The Machine Vision Toolbox : A MATLAB Toolbox for vision and vision-based control

The article described an open-source toolbox for machine vision called Machine Vision Toolbox (MVT). MVT includes more than 60 functions including image file reading and writing, acquisition, display, filtering, blob, point and line feature extraction, mathematical morphology, homographies, visual Jacobians, camera calibration, and color space conversion. MVT can be used for research into machine vision but is also versatile enough to be usable for real-time work and even control. MVT, combined with MATLAB and a model workstation computer, is a useful and convenient environment for the investigation of machine vision algorithms. The article illustrated the use of a subset of toolbox functions for some typical problems and described MVT operations including the simulation of a complete image-based visual servo system.

Machine vision toolbox for MATLAB, release 3 [Software]

The Toolbox, combined with MATLAB ® and a modern workstation computer, is a useful and convenient environment for investigation of machine vision algorithms. For modest image sizes the processing rate can be sufficiently ``real-time'' to allow for closed-loop control. Focus of attention methods such as dynamic windowing (not provided) can be used to increase the processing rate. With input from a firewire or web camera (support provided) and output to a robot (not provided) it would be possible to implement a visual servo system entirely in MATLAB. Provides many functions that are useful in machine vision and vision-based control. Useful for photometry, photogrammetry, colorimetry. It includes over 100 functions spanning operations such as image file reading and writing, acquisition, display, filtering, blob, point and line feature extraction, mathematical morphology, homographies, visual Jacobians, camera calibration and color space conversion.

Outlook

This wall-mounted sculpture features eight photographic prints displayed on a computer monitor mounting system. The eight panels each swivel and articulate separately. Together, they combine to create an abstract landscape based on a desktop background image of an idyllic tropical setting. Recalling the workstation of a futures trader, logistics manager, or design guru, the screen armature draws out the simultaneously romantic and vacuous characteristics of the imagery. By combining the visual languages of both physical and on-screen desktop environments with the pictorial traditions of landscape and abstraction, this work questions how and where we deploy nature, desire and wonderment in our increasingly technologised lives.

Assembly line balancing the comparison of COMSOAL and MSNSH technique in Motorcycle manufacturing company

Today’s highly competitive market influences the manufacturing industry to improve their production systems to become the optimal system in the shortest cycle time as possible. One of most common problems in manufacturing systems is the assembly line balancing problem. The assembly line balancing problem involves task assignments to workstations with optimum line efficiency. The line balancing technique, namely “COMSOAL”, is an abbreviation of “Computer Method for Sequencing Operations for Assembly Lines”. Arcus initially developed the COMSOAL technique in 1966 [1], and it has been mainly applied to solve assembly line balancing problems [6]. The most common purposes of COMSOAL are to minimise idle time, optimise production line efficiency, and minimise the number of workstations. Therefore, this project will implement COMSOAL to balance an assembly line in the motorcycle industry. The new solution by COMSOAL will be used to compare with the previous solution that was developed by Multi‐Started Neighborhood Search Heuristic (MSNSH), which will result in five aspects including cycle time, total idle time, line efficiency, average daily productivity rate, and the workload balance. The journal name “Optimising and simulating the assembly line balancing problem in a motorcycle manufacturing company: a case study” will be used as the case study for this project [5].

Preface to special issue on digital human modelling for vehicle design and manufacturing

The automotive industry has been the focus of digital human modeling (DHM) research and application for many years. In the highly competitive marketplace for personal transportation, the desire to improve the customer’s experience has driven extensive research in both the physical and cognitive interaction between the vehicle and its occupants. Human models provide vehicle designers with tools to view and analyze product interactions before the first prototypes are built, potentially improving the design while reducing cost and development time. The focus of DHM research and applications began with prediction and representation of static postures for purposes of driver workstation layout, including assessments of seat adjustment ranges and exterior vision. Now DHMs are used for seat design and assessment of driver reach and ingress/egress. DHMs and related simulation tools are expanding into the cognitive domain, with computational models of perception and motion, and into the dynamic domain with models of physical responses to ride and vibration. Moreover, DHMs are now widely used to analyze the ergonomics of vehicle assembly tasks. In this case, the analysis aims to determine whether workers can be expected to complete the tasks safely and with good quality. This preface provides a review of the literature to provide context for the nine new papers presented in this special issue.

