A Trainable Object Detection System: Car Detection in Static Images

This paper describes a general, trainable architecture for object detection that has previously been applied to face and peoplesdetection with a new application to car detection in static images. Our technique is a learning based approach that uses a set of labeled training data from which an implicit model of an object class -- here, cars -- is learned. Instead of pixel representations that may be noisy and therefore not provide a compact representation for learning, our training images are transformed from pixel space to that of Haar wavelets that respond to local, oriented, multiscale intensity differences. These feature vectors are then used to train a support vector machine classifier. The detection of cars in images is an important step in applications such as traffic monitoring, driver assistance systems, and surveillance, among others. We show several examples of car detection on out-of-sample images and show an ROC curve that highlights the performance of our system.

Facial feature detection for in-car environment

Acoustically, vehicles are extremely noisy environments and as a consequence audio-only in-car voice recognition systems perform very poorly. Seeing that the visual modality is immune to acoustic noise, using the visual lip information from the driver is seen as a viable strategy in circumventing this problem. However, implementing such an approach requires a system being able to accurately locate and track the driver’s face and facial features in real-time. In this paper we present such an approach using the Viola-Jones algorithm. Using this system, we present our results which show that using the Viola-Jones approach is a suitable method of locating and tracking the driver’s lips despite the visual variability of illumination and head pose.

Lip detection for audio-visual speech recognition in-car environment

Acoustically, car cabins are extremely noisy and as a consequence audio-only, in-car voice recognition systems perform poorly. As the visual modality is immune to acoustic noise, using the visual lip information from the driver is seen as a viable strategy in circumventing this problem by using audio visual automatic speech recognition (AVASR). However, implementing AVASR requires a system being able to accurately locate and track the drivers face and lip area in real-time. In this paper we present such an approach using the Viola-Jones algorithm. Using the AVICAR [1] in-car database, we show that the Viola- Jones approach is a suitable method of locating and tracking the driver’s lips despite the visual variability of illumination and head pose for audio-visual speech recognition system.

Study on the method of freeway incident detection using wireless positioning terminal

Improving the performance of a incident detection system was essential to minimize the effect of incidents. A new method of incident detection was brought forward in this paper based on an in-car terminal which consisted of GPS module, GSM module and control module as well as some optional parts such as airbag sensors, mobile phone positioning system (MPPS) module, etc. When a driver or vehicle discovered the freeway incident and initiated an alarm report the incident location information located by GPS, MPPS or both would be automatically send to a transport management center (TMC), then the TMC would confirm the accident with a closed-circuit television (CCTV) or other approaches. In this method, detection rate (DR), time to detect (TTD) and false alarm rate (FAR) were more important performance targets. Finally, some feasible means such as management mode, education mode and suitable accident confirming approaches had been put forward to improve these targets.

Speeding in Australia and China : a comparison of the influence of legal sanctions and enforcement practices on car drivers

Despite increasingly sophisticated speed management strategies, speeding remains a significant contributing factor in 25% of Australia’s fatal crashes. Excessive speed is also a recognised contributor to road trauma in rapidly motorising countries such as China, where increases in vehicle ownership and new drivers, and a high proportion of vulnerable road users all contribute to a high road trauma rate. Speed choice is a voluntary behaviour. Therefore, driver perceptions are important to our understanding of the nature of speeding. This paper reports preliminary qualitative (focus groups) and quantitative (survey) investigations of the perceptions of drivers in Queensland and Beijing. Drivers’ definitions of speeding as well as their perceptions of the influence of legal factors on their reported speeds were explored. Survey participants were recruited from petrol stations (Queensland, n=833) and car washes (Beijing, n=299). Similarities were evident in justifications for exceeding speed limits across samples. Excessive speeds were not deemed as ‘speeding’ when drivers considered that they were safe and under their control, or when speed limits were seen as unreasonably low. This appears linked to perceptions of enforcement tolerances in some instances with higher perceived enforcement thresholds noted in China. Encouragingly, drivers in both countries reported a high perceived risk of apprehension if speeding. However, a substantial proportion of both samples also indicated perceptions of low certainty of receiving penalties when apprehended. Chinese drivers considered sanctions less severe than did Australian drivers. In addition, strategies to avoid detection and penalties were evident in both samples, with Chinese drivers reporting a broader range of avoidant techniques. Implications of the findings for future directions in speed management in both countries are discussed.

