition à la radiation ionisante et aux agents de contrastes néphrotoxiques.

Dream characteristics in a Brazilian sample: an online survey focusing on lucid dreaming

During sleep, humans experience the offline images and sensations that we call dreams, which are typically emotional and lacking in rational judgment of their bizarreness. However, during lucid dreaming (LD), subjects know that they are dreaming, and may control oneiric content. Dreaming and LD features have been studied in North Americans, Europeans and Asians, but not among Brazilians, the largest population in Latin America. Here we investigated dreams and LD characteristics in a Brazilian sample (n=3,427; median age=25 years) through an online survey. The subjects reported recalling dreams at least once a week (76%), and that dreams typically depicted actions (93%), known people (92%), sounds/voices (78%), and colored images (76%). The oneiric content was associated with plans for the upcoming days (37%), memories of the previous day (13%), or unrelated to the dreamer (30%). Nightmares usually depicted anxiety/fear (65%), being stalked (48%), or other unpleasant sensations(47%). These data corroborate Freudian notion of day residue in dreams, and suggest that dreams and nightmares are simulations of life situations that are related to our psychobiological integrity. Regarding LD, we observed that 77% of the subjects experienced LD at least once in life (44% up to 10 episodes ever), and for 48% LD subjectively lasted less than 1 min. LD frequency correlated weakly with dream recall frequency (r =0.20,p< 0.01), and LD control was rare (29%). LD occurrence was facilitated when subjects did not need to wake up early (38%), a situation that increases rapid eye movement sleep (REMS) duration, or when subjects were under stress (30%), which increases REMS transitions into waking. These results indicate that LD is relatively ubiquitous but rare, unstable, difficult to control, and facilitated by increases in REMS duration and transitions to wake state. Together with LD incidence in USA, Europe and Asia, our data from Latin America strengthen the notion that LD is a general phenomenon of the human species.

Site Machines

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-07

Negligent Eye

This presentation was both an illustrated lecture and a published paper presented at the IMPACT 9 Conference Printmaking in the Post-Print Age, Hangzhou China 2015. It was an extension of the exhibition catalogue essay for the Bluecoat Gallery Exhibition of the same name. In 2014 I curated an exhibition The Negligent Eye at the Bluecoat Gallery in Liverpool as the result of longstanding interest in scanning and 3D printing and the role of these in changing the field of Print within Fine Art Practice. In the aftermath of curatingshow I have continued to reflect on this material with reference to the writings of Vilém Flusser and Hito Steyerl. The work in the exhibition came from a wide range of artists of all generations most of whom are not explicitly located within Printmaking. Whilst some work did not use any scanning technology at all, a shared fascination with the particular translating device of the systematizing ‘eye’ of a scanning digital video camera, flatbed or medical scanner was expressed by all the work in the show. Through writing this paper I aim to extend my own understanding of questions, which arose from the juxtapositions of work and the production of the accompanying catalogue. The show developed in dialogue with curators Bryan Biggs and Sarah-Jane Parsons of the Bluecoat Gallery who sent a series of questions about scanning to participating artists. In reflecting upon their answers I will extend the discussions begun in the process of this research. A kind of created attention deficit disorder seems to operate on us all today to make and distribute images and information at speed. What value do ways of making which require slow looking or intensive material explorations have in this accelerated system? What model of the world is being constructed by the drive to simulated realities toward ever-greater resolution, so called high definition? How are our perceptions of reality being altered by the world-view presented in the smooth colourful ever morphing simulations that surround us? The limitations of digital technology are often a starting point for artists to reflect on our relationship to real-world fragility. I will be looking at practices where tactility or dimensionality in a form of hard copy engages with these questions using examples from the exhibition. Artists included in the show were: Cory Arcangel, Christiane Baumgartner, Thomas Bewick, Jyll Bradley, Maurice Carlin, Helen Chadwick, Susan Collins, Conroy/Sanderson, Nicky Coutts, Elizabeth Gossling, Beatrice Haines, Juneau Projects, Laura Maloney, Bob Matthews, London Fieldworks (with the participation of Gustav Metzger), Marilène Oliver, Flora Parrott, South Atlantic Souvenirs, Imogen Stidworthy, Jo Stockham, Wolfgang Tillmans, Alessa Tinne, Michael Wegerer, Rachel Whiteread, Jane and Louise Wilson. Scanning, Art, Technology, Copy, Materiality.

Vorurteile und Feindbilder zwischen Israelis und Palästinensern durch Dialogarbeit überwinden?

Der folgende Beitrag beschreibt am Beispiel einer akademischen Begegnung mit Israelis und Palästinensern Dialogarbeit zur Überwindung von Vorurteilen und Feindbildern. Durch solche Begegnungen können monolithische Schwarz-Weiß-Denkstrukturen überwunden werden. Das Zuhören beim Erzählen persönlicher Lebensgeschichten kann Empathie auslösen und eigene monolithische "Narrative" in Frage stellen. Beim didaktischen Konzept solcher Dialogprozesse ist auf den Aspekt der Nachhaltigkeit besonderer Wert zu legen. (DIPF/Orig.)

Des activités physiques et sportives pratiquées par les femmes au Québec : Témoignages et collections (1880-1974)

Ce mémoire porte sur la pratique du sport et de l‟activité physique par les femmes au Québec entre 1880 et 1974, par l‟étude de la collection d‟objets sportifs du Musée de la civilisation, le dépouillement de catalogues commerciaux et d‟autres documents d‟archives, ainsi que l‟analyse de contenu de témoignages oraux recueillis par la chercheure et tenus dans le cadre du projet « Vivre sa ville : Québec au XXe siècle » du Laboratoire d‟ethnologie urbaine. L‟utilisation de ces trois sources de données permet de faire ressortir les modalités d‟insertion des femmes dans la pratique sportive. Les normes et les pratiques du sport féminin seront abordées notamment en ce qui a trait à l‟hygiène, à la morale chrétienne, aux installations et aux organisations sportives.

