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João Pedro Carvalho was born in Almada, Portugal, in 1993. He received his MSc in Electrical and Computer Engineer from FCT NOVA (Portugal) in 2017, finishing in the top 1% of the students graduating in that year, and his PhD in Electrical and Computer Engineer in 2021. From 2020 until the current data he is a junior researcher at COPELABS and CTS - Lusófona University. He won the highly competitive Scientific Employment Stimulus (CEEC individual) FCT grant in 2021. He published over 40 papers in international journals and in international conferences in the field of remote sensing, pattern recognition, machine learning, sensor networks, signal processing, with significant recognition and impact in the research society. He was the IR of the internal project SATURN - SATellite-less solUtions for secuRe uav Navigation in smart city applications at COPELABS from 01/2022 to 12/2023, where he demonstrated high level of leadership skills and responsibility. He participated in 3 international research projects, 2 national research projects, and helped co-supervising 8 MSc students and is currently supervising 4 PhD students. He is currently an Assistant Professor with the Lusófona University, Lisbon, where he lectures several undergraduate courses and 2 graduate courses. He was also a member of organising committee of 3 international conferences. He Guest-edited three special issues entitled “Drone-Based Information Fusion to Improve Autonomous Navigation” (Drones), “UAV-Assisted IoT Solutions” (Drones), and “Territorial and Spatial-Based Simulation” (Frontiers in Computer Science), and serves as a Reviewer in many eminent scientific journals in his field. He has been working in the Aerial Robotics Research and Development field since 2016. He received Best Paper Award in a prestigious IEEE conference in 2018, Distinguished Paper Award in 2021 by LASIGE at FCUL and Best Poster Presentation Award in 2023 by International Complex Systems and Their Applications conference.
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Identification

Personal identification

Full name
João Pedro Carvalho
Date of birth
1993/11/19
Gender
Male

Citation names

  • Carvalho, João
  • J. P. Matos-Carvalho

Author identifiers

Ciência ID
5116-A5D1-39FA
ORCID iD
0000-0001-9409-7736
Google Scholar ID
kFsYcFQAAAAJ

Languages

Language Speaking Reading Writing Listening Peer-review
Portuguese Advanced (C1) Advanced (C1) Advanced (C1) Advanced (C1)
English Intermediate (B1) Advanced (C1) Intermediate (B1) Intermediate (B1)
Education
Degree Classification
2021/01/27
Concluded
 Doutoramento em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Doutoramento)
Universidade Nova de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
"Improved terrain type classification using UAV downwash dynamic texture effect" (THESIS/DISSERTATION)
 17
2017
Concluded
 Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Mestrado)
Major in Sem especialização
Universidade NOVA de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
"Design of a transimpedance amplifier for an optical receiver" (THESIS/DISSERTATION)
 18
Affiliation

Teaching in Higher Education

Category
Host institution 		Employer
2020/09/01 - Current Assistant Professor (University Teacher) Universidade Lusófona, Portugal
2015/01/01 - 2020/06/30 Invited Assistant (University Teacher) Universidade Nova de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
Universidade Nova de Lisboa, Portugal
2018 - 2019 Invited Assistant (University Teacher) Universidade Nova de Lisboa, Portugal

Others

Category
Host institution 		Employer
2018/08/01 - 2020/08/31 R&D Beyond Vision, Portugal
Beyond Vision, Portugal
Projects

Contract

Designation Funders
2023/01/01 - 2024/06/30 Organoides de tumores de pulmão para recriação do fenómeno da disseminação do tumor por via respiratória
2022.07775.PTDC
Universidade Nova de Lisboa, Portugal
 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Ongoing
2023/12/01 - 2024/05/01 Ghost Dance: A methodology to analyse dance movement in interaction with virtual reality
EXPL/ART-PER/1238/2021
Post-doc
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Ongoing
2021/11/01 - 2024/05/01 PRotoTYPe: Preventing School-Based Bullying byCreating Early Prevention Programme
2021-1-PL01-KA220-SCH-000032708
Researcher
Ongoing
2021/05/01 - 2024/04/30 Sistemas de Inteligência Artificial Distribuidos
ECSEL/0005/2020
 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Ongoing
2020/01/01 - 2023/12/31 Computação Cognitiva e Centrada nas Pessoas
UIDB/04111/2020
 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Ongoing
2020/06/01 - 2023/07/05 Factors to promote healthy dialogue and behaviours in online school communities
DSAIPA/DS/0102/2019
Researcher
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
2020/01/06 - 2023/07/05 Fatores para a promoção do diálogo e comportamentos saudáveis em comunidades escolares online.
DSAIPA/DS/0102/2019
Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias Centro de Investigação em Comunicação Aplicada Cultura e Novas Tecnologias, Portugal

