Σκοπός της διπλωματικής είναι η κατασκευή συστήματος που θα δημιουργεί φασματική απεικόνιση αντικειμένων χρησιμοποιώντας μια απλή ψηφιακή φωτογραφική μηχανή και φίλτρα τα οποία θα εναλλάσσονται μπροστά στον φακό της μηχανής με την βοήθεια βηματικού κινητήρα. / The aim of the project is the construction of a system that creates spectral imaging objects using a simple digital camera and filters which rotates in front of the camera lens by means stepper motor.

L’objectif de cette thèse de doctorat était de concevoir et développer un système permettant de caractériser les épandeurs et de prédire la répartition d’engrais au sol. Nous avons proposé deux approches basées respectivement sur l’imagerie 2D et 3D.Le système 2D a permis de déterminer les déplacements dans les images avec une très haute précision où 90% des estimations ont uniquement moins de 0,2 pixels d’erreur. Cependant cette précision n’était applicable que dans le cas d’un épandeur équipé de disques plats pour lequel la plupart des engrais est éjectée dans le plan horizontal parallèle au plan d’image de la camera. Par conséquent nous avons proposé un système d’imagerie 3D qui a permis de déterminer le mouvement 3D des engrais. Ainsi il peut être appliqué sur des épandeurs équipés de disque concave.Ce nouveau système peut : Caractériser les épandeurs dans un hall avec des conditions contrôlées ;Evaluer les effets de différents réglages des épandeurs ;Etudier le comportement des granulés et améliorer le modèle de vol balistique.Un tel système, moyennant quelques modifications, est envisagé à long terme sur un épandeur, permettant une gestion en temps réel de l’épandage et une rétroaction potentielle sur le fonctionnement de l’épandeur. [extrait du résumé] / The characterization of the fertilizer centrifugal spreading has become an important agriculture scientific issue in order to help farmers having a higher fertilization precision hence higher production efficiency. The ejected fertilizer grains are comparable to projectiles; hence, by using a ballistic flight model, predicting the spread pattern on the ground relies on an estimation of the trajectories and velocities of ejected grains. To estimate those parameters two approaches were proposed. First a two-steps zero mean normalized cross-correlation based algorithm for motion estimation was used to determine the displacement of the grains in the 2D images. The efficiency of this algorithm was evaluated by the mean of a grain images’ simulator. The results showed a high accuracy with an error of less than 0.2 pixels for 90% of the estimated velocities. However, the vertical ejection angle cannot be determined. This limits the use of the technique to spreaders equipped with flat disks where the trajectories of the grains will mostly be in a horizontal plane. This restriction was handled by the second approach. It is based on a 3D stereovision imaging system. A region based stereo matching algorithm with uniqueness and ordering constraints was introduced. It was validated using a grains’ stereo images simulator. 90% of the disparities were estimated with errors less than 2 pixels (around 1%). Moreover a 3D motion estimation algorithm was developed. It is based on an improvement of the previous 2D motion estimation algorithm combined with the estimated 3D coordinates. The efficiency of the whole system was approved via a comparison of its results and a real distribution obtained from a developed cylindrical collector.

The aim of this Master’s thesis is to develop a theoretical introduction to the issue of the image flow time sampling, taking into account the various factors that affect sampling. Furthermore, there is proposed idea diagram of the model, which will simulate the events described, and created the model in the programming environment Matlab. Finally, there are defined the labs that will support teaching dealing with the imaging systems.