Structure morphologique et populations stellaires d’un échantillon de galaxies spirales

Afin de caractériser la structure morphologique et les populations stellaires d’un échantillon de treize galaxies spirales, j’ai analysé des images WISE et GALEX, et j’ai construit des diagrammes magnitude-magnitude et couleur-magnitude pixel à pixel. Les diagrammes présentent des groupes de pixels qui correspondent spatialement aux composantes structurales des galaxies. Les diagrammes ainsi que les profils radiaux de brillance de surface indiquent que les variations de la densité surfacique de masse de la vieille population stellaire jouent un rôle important dans la différenciation des structures. On estime l’âge des jeunes complexes stellaires et l’extinction dans ces galaxies en les comparant à des modèles de populations stellaires simples nées de sursauts de formation stellaire instantanée. L’étude de ces propriétés est possible grâce à la combinaison des données ultraviolettes et infrarouge et à la grande sensibilité de la couleur ultraviolette à la variation de l’âge. On observe un gradient d’extinction dont la pente est liée à la présence d’une barre ou d’une activité nucléaire : en effet, l’extinction décroît avec la distance galactocentrique et la pente est plus petite pour les galaxies ayant une barre ou une activité nucléaire. On observe également un gradient d’âge où les régions externes sont moins évoluées que celles du centre sauf pour les galaxies de type tardif.

An algoritmh for the estimation of 3D surfaces using competitive learning

This paper addresses the estimation of object boundaries from a set of 3D points. An extension of the constrained clustering algorithm developed by Abrantes and Marques in the context of edge linking is presented. The object surface is approximated using rectangular meshes and simplex nets. Centroid-based forces are used for attracting the model nodes towards the data, using competitive learning methods. It is shown that competitive learning improves the model performance in the presence of concavities and allows to discriminate close surfaces. The proposed model is evaluated using synthetic data and medical images (MRI and ultrasound images).

Plane detection from monocular image sequences

AIRES, Kelson R. T. ; ARAÚJO, Hélder J. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. . Plane Detection from Monocular Image Sequences. In: VISUALIZATION, IMAGING AND IMAGE PROCESSING, 2008, Palma de Mallorca, Spain. Proceedings..., Palma de Mallorca: VIIP, 2008

“Professora, tu agora já sabes mais um bocado do que é ser filhos e essas coisas da família?”: Um trabalho de dupla reflexão e coprodução de dados com crianças em idade pré-escolar

O presente texto pretende mostrar quão necessário se torna estudar a experiência das crianças, as suas conceções e imagens, para podermos entender os diferentes fenómenos sociais que lhes dizem respeito. As grandes transformações sociais que têm vindo a sucederse no interior da família, sobretudo nas últimas décadas, suscitaram, na autora, a necessidade de perceber a atual importância social atribuída à infância, no espaço doméstico, resgatada a partir das vozes das crianças. Subscrevendo os pressupostos da Sociologia da Infância, partiuse da noção de que as crianças são atores sociais competentes e, como tal, devem ser consideradas no processo de produção de conhecimento sobre os seus mundos de vida. Este artigo visa expor as representações de um grupo de crianças, em contexto de jardim de infância, acerca do lugar que lhes é reservado, enquanto filhos(as) pequenos(as), no interior da família.

Flexible regression models for functional neuroimaging

Current practice for analysing functional neuroimaging data is to average the brain signals recorded at multiple sensors or channels on the scalp over time across hundreds of trials or replicates to eliminate noise and enhance the underlying signal of interest. These studies recording brain signals non-invasively using functional neuroimaging techniques such as electroencephalography (EEG) and magnetoencephalography (MEG) generate complex, high dimensional and noisy data for many subjects at a number of replicates. Single replicate (or single trial) analysis of neuroimaging data have gained focus as they are advantageous to study the features of the signals at each replicate without averaging out important features in the data that the current methods employ. The research here is conducted to systematically develop flexible regression mixed models for single trial analysis of specific brain activities using examples from EEG and MEG to illustrate the models. This thesis follows three specific themes: i) artefact correction to estimate the `brain' signal which is of interest, ii) characterisation of the signals to reduce their dimensions, and iii) model fitting for single trials after accounting for variations between subjects and within subjects (between replicates). The models are developed to establish evidence of two specific neurological phenomena - entrainment of brain signals to an $\alpha$ band of frequencies (8-12Hz) and dipolar brain activation in the same $\alpha$ frequency band in an EEG experiment and a MEG study, respectively.

Una lectura en clave pictórica del filme Esquilache (Josefina Molina, 1988)

Este trabajo se acerca al análisis de los referentes pictóricos que se pueden rastrear en el filme Esquilache, dirigido por Josefina Molina en 1988 y en el que aborda una reflexión sobre el poder y la soledad. Se trata de una aportación de la autora cordobesa al cine histórico español, al que contribuye a renovar, a partir de la adaptación que realiza de la obra teatral de Antonio Buero Vallejo Un soñador para un pueblo. Se pretende mostrar así las relaciones de intertextualidad existentes entre el original literario, la película y las imágenes pictóricas que la cineasta utiliza como referencias iconográficas para la construcción de su universo fílmico.