Continuous and non-intrusive identity verification in real-time environments based on free-text keystroke dynamics

Internet services are important part of daily activities for most of us. These services come with sophisticated authentication requirements which may not be handled by average Internet users. The management of secure passwords for example creates an extra overhead which is often neglected due to usability reasons. Furthermore, password-based approaches are applicable only for initial logins and do not protect against unlocked workstation attacks. In this paper, we provide a non-intrusive identity verification scheme based on behavior biometrics where keystroke dynamics based-on free-text is used continuously for verifying the identity of a user in real-time. We improved existing keystroke dynamics based verification schemes in four aspects. First, we improve the scalability where we use a constant number of users instead of whole user space to verify the identity of target user. Second, we provide an adaptive user model which enables our solution to take the change of user behavior into consideration in verification decision. Next, we identify a new distance measure which enables us to verify identity of a user with shorter text. Fourth, we decrease the number of false results. Our solution is evaluated on a data set which we have collected from users while they were interacting with their mail-boxes during their daily activities.

Modelling sea water intrusion in coastal aquifers using heterogeneous computing

The objective of this PhD research program is to investigate numerical methods for simulating variably-saturated flow and sea water intrusion in coastal aquifers in a high-performance computing environment. The work is divided into three overlapping tasks: to develop an accurate and stable finite volume discretisation and numerical solution strategy for the variably-saturated flow and salt transport equations; to implement the chosen approach in a high performance computing environment that may have multiple GPUs or CPU cores; and to verify and test the implementation. The geological description of aquifers is often complex, with porous materials possessing highly variable properties, that are best described using unstructured meshes. The finite volume method is a popular method for the solution of the conservation laws that describe sea water intrusion, and is well-suited to unstructured meshes. In this work we apply a control volume-finite element (CV-FE) method to an extension of a recently proposed formulation (Kees and Miller, 2002) for variably saturated groundwater flow. The CV-FE method evaluates fluxes at points where material properties and gradients in pressure and concentration are consistently defined, making it both suitable for heterogeneous media and mass conservative. Using the method of lines, the CV-FE discretisation gives a set of differential algebraic equations (DAEs) amenable to solution using higher-order implicit solvers. Heterogeneous computer systems that use a combination of computational hardware such as CPUs and GPUs, are attractive for scientific computing due to the potential advantages offered by GPUs for accelerating data-parallel operations. We present a C++ library that implements data-parallel methods on both CPU and GPUs. The finite volume discretisation is expressed in terms of these data-parallel operations, which gives an efficient implementation of the nonlinear residual function. This makes the implicit solution of the DAE system possible on the GPU, because the inexact Newton-Krylov method used by the implicit time stepping scheme can approximate the action of a matrix on a vector using residual evaluations. We also propose preconditioning strategies that are amenable to GPU implementation, so that all computationally-intensive aspects of the implicit time stepping scheme are implemented on the GPU. Results are presented that demonstrate the efficiency and accuracy of the proposed numeric methods and formulation. The formulation offers excellent conservation of mass, and higher-order temporal integration increases both numeric efficiency and accuracy of the solutions. Flux limiting produces accurate, oscillation-free solutions on coarse meshes, where much finer meshes are required to obtain solutions with equivalent accuracy using upstream weighting. The computational efficiency of the software is investigated using CPUs and GPUs on a high-performance workstation. The GPU version offers considerable speedup over the CPU version, with one GPU giving speedup factor of 3 over the eight-core CPU implementation.