Evaluating the SEVIRI Fire Thermal Anomaly Detection Algorithm across the Central African Republic Using the MODIS Active Fire Product

Satellite-based remote sensing of active fires is the only practical way to consistently and continuously monitor diurnal fluctuations in biomass burning from regional, to continental, to global scales. Failure to understand, quantify, and communicate the performance of an active fire detection algorithm, however, can lead to improper interpretations of the spatiotemporal distribution of biomass burning, and flawed estimates of fuel consumption and trace gas and aerosol emissions. This work evaluates the performance of the Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (SEVIRI) Fire Thermal Anomaly (FTA) detection algorithm using seven months of active fire pixels detected by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) across the Central African Republic (CAR). Results indicate that the omission rate of the SEVIRI FTA detection algorithm relative to MODIS varies spatially across the CAR, ranging from 25% in the south to 74% in the east. In the absence of confounding artifacts such as sunglint, uncertainties in the background thermal characterization, and cloud cover, the regional variation in SEVIRI's omission rate can be attributed to a coupling between SEVIRI's low spatial resolution detection bias (i.e., the inability to detect fires below a certain size and intensity) and a strong geographic gradient in active fire characteristics across the CAR. SEVIRI's commission rate relative to MODIS increases from 9% when evaluated near MODIS nadir to 53% near the MODIS scene edges, indicating that SEVIRI errors of commission at the MODIS scene edges may not be false alarms but rather true fires that MODIS failed to detect as a result of larger pixel sizes at extreme MODIS scan angles. Results from this work are expected to facilitate (i) future improvements to the SEVIRI FTA detection algorithm; (ii) the assimilation of the SEVIRI and MODIS active fire products; and (iii) the potential inclusion of SEVIRI into a network of geostationary sensors designed to achieve global diurnal active fire monitoring.

Detection of Bridge Dynamic Parameters using an Instrumented Vehicle

Highway structures such as bridges are subject to continuous degradation primarily due to ageing and environmental factors. A rational transport policy requires the monitoring of this transport infrastructure to provide adequate maintenance and guarantee the required levels of transport service and safety. In Europe, this is now a legal requirement - a European Directive requires all member states of the European Union to implement a Bridge Management System. However, the process is expensive, requiring the installation of sensing equipment and data acquisition electronics on the bridge. This paper investigates the use of an instrumented vehicle fitted with accelerometers on its axles to monitor the dynamic behaviour of bridges as an indicator of its structural condition. This approach eliminates the need for any on-site installation of measurement equipment. A simplified half-car vehicle-bridge interaction model is used in theoretical simulations to test the possibility of extracting the dynamic parameters of the bridge from the spectra of the vehicle accelerations. The effect of vehicle speed, vehicle mass and bridge span length on the detection of the bridge dynamic parameters are investigated. The algorithm is highly sensitive to the condition of the road profile and simulations are carried out for both smooth and rough profiles

