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The distinctive characteristics of carbon fibre reinforced plastics, like low weight or high specific strength, had broadened their use to new fields. In order to join different components by using bolts, rivets or screws, one of the machining operations needed in composite structures is drilling. Usually, it is accepted that drilling can be carried out using conventional tools and machinery with adaptations. However, this operation can lead to different kind of damages being delamination the most severe as it can reduce the mechanical strength. The main mechanism responsible for delamination occurrence is the indentation caused by the drill chisel edge. It is accepted that a drilling process that reduces the thrust force exerted by the drill chisel edge during machining can decrease the risk of delamination. In this work, two combinations of the drilling process are compared: tool material HSS, WC and PCD and geometry twist, Brad and step. The parameters considered for analysis include: thrust force, delamination extension open-hole strength and bearing strength. Statistical techniques are used in the evaluation. The work performed shows that a proper combination of the factors involved, like tool material, drill geometry or cutting parameters, can help to reduce the occurrence of delamination.

The computational movement analysis of objects in temporal image sequences is very changeling, given that it usually involves tasks for image enhancement, features segmentation, objects matching and registration, features tracking and motion analysis. Notwithstanding the difficulties, this computational analysis has a wide range of prominent applications; for instance, in engineering, medicine, virtual reality, biology and sports. Difficulties that frequently appear while tracking moving objects include the simultaneous tracking of manifold objects, objects temporary occlusion or definitively disappearance, variations of the viewpoints considered in the imaging acquisition or of the illumination conditions, or even nonrigid deformations or topological alterations that objects may undergo. In this presentation, we are going to introduce and discuss methods often considered in computational movement analysis of objects in image sequences; in particularly, for their segmentation, tracking and matching in images, and for estimation of the deformation involved among images.

In this study, we compare the performance of six fully automatic methods of within-subjects pedobarographic image registration: principal axes, modal matching, min(XOR), min(MSE), contours-based and frequency-based. These algorithms were tested on 30 control image pairs considered in previous studies. The accuracy was assessed by visual inspection and using the image similarity measures: exclusive-or (XOR) and mean squared error (MSE). Visually, we did not find differences in the registration accuracy among the min(XOR), min(MSE), contours-based and frequency-based algorithms. On the other hand, using the similarity measures, we found out that the best XOR value was achieved by the contours-based algorithm, closely followed by the min(XOR). Additionally, the best MSE value was achieved by the min(MSE) algorithm, nearly followed by the frequency-based algorithm. Finally, the algorithms based on principal axes and modal matching revealed low robustness.

Nesta apresentação, serão consideradas metodologias computacionais para a análise deobjectos representados em imagens estáticas e dinâmicas. Assim, serão descritas metodologiasde processamento e análise de imagem para segmentar (ou seja, identificar) objectos presentesem imagens, realizar o seu seguimento temporal ao longo de sequências de imagens,emparelhar e alinhar objectos em imagens, bem como para a reconstrução da forma 3D deobjectos a partir de imagens 2D. Serão apresentadas soluções computacionais baseadas em:modelos deformáveis, como templates, modelos activos e métodos de level-set; métodosestatísticos, como modelos de distribuição pontual, de forma e de aparência activa; métodosestocásticos, como filtragem de Kalman e Unscented Kalman; modelação geométrica, emparticular, considerando informação de curvatura e de distância; e em técnicas de análisemodal, optimização e programação dinâmica. Serão apresentados vários exemplos deaplicação das referidas técnicas, incluindo: segmentação de objectos em imagens, seguimentode objectos em sequências de imagens, emparelhamento e alinhamento de objectos emimagens e reconstrução 3D de objectos a partir de imagens 2D. Especial ênfase será dado aobjectos representados em imagens médicas.

In the recent years, the recognition of individuals through the characteristics of the iris has become a well accepted practice due to its high reliability and non-invasive nature. The majority of the methods used in the solutions proposed for iris recognition seek for information over the entire region of the iris, which leads to very high computational costs, particularly for real-time applications. Considering that most characteristics of the iris are in its inner region, the goal of this work is to develop an algorithm for the recognition of individuals from the information just obtained from this region. Despite the promising results, our technique still needs further improvements in order to enhance its accuracy to the levels of the best existing technique.

