RELATÓRIO DE PROGRESSO · União Europeia – Fundos Estruturais Governo da República Portuguesa. NORMAS PARA A ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO DE PROGRESSO . Os Relatórios de Progresso,

PROJECTOS DE INVESTIGAÇÃO CIENTÍFICA E DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO

RELATÓRIO DE PROGRESSO

Relatório de Execução Material Relatório de Execução Financeira

REFERÊNCIA DO PROJECTO Nº POSC/EEA-SRI/55386/2004

RELATÓRIO REFERENTE AO ANO CIVIL 2007

União Europeia – Fundos Estruturais Governo da República Portuguesa


NORMAS PARA A ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO DE PROGRESSO

Os Relatórios de Progresso, apresentados no final de cada ano civil, fazem o ponto da situação sobre o andamento dos trabalhos e devem conter todos os dados que se mostrem necessários à apreciação e avaliação da execução do projecto. Os relatórios de progresso são compostos por duas partes: 1. A parte referente à EXECUÇÃO MATERIAL descreve de forma pormenorizada

(incluindo tabelas, quadros ou mapas) a execução dos trabalhos do projecto ao longo do período considerado, de acordo com a programação e calendarização constante na proposta aprovada, bem como uma análise dos desvios verificados face ao programado, a fim de permitir a avaliação dos trabalhos de investigação desenvolvidos. Deve igualmente incluir cópia das publicações ou de outras formas de divulgação efectuadas no âmbito do projecto, preferencialmente apresentadas em CD-ROM.

2. A parte referente à EXECUÇÃO FINANCEIRA discrimina a forma como foram

aplicados os quantitativos atribuídos ao projecto aprovado, independentemente de já terem sido objecto de pedidos de pagamento. Para tal deve-se proceder ao preenchimento dos quadros constantes neste formulário.

Com vista a uma sistematização de procedimentos relativamente à elaboração do relatório de execução financeira, as despesas efectuadas no âmbito do projecto devem ser apresentadas por rubricas e discriminadas nos quadros em anexo. Os documentos comprovativos das despesas efectuadas apenas deverão ser enviados em casos excepcionais em que não tenham sido anexados aos respectivos pedidos de pagamento apresentados à FCT. Devem ser rigorosamente observadas as cláusulas do Regulamento para Atribuição de Financiamento a Projectos de Investigação Científica e as Normas de Execução Financeira em vigor na FCT.

SPP

DEZEMBRO 2006


Data de Entrada_____________________ Data de Verificação__________________ Nº de Registo ______________________ Assinatura ________________________

Espaço reservado à Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Referência do projecto: POSC/EEA-SRI/55386/2004

Título do projecto: Segmentação, seguimento e análise do movimento de objectos deformáveis

(2D/3D) usando princípios físicos

Data de Início do Projecto: 25/Maio/2005

Duração: 36 Meses

Identificação da instituição proponente

Nome ou designação social Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial

Morada Rua Dr. Roberto Frias, s/n 4200-465

Localidade Porto Código postal 4200-465

Telefone 225081487 Fax 225081584 Email [email protected]

Unidade responsável pela execução do projecto

Nome Mecânica Experimental e Novos Materiais

Morada Rua Dr. Roberto Frias, s/n 4200-465

Localidade Porto Código postal 4200-465

Telefone 225081487 Fax 225081584 Email [email protected]

Identificação do investigador responsável

Nome João Manuel Ribeiro da Silva Tavares

Telefone 22 5081487 Fax 22 5081584 Email [email protected]

Instituições que participam no projecto (preencher só em caso de haver alterações) DESIGNAÇÃO

Instituição 1

Instituição 2

Instituição 3

Instituição 4

Equipa de investigação (preencher apenas em caso de haver alterações devidamente autorizadas pela FCT)

NOME DATA DE AUTORIZAÇÃO

CARGO/ FUNÇÃO TAREFAS %TEMPO

Esforço global do projecto, expresso na unidade pessoa*mês

(referente ao ano civil__3º____)

Unidade: em número


Instituição Proponente

P R

Instituição 1

Instituição 2

Instituição 3

Instituição 4

24.4 24.4

5.4 5.4

(P - Previsto / R - Realizado)


Resumo dos trabalhos desenvolvidos 1 - Introdução Nesta secção são descritas, de forma resumida, as tarefas desenvolvidas durante o ano de 2007 no âmbito deste projecto; nomeadamente: identificadas as actividades realizadas; enumeradas e descritas as metodologias computacionais desenvolvidas e implementadas; indicados os softwares desenvolvidos; referidos os trabalhos de investigação de pós-graduação realizados, e enumeradas as Dissertações de Mestrado e as Teses de Doutoramento finalizadas e em desenvolvimento; indicados os Encontros/Seminários/Workshops/Conferências nos quais participaram elementos da equipa de investigação; identificados os eventos científicos que contaram na sua realização com a participação de elementos da equipa de investigação; identificadas as actividades de edição de publicações científicas realizadas com a participação de elementos da equipa de investigação; e por último, são enumeradas as tarefas futuras imediatas. 2 - Actividades Realizadas Em total concordância com o previsto, na proposta inicial do presente projecto, e também tendo em conta as recomendações dos Exmos. avaliadores da mesma, durante o período a que se refere este relatório foram continuadas, iniciadas ou concluídas as seguintes grandes tarefas: a) Desenvolvimento de metodologias para a segmentação de objectos em imagens (concluída) Durante o ano de 2006, foi iniciado o desenvolvimento de metodologias computacionais para a segmentação de objectos representados em imagens, tendo sido terminado esse desenvolvimento em 2007. No referido desenvolvimento, foram considerados princípios físicos de forma a efectuar-se a segmentação dos objectos de forma adequada ao comportamento físico esperado para os mesmos. Assim, é utilizada uma modelação física dos objectos, por intermédio do método dos elementos finitos, e resolvida a equação dinâmica de equilíbrio de forma a segmentar-se iterativamente os objectos a partir de um contorno inicial definido para o objecto a segmentar. Neste desenvolvimento, foi utilizada a plataforma computacional previamente desenvolvida. Na mesma plataforma, foram também disponibilizas metodologias de segmentação de objectos representados em imagens baseadas em contornos activos; nomeadamente, no modelo de Kass. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [12, 15, 16, 20, 24, 32, 33, 38, 40, 44, 46, 55, 60, 61]. b) Desenvolvimento de metodologias para o seguimento de objectos em imagens (iniciada) Em 2007, o seguimento de objectos ao longo de sequências de imagem foi abordado pela consideração de métodos estocásticos e modelos de gestão dos objectos seguidos. Assim, foi considerada filtragem de Kalman, técnicas de optimização e medidas de afinidade para a associação previsão/medição e diferentes abordagens para gerir os objectos em seguimento. Actualmente, outras filtragens estocásticas estão a ser consideradas, como o filtro de partículas, bem como a associação entre o processo de segmentação e de seguimento. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [4, 5, 28, 55, 60, 61]. c) Desenvolvimento para análise do movimento de objectos em imagens (iniciada) Nesta tarefa, iniciada em 2007, o movimento de objectos em imagens é analisado computacionalmente. Assim, ao longo desta tarefa foram desenvolvidas metodologias para o emparelhamento de objectos entre imagens, baseadas em critérios de afinidade entre os dados dos objectos a emparelhar, como medidas de distância, de orientação, de curvatura e de "assinatura" em espaços próprios, com a consideração de técnicas de optimização e de programação dinâmica. As metodologias desenvolvidas permitem o emparelhamento usual do tipo "um com um" mas também do tipo "vários com um" e vice-versa e os objectos a emparelhar não têm de ter o mesmo número de dados a corresponder. Como por vezes os dados dos contornos dos objectos a emparelhar não estão devidamente ordenados, foi também desenvolvida uma metodologia computacional para tal propósito.


