Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2017-03-07T17:48:43Z No. of bitstreams: 1 DIS_BRUNO_KONZEN_STAHL_COMPLETO.pdf: 5429155 bytes, checksum: 7edca554a0e7ff1edea815419155c159 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T17:48:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_BRUNO_KONZEN_STAHL_COMPLETO.pdf: 5429155 bytes, checksum: 7edca554a0e7ff1edea815419155c159 (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / Eye movement measurement is done through exams called videonystagmography. Equipment currently available captures horizontal and vertical displacement movements called nystagmus. This equipment, however, do not capture ocular torsion movements, which are also important because they provide indicators to diagnose diseases such as balance disorders, motion sickness, seasickness, dizziness, and even space sickness. Conventional methods used for these measurements capture videos of the eyes and determine the torsion angles in the eye based on the contrast of the iris characteristics or terminations of conjunctival blood vessels. In these methods, the circular image of the iris is converted into a rectangular image through a polar transformation. This process allows converting a twisting motion into a horizontal displacement, facilitating the administration of screening techniques such as Optical Flow and Template Matching (TM). These methods operate satisfactorily when, between two frames of a video, there is no displacement of the center of the eye. However, this displacement is quite common and reduces measurement accuracy, once displacements as small as one pixel between images of the torsional axes can lead to errors in the range of 1.0?. To solve this problem, this paper proposes a new method which minimizes these variations, enabling the measurement of ocular torsion angles more accurately than conventional methods. In this study, the images of the ocular rotational movements were captured in six subjects. For evaluation of the method, the results were compared with data obtained by assisted visual measurement. In the results, the proposed method was capable of measuring ocular torsional motions with an average error smaller or equal to 0.15 degrees at a processing speed near 30 FPS, even with reflexes and variation in pupil diameter. In this study, the proposed method has a maximum error of 0.69 degrees. These results indicate that the proposed method has higher accuracy and performance equivalent to conventional methods. / A medi??o de movimento dos olhos ? realizada atrav?s de exames chamados de Videonistagmografia. Os equipamentos dispon?veis atualmente, capturam movimentos de deslocamento horizontal e vertical chamados de nistagmos. Estes equipamentos, entretanto, n?o capturam o movimento da tor??o ocular, que ? tamb?m importante, pois fornece indicadores para diagnosticar doen?as do equil?brio, tonturas, enjoos em viagens terrestres, mar?timas e at? mesmo espaciais. Os m?todos convencionais usados para estas medi??es capturam v?deos dos olhos e determinam os ?ngulos de tor??o no globo ocular com base no contraste de caracter?sticas da ?ris ou de termina??es de vasos sangu?neos conjuntivais. Nesses m?todos a imagem circular da ?ris ? convertida em uma imagem retangular atrav?s de uma transforma??o polar. Esse processo permite converter um movimento de tor??o em um deslocamento horizontal, facilitando a aplica??o de t?cnicas de rastreamento, como Fluxo ?ptico e Template Matching (TM). Estes m?todos operam de maneira satisfat?ria quando, entre dois quadros de um v?deo, n?o ocorre o deslocamento do centro do olho. Entretanto, este deslocamento ? bastante comum, o que reduz a precis?o da medi??o, pois pequenos deslocamentos de 1 pixel entre os eixos de tor??o das imagens podem ocasionar erros na faixa de 1,0?. Para solucionar este problema, este trabalho prop?e um novo m?todo que permite minimizar essas varia??es, possibilitando a medi??o de ?ngulos de tor??o ocular com maior precis?o que os m?todos convencionais. O m?todo proposto aplica a t?cnica de fluxo ?ptico Lucas-Kanade Pyrm (LKP) diretamente na imagem da ?ris, gerando informa??es adicionais que permitem corrigir os deslocamentos dos olhos antes da realiza??o do c?lculo do ?ngulo de tor??o. Nesse estudo, as imagens dos movimentos oculares rotacionais foram capturados em seis indiv?duos. Para avalia??o do m?todo, os resultados foram comparados com dados obtidos por medi??o visual assistida. Nos resultados, o m?todo proposto foi capaz de medir movimentos de tor??o ocular com uma m?dia de erro menor ou igual a 0,15 graus a uma velocidade de processamento pr?ximo a 30 FPS, mesmo na presen?a de reflexos e varia??o no di?metro da pupila. Nesse estudo o m?todo proposto teve erro m?ximo de 0,69 graus. Esses resultados apontam que o m?todo proposto tem maior precis?o e desempenho equivalente aos m?todos convencionais.

