Estudo de porosidade por processamento de imagens aplicada a patologias do concreto

A reação álcali-agregado - RAA é uma patologia de ação lenta que tem sido observada em construções de concreto capaz de comprometer suas estruturas. Sabe-se que a reação álcali-agregado é um fenômeno bastante complexo em virtude da grande variedade de rochas na natureza que são empregadas como agregados no preparo do concreto, podendo cada mineral utilizado afetar de forma distinta a reação ocorrida. Em função dos tipos de estrutura, das suas condições de exposição e dos materiais empregados, a RAA não se comporta sempre da mesma forma, em virtude disto a pesquisa constante neste tema é necessária para o meio técnico e a sociedade. Pesquisas laboratoriais, empíricas e experimentais tem sido rotina em muitos dos estudos da RAA dada ainda à carência de certas definições mais precisas a respeito dos métodos de ensaio, mas também em função da necessidade do melhor conhecimento dos materiais de uso em concretos como os agregados, cimentos, adições, aditivos entre outros e do comportamento da estrutura. Embora técnicas de prevenção possam reduzir significativamente a incidência da RAA, muitas estruturas foram construídas antes que tais medidas fossem conhecidas, havendo no Brasil vários casos de estruturas afetadas, sendo custosos os reparos dessas estruturas. Em estudos recentes sobre o tamanho das partículas de álcali-agregado e sua distribuição foi concluído que o tamanho do agregado está relacionado com o potencial danoso da RAA. Existem ainda indícios de que o tamanho e a distribuição dos poros do concreto também sejam capazes de influenciar o potencial reativo do concreto. Neste trabalho desenvolvemos um Sistema de Visão Artificial (SVA) que, com o uso de técnicas de Processamento de Imagens, é capaz de identificar em imagens de concreto, agregado e poros que atendam em sua forma, às especificações do usuário, possibilitando o cálculo da porosidade e produzindo imagens segmentadas à partir das quais será possível extrair dados relativos à geometria desses elementos. Serão feitas duas abordagens para a obtenção das imagens, uma por Escâner Comercial, que possui vantagens relacionadas à facilidade de aquisição do equipamento, e outra por micro tomógrafo. Uma vez obtidas informações sobre as amostras de concreto, estas podem ser utilizadas para pesquisar a RAA, comparar estruturas de risco com estruturas antigas de forma a melhorar a previsão de risco de ocorrência, bem como serem aplicadas a outras no estudo de outras patologias do concreto menos comuns no nosso país, como o efeito gelo/degelo.

Modelagem do comportamento estrutural estático e dinâmico e avaliação de conforto humano de edifícios de concreto armado.

Nas últimas décadas, a partir do crescimento substancial da população das grandes cidades, a demanda por espaço para habitação tem crescido de maneira importante. Para atender a estas necessidades, edificações cada vez mais altas e mais esbeltas são projetadas e vãos cada vez maiores são utilizados. Novos materiais são criados e aprimorados para que seja extraído o máximo de desempenho com o menor custo. Deste modo, esta dissertação tem como objetivo o estudo do comportamento estrutural e avaliação de conforto humano de edifícios de concreto armado. Para tal, são considerados ao longo do estudo quatro projetos de edificações de concreto armado distintos, com alturas variando na faixa de 30m a 70m (11 a 24 pavimentos), submetidos às ações das cargas usuais de projeto atuantes sobre edifícios residenciais, além das cargas de vento. No que tange ao desenvolvimento dos modelos computacionais são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa ANSYS. Inicialmente, a resposta estrutural estática (deslocamentos e esforços) e dinâmica (acelerações de pico) dos modelos é obtida e comparada com base nos valores limites propostos por normas e recomendações de projeto. A partir de análises qualitativas e quantitativas desenvolvidas sobre a resposta dos modelos em estudo o desempenho estrutural dos edifícios analisados é avaliado, no que diz respeito ao conforto humano.

