Autonomous Surface Vehicle Docking Manoeuvre with Visual Information

This work presents a hybrid coordinated manoeuvre for docking an autonomous surface vehicle with an autonomous underwater vehicle. The control manoeuvre uses visual information to estimate the AUV relative position and attitude in relation to the ASV and steers the ASV in order to dock with the AUV. The AUV is assumed to be at surface with only a small fraction of its volume visible. The system implemented in the autonomous surface vehicle ROAZ, developed by LSA-ISEP to perform missions in river environment, test autonomous AUV docking capabilities and multiple AUV/ASV coordinated missions is presented. Information from a low cost embedded robotics vision system (LSAVision), along with inertial navigation sensors is fused in an extended Kalman filter and used to determine AUV relative position and orientation to the surface vehicle The real time vision processing system is described and results are presented in operational scenario.

O treino da perceção visual e da consciência fonológica como promotor da fluência da leitura num aluno do 2º ciclo do ensino básico

Aprender a ler é um dos maiores desafios que as crianças enfrentam quando entram para a escola. A dificuldade no domínio do código alfabético, nos níveis da consciência fonológica e a falta de fluência na leitura são fatores que interferem em larga escala na aprendizagem global dos alunos. Habilitar um aluno para a prática da leitura é um estímulo que tem vindo a dar origem a várias investigações e intervenções no campo da educação. Este projeto descreve dois programas de treino: “Programa de treino da percepção Visual” e “Programa de promoção do desenvolvimento da consciência fonológica”, num aluno do 2º ciclo do ensino básico com dificuldade de fluência na leitura, ao longo de quinze aulas de 90 minutos. No que respeita aos resultados do primeiro estudo, que teve por base o “Programa de treino da percepção visual”, não foram encontradas diferenças relevantes quanto ao seu efeito na fluência da leitura do aluno. No entanto, no segundo estudo, que se centrou na aplicação do “Programa de promoção do desenvolvimento da consciência fonológica” em complemento com o “Programa de treino da percepção visual”, mostrou que o aluno ficou mais fluente na leitura diminuindo o número de erros de precisão (substituições, omissões, inversões, adições e erros complexos). Assim, sugere-se uma monotorização sistemática das aprendizagens dos alunos para que as intervenções possam ser cada vez mais precoces e direcionadas para as suas necessidades.

Application of Visual-Inertial SLAM for 3D Mapping of Underground Environments

The underground scenarios are one of the most challenging environments for accurate and precise 3d mapping where hostile conditions like absence of Global Positioning Systems, extreme lighting variations and geometrically smooth surfaces may be expected. So far, the state-of-the-art methods in underground modelling remain restricted to environments in which pronounced geometric features are abundant. This limitation is a consequence of the scan matching algorithms used to solve the localization and registration problems. This paper contributes to the expansion of the modelling capabilities to structures characterized by uniform geometry and smooth surfaces, as is the case of road and train tunnels. To achieve that, we combine some state of the art techniques from mobile robotics, and propose a method for 6DOF platform positioning in such scenarios, that is latter used for the environment modelling. A visual monocular Simultaneous Localization and Mapping (MonoSLAM) approach based on the Extended Kalman Filter (EKF), complemented by the introduction of inertial measurements in the prediction step, allows our system to localize himself over long distances, using exclusively sensors carried on board a mobile platform. By feeding the Extended Kalman Filter with inertial data we were able to overcome the major problem related with MonoSLAM implementations, known as scale factor ambiguity. Despite extreme lighting variations, reliable visual features were extracted through the SIFT algorithm, and inserted directly in the EKF mechanism according to the Inverse Depth Parametrization. Through the 1-Point RANSAC (Random Sample Consensus) wrong frame-to-frame feature matches were rejected. The developed method was tested based on a dataset acquired inside a road tunnel and the navigation results compared with a ground truth obtained by post-processing a high grade Inertial Navigation System and L1/L2 RTK-GPS measurements acquired outside the tunnel. Results from the localization strategy are presented and analyzed.

Calibration Method for Underwater Visual Ground-Truth System

This work presents an automatic calibration method for a vision based external underwater ground-truth positioning system. These systems are a relevant tool in benchmarking and assessing the quality of research in underwater robotics applications. A stereo vision system can in suitable environments such as test tanks or in clear water conditions provide accurate position with low cost and flexible operation. In this work we present a two step extrinsic camera parameter calibration procedure in order to reduce the setup time and provide accurate results. The proposed method uses a planar homography decomposition in order to determine the relative camera poses and the determination of vanishing points of detected lines in the image to obtain the global pose of the stereo rig in the reference frame. This method was applied to our external vision based ground-truth at the INESC TEC/Robotics test tank. Results are presented in comparison with an precise calibration performed using points obtained from an accurate 3D LIDAR modelling of the environment.