A systematic approach for selecting lean strategies and assessing leanness in manufacturing organizations

Lean strategies have been developed to eliminate or reduce manufacturing waste and thus improve operational efficiency in manufacturing processes. However, implementing lean strategies requires a large amount of resources and, in practice, manufacturers encounter difficulties in selecting appropriate lean strategies within their resource constraints. There is currently no systematic methodology available for selecting appropriate lean strategies within a manufacturer's resource constraints. In the lean transformation process, it is also critical to measure the current and desired leanness levels in order to clearly evaluate lean implementation efforts. Despite the fact that many lean strategies are utilized to reduce or eliminate manufacturing waste, little effort has been directed towards properly assessing the leanness of manufacturing organizations. In practice, a single or specific group of metrics (either qualitative or quantitative) will only partially measure the overall leanness. Existing leanness assessment methodologies do not offer a comprehensive evaluation method, integrating both quantitative and qualitative lean measures into a single quantitative value for measuring the overall leanness of an organization. This research aims to develop mathematical models and a systematic methodology for selecting appropriate lean strategies and evaluating the leanness levels in manufacturing organizations. Mathematical models were formulated and a methodology was developed for selecting appropriate lean strategies within manufacturers' limited amount of available resources to reduce their identified wastes. A leanness assessment model was developed by using the fuzzy concept to assess the leanness level and to recommend an optimum leanness value for a manufacturing organization. In the proposed leanness assessment model, both quantitative and qualitative input factors have been taken into account. Based on program developed in MATLAB and C#, a decision support tool (DST) was developed for decision makers to select lean strategies and evaluate the leanness value based on the proposed models and methodology hence sustain the lean implementation efforts. A case study was conducted to demonstrate the effectiveness of these proposed models and methodology. Case study results suggested that out of 10 wastes identified, the case organization (ABC Limited) is able to improve a maximum of six wastes from the selected workstation within their resource limitations. The selected wastes are: unnecessary motion, setup time, unnecessary transportation, inappropriate processing, work in process and raw material inventory and suggested lean strategies are: 5S, Just-In-Time, Kanban System, the Visual Management System (VMS), Cellular Manufacturing, Standard Work Process using method-time measurement (MTM), and Single Minute Exchange of Die (SMED). From the suggested lean strategies, the impact of 5S was demonstrated by measuring the leanness level of two different situations in ABC. After that, MTM was suggested as a standard work process for further improvement of the current leanness value. The initial status of the organization showed a leanness value of 0.12. By applying 5S, the leanness level significantly improved to reach 0.19 and the simulation of MTM as a standard work method shows the leanness value could be improved to 0.31. The optimum leanness value of ABC was calculated to be 0.64. These leanness values provided a quantitative indication of the impacts of improvement initiatives in terms of the overall leanness level to the case organization. Sensitivity analsysis and a t-test were also performed to validate the model proposed. This research advances the current knowledge base by developing mathematical models and methodologies to overcome lean strategy selection and leanness assessment problems. By selecting appropriate lean strategies, a manufacturer can better prioritize implementation efforts and resources to maximize the benefits of implementing lean strategies in their organization. The leanness index is used to evaluate an organization's current (before lean implementation) leanness state against the state after lean implementation and to establish benchmarking (the optimum leanness state). Hence, this research provides a continuous improvement tool for a lean manufacturing organization.

Associations between individual and workplace risk factors for self-reported neck pain and disability among female office workers

A cross-sectional survey of female office workers (n=333) was undertaken to determine the level of neck pain and disability (Neck Disability Index—NDI) and to explore the relationship between individual and workplace risk factors with the NDI score and the presence of pain. Workers reported nil (32%), mild (53%), moderate (14%) and severe (1%) neck pain. There were more risk factors associated with the NDI score than the presence of neck pain. The presence of neck pain was associated with a history of neck trauma (OR: 4.8), using a graduated lens (OR: 4.6), and negative affectivity (OR: 2.7) in the multiple regression model. Factors associated with higher NDI score were using the computer mouse for more than 6 h per day, higher negative affectivity, older age and an uncomfortable workstation. These results suggest that measuring the level of neck pain and disability rather than just the presence of neck pain provides more specific directives for the prevention and management of this disorder.

Inside out: Why do so many great buildings have drab interiors?

