Modelos Foto-realistas para reflexo pupilar à luz e deformação dos padrões da íris
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Modelos Foto-realistas para reflexo pupilar à luz e deformação dos padrões da íris

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Apresentação que ganhou o segundo lugar do Concurso de Teses e Dissertações do SBC.

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Modelos Foto-realistas para reflexo pupilar à luz e deformação dos padrões da íris Modelos Foto-realistas para reflexo pupilar à luz e deformação dos padrões da íris Presentation Transcript

  • Modelos Foto-realistas para o Reflexo Pupilar à Luz e Deformação dos Padrões da Íris Vitor F. Pamplona Manuel M. Oliveira Gladimir V. G. Baranoski Instituto de Informática – UFRGS Natural Phenomena Simulation – Waterloo Orientador Co-orientador
  • Animações Realistas Copyright Vitor Pamplona 2
  • Desafios ● Sob variações de iluminação ● Como varia o diâmetro pupilar? pupilar? ● Como se deformam os padrões íris? íris? Copyright Vitor Pamplona 3 View slide
  • Contribuições ● Primeiro modelo prático para simular dinâmica pupilar sob condições de iluminação variáveis ● Primeiro modelo integrado com suporte a variabilidade individual, latência e velocidades de dilatação e contração ● Primeiro modelo para deformação dos padrões da íris validado em humanos Copyright Vitor Pamplona 4 View slide
  • Modelos Propostos Copyright Vitor Pamplona 5
  • Estrutura da Apresentação ● Modelos existentes ● Modelo para o Reflexo Pupilar a Luz (RPL) ● Definição e Validação ● Modelo para a deformação da íris ● Definição e Validação ● Considerações finais Copyright Vitor Pamplona 6
  • Estrutura da Apresentação ● Modelos existentes ● Modelo para o Reflexo Pupilar a Luz (RPL) ● Definição e Validação ● Modelo para a deformação da íris ● Definição e Validação ● Considerações finais Copyright Vitor Pamplona 7
  • Modelos Teóricos ● Modelos baseados em fisiologia Privitera, C. M., Stark L. W. A. Binocular Pupil Model for Simulation of Relative Copyright Vitor Pamplona 8 Afferent Pupil Defects and the Swinging Flashlight Test. Bio. Cyber. 2006.
  • Modelos Teóricos ● Modelo de Longtin e Milton dg dA dA dt  g Amm = ln  t − min 2 [ ] Longtin, A. and Milton, J. G.. Modelling autonomous oscilations in the human pupil light reflex Copyright Vitor Pamplona 9 using non-linear delay-differential equations. Bulletin of Math. Bio. 1989.
  • Modelos Teóricos ● Modelo de Longtin e Milton dg dA dA dt  g Amm = ln  t − min 2 [ ] Intensidade de Luz Longtin, A. and Milton, J. G.. Modelling autonomous oscilations in the human pupil light reflex Copyright Vitor Pamplona 10 using non-linear delay-differential equations. Bulletin of Math. Bio. 1989.
  • Modelos Teóricos ● Modelo de Longtin e Milton Latência dg dA dA dt  g Amm = ln  t − min 2 [ ] Intensidade de Luz Longtin, A. and Milton, J. G.. Modelling autonomous oscilations in the human pupil light reflex Copyright Vitor Pamplona 11 using non-linear delay-differential equations. Bulletin of Math. Bio. 1989.
  • Modelos Teóricos ● Modelo de Longtin e Milton Latência dg dA dA dt  g Amm = ln  t − min 2 [ ] Variação da Área Pupilar Intensidade de Luz Área Pupilar Longtin, A. and Milton, J. G.. Modelling autonomous oscilations in the human pupil light reflex Copyright Vitor Pamplona 12 using non-linear delay-differential equations. Bulletin of Math. Bio. 1989.
  • Modelos Experimentais ● Modelo estático de Moon e Spencer Diâmetro da Pupila (D) Luminância (L) Dmm=4.9−3∗tanh0.4∗log10 Lb −0.5 Moon, P. and Spencer, D..Copyright Vitor Pamplona On the stiles-crawford effect. J. Opt. Soc. Am. 1944 13
