Tesis por compendio / [ES] En el presente trabajo se realiza un análisis completo de las técnicas de iluminación y registro de imagen desarrollados hasta el momento y que permiten emplear la fluorescencia intrínseca de estructuras biológicas para aumentar la capacidad de identificación, detección y análisis de lesiones y anomalías que puedan presentarse. El trabajo se ha enfocado principalmente en a) el análisis, validación y desarrollo de técnicas de detección precoz de lesiones asociadas al Carcinoma Escamoso Epidermoide (oncología otorrinolaringológica), así como posibles lesiones precursoras y b) el análisis y desarrollo de una metodología que permita registrar imágenes de fluorescencia y cuantificar mediante la aplicación de técnicas de procesado de imagen la afección provocada por el Acné Vulgaris (dermatología). Se proponen nuevas formas de adquisición, registro y procesado de imágenes de fluorescencia que mejoran de forma objetiva la capacidad de detección y gestión de las anteriores patologías. El desarrollo de la Tesis ha dado lugar a varios resultados. Parte de los resultados se han estructurado en forma de artículos de investigación y trabajos publicados en revistas JCR. Así, la tesis se va a desarrollar por Compendio de Artículos, incluyéndose: a) Artículo de Investigación 1 publicado en revista JCR. Segmentation methods for acne vulgaris images: Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. b) Artículo de Investigación 2 publicado en revista JCR. Hough Transform Sensitivivy Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acné Vulgaris Skin Lesions. c) Artículo de Investigación publicado en Congreso Internacional. Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. d) Estudio Observacional (modalidad de ensayo clínico para técnicas no invasivas) con DICTAMEN FAVORABLE para su realización con fecha 29 de Septiembre de 2022. El Estudio Observacional ha sido evaluado por los miembros del Comité Ético de Investigación con medicamentos del Departamento Arnau de Vilanova-Llíria. A causa de la pandemia causada por la COVID-19, la ejecución del trabajo se ha visto pospuesta y se iniciará en el último trimestre de 2022. Título: ANÁLISIS DE IMÁGENES DE AUTOFLUORESCENCIA PARA SU USO POTENCIAL COMO SISTEMA NO INVASIVO EN LA DETECCIÓN DE LESIONES ORALES POTENCIALMENTE MALIGNAS. De forma adicional a los trabajos publicados, se ha redactado en forma de review (susceptible de ser publicado) el estado del arte que ha permitido desarrollar el OBJETIVO ESPECÍFICO 3. Se adjunta como Artículo de Investigación susceptible de publicación en revista JCR. Título: Segmentation of acne vulgaris images algorithms. La ejecución del Estudio Observacional se plantea como la línea de investigación a seguir y que da continuidad a la investigación iniciada en la presente Tesis Doctoral. El documento de Tesis está estructurado en 7 capítulos y 11 Anexos. Para el desarrollo del presente trabajo se han planteado tres objetivos específicos. Cada artículo o trabajo publicado se corresponde con el desarrollo de cada uno de los tres objetivos específicos. Así, cada uno de los capítulos 3, 4 y 5 plantea el escenario, desarrollo y conclusiones obtenidas que han dado como resultado cada uno de los trabajos publicados de forma independiente. / [CAT] En el present treball es realitza una anàlisi completa de les tècniques d'il·luminació i registre d'imatge desenvolupats fins al moment i que permeten emprar la fluorescència intrínseca d'estructures biològiques per a augmentar la capacitat d'identificació, detecció i anàlisi de lesions i anomalies que puguen presentar-se. El treball s'ha enfocat principalment en a) l'anàlisi, validació i desenvolupament de tècniques de detecció precoç de lesions associades al Carcinoma Escatós Epidermoide (oncologia otorrinolaringològica), així com possibles lesions precursores i b) l'anàlisi i desenvolupament d'una metodologia que permeta registrar imatges de fluorescència i quantificar mitjançant l'aplicació de tècniques de processament d'imatge l'afecció provocada per l'Acne Vulgaris (dermatologia). Es proposen noves formes d'adquisició, registre i processament d'imatges de fluorescència que milloren de manera objectiva la capacitat de detecció i gestió de les anteriors patologies. El desenvolupament de la Tesi ha donat lloc a diversos resultats. Part dels resultats s'han estructurat en forma d'articles d'investigació i treballs publicats en revistes JCR. Així, la tesi es desenvoluparà per Compendi d'Articles, incloent-se: a) Article d'Investigació 1 publicat en revista JCR. Segmentation methods for acne vulgaris images: Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. b) Article d'Investigació 2 publicat en revista JCR. Hough Transform Sensitivivy Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acné Vulgaris Skin Lesions. c) Article d'Investigació publicat en Congrés Internacional. Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. d) Estudi Observacional (modalitat d'assaig clínic per a tècniques no invasives) amb DICTAMEN FAVORABLE per a la seua realització amb data 29 de Setembre de 2022. L'Estudi Observacional ha sigut avaluat pels membres del Comité Ètic d'Investigació amb medicaments del Departament Arnau de Vilanova-Llíria. A causa de la pandèmia causada per la COVID-19, l'execució del treball s'ha vist posposada i s'iniciarà en l'últim trimestre de 2022. Títol: ANÁLISIS DE IMÁGENES DE AUTOFLUORESCENCIA PARA SU USO POTENCIAL COMO SISTEMA NO INVASIVO EN LA DETECCIÓN DE LESIONES ORALES POTENCIALMENTE MALIGNAS. De manera addicional als treballs publicats, s'ha redactat en forma de review (susceptible de ser publicat) l'estat de l'art que ha permés desenvolupar l'OBJECTIU ESPECÍFIC 3. S'adjunta com a Article d'Investigació susceptible de publicació en revista JCR. Títol: Segmentation of acne vulgaris images algorithms. L'execució de l'Estudi Observacional es planteja com la línia d'investigació a seguir i que dona continuïtat a la investigació iniciada en la present Tesi Doctoral. El document de Tesi està estructurat en 7 capítols i 11 Annexos. Per al desenvolupament del present treball s'han plantejat tres objectius específics. Cada article o treball publicat es correspon amb el desenvolupament de cadascun dels tres objectius específics. Així, cadascun dels capítols 3, 4 i 5 planteja l'escenari, desenvolupament i conclusions obtingudes que han donat com a resultat cadascun dels treballs publicats de manera independent. / [EN] In the present work, a complete analysis is made of the illumination and image recording techniques developed so far that allow the use of intrinsic fluorescence of biological structures to increase the capacity of identification, detection and analysis of lesions and anomalies that may occur. The work has focused mainly on a) the analysis, validation and development of techniques for the early detection of lesions associated with Squamous Epidermoid Carcinoma (otorhinolaryngological oncology), as well as possible precursor lesions, and b) the analysis and development of a methodology for recording fluorescence images and quantifying the condition caused by Acne Vulgaris (dermatology) through the application of image processing techniques. New ways of acquisition, registration and processing of fluorescence images are proposed to objectively improve the capacity of detection and management of the previous pathologies. The development of the Thesis has led to several results. Part of the results have been structured in the form of research articles and papers published in JCR journals. Thus, the thesis is going to be developed by Compendium of Articles, including: a) Research Article 1 published in JCR journal. Segmentation methods for acne vulgaris images: Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. b) Research Article 2 published in JCR journal. Hough Transform Sensitivity Factor Calculation Model Applied to the Analysis of Acne Vulgaris Skin Lesions. c) Research Article published in International Congress. Analysis of segmentation methods for acne vulgaris images. Proposal of a new methodology applied to fluorescence images. d) Observational study (clinical trial modality for non-invasive techniques) with FAVORABLE OPINION for its realization on September 29, 2022. The Observational Study has been evaluated by the members of the Ethics Committee for Research with Medicines of the Arnau de Vilanova-Llíria Department. Due to the pandemic caused by COVID-19, the execution of the work has been postponed and will start in the last quarter of 2022. Title: ANALYSIS OF AUTOFLUORESCENCE IMAGES FOR POTENTIAL USE AS A NON-INVASIVE SYSTEM IN THE DETECTION OF POTENTIALLY MALIGNANT ORAL LESIONS. In addition to the published works, the state of the art that has allowed the development of SPECIFIC OBJECTIVE 3 has been written in the form of a review (susceptible of being published). It is attached as a Research Article susceptible of being published in a JCR journal. Title: Segmentation of acne vulgaris images algorithms. The execution of the Observational Study is proposed as the line of research to be followed and which gives continuity to the research initiated in the present Doctoral Thesis. The Thesis document is structured in 7 chapters and 11 Annexes. Three specific objectives have been set for the development of this work. Each article or published work corresponds to the development of each of the three specific objectives. Thus, each of the chapters 3, 4 and 5 presents the scenario, development and conclusions obtained that have resulted in each of the works published independently. / Moncho Santonja, M. (2022). Aplicación de técnicas de iluminación y procesado de imagen para la detección y medición de lesiones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191027 / Compendio