Agriculture-related industry and academia have widely adopted Hyperspectral Imaging (HSI) based in-field phenotyping activities. Current HSI solutions such as airborne remote sensing platforms and handheld spectrometers have been proven effective and have become popular in various phenotyping applications. However, the quality of remote sensing systems suffers from a low signal-over-noise ratio due to the imaging distance and low resolution. Handheld leaf spectrometers are slow, labor-intensive, and only measure a small spot on the leaf, which fails to represent the canopy variation. In 2018, the Purdue ABE sensor lab developed a new handheld hyperspectral leaf imager, LeafSpec. For the first time, field phenotyping researchers were able to collect high-resolution leaf hyperspectral images without the negative impacts of ambient lighting and leaf-slope angle changes. LeafSpec has been successfully tested in field assays and showed its advantageous phenotyping quality. The goal of this study was to test the hypothesis that a robotic system could replace the human operator required to perform in-field and leaf-level HSI using LeafSpec. The system consisted of a modified version of the LeafSpec device, a machine vision system for target leaf detection, a National Instrument MyRIO as a controller and a customized cartesian robotic arm with five Degrees of Freedom (DOF). For each scan, the on-board machine vision system recognized the top leaf collar and obtained the target coordinates. The coordinates were then passed to the controller, which calculated the appropriate path and acceleration profile and drove the arm to approach the target leaf and scan the leaf with the LeafSpec device. The scanned image was then processed in real-time to calculate plant physiological features such as chlorophyll content, nitrogen content and so on. In the 2019 field test, the designed system collected data from 41 corn plants with two genotypes and three levels of nitrogen treatments with an average cycle time of 86 seconds. The nitrogen content predicted by the designed system had an R squared of 0.72 with the ground truth. The developers, therefore, concluded that the robotic gantry system was capable of replacing human operators for LeafSpec hyperspectral corn leaf imaging in the field with high quality.

Tesis por compendio / [ES] Las playas son ambientes ecológicos sumamente valiosos donde a lo largo de una frágil franja de transición converge el entorno terrestre y el medio marino. Durante el último siglo, la mejora en la comprensión de los procesos físicos que ocurren en la zona costera se ha convertido en un asunto de máxima importancia. Para abordar una planificación coherente de la gestión costera se requiere tomar en consideración el dinamismo de los diferentes cambios morfológicos que caracterizan estos ambientes a distintas escalas espaciales y temporales. El límite tierra-agua varía en función de la posición del nivel del mar y de la forma del perfil de playa que continuamente queda modelado por las olas incidentes. Intentar modelizar la respuesta de un paisaje tan voluble geomorfológicamente como las playas requiere disponer de múltiples medidas registradas con suficiente precisión para poder reconocer su respuesta frente a la acción de los distintos agentes geomórficos. Para ello resulta esencial disponer de diferentes sistemas de monitorización capaces de registrar de forma sistemática la línea de costa con exactitud y efectividad. Se requieren nuevos métodos y herramientas informáticas que permitan capturar, caracterizar y analizar eficientemente la información con el objeto de obtener indicadores con significación geomorfológica de calidad. En esto radica el objetivo de la presente tesis doctoral, centrándose en el desarrollo de herramientas y procedimientos eficientes para la monitorización costera mediante el uso de imágenes satelitales y fotografías terrestres. El trabajo aporta soluciones de procesamiento de imágenes de satélite y fotogramétricas a científicos, ingenieros y gestores costeros, proporcionando resultados que evidencian la gran utilidad de estas técnicas viables y de bajo coste para la monitorización costera. Mediante ellas se puede convertir información pública existente y de libre acceso (imágenes satelitales, datos de video cámaras o fotografías de la ciudadanía) en datos de alta calidad para el monitoreo de los cambios morfológicos de las playas, y lograr así una consiguiente gestión sostenible de los recursos costeros. / [CA] Les platges són ambients ecològics summament valuosos on al llarg d'una feble franja de transició convergeix l'entorn terrestre i el medi marí. En l'últim segle, la millora en la comprensió dels processos físics que ocorren en la zona costanera s'ha convertit en un