6D Visual Odometry with Dense Probabilistic Egomotion Estimation

Proceedings of the International Conference on Computer Vision Theory and Applications, 361-365, 2013, Barcelona, Spain

Real-Time Visual Ground-Truth System for Indoor Robotic Applications

The robotics community is concerned with the ability to infer and compare the results from researchers in areas such as vision perception and multi-robot cooperative behavior. To accomplish that task, this paper proposes a real-time indoor visual ground truth system capable of providing accuracy with at least more magnitude than the precision of the algorithm to be evaluated. A multi-camera architecture is proposed under the ROS (Robot Operating System) framework to estimate the 3D position of objects and the implementation and results were contextualized to the Robocup Middle Size League scenario.

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.

A audição e o seu impacto na oralidade na leccionação de inglês e alemão

Relatório apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Inglês e de Língua Estrangeira (Alemão) no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário

A música e o texto visual como forma de motivação na aprendizagem da língua estrangeira

Tese de mestrado em Línguas, Literaturas e Culturas

Re-Use Assessment of Thermoset Composite Wastes as Aggregate and Filler Replacement for Concrete-Polymer Composite Materials: A case study regarding GFRP pultrusion wastes

Glass fibre-reinforced plastics (GFRP), nowadays commonly used in the construction, transportation and automobile sectors, have been considered inherently difficult to recycle due to both the cross-linked nature of thermoset resins, which cannot be remoulded, and the complex composition of the composite itself, which includes glass fibres, polymer matrix and different types of inorganic fillers. Hence, to date, most of the thermoset based GFRP waste is being incinerated or landfilled leading to negative environmental impacts and additional costs to producers and suppliers. With an increasing awareness of environmental matters and the subsequent desire to save resources, recycling would convert an expensive waste disposal into a profitable reusable material. In this study, the effect of the incorporation of mechanically recycled GFRP pultrusion wastes on flexural and compressive behaviour of polyester polymer mortars (PM) was assessed. For this purpose, different contents of GFRP recyclates (0%, 4%, 8% and 12%, w/w), with distinct size grades (coarse fibrous mixture and fine powdered mixture), were incorporated into polyester PM as sand aggregates and filler replacements. The effect of the incorporation of a silane coupling agent was also assessed. Experimental results revealed that GFRP waste filled polymer mortars show improved mechanical behaviour over unmodified polyester based mortars, thus indicating the feasibility of GFRP waste reuse as raw material in concrete-polymer composites.

Sustainability Improvement of a composite materials’ industry through recycling and re-engineering process approaches