O alinhamento de imagens, isto é, o processo de transformação de uma imagem de modo que as estruturas representadas nessa imagem passem a estar ajustadas às estruturas homólogas representadas numa segunda imagem, é uma área de grande investigação em Visão Computacional. Na área médica, por exemplo, o alinhamento de imagens tem aplicações no auxílio ao diagnóstico, na fusão de informação contida em imagens obtidas por diferentes modalidades de imagem, monitorização temporal de órgãos e patologias, em cirurgia assistida por computador, etc.Na área da pedobarografia, o alinhamento de imagens é uma ferramenta relevante para clínicos e investigadores. Pois, após o adequado alinhamento computacional das imagens estáticas ou dinâmicas, tarefas como análise da distribuição da pressão plantar, comparação de imagens de um dado caso clínico com as imagens de casos previamente estudados, identificação automática de regiões, entre outras, ficam facilitadas e podem ser realizadas de forma automática.Nesta apresentação serão introduzidas três metodologias computacionais automáticas de alinhamento de imagens de pedobarografia estática (alinhamento de um par de imagens) e uma metodologia de alinhamento de sequências de imagens de pedobarografia dinâmica (associadas a passadas completa). Nos ensaios realizados envolvendo imagens de diferentes pessoas e obtidas por distintos equipamentos de pedobarografia, as referidas metodologias, descritas a seguir de forma resumida, revelaram elevada precisão e robustez, além de extrema rapidez de execução.

This paper presents a new application and evaluation of the Optimum-Path Forest (OPF) classifier to accomplish synthetic material porosity segmentation and quantification obtained from optical microscopic images. Sample images of a synthetic material were analyzed and the quality of the results was confirmed by human visual analysis. Additionally, the OPF results were compared against two different Support Vector Machines approaches, confirming the OPF superior fast and reliable qualities for this analysis purpose. Thus, the Optimum-Path Forest classier demonstrated to be a valid and adequate tool for microstructure characterization through porosity segmentation and quantification using microscopic images, manly due its fast, efficient and reliable manner.

O diagnóstico médico auxiliado por computador tem se tornado cada vez mais frequente, como, por exemplo, no diagnóstico de lesões de pele para o qual a extracção robusta e automática dos contornos das mesmas torna-se crucial. Muitas vezes, algumas lesões passam despercebidas pelo dermatologista porque são muito pequenas, ou às vezes, o médico pode estar com a visão cansada e ter dificuldade para as idêntica. Este trabalho faz um estudo de alguns métodos para segmentação automática de lesões de pele, que podem ser usados para alertar o médico sobre a localização de possíveis lesões, propondo um procedimento que mescla dois métodos promissores, usando as principais características positivas de cada um e, fazendo também uma comparação entre os resultados retornados pelo procedimento proposto e pelos métodos usados como base.

Digital image processing (DIP) techniques offer interesting possibilities in various fields of science. Automated analyses may significantly reduce the necessary manpower for certain cumbersome tasks. The analysis of large series of images may be done in less time, since automated image processing techniques are able to work efficiently and with constant quality 24h per day. In this work, a series of images obtained by a high-speed camera is analyzed in order to determine the crack growth behavior during a double cantilever beam (DCB) test [1]. The present work represents a contribution to the effort of automatizing the crack growth measurement, comparing various different techniques which may later be optimized for a specific task. Detecting cracks automatically from test images obtained by a digital camera is a difficult task, since the quality of crack images depends on the test conditions. The roughness of the specimen surface, luminance condition, and the camera itself may influence the detection quality. The specimens tested in this work where painted with white colour since this was found to lead to the best contrast for crack detection. High accuracy may only be expected if a sufficiently high resolution is acquired by the camera and if the available lens setup is optimized for the specific task. The DCB test is performed in order to obtain the experimental compliance-crack length curve of a polymeric adhesive. Accurate and reliable crack length measurement is indispensable for the generation of the previously mentioned compliance-crack length curves. It should be noted that due to the lenses used, unlike shown by Ryu [2], the distance to the specimen is higher than 800 mm. This distance has to be reduced by the use of a different lens setup in order to get a better accuracy of the results. Nevertheless a comparison between different DIP methods is possible. Four different algorithms were developed using The MathWorks MatLab, Massachusetts [3] in order to automatically measure the crack length and a comparison of the obtained results is made. Algorithm A is based on thresholding [4] each image of the sequence in order to detect the white painted region around the crack. In algorithm B, the image sequence is processed by a filter which reinforces horizontal lines such as the crack, and then isolated pixels are removed from the images using morphological cleaning [4]. In algorithm C, the first of two consecutive images is subtracted from the second one in order to detect the crack as a difference between both images. Algorithm D is based on the optical flow concept developed by Horn [5]. The basic idea is to determine the velocity of each pixel in the image when this changes its position from one image to the next in the analyzed sequence, and relate this information to the growing crack.