assumpte de màxima importància. Per a abordar una planificació coherent de la gestió costanera es requereix prendre en consideració el dinamisme dels diferents canvis morfològics que caracteritzen aquests ambients a diferents escales espacials i temporals. El límit terra-aigua varia en funció de la posició del nivell del mar i de la forma del perfil de platja que contínuament queda modelat per les ones incidents. Intentar modelitzar la resposta d'un paisatge tan voluble geomorfològicament com les platges requereix disposar de múltiples mesures registrades amb suficient precisió per poder reconèixer la seua resposta enfront de l'acció dels diferents agents geomòrfics. Per tant, resulta essencial disposar de diferents sistemes de monitoratge capaços de registrar de forma sistemàtica la línia de costa amb exactitud i efectivitat. Es requereixen nous mètodes i eines informàtiques que permeten capturar, caracteritzar i analitzar eficientment la informació a fi d'obtindre indicadors amb significació geomorfològica de qualitat. En això radica l'objectiu de la present tesi doctoral, que es centra en el desenvolupament d'eines i procediments eficients per al monitoratge costaner mitjançant l'ús d'imatges de satèl·lit i fotografies terrestres. El treball aporta solucions de processament d'imatges de satèl·lit i fotogramètriques a científics, enginyers, polítics i gestors costaners, proporcionant resultats que evidencien la gran utilitat d'aquestes tècniques factibles i de baix cost per a la monitorització costanera. Mitjançant aquestes es pot convertir informació pública existent i de lliure accés (imatges de satèl·lit, dades de videocàmeres o fotografies de la ciutadania) en dades d'alta qualitat per al monitoratge dels canvis morfològics de les platges, i aconseguir així una consegüent gestió sostenible dels recursos costaners. / [EN] Beaches are extremely valuable ecological spaces where terrestrial and marine environments converge along a fragile transition strip. An improvement in our understanding of the physical processes that occur in the coastal zone has become increasingly important during the last century. To approach a coherent planning of coastal management it is necessary to consider the dynamism of the various morphological changes that characterize these environments at different spatial and temporal scales. The land-water boundary varies according to the sea level and the shape of a beach profile that is continuously modelled by incident waves. Attempting to model the response of a landscape as geomorphologically volatile as beaches requires multiple precise measurements to recognize responses to the actions of various geomorphic agents. It is therefore essential to have monitoring systems capable of systematically recording the shoreline accurately and effectively. New methods and tools are required to efficiently capture, characterize, and analyze information - and so obtain geomorphologically significant indicators. This is the aim of the doctoral thesis, focusing on the development of tools and procedures for coastal monitoring using satellite images and terrestrial photographs. The work brings satellite image processing and photogrammetric solutions to scientists, engineers, and coastal managers by providing results that demonstrate the usefulness of these viable and low-cost techniques. Existing and freely accessible public information (satellite images, video-derived data, or crowd-sourced photographs) can be converted into high quality data for monitoring morphological changes on beaches and thus help achieve a sustainable management of coastal resources. / Agradecer al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte del Gobierno de España por la beca predoctoral FPU, y por las ayudas de movilidad concedidas, que han permitido que esta Tesis Doctoral fuera una realidad. También a los proyectos AICO/2015/098 y CGL2015-69906-R financiados respectivamente por la Generalitat Valenciana y por el Ministerio de Economía y Competitividad. / Sánchez García, E. (2019). Photogrammetry and image processing techniques for beach monitoring [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/123956 / TESIS / Compendio