Foram também desenvolvidas metodologias para a estimação da deformação existente entre dois objectos representados em imagens bem como para a quantificação da sua similaridade. A estimação obtida é baseada em princípios físicos pela consideração do Método dos Elementos Finitos, Análise Modal e a Equação Dinâmica de Equilíbrio. Várias soluções para a estimação das cargas desenvolvidas foram consideradas nesta tarefa. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [10, 11, 12, 23, 26, 43, 53, 55, 60, 61]. c) Desenvolvimento de implementações optimizadas (iniciada) Para todas as metodologias que têm vindo a ser desenvolvidas e implementadas, especial atenção está a ser dada no sentido de optimizar os recursos computacionais usados pelas mesmas bem como na procura de implementações que optimizem a sua velocidade de execução. A paralelização de algumas metodologias está também a ser analisada e estudada. 2.1 - Metodologias Desenvolvidas e Implementadas Durante 2007, foram também desenvolvidas e implementadas as seguintes metodologias relacionadas com o tema central deste projecto: a) Protótipos deformáveis para identificação e caracterização de faces em imagens Foi continuado o desenvolvimento de um protótipo deformável para o olho humano que, após colocação automática na imagem a considerar, segmenta o olho em causa e quantificando-o através da deformação verificada pelo mesmo. Assim, para a colocação automática do protótipo usado na imagem original é considerada informação resultante da identificação das zonas de pele existentes na mesma imagem, posterior agrupamento dessas zonas e identificação das mesmas como pertencentes a uma face. Relacionadas com este desenvolvimento, podem ser consideradas as seguintes publicações: [22, 47, 55, 56, 60, 61]. b) Métodos estocásticos, técnicas de optimização e modelos de gestão de entidades, para o seguimento humano em imagens para análise da marcha Na abordagem desenvolvida, as entidades seguidas, isto é as marcas colocadas no corpo do sujeito em análise, são parametrizadas pelas suas coordenadas, é utilizado um filtro de Kalman para estimar o seu comportamento temporal, a partir de um modelo cinemático definido para o sistema e das medidas obtidas ao longo da sequência. Para o emparelhamento entre as entidades e as medidas é usado um procedimento de optimização global, sendo assim obtidas as melhores correspondências para todo o conjunto de marcas seguidas. Adicionalmente, são usados modelos de gestão das entidades seguidas, que resolvem adequadamente casos de oclusão temporal, desaparecimento e a entrada de novas marcas corporais ao longo da sequência de imagens. Relacionadas com este desenvolvimento, podem ser consideradas as seguintes publicações: [4, 5, 18, 25, 28, 31, 51, 54, 55, 57, 58, 60, 61]. c) Modelos pontuais de distribuição para quantificar, segmentar e simular objectos representados em imagens Na metodologia computacional desenvolvida são usados modelos pontuais de distribuição - modelos estatísticos construídos a partir de um conjunto de estâncias de treino do objecto em causa, para quantificar, segmentar e simular o mesmo objecto em novas imagens. Foram usados modelos que consideram unicamente a informação das coordenadas dos pontos-chave que descrevem os objectos em estudo, e modelos que também consideram a informação dos níveis de cinzento dos mesmos pontos. Para objectos do tipo mão e face, foram desenvolvidas novas metodologias computacionais para a determinação automática dos pontos-chave a considerar na sua modelização, o que permite que a metodologia global seja totalmente automática. Para este tipo de objectos, os resultados obtidos são bastante promissores. A referida metodologia já actualmente a ser experimentada em imagens médicas de forma a segmentar estruturas anatómicas.


Relacionadas com este desenvolvimento, podem ser consideradas as seguintes publicações: [8, 34, 55, 60, 61]. d) Metodologias para a reconstrução 3D de objectos a partir de imagens Durante 2007, continuaram a ser desenvolvidas e implementadas metodologias computacionais para a reconstrução tridimensional total de objectos a partir de imagens. Assim, foram desenvolvidas metodologias para calibrar câmaras de imagem, segmentar objectos em imagens, reconstruir tridimensionalmente os objectos usando técnicas de Visão Activa e de escavação espacial. Actualmente, está-se a desenvolver metodologias para a reconstrução 3D de objectos deformáveis a partir de imagens baseadas em técnicas de escavação espacial. Relacionadas com o referido desenvolvimento, podem ser consideradas as seguintes publicações: [9, 17, 21, 27, 29, 35, 36, 39, 52, 59, 60, 62, 63]. e) Metodologias para a segmentação e reconstrução 3D de estruturas representadas em imagens médicas Durante 2007, foram também estudas, desenvolvidas e usadas, técnicas computacionais para a segmentação de estruturas representadas em imagens médicas, posterior reconstrução tridimensional e pós-processamento da malha geométrica obtida. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [16, 20, 34, 60]. f) Metodologias para a reconstrução 3D das estruturas da coluna vertebral a partir de imagens de Raio-X Durante 2007, foram continuadas e desenvolvidas metodologias para a segmentação, alinhamento e reconstrução de estruturas anatómicas da coluna vertebral a partir de imagens de raios-X. Foi também desenvolvido um método de calibração das imagens de raios-X de forma a permitir a posterior reconstrução 3D de forma a mais correcta e exacta possível. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [41, 49, 50, 60]. g) Metodologias de Level-Set para a segmentação de objectos em imagens Durante 2007, foi iniciado o desenvolvimento de metodologias de Level-Set para segmentar objectos representados em imagens. As referidas metodologias serão compradas com as metodologias de segmentação baseadas em princípios físicos previamente desenvolvidas. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [33, 38, 42]. h) Metodologias para a análise de objectos representados em imagens Durante 2007, foram ainda desenvolvidas metodologias computacionais que permitem identificar e analisar certos tipos de objectos representados em imagens. As referidas metodologias foram assim desenvolvidas com uma determinada aplicação objectivo. Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [13, 14, 19, 30, 37, 45, 48]. 2.2 - Software Desenvolvido Durante 2007, relacionados com o presente projecto, foram implementados novos módulos de software e continuados outros: - Usando a linguagem de programação C/C++, o ambiente de desenvolvimento Microsoft Visual .Net, e as bibliotecas computacionais VTK e Newmat de domínio público, continuou-se o desenvolvimento da plataforma computacional para desenvolvimento e análise de metodologias computacionais para objectos deformáveis representados em imagens. Assim, na referida plataforma computacional, estão a ser integradas todas as metodologias desenvolvidas no âmbito deste projecto.