A detecção de bordas em imagens digitais é uma etapa importante do processamento e análise de imagens, pois permite a localização dos objectos presentes nas mesmas, bem como a extracção de características importantes para o seu reconhecimento, tais como rugosidade da borda e dimensões e forma do objecto. Na tentativa de obter resultados mais precisos, viários métodos de detecção de bordas têm sido propostos. Neste trabalho, aborda-se a aplicação de algoritmos genéticos para detectar bordas de regiões anormais em imagens de ressonância magnética, com o objectivo de auxiliar no diagnóstico de tumores cerebrais. Os algoritmos genéticos são métodos de busca e optimização baseados na evolução dos seres vivos proposta por Charles Darwin, que declarou que os seres vivos adaptados ao seu ambiente são os que possuem maiores chances de sobreviver e gerar descendência. Estes algoritmos possuem duas estruturas básicas (genes e cromossomos) e três operações (selecção, cruzamento e mutação). Para ser aplicado em processamento de imagens, cada pixel é considerado um gene e os cromossomos um grupo de genes, ou seja, uma região com um determinado número de pixels. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram-se animadores na detecção de tumores cerebrais de difícil diagnóstico visual, melhorando a visualização do mesmo pelo especialista médico.

A obtenção de informação tridimensional (3D) de objectos apresenta importância extrema em muitas aplicações de Visão Computacional. Como exemplos, podem ser citados:inspecção industrial, guiamento de veículos, reconstrução, seguimento e identificação de objectos. Neste artigo, é apresentada uma metodologia para obter informação 3D a partir do movimento de uma câmara, constituída pelas fases: calibração, detecção e simplificação de entidades, seguimento temporal das mesmas e obtenção de coordenadas 3D.

MRI has been used in the diagnostic evaluation of the pelvic floor dysfunctions. Static images show their morphology while dynamic images show the functional changes that occur on straining and contraction of the levator ani. With dynamic images, displacement of organs and pelvic floor muscles can be computed in three planes (axial, sagital and coronal) [1]. The purpose of this study is to compare pelvic floor muscle (PFM) displacement of a woman with stress urinary incontinence, produced during a voluntary PFM contraction, using magnetic resonance imagining (MRI) and the contraction activation methodology using Finite Element Analysis (FEA).

The use of composite laminates in complex structures has increased significantly. However, there are still some issues when considering their use, mainly related with machining, leading to some difficulties and lack of acceptance. In this work, a methodology to evaluate drill geometry and feed rate based on thrust force and delamination extension is presented.

Neste trabalho pretendeu-se realizar a reconstrução e caracterização tridimensional (3D) de objectos a partir de imagens bidimensionais (2D). Para tal, utilizaram-se métodos volumétricos, que se caracterizam por representar o modelo final por um conjunto finito de primitivas geométricas 3D, usualmente designadas por voxels. Assim, utilizando uma sequência de imagens adquiridas em torno do objecto a reconstruir, calibrou-se a câmara usada, determinaram-se as poses associadas a cada imagem e construíram-se os modelos 3D do objecto em questão usando métodos volumétricos. O objectivo final foi analisar a exactidão dos modelos obtidos ao variar alguns dos parâmetros dos métodos volumétricos considerados, tais como o tipo de projecção dos voxels considerada e o modo de classificação dos voxels.