Introduction : Le virus respiratoire syncytial (RSV) est associé à des taux élevés de morbidité et de mortalité non seulement chez les jeunes enfants, en particulier les nourrissons et ceux atteints de cardiomyopathie congénitale, mais aussi chez les personnes de tous âges immunodéprimées et chez les personnes âgées. Les options thérapeutiques actuelles se limitent à une prophylaxie par anticorps monoclonaux réservée aux nourrissons à haut risque de maladie grave associée au RSV. Le développement de nouveaux antiviraux est donc urgent. Les antiviraux ciblant les protéines de l'hôte constituent une alternative émergente aux antiviraux classiques ciblant les protéines virales qui présentent des risques de développement de résistances. L'autophagie est un mécanisme cellulaire qui peut favoriser ou limiter la réplication virale. Nos travaux en cours suggèrent que l'autophagie dans les cellules épithéliales des voies respiratoires humaines (AECs) offre une protection antivirale contre RSV. Objectif : L'objectif de cette étude est d'évaluer la capacité de divers molécules induisant l'autophagie (AID) approuvés par la FDA à inhiber la réplication du RSV dans les AECs. Méthodes : Afin de quantifier l'induction de l'autophagie, la réplication du RSV et la viabilité cellulaire à l'aide d'un système d'imagerie à haut-débit, nous avons développé un essai utilisant des cellules A549, une lignée cellulaire modèle de cellules épithéliales respiratoires, la protéine LC3-RFP comme marqueur d’autophagie, un virus RSV recombinant exprimant la protéine GFP, et un marquage avec le SYTOX-Orange et le DAPI pour évaluer la viabilité cellulaire. Résultats et discussion : En utilisant la Torin-1, un AID caractérisé qui agit de manière mTOR -dépendante, nous avons confirmé que notre essai permet de mesurer l’induction de l’autophagie. De plus, nous avons constaté que la Torin-1 diminue significativement la réplication du RSV-GFP de manière dose-dépendante. Conclusion : En résumé, notre étude a permis de mettre en place un système expérimental à haut débit pour la caractérisation de l’effet des AIDs sur l’autophagie et leur impact sur la réplication du RSV. Nos résultats permettent de montrer que l’induction de l’autophagie corrèle avec la diminution de la réplication de RSV. Ces données devront être complétées par l’utilisation d’autres AIDs pour identifier des molécules approuvées par la FDA qui présentent une activité anti-RSV in vitro. / Introduction: Respiratory syncytial virus (RSV) is associated with high rates of morbidity and mortality not only in young children, particularly infants and those with congenital cardiomyopathy, but also in immunocompromised people of all ages and in the elderly. Current treatment options are limited to monoclonal antibody prophylaxis reserved for infants at high risk of serious illness associated with RSV. The development of new antivirals is therefore urgent. Antivirals targeting host proteins are an emerging alternative to conventional antivirals targeting viral proteins that pose risks of resistance development. Autophagy is a cellular mechanism that can promote or limit viral replication. Our ongoing work suggests that autophagy in human airway epithelial cells (AECs) provides antiviral protection against RSV. Objective: The objective of this study is to evaluate the ability of various FDA-approved autophagy-inducing molecules (AIDs) to inhibit RSV replication in AECs. Methods: In order to quantify autophagy induction, RSV replication and cell viability using a high-throughput imaging system, we developed an assay using A549 cells, a cell line model of respiratory epithelial cells, the LC3-RFP protein as an autophagy marker, a recombinant RSV virus expressing the GFP protein, and labeling with SYTOX-Orange and DAPI to assess cell viability. Results and discussion: Using Torin-1, a characterized AID that acts in an mTOR-dependent manner, we confirmed that our assay can measure the induction of autophagy. Furthermore, we found that Torin-1 significantly decreases RSV-GFP replication in a dose-dependent manner. Conclusion: In summary, our study allowed to set up a high-throughput experimental system for the characterization of the effect of AIDs on autophagy and their impact on RSV replication. Our results show that the induction of autophagy correlates with the decrease in RSV replication. These data should be supplemented by the use of other AIDs to identify FDA-approved molecules that exhibit anti-RSV activity in vitro.

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No / A compact-size asymmetrical linearly tapered slot antenna required for portable ultra-wideband (UWB) imaging systems is presented. The total antenna size is reduced compared with the conventional linearly tapered slot antenna by using a triangular slot on the left-hand side of the tapered-shaped radiator, whereas introducing a corrugated pattern of cuts on the right side. The antenna operates over a wide bandwidth extending from 3.1 to 10.6 GHz with a maximum gain of 8.5 dBi. Stable radiation patterns are observed across the operational bandwidth, with cross-polarization levels below 20 dB. The realized antenna structure occupies a volume of 35 x 36 x 0.8 mm3, and possesses the essential time domain fidelity needed for UWB imaging applications. (c) 2012 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2013.