Recent Advances in Mechanics and Materials in Design

A construção da marca visual e os media digitais enquanto temes

A construção de uma marca gráfica, signo que se pretende que identifique e sintetize uma entidade, deve ser consciente dos processos, objectivos e modus operandi que integram o seu contexto e tornam este tema ainda hoje um ponto central no design de identidade e no design de comunicação. Ainda assim, assistimos ao surgir de tendências que vão uniformizando várias marcas que procuram, passe o paradoxo, demarcar-se. Meme é um conceito originalmente publicado pelo biólogo Richard Dawkins (Dawkins, 1989), que significa ‘replicador’, sendo uma teoria alternativa para explicar a evolução humana (uma teoria que não depende dos genes, mas sim da noção de imitação: da noção de ideias que se reproduzem de pessoa para pessoa, quase como um vírus). O conceito vem da palavra grega mimeme e significa ‘aquilo que é imitado’. Este conceito foi desenvolvido por Susan Blackmore no livro The Meme Machine (1999) e, mais recentemente, esta autora introduz a ideia de teme – o meme tecnológico. Como explicar, por exemplo, que a recente imagem gráfica da NOS (2014) seja tão similar à da POV, criada por Paula Scher em 2007? E por sua vez, qual a razão da identidade visual da Optimus (magma, 2008) ser também, em certa medida, idêntica à da Nokia Trends Lab (criado por Greenspace), projecto do mesmo ramo de operação das telecomunicações? No modus operandi do trabalho de design de identidade entram em acção os media digitais, tanto no momento de concepção, como no momento de exibição e fruição das marcas gráficas. Assim, as aplicações, o software transformaram-se numa espécie de silent designers (conceito proposto por Gorb e Dumas em 1987), uma vez que são verdadeiros orientadores da resposta visual a um determinado problema: impulsionam direcções na linguagem visual do design, resultando em soluções semelhantes. Dada esta mudança de paradigmas que as novas tecnologias forjaram no zeitgeist do design, este artigo – baseado em parte da investigação de doutoramento em design – versa sobre a construção da marca gráfica e sobre a análise das categorias visuais que operam em cada signo gráfico da marca, bem como os medias digitais onde elas se inscrevem. Visualmente podemos constatar que as características dos nossos processos de percepção e as características dos meios de criação e transmissão das marcas actuam de forma a aproximar as soluções gráficas, resultando, por vezes, em temes. Com o objectivo de gerar debate académico sobre o tema da sintaxe e da retórica visual da marca gráfica, procuramos identificar e visualizar variáveis estruturais comuns das marcas realizadas com uma linguagem advinda do Estilo Internacional e das marcas mais recentes, digitais, fluídas e em sistema aberto, com a intenção de contribuir para implementar uma literacia visual que descodifique este signo icónico, dentro da actual realidade.

Audição harmónica: importância e estratégias para um desenvolvimento auditivo integral

O presente relatório insere-se no âmbito da unidade curricular de Prática de Ensino Supervisionada. É um trabalho individual de síntese e de reflexão fundamentada sobre o percurso realizado no estágio, e de investigação com vista à resolução de problemas e conhecimento da realidade das práticas educativas do sistema de ensino especializado de música. Deste modo, é definido o quadro contextual sobre a evolução deste sistema de ensino e as complexidades que o têm caraterizado, o desenvolvimento curricular, particularmente o lugar que a disciplina de Formação Musical ocupa no currículo, e o Conservatório de Música de Paredes. Sobre o percurso formativo desempenhado nesta instituição educativa e sobre os dados recolhidos da observação naturalista não participante das aulas de duas turmas do ensino articulado, é elaborada uma reflexão crítica fundamentada, relativamente a todos os processos didáticos e pedagógicos. Complementarmente é apresentado um projeto de investigação qualitativa realizado no âmbito da unidade curricular de Seminário de Investigação em ensino de Música, tendo em vista a contribuição para uma prática pedagógica mais enriquecida, informada e fundamentada. O objeto de estudo está relacionado com a área disciplinar de Formação Musical, sob o tema Audição Harmónica: importância e estratégias para um desenvolvimento auditivo integral. Os objetivos do projeto visam verificar: i) quais os recursos utilizados e as estratégias e metodologias de ensino praticadas nas aulas de Formação Musical para o desenvolvimento da audição harmónica; ii) quais os objetivos e conteúdos contemplados nos programas da mesma disciplina; iii) que atividades são sugeridas em alguns manuais de Formação Musical. Os dados obtidos permitiram verificar que, apesar da importância atribuída à audição harmónica na formação de músicos, esta competência representa uma das maiores dificuldades dos alunos e, no âmbito da Formação Musical, há pouca diversidade de vivências, experiências musicais e outras atividades contextualizadas musicalmente.

Geometria: um estudo sobre quadriláteros no 4.º ano de escolaridade com recurso ao geoplano e ao GeoGebra