This thesis is the result of insights gained from investigation of the work of Carlo Scarpa and applied to the making of a lamp. Scarpa's work has influenced this work in many ways but most fascinating is the way detail is used. The indirect connection between parts and blending of precious and semiprecious metals conveys its own language. Geometry, one of the governing aspects of his design is a primary characteristic in the composition of spaces. The way different metals are used and the ways different spaces are created are fundamental throughout his work. This project is an attempt to make a lamp which is more than an object. Different metals like steel, brass, copper and aluminum are treated in extreme conditions and the range of different materials are part of a process. In the process of making, the design has taken a few turns. An ongoing dialogue with objects and an empirical process of evaluating and analyzing past objects were used to support the next decision. Often details are designed on the spot in the shop. The Lamp has had two reflectors. The design of the reflector is part of an on going process. Although this object may not be as functionally efficient as other lamps, it has provided an opportunity for discourse and acts as a vehicle for further investigation. Many enjoyable moments are the part of its qualified success and it has open up a wide horizon of architectural gesturing. / Master of Architecture

En synthèse d’images, reproduire les effets complexes de la lumière sur des matériaux transluminescents, tels que la cire, le marbre ou la peau, contribue grandement au réalisme d’une image. Malheureusement, ce réalisme supplémentaire est couteux en temps de calcul. Les modèles basés sur la théorie de la diffusion visent à réduire ce coût en simulant le comportement physique du transport de la lumière sous surfacique tout en imposant des contraintes de variation sur la lumière incidente et sortante. Une composante importante de ces modèles est leur application à évaluer hiérarchiquement l’intégrale numérique de l’illumination sur la surface d’un objet. Cette thèse révise en premier lieu la littérature actuelle sur la simulation réaliste de la transluminescence, avant d’investiguer plus en profondeur leur application et les extensions des modèles de diffusion en synthèse d’images. Ainsi, nous proposons et évaluons une nouvelle technique d’intégration numérique hiérarchique utilisant une nouvelle analyse fréquentielle de la lumière sortante et incidente pour adapter efficacement le taux d’échantillonnage pendant l’intégration. Nous appliquons cette théorie à plusieurs modèles qui correspondent à l’état de l’art en diffusion, octroyant une amélioration possible à leur efficacité et précision. / In image synthesis, reproducing the complex appearance of objects with subsurface light scattering, such as wax, marble and skin, greatly contributes to the realism of an image. Unfortunately, this added realism comes at a high computational cost. Models based on diffusion theory aim to reduce this computational cost by simulating the physical behaviour of subsurface light scattering while imposing smoothness constraints on the incident and outgoing light fields. An important component of these models is how they are employed to hierarchically evaluate the numerical integral of lighting over the surface of an object. This thesis will first review the existing literature on realistic subsurface lighting simulation, before investigating in more depth the application and extension of modern diffusion models in image synthesis. In doing so, we propose and evaluate a new hierarchical numerical integration technique that uses a novel frequency analysis of the incident and outgoing light fields to reliably adapt the sampling rate during integration. We realize our resulting theory in the context of several state-of-the-art diffusion models, providing a marked improvement in their efficiency and accuracy.

