Boas práticas de programação com Object Calisthenics
Modelos Foto-realistas para reflexo pupilar à luz e deformação dos padrões da íris
1. 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
3. Desafios
● Sob variações de iluminação
● Como varia o diâmetro pupilar?
pupilar?
● Como se deformam os padrões íris?
íris?
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4. 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
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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
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7. 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
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8. Modelos Teóricos
● Modelos baseados em fisiologia
Privitera, C. M., Stark L. W. A. Binocular Pupil Model for Simulation of Relative
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Afferent Pupil Defects and the Swinging Flashlight Test. Bio. Cyber. 2006.
9. 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
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using non-linear delay-differential equations. Bulletin of Math. Bio. 1989.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. Modelos Experimentais
● Modelo estático de Moon e Spencer
Diâmetro da Pupila (D)
Luminância (L)
Dmm=4.9−3∗tanh0.4∗log10 Lb −0.5
Moon, P. and Spencer, D..Copyright Vitor Pamplona
On the stiles-crawford effect. J. Opt. Soc. Am. 1944 13
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∗tanh0.4∗log10 Lb −0.5
Copyright Vitor Pamplona 14
15. 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∗tanh0.4∗log10 Lb −0.5
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16. Modelo de Reflexo Pupilar à Luz
MDmm =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 −29RlnL fL
● Velocidades de dilatação e contração [Ellis, Bergamin et al.]
● Variabilidade individual
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17. 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.
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20. 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
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34. Validação do Modelo de Deformação
Resultado do Modelo Fotografia
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35. Validação do Modelo de Deformação
Resultado do Modelo Fotografia
Copyright Vitor Pamplona 35
36. 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
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37. 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
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38. 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
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39. Publicações
ACM Transactions On Graphics
(TOG) 2009, 28(4)
Qualis A1
Fator de impacto: 3.383
Convidado para apresentação
no ACM SIGGRAPH 2010
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40. 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