Non-destructive techniques are suitable alternatives for analysis and microstructural characterization of steels phases. Based on this, this work aims to analyze the behavior of longitudinal and transverse ultrasonic velocities in three different types of AISI steels: 1006, 1080 and quenched 1045. These materials were selected due to their distinct microstructures: ferrite, pearlite and martensite, respectively. By measuring sound velocities for both longitudinal and transversal waves, the reference values were obtained for each steels phase. The sound velocity in martensite is lower than the one in pearlite, and this one is lower than the sound velocity in ferrite. The differences in the values of the sound velocity arise primarily from dissimilarities in the values of the phases elastic modulus which are affected by the degree of lattice distortion and misorientation. Thus, sound velocity measurements can be successfully used as a non-destructive technique to perform steels microstructural characterization. Additionally to ultrasonic testing, the microstructures were characterized by metallography and hardness testing.

In this paper, the problem of tracking feature points along image sequences is addressed. The establishment of correspondences between points and their tracking along image sequences is a complex problem in Computational Vision; especially, when intricate motions, erroneously detections or cases of occlusion or appearance/disappearing of features are involved. To overcome some of those difficulties, a statistical ap-proach is frequently used in a multi-object data association and state estimation framework. Additionally, the correspondence between each measurement and predicted feature can be performed by minimizing the overall Mahalanobis distance. Under these circumstances, the estimation of the system can be accomplished using different stochastic filters. Hereby, a comparison is made between the results obtained, with the described framework, either by the Kalman Filter or the Unscented Kalman Filter, in the tracking of linear and non-linear motions of feature points along image sequences.

O reconhecimento de padrões da íris humana é um processo não invasivo e que permite a extracção de características individuais. A localização e separação da íris do restante da imagem é fundamental para o bom desempenho dos métodos desenvolvidos nesta área. O isolamento da íris costuma ser um processo que exige a varredura da imagem e a comparação da localização de cada um de seus pixels. Como esta possui formato arredondado, o recorte de cenas computacionais, com janela de corte circular, pode ser aplicado nas imagens de íris para fazer este isolamento. No entanto, encontrar os limites de uma janela de visualização é um processo exigente computacionalmente, principalmente para estruturas de dados do tipo bitmap, que devem ser processadas pixel a pixel. Na tentativa de reduzir o processamento para tornar viável a aplicação na separação de íris, este trabalho usa os conceitos de hashing e a equação da circunferência para definir os pontos da imagem original bitmap pertencentes a uma área de visualização circular, sem a necessidade de percorrer todos os pixels da mesma. Apresenta-se o resultado da aplicação deste método para a separação da íris humana em imagens bitmap, sem a necessidade de comparar a localização de todos os seus pixels.

A utilização de ferramentas computacionais relacionadas à análise de imagens tem se tornado cada vez mais frequente. Muitas destas ferramentas estão relacionadas à análise de imagens com intuito de detectar possíveis distúrbios no corpo humano, localizar e identificar placas de veículos em fotografias tiradas por radares, localizar áreas de desmatamento em imagens de satélite, determinar caminhos para robôs a partir de imagens capturadas por um sistema de câmaras, entre outros exemplos. Para tal, a extracção robusta e automática dos contornos das regiões de interesse é de grande importância, pois ajuda a evitar que pequenos detalhes passem despercebidos durante a avaliação da imagem, bem como possibilita a análise adequada de objectos a serem analisados. Após um estudo dos métodos para pré-processamento e para segmentação de imagens, constatou-se que entre as abordagens mais promissoras está a suavização selectiva através de equações diferenciais parciais e a técnica de crescimento de regiões. A suavização usando difusão anisotrópica mostra-se eficiente para amenizar a interferência de ruídos. No entanto, exige a definição de um número adequado de iterações, de modo a evitar que as bordas posteriormente extraídas percam informações relevantes. Tal definição automática de iterações é complexa por não se conhecer previamente a quantidade de ruído presente nas imagens em análise. Neste trabalho aborda-se o uso de operadores de gradiente antes da suavização, na tentativa de obter automaticamente o número adequado de iterações da difusão anisotrópica para imagens em tons de cinza.

We present in this paper a new ATC simulator, developed to act as a test platform in critical information visual search experiments. Motivation and main characteristics are described. Results obtained in the first experimental use of this simulator showed no major difficulties, except regarding an interface option issue.