Le but de ce travail a été de développer des cellules à base d’oxyde nanoporeux photosensibilisé sur support plastique. Dans ce contexte, une nouvelle voie d’élaboration de couches de nanoparticules d’oxyde à basse température a été développée par irradiation ultraviolet sous air. Tout d’abord, des couches de dioxyde de titane ont été préparées par cette méthode, les films obtenus étant constitués d’un réseau mésoporeux de nanoparticules interconnectées de dioxyde de titane de structure anatase d’après les caractérisations effectuées par microscopie électronique à balayage, diffraction des rayons X, porosimétrie d’adsorption d’azote et d’intrusion de mercure et analyse thermogravimétrique. Après sensibilisation des couches par un complexe polypyridyle de ruthénium, les cellules photovoltaïques élaborées avec des films en contact avec un électrolyte liquide présentent des rendements de conversion énergétique compris entre 1,6 et 2,5 % suivant la nature des particules utilisées. Cette voie a ensuite été élargie à d’autres oxydes tels que l’oxyde de zinc et le dioxyde d’étain ainsi qu’à des oxydes en configuration « cœur-écorce ». Les rendements obtenus avec le dioxyde d’étain, 1,5 à 1,8%, sont tout à fait remarquables par rapport à ceux décrits dans la bibliographie pour des couches traitées à haute température. Les rendements plus élevés avec les couches traitées aux UV étant liés à une amélioration des tensions de circuit ouvert et des facteurs de forme, les phénomènes physiques régissant les performances de ces dispositifs ont été étudiés par différentes techniques, notamment la spectroscopie d’impédance électrochimique et le déclin de tension de circuit ouvert. Enfin, les performances électrochromes des films de dioxyde de titane traités aux UV ont été caractérisées sur support verre et plastique en présence d’un électrolyte liquide ionique, les efficacités de coloration étant comparables aux systèmes élaborés à haute température. / This work aimed to develop dye-sensitized solar cells on plastic substrates. In this context, a new low-temperature method to make nanoporous oxide layers based on ultraviolet irradiation under air was studied. First of all, titanium dioxide layers were prepared with this method; the films obtained were composed of a mesoporous network of interconnected anatase titanium dioxide nanoparticles as evidenced by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, nitrogen sorption and mercury porosimetries, and thermogravimetric analysis. After sensitizing the films with a ruthenium polypyridyl complex, the photovoltaic cells based on the films in contact with a liquid electrolyte gave conversion efficiencies between 1.6 and 2.5% depending on the nature of the particles used. This low-temperature method based on ultraviolet irradiation was then expanded to other oxides, such as zinc oxide and tin dioxide, as well as to core-shell structures. The conversion efficiencies obtained with tin dioxide were very high, i.e. 1.5 to 1.8%, compared to those usually reported in the literature for films sintered at high temperatures. The higher efficiencies obtained for the UV-treated films were related to higher open circuit potentials and higher fill factors. Therefore, the physical phenomena involved were investigated with various techniques; in particular, electrochemical impedance spectroscopy and open circuit voltage decay. Finally, the electrochromic performances of the low-temperature UV-processed nanoparticulate titanium dioxide films were studied on glass and plastic substrates with an ionic liquid. The coloration efficiencies were found to be comparable to those of high-temperature processed layers.

Thesis (doctoral)--Université de Lausanne, 1998. / Includes bibliographical references and index.