- Durante 2007, foram integradas na referida plataforma computacional, para desenvolvimento e análise de metodologias computacionais para objectos deformáveis representados em imagens, funções que permitem a segmentação de objectos representados em imagens segundo princípios físicos. Os objectos a segmentar são modelados através do método dos elementos finitos, e a segmentação dá-se pela resolução da equação temporal de equilíbrio entre forças internas (função do material virtual adoptado para os objectos) e forças externas (forças de imagem). Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [12, 15, 16, 20, 24, 32, 33, 38, 40, 44, 46, 55, 60, 61].

- Na referida plataforma computacional, para desenvolvimento e análise de metodologias computacionais para objectos deformáveis representados em imagens, foram integradas e melhoradas metodologias para o seguimento de objectos em sequências de imagem. Assim foram consideradas metodologias para seguir objectos ao longo de sequências de imagem, e para gerir adequadamente os objectos em seguimento considerando diferentes estratégias de gestão. Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [4, 5, 18, 25, 28, 31, 51, 54, 55, 57, 58, 60, 61].

- Na referida plataforma computacional, para o desenvolvimento e a análise de metodologias computacionais para objectos deformáveis representados em imagens, foram também integradas metodologias para analisar o movimento de objectos deformáveis em imagens. Assim, foram integradas funções para emparelhar objectos deformáveis representados, estimar/simular e quantificar a deformação existente entre os mesmos segundo princípios físicos. Nas várias implementações desenvolvidas são usadas modelações físicas, medidas de afinidade, técnicas de optimização, programação dinâmica, equação dinâmica de Lagrange e energia de deformação elástica. Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [10, 11, 12, 23, 26, 43, 53, 55, 60, 61]. - Usando a ferramenta de desenvolvimento Matlab, foram desenvolvidas e melhoradas funções computacionais para segmentar e identificar faces em imagens; nomeadamente, para realizar a correlação cruzada entre imagens, a segmentação das zonas de pele existentes em imagens, com posterior agrupamento e identificação das zonas associadas às faces presentes, e a utilização de protótipos deformáveis para segmentar e quantificar o olho humano. Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [22, 47, 55, 56, 60, 61]. - Usando a ferramenta de desenvolvimento Matlab, foi usadas funções computacionais para quantificar, segmentar e simular objectos representados em imagens usando modelos de distribuição pontual previamente desenvolvidas. Foram considerados modelos activos de forma (consideração da informação geométrica dos objectos) e de aparência (consideração da informação geométrica e dos níveis de cinzento dos pontos dos objectos). Estas funções foram aplicadas a objectos do tipo faces e mãos, tendo sido implementadas funções computacionais para determinar de forma automática os pontos-chave a usar na sua modelização. Actualmente, estas funções estão a ser testadas em imagens médicas. Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [14, 29]. - Usando a linguagem de programação C/C++ e a biblioteca computacional para processamento e análise de imagem OpenCV de domínio público, está a ser desenvolvida uma nova plataforma computacional para a reconstrução da forma 3D de objectos usando metodologias de escavação espacial. Na referida plataforma foram já integradas funções para calibrar câmaras de imagem, estimar a pose de câmaras a partir de imagens, segmentar objectos em imagens, reconstruir a forma 3D de objectos, pós-processar a malha geométrica da forma reconstruída e caracterizar a mesma. Posteriormente, serão integradas novas funções para a reconstrução 3D de estruturas deformáveis. Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [9, 17, 21, 27, 29, 35, 36, 39, 52, 59, 60, 62, 63]. - Usando a linguagem de programação C/C++, foram desenvolvidas técnicas computacionais para a reconstrução das estruturas anatómicas da coluna vertebral a partir de imagens de Raio-X.


Relacionadas com estes desenvolvimentos, podem ser consideradas as seguintes publicações: [41, 49, 50, 60]. - Usando a linguagem de programação C/C++ e as bibliotecas computacionais para processamento e análise de imagem e objectos gráficos OpenCV, VTK e ITK, de domínio público, iniciou-se o desenvolvimento de uma nova plataforma computacional para a segmentação, reconstrução 3D e seguimento de estruturas em imagens baseadas em métodos de Level-Set. A referida plataforma apresenta uma interface agradável e intuitiva, uma arquitectura modular e aberta, sendo adequada para o desenvolvimento, ensaio e comparação das metodologias indicadas. Relacionadas com esta tarefa, podem ser consideradas as seguintes publicações: [33, 38, 42]. 3 - Trabalhos de Investigação, Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento Concluídas e em Curso No âmbito do tema do presente projecto e envolvendo elementos da equipa de investigação do mesmo, durante 2007, foram realizados vários trabalhos de investigação de pós-graduação, foi concluída uma Dissertação de Mestrado e estão em curso várias Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento: 3.1 - Trabalhos de Investigação - Segmentação de Estruturas em Imagens da Cavidade Pélvica da Mulher Aluno(a): Mauro Miguel Parreira Vaz Trindade Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-Orientador: Prof. Renato Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Trabalho de Investigação para a disciplina de Trabalhos Práticos do Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto, edição 2006/2008, realizado durante o 2º Semestre do ano lectivo 2006/2007 - Emparelhamento de Objectos Representados em Imagens usando Técnicas de Optimização Aluno(a): Francisco Paulo Marques de Oliveira Orientador: João Manuel R. S. Tavares Trabalho de Investigação para a disciplina de Seminário do Curso de Mestrado em Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia da Universidade do Porto, edição 2006/2007, realizado durante o 2º Semestre do ano lectivo 2006/2007 - Modelação Geométrica e Computacional do Ouvido – Análise de Casos Aluno(a): Lara Marlene Fernandes Quintela Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-Orientador: Prof. Renato Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Trabalho de Investigação para a disciplina de Trabalhos Práticos do Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto, edição 2006/2008, realizado durante o 2º Semestre do ano lectivo 2006/2007 3.2 - Dissertação de Mestrado Concluída Reconstrução e caracterização de estruturas anatómicas exteriores usando Visão Activa Aluna: Teresa Cristina de Sousa Azevedo Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Mário Pires Vaz Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto Provas públicas realizadas em 31 de Julho de 2007

3.3 - Dissertações de Mestrado em Curso Modelação Geométrica e Computacional do Ouvido – Análise de Casos Aluno(a): Lara Marlene Fernandes Quintela Orientador: João Manuel R. S. Tavares