Probabilistic Egomotion for Stereo Visual Odometry

We present a novel approach of Stereo Visual Odometry for vehicles equipped with calibrated stereo cameras. We combine a dense probabilistic 5D egomotion estimation method with a sparse keypoint based stereo approach to provide high quality estimates of vehicle’s angular and linear velocities. To validate our approach, we perform two sets of experiments with a well known benchmarking dataset. First, we assess the quality of the raw velocity estimates in comparison to classical pose estimation algorithms. Second, we added to our method’s instantaneous velocity estimates a Kalman Filter and compare its performance with a well known open source stereo Visual Odometry library. The presented results compare favorably with state-of-the-art approaches, mainly in the estimation of the angular velocities, where significant improvements are achieved.

Contributos das TIC para as Necessidades Educativas Especiais - Treino da Perceção Visual

As novas tecnologias de informação e comunicação vêm introduzir novas abordagens e orientações nas relações das pessoas no mundo global, ao mesmo tempo que vêm redefinir paradigmas diversos em várias áreas disciplinares, nomeadamente nas áreas da saúde e da educação. A massificação das tecnologias vem assim aproximar a informação e o conhecimento das pessoas e a sua utilização no apoio aos processos de ensino e de aprendizagem dos alunos com necessidades educativas especiais e dificuldades de aprendizagem específicas tem vindo a ser discutida cada vez mais com uma maior relevância. Pretende-se através da presente dissertação contribuir com soluções que apoiem a desmaterialização dos processos e desburocratização dos relacionamentos entres os diversos intervenientes num processo de terapia de uma criança. Apesar de poder ser extensível a outros cenários, o projeto desenvolvido aplica-se ao caso concreto de crianças com necessidades educativas especiais e dificuldades de aprendizagem específicas, motivadas por dificuldades de perceção visual, que obrigam, além da adoção de programas de treino, como jogos interativos, a um acompanhamento integrado de todos os intervenientes na sua terapia: terapeutas, professores, pais e educadores, assistentes sociais entre outros, tornando-se fundamental a utilização de uma plataforma universal que permita a troca e sistematização de informações. Inicialmente foi necessário um enquadramento desta temática por via da leitura, pesquisa e reuniões com elementos ligados a diferentes áreas que intervém no tratamento de necessidades educativas especiais. Depois de uma pesquisa bibliográfica inicial sobre as dimensões a explorar, recolheu-se informação sobre estudos e projetos desenvolvidos para apoiar esta área, e desenvolveu-se um projeto destinado a contribuir para o trabalho positivo de todos os profissionais que se dedicam à terapia/tratamento das crianças com necessidades educativas especiais, particularmente derivadas de dificuldades de perceção visual. Posteriormente, realizou-se a avaliação do protótipo de forma a validar o real contributo do sistema na melhoria da comunicação e partilha de informação entre todos os intervenientes no processo de terapia de crianças com necessidades educativas especiais e da utilização das tecnologias interativas no treino da perceção visual. Com vista a uma futura implementação de um recurso educativo deste âmbito, foram também recolhidos os pontos negativos e sugestões de melhoria a incorporar. Em suma, este trabalho valida os contributos das TIC, e deste sistema em particular, na relação dos intervenientes num processo de terapia interdisciplinar e no treino da perceção visual.

A morte de um ditador : o visual e o olhar no funeral de António de Oliveira Salazar

Tese apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Antropologia - Culturas Visuais

O papel social da Biblioteca Universitária na inclusão do indivíduo portador de deficiência visual

Dissertação apresentada para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ciências da Informação e da Documentação – Biblioteconomia

Entre a cultura científica e a cultura visual : o caso de Sir Edwin Landseer

Tese apresentada para cumprimento dos requisitos necessários á obtenção do grau de Doutor em Línguas, Literaturas e Culturas, especialidade: Estudos Culturais