The medical diagnosis from images aided by computational solutions has become frequent in the last years, being the automatic extraction of contours, for example, very important to assist the diagnosis of skin lesions. Commonly, some skin lesions are not detected by the clinicians by visual inspection, because they are very small, or sometimes, the clinicians are tired and have some difficulties in their identification. This work presents a study on methods to automatically segment skin lesions from images that can be considered to aware the clinicians' attention on the location of possible skin lesions in images. Moreover, it is presented the comparison of two methods of the most promising ones, analyzing their main characteristics, advantages and disadvantaged.

Magnetic Resonance Imaging (MRI) has been used in the diagnostic evaluation of the pelvic floor dysfunctions. MRI can contribute to generate 3D solids of pelvic floor muscles through manual segmentation. The aim of this study is to calculate the area and its moment of inertia of 8 female pelvic floor muscles by using manual segmentation technique. Based on CAD software manual segmentation was used. To build 3D reconstruction models, through of twenty consecutive images. The models were made through splines in each sketch, documenting changes in the pubovisceral muscle (a part from the pelvic floor muscles) from the pubis to coccyx. Two sketches were chosen and biomechanics properties like area and stiffness (moment of inertia) were acquired for each sketch used to generate the pubovisceral muscles. The moment of inertia of the pubovisceral muscle decreases following the order: anterior sketch and posterior sketch. Higher values for the moment of inertia can be encountered in anterior sketcher. This conclusion can lead to more stability in the anterior compartment of pelvic floor visceral.

In this paper we propose a method for the geometrical calibration of bi-planar radiography that aims at minimising the impact of calibration phantoms on the content of radiographs. These phantoms are required for determining scale or to estimate the geometrical parameters of the system. Unfortunately, they often overlap anatomical structures. For accomplishing this goal, we propose a small extension to conventional imaging systems: a distance measuring device that enables to estimate some of the geometrical parameters. This leads to a reduction of the search space of solutions, which makes possible reducing requirements of calibration phantoms. The proposed method was tested on 17 pairs of radiographs of a phantom object of known dimensions. For calculating scale, only a reference distance of 40mm was used. Results show a RMS error of 0.36mm with 99% of the errors inferior to 0.85mm. Additionally, the requirements of the calibration phantom are very low when compared with other methods, but experiments with anatomical structures should be conducted to confirm these results.

The work here described consists in searching for the optimum global matching between contours of two objects represented in images, which are sampled by equal or different number of points. Thus, to determine the optimum global matching between the points of two contours, it is used curvature information, that is totally invariant to rigid transformations. For the case of contours sampled by different numbers of points, two approaches are proposed to exclude, from the matching process, the additional points. In the last section of this paper, a method for the determination of the rigid transformation associated to two contours that is based in the same solution considered in our matching process is also described.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia computacional, referente à quantização de cores presentes numa imagem facial no formato RGB, para no máximo 8 cores (preto, azul, verde, ciano, vermelho, magenta, amarelo e branco). A metodologia consiste em converter uma imagem originalmente no formato RGB para os espaços HSV, CMY e YCbCr, [1]; aplicar o método da binarização, no canal S do espaço HSV, M do espaço CMY e Cb do espaço YCbCr e concatenar os canais S, M e Cb resultantes da binarização para um novo espaço denominado SMCb. Para a validação da metodologia construiu-se um sistema CBIR (Content-Based Image Recover), [2], constituídos por imagens faciais do banco de imagens AR Face Database, [3], contendo 833 imagens coloridas de 119 pessoas (65 homens e 54 mulheres), onde para cada pessoa existem 7 imagens com diferentes expressões faciais, sendo 4 delas sem iluminação controlada e 3 com iluminação controlada. O sistema CBIR verificou com as imagens faciais com iluminação controlada em todas as direcções uma precisão de 85% de acerto, entre as demais imagens do banco. A nova metodologia computacional destaca-se principalmente pelo seu armazenamento compacto, e pela possibilidade de segmentar adequadamente partes distintas da face representada, tais como: cabelo, cílios, olhos, barba e pele.

Este artigo apresenta uma abordagem física para simular a deformação de objectos representados em imagens. Nessa abordagem, para modelar fisicamente os objectos, é utilizado o método dos elementos finitos. De seguida, é aplicada análise modal para determinar as correspondências entre os nodos dos objectos. Finalmente, o campo dos deslocamentos é simulado através da equação de equilíbrio dinâmico. Para resolver esta equação, foram considerados quatro métodos de integração numérica: o método da diferença central, o método de Newmark e o método da sobreposição de modos em conjunto com os dois anteriores.