Co-orientador: Renato Manuel Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto Segmentação de Estruturas em Imagens da Cavidade Pélvica da Mulher Aluno(a): Mauro Miguel Parreira Vaz Trindade Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Renato Manuel Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto Percepção Humana na Visualização de Informação Crítica: Estudo, Aplicação e Avaliação Aluno(a): Hugo Miguel dos Reis Costa Sousa Orientador: João Manuel R. S. Tavares Curso de Mestrado em Tecnologia Multimédia da Universidade do Porto Emparelhamento de Objectos Representados em Imagens usando Técnicas de Optimização Aluno(a): Francisco Paulo Marques de Oliveira Orientador: João Manuel R. S. Tavares Curso de Mestrado em Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia da Universidade do Porto Seguimento do Movimento Humano Usando Visão Computacional - Aplicação na Análise da Marcha Aluno(a): Daniela Sofia Seixas Sousa Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Miguel Velhote Correia Curso de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores da Universidade do Porto Segmentação e Reconstrução 3D de Estruturas Representadas em Imagens Médicas e Posterior Reprodução por Prototipagem Rápida Aluno(a): Gonçalo Nuno da Costa Ferreira Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Renato Manuel Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Curso de Mestrado em Automação, Instrumentação e Controlo da Universidade do Porto Métodos Estocásticos no Seguimento de Pontos em Sequências de Imagem – Aplicação no Seguimento do Movimento Humano Aluno(a): Ana Sílvia da Rocha Alves Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Miguel Velhote Correia Curso de Mestrado em Estatística Aplicada e Modelação da Universidade do Porto Estudo, Comparação e Aplicação de Metodologias para Imagens de Faces Aluno(a): Fernando Jorge Soares Carvalho Orientador: João Manuel R. S. Tavares Curso de Mestrado em Métodos Computacionais em Ciências e Engenharia da Universidade do Porto 3.4 - Teses de Doutoramento em Curso Análise de Movimento usando Visão Computacional Aluno(a): Raquel Ramos Pinho (Bolseira FCT) Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Miguel Velhote Correia Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Abril de 2003 com inscrição definitiva em Abril de 2004 Aplicação de Princípios Físicos na Análise de Objectos Representados em Imagens Aluno(a): Patrícia Carla Teixeira Gonçalves (Bolseira de Investigação neste projecto) Orientador: João Manuel R. S. Tavares


Co-orientador: Renato Manuel Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Fevereiro de 2006 com inscrição definitiva em Abril de 2007 Modelação Computacional para a Análise do Comportamento Mecânico de Estruturas em Sequências de Imagem: Aplicações em Imagens Médicas Aluno(a): Ilda Marisa de Sá Reis (Bolseira FCT) Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientadores: Renato Manuel Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, e Adelino F. Leite-Moreira, do Grupo de Fisiologia e Farmacologia, Faculdade de Medicina da Universidade do Porto Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Março de 2007 Modelação Geométrica e Física da Torção Vertebral Aluno(a): Daniel Cardoso de Moura (Bolseiro FCT) Orientador: Jorge Gomes Barbosa Co-orientador: João Manuel R. S. Tavares Programa Doutoral em Engenharia Informática da Universidade do Porto, desde Setembro de 2006 Levantamento da Forma 3D de Objectos usando Visão Computacional: Aplicações na Reconstrução e Caracterização de Estruturas Anatómicas Exteriores Aluno(a): Teresa Cristina de Sousa Azevedo (Bolseira FCT) Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Mário Augusto Pires Vaz Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Outubro de 2006 com inscrição definitiva em Dezembro de 2007 Modelação da Forma e do Movimento de Objectos em Sequências de Imagem: Aplicações em Biomecânica do Corpo Humano Aluno(a): Maria João Medeiros de Vasconcelos (Bolseira FCT) Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Miguel Velhote Correia Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Julho de 2007 Metodologias Computacionais para Reconstrução Tridimensional e Reconhecimento de Padrões da Forma e de Movimento na Análise do Escoamento de Fluído Dinâmico em Sistemas de Ar Condicionado Automotivo Aluno(a): Elza Marisa Paiva de Figueiredo Chagas Orientador: Denilson Laudares Rodrigues do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Brasil Co-orientador: João Manuel R. S. Tavares Tese de Doutoramento relativa ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Brasil, desde Janeiro de 2007 Processamento e Análise de Imagem na Caracterização de Peças e Operações: Aplicação na Análise do Dano após Maquinagem Aluno(a): Victor Hugo Costa de Albuquerque Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Luís Miguel Durão do Departamento de Engenharia Mecânica do Instituto Superior de Engenharia do Porto Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Julho de 2007 Segmentation, Tracking and 3D Reconstruction of Structures Represented in Images: Applications in Medical Images Aluno(a): Zhen Ma Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Renato Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Doutoramento em Ciências de Engenharia pela Universidade do Porto, desde Julho de 2007


4 - Participação em Encontros/Seminários/Workshops/Conferências Durante o período referente ao presente relatório, elementos da equipa de investigação deste projecto participaram nos seguintes eventos relacionados com o mesmo: - 2º Encontro Nacional de Biomecânica, Évora, Portugal, 8-9 de Fevereiro 2007 - Workshop: Aplicações de um Laboratório de Análise do Movimento, Centro de Reabilitação Profissional de Gaia, Gaia, Portugal, 23 de Março 2007 - Congresso de Métodos Numéricos em Engenharia (CMNE) / XXVIII CILAMCE - Congresso Ibero Latino-Americano sobre Métodos Computacionais em Engenharia, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 13-15 Junho de 2007 - The ninth U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM IX), San Francisco, CA, USA, July 22-26 2007 - VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 Outubro de 2007 - 2º Seminário de Engenharia Biomédica, IPB-ESTIG, Bragança, Portugal, 29 Outubro 2007 - DSM 2007 - Conferência Nacional de Dinâmica de Sistemas Multicorpo, Universidade do Minho, Guimarães, Portugal, 6-7 Dezembro 2007 - Encontros das Ciências, espaço de discussão e apresentação de trabalhos científicos, realizados quinzenalmente na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, desde 6 de Junho de 2007 - CompMed 2007 SSH Symposium on Computer Simulation in Medicine, May 16-18 2007, Montreal, Canada - 16th International Conference on Composite Materials (ICCM-16), Kyoto, Japan, 8th - 13th July 2007 - ICCB2007 – III International Congress on Computational Bioengineering, 17-19 September 2007, Isla de Margarita, Venezuela - ISHF2007 - The 3rd International Symposium on Measurement Analysis and Modeling of Human Function, Cascais, Portugal, 14-16 June 2007 - CIBIM8 - 8º Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica, 23-25 octubre 2007, Cusco, Perú - The Seventh IASTED International Conference on Visualization, Imaging, and Image Processing ~VIIP 2007~, August 29 - 31, 2007 Palma de Mallorca, Spain - 1st International Carbon Composites Conference in Aerospace Valley, 17-19 September 2007, Arcachon, France - International Conference HSIMP 2007 - High Speed Industrial Manufacturing Processes, Senlis, France, November 13-14, 2007 - Seventh IAPR International Workshop on Graphics Recognition - GREC 2007, Grand Hotel Rayon, Curitiba, Brazil, September 20-21, 2007 - Inclusão Digital: Apresentação dos resultados dos projectos de I&D, Agência para a Sociedade do Conhecimento I.P., 4 pag., Escola Superior de Educação de Leiria, Portugal, 4 Abril 2007 5 - Organização e Propostas de Encontros, Seminários, Workshops, Palestras e Conferências