NEW METHODS FOR DETECTION, SUSCEPTIBILITY TESTING AND BIOFILM ERADICATION OF DIFFICULT ORGANISMS

Aujourd'hui, les problèmes des maladies infectieuses concernent l'émergence d'infections difficiles à traiter, telles que les infections associées aux implants et les infections fongiques invasives chez les patients immunodéprimés. L'objectif de cette thèse était de développer des stratégies pour l'éradication des biofilms bactériens (partie 1), ainsi que d'étudier des méthodes innovantes pour la détection microbienne, pour l'établissement de nouveaux tests de sensibilité (partie 2). Le traitement des infections associées aux implants est difficile car les biofilms bactériens peuvent résister à des niveaux élevés d'antibiotiques. A ce jour, il n'y a pas de traitement optimal défini contre des infections causées par des bactéries de prévalence moindre telles que Enterococcus faecalis ou Propionibacterium acnés. Dans un premier temps, nous avons démontré une excellente activité in vitro de la gentamicine sur une souche de E. faecalis en phase stationnaire de croissance Nous avons ensuite confirmé l'activité de la gentamicine sur un biofilm précoce en modèle expérimental animal à corps étranger avec un taux de guérison de 50%. De plus, les courbes de bactéricidie ainsi que les résultats de calorimétrie ont prouvé que l'ajout de gentamicine améliorait l'activité in vitro de la daptomycine, ainsi que celle de la vancomycine. In vivo, le schéma thérapeutique le plus efficace était l'association daptomycine/gentamicine avec un taux de guérison de 55%. En établissant une nouvelle méthode pour l'évaluation de l'activité des antimicrobiens vis-à-vis de micro-organismes en biofilm, nous avons démontré que le meilleur antibiotique actif sur les biofilms à P. acnés était la rifampicine, suivi par la penicilline G, la daptomycine et la ceftriaxone. Les études conduites en modèle expérimental animal ont confirmé l'activité de la rifampicine seule avec un taux de guérison 36%. Le meilleur schéma thérapeutique était au final l'association rifampicine/daptomycine avec un taux de guérison 63%. Les associations de rifampicine avec la vancomycine ou la levofloxacine présentaient des taux de guérisons respectivement de 46% et 25%. Nous avons ensuite étudié l'émergence in vitro de la résistance à la rifampicine chez P. acnés. Nous avons observé un taux de mutations de 10"9. La caractérisation moléculaire de la résistance chez les mutant-résistants a mis en évidence l'implication de 5 mutations ponctuelles dans les domaines I et II du gène rpoB. Ce type de mutations a déjà été décrit au préalable chez d'autres espèces bactériennes, corroborant ainsi la validité de nos résultats. La deuxième partie de cette thèse décrit une nouvelle méthode d'évaluation de l'efficacité des antifongiques basée sur des mesures de microcalorimétrie isotherme. En utilisant un microcalorimètre, la chaleur produite par la croissance microbienne peut être-mesurée en temps réel, très précisément. Nous avons évalué l'activité de l'amphotéricine B, des triazolés et des échinocandines sur différentes souches de Aspergillus spp. par microcalorimétrie. La présence d'amphotéricine Β ou de triazole retardait la production de chaleur de manière concentration-dépendante. En revanche, pour les échinochandines, seule une diminution le pic de « flux de chaleur » a été observé. La concordance entre la concentration minimale inhibitrice de chaleur (CMIC) et la CMI ou CEM (définie par CLSI M38A), avec une marge de 2 dilutions, était de 90% pour l'amphotéricine B, 100% pour le voriconazole, 90% pour le pozoconazole et 70% pour la caspofongine. La méthode a été utilisée pour définir la sensibilité aux antifongiques pour d'autres types de champignons filamenteux. Par détermination microcalorimétrique, l'amphotéricine B s'est avéré être l'agent le plus actif contre les Mucorales et les Fusarium spp.. et le voriconazole le plus actif contre les Scedosporium spp. Finalement, nous avons évalué l'activité d'associations d'antifongiques vis-à-vis de Aspergillus spp. Une meilleure activité antifongique était retrouvée avec l'amphotéricine B ou le voriconazole lorsque ces derniers étaient associés aux échinocandines vis-à-vis de A. fumigatus. L'association échinocandine/amphotéricine B a démontré une activité antifongique synergique vis-à-vis de A. terreus, contrairement à l'association échinocandine/voriconazole qui ne démontrait aucune