Il saggio è dedicato allo studio del Mscr.Dresd.Ob.25 della Sächsische Landesbibliothek – Staats- und Universitätsbibliothek di Dresda. Il codice, databile alla fine del XIV secolo, contiene le tre cantiche della Commedia di Dante. Nonostante le difficoltà di lettura dovute ai danni subiti durante la guerra, il codice si è rivelato un manoscritto di grande interesse per la tradizione dantesca. Dall’analisi codicologica e paleografica, Ob.25 emerge come un prodotto tipico del suo tempo, trascritto per uso personale e per questo anche letto e annotato da un copista che dimostra di avere una certa cultura e sensibilità. Il saggio, però, ha il suo focus nell’analisi di una delle pagine della prima cantica, molto deteriorata e non più leggibile a occhio nudo, che è stata resa possibile dall’utilizzo del Multispectral Imaging System. Si è quindi inteso evidenziare la complessità di una conoscenza che si può realizzare attraverso il metodo storico proprio delle discipline del libro e grazie alle possibilità offerte dalla tecnologia.

Notre travail s'inscrit dans une dynamique de documentation de l'ouest du continent africain où les recherches en Préhistoire sont encore peu développées en comparaison du reste du continent. Nous avons cherché à établir un cadre chrono-culturel des gisements préhistoriques de la vallée de la Falémé, localisée à l'extrême Est du Sénégal, en y appliquant la méthode de datation par OSL. 86 échantillons ont ainsi été prélevés et datés, sur une vingtaine de sites répartis le long de la vallée. Grâce à des enregistrements sédimentaires relativement continus, nous avons documenté la chronologie des différents techno-complexes lithiques en présence. Des industries acheuléennes ont été datées d'au moins 90 ka, celles du Middle Stone Age notamment caractérisées par des industries à pièces bifaciales, se situent au MIS3. Quant aux industries caractéristiques du Late Stone Age (microlithiques et microlithiques géométriques), elles prennent place entre 15 et 10 ka avant le présent. La nécessité de documenter la chronologie des cultures préhistoriques nous a également poussé à réaliser des développements méthodologiques. Pour caractériser la micro-dosimétrie de nos échantillons, nous avons utilisé plusieurs techniques telles que l'imagerie (autoradiographe ᵦ) et la simulation numérique (DosiVox-2D). Ces travaux ont entre autres montré que les modèles communément employés ont tendance à biaiser le débit de dose et par conséquent les âges. À l'issue de notre travail, la vallée de la Falémé se présente donc comme une nouvelle séquence de référence pour la Préhistoire ouest africaine, aux côtés des travaux réalisés sur le complexe d'Ounjougou au Mali. / Our work is part of a West African Prehistory documentation dynamic. Compared to other regions of this continent, research in this area is still scarce. Our aim was to establish a chrono-cultural framework of the Falémé Valley archaeological sites located in Eastern Senegal by applying the OSL dating method. For this purpose, 86 samples were taken and dated from around 20 sitesthroughout the valley. Thanks to relatively continuous sedimentary records, a chronology of different lithic techno-complexes has been established. Acheulean industries date back to at least 90 ka while the bifacial-shaped pieces that typically characterize the Middle Stone Age can be dated to MIS3. Meanwhile, Late Stone Age industries (microlithic and geometric microlithic) are dated circa 15 to 10 ka. The need to document the chronology of prehistoric cultures has led us to carry out some methodological developments. To properly assess the micro-dosimetry of our samples, we used several techniques suh as an imaging system (ᵦ autoradiography) and a numerical simulation (DosiVox-2D). These methodological developments have inter alia shown that classical models tend to bias the dose rate and thus the dates. On the basis of our work, the Falémé Valley is therefore presented as the new sequence of reference for West African Prehistory,alongside the work that has been done in the Ounjougou complex in Mali.