No ano de 2007, elementos da equipa de investigação deste projecto estiveram envolvidos na organização e na proposta dos seguintes eventos: - MiniSimpósio “Computational Methods in Image Analysis” inserido no The ninth U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM IX), San Francisco, CA, USA, July 22 - 26 2007 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Yongjie Zhang – USA e Dinggang Shen – USA Este evento contou com 1 apresentação convidada e 10 apresentações distribuídas por 3 sessões. http://www.me.berkeley.edu/compmat/USACM/main.html - Mini-simpósio “Computational Bioimaging and Visualization” inserido nos congressos conjuntos VIII World Conference on Computational Mechanics (WCCM VIII) e V European Congress on Computational Methods in Applied Science and Engineering (ECCOMAS V), Venice, Italy, 30 June - 5 July 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Thomas Hughes - USA e Chandrajit Bajaj - USA http://www.iacm-eccomascongress2008.org/frontal/ - Sessão temática “Processamento de Imagem e Visualização” inserida nos congressos conjuntos Métodos Numéricos em Engenharia (CMNE) e XXVIII CILAMCE - Congresso Ibero Latino-Americano sobre Métodos Computacionais em Engenharia, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 13-15 Junho de 2007 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Francisco Perales - Espanha e Hemerson Pistori – Brasil Este evento contou com três sessões e 19 trabalhos apresentados. http://paginas.fe.up.pt/~cmne2007/ - VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Este evento contou com cerca de 10 palestrastes convidados, 65 trabalhos e 80 participantes de 16 países. http://paginas.fe.up.pt/~vipimage/ - Workshop: Aplicações de um Laboratório de Análise de Movimento e Função – Exemplos e Discussão 23 de Março 2007, Centro de Reabilitação Profissional de Gaia, Gaia, Portugal Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Miguel Velhote Correia, Emília Mendes, do Centro de Reabilitação Profissional de Gaia Este evento contou com cerca de 100 participantes. - MiniSimpósio “Image Processing and Analysis” inserido na ICCES08 - International Conference on Computational and Experimental Engineering & Sciences, Honolulu, Hawaii, 17-22 March 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto http://icces.org/cgi-bin/ices08/pages/index - “Encontros das Ciências”, espaço de discussão e apresentação de trabalhos científicos, realizados quinzenalmente na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, desde 6 de Junho de 2007 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto - MiniSimpósio “Processamento de Imagem e Visualização” inserido no 5º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia, Maputo, Moçambique, 2-4 de Setembro de 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto http://paginas.fe.up.pt/clme/2008/index.htm


- EUROMEDIA 2008 - The Multimedia Applications Conference, EUROSIS, April 9-11, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto http://www.eurosis.org/cms/index.php?q=taxonomy/term/22 - Workshop “Medical Imaging Systems” inserido na EUROMEDIA 2008 - The Multimedia Applications Conference, EUROSIS, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 9-11 April, 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto http://www.cmbbe2008.cf.ac.uk - MiniSimpósio “Computational Methods in Image Processing for Biomechanics” inserido no CMBBE2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Sheraton Hotel, Porto, Portugal, February 27th - March 1st 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto http://paginas.fe.up.pt/clme/2008/index.htm - MiniSimpósio “Biomechanical Behavior of Soft Tissues” inserido no CMBBE2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Sheraton Hotel, Porto, Portugal, February 27th - March 1st 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto http://paginas.fe.up.pt/clme/2008/index.htm - International Workshop on Combinatorial Image Analysis 2008, Buffalo State College, Buffalo, NY, USA, April 7-9, 2008 Organizadores: João Manuel R. S. Tavares, Reneta Barneva (SUNY Fredonia, USA), Joaquin Carbonara (SUNY Buffalo State College, USA), Daniel Cunningham (SUNY Buffalo State College, USA), Francois de Vieilleville (SUNY, USA), John Favata (SUNY Buffalo State College, USA), Peter Mercer (SUNY Buffalo State College, USA), Khalid Siddiqui (SUNY Fredonia, USA), Michael Szocki (SUNY Fredonia, USA) http://www.cs.fredonia.edu/iwcia08/

6 - Actividades de Edição de Publicações Cientificas No ano de 2007, elementos da equipa de investigação deste projecto estiveram envolvidos na edição das seguintes publicações científicas: - Proceedings of the International Symposium CompIMAGE 2006 (Coimbra, Portugal, 20-21 October 2006) Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto ISBN: 9780415433495, ISBN-10: 0415433495, Editora: Taylor & Francis, Data de Publicação: 20/02/2007, 480 páginas - Revista Internacional “International Journal for Computational Vision and Biomechanics (IJCV&B)”, ISSN: 0973-6778, Serials Publications - New Delhi, Índia, desde Dezembro de 2006 Editores Chefe: João Manuel R. S. Tavares, R. M. Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade e Engenharia da Universidade do Porto Primeiro número previsto para Janeiro de 2008. http://www.fe.up.pt/~ijcvb - Número especial do International Journal of Simulation Modelling, ISSN 1726-4529, DAAAM International Vienna, Austria, dedicado ao CompIMAGE - Computational Modelling of Objects Represented in Images: Fundamentals, Methods and Applications, realizado em Coimbra, Portugal, 20-21 October 2006, Volume 6, Number 2, June 2007, Pages: 61-136 Editores Convidados: João Manuel R. S. Tavares, R. M. Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade e Engenharia da Universidade do Porto


- Número especial da Electronic Letters on Computer Vision and Image Analysis (ELCVIA), ISSN 1577-5097, CVC Press, dedicado ao CompIMAGE - Computational Modelling of Objects Represented in Images: Fundamentals, Methods and Applications, realizado em Coimbra, Portugal, 20-21 October 2006 Editores Convidados: João Manuel R. S. Tavares, R. M. Natal Jorge do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade e Engenharia da Universidade do Porto Publicação prevista para o primeiro trimestre de 2008. - Proceedings of the I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing: VipIMAGE 2007 (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007) Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto ISBN: 9780415457774, ISBN-10: 0415457777, Editora: Taylor & Francis, Data de Publicação: 01/10/2007, 414 páginas - Advances in Computational Vision and Medical Image Processing: Methods and Applications Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge, do Departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Editora: Springer Publicação prevista para 2008 na série ECCOMAS.

7 - Trabalho Futuro

Segundo as tarefas agendadas para este projecto, nos tempos mais próximos será continuado o desenvolvimento e implementação de metodologias baseadas em princípios físicos para seguir a analisar o movimento de objectos representados em imagens. Neste desenvolvimento, serão considerados elementos finitos adequados para grandes deformações, filtragem estocástica e técnicas de optimização. Todas as metodologias implementadas serão integradas na plataforma computacional de desenvolvimento, e as que apresentarem elevado custo computacional poderão ser alvo de posteriores implementações mais eficientes, usando técnicas de paralelização. Adicionalmente, será continuado o desenvolvimento de metodologias computacionais para a reconstrução 3D de estruturas deformáveis a partir de imagens usando métodos volumétricos, para a segmentação e reconstrução 3D de estruturas em imagens usando metodologias de Level-Set, e para a reconstrução de estruturas da coluna vertebral a partir de imagens de Raios-X.