amélioration significative de l'activité antifongique. - The diagnosis and treatment of infectious diseases are today increasingly challenged by the emergence of difficult-to-manage situations, such as infections associated with medical devices and invasive fungal infections, especially in immunocompromised patients. The aim of this thesis was to address these challenges by developing new strategies for eradication of biofilms of difficult-to-treat microorganisms (treatment, part 1) and investigating innovative methods for microbial detection and antimicrobial susceptibility testing (diagnosis, part 2). The first part of the thesis investigates antimicrobial treatment strategies for infections caused by two less investigated microorganisms, Enterococcus faecalis and Propionibacterium acnes, which are important pathogens causing implant-associated infections. The treatment of implant-associated infections is difficult in general due to reduced susceptibility of bacteria when present in biofilms. We demonstrated an excellent in vitro activity of gentamicin against E. faecalis in stationary growth- phase and were able to confirm the activity against "young" biofilms (3 hours) in an experimental foreign-body infection model (cure rate 50%). The addition of gentamicin improved the activity of daptomycin and vancomycin in vitro, as determined by time-kill curves and microcalorimetry. In vivo, the most efficient combination regimen was daptomycin plus gentamicin (cure rate 55%). Despite a short duration of infection, the cure rates were low, highlighting that enterococcal biofilms remain difficult to treat despite administration of newer antibiotics, such as daptomycin. By establishing a novel in vitro assay for evaluation of anti-biofilm activity (microcalorimetry), we demonstrated that rifampin was the most active antimicrobial against P. acnes biofilms, followed by penicillin G, daptomycin and ceftriaxone. In animal studies we confirmed the anti-biofilm activity of rifampin (cure rate 36% when administered alone), as well as in combination with daptomycin (cure rate 63%), whereas in combination with vancomycin or levofloxacin it showed lower cure rates (46% and 25%, respectively). We further investigated the emergence of rifampin resistance in P. acnes in vitro. Rifampin resistance progressively emerged during exposure to rifampin, if the bacterial concentration was high (108 cfu/ml) with a mutation rate of 10"9. In resistant isolates, five point mutations of the rpoB gene were found in cluster I and II, as previously described for staphylococci and other bacterial species. The second part of the thesis describes a novel real-time method for evaluation of antifungals against molds, based on measurements of the growth-related heat production by isothermal microcalorimetry. Current methods for evaluation of antifungal agents against molds, have several limitations, especially when combinations of antifungals are investigated. We evaluated the activity of amphotericin B, triazoles (voriconazole, posaconazole) and echinocandins (caspofungin and anidulafungin) against Aspergillus spp. by microcalorimetry. The presence of amphotericin Β or a triazole delayed the heat production in a concentration-dependent manner and the minimal heat inhibition concentration (MHIC) was determined as the lowest concentration inhibiting 50% of the heat produced at 48 h. Due to the different mechanism of action echinocandins, the MHIC for this antifungal class was determined as the lowest concentration lowering the heat-flow peak with 50%. Agreement within two 2-fold dilutions between MHIC and MIC or MEC (determined by CLSI M38A) was 90% for amphotericin B, 100% for voriconazole, 90% for posaconazole and 70% for caspofungin. We further evaluated our assay for antifungal susceptibility testing of non-Aspergillus molds. As determined by microcalorimetry, amphotericin Β was the most active agent against Mucorales and Fusarium spp., whereas voriconazole was the most active agent against Scedosporium spp. Finally, we evaluated the activity of antifungal combinations against Aspergillus spp. Against A. jumigatus, an improved activity of amphotericin Β and voriconazole was observed when combined with an echinocandin. Against A. terreus, an echinocandin showed a synergistic activity with amphotericin B, whereas in combination with voriconazole, no considerable improved activity was observed.