O presente estudo foi desenvolvido no âmbito do Mestrado de Didática da Matemática e Ciências da Natureza, no 1.º e 2.º Ciclos, no domínio da Geometria. Tem como principal objetivo compreender e analisar, através da implementação de uma sequência de tarefas de investigação e exploração, de que forma o processo de ensino e aprendizagem dos alunos, na área dos quadriláteros, com os recursos GeoGebra e o Geoplano, contribui para o desenvolvimento do raciocínio geométrico. Neste sentido, definiram-se as seguintes questões de investigação: (1) Qual a imagem concetual que os alunos possuem de cada um dos quadriláteros? (2) Que conhecimentos têm os alunos sobre as propriedades dos quadriláteros: quadrados, retângulos e losangos? (3) Quais os contributos do Geoplano e do GeoGebra na compreensão e identificação das propriedades dos quadriláteros? A metodologia adotada foi de natureza qualitativa, do tipo interpretativo, baseada em dois estudos de caso. Na recolha de dados, foram utilizados os seguintes instrumentos: observação, questionário, documentos produzidos pelos alunos, entrevistas informais, registos áudio e fotografias aos trabalhos realizados. Na análise dos dados, procurou-se descrever e interpretar os dados recolhidos, no âmbito do objeto do estudo. Os resultados mostraram que a sequência de tarefas e o modo como foram desenvolvidas foram fundamentais na compreensão dos conteúdos trabalhados. Regista-se também que os recursos utilizados motivaram os alunos e contribuíram para a interação, como também para a compreensão dos conceitos geométricos. Por outro lado, a utilização do GeoGebra e do Geoplano contribuíram para o desenvolvimento do raciocínio espacial e geométrico.

Melhoria do Sistema de Gestão de Stocks da FUTE - Fábrica de Utilidades de Tubo, SA

Face à atual crise económica, cada vez mais as empresas procuram ganhar vantagens competitivas através da implementação da sua melhoria contínua. Uma das vertentes deste processo consiste na melhoria da gestão de stocks. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um projeto que visa a melhoria do sistema de gestão de stocks da FUTE – Fábrica de Utilidades de Tubo, SA. A principal motivação para o desenvolvimento deste trabalho teve como base as lacunas e falhas constatadas num departamento que é crítico para o desenvolvimento de todo o processo produtivo. O trabalho envolveu a utilização de modelos de gestão de stocks o que fez com que, através de cálculos efetuados, diminuísse o risco de rutura de materiais. Além disso, envolveu as várias etapas da técnica dos 5S’s, bem como a Gestão Visual garantindo, assim, os locais arrumados, limpos, seguros e devidamente identificados. Estas técnicas foram aplicadas em diferentes locais da empresa e, após essa implementação, verificou-se, por parte dos trabalhadores, uma redução de tempos no que toca à procura e identificação de materiais necessários para a linha de montagem. Essa redução de tempos foi também sentida por parte do responsável pelos stocks pois, com estas alterações, os materiais ficam mais acessíveis e mais fáceis de identificar aquando da sua verificação. Os resultados alcançados traduziram-se num aumento dos níveis de produtividade e qualidade, bem como um aumento da satisfação dos trabalhadores, que se traduz numa alteração de mentalidades e comportamentos.