Indicadores de realização física

(Referente ao ano civil_3º___)

Unidade: em número

A- Publicações


Livros

P R

Artigos em revistas internacionais

Artigos em revistas nacionais

B- Comunicações

Em congressos científicos internacionais

Em congressos científicos nacionais

C- Relatórios

D- Organização de seminários e conferências

E- Formação Avançada

Teses de Doutoramento

Teses de Mestrado

Outra

F- Modelos

G- Aplicações computacionais

H- Instalações Piloto

I- Protótipos laboratoriais

J- Patentes

L- Outros

Notas: Em "Livros" está considerado um livro que será publicado em 2008; em "Artigos em revistas internacionais" estão contabilizados 5 artigos submetidos, 1 revista publicada e uma outra a publicar em 2008; em "Comunicações em congressos científicos internacionais" estão contabilizados 12 artigos aceites a apresentar em 2008 e 8 artigos submetidos a apresentar em 2008; em "Formação Avançada Outra" estão contabilizados 3 trabalhos de Seminário de Cursos de Mestrado; em "Organização de seminários e conferências" estão contabilizados 7 eventos a ocorrer em 2008; em "Outros" estão contabilizadas 5 comunicações estando 1 prevista para 2008. Em "Formação Avançada", "Teses de Doutoramento", não estão contabilizadas 7 Teses de Doutoramento em Curso, estando 2 delas em fase adiantada dos trabalhos; em "Teses de Mestrado" não estão contabilizadas 3 Teses em Curso e a submeter muito brevemente.

0 3

3 9

3 0

4 38

2 6

1 2

1 13

2 0

1 1

0 3

2 5

1 2

0 0

0 0

0 0

0 5

(P - Previsto / R - Realizado)


Publicações (listar as publicações com origem no projecto)

(incluídas no CD Rom em anexo)

Livros (2 publicados, 1 em publicação): [1] - Proceedings of the International Symposium CompIMAGE 2006 (Coimbra, Portugal, 20-21 October 2006) Editores: João Manuel R.S. Tavares, Jorge R.M. Natal ISBN: 9780415433495, ISBN-10: 0415433495, Taylor & Francis, 480 páginas, Fevereiro, 2007 [2] - Proceedings of the I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing: VipIMAGE 2007 (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007) Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge ISBN: 9780415457774, ISBN-10: 0415457777, Taylor & Francis, 414 páginas, Outubro, 2007 [3] - Advances in Computational Vision and Medical Image Processing: Methods and Applications Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge Livro a ser publicado em 2008 pela Springer na série ECCOMAS Revistas Internacionais (2 publicadas, 5 submetidas, 1 revista publicada, 1 revista em publicação): [4] - An Improved Management Model for Tracking Missing Features in Computer Vision Long Image Sequences Raquel Ramos Pinho, João Manuel R. S. Tavares, Miguel F. P. V. Correia WSEAS Transactions on Information Science and Applications, ISSN: 1790-0832, Issue 1, Volume 4, pp. 196-203, January 2007 [5] - Efficient Approximation of the Mahalanobis Distance for Tracking with the Kalman Filter Raquel Ramos Pinho, João Manuel R. S. Tavares, Miguel F. P. V. Correia International Journal of Simulation Modelling, ISSN 1726-4529, Volume 6, Number 2, June 2007, DAAAM International Vienna, pp. 84-92 [6] - Número especial do International Journal of Simulation Modelling, ISSN 1726-4529, DAAAM International Vienna, Austria, dedicado ao CompIMAGE - Computational Modelling of Objects Represented in Images: Fundamentals, Methods and Applications, realizado em Coimbra, Portugal, 20-21 October 2006 Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge Volume 6, Number 2, June 2007, Pages: 61-136 [7] - Número especial da Electronic Letters on Computer Vision and Image Analysis (ELCVIA), ISSN 1577-5097, CVC Press, dedicado ao CompIMAGE - Computational Modelling of Objects Represented in Images: Fundamentals, Methods and Applications, realizado em Coimbra, Portugal, 20-21 October 2006 Editores: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge Publicação prevista para 2008 [8] - Methods to Automatically Build Point Distribution Models for Objects like Hand Palms and Faces Represented in Images Maria João M. Vasconcelos, João Manuel R. S. Tavares Submetida ao Journal of Statistical Computation and Simulation (JSCS), Taylor & Francis, ISSN: 0094-9655 (print), ISSN: 1563-5163 (online), Junho 2007 [9] - External Anatomical Shapes Reconstruction from Turntable Image Sequences using a Single off-the-shelf Camera Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz Submetida à Electronic Letters on Computer Vision and Image Analysis (ELCVIA), ISSN 1577-5097, CVC Press, Outubro 2007


[10] - Algoritmo de programação dinâmica para optimização do emparelhamento global entre dois contornos definidos por pontos ordenados Francisco P. M. Oliveira, João Manuel R. S. Tavares Submetida à Revista InfoComp – Revista de Ciência da Computação, ISSN 1807-4545, Dezembro 2007 [11] - Algorithm of dynamic programming for optimization of the global matching between two contours defined by ordered points Francisco P. M. Oliveira, João Manuel R. S. Tavares Submetida à CMES - Computer Modeling in Engineering & Sciences, Tech Science Press, ISSN: 1526-1492 (print) - 1526-1506 (online), Dezembro 2007 [12] - Segmentation and Simulation of Objects Represented in Images using Physical Principles Patrícia C.T. Gonçalves, João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge Submetida à Computer Modeling in Engineering & Sciences (CMES), Tech Science Press, ISSN: 1526-1492 (print) - 1526-1506 (online), Dezembro 2007 Congressos Internacionais (18 - 2007, 12 – 2008 aceites, 8 – 2008 submetidas): [13] - ESRIC – Extração, Segmentação e Reconhecimento da Íris a Partir do Centro da Pupila Edno José Bozoli Junior, Osvaldo Severino Junior, João Manuel R. S. Tavares Congresso de Métodos Numéricos em Engenharia (CMNE) / XXVIII CILAMCE - Congresso Ibero Latino-Americano sobre Métodos Computacionais em Engenharia, ISBN: 978-972-8953-16-4, pp. 520, 8 pag., Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 13-15 Junho 2007 [14] - SMCB: Metodologia para a Quantização de Cores em Imagens Faciais Marcelo Zaniboni, Osvaldo Severino Junior, João Manuel R. S. Tavares Congresso de Métodos Numéricos em Engenharia (CMNE) / XXVIII CILAMCE - Congresso Ibero Latino-Americano sobre Métodos Computacionais em Engenharia, ISBN: 978-972-8953-16-4, pp. 532, 9 pag., Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 13-15 Junho 2007 [15] - Segmentação de Objectos Representados um Imagens Segundo Princípios Físicos Patrícia C. T. Gonçalves, João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge Congresso de Métodos Numéricos em Engenharia (CMNE) / XXVIII CILAMCE - Congresso Ibero Latino-Americano sobre Métodos Computacionais em Engenharia, ISBN: 978-972-8953-16-4, pp. 530, 12 pag., Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 13-15 Junho 2007 [16] - Segmentação e Reconstrução 3D de Estruturas em Imagens Médicas: Comparação entre uma metodologia “automática” e uma outra “manual” Fátima Alexandre, R. Natal Jorge, João M.R.S. Tavares, Teresa Mascarenhas, Rania F. El Sayed, A.A. Fernandes, Fernanda Gentil, A.J.M. Ferreira Congresso de Métodos Numéricos em Engenharia (CMNE) / XXVIII CILAMCE - Congresso Ibero Latino-Americano sobre Métodos Computacionais em Engenharia, ISBN: 978-972-8953-16-4, pp. 531, 9 pag., Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 13-15 Junho 2007 [17] - Building External Anatomical Structures from Images using a Single Off-The-Shelf Camera Teresa C. S. Azevedo, João M. R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz ICCB2007 – III International Congress on Computational Bioengineering, ISBN: 978-980-6939-10-36, pp. 339-344, 17-19 September 2007, Isla de Margarita, Venezuela [18] - Selecting Biomechanical Variables for Detect Gait Events using Computational Vision Daniela Sofia S. Sousa, João Manuel R. S. Tavares, Miguel Velhote Correia, Emília Mendes, António Veloso, Vera Silva, Filipa João ICCB2007 – III International Congress on Computational Bioengineering, ISBN: 978-980-6939-10-36, pp. 291-296, 17-19 September 2007, Isla de Margarita, Venezuela [19] - An Application of Hough Transform to Identify Breast Cancer in Images E.M.P.deF. Chagas, D. L. Rodrigues, J.M.R.S. Tavares, A.M. Reis, D. Miranda, R. Duarte VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Taylor & Francis, ISBN: 978-0-415-45777-4, pp. 363-368, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007


