Paula Queluz, docente do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (DEEC) e investigadora no Instituto de Telecomunicações (IT), deu a conhecer um pouco da sua investigação na área do processamento de imagem, incluindo o projeto PORTRAIT - "Perceptual-aware geOmetrics sTurctuRe Adaptation of wIde-angle photTography", no qual está envolvida, e o estudo de imagens omnidirecionais (360^o), numa entrevista ao DEEC.

O PORTRAIT, financiado por uma empresa fabricante de smartphones, surgiu na sequência da tese de doutoramento de Falah Jabar, orientada por Paula Queluz e pelo professor João Ascenso, onde foram propostos novos métodos de projeção de imagens omnidirecionais (360^o) no plano, com o objetivo de minimizar a perceção das deformações das mesmas, neste caso, no ecrã dos telemóveis. O projeto pretende adaptar alguns dos métodos desenvolvidos na tese às imagens captadas com um ângulo de visão elevado (wide-angle), utilizando smartphones, uma vez que, também neste caso, a imagem pode apresentar distorções geométricas.

Dado que a projeção de uma esfera num plano induz, inevitavelmente, distorções geométricas, os métodos propostos - baseados na projeção Pannini - otimizam os parâmetros desta projeção de acordo com o conteúdo da imagem, minimizando a perceção dessas deformações

Paula Queluz, docente do DEEC e investigadora do projeto PORTRAIT

Mas o que é a projeção de Pannini e o que é que estes conceitos significam na prática? Comecemos pelas fotografias obtidas com um simples smartphone. À medida que a câmara wide-angle expande o ângulo de visão utilizado na aquisição da imagem, podem ser induzidas distorções, como objetos próximos da câmara podem parecer desproporcionalmente maiores do que os do fundo, objetos situados nas extremidades da imagem ficam deformados, e a zona central da imagem aparenta estar mais afastada do que na realidade. A projeção Pannini pretende reduzir estas deformações.

O método Pannini é "um método de projeção utilizado principalmente para gerar imagens panorâmicas, ou com ângulos elevados (geralmente acima de 90 graus), e que preserva melhor as proporções e a perspetiva da cena do que a projeção rectilinear (a mais comum em fotografia)". No projeto PORTRAIT, a otimização da projeção Pannini utiliza métricas de distorção aplicadas tanto aos objetos de interesse como ao fundo da imagem, "diminuindo a distorção de uma forma global e local sem alterar a relação espacial entre os vários objetos".

A projeção Pannini parte de uma representação esférica (i.e. 360^o) da cena, sendo a projeção no plano efetuada através de duas projeções consecutivas: da esfera para um cilindro envolvente, e da superfície do cilindro para o plano.

Paula Queluz, docente do DEEC e investigadora do projeto PORTRAIT

No que diz respeito às imagens omnidirecionais, que foram alvo de estudo da tese de Falah Jabar, a investigadora refere que existem aplicações em diversos contextos, como em jogos e em realidade virtual, permitindo criar experiências cada vez mais imersivas. No entanto, a investigação nesta área poderá também ter impacto no turismo e na cultura, construindo uma nova forma de percecionar diferentes ambientes, como museus, exposições ou outros destinos, através de tours virtuais. Já na robótica e no desenvolvimento de veículos autónomos, as imagens omnidirecionais são usadas na captação do ambiente envolvente, "permitindo uma análise detalhada para a navegação e tomada de decisões", destaca. Por último, realça que existe também a possibilidade de obter um novo tipo de visualização de objetos em áreas como a arquitetura e o design.

Um exemplo de um recurso já utilizado por muitos de nós (...) é o Google Street View, integrado no Google Maps, e que permite que os utilizadores explorem virtualmente locais em todo o mundo, navegando por ruas, cidades e ambientes.

Paula Queluz, docente do DEEC e investigadora do projeto PORTRAIT

Paula Queluz realiza também investigação na área dos Radiance Fields (Neural Radiance Fields e Gaussian Splatting). Tendo como objetivo melhorar a experiência imersiva do utilizador, estas novas formas de representação de imagens possibilitam a reconstrução de cenas complexas a partir de um conjunto de imagens 2D, algo que veio revolucionar a representação de imagens 3D. Com efeito, as imagens omnidirecionais tradicionais apenas permitem que o observador explore a imagem através de movimentos de rotação ou movimentando-se num trajeto pré-definido, como é o caso do Google Street View, além de que a perspetiva de captura das imagens não pode sofrer alteração. Com recurso aos Radiance Fields, é possível sintetizar novas imagens a partir de diferentes perspetivas, o que proporciona uma navegação contínua e livre no cenário 3D.

Baseado-se em redes neuronais, o modelo NeRF aprende a função de radiânciada cena, permitindo estimar a cor e opacidade em qualquer ponto e direção do espaço tridimensional.

Paula Queluz, docente do DEEC e investigadora do projeto PORTRAIT

Quando questionada sobre como surgiu o seu interesse na área do processamento de imagem, Paula Queluz destaca que ocorreu durante a realização da sua tese de mestrado, em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, mas que desde a juventude que possuía a vontade de compreender e de fazer parte da revolução tecnológica, no que diz respeito à área de telcomunicações e eletrónica. No entanto, embora o setor tecnológico tenha estado em crescimento ao longo dos últimos anos, o financiamento para projetos é limitado, mantendo-se a precariedade laboral e a falta de estabilidade nas carreiras de investigação científica.

A investigadora destaca que existe também cada vez mais a procura de recursos humanos nas áreas tecnológicas, em geral, uma vez que se trata dos setores "que mais crescem globalmente, mas que enfrentam uma escassez significativa de profissionais qualificados". Neste sentido, sublinha também a importância da inclusão de mulheres, realçando que muitas das áreas científicas, como a Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, têm de facto um número bastante superior de homens, algo que poderá refletir o resultado de "fatores históricos, culturais e sociais que, durante décadas, condicionaram as escolhas educacionais e profissionais das mulheres".

Trazer mais mulheres para as áreas tecnológicas é essencial porque a diversidade é um fator de inovação. Equipas compostas por pessoas com diferentes perspetivas, experiências e formas de pensar têm uma maior capacidade para resolver problemas complexos e criar soluções criativas.

Paula Queluz, docente do DEEC e investigadora do projeto PORTRAIT

Nos últimos anos, têm sido promovidas várias iniciativas que encorajam mulheres a seguirem carreiras Nos últimos anos, têm sido promovidas várias iniciativas que encorajam mulheres a seguirem carreiras STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), como é o caso do grupo "Gender Balace @Técnico", que "tem como missão a promoção e valorização da diversidade no IST", refere. A inclusão de mulheres nas diferentes áreas é uma tendência crescente, algo que, na sua perspetiva, "não só ajudará a suprimir esta necessidade [de recursos humanos], como também garantirá que o potencial humano é utilizado de uma forma mais eficiente".