Aquisição por Visão Artificial e Medição Automática de Micro Dureza Vickers

O ensaio de dureza, e mais concretamente o ensaio de micro dureza Vickers, é no universo dos ensaios mecânicos um dos mais utilizados quer seja na indústria, no ensino ou na investigação e desenvolvimento de produto no âmbito das ciências dos materiais. Na grande maioria dos casos, a utilização deste ensaio tem como principal aplicação a caracterização ou controlo da qualidade de fabrico de materiais metálicos. Sendo um ensaio de relativa simplicidade de execução, rapidez e com resultados comparáveis e relacionáveis a outras grandezas físicas das propriedades dos materiais. Contudo, e tratando-se de um método de ensaio cuja intervenção humana é importante, na medição da indentação gerada por penetração mecânica através de um sistema ótico, não deixa de exibir algumas debilidades que daí advêm, como sendo o treino dos técnicos e respetivas acuidades visuais, fenómenos de fadiga visual que afetam os resultados ao longo de um turno de trabalho; ora estes fenómenos afetam a repetibilidade e reprodutibilidade dos resultados obtidos no ensaio. O CINFU possui um micro durómetro Vickers, cuja realização dos ensaios depende de um técnico treinado para a execução do mesmo, apresentando todas as debilidades já mencionadas e que o tornou elegível para o estudo e aplicação de uma solução alternativa. Assim, esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma solução alternativa ao método ótico convencional na medição de micro dureza Vickers. Utilizando programação em LabVIEW da National Instruments, juntamente com as ferramentas de visão computacional (NI Vision), o programa começa por solicitar ao técnico a seleção da câmara para aquisição da imagem digital acoplada ao micro durómetro, seleção do método de ensaio (Força de ensaio); posteriormente o programa efetua o tratamento da imagem (aplicação de filtros para eliminação do ruído de fundo da imagem original), segue-se, por indicação do operador, a zona de interesse (ROI) e por sua vez são identificadas automaticamente os vértices da calote e respetivas distâncias das diagonais geradas concluindo, após aceitação das mesmas, com o respetivo cálculo de micro dureza resultante. Para validação dos resultados foram utilizados blocos-padrão de dureza certificada (CRM), cujos resultados foram satisfatórios, tendo-se obtido um elevado nível de exatidão nas medições efetuadas. Por fim, desenvolveu-se uma folha de cálculo em Excel com a determinação da incerteza associada às medições de micro dureza Vickers. Foram então comparados os resultados nas duas metodologias possíveis, pelo método ótico convencional e pela utilização das ferramentas de visão computacional, tendo-se obtido bons resultados com a solução proposta.

Alterações da função visual e da qualidade de vida relacionada com a saúde em indivíduos idosos

