Áudio, Acústica, Ultrasons - dsd.av.it.ptdsd.av.it.pt/App_Upload/Apresentacoes/dissert2012_13audioacoustics.pdf · •SAP: - Crackles - Wheezes •Ciclos respiratórios Avaliação

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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 [email protected]

IEETA, 25 de Maio de 2011 Propostas de Dissertação MIEET e MIECT 2011-2012

Guilherme Campos [email protected]

Propostas de Dissertação MIEET e MIECT 2011-2012: Áudio, Acústica, Ultrasons 24 de Maio de 2011 2

Let’s look at the trailer...


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.


APEA – Associação Portuguesa de Engenharia de Áudio

• Audio Engineering Society (AES)

• Sede na U. de Aveiro • Presidente:

Propostas de Dissertação MIEET e MIECT 2011-2012: Áudio, Acústica, Ultrasons 24 de Maio de 2011 5 24 de Maio de 2011 Propostas de Dissertação MIEET e MIECT 2011-2012: Áudio, Acústica, Ultrasons 5

Meshotron

• Londres, 2010 • G. Campos, S. Barros • Hardware para paralelização de

modelos físicos (3D DWM) para simulação acústica de salas

128th AES Convention


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’



• Londres, 2010

• D. Branco, I. Skliarova, J. Vieira

MIAUDIO

• Sistema de difusão multicanal para música electrónica, baseado em FPGA (a instalar no DeCA)



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


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


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’


Visualisation with material filter

Materials database

Geração de modelos de salas reais

BoxWidget selection

Re-triangulation Simplification

Individual triangle selection


Aplicações em Património

Auralização e visualização em tempo real


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


Pervasive Tourism

• Projecto QREN (Ref. 11507) • 3 anos / €284407 • Ubiwhere • DETI (José Vieira, Guilherme Campos,

Carlos Bastos, João Rodrigues) • DeCA (Rui Raposo + bolseiro)


Estéreo sem Auscultadores

Esquerdo Direito


Beaming Parametric Speakers


Estéreo sem Auscultadores

Esquerdo Direito


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Sonar de Baixo Custo

Detecção de Obstáculos com Ultra-sons


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)


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)


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


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.


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


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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