Efficient topology estimation for large scale optical mapping

Large scale image mosaicing methods are in great demand among scientists who study different aspects of the seabed, and have been fostered by impressive advances in the capabilities of underwater robots in gathering optical data from the seafloor. Cost and weight constraints mean that lowcost Remotely operated vehicles (ROVs) usually have a very limited number of sensors. When a low-cost robot carries out a seafloor survey using a down-looking camera, it usually follows a predetermined trajectory that provides several non time-consecutive overlapping image pairs. Finding these pairs (a process known as topology estimation) is indispensable to obtaining globally consistent mosaics and accurate trajectory estimates, which are necessary for a global view of the surveyed area, especially when optical sensors are the only data source. This thesis presents a set of consistent methods aimed at creating large area image mosaics from optical data obtained during surveys with low-cost underwater vehicles. First, a global alignment method developed within a Feature-based image mosaicing (FIM) framework, where nonlinear minimisation is substituted by two linear steps, is discussed. Then, a simple four-point mosaic rectifying method is proposed to reduce distortions that might occur due to lens distortions, error accumulation and the difficulties of optical imaging in an underwater medium. The topology estimation problem is addressed by means of an augmented state and extended Kalman filter combined framework, aimed at minimising the total number of matching attempts and simultaneously obtaining the best possible trajectory. Potential image pairs are predicted by taking into account the uncertainty in the trajectory. The contribution of matching an image pair is investigated using information theory principles. Lastly, a different solution to the topology estimation problem is proposed in a bundle adjustment framework. Innovative aspects include the use of fast image similarity criterion combined with a Minimum spanning tree (MST) solution, to obtain a tentative topology. This topology is improved by attempting image matching with the pairs for which there is the most overlap evidence. Unlike previous approaches for large-area mosaicing, our framework is able to deal naturally with cases where time-consecutive images cannot be matched successfully, such as completely unordered sets. Finally, the efficiency of the proposed methods is discussed and a comparison made with other state-of-the-art approaches, using a series of challenging datasets in underwater scenarios

Label space reduction in GMPLs and All-Optical Label Swapping networks

All-Optical Label Swapping (AOLS) es una tecnología clave para la implementación de nodos de conmutación completamente óptica de paquetes. Sin embargo, el costo de su desarrollo es proporcional al tamaño del espacio de etiquetas (label space). Debido a que los principios de funcionamiento de AOLS son casos particulares de los del MultiProtocol Label Switching (MPLS), esta tesis estudia métodos generales, aplicables a ambos, con el propósito de reducir el espacio de etiquetas tanto como sea posible. Modelos de programación lineal entera y heurísticas son propuestos para el caso en el que se permite apilar una etiqueta extra. Encontramos que cerca del 50% del espacio de etiquetas puede ser reducido, si se permite colocar una etiqueta extra en la pila. Además, particularmente para AOLS, encontramos que se puede reducir el espacio de etiquetas cerca al 25% si se duplica la capacidad de los enlaces y se permite re-encaminar el tráfico.

Práticas de aprendizagem cooperativa no Ensino básico e secundário : perceção de professores de educação física

A realização deste estudo tem como objetivo analisar a perceção de professores de Educação Física relativamente a cinco indicadores de qualidade do processo educativo numa ótica inclusiva: Interdependência Aluno-Aluno; Interdependência Professor-Aluno; Negociação; Meta-Aprendizagem e Interdependência Professor-Professor (Variáveis Dependentes). Por outro lado esta investigação tem ainda como objetivo verificar se existem diferenças significativas na perceção dos professores de acordo com o nível de ensino. Para o efeito, numa primeira fase foi realizada uma revisão da literatura tendo como foco a nova realidade onde se insere atualmente a escola, assim como as relações de cooperação que se estabelecem dentro da mesma em contexto de sala de aula, tendo em vista a inclusão de todos os alunos. Posteriormente foi efetuado um estudo observacional de carater quantitativo, utilizando medidas numéricas para testar as hipóteses, em vinte e quatro escolas do grande Porto e Lisboa, através da distribuição do questionário (ASA-PPP, Leitão, 2012). A amostra é constituída por cento e cinquenta e oito professores de Educação Física distribuídos por três níveis de ensino: 1º ciclo, 2º / 3º ciclo e Secundário. O procedimento estatístico utilizado para a interpretação dos resultados é o teste de comparação de médias ANOVA, através do “EzAnalyse 3.0”. Os resultados deste estudo confirmam três das cinco hipóteses levantadas, indicando a existência de diferenças significativas relativamente à perceção dos professores na Interdependência Professor-Aluno, Negociação e Meta-Aprendizagem em função do nível de ensino. Por outro lado, verificou-se ainda que relativamente à Interdependência Aluno-Aluno e Interdependência Professor-Professor, não se constataram diferenças significativas em função do nível de ensino, tendo sido então consideradas nulas estas duas hipóteses. Por outro lado foi possível constatar para esta amostra que a perceção dos professores de Educação Física em exercício de funções no primeiro ciclo, face a estas práticas de ensino, são significativamente superiores, diminuindo progressivamente ao longo da evolução dos ciclos.

Optical environment in classrooms for hearing-impaired children: recent developments and continuing needs

This paper is a review of the literature regarding design of classrooms for hearing impaired children.

Relationship among otoacoustic emission suppression and auditory processing measures in adults

The purpose of this Capstone Project is to help determine whether performing otoacoustic emissions with contralateral noise may be used in the diagnosis of Auditory Processing Disorder.

Subjective versus objective measures of daily listening environments

This study examined hearing impaired listeners’ subjective perceptions of listening environments through a listening questionnaire and compared these results to objective measures mimicked by the questionnaire in the datalogging device SAM (Sound Activity Meter). Results indicate audiologists should not rely on patient reports of “typical” listening environments for hearing aid selection as significant discrepancies were present between several of the subjective and objective measures.

Subjective and objective measures of adult bimodal users' listening

Inconsistencies exist between traditional objective measures such as speech recognition and localization, and subjective reports of bimodal benefit. The purpose of this study was to expand the set of objective measures of bimodal benefit to include non-traditional listening tests, and to examine possible correlations between objective measures of auditory perception and subjective satisfaction reports.