An extravaganza of shapes now forms our city skylines. CAD and BIM with their inbuilt links to manufacturing and construction processes has made possible this kind of effusive architectural expression, at least externally. Building developers clearly understand the enormous marketing potential for impact expression. The skilled manipulation of 3D CAD software enables architects to achieve usable gross floor space within an enticingly sinuous, but build-able, envelope. This critical factor is resulting in a fundamental change to the appearance of our cities. It has become plausible, at least, to design and build complex and non-repetitive buildings without incurring prohibitive additional labor costs.However The ground level lobby spaces often do manage to retain some of the external. However, the interior working spaces, particularly in commercial office buildings tend to loose this grand gesture. However - the internal activity - the very reason for the existence of the building – often takes place in monotonous spaces that seem driven predominately by the need to accommodate workstation furniture and functions in dire need of reconsideration.

Genome analysis: A new approach for visualization of sequence organization in genomes

In this article we describe and demonstrate the versatility of a computer program, GENOME MAPPING, that uses interactive graphics and runs on an IRIS workstation. The program helps to visualize as well as analyse global and local patterns of genomic DNA sequences. It was developed keeping in mind the requirements of the human genome sequencing programme, which requires rapid analysis of the data. Using GENOME MAPPING one can discern signature patterns of different kinds of sequences and analyse such patterns for repetitive as well as rare sequence strings. Further, one can visualize the extent of global homology between different genomic sequences. An application of our method to the published yeast mitochondrial genome data shows similar sequence organizations in the entire sequence and in smaller subsequences.

Análise das concepções de gestores sobre deficiência em pessoas que ocupam postos de trabalho em uma rede de supermercados

O objetivo do presente projeto de pesquisa é analisar as concepções de gestores sobre deficiência em pessoas que ocupam postos de trabalho em uma rede de supermercados, localizada no município do Rio de Janeiro. Sobre este tema, os resultados de pesquisas recentes sustentam que a concepção de gestores acerca do conceito de deficiência, se constitui em fator contribuinte para os estilos de gestão adotados no contexto do trabalho. Os participantes desta pesquisa foram dezoito gerentes de pessoal encarregados da supervisão direta do contingente de empregados com deficiências. Para avaliar as concepções desses gerentes, sobre pessoas com deficiência, foi utilizada uma escala atitudinal, do tipo Likert, de seis pontos. Trata-se do Inventário de Concepções de Deficiência (ICD - Carvalho-Freitas, 2007), devidamente validado para os fins a que se destina. Juntamente com esta escala, foi administrado no grupo de gestores, um questionário sociodemográfico. A esses instrumentos de coleta de dados foram adicionadas entrevistas individuais. As etapas do projeto compreenderam a revisão da literatura, o planejamento experimental, o treinamento dos aplicadores do questionário, assim como a utilização de procedimentos gerais que envolveram contatos diretos com a média gerência da rede de supermercados, dentre outros. Para a pesquisa, foram formuladas hipóteses sobre as concepções dos gestores a respeito de deficiência. O projeto implicou na utilização de procedimentos estatísticos para o tratamento das variáveis como o índice de correlação linear de Pearson e a Co-variância. Os resultados evidenciaram a coexistência de diferentes concepções por parte dos gestores no contexto laboral, que, posteriormente, servirão de indicadores na promoção de mudanças inovadoras ou no replanejamento do ambiente de trabalho que acolhe pessoas com deficiência. A inserção dessas pessoas no mercado de trabalho é uma diretriz sem precedentes para se engendrar ações de políticas públicas inclusionistas, tanto em nível público quanto privado, nas esferas federal, estadual e municipal. Os modos como são concebidas as pessoas com deficiência, na perspectiva dos gestores pesquisados, se constitui também em subsídio de alta relevância para a implantação e efetivação de ações planejadas de políticas públicas orientadas para a promoção da igualdade social e da criação de oportunidades para o exercício pleno da cidadania das pessoas com deficiência. Dentre os resultados encontrados na presente pesquisa verificou-se que os gestores percebem como relevante a inserção de pessoas com deficiência nos postos de trabalho devido aos benefícios gerados por essa contratação. Constatou-se que a percepção dos gestores em relação a esse grupo contribui para práticas inclusionistas e/ou exclusionistas, independentemente do que é preconizado nas políticas públicas correntes ou na própria cultura da empresa.

