POSITIVITY PROPERTIES OF THE FOURIER TRANSFORM AND THE STABILITY OF PERIODIC TRAVELLING-WAVE SOLUTIONS

In this paper we establish a method to obtain the stability of periodic travelling-wave solutions for equations of Korteweg-de Vries-type u(t) + u(p)u(x) - Mu(x) = 0, with M being a general pseudodifferential operator and where p >= 1 is an integer. Our approach uses the theory of totally positive operators, the Poisson summation theorem, and the theory of Jacobi elliptic functions. In particular we obtain the stability of a family of periodic travelling waves solutions for the Benjamin Ono equation. The present technique gives a new way to obtain the existence and stability of cnoidal and dnoidal waves solutions associated with the Korteweg-de Vries and modified Korteweg-de Vries equations, respectively. The theory has prospects for the study of periodic travelling-wave solutions of other partial differential equations.

Estimation of hexenuronic acids and kappa number in kraft pulps of Eucalyptus globulus by Fourier transform near infrared spectroscopy and multivariate analysis

Fourier transform near infrared (FT-NIR) spectroscopy was evaluated as an analytical too[ for monitoring residual Lignin, kappa number and hexenuronic acids (HexA) content in kraft pulps of Eucalyptus globulus. Sets of pulp samples were prepared under different cooking conditions to obtain a wide range of compound concentrations that were characterised by conventional wet chemistry analytical methods. The sample group was also analysed using FT-NIR spectroscopy in order to establish prediction models for the pulp characteristics. Several models were applied to correlate chemical composition in samples with the NIR spectral data by means of PCR or PLS algorithms. Calibration curves were built by using all the spectral data or selected regions. Best calibration models for the quantification of lignin, kappa and HexA were proposed presenting R-2 values of 0.99. Calibration models were used to predict pulp titers of 20 external samples in a validation set. The lignin concentration and kappa number in the range of 1.4-18% and 8-62, respectively, were predicted fairly accurately (standard error of prediction, SEP 1.1% for lignin and 2.9 for kappa). The HexA concentration (range of 5-71 mmol kg(-1) pulp) was more difficult to predict and the SEP was 7.0 mmol kg(-1) pulp in a model of HexA quantified by an ultraviolet (UV) technique and 6.1 mmol kg(-1) pulp in a model of HexA quantified by anion-exchange chromatography (AEC). Even in wet chemical procedures used for HexA determination, there is no good agreement between methods as demonstrated by the UV and AEC methods described in the present work. NIR spectroscopy did provide a rapid estimate of HexA content in kraft pulps prepared in routine cooking experiments.

Methods of Fourier optics in digital holographic microscopy

In this paper, processing methods of Fourier optics implemented in a digital holographic microscopy system are presented. The proposed methodology is based on the possibility of the digital holography in carrying out the whole reconstruction of the recorded wave front and consequently, the determination of the phase and intensity distribution in any arbitrary plane located between the object and the recording plane. In this way, in digital holographic microscopy the field produced by the objective lens can be reconstructed along its propagation, allowing the reconstruction of the back focal plane of the lens, so that the complex amplitudes of the Fraunhofer diffraction, or equivalently the Fourier transform, of the light distribution across the object can be known. The manipulation of Fourier transform plane makes possible the design of digital methods of optical processing and image analysis. The proposed method has a great practical utility and represents a powerful tool in image analysis and data processing. The theoretical aspects of the method are presented, and its validity has been demonstrated using computer generated holograms and images simulations of microscopic objects. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Rotation-discriminating template matching based on Fourier coefficients of radial projections with robustness to scaling and partial occlusion