Auto ID based control systems - An overview

This paper will provide a rationale for developing control systems based on the availability of automated identification (Auto ID) information provision. Much of the Auto-ID research has to date focussed on developing the essential infrastructure for dynamically extracting, networking and storing product data. These developments will help to revolutionise the accuracy, quality and timeliness of data acquired by Business Information Systems and should lead to major cost savings and performance improvements as a result. This paper introduces an additional phase of Auto ID research and development in which the nature of control system decisions is reconsidered in the light of the availability of ubiquitous, unique, item-level information. The paper will: (i) Indicate why the availability of ubiquitous, unique, item-level data can enable enhanced and fundamentally different control approaches and highlight potential benefits from control systems incorporating this Auto ID data (ii) Demonstrate what is required to develop control systems based around the availability of Auto ID data. (iii) Outline the research challenges in determining how such systems will be developed.

Auto-calibration of a camera system using Image Alignment

Calibration of a camera system is a necessary step in any stereo metric process. It correlates all cameras to a common coordinate system by measuring the intrinsic and extrinsic parameters of each camera. Currently, manual calibration of a camera system is the only way to achieve calibration in civil engineering operations that require stereo metric processes (photogrammetry, videogrammetry, vision based asset tracking, etc). This type of calibration however is time-consuming and labor-intensive. Furthermore, in civil engineering operations, camera systems are exposed to open, busy sites. In these conditions, the position of presumably stationary cameras can easily be changed due to external factors such as wind, vibrations or due to an unintentional push/touch from personnel on site. In such cases manual calibration must be repeated. In order to address this issue, several self-calibration algorithms have been proposed. These algorithms use Projective Geometry, Absolute Conic and Kruppa Equations and variations of these to produce processes that achieve calibration. However, most of these methods do not consider all constraints of a camera system such as camera intrinsic constraints, scene constraints, camera motion or varying camera intrinsic properties. This paper presents a novel method that takes all constraints into consideration to auto-calibrate cameras using an image alignment algorithm originally meant for vision based tracking. In this method, image frames are taken from cameras. These frames are used to calculate the fundamental matrix that gives epipolar constraints. Intrinsic and extrinsic properties of cameras are acquired from this calculation. Test results are presented in this paper with recommendations for further improvement.

Pixel-level tunable liquid crystal lenses for auto-stereoscopic display

Mobile video and gaming are now widely used, and delivery of a glass-free 3D experience is of both research and development interest. The key drawbacks of a conventional 3D display based on a static lenticular lenslet array and parallax barriers are low resolution, limited viewing angle and reduced brightness, mainly because of the need of multiple-pixels for each object point. This study describes the concept and performance of pixel-level cylindrical liquid crystal (LC) lenses, which are designed to steer light to the left and right eye sequentially to form stereo parallax. The width of the LC lenses can be as small as 20-30 μm, so that the associated auto-stereoscopic display will have the same resolution as the 2D display panel in use. Such a thin sheet of tunable LC lens array can be applied directly on existing mobile displays, and can deliver 3D viewing experience while maintaining 2D viewing capability. Transparent electrodes were laser patterned to achieve the single pixel lens resolution, and a high birefringent LC material was used to realise a large diffraction angle for a wide field of view. Simulation was carried out to model the intensity profile at the viewing plane and optimise the lens array based on the measured LC phase profile. The measured viewing angle and intensity profile were compared with the simulation results. © 2014 SPIE.

A Complex BPF with On Chip Auto-tuning Architecture for Wireless Receivers

A 3(rd) order complex band-pass filter (BPF) with auto-tuning architecture is proposed in this paper. It is implemented in 0.18um standard CMOS technology. The complex filter is centered at 4.092MHz with bandwidth of 2.4MHz. The in-band 3(rd) order harmonic input intercept point (IIP3) is larger than 16.2dBm, with 50 Omega as the source impedance. The input referred noise is about 80uV(rms). The RC tuning is based on Binary Search Algorithm (BSA) with tuning accuracy of 3%. The chip area of the tuning system is 0.28 x 0.22 mm(2), less than 1/8 of that of the main-filter which is 0.92 x 0.59 mm(2). After tuning is completed, the tuning system will be turned off automatically to save power and to avoid interference. The complex filter consumes 2.6mA with a 1.8V power supply.