L'objectif de cette thèse est de tirer parti d'une illumination totalement ou partiellement contrôlée pour enrichir l'acquisition vidéo de contenus tel que la reconstruction de la forme et de l'apparence. Aujourd'hui de nombreux travaux ont tenté d'atteindre cet objectif. Certains utilisent une illumination contrôlée et séquentielle pour obtenir des reconstructions de haute qualité de la forme et de la réflectance. En revanche, ces méthodes requièrent des dispositifs coûteuses et/ou ne fonctionnent pas en temps réel. Dans cette thèse, nous visions un système d'acquisition à bas coût, rapide et mobile, qui se veut non-seulement le moins intrusif possible mais aussi simple d'utilisation. La première contribution présentée dans cette thèse est une application de la méthode bien connue, intitulée stéréo photométrie, à la vidéo. De plus, comme une fréquence de trame élevée est nécessaire à une telle application, nous proposons une méthode permettant l'utilisation d'une illumination séquentielle avec des caméras rapides de type "electronic rolling shutter". Malgré les résultats intéressants obtenus, la qualité des reconstructions de l'apparence et de la forme n'étaient pas à la hauteur de nos espérances. De plus, la stéréo photométrie est une méthode qui, de nature, n'est pas très adaptée aux applications visées dans cette thèse. Pour notre seconde contribution, nous proposons une méthode de reconstruction de la forme (géométrie) ainsi que de la réflectance diffuse à partir d'une image (d'une séquence) en utilisant un système de capture hybride composé d'un capteur de profondeur (Kinect), d'une caméra grand public et d'un flash. L'objectif est de montrer qu'en combinant une acquisition RGB-D (image couleur + profondeur) avec illumination séquentielle, on peut obtenir une reconstruction qualitative de la forme et de la réflectance d'une scène dans le cas où l'éclairage n'est pas connu. Un couple d'images est capturé : une image non flashée (image sous une illumination ambiante) et une image flashée. Une image dont l'illumination ne provient que du flash (image flash pure) peut être calculée en soustrayant l'image non flashée de l'image flashée. Nous proposons un nouvel algorithme temps réel, qui, basé sur un modèle local d'illumination de notre flash et de l'image flash pure, améliore l'information de forme fournie par le capteur de profondeur tout en retrouvant les informations de réflectance diffuse. Notre dernière contribution concerne la composition automatique d'éclairage. L'éclairage est un élément clé de la photographie. Les professionnels travaillent régulièrement avec des systèmes d'éclairage complexes afin de capturer directement des images esthétiques. Récemment, certains photographes ont tenté une nouvelle approche : plutôt que photographier une scène directement sous un éclairage complexe, ils capturent la scène sous plusieurs éclairages simples, permettant ainsi un post-traitement permettant combiner les différentes illuminations de la scène. Cette approche apporte une nouvelle dimensionnalité intéressante au post-traitement. Cependant la combinaison des images requiert des compétences en matière de photographie, et l'acquisition sous différentes conditions d'éclairage n'en est pas moins fastidieuse. Nous proposons une méthode totalement automatisée, qui, à partir d'un modèle 3D (forme et albedo) reconstruit à partir de capture d'une scène réelle, produit virtuellement les images correspondant aux différentes conditions d'éclairages. Ensuite, ces images sont combinées automatiquement, à l'aide d'un algorithme génétique, pour correspondre à un style d'éclairage fourni par l'utilisateur sous forme d'une image cible de son choix. / The objective of this thesis is to take advantage of controlled illumination to enrich a video acquisition with shape and reflectance reconstructions. Today, a lot of works have tried to meet this objective. Some of them take advantage of sequential controlled illumintation to recover high quality shape and reflectance, however they either require a costly and very cumbersome fixed setup, and/or do not run in real-time. Our aim is a low cost, fast, mobile and simple acquisition setup which has to be the less intrusive possible so as to provide a greater ease of use. The first contribution of this thesis focuses on the application of the well known photometric stereo method to a video acquisition. Moreover, as a high frame rate is required by such an application, a method using sequential illumination with high frame rate cameras (electronic rolling shutter cameras) is also considered. Despite the interesting results provided by photometric stereo, we found that this latter did not provide enough qualitative results. Moreover, by its nature, photometric stereo is not really suitable for the range of applications targeted. We propose, as a second contribution, a method for recovering the shape (geometry) and the diffuse reflectance from an image (or video) using a hybrid setup consisting of a depth sensor (Kinect), a consumer camera and a partially controlled illumination (using a flash). The objective is to show how combining RGB-D acquisition with a sequential illumination is useful for shape and reflectance recovery. A pair of two images are captured : one non flashed (image under ambient illumination) and a flashed one. A pure flash image is computed by subtracting the non flashed image from the flashed image. We propose a novel and near real-time algorithm, based on a local illumination model of our flash and the pure flash image, to enhance geometry (from the noisy depth map) and recover reflectance information. Finally, our last contribution concerns an automatic method for light compositing, using rendered images. Lighting is a key element in photography. Professional photographers often work with complex lighting setups to directly capture an image close to the targeted one. Some photographers reversed this traditional workflow. Indeed, they capture the scene under several lighting conditions, then combine the captured images to get the expected one. Acquiring such a set of images is a tedious task and combining them requires some skill in photography. We propose a fully automatic method, that renders, based on a 3D reconstructed model (shape and albedo), a set of images corresponding to several lighting conditions. The resulting images are combined using a genetic optimization algorithm to match the desired lighting provided by the user as an image.