Orientador: Sérgio Tosi Rodrigues / Banca: Paula Favaro Podastri Zago / Banca: Fausto Orsi Medola / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da aptidão física e da velocidade do veículo sobre a aquisição da informação visual de motoristas experientes durante a condução simulada de automóveis. Quinze participantes fisicamente ativos, com idade de 37,46 ± 4,34 anos, IMC de 22,7 ± 2,57 kg/m2 e experiência de condução de 17,93 ± 4,06 anos, e quinze participantes sedentários, com idade de 30,66 ± 6,90 anos, IMC de 22,8 ± 3,87 kg/m2 e experiência de condução de 10,20 ± 5,08 anos, foram submetidos a uma tarefa de condução simulada de automóvel, de duração de três minutos, nas condições de velocidade 50-60, 80-90 e 110-120 Km/h, enquanto tiveram seus movimentos dos olhos e da cabeça e sua frequência cardíaca gravados. As variáveis dependentes adotadas foram número de fixações, duração média das fixações e sua variabilidade, tempo relativo de fixação, variâncias das posições horizontal e vertical do olhar, variâncias das posições e orientações tridimensionais da cabeça. Estes dados foram submetidos a uma análise de variância de Grupo (ativo, sedentário) por Velocidade (50-60, 80-90, 110-120 Km/h) com medidas repetidas no segundo fator. O questionário Baecke apresentou no score de exercícios físicos para classificação de aptidão física uma média de M = 3.53 (DP = 0.74) e o grupo sedentário M = 2.26 (DP = 0.67). A frequência cardíaca resultou em uma média significativamente afetada pela condição experimental, F(3,0, 83,2) = 4,51, p = 0,006 e pelo grupo, F(1, 28) = 5,50, p = 0,02... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the effects of physical fitness and driving velocity on the experienced drivers' visual information acquisition during simulated car driving. Fifteen physically fit participants, with age of 37,46 + 4,34 years, BMI of 22,7 + 2,57 kg/m2, and driving experience of 17,93 + 4,06 years, and fifteen sedentary participants with age of 30,66 + 6,90 years, BMI of 22,8 + 3,87 kg/m2, and driving experience of 10,20 + 5,08 years, were submitted to a simulated car driving task of 3-min duration, under the velocity conditions of 50-60, 80-90, and 110-120 km/h, while had their gaze and head movements, and heart frequency recorded. The dependent variables adopted were number of fixations, mean fixation duration and its variability, relative fixation time, variances of horizontal and vertical gaze position, variances of tridimensional head position and orientation. These data were submitted to a Group (fit, sedentary) by driving velocity (50-60, 80-90, 110-120 km/h) analysis od variance. The Baecke questionnaire presented a mean of M = 3.53 (SD = 0.74) and the sedentary group M = 2,26 (S = 0.67) in the physical fitness score for physical fitness classification. The heart rate resulted in a mean significantly affected by the experimental condition, F (3.0, 83.2) + 4.51, p = 0,006 and by the group, F (1.28) = 5.50, p = 0,026. The variability of the fixation duration of the eye movements was signficantly affected by the velocity condition, F (1.5 43.2) = 3.79, p = 0.041 and the varibility of the fixation duration at the velocity 80-90 km/h (M = 0.34, SD = 0.17) was significantly higher (p=0.019) than at the speed 110-10 km/h (M=0,31, SD = 0.17). In summary: the level of physical fitness significantly affected the heart rate during simulated car driving at different speeds; vehicle speed significantly affected heart rate. Active and sedentary participants were similar... (Complete abstract electronic below) / Mestre

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-30. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:32Z : No. of bitstreams: 1 000856657.pdf: 192774 bytes, checksum: 46a326ffa8cbccd900545e66e13ec497 (MD5) / O envelhecimento humano é marcado por diversas alterações, tanto morfológicas quanto funcionais, as quais podem resultar em um declínio das capacidades físicas, funcionais, cognitivas e de vida diária. Os idosos com perdas sensoriais significativas da visão e da propriocepção podem ter dificuldade em manter uma postura estável. Várias estruturas do sistema nervoso central compartilham envolvimento no controle do movimento ocular e postural, mas a influência dos mecanismos visuais no controle postural ainda não estão claros. Existem evidências discrepantes sobre a possibilidade de movimentos sacádicos melhorarem ou deteriorarem a estabilização postural e de que o exercício físico interfere no controle postural. O objetivo deste estudo foi determinar a influência dos movimentos oculares sacádicos horizontais de baixa e alta frequência no equilíbrio de idosos praticantes de vôlei adaptado e idosos sedentários. Foram avaliados quinze idosos praticantes de vôlei adaptado e quinze idosos sedentários. Os sujeitos realizaram três tentativas em cada condição sensorial, com duração de trinta segundos cada tentativa, na posição em pé, descalços, com base bipodal e pés na largura dos ombros sobre uma plataforma de força AMTI® que mensurou as oscilações corporais em seis condições sensoriais definidas de acordo com a superfície (base estável ou base