RESUMO: Introdução: A visão é um sentido fundamental na relação do indivíduo com os mais variados ambientes, sendo elemento central na funcionalidade e independência do idoso, qualquer perturbação da função visual provoca limitações na qualidade de vida. As alterações demográficas em curso caracterizam-se pelo envelhecimento progressivo da população, paralelamente constata-se um aumento da prevalência de perturbações do sistema visual com alteração da função e do funcionamento visual. Considerando que os indivíduos idosos são mais dependentes da visão, e que não existem para esta área estudos desenvolvidos em Portugal, esta investigação tem como fundamento analisar a influência que a perturbação da função visual em indivíduos com 65 ou mais anos tem na qualidade de vida relacionada com a saúde. Estudaram-se também as características sócio-demográficas dos indivíduos participantes, da saúde visual e a percepção da saúde geral, bem como identificaram se junto dos idosos participantes e de Médicos especialistas em Medicina Geral e Familiar perspectivas sobre perturbações da função visual e envelhecimento. Desenho de estudo: Estudo transversal, caso-controlo e descritivo-exploratório. Materiais e Métodos: A partir de uma população de 112 indivíduos com 65 ou mais anos, frequentadores de várias instituições de apoio social do Concelho de Loures e de idosos frequentadores/institucionalizados da Mansão de Santa Maria de Marvila, unidade orgânica da Fundação D. Pedro IV, foram incluídos no estudo 90 (80,4%). Após consentimento informado, procedeu-se à avaliação da função visual nos Laboratórios de Ortóptica da Escola Superior de Tecnologia de Saúde de Lisboa, onde também se aplicaram o Questionário de Funcionamento Visual VFQ-25 e uma questão aberta para o tipo de dificuldades de visão sentidas durante o último ano. Aplicou-se ainda, em ambiente virtual, uma pergunta aberta a Médicos especialistas em Medicina Geral e Familiar para aspectos relacionados com o diagnóstico/suspeita relativamente tardio de perturbações da função visual. Procedeu-se ao tratamento descritivo das características sócio-demográficas, da percepção de saúde geral e da saúde visual e das respostas dos idosos e dos médicos. Analisou-se a relação entre função visual e qualidade de vida relacionada com a saúde aplicando o teste não-paramétrico de Mann-Whitney. Resultados: Constatou-se que os indivíduos da amostra são maioritariamente do género feminino (71,1%), casados (41,1%), detentores de baixos níveis de escolaridade em que 63,3% apenas frequentou/concluiu o 1º ciclo do ensino básico e quase na sua totalidade reformados (88,9%). Verifica-se que 77,8% dos idosos percepciona a sua saúde geral como razoável ou boa. Da mesma forma, 86,7% dos indivíduos têm a função visual alterada devido principalmente à alteração da acuidade visual para longe (86,7%), registando-se que 65,5% dos olhos tinham uma acuidade visual igual ou superior a 5/10. Outras dimensões que contribuíram para a alteração da função visual contam-se a sensibilidade ao contraste (63,3%), estereopsia (51,1%), visão cromática (38,9%) e a motilidade ocular (25,6%). Obtiveram-se assim maiores pontuações para as diversas escalas do questionário VFQ-25 em indivíduos com função visual alterada exceptuando nas escalas actividades de perto, condução e dependência. Verificou-se portanto existir relação entre alteração da função visual e perturbação da qualidade de vida relacionada com a saúde. À questão colocada aos idosos, 42,6% não manifestou qualquer razão para que visse mal/sentisse dificuldades de visão durante o último ano. A diminuição da acuidade visual para longe/perto foi referida por 20,5% dos indivíduos, seguido pela deterioração do estado de saúde geral e ocular por 15%. As respostas do Médicos especialistas em Medicina Geral e Familiar sobre razões para a suspeita/diagnóstico relativamente tardia das perturbações da função visual, indicam a iliteracia dos idosos para a saúde da visão e semiologia ocular (34%), a baixa formação/informação dos Médicos de Medicina Geral e Familiar na área da saúde da visão (22%) e a pouca acessibilidade e resposta demorada/ineficaz dos serviços de oftalmologia do SNS (20%) como principais motivos para os assuntos questionados.Conclusões: As alterações do sistema visual com impacto na função e no funcionamento visual alteram a qualidade de vida relacionada com a saúde, devido principalmente à alteração da acuidade visual para longe. Os idosos do estudo não valorizam a saúde visual ao percepcionarem positivamente a saúde geral e a saúde visual relativamente à avaliação da função visual. É fundamental definir estratégias e programas de literacia para a saúde da visão para toda a população, não apenas destinados a idosos. Sugere-se repensar o modelo de formação base dos Médicos com especial incidência na área da saúde da visão, com necessidades sentidas de formação/informação. As respostas obtidas dos idosos e dos Médicos indicaram existir fragilidades na saúde da visão, necessário repensar o modelo de prestação de cuidados de saúde nesta área. Esta investigação permitiu ao autor uma reflexão sobre as temáticas relacionadas com o envelhecimento levando a uma mudança de atitudes e comportamento na abordagem profissional a indivíduos idosos, promovendo autonomia nas escolhas e decisões em questões de saúde, na criação de estratégias para lidar com o problema de visão e na adaptação à nova condição de saúde da visão.---------------ABSTRACT:Purpose: The vision is a fundamental sense in the individual's relationship with the most varied environments, a central element in the functionality and independence of the elderly, any disturbance of visual function causes limitations in quality of life. The current demographic changes are characterized by progressive aging of population, there has been a parallel increase in the prevalence of disorders of the visual system by changing the visual function and functioning. Whereas the elderly are more dependent on vision, and there are no studies in this area developed in Portugal, this research is based analyze the influence that the disturbance of visual function in subjects aged 65 years or more has on the health related quality of life. We studied also the socio-demographic characteristics of the subjects, the eye health and general health perception, and identified themselves with the elderly participants and medical specialists in Family General Medicine perspective on disorders of visual function and aging. Design: Cross-sectional study, case control, descriptive and exploratory. Methods: From a population of 112 people with 65 or more years, regulars of various social welfare institutions of the Municipality of Loures and elderly regulars/institutionalized the Mansion of Santa Maria de Marvila, organic unity of the Foundation D. Pedro IV, were included 90 (80.4%). After informed consent, proceeded to the assessment of visual function in the Laboratories of Orthopticsof the School of Health Technology of Lisbon, where he also applied the Visual Functioning Questionnaire VFQ-25 and an open question for the type of vision difficulties experienced during the last year. Was applied also in a virtual environment, an open question to Doctors specialists in family general medicine related to the diagnosis/suspected relatively late disturbance of visual function. We carried out the descriptive treatment of socio-demographic characteristics, perception of general health and eye health and the responses of older people and doctors. We analyzed the relationship between visual function and quality of life related to health by applying the nonparametric Mann-Whitney test. Results: We found that individuals in the sample are mostly female (71.1%), married (41.1%), holders of low levels of education in which only 63.3% frequented / completed the 1st cycle of primary and almost entirely retired (88.9%). It is found that 77.8% of the elderly perceive their general health as fair or good. Likewise, 86.7% of individuals have altered vision mainly due to the change in visual acuity away (86.7%),up to 65.5% of eyes had a visual acuity of 5/10 or greater. Other dimensions that contributed to the alteration of visual function include contrast sensitivity (63.3%), stereopsis (51.1%), color vision (38.9%) and ocular motility (25.6%). There was thus obtained the highest scores for different scales of the questionnaire VFQ-25 in patients with altered vision except for scales related to near activities, driving and dependence. It is therefore a relationship between alteration in visual function and disturbance of quality of life related to health. To question for the elderly, 42.6% expressed no reason to see evil/feel difficulty seeing over the last year. The decrease in visual acuity for distance/near was reported by 20.5% of subjects, followed by the deterioration of general health and eye for 15%. The responses of medical specialists in general practice about reasons for the suspicion/diagnosis relatively late disturbance of visual function, indicate the illiteracy of the elderly for healthy vision and ocular semiology (34%), low education/information for Doctors in the health of vision (22%) and poor accessibility and response timeconsuming/ inefficient NHS ophthalmology services (20%) as main reasons for the subjects questioned. Conclusion: Changes in the visual system with an impact on visual function and the functioning change the health related quality of life, mainly due to the change in distance visual acuity. Older people do not value the visual health perceiving the general health and eye health positively relatively of visual function. It is essential to define strategies and literacy programs for eye health for the entire population, not just for the elderly. It is suggested reconsider the model of basic training of Doctors with special focus on the health of the vision, with special needs sensed training/information. The responses of older people and doctors have indicated there is weakness in eye health, need to rethink the model of health care in this area. This research allowed the author to reflect on issues related to aging leading to a change in attitudes and behavior in professional approach to the elderly, promoting autonomy in choices and decisions in health issues, creating strategies to deal with the problem of vision and adaptation to new conditions of eye health.