Fundação Calouste Gulbenkian, Portugal

Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores Investigação e Desenvolvimento em Lisboa, Portugal
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Ongoing
2018/08/01 - 2020/08/31 AFarCloud - Aggregate Farming in the Cloud
H2020-EU.2.1.1.7.
Researcher
Beyond Vision, Portugal
Ongoing
2019/01/01 - 2019/12/31 Centro de Tecnologias e Sistemas CTS
UID/EEA/00066/2019
UNINOVA Instituto de Desenvolvimento de Novas Tecnologias, Portugal
 Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Concluded
2019/01/01 - 2019/12/31 Centro de Literaturas e Culturas Lusófonas e Europeias
UID/ELT/00077/2019
Universidade de Lisboa Centro de Literaturas e Culturas Lusófonas e Europeias, Portugal

Universidade de Lisboa Faculdade de Letras, Portugal
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Concluded

Other

Designation Funders
2018/09/01 - 2020/08/31 Mobilizadores 5G
Lisboa 2020, COMPETE 2020, P2020, FEDER
Researcher
PDM&FC, Portugal
Concluded
2018/08/01 - 2020/08/31 SECREDAS
783119 H2020
Researcher
Beyond Vision, Portugal
Ongoing
Outputs

Publications

Book
  1. Pedro, D.; Rato, R.T.; Matos-Carvalho, J.P.; Fonseca, J.M.; Mora, A.. Flow Empirical Mode Decomposition. 2022.
    10.1007/978-3-030-82199-9_14
  2. Pedro, D.; Lousã, P.; Ramos, Á.; Matos-Carvalho, J.P.; Azevedo, F.; Campos, L.. HEIFU - Hexa Exterior Intelligent Flying Unit. 2021.
    10.1007/978-3-030-83906-2_7
  3. Matos-Carvalho, J.P.; Pedro, D.; Campos, L.M.; Fonseca, J.M.; Mora, A.. Terrain classification using w-k filter and 3d navigation with static collision avoidance. 2020.
    10.1007/978-3-030-29513-4_81
  4. Matos-Carvalho, J.P.; Mora, A.; Rato, R.T.; Mendonça, R.; Fonseca, J.M.. UAV Downwash-Based Terrain Classification Using Wiener-Khinchin and EMD Filters. 2019.
    10.1007/978-3-030-17771-3_7
Book chapter
  1. João Inácio; Nuno Fachada; João P. Matos-Carvalho; Carlos M. Fernandes. "Humans vs AI: An Exploratory Study with Online and Offline Learners". 2024.
    10.1007/978-3-031-51452-4_19
  2. Bruno D. Ferreira-Saraiva; Manuel Marques-Pita; João Pedro Matos-Carvalho; Zuil Pirola. "QiBERT - Classifying Online Conversations". In Messages with BERT as a Feature. 2023.
    10.1007/978-3-031-36007-7_16
Conference paper
  1. Eduardo Gonçalves Freitas; João P. Matos-Carvalho; Rui Manuel Tavares. "Ripening Assessment Classification using Artificial Intelligence Algorithms with Electrochemical Impedance Spectroscopy Data". 2023.
    10.1109/yef-ece58420.2023.10209289
  2. Adarsh Chilkunda; Sarah Nakama; Vikram Chilkunda; Dário Pedro; João P. Matos-Carvalho; Luís Campos. "UAV-based Scenario Builder and Physical Testing platform for Autonomous Vehicles". 2023.
    10.1109/ciot57267.2023.10084885
  3. Ricardo Santos*‡; Joãao P. Matos-Carvalho*; Slavisa Tomic*; Marko Beko*‡; Sérgio D. Correia*§. "A Hybrid LSTM-based Neural Network for Satellite-less UAV Navigation". 2023.
    10.1109/ciot57267.2023.10084873
  4. João P. Matos-Carvalho; Sérgio D. Correia; Slavisa Tomic. "Sensitivity Analysis of LSTM Networks for Fall Detection Wearable Sensors". 2023.
    10.1109/ciot57267.2023.10084906
  5. João Pedro Carvalho. "IoT Based Targeting System - Airsoft Use-Case". 2022.
    10.1109/yef-ece55092.2022.9850155
  6. João Pedro Carvalho. "Applying Deep Neural Networks to Improve UAV Navigation in Satellite-less Environments". 2022.
    10.1109/yef-ece55092.2022.9850152
  7. João Pedro Carvalho. "Irrigation Management System using Artificial Intelligence Algorithms". 2022.
    10.1109/yef-ece55092.2022.9849888
  8. "µJSON, a Lightweight Compression Scheme for Embedded GNSS Data Transmission on IoT Nodes". 2022.
    10.1109/ciot53061.2022.9766635
  9. J. P. Matos-Carvalho. "Multi-purpose Low Latency Streaming Using Unmanned Aerial Vehicles". 2020.
    10.1109/CSNDSP49049.2020.9249562
  10. J. P. Matos-Carvalho. "UAV Cloud Platform for Precision Farming". 2020.
    10.1109/CSNDSP49049.2020.9249551
  11. J. P. Matos-Carvalho. "Use of Particle Swarm Optimization in Terrain Classification based on UAV Downwash". 2019.
    10.1109/CEC.2019.8790031
  12. Salvado, A.B.; Mendonca, R.; Lourenco, A.; Marques, F.; Matos-Carvalho, J.P.; Miguel Campos, L.; Barata, J.; J. P. Matos-Carvalho. "Semantic Navigation Mapping from Aerial Multispectral Imagery". 2019.
    10.1109/ISIE.2019.8781301