instável) e com o estímulo visual (fixação, movimentos sacádicos lentos ou movimentos sacádicos rápidos). O olhar foi registrado por um sistema de movimentos dos olhos ASL®. Os resultados não apontaram diferenças significativas entre os grupos, mas mostraram que na base estável a oscilação corporal foi significativamente menor do que na base instável. Com relação à influência das condições visuais sobre controle postural, observamos que movimentos sacádicos de baixa e alta frequência diminuíram significativamente a oscilação corporal quando... / Human aging is characterized by several changes, both morphological as functional, which may result in a physical, functional, cognitive and daily life decline. Elderly people with significant sensory loss of vision and proprioception seem have difficulty to maintain a stable position. Many central nervous system structures share the involvement of eye and postural control, but the visual mechanism in charge of postural control are still unclear. There are conflicting evidence about the possibility of saccadic movements improve or deteriorate the postural stabilization and that physical exercise affects in postural control. The aim of this study was to determine the influence of horizontal saccadic eye movements of low and high frequency balance of elderly practitioners of adapted volleyball and sedentary elderly. Fifteen elderly practitioners of adapted volleyball and fifteen sedentary elderly were evaluated. The groups performed three trials in each sensory condition with a duration of 30 seconds each trial, in a standing position, barefoot, with bipedal base and feet shoulder-width apart on a force platform AMTI ®, which measured the corporal oscillations in 6 sensory conditions set according to the surface (stable base and unstable base) and the visual stimulus (fixation, slow saccadic movements and fast saccadic movements). The eye movement was recorded by an eye movement system ASL®. The results showed no significant differences between the groups, however, showed that in the stable base the corporal sway was significantly lower than in the unstable base. Regarding the influence of the visual conditions on postural control, that saccadic movements of low and high frequency reduced corporal sway when compared with the visual condition of fixing. We concluded that there were no significant differences in postural balance between elderly adapted volleyball practitioners and sedentary elderly, that when the support base is stable, ...

Orientador: Marcos Eduardo Scheicher / Banca: Fábio Augusto Barbieri / Banca: Karina Gramani Say / Resumo: O envelhecimento humano é marcado por diversas alterações, tanto morfológicas quanto funcionais, as quais podem resultar em um declínio das capacidades físicas, funcionais, cognitivas e de vida diária. Os idosos com perdas sensoriais significativas da visão e da propriocepção podem ter dificuldade em manter uma postura estável. Várias estruturas do sistema nervoso central compartilham envolvimento no controle do movimento ocular e postural, mas a influência dos mecanismos visuais no controle postural ainda não estão claros. Existem evidências discrepantes sobre a possibilidade de movimentos sacádicos melhorarem ou deteriorarem a estabilização postural e de que o exercício físico interfere no controle postural. O objetivo deste estudo foi determinar a influência dos movimentos oculares sacádicos horizontais de baixa e alta frequência no equilíbrio de idosos praticantes de vôlei adaptado e idosos sedentários. Foram avaliados quinze idosos praticantes de vôlei adaptado e quinze idosos sedentários. Os sujeitos realizaram três tentativas em cada condição sensorial, com duração de trinta segundos cada tentativa, na posição em pé, descalços, com base bipodal e pés na largura dos ombros sobre uma plataforma de força AMTI® que mensurou as oscilações corporais em seis condições sensoriais definidas de acordo com a superfície (base estável ou base instável) e com o estímulo visual (fixação, movimentos sacádicos lentos ou movimentos sacádicos rápidos). O olhar foi registrado por um sistema de movimentos dos olhos ASL®. Os resultados não apontaram diferenças significativas entre os grupos, mas mostraram que na base estável a oscilação corporal foi significativamente menor do que na base instável. Com relação à influência das condições visuais sobre controle postural, observamos que movimentos sacádicos de baixa e alta frequência diminuíram significativamente a oscilação corporal quando... / Abstract: Human aging is characterized by several changes, both morphological as functional, which may result in a physical, functional, cognitive and daily life decline. Elderly people with significant sensory loss of vision and proprioception seem have difficulty to maintain a stable position. Many central nervous system structures share the involvement of eye and postural control, but the visual mechanism in charge of postural control are still unclear. There are conflicting evidence about the possibility of saccadic movements improve or deteriorate the postural stabilization and that physical exercise affects