  • Modelos Existentes ● Modelo teórico de Longtin e Milton ● Dinâmico ● Constantes e funções não definidas dg dA dA dt  g Amm = ln 2  t − min [ ] ● Modelo experimental de Moon e Spencer ● Estático ● Simula um indivíduo médio Dmm=4.9−3∗tanh0.4∗log10 Lb −0.5 Copyright Vitor Pamplona 14
  • Modelos Existentes ● Modelo teórico de Longtin e Milton ● Dinâmico ● Constantes e funções não definidas dg dA dA dt  g Amm = ln 2  t − min [ ] ● Modelo experimental de Moon e Spencer ● Estático ● Simula um indivíduo médio Dmm=4.9−3∗tanh0.4∗log10 Lb −0.5 Copyright Vitor Pamplona 15
  • Modelo de Reflexo Pupilar à Luz MDmm =atanh Dmm−4.9 3   dM dD dD dt 2.3 M Dmm =5.2−0.45 ln  t− 4.8118×10 −10 [ ] ● Dinâmico ● Latência [Link e Stark] ms =253−14ln LfL 70R Hz −29RlnL fL  ● Velocidades de dilatação e contração [Ellis, Bergamin et al.] ● Variabilidade individual Copyright Vitor Pamplona 16
  • Validação do Modelo PLR ● Filmamos pessoas enquanto a iluminação era alterada ● Medimos a iluminação com um luxímetro ● Medimos o tamanho da pupila nos quadros do vídeo ● Comparamos as medidas com o resultado do modelo ● Para as mesmas condições de iluminação. Copyright Vitor Pamplona 17
  • Validação Copyright Vitor Pamplona 18
  • Modelo PLR: Variabilidade Individual Copyright Vitor Pamplona 19
  • Estrutura da Apresentação ● Modelos existentes ● Modelo para o Reflexo Pupilar a Luz (RPL) ● Definição e Validação ● Modelo para a deformação da íris ● Definição e Validação ● Considerações finais Copyright Vitor Pamplona 20
  • Modelo de Deformação da Íris Copyright Vitor Pamplona 21
  • Rastreamento de Saliências Copyright Vitor Pamplona 22
  • Rastreamento de Saliências Copyright Vitor Pamplona 23
  • Rastreamento de Saliências Copyright Vitor Pamplona 24
  • Rastreamento de Saliências Copyright Vitor Pamplona 25
  • Rastreamento de Saliências Copyright Vitor Pamplona 26
  • Análise do Rastreamento Copyright Vitor Pamplona 27
  • Posição Relativa a Largura do Disco p R= r p r Copyright Vitor Pamplona 28
  • Posição Relativa a Largura do Disco p R= r p r Copyright Vitor Pamplona 29
  • Posição Relativa a Largura do Disco p R= r p r Copyright Vitor Pamplona 30
  • Posição Relativa a Largura do Disco p R= r p r Copyright Vitor Pamplona 31
  • Posição Relativa a Largura do Disco p R= r p r Copyright Vitor Pamplona 32
  • Simulação com Mapeamento de Textura Copyright Vitor Pamplona 33
  • Validação do Modelo de Deformação Resultado do Modelo Fotografia Copyright Vitor Pamplona 34
  • Validação do Modelo de Deformação Resultado do Modelo Fotografia Copyright Vitor Pamplona 35
  • Estrutura da Apresentação ● Modelos existentes ● Modelo para o Reflexo Pupilar a Luz (RPL) ● Definição e Validação ● Modelo para a deformação da íris ● Definição e Validação ● Considerações finais Copyright Vitor Pamplona 36
  • Contribuições ● Modelo baseado em fisiologia para RPL com suporte a: ● Latência ● Velocidades de dilatação e contração ● Variabilidade individual ● Modelo baseado em imagem para deformação da íris ● Deformação radial e linear ● Devidamente validados Copyright Vitor Pamplona 37
  • Aplicações para os Modelos ● Animações ● Animação realista e automática do conjunto íris-pupila ● Auxílio no diagnóstico de doenças ● Modelo base para comparação ● Simulações oftalmológicas ● Reconhecimento de íris ● Equipamentos sem iluminação controlada Copyright Vitor Pamplona 38
  • Publicações ACM Transactions On Graphics (TOG) 2009, 28(4) Qualis A1 Fator de impacto: 3.383 Convidado para apresentação no ACM SIGGRAPH 2010 Copyright Vitor Pamplona 39
  • Modelos Foto-realistas para o Reflexo Pupilar à Luz e Deformacão dos Padrões da Íris Vitor F. Pamplona Manuel M. Oliveira Neto vitor@vitorpamplona.com Gladimir V. G. Baranoski