Neste artigo, é apresentada uma metodologia que usa um modelo protótipo deformável adequado para detectar e extrair características do olho humano em imagens de faces. O modelo protótipo usado é constituído por dois elementos geométricos distintos: o primeiro, baseado numa circunferência, que representa a íris do olho; e o segundo, baseado em duas parábolas, uma côncava e outra convexa, que representa o contorno exterior do mesmo. Os parâmetros associados a cada um dos elementos geométricos considerados, uma vez actualizados, permitem obter uma estrutura geométrica dita dinâmica, dada a possibilidade de alterar a sua posição, mudar de escala e orientação; isto é, deformar-se rigidamente. Assim, a detecção do olho, e a consequente extracção das respectivas características, é implementada emparelhando o modelo numa imagem em estudo, através de um processo dinâmico e interactivo, permitindo assim actualizar os seus parâmetros. Este processo é controlado por um algoritmo de optimização, que deve convergir sempre que o custo energético inerente à deformação do modelo é mínimo. A condução de todo o processo de emparelhamento é realizada com base na informação obtida de campos de energia, extraídos previamente da imagem em estudo, que salientam algumas das características mais importantes do olho. Neste artigo, realiza-se a apresentação da metodologia adoptada, apresenta-se alguns resultados experimentais que ilustram a sua funcionalidade, e finalmente enumera-se algumas conclusões e perspectivas de trabalho futuro.

O reconhecimento de pessoas por meio da íris tem sido bastante promissor nas últimas décadas, uma vez que a mesma apresenta características únicas e bastante relevantes. Uma dessas características é a existência de um tecido que aparenta dividir a íris em forma radial, que recebe esta forma permanente no oitavo mês de gestação e não sofre nenhuma influência genética; tal, significa que mesmo os gémeos idênticos têm íris diferentes. A íris, também, não está sujeita aos efeitos do envelhecimento, tornando-a um identificador estável e seguro, [1]. Este trabalho propõe um novo método para a segmentação da íris em imagens. O método, inicialmente identifica o centro e o raio da pupila, com uso de filtros morfológicos de abertura e de fecho, [2]. Após esta identificação, utilizando os valores de cores padrão referentes à área da pupila, captura a região inferior correspondente à íris e extraem-se características de textura utilizando-se a transformada de wavelets. Para validação da metodologia proposta consideraram-se cinco aplicações com diferentes níveis de iluminação: a primeira, com imagens originais constituídas do banco CASIA; a segunda, com as imagens segmentadas; a terceira, com as imagens segmentada utilizando a transformada de wavelets na horizontal; a quarta, com as imagens segmentadas utilizando a transformada de wavelets na vertical; e a quinta e última aplicação, com as imagens segmentadas utilizando a transformada de wavelets na diagonal. Os resultados obtidos demonstram a eficiência da metodologia proposta com precisão de 75% de acerto nas imagens extraídas da região da íris, utilizando a transformada de wavelets na horizontal.

Neste artigo pretende-se introduzir os conceitos principais da análise quantitativa da marcha como uma ferramenta de apoio à prática clínica. Assim, para as várias áreas de estudo, cinemática, cinética, pressões, actividade muscular, apresenta-se a respectiva importância para a avaliação clínica, abordam-se meios e métodos para aquisição, tratamento e apresentação das diversas variáveis biomecânicas. Neste artigo dá-se ainda a indicação da aplicação da análise quantitativa da marcha no caso concreto do laboratório do movimento do CRPG Centro de Reabilitação Profissional de Gaia.

Este relatório tem por objectivo principal a apresentação e a análise de diferentes plataformas pedobarográficas existentes para a aquisição da pressão plantar durante a marcha. This report presents and discusses a list of some pedobrarographic platforms available for analysing the plantar pressure during human's gait.