[20] - 3D reconstruction of pelvic floor for numerical simulation purpose Fátima Alexandre, Rania F. El Sayed, Teresa Mascarenhas, RM Natal Jorge, M.P. Parente, A. A. Fernandes, João Manuel R. S. Tavares VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Taylor & Francis, ISBN: 978-0-415-45777-4, pp. 359-362, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007 [21] - 3D Object Reconstruction from Uncalibrated Images using a Single Off-the-Shelf Camera Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, pp. 203-208, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007 [22] - Eye detection using a deformable template in static images Fernando Jorge Soares Carvalho, João Manuel R. S. Tavares VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Taylor & Francis, ISBN: 978-0-415-45777-4, pp. 209-215, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007 [23] - Matching contours in images using curvature information Francisco P. M. Oliveira, João Manuel R. S. Tavares VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Taylor & Francis, ISBN: 978-0-415-45777-4, pp. 375-379, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007 [24] - Segmentation of objects in images using physical principles Patrícia C. T. Gonçalves, João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge VIPimage - I ECCOMAS Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing, Taylor & Francis, ISBN: 978-0-415-45777-4, pp. 329-334, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 17-19 October 2007 [25] - Registration between Data from Visual Sensors and Force Platform in Gait Event Detection Daniela Sofia S. Sousa, João Manuel R. S. Tavares, Miguel V. Correia, Emília Mendes, António Veloso, Vera Silva, Filipa João ISHF2007 - The 3rd International Symposium on Measurement Analysis and Modeling of Human Function, ISBN: 978-972-735-145-9, pp. 331-340, Cascais, Portugal, 14-16 June 2007 [26] - Aplicação de Princípios Físicos na Simulação da Deformação de Objectos em Imagens P. Gonçalves, João Manuel R. S. Tavares, R.N. Jorge CIBIM8 - 8º Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica, 7 pag., 23-25 octubre 2007, Cusco, Perú [27] - 3D Volumetric Reconstruction and Characterization of Objects from Uncalibrated Images Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz The Seventh IASTED International Conference on Visualization, Imaging, and Image Processing ~VIIP 2007~, ISBN: 978-0-88986-691-1, ACTA Press, pp. 141-146, August 29 - 31, 2007 Palma de Mallorca, Spain [28] - Tracking Features with Kalman Filtering, Global Optimization, Mahalanobis Distance and a Management Model Raquel R. Pinho, João Manuel R. S. Tavares, Miguel V. Correia The ninth U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM IX), pp. 80, San Francisco, CA, USA, July 22-26 2007 [29] - Volumetric 3D Reconstruction and Characterization of External Anatomical Structures from Images Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz The ninth U.S. National Congress on Computational Mechanics (USNCCM IX), pp. 81-82, San Francisco, CA, USA, July 22-26 2007 [30] - An Approach for Automatic Feature Extraction in Recognition and Diagnostic of Protozoan Parasites using Fuzzy Logical


Elza Marisa Paiva de Figueiredo Chagas, Denilson Laudares Rodrigues, João Manuel R. S. Tavares Seventh IAPR International Workshop on Graphics Recognition - GREC 2007, ISBN: 978-84-935251-1-8, pp. 22-23, Grand Hotel Rayon, Curitiba, Brazil, September 20-21, 2007 [31] - Human Motion Analysis: Methodologies and Applications Maria João M. Vasconcelos, João Manuel R. S. Tavares CMBBE 2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Porto, Portugal, 27th February - 1st March 2008 [32] - Using Physical Principles in the Segmentation of Objects Represented in Images Patrícia C. T. Gonçalves, João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge CMBBE 2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Porto, Portugal, 27th February - 1st March 2008 [33] - Segmentation of Structures in Medical Images: Review and a New Computational Framework Zhen Ma, João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge CMBBE 2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Porto, Portugal, 27th February - 1st March 2008 [34] - Three-dimensional modeling of tongue during speech using MRI data Sandra Rua Ventura, Diamantino R. Freitas, João Manuel R. S. Tavares CMBBE 2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Porto, Portugal, 27th February - 1st March 2008 [35] - 3D Reconstruction of External Anatomical Structures using Computer Vision João Manuel R. S. Tavares, Teresa C. S. Azevedo, Mário A. P. Vaz CMBBE2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Sheraton Hotel, Porto, Portugal, February 27th - March 1st 2008 [36] - Volumetric Object Reconstruction using Generalized Voxel Coloring Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz International Workshop on Combinatorial Image Analysis 2008, 12 pag., Buffalo State College, Buffalo, NY, USA, April 7-9, 2008 [37] - Image Segmentation for Human Motion Analysis: Methods and Applications Maria João M. Vasconcelos, João Manuel R. S. Tavares Submetida ao 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) / 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), Venice, Italy, June 30 - July 5, 2008 [38] - Segmentation of Structures in 2D Medical Images Zhen Ma, João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge Submetida ao 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) / 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), Venice, Italy, June 30 - July 5, 2008 [39] - Photo-consistent object 3D reconstruction from images using a volumetric method Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário. A. P. Vaz Submetida ao 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) / 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), Venice, Italy, June 30 - July 5, 2008 [40] - Determination of objects contours using physical principles Patrícia C. T. Gonçalves, João Manuel R. S. Tavares, Renato Natal Jorge Submetida ao 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) / 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), Venice, Italy, June 30 - July 5, 2008 [41] - Calibration Method for Phantom-Free Calculation of Focal Length in Planar Radiography Daniel C. Moura, Jorge G. Barbosa, João Manuel R. S. Tavares, Ana M. Reis