Statistical methods for insurance fraud detection

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Impacts and Detection of Design Smells

Les changements sont faits de façon continue dans le code source des logiciels pour prendre en compte les besoins des clients et corriger les fautes. Les changements continus peuvent conduire aux défauts de code et de conception. Les défauts de conception sont des mauvaises solutions à des problèmes récurrents de conception ou d’implémentation, généralement dans le développement orienté objet. Au cours des activités de compréhension et de changement et en raison du temps d’accès au marché, du manque de compréhension, et de leur expérience, les développeurs ne peuvent pas toujours suivre les normes de conception et les techniques de codage comme les patrons de conception. Par conséquent, ils introduisent des défauts de conception dans leurs systèmes. Dans la littérature, plusieurs auteurs ont fait valoir que les défauts de conception rendent les systèmes orientés objet plus difficile à comprendre, plus sujets aux fautes, et plus difficiles à changer que les systèmes sans les défauts de conception. Pourtant, seulement quelques-uns de ces auteurs ont fait une étude empirique sur l’impact des défauts de conception sur la compréhension et aucun d’entre eux n’a étudié l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes. Dans cette thèse, nous proposons trois principales contributions. La première contribution est une étude empirique pour apporter des preuves de l’impact des défauts de conception sur la compréhension et le changement. Nous concevons et effectuons deux expériences avec 59 sujets, afin d’évaluer l’impact de la composition de deux occurrences de Blob ou deux occurrences de spaghetti code sur la performance des développeurs effectuant des tâches de compréhension et de changement. Nous mesurons la performance des développeurs en utilisant: (1) l’indice de charge de travail de la NASA pour leurs efforts, (2) le temps qu’ils ont passé dans l’accomplissement de leurs tâches, et (3) les pourcentages de bonnes réponses. Les résultats des deux expériences ont montré que deux occurrences de Blob ou de spaghetti code sont un obstacle significatif pour la performance des développeurs lors de tâches de compréhension et de changement. Les résultats obtenus justifient les recherches antérieures sur la spécification et la détection des défauts de conception. Les équipes de développement de logiciels doivent mettre en garde les développeurs contre le nombre élevé d’occurrences de défauts de conception et recommander des refactorisations à chaque étape du processus de développement pour supprimer ces défauts de conception quand c’est possible. Dans la deuxième contribution, nous étudions la relation entre les défauts de conception et les fautes. Nous étudions l’impact de la présence des défauts de conception sur l’effort nécessaire pour corriger les fautes. Nous mesurons l’effort pour corriger les fautes à l’aide de trois indicateurs: (1) la durée de la période de correction, (2) le nombre de champs et méthodes touchés par la correction des fautes et (3) l’entropie des corrections de fautes dans le code-source. Nous menons une étude empirique avec 12 défauts de conception détectés dans 54 versions de quatre systèmes: ArgoUML, Eclipse, Mylyn, et Rhino. Nos résultats ont montré que la durée de la période de correction est plus longue pour les fautes impliquant des classes avec des défauts de conception. En outre, la correction des fautes dans les classes avec des défauts de conception fait changer plus de fichiers, plus les champs et des méthodes. Nous avons également observé que, après la correction d’une faute, le nombre d’occurrences de défauts de conception dans les classes impliquées dans la correction de la faute diminue. Comprendre l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes est important afin d’aider les équipes de développement pour mieux évaluer et prévoir l’impact de leurs décisions de conception et donc canaliser leurs efforts pour améliorer la qualité de leurs systèmes. Les équipes de développement doivent contrôler et supprimer les défauts de conception de leurs systèmes car ils sont susceptibles d’augmenter les efforts de changement. La troisième contribution concerne la détection des défauts de conception. Pendant les activités de maintenance, il est important de disposer d’un outil capable de détecter les défauts de conception de façon incrémentale et itérative. Ce processus de détection incrémentale et itérative pourrait réduire les coûts, les efforts et les ressources en permettant aux praticiens d’identifier et de prendre en compte les occurrences de défauts de conception comme ils les trouvent lors de la compréhension et des changements. Les chercheurs ont proposé des approches pour détecter les occurrences de défauts de conception, mais ces approches ont actuellement quatre limites: (1) elles nécessitent une connaissance approfondie des défauts de conception, (2) elles ont une précision et un rappel limités, (3) elles ne sont pas itératives et incrémentales et (4) elles ne peuvent pas être appliquées sur des sous-ensembles de systèmes. Pour surmonter ces limitations, nous introduisons SMURF, une nouvelle approche pour détecter les défauts de conception, basé sur une technique d’apprentissage automatique — machines à vecteur de support — et prenant en compte les retours des praticiens. Grâce à une étude empirique portant sur trois systèmes et quatre défauts de conception, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont supérieurs à ceux de DETEX et BDTEX lors de la détection des occurrences de défauts de conception. Nous avons également montré que SMURF peut être appliqué à la fois dans les configurations intra-système et inter-système. Enfin, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont améliorés quand on prend en compte les retours des praticiens.