In this paper two methodologies todetect and locate the iris of the eye in static images, are pre-sented. One uses the Houghs transform and other is based on deformable templates. In both methodologies, the contour of the iris is represented geometrically by a circumference and its radius and centre are considered as its control parameters. The dynamic update of these parameters allows the determination of its final values, enabling the fully definition of the iris in the image. After a description of the considered methodologies, the advantages and disadvantages between them are presented, as well as some experimental results, conclusions and perspectives of future work.

Este artigo apresenta uma abordagem física para simular a deformação de objectos representados em imagens. Nessa abordagem, para modelar fisicamente os contornos dos objectos, é utilizado o método dos elementos finitos, mais concretamente o elemento finito isoparamétrico de Sclaroff. De seguida, para emparelhar os pontos dos contornos dos objectos modelados é aplicada análise modal. Finalmente, o campo dos deslocamentos entre os dois contornos dados é simulado através da equação de equilíbrio dinâmico. Para resolver esta equação, utilizamos quatro métodos de integração numérica: o método da diferença central, o método de Newmark e o método da sobreposição de modos em conjunto com os dois anteriores.

Actualmente, são cada vez mais comuns conjuntos de dados de elevada dimensão e complexidade, para os quais os métodos tradicionais de visualização e análise de dados tornam-se insuficientes e, por vezes, ineficientes. Através do sistema visual, a percepção humana desempenha um papel importante na área da visualização, auxiliando os processos cognitivos. Considerar factores da percepção visual humana no desenvolvimento de ferramentas computacionais de visualização de dados complexos e elevada dimensão, assume um papel fundamental. Este artigo apresenta conceitos fundamentais da percepção visual humana aplicáveis à visualização, identificando os principais factores a serem considerados aquando da implementação de sistemas computacionais para tal propósito.

Este relatório tem por objectivo apresentar uma interface, em fase de desenvolvimento, que realiza funções básicas características de uma aplicação do sistema operativo Microsoft Windows e implementar um algoritmo simples do domínio do processamento de imagem. The aim of this report is to present an interface which is being in development. It performs basic functions which are typical in software applications of the Microsoft Windows operating system and it implements also a basic algorithm of image processing domain.

A reconstrução e caracterização tridimensional (3D) de estruturas anatómicas externas a partir de simples imagens bidimensionais (2D) tem sido um dos tópicos de maior investigação no campo da Visão Computacional. No entanto, continua a ser um dos problemas mais complexos de concretizar, de forma automática, rápida e precisa.Recentemente, soluções baseadas em métodos volumétricos são utilizadas com sucesso na reconstrução 3D de objectos a partir de imagens 2D. Neste trabalho, utilizando uma sequência de imagens adquiridas em torno de um objecto, de forma a varrer completamente o mesmo, e obtidas com uma câmara CCD convencional, pretende-se construir um modelo 3D do objecto em questão. O objectivo final é extrair a forma 3D de zonas anatómicas exteriores, com boa precisão e aparência fotorrealista.

This paper presents new methods to automatically build Point Distribution Models for faces represented in images. These models consider significant points of faces from several images and study them in order to obtain the mean shape of the object and the main modes of variation. Active Shape Models and Active Appearance Models use the Point Distribution Model to segment the modelled object in new images.In this paper these models, their automatically building and some application examples from objects like faces represented in images are describe.

Three-dimensional (3D) human body reconstruction and modeling from multiple two-dimensional (2D) images is a topic of great interest and research but still remains a difficult problem. Volu-metric based methods are commonly used to solve this type of problem. With those methods, from a turntable image sequence of an object, a 3D model can be built. The final goal of the work presented in this paper is to reconstruct all-round 3D models of the human body, using a single off-the-shelf camera and volumetric tech-niques, with the best accuracy and photorealistic appearance.

Three-dimensional (3D) geometric reconstruction and characterization of the human body from bidimensional (2D) images has been a major research topic in Computer Vision. However, it is still a complex problem to solve, when automation, speed and precision are required. Volumetric based methods are a recent and successful solution for 3D structures reconstruction from images. In this work, using an uncalibrated turntable image sequence, acquired with a single off-the-shelf CCD camera, a 3D geometric model of the structure in cause is built. Our main goal is the reconstruction of 3D shapes of external anatomical structures from images, with good precision and photorealistic appearance.