Submetida ao 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) / 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), Venice, Italy, June 30 - July 5, 2008 [42] - An Introduction to the Level Set Methods and its Applications Ilda Marisa Sá Reis, João Manuel R. S. Tavares, R. M. Natal Jorge Submetida ao 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) / 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), Venice, Italy, June 30 - July 5, 2008 [43] - Algorithm of dynamic programming for optimization of the global matching between two contours defined by ordered points Francisco P. M. Oliveira, João Manuel R. S. Tavares ICCES08 - International Conference on Computational and Experimental Engineering & Sciences, Honolulu, Hawaii, 17-22 March 2008 [44] - Segmentation and Simulation of the Deformation of Objects Represented in Images using Physical Principles Patrícia C.T. Gonçalves, João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge ICCES08 - International Conference on Computational and Experimental Engineering & Sciences, Honolulu, Hawaii, 17-22 March 2008 [45] - Medição Automática da Dureza Brinell utilizando Técnicas de Processamento e Análise de Imagem Victor Hugo C. Albuquerque, João Manuel R. S. Tavares, Pedro Pedrosa R. Filho 5º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia, Maputo, Moçambique, 2-4 Setembro, 2008 [46] - Segmentação e Simulação de Contornos em Imagens através de Processos Físicos Patrícia C. T. Gonçalves, João Manuel R. S. Tavares, R. M. Natal Jorge 5º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia, Maputo, Moçambique, 2-4 Setembro, 2008 [47] - Segmentação de Faces em Imagens baseada na Detecção de Pele e dos Olhos Fernando J. S. Carvalho, João Manuel R. S. Tavares 5º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia, Maputo, Moçambique, 2-4 Setembro, 2008 [48] - Evaluation of Delamination Damages on Composite Plates using Techniques of Image Processing and Analysis and a Backpropagation Artificial Neural Network Victor Hugo C. Albuquerque, João Manuel R. S. Tavares, Luís Miguel Pereira Durão EngOpt 2008 - International Conference on Engineering Optimization, Rio de Janeiro, Brazil, June 1-5, 2008 [49] - Calibration of bi-planar radiography with a minimal-size calibration object Daniel C. Moura, Jorge G. Barbosa, João Manuel R. S. Tavares, Ana M. Reis Submetida à CARS 2008 - Computer Assisted Radiology and Surgery, 22nd International Congress and Exhibition, June 25 - 28, 2008 Barcelona, Spain [50] - Phantom-Free Calculation of Focal Length in Planar Radiography Daniel C. Moura, Jorge G. Barbosa, João Manuel R. S. Tavares, Ana M. Reis Submetida à ICIAR 2008 - International Conference on Image Analysis and Recognition, June 25-27, 2008, Póvoa de Varzim, Portugal Congressos Nacionais (6): [51] - Análise Clínica da Marcha Exemplo de Aplicação em Laboratório de Movimento Daniela Sofia S. Sousa, João Manuel R. S. Tavares, Miguel Velhote Correia, Emília Mendes 2º Encontro Nacional de Biomecânica, pp. 131-136, ISBN 978-972-8469-64-1, Évora, 8-9 Fevereiro 2007 [52] - Obtenção da Forma Tridimensional de Estruturas Anatómicas Externas a Partir de Imagens Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz 2º Encontro Nacional de Biomecânica, pp. 393-398, ISBN 978-972-8469-64-1, Évora, 8-9 Fevereiro 2007


[53] - Simulação da Deformação de Objectos em Imagens segundo Princípios Físicos Patrícia C. T. Gonçalves, Raquel R. Pinho, João Manuel R. S. Tavares 2º Encontro Nacional de Biomecânica, pp. 405-410, ISBN 978-972-8469-64-1, Évora, 8-9 Fevereiro 2007 [54] - iD124 - ACTIDEF Avaliação Computacional e Tecnológica Integrada do Desempenho e Funcionalidade de Cidadãos com Incapacidades Músculo-Esqueléticas Emília Mendes, João Manuel R.S. Tavares, Miguel Velhote Correia Inclusão Digital: Apresentação dos resultados dos projectos de I&D, Agência para a Sociedade do Conhecimento I.P., 4 pag., Escola Superior de Educação de Leiria, Portugal, 4 Abril 2007 [55] - Computer Analysis of Objects’ Movement in Image Sequences: Methods and Applications João Manuel R. S. Tavares, Fernando Jorge Soares Carvalho, Francisco P. M. Oliveira, Maria João M. Vasconcelos, Patrícia C. T. Gonçalves, Raquel R. Pinho DSM 2007 - Conferência Nacional de Dinâmica de Sistemas Multicorpo, ISBN: 978-989-20-0968-1, pp. 33-40, Universidade do Minho, Guimarães, Portugal, 6-7 Dezembro 2007 [56] - Detecção e Extracção de Características do Olho em Imagens usando um Modelo Protótipo Deformável Fernando J. Carvalho, João Manuel R. S. Tavares DSM 2007 - Conferência Nacional de Dinâmica de Sistemas Multicorpo, ISBN: 978-989-20-0968-1, pp. 303-307, Universidade do Minho, Guimarães, Portugal, 6-7 Dezembro 2007 Relatório Internos (1): [57] - Breve estudo sobre Sistemas de Pedobarografia Daniela Sofia S. Sousa, João Manuel R. S. Tavares Laboratório de Óptica e Mecânica Experimental - Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, 17 pag., Janeiro de 2007 Comunicações (4 – 2007, 1 - 2008): [58] - Laboratório de análise do movimento - pilares técnico-científicos Miguel Velhote Correia, João Manuel R. S. Tavares, Jorge G. Barbosa Workshop: Aplicações de um Laboratório de Análise do Movimento, Centro de Reabilitação Profissional de Gaia, Gaia, Portugal, 23 Março 2007 [59] - Reconstrução e Caracterização de Estruturas Anatómicas Exteriores a Partir de Imagens Teresa C. S. Azevedo, João Manuel R. S. Tavares, Mário A. P. Vaz Encontro das Ciências, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 4 Julho 2007 [60] - Análise de Estruturas em Imagens: Segmentação, Seguimento e Reconstrução 3D João Manuel R. S. Tavares 2º Seminário de Engenharia Biomédica, IPB-ESTIG, Bragança, Portugal, 29 Outubro 2007 [61] - Análise Computacional de Movimento de Objectos em Sequências de Imagem: Metodologias e Aplicações João Manuel R. S. Tavares DSM 2007 - Conferência Nacional de Dinâmica de Sistemas Multicorpo, Universidade do Minho, Guimarães, Portugal, 6-7 Dezembro 2007 [62] - Apresentação convidada: 3D Reconstruction of External Anatomical Structures using Computer Vision João Manuel R. S. Tavares, Teresa C. S. Azevedo, Mário A. P. Vaz CMBBE2008 - 8th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Sheraton Hotel, Porto, Portugal, February 27th - March 1st 2008 Dissertações (1): [63] - Reconstrução e caracterização de estruturas anatómicas exteriores usando Visão Activa


Aluna: Teresa Cristina de Sousa Azevedo Orientador: João Manuel R. S. Tavares Co-orientador: Mário Pires Vaz Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto Provas públicas realizadas em 31 de Julho de 2007

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RELATÓRIO DE PROGRESSO · União Europeia – Fundos Estruturais Governo da República Portuguesa. NORMAS PARA A ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO DE PROGRESSO . Os Relatórios de Progresso,