Evaluating perceptual maps of asymmetries for gait symmetry quantification and pathology detection

Le mouvement de la marche est un processus essentiel de l'activité humaine et aussi le résultat de nombreuses interactions collaboratives entre les systèmes neurologiques, articulaires et musculo-squelettiques fonctionnant ensemble efficacement. Ceci explique pourquoi une analyse de la marche est aujourd'hui de plus en plus utilisée pour le diagnostic (et aussi la prévention) de différents types de maladies (neurologiques, musculaires, orthopédique, etc.). Ce rapport présente une nouvelle méthode pour visualiser rapidement les différentes parties du corps humain liées à une possible asymétrie (temporellement invariante par translation) existant dans la démarche d'un patient pour une possible utilisation clinique quotidienne. L'objectif est de fournir une méthode à la fois facile et peu dispendieuse permettant la mesure et l'affichage visuel, d'une manière intuitive et perceptive, des différentes parties asymétriques d'une démarche. La méthode proposée repose sur l'utilisation d'un capteur de profondeur peu dispendieux (la Kinect) qui est très bien adaptée pour un diagnostique rapide effectué dans de petites salles médicales car ce capteur est d'une part facile à installer et ne nécessitant aucun marqueur. L'algorithme que nous allons présenter est basé sur le fait que la marche saine possède des propriétés de symétrie (relativement à une invariance temporelle) dans le plan coronal.

Assessment and detection of peer-bullying through analysis of the group context

Resumen tomado de la publicaci??n

Evaluation of Red Colour Segmentation Algorithms in Traffic Signs Detection

Colour segmentation is the most commonly used method in road signs detection. Road sign contains several basic colours such as red, yellow, blue and white which depends on countries.The objective of this thesis is to do an evaluation of the four colour segmentation algorithms. Dynamic Threshold Algorithm, A Modification of de la Escalera’s Algorithm, the Fuzzy Colour Segmentation Algorithm and Shadow and Highlight Invariant Algorithm. The processing time and segmentation success rate as criteria are used to compare the performance of the four algorithms. And red colour is selected as the target colour to complete the comparison. All the testing images are selected from the Traffic Signs Database of Dalarna University [1] randomly according to the category. These road sign images are taken from a digital camera mounted in a moving car in Sweden.Experiments show that the Fuzzy Colour Segmentation Algorithm and Shadow and Highlight Invariant Algorithm are more accurate and stable to detect red colour of road signs. And the method could also be used in other colours analysis research. The yellow colour which is chosen to evaluate the performance of the four algorithms can reference Master Thesis of Yumei Liu.

Color detection and segmentation for road and traffic signs

This paper aims to present three new methods for color detection and segmentation of road signs. The images are taken by a digital camera mounted in a car. The RGB images are converted into IHLS color space, and new methods are applied to extract the colors of the road signs under consideration. The methods are tested on hundreds of outdoor images in different light conditions, and they show high robustness. This project is part of the research taking place in Dalarna University / Sweden in the field of the ITS.