Computer analysis of objects movement in image sequences is a very complex problem, as it usually involves tasks for automatic detection, matching, tracking and deformation estimation. However, this computational analysis has a wide range of important applications; for instance, in surveillance systems, clinical analysis of human gait, objects recognition and deformation analysis.Due to the extent of purposes, several difficulties may exist, such as the simultaneous tracking of multiple objects, their possible temporary occlusion or definitive disappearance from the scene, changes of the viewpoints considered in images acquisition or of the illumination conditions, or even geometric deformations that objects may suffer during the computational analysis.In this paper, we make a brief overview of several methods that may be considered to analyze objects movement; namely, for their segmentation, tracking and matching in images, and for estimation of the deformation involved between images.

Este relatório tem por objectivo principal a apresentação e a análise de diferentes soluções existentes no mercado para o diagnóstico e estudo clínico da marcha. This report presents and discusses a list of some commercial motion capture systems for gait's clinical study.

This paper presents a physical approach to simulate objects deformation in images. To physi-cally model the given objects the finite element method is used, and to match the objects' nodes modal analy-sis is considered. The desired displacement field is estimated through the dynamic equilibrium equation. To solve this differential equation different integration methods can be used. In this paper we present and discuss the results obtained using four numerical integration methods: central difference, Newmark's and mode su-perposition allied with the former two. Some improvements are introduced in this work to allow the physical simulation even when not all of the objects nodes are successfully matched.

The Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) owns a major collection of Reuleaux kinematical models. The history of the purchase of this collection by the Academia Polytechnica of Porto (the predecessor of FEUP) in the late XIX century, and its early use in Porto is well documented and has been the object of several recent papers, circulated predominantly in Portugal. The size - more than one hundred models - and the perfect state of conservation of the collection justify making the international community of experts in the history of machines and mechanisms aware of this heritage. The communication will be arranged in two separate sections. Firstly, a brief reference to the components of the collection will be made. The man behind that purchase, Joaquim de Azevedo Albuquerque, creator of the Gabinete de Cinemática da Academia Polytechnica (Kinematical Unit at the Polytechnical Academy) , will be evoked. The circumstances of the purchase and the initial use of the collection in the teaching of Mechanics and in the dissemination of science will be mentioned. Secondly, some examples of the use of the collection nowadays will be given, including - further to the basic visual use of some models as support of relevant concepts - the 3D computational modeling and virtual animation of several complex collection items by third year Mechanical Engineering and fourth year Management and Industrial Engineering degree students of FEUP.

In this paper we address the problem of tracking features efficiently and robustly along image sequences. To estimate the undergoing movement we use an approach based on Kalman filtering. The measured data is incorporated by optimizing the global correspondence set based on an efficient approximation of the Mahalanobis Distance (MD). Along the image sequence, to deal with the incoming and previously existing features a new management model is considered, so that each occluded feature may be kept on tracking or it may be excluded depending on its historical behavior. This approach handles adequately occlusion, disappearance and (re)appearance of features while tracking efficiently movement in the image scene. It also allows feature tracking in long sequences at low computational cost. Some experimental results are presented.

In this paper we present a management model to deal with the problem of tracking a large number of features during long image sequences. Some usual difficulties are related to this problem: features may be temporarily occluded or might even have disappeared definitively; the computational cost involved should always be reduced to the strictly necessary. The proposed Net Present Value (NPV) model, based on the economic Theory of Capital, considers the tracking of each missing feature as an investment. Thus, using the NPV criterion, with adequate receipt and outlay functions, each occluded feature may be kept on tracking or it may be excluded of the tracking process depending on its historical behavior. This methodology may be applied to any tracking system as long as the tracking results may be evaluated in each temporal step. Experimental results, both on synthetic and real image sequences, which validate our model, will be also presented.

O FastComp é uma ferramenta computacional para determinação das forças que uma junta compósita aparafusada sujeita a cargas multiaxiais suporta até se dar a ruptura. O propósito principal do presente trabalho foi o desenvolvimento de uma interface gráfica para o referido programa que permita uma interacção agradável e intuitiva com o mesmo, e também a visualização dos resultados por ele obtidos. Assim, tendo por base os princípios de uma boa interacção homem/máquina, foi desenvolvido um programa computacional através de tecnologias interligadas (VTK e C#), de forma a obter uma interface eficiente, eficaz e de bom desempenho.