Melhoria do planeamento e abastecimento à montagem

Para conseguir responder às exigências atuais dos mercados, as indústrias necessitam de ser flexíveis, ou seja, é necessário terem a capacidade de adaptar o seu funcionamento e os seus produtos às alterações que se sucedem. Como forma de responder a este facto, o funcionamento da empresa assenta numa produção flexível para conseguir que os seus produtos que abranjam diferente o maior número possível de clientes. No entanto esta metodologia tem apresentado alguns problemas na sua implementação, por isso com o objetivo de obter uma produção mais eficaz e eficiente, a empresa tem canalizado esforços para a melhoria contínua das linhas de montagem. O trabalho desenvolvido na FUTE está enquadrado com a melhoria contínua e visa o processo de abastecimento dos diversos materiais necessários para a produção, característica fundamental para que as linhas possam produzir de forma contínua. Este estudo iniciou-se por analisar o método de abastecimento e identificar os seus problemas e causas, para que posteriormente com o auxílio dos conhecimentos adq uiridos, fosse possível conceber soluções. Os resultados apresentados neste trabalho demonstram que as melhorias implementadas a nível de organização de armazéns, métodos de trabalho e meios de transporte de materiais permitem diminuir o tempo e os recursos necessários durante o processo de abastecimento, além de melhorar condições de trabalho dos operários.