  13. J. P. Matos-Carvalho; Prates, P.A.; Mendonca, R.; Lourenco, A.; Marques, F.; Matos-Carvalho, J.P.; Barata, J.. "Vision-based UAV detection and tracking using motion signatures". 2018.
    10.1109/icphys.2018.8390752
  14. Matos-Carvalho, J.P.; Fonseca, J.M.; Mora, A.. "UAV downwash dynamic texture features for terrain classification on autonomous navigation". 2018.
    10.15439/2018F185
Journal article
  1. Bruno D. Ferreira-Saraiva; João P. Matos-Carvalho; Nuno Fachada; Manuel Marques Pita. "ParShift: a Python package to study order and differentiation in group conversations". SoftwareX (2023): http://dx.doi.org/10.1016/j.softx.2023.101554.
    10.1016/j.softx.2023.101554
  2. Shazia Sulemane; João Pedro Carvalho; Dário Filipe Pedro; Filipe Moutinho; S. D. Correia. "Vineyard Gap Detection by Convolutional Neural Networks Fed by Multi-Spectral Images". Algorithms (2022): https://www.mdpi.com/1999-4893/15/12/440.
    10.3390/a15120440
  3. Ricardo Santos; J. P. Matos-Carvalho; Slavisa Tomic; Marko Beko. "WLS algorithm for UAV navigation in satellite-less environments". IET Wireless Sensor Systems (2022): https://doi.org/10.1049/wss2.12041.
    10.1049/wss2.12041
  4. Mariann Merz; Dário Filipe Pedro; Vasileios Skliros; carl bergenhem; Mikko Himanka; Torbjørn Houge; João Pedro Carvalho; et al. "Autonomous UAS-Based Agriculture Applications: General Overview and Relevant European Case Studies". Drones (2022): https://www.mdpi.com/2504-446X/6/5/128.
    10.3390/drones6050128
  5. Iuliia Kim; João Pedro Carvalho; Ilya Viksnin; Tiago Simas; S. D. Correia. "Particle Swarm Optimization Embedded in UAV as a Method of Territory-Monitoring Efficiency Improvement". Symmetry (2022): https://www.mdpi.com/2073-8994/14/6/1080.
    10.3390/sym14061080
  6. Miguel Moreira; Fábio Azevedo; André Ferreira; Dário Filipe Pedro; João Pedro Carvalho; Álvaro Ramos; Rui Loureiro; Luis Campos. "Precision Landing for Low-Maintenance Remote Operations with UAVs". Drones (2021): https://www.mdpi.com/2504-446X/5/4/103.
    10.3390/drones5040103
  7. André Vong; João Pedro Carvalho; Piero; Dário Filipe Pedro; Fábio Azevedo; Filipe Moutinho; Nuno Cruz Garcia; Mora, André. "How to Build a 2D and 3D Aerial Multispectral Map?—All Steps Deeply Explained". Remote Sensing (2021): https://www.mdpi.com/2072-4292/13/16/3227.
    10.3390/rs13163227
  8. Dário Filipe Pedro; João Pedro Carvalho; Jose Fonseca; Mora, André. "Collision Avoidance on Unmanned Aerial Vehicles Using Neural Network Pipelines and Flow Clustering Techniques". Remote Sensing (2021): https://www.mdpi.com/2072-4292/13/13/2643.
    10.3390/rs13132643
  9. Justin Nakama; Ricky Parada; João Pedro Carvalho; Fábio Azevedo; Dário Filipe Pedro; Luís Campos. "Autonomous Environment Generator for UAV-Based Simulation". Applied Sciences (2021): https://www.mdpi.com/2076-3417/11/5/2185.
    10.3390/app11052185
  10. Tomas Almeida; Filipe Moutinho; J. P. Matos-Carvalho. "Fabric Defect Detection With Deep Learning and False Negative Reduction". IEEE Access 9 (2021): 81936-81945. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3086028.
    10.1109/ACCESS.2021.3086028
  11. J. P. Matos-Carvalho; Ricardo Santos; Slavisa Tomic; Marko Beko; J. P. Matos-Carvalho. "GTRS-Based Algorithm for UAV Navigation in Indoor Environments Employing Range Measurements and Odometry". IEEE Access (2021): 1-1. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3089900.
    10.1109/ACCESS.2021.3089900
  12. Dário Pedro; João P. Matos-Carvalho; Fábio Azevedo; Ricardo Sacoto-Martins; Luís Bernardo; Luís Campos; José M. Fonseca; André Mora. "FFAU—Framework for Fully Autonomous UAVs". Remote Sensing 12 21 (2020): 3533-3533. https://doi.org/10.3390/rs12213533.
    10.3390/rs12213533
  13. J. P. Matos-Carvalho. "Static and Dynamic Algorithms for Terrain Classification in UAV Aerial Imagery". Remote Sensing (2019): http://dx.doi.org/10.3390/rs11212501.
    10.3390/rs11212501
  14. J. P. Matos-Carvalho. "Terrain Classification Using Static and Dynamic Texture Features by UAV Downwash Effect". Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems (2019):
    10.14313/JAMRIS_1-2019/11
Journal issue
  1. Fachada, Nuno; J. P. Matos-Carvalho; David, Nuno. "Territorial and Spatial-Based Simulation". Frontiers in Computer Science (2024): https://www.frontiersin.org/research-topics/61288/territorial-and-spatial-based-simulation.
    Accepted