Cette thèse a pour objectif l’étude d’un lien effectif potentiel entre la motilité cellulaire, la mécanique cellulaire, et l’activité biochimique de ces mêmes cellules. Ce couplage a été étudié dans divers systèmes biologiques, et aussi bien dans des cultures de cellules qu’à l’intérieur de tissus plus complexes. Notamment, nous avons particulièrement cherché à détecter un couplage électromécanique dans des neurones qui pourrait être impliqué dans la propagation du message nerveux.Pour ce faire, nous avons dû développer deux microscopes optiques à la sensibilité extrême. Ces microscopes se composent de deux parties principales. La première sert à détecter des mouvements axiaux plus petits que la longueur d’onde optique, soit en dessous de 100 nanomètres. La deuxième partie permet la détection d’un signal de fluorescence, offrant la possibilité de suivre l’évolution biochimique de la cellule. Avec ces deux microscopes multimodaux, il est donc possible de suivre de manière simultanée un contraste de motilité, un contraste mécanique, un contraste structurel et un contraste biochimique. Si l’un de ces systèmes est basé sur la tomographie de cohérence optique plein champ et permet de faire de telles mesures en 3-D et en profondeur dans les tissus biologiques, le second ne permet que des mesures dans des cultures de cellules, mais est bien plus robuste au bruit mécanique. Dans ce manuscrit, nous allons essentiellement décrire le développement de ces deux appareils, et préciser les contrastes auxquels ils sont sensibles spécifiquement.Nous développerons également deux des applications principales de ces microscopes que nous avons étudié dans le détail au cours de cette thèse. La première application développe l’intérêt d’un de nos microscopes pour la détection sans marquage des principaux composants cellulaires et structuraux de la cornée et de la rétine. La seconde application tend à détecter et à suivre des ondes électromécaniques dans des neurones de mammifères / This PhD project aims to explore the relationship that might exist between the dynamic motility and mechanical behavior of different biological systems and their biochemical activity. In particular,we were interested in detecting the electromechanical coupling that may happen in active neurons, and may assist in the propagation of the action potential. With this goal in mind, we have developed two highly sensitive optical microscopes that combine one modality that detects sub-wavelength axial displacements using optical phase imaging and another modality that uses a fluorescence path. Therefore, these multimodal microscopes can combine a motility, a mechanical,a structural and a biochemical contrast at the same time. One of this system is based ona multimodal combination of full-field optical coherence tomography (FF-OCT) and allows the observation of such contrast inside thick and scattering biological tissues. The other setup provides a higher displacement sensitivity, but is limited to measurements in cell cultures. In this manuscript, we mainly discuss the development of both systems and describe the various contrastst hey can reveal. Finally, we have largely used our systems to investigate diverse functions of the eye and to look for electromechanical waves in cell cultures. The thorough description of both biological applications is also provided in the manuscript

Projektet har haft som syfte att i samarbete med Örsjö Belysning AB ta fram en vägghängd armatur för hotell som ska ha funktion som ljus till att läsa vid sängen. Lampan har haft krav på hållbar utveckling. Lampan har en energieffektiv ljuskälla, vald med hänsyn till sitt syfte, och ingående material har valts med stark miljöhänsyn. Form och funktion har varit viktiga begrepp och har parallellt följts åt i projektet. Produkten har konstruerats för en okomplicerad isärtagning så att delarna enkelt kan sorteras och återvinnas vid armaturens avslutade användning. / The project has served to, in cooperation with Örsjö Belysning AB, develop a wall mounted luminaire for hotel rooms that will function as a bedside reading light. The lamp has had requirements for sustainable development. The lamp has an energy-efficient light source, selected for its purpose, and the materials have been selected by strong environmental concerns. Form following function is an important concept for this project. The product is designed for a straightforward disassembly so that parts can be easily sorted and recycled at the end of use of the fixture.

