Áudio, acústica, ultrasons -...
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ieeta instituto de engenharia electrónica e telemática de aveiro universidade de aveiro
Laboratório de Processamento de Sinal
Áudio, Acústica, Ultrasons
José Vieira jnvieira@ua.pt
IEETA, 25 de Maio de 2011 Propostas de Dissertação MIEET e MIECT 2011-2012
Guilherme Campos guilherme.campos@ua.pt
Propostas de Dissertação MIEET e MIECT 2011-2012: Áudio, Acústica, Ultrasons 24 de Maio de 2011 2
Let’s look at the trailer...
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Alguns desafios de Processamento de Sinal
• Modelação acústica de salas (RIR)... • Geração de modelos (salas reais) – CAD, laser scanning
• Validação dos modelos – medição de RIR e HRTF
• Paralelização • Auralização • Realidade Virtual (VR) Áudio – imersão.
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APEA – Associação Portuguesa de Engenharia de Áudio
• Audio Engineering Society (AES)
• Sede na U. de Aveiro • Presidente:
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Meshotron
• Londres, 2010 • G. Campos, S. Barros • Hardware para paralelização de
modelos físicos (3D DWM) para simulação acústica de salas
128th AES Convention
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Modelação física com GPGPU
• Londres, 2010 • A. Southern, D. Murphy, G. Campos, P. Dias:
‘Finite Difference Room Acoustic Modeling on a General Purpose Graphics Processing Unit’
• Acção Integrada Luso-Britânica (U. Aveiro/U. York): ‘Acoustic Modelling and Virtual Audio
for Heritage Applications’
128th AES Convention
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• Londres, 2010
• D. Branco, I. Skliarova, J. Vieira
MIAUDIO
• Sistema de difusão multicanal para música electrónica, baseado em FPGA (a instalar no DeCA)
128th AES Convention
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Auralização com HRTF
• S. Francisco, 2010 • C. Mendonça, J. Santos, G. Campos, P. Dias, J. Vieira, J. Ferreira:
129th AES Convention –> JAES
‘On the improvement of auditory accuracy with non-individualized HRTF-based sounds’
• Colaboração U. Aveiro (IEETA) / U. Minho (CIPsi)
‘On the Adaptation to non-individualised HRTF Auralisations – a Longitudinal Study’
• Helsínquia, 2012 • C. Mendonça, J. Santos, G. Campos, P. Dias, J. Vieira:
45th AES International Conference
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AcousticAVE
• Projecto FCT (PTDC/EEA-ELC/100347/2008) • 3 anos / €106.233 • U. Aveiro (Guilherme Campos, José Vieira, Paulo Dias + bolseiro) • U. Minho (Jorge Santos, Catarina Mendonça, Ido Iurgel + bolseiro) • Damian Murphy (U. York)
• Software de auralização I – ouvinte estático (só head-tracking) • Software de auralização II – ouvinte móvel (posição) • Sincronização áudio-vídeo • Casos de estudo de aplicação: Interacção virtual, visitas virtuais,
ferramentas de navegação.
Auralisation Models and Applications in Virtual Reality Environments
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Posicionamento virtual de microfones
• York, 2012 • T. Barker*, G. Campos, P. Dias, J. Vieira, C. Mendonça, J. Santos:
15th DAFx Conference
‘Real-time auralisation system for virtual microphone positioning’
* bolseiro ‘AcousticAVE’
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Visualisation with material filter
Materials database
Geração de modelos de salas reais
BoxWidget selection
Re-triangulation Simplification
Individual triangle selection
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Aplicações em Património
Auralização e visualização em tempo real
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Modelos físicos para simulação acústica
• Modelação utilizando hardware de alto desempenho: • Meshotron (ASH – FPGA ou ASIC) • GPGPU... (NVidia CUDA)
Validação • Estudo (medição) de campos acústicos em ambientes reais:
projecto FORTIUS
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Pervasive Tourism
• Projecto QREN (Ref. 11507) • 3 anos / €284407 • Ubiwhere • DETI (José Vieira, Guilherme Campos,
Carlos Bastos, João Rodrigues) • DeCA (Rui Raposo + bolseiro)
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Estéreo sem Auscultadores
Esquerdo Direito
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Beaming Parametric Speakers
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Estéreo sem Auscultadores
Esquerdo Direito
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Sonar de Baixo Custo
Detecção de Obstáculos com Ultra-sons
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Projecto Wind & BioDiversity
• Colaboração com Departamento de Biologia e a empresa Bio3 para desenvolver um sistema de monitorização e afastamento dos morcegos das torres eólicas.
• Projecto ADI (Ref. 11541) • 3 anos / 1 128 096€ (UA 379 203€) • IEETA (José Vieira, Guilherme Campos, Carlos Bastos + 2 bolseiros) • DepBIO (Carlos Fonseca, Maria João + bolseiro) • Bio3 (Miguel Mascarenhas, Joana Bernardino)
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Projecto TACCS
• Projecto FCT (PTDC/EEA-TEL/099646/2008) • 3 anos / 153510€ (UA 67204€) • IEETA (José Vieira, Paulo Jorge Ferreira + bolseiro) • IT (Nuno Borges de Carvalho, Arnaldo Oliveira + bolseiro) • Parceria com a Universidade de Alcalá de Madrid (Roberto Gómez)
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Detecção e classificação de SAP
Projecto QREN (Ref. 13638) • 3 anos / €407680 • ESSUA (Alda Marques et al.) + Hospital Infante D. Pedro + ISA • IEETA (G. Campos, J. Rodrigues) • Bolseiros: João Dinis, Cátia Pinho...
Sons pulmonares adventícios como indicadores de severidade e recuperação de patologia respiratória e localização de secreções
• Estetoscopia multicanal • Algoritmos de detecção de fervores (crackles) • Algoritmos de detecção de sibilos (wheezes) • Algoritmos de detecção de ciclos respiratórios
Projecto FCT (PTDC/SAU-BEB/101943/2008) • 3 anos / €115000
Sounds4Health
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Sons adventícios pulmonares: crackles
Sons explosivos, agudos, transitórios de curta duração (<20ms). A sua gama de frequências é alargada, variando dos 100 aos 2000 Hz.
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Plataforma Web para Sons Respiratórios
Repositório de anotações
(ficheiros .mat por exemplo)
Repositório de
auscultações pulmonares
Auscultações
Base de dados de anotadores Painéis de
anotadores
Anotação Humana: • SAP: - Crackles - Wheezes • Ciclos respiratórios
Escolha ad hoc Selecção
Acordo
Anotadores Critérios
automáticos
Gravação (ficheiros .wav)
Registos
associados
Anotação Automática: • SAP: - Crackles - Wheezes • Ciclos respiratórios
Avaliação
Algoritmos de detecção de SAP e ciclos respiratórios
Critérios e métricas de
acordo
Anotações Anotações de uma dada auscultação
Anotações de referência →
gold-standards
Anotações
Acordo Anotações de uma dada auscultação
Anotação de referência
Anotação a avaliar
Conjunto de algoritmos Selecção
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Outras...
• Colaborações com CESAM (Prof. Francisco Curado) • Navegação autónoma de veículos robóticos:
• Navegação óptica; • Side-scan sonar (SSS); • Filtros de partículas (paralelização com GPGPU ou DSP)
• Sísmica de reflexão 3D para exploração dos fundos marinhos
• Conversão de formatos de espacialização áudio (som 3D): • Modelos físicos ->Ambisonics • Ambisonics -> Binaural
• Propostas de alunos – benvindas! • ...
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