We consider brightness/contrast-invariant and rotation-discriminating template matching that searches an image to analyze A for a query image Q We propose to use the complex coefficients of the discrete Fourier transform of the radial projections to compute new rotation-invariant local features. These coefficients can be efficiently obtained via FFT. We classify templates in ""stable"" and ""unstable"" ones and argue that any local feature-based template matching may fail to find unstable templates. We extract several stable sub-templates of Q and find them in A by comparing the features. The matchings of the sub-templates are combined using the Hough transform. As the features of A are computed only once, the algorithm can find quickly many different sub-templates in A, and it is Suitable for finding many query images in A, multi-scale searching and partial occlusion-robust template matching. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Correlation between macular and retinal nerve fibre layer Fourier-domain OCT measurements and visual field loss in chiasmal compression

Purpose The aim of this study was to test the correlation between Fourier-domain (FD) optical coherence tomography (OCT) macular and retinal nerve fibre layer (RNFL) thickness and visual field (VF) loss on standard automated perimetry (SAP) in chiasmal compression. Methods A total of 35 eyes with permanent temporal VF defects and 35 controls underwent SAP and FD-OCT (3D OCT-1000; Topcon Corp.) examinations. Macular thickness measurements were averaged for the central area and for each quadrant and half of that area, whereas RNFL thickness was determined for six sectors around the optic disc. VF loss was estimated in six sectors of the VF and in the central 16 test points in the VF. The correlation between VF loss and OCT measurements was tested with Spearman`s correlation coefficients and with linear regression analysis. Results Macular and RNFL thickness parameters correlated strongly with SAP VF loss. Correlations were generally stronger between VF loss and quadrantic or hemianopic macular thickness than with sectoral RNFL thickness. For the macular parameters, we observed the strongest correlation between macular thickness in the inferonasal quadrant and VF loss in the superior temporal central quadrant (rho=0.78; P<0.001) whereas for the RNFL parameters the strongest correlation was observed between the superonasal optic disc sector and the central temporal VF defect (rho=0.60; P<0.001).

Comparison of Fourier-Domain and Time-Domain Optical Coherence Tomography in the Detection of Band Atrophy of the Optic Nerve

PURPOSE: To compare the ability of Fourier-domain (FD) optical coherence tomography (3D OCT-1000; Top, con, Tokyo, Japan) and time domain (TD) OCT (Stratus; Carl Zeiss Meditec Inc, Dublin, California, USA) to detect axonal loss in eyes with band atrophy (BA) of the optic nerve. DESIGN: Cross-sectional study. METHODS: Thirty-six eyes from 36 patients with BA and temporal visual field (VF) defect from chiasmal compression and 36 normal eyes were studied. Subjects were submitted to standard automated perimetry and macular and retinal nerve fiber layer (RNFL) measurements were taken using 3D OCT-1000 and Stratus OCT. Receiver operating characteristic (ROC) curves were calculated for each parameter. Spearman correlation coefficients were obtained to evaluate the relationship between RNFL and macular thickness parameters and severity of VF loss. Measurements from the two devices were compared. RESULTS: Regardless of OCT device, all RNFL and macular thickness parameters were significantly lower in eyes with BA compared with normal eyes, but no statistically significant difference was found with regard to the area under the ROC curve. Structure-function relationships were also similar for the two devices. In both groups, RNFL and macular thickness measurements were generally and in some cases significantly smaller with 3D OCT-1000 than with Stratus OCT. CONCLUSIONS: The introduction of FD technology did not lead to better discrimination ability for detecting BA of the optic nerve compared with TD technology when using the software currently provided by the manufacturer. 3D OCT-1000 FD OCT RNFL and macular measurements were generally smaller than TD Stratus OCT measurements. Investigators should be aware of this fact when comparing measurements obtained with these two devices. (Am J Oplathalmol 2009;147: 56-63. (c) 2009 by Elsevier Inc. All rights reserved.)