The inclusion of precision dairy farming technologies in dairy operations is an area of increasing research and industry direction. Machine vision based systems are suitable for the dairy environment as they do not inhibit workflow, are capable of continuous operation, and can be fully automated. The research of this dissertation developed and tested 3 machine vision based precision dairy farming technologies tailored to the latest generation of RGB+D cameras. The first system focused on testing various imaging approaches for the potential use of machine vision for automated dairy cow feed intake monitoring. The second system focused on monitoring the gradual change in body condition score (BCS) for 116 cows over a nearly 7 month period. Several proposed automated BCS systems have been previously developed by researchers, but none have monitored the gradual change in BCS for a duration of this magnitude. These gradual changes infer a great deal of beneficial and immediate information on the health condition of every individual cow being monitored. The third system focused on automated dairy cow feature detection using Haar cascade classifiers to detect anatomical features. These features included the tailhead, hips, and rear regions of the cow body. The features chosen were done so in order to aid machine vision applications in determining if and where a cow is present in an image or video frame. Once the cow has been detected, it must then be automatically identified in order to keep the system fully automated, which was also studied in a machine vision based approach in this research as a complimentary aspect to incorporate along with cow detection. Such systems have the potential to catch poor health conditions developing early on, aid in balancing the diet of the individual cow, and help farm management to better facilitate resources, monetary and otherwise, in an appropriate and efficient manner. Several different applications of this research are also discussed along with future directions for research, including the potential for additional automated precision dairy farming technologies, integrating many of these technologies into a unified system, and the use of alternative, potentially more robust machine vision cameras.

Thesis (MA (Dept. of Ancient Studies) -- University of Stellenbosch, 2005. / Throughout the centuries artists have visualised the imaginative works of Publius Vergilius Maro in a variety of art forms. Paintings, frescoes, sculptures and even tapestries have made the wordscenes of his great epic, the Aeneid, concrete. The thesis investigates only the illustration of the epic in manuscripts and printed texts or translations. The illustrations of scenes in Book VI – the journey of Aeneas in the underworld – are studied using the reception-historical approach. This is to determine whether the illustrations of the Trojan hero’s journey in the underworld reflect the reception of the Aeneid in the different eras or periods. The illustrator is a “reader” of the Aeneid text or translation and consequently his/her illustration of a particular scene reflects his/her own visual interpretation thereof. Illustrations of Book VI in manuscripts like the Vergilius Vaticanus of late Antiquity and the mid- 15th century Riccardiana Vergilius of Apollonio di Giovanni are examined. A study of illustrations in printed texts or translations range from the 1502 Grüninger edition of Vergil edited by Sebastian Brant to the Book VI illustration of Thom Kapheim in a textbook published in 2001. The aim is to establish how illustrators associated with Book VI, interpreted it, how their environment and the spirit of the age influenced their visualisation and how their illustrations reflect the reception of the epic throughout the centuries. Such a study hopes to provide a contribution to Vergilian reception and Nachleben. In the process a better understanding can be obtained for the importance and changing role of Aeneid VI and the whole epic in different eras. It is found that the illustrators of the Aeneid – influenced by the different spirit of their times and environments – brought forth unique visual interpretations of scenes in Book VI that suggest a particular reception of the epic at that specific point of time. The illustrative spectrum of Book VI throughout the centuries can be summarised as follows: revival, allegorisation, pedagogic, realistic decoration and eventually increasingly unrealistic decoration. From late Antiquity to the beginning of the 21st century, the illustrative visualisation of the journey of Aeneas in the underworld indicates that there has always been a definitive response to Vergil and his epic.