in postural control. The aim of this study was to determine the influence of horizontal saccadic eye movements of low and high frequency balance of elderly practitioners of adapted volleyball and sedentary elderly. Fifteen elderly practitioners of adapted volleyball and fifteen sedentary elderly were evaluated. The groups performed three trials in each sensory condition with a duration of 30 seconds each trial, in a standing position, barefoot, with bipedal base and feet shoulder-width apart on a force platform AMTI ®, which measured the corporal oscillations in 6 sensory conditions set according to the surface (stable base and unstable base) and the visual stimulus (fixation, slow saccadic movements and fast saccadic movements). The eye movement was recorded by an eye movement system ASL®. The results showed no significant differences between the groups, however, showed that in the stable base the corporal sway was significantly lower than in the unstable base. Regarding the influence of the visual conditions on postural control, that saccadic movements of low and high frequency reduced corporal sway when compared with the visual condition of fixing. We concluded that there were no significant differences in postural balance between elderly adapted volleyball practitioners and sedentary elderly, that when the support base is stable, ... / Mestre

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cayo Magno da Cruz Fontana.pdf: 2930206 bytes, checksum: d91d48565941ee15a360dd464f84681f (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A tarefa de detectar e reconhecer placas de trânsito, em ambientes reais, tem sido amplamente pesquisada nos últimos anos. Recentemente, a quantidade de veículos nas vias urbanas tem crescido exponencialmente. Grandes problemas nestas vias surgiram como consequência deste crescimento. Dados estatísticos da Organização das Nações Unidas (ONU) apontam acidentes de trânsito como uma das principais causas de mortes no planeta. Com o objetivo de auxiliar os condutores na tarefa de detectar e reconhecer placas de trânsito para alertá-los sobre possíveis alterações nas vias, ou até mesmo atuar no controle do carro, apresentaremos nesta dissertação uma abordagem biologicamente inspirada para a detecção de placas de trânsito com base em uma Rede Neural Sem Peso com Generalização Virtual da Memória de Acesso Randômico (Virtual Generalizing Random Access Memory Weightless Neural Network VG-RAM WNN). Redes Neurais sem Peso (RNSP) baseadas em neurônios VG-RAM apresentam um conjunto de eficientes funcionalidades para o aprendizado de máquina, oferecendo uma implementação simples, com treinos e testes rápidos. A arquitetura da nossa RNSP VG-RAM modela o movimento sacádicos dos olhos, e as transformações sofridas pelas imagens capturadas pela retina dos olhos para o colículo superior no cérebro dos mamíferos. Nós avaliamos o desempenho do nosso sistema na detecção de placas de trânsito utilizando como referência um conjunto de placas de trânsito de origem alemã (GTSDB). Utilizando apenas 12 imagens de placas de trânsito para a etapa de treinamento, nosso sistema foi classificado na 16ª posição, em um total de 53 métodos submetidos entre as 18 equipes participantes, para a detecção de placas de trânsito alemão na categoria proibitiva, na Competição Alemã de Placas de Trânsito, etapa do IJCNN 2013. Os resultados experimentais evidenciaram que nossa abordagem é capaz de detectar uma grande variedade de placas de trânsito, de forma confiável e eficiente, utilizando apenas algumas amostras para o treinamento / The task of detecting and recognizing road signs in real environments have been widely researched in recent years. Recently, the number of vehicles on urban roads has grown exponentially. Big problems in these pathways have emerged a result of this growth. Statistics of the United Nations (UN), points traffic accidents as a leading cause of death in the world. With the aim of assisting drivers in the task of detecting and recognizing road signs to alert them about possible changes in the way, or even act to control the car, we present in this dissertation a biologically inspired approach to detect traffic signs based on a Virtual Generalizing Random Access Memory Weightless Neural Networks - VG-RAM WNN. VG-RAM WNN are effective machine learning tools that offer simple implementation and fast training and test. Our VG-RAM WNN architecture models the saccadic eye movement system and the transformations suffered by the images captured by the eyes from the retina to the superior colliculus in the mammalian brain. We evaluated the performance of our VG-RAM WNN system on traffic sign detection using the German Traffic Sign Detection Benchmark (GTSDB). Using only 12 traffic sign images for training, our system was ranked in the 16th position, in the total 53 methods submitted among 18 teams, for the prohibitory category in the German Traffic Sign Detection Competition, part of the IJCNN 2013. Our experimental results showed that our approach is capable of reliably and efficiently detect a large variety of traffic sign categories using a few training samples