Síntese, aplicação e avaliação da toxicidade aguda de complexo orgânico à base de európio proposto como marcador fotoluminescente para a Identificação de resíduos de tiro

Um complexo de alta fotoluminescência é proposto como marcador óptico para a identificação de resíduos de tiro (GSR). O marcador é o complexo [Eu(PIC)3(NMK)3], de fórmula molecular Eu(C6H2N3O7)3.(C7H13NO)3, que apresenta o íon Eu3+ e os ligantes ácido pícrico (PIC) e n-metil-Ɛ-caprolactama (NMK). Foi realizada a caracterização quimicamente através de espectroscopia de emissão, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria e análise térmica diferencial (TG/DTA), e espectrometria de massas com ionização por eletrospray e ressonância ciclotrônica de íons por transformada de Fourier (ESI-FT-ICR MS), e, em seguida, foram adicionadas diferentes massas do complexo a munições convencionais (de 2 a 50 mg por cartucho). Após os tiros, o GSR marcado foi visualmente e quimicamente detectado por irradiação UV (ʎ = 395 nm) e ESI-FT-ICR MS, respectivamente. Os resultados mostraram uma fotoluminescência eficiente e duradoura, sendo facilmente visível sobre a superfície do alvo, no ambiente, no cartucho deflagrado, na arma de fogo, e sobre as mãos e braços do atirador quando utilizada massa a partir de 25 mg do marcador em cartuchos .38 e 50 mg em cartuchos .40. Sua toxicidade aguda também foi avaliada empregando-se o Protocolo 423 da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD) e apresentou DL50 de 1000 mg.kg-1, sendo classificado como de categoria 4 na escala do Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS), considerado, portanto, de média toxicidade. O composto mostrou ser menos tóxico do que os componentes inorgânicos de munições convencionais (em especial o Pb), justificando o seu emprego como marcador de GSR.

A discreta transição da Coreia do Norte: diplomacia de risco e modernização sem reforma

A Coreia do Norte acaba de passar por nova sucessão, com um líder jovem, o que para analistas representa ausência de mudanças e esgotamento do regime. Enquanto as disputas de poder interno e as crises militares externas parecem sinalizar continuidade, e que foram iniciadas algumas transformações importantes. O regime impulsiona a modernização da defesa, enquanto recoloca o Partido como ator relevante, definindo o desenvolvimento econômico como vetor. Mas a modernização em curso prossegue com a tradicional diplomacia de risco que parece descartar a ideia de reforma, conservando a essência do regime.

A Presença (in)discreta da Psicanálise em Portugal

A presente investigação teve como objectivo estudar a representação social da psicanálise perante os cidadãos portugueses. Utilizou-se um Questionário sóciodemográfico sobre a Percepção da Representação Social da Psicanálise. Foi analisada uma amostra de conveniência, constituída por 275 indivíduos (cidadãos portugueses), 167 mulheres e 108 homens, com idade média de 31.79. Concluiu se que os portugueses já ouviram falar da psicanálise, mas não sabem ao certo o que ela é. Recorrem pouco ao tratamento Psicanalítico, confundindo-o muito frequentemente com tratamento psicológico, o que parece indiciar alguma confusão entre a representação social de Psicanálise e Psicologia.

Polímeros conjugados baseados em calix[4]arenos: síntese e aplicações em electrónica molecular

Neste trabalho são descritas as sínteses de novos copolímeros do tipo p-fenileno-etinileno (PPE’s) contendo unidades de calix[4]areno com potencial aplicação em electrónica molecular. A preparação destes copolímeros envolveu a síntese e caracterização de duas unidades monoméricas distintas. O 1,4-bis-25-(oximetil) - 26,26,28-tripropoxi-2,5-di-iodo-benzeno-p-terc-butilcalix[4]areno e diferentes 1,4-di-etinil-2,5-bis(alcoxi)benzenos. Os materiais sintesidados foram analisados e caracterizados por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de protão e de carbono (1H e 13C RMN), análise elementar (AE) e cromatografia de permeação em gel (GPC). Com o objectivo de estudar as suas propriedades espectroscópicas recorreu-se a técnicas de absorção de estado fundamental e luminescência de estado estacionário. O estudo das propriedades quirópticas do CALIX-p-PPE-C5q demonstrou que a homoquiralidade presente nas cadeias laterais de um dos componentes do copolímero é transferida para a cadeia principal do polímero conjugado, originando um polímero quiral. A realização de estudos electroquímicos por voltametria cíclica permitiu identificar nos diferentes polímeros processos oxidativos a potenciais semelhantes; o processo redutivo apenas foi observado no CALIX-p-PPE-C6. Os polímeros sintetizados foram posteriormente testados em duas aplicações de electrónica molecular. Num dos casos, a sua capacidade de funcionar com sensores químicos na detecção de explosivos nitroaromáticos foi avaliada usando técnicas de fotoluminescência enquanto a sua utilização como filmes emissivos em diodos emissores de luz foi avaliada por estudos de electroluminescência.