Avaliação da qualidade das medições fotogramétricas da versão integrada do software livre E-FOTO.

Na década de 90 com o aumento da capacidade de processamento e memória dos computadores, surgiu a fotogrametria digital, que tem como objetivo principal o mapeamento automático das feições naturais e artificiais do terreno, utilizando a imagem fotogramétrica digital como fonte primária de dados. As soluções fotogramétricas se tornaram mais compactas e versáteis. A estação fotogramétrica digital educacional E-FOTO é um projeto multidisciplinar, em desenvolvimento no laboratório de Fotogrametria Digital da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, que se baseia em dois pilares: autoaprendizado e gratuidade. Este trabalho tem o objetivo geral de avaliar a qualidade das medições fotogramétricas utilizando a versão integrada 1.0β do E-FOTO. Para isso foram utilizados dois blocos de fotografias de regiões distintas do planeta: um bloco de fotografias (2005) do município de Seropédica-RJ e um bloco de fotografias antigas (1953) da região de Santiago de Compostela, na Espanha. Os resultados obtidos com o E-FOTO foram comparados com os resultados do software comercial de fotogrametria digital Leica Photogrammetry Suite (LPS 2010) e com as coordenadas no espaço-objeto de pontos medidos com posicionamento global por satélite (verdade de campo). Sendo possível avaliar as metodologias dos softwares na obtenção dos parâmetros das orientações interior e exterior e na determinação da exatidão das coordenadas no espaço-objeto dos pontos de verificação obtidas no módulo estereoplotter versão 1.64 do E-FOTO. Os resultados obtidos com a versão integrada 1.0β do E-FOTO na determinação dos parâmetros das orientações interior e exterior e no cálculo das coordenadas dos pontos de verificação, sem a inclusão dos parâmetros adicionais e a autocalibração são compatíveis com o processamento realizado com o software LPS. As diferenças dos parâmetros X0 e Y0 obtidos na orientação exterior com o E-FOTO, quando comparados com os obtidos com o LPS, incluindo os parâmetros adicionais e a autocalibração da câmara fotogramétrica, não são significativas. Em função da qualidade dos resultados obtidos e de acordo com o Padrão de Exatidão Cartográfica, seria possível obter um documento cartográfico Classe A em relação à planimetria e Classe B em relação à altimetria na escala 1/10.000, com o projeto Rural e Classe A em relação à planimetria e Classe C em relação à altimetria na escala 1/25.000, com o Projeto Santiago de Compostela. As coordenadas tridimensionais (E, N e H) dos pontos de verificação obtidas fotogrametricamente no módulo estereoplotter versão 1.64 do E-FOTO, podem ser consideradas equivalentes as medidas com tecnologia de posicionamento por satélites.

Gestão do trabalho e da educação na saúde: uma reconstrução histórica e política

O presente estudo busca avaliar se os processos gerenciais e a estrutura organizacional do setor de recursos humanos das secretarias estaduais e municipais refletem os investimentos técnicos, políticos e financeiros alocados pela área de gestão do trabalho e da educação, em nível nacional. Mais ainda, identificar avanços e retrocessos, nós críticos e os rumos para a consolidação da área. Parte do princípio de que os recursos humanos são um tema central na agenda de desenvolvimento das políticas públicas de saúde e constituem-se em um fator essencial e crítico para o alcance das metas propostas no planejamento e implementação de sistemas nacionais de saúde mais eficientes. No caso do Brasil, é fato que dirigentes de recursos humanos na área da saúde enfrentam problemas que se perpetuam desde a implantação do Sistema Único de Saúde. Nos anos recentes, o Ministério da Saúde, via Secretaria de Gestão do Trabalho e da Educação na Saúde, para além de estabelecer as diretrizes nacionais da política nesse campo, vem implementando estratégias indutoras para a execução e qualificação da gestão do trabalho e da educação em estados e municípios. Para realização dessa tese, além da revisão bibliográfica e documental, foram utilizados os dados primários do survey aplicado em pesquisa realizada pela Estação Observatório de Recursos Humanos em Saúde IMS/UERJ; grupo focal com responsáveis pelas estruturas de recursos humanos das secretarias de saúde dos estados e das capitais; entrevistas semi-estruturadas com atores envolvidos na condução da política nacional de recursos humanos e formadores de opinião. Foi também destacado o estudo de caso do estado do Rio de Janeiro pioneiro no modelo de estruturação da área no âmbito do SUS. Os resultados revelam que o esforço de implementação da política de recursos humanos pela esfera federal não tem sido capaz de redirecionar de forma mais permanente os processos de formação e trabalho nas outras instâncias do sistema de saúde, com vistas aos objetivos do sistema de saúde brasileiro. Embora sejam observadas mudanças pontuais, mantém-se o distanciamento discurso x práxis que condiciona uma baixa institucionalidade da área, tanto no campo da política, como da gestão.