Dissuasão Visual: Arte, Cinema, Cronopolítica e Guerra em Directo

A percepção é essencial na cultura militar e as tecnologias da informação deram-lhe uma nova consistência. As funções perceptivas do ser humano estão agora plasmadas nas máquinas de guerra, replicando comportamentos e características fisiológicas próprias aos seres vivos. As máquinas de guerra são já sensíveis à luz, a variações térmicas ou acústicas. A essência humana, assim cristalizada sobre toda a aparelhagem de guerra, coloca em tensão os limites da diferenciação entre os campos da Arte, Cinema, Política e Guerra. Contudo, e antes ainda da era da máquina, o mundo estaria já repleto de motores naturais e poéticos. É Gilbert Simondon quem o diz, lembrando que por antecipação científica há muito que a mecanologia existe, antevendo a relação entre a indústria mais perfeita, a ciência mais bem equipada, e uma natureza no seu estado mais natural. Este será um ponto de partida verdadeiramente essencial – é que sempre tivemos a ilusão de que a técnica seria uma invenção humana quando, no fundo, foi a técnica militar e a guerra aquilo que permitiu a «fabricação do humano». Esta tese procura desvelar como o surgimento de novas tecnologias e de novos espaços para a guerra, forçaram a sua reproblematização em novas vias epistemológicas. Recuando até ao originário movimento geo-político, entroncamos numa interdefinição entre a ordem espacial e a individuação dos objectos técnicos, e procuraremos, a partir daí, saber como se concretizou a expansão da guerra moderna a todo os domínios e a todo o mundo.

Biblioteca de Arte Inclusiva: Informação e Conhecimento Acessíveis aos Leitores com Deficiência Visual

O presente relatório descreve a atividade realizada na Biblioteca de Arte da Fundação Calouste Gulbenkian, no âmbito do Mestrado em Ciências da Informação e da Documentação, tendo por tema o acesso à informação pelos leitores com deficiência visual. Nele procura-se abordar que medidas têm sido tomadas para assegurar a integração destes leitores, tendo em vista alcançar a sua autonomia a nível de utilização dos serviços disponíveis. Nesse sentido, explicitam-se os conceitos inerentes a esta temática (biblioteca inclusiva e acessibilidade), destaca-se a importância da interação com outros utilizadores como forma de integração, refere-se a importância da cooperação interinstitucional, salienta-se o papel do bibliotecário e das tecnologias de informação e da comunicação, como meio de permitir ao deficiente visual aceder a um conjunto diversificado de serviços, através da utilização de equipamentos e software específicos. Através da aplicação de uma metodologia de pesquisa bibliográfica, observação direta e entrevista, efetua-se um estudo de caso com uma análise detalhada ao nível da acessibilidade física e dos recursos materiais assim como da atitude e preparação dos profissionais para lidar com a deficiência. Conclui-se que a Biblioteca de Arte deve continuar a investir na exploração de novos recursos e potencialidades, de modo a disponibilizar todo o tipo de meios humanos e tecnológicos para apoiar os leitores com deficiência visual, promovendo a sua inclusão e participação na sociedade da informação e do conhecimento.

Visual and verbal processing effects on human memory

In this study in the field of Consumer Behavior, brand name memory of consumers with regard to verbal and visual incongruent and congruent information such as memory structure of brands was tested. Hence, four experimental groups with different constellations of verbal and visual congruity and incongruity were created to compare their brand name memory performance. The experiment was conducted in several classes with 128 students, each group with 32 participants. It was found that brands, which are presented in a congruent or moderately incongruent relation to their brand schema, result in a better brand recall than their incongruent counterparts. A difference between visual congruity and moderately incongruity could not be confirmed. In contrast to visual incongruent information, verbal incongruent information does not result in a worse brand recall performance.

Exploration of the visual system : Part 2. In vivo analysis methods : virtual-reality optomotor system, fundus examination and fluorescent angiography

The mouse has emerged as an animal model for many diseases. At IRO, we have used this animal to understand the development of many eye diseases and treatment of some of them. Precise evaluation of vision is a prerequisite for both these approaches. In this unit we describe three ways to measure vision: testing the optokinetic response, and evaluating the fundus by direct observation and by fluorescent angiography.

Automatic top-down processing explains common left occipito-temporal responses to visual words and objects.

Previous studies have demonstrated that a region in the left ventral occipito-temporal (LvOT) cortex is highly selective to the visual forms of written words and objects relative to closely matched visual stimuli. Here, we investigated why LvOT activation is not higher for reading than picture naming even though written words and pictures of objects have grossly different visual forms. To compare neuronal responses for words and pictures within the same LvOT area, we used functional magnetic resonance imaging adaptation and instructed participants to name target stimuli that followed briefly presented masked primes that were either presented in the same stimulus type as the target (word-word, picture-picture) or a different stimulus type (picture-word, word-picture). We found that activation throughout posterior and anterior parts of LvOT was reduced when the prime had the same name/response as the target irrespective of whether the prime-target relationship was within or between stimulus type. As posterior LvOT is a visual form processing area, and there was no visual form similarity between different stimulus types, we suggest that our results indicate automatic top-down influences from pictures to words and words to pictures. This novel perspective motivates further investigation of the functional properties of this intriguing region.