Construção de uma base de dados espectral (IV) de toners de impressoras laser para identificação forense de documentos

Esta dissertação surgiu com o objectivo de se criar uma base de dados de Toners para impressoras e fotocopiadoras e um método fiável de comparação de espectros para estudos forenses e de investigação criminal. Para viabilizar o estudo, efectuou-se à priori a recolha de várias amostras de Toners, de diferentes marcas, de cartuchos originais e remanufacturados aplicando de seguida dois métodos de análise distintos: a Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e a Espectroscopia de Absorção-Reflexão (ATR - Reflectância total atenuada). A espectroscopia FT-IR permitiu obter a base de dados de espectros em suporte KBr e usando o software OPUS, das várias amostras de Toners dos cartuchos originais e remanufacturados recolhidas. Para se criar o método de comparação entre espectros, realizou-se o mesmo procedimento mas agora para amostras obtidas por raspagem de um papel impresso /quadrados 2x2), bem como para o papel de impressão para se poder descontar este da amostra. Dado que o interesse desta análise se remetia ao estudo de textos escritos, efectuou-se a análise de um texto padrão por Espectroscopia FT-IR. O método foi utilizado à posteriori como método de comparação e uma alternativa (não destrutiva) ao método de FT-IR para se aplicar a casos reais. Os espectros foram obtidos num microscópio usando o silício como acessório ATR e o software OMNIC. Finalizado o estudo pode-se concluir, quanto à espectroscopia FT-IR, que as amostras da marca HP e Minolta apresentaram espectros muito semelhantes, quando se faz uma análise global dos mesmos. No entanto, as restantes marcas são também muito parecidas entre si, mas ainda é possível encontrar algumas distinções quando se efectua a comparação visual principalmente abaixo da zona de impressão digital (<6000 cm-1). Relativamente aos Toners remanufacturados, constata-se que são muito semelhantes e que diferem da marca original apenas pelo elevado grau de humidade que possuem. No que diz respeito ao método ATR, verificou-se que apesar de ser um método não destrutivo da amostra revela-se bastante limitado, devido ao uso do cristal de Silício como acessório que só atinge comprimentos de onda entre 4000-1500cm-1.

FMRI 3D registration based on Fourier space subsets using neural networks

In this work, we present a neural network (NN) based method designed for 3D rigid-body registration of FMRI time series, which relies on a limited number of Fourier coefficients of the images to be aligned. These coefficients, which are comprised in a small cubic neighborhood located at the first octant of a 3D Fourier space (including the DC component), are then fed into six NN during the learning stage. Each NN yields the estimates of a registration parameter. The proposed method was assessed for 3D rigid-body transformations, using DC neighborhoods of different sizes. The mean absolute registration errors are of approximately 0.030 mm in translations and 0.030 deg in rotations, for the typical motion amplitudes encountered in FMRI studies. The construction of the training set and the learning stage are fast requiring, respectively, 90 s and 1 to 12 s, depending on the number of input and hidden units of the NN. We believe that NN-based approaches to the problem of FMRI registration can be of great interest in the future. For instance, NN relying on limited K-space data (possibly in navigation echoes) can be a valid solution to the problem of prospective (in frame) FMRI registration.

Embedded platform for ECG biometric recognition

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Novos receptores moleculares baseados em calix[4]arenos: aplicação à química sensorial

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química