Presenteísmo na enfermagem: repercussões para a saúde do trabalhador e a organização hospitalar

O presente estudo tem como objeto o presenteísmo em trabalhadores de enfermagem e as repercussões para a saúde do trabalhador e para a organização do trabalho. Considerando a natureza do objeto e as questões norteadoras, elaboraram-se os seguintes objetivos: Identificar a visão dos trabalhadores de enfermagem de um hospital geral sobre o presenteísmo na enfermagem; descrever os fatores que contribuem para o presenteísmo em trabalhadores de enfermagem de um hospital geral; e analisar as repercussões do presenteísmo para a saúde do trabalhador de enfermagem e para o processo de trabalho hospitalar. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa e protocolado com o número 419.673. Optou-se pelo método qualitativo do tipo exploratório e descritivo. O campo foi um hospital universitário situado no município do Rio de Janeiro. Participaram do estudo 39 trabalhadores de enfermagem (vinte e cinco técnicos de enfermagem e quatorze enfermeiros) lotados nas unidades de internação clínica. Na coleta dos dados, trabalhou-se com a técnica de entrevista do tipo semiestruturada mediante um roteiro, sendo os dados obtidos no mês de dezembro de 2013. Na caracterização dos entrevistados, utilizou-se um instrumento autoaplicado. No tratamento dos depoimentos recorreu-se à análise de conteúdo do tipo temática, que apontou os seguintes resultados: os participantes do estudo identificaram o presenteísmo no ambiente laboral, pelo fato de terem vários trabalhadores que comparecem ao serviço com problemas de saúde crônicos e agudos, que afetam a dinâmica e a qualidade do serviço ofertado. Diante desta realidade laboral, os trabalhadores se posicionam no sentido de manter a coesão grupal e acolher o trabalhador. No entanto, existe insatisfação por parte do grupo por se sentir sobrecarregado diante das demandas dos pacientes e demais atividades, sendo a qualidade do serviço afetada. Sobre os fatores que contribuem para o presenteísmo, identificou-se a precarização da força de trabalho, o comprometimento profissional com a instituição e os aspectos psicossociais; ou seja, fatores externos ao trabalho. Quanto às repercussões do presenteísmo para a saúde do trabalhador e o processo de trabalho, evidenciou-se que o presenteísmo é um fator que piora o estado de saúde do trabalhador, com necessidade de afastamento temporário do posto de trabalho e procura por atendimento médico durante o expediente. Como não há substituição de pessoal, a equipe tem de se reorganizar para atender as demandas de cunho técnico e assistencial, gerando conflitos no grupo. Conclui-se que, na visão dos trabalhadores o presenteísmo além de contribuir para a piora do estado de saúde do trabalhador, afeta negativamente o relacionamento interpessoal e a qualidade do serviço ofertado. Há necessidade de se diagnosticar e monitorar as condições de saúde dos trabalhadores por parte do Serviço de Saúde Ocupacional, através de exames admissionais e periódicos, de modo que sejam garantidos tratamento e acompanhamento adequados ao estado de saúde. Ratifica-se a relevância de condições de trabalho adequadas e que não exponham ainda mais os trabalhadores aos riscos presentes no ambiente laboral. Recomenda-se a continuidade de estudos sobre o presenteísmo tendo em vista o atual modelo neoliberal e o processo de precarização da força de trabalho no setor saúde.