Other

Software
  1. Saraiva, Bruno; Fachada, Nuno; Marques-Pita, Manuel; Carvalho, João. "ParShift". Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias. Crossplatform. 2023.
Activities

Supervision

Thesis Title
Role 		Degree Subject (Type)
Institution / Organization
2021/11/12 - 2022 Detection of Gaps in Vineyards Using Convolutional Neural Networks and Multi Spectral Images- Esta tese foca-se no aumento da produtividade de plantações por meio da deteção de lacunas em uma plantação que poderia ser usada de forma mais eficiente. A fim de consertar este problema um sistema baseado em redes neuronais convolucionais (CNN) é proposto. O sistema proposto fará uso de uma rede neuronal convolucional, de arquiteturas anteriores, e a implantará em um Veículo Aéreo Não Tripulado (UAV).
Co-supervisor
 Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Universidade NOVA de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
2021/10/14 - 2022 Digital Multispectral Map Reconstruction Using Aerial Imagery - É de extrema importância detetar, em tempo precoce, pragas em campos agrícolas de forma a minimizar as perdas dos agricultores. A obtenção de mapas 2D e 3D georeferenciados da área agrícola será essencial para que redes neuronais os possam usar para detetar/localizar pragas. Assim, esta tese tem como objetivo explorar e melhorar modelos 2D e 3D de mapas multiespectrais de forma a ser possível observar doenças em campos agrícolas.
Supervisor
 Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Universidade NOVA de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
2021 - 2022 IoT Based Targeting System - Airsoft use case: O objectivo desta tese é desenvolver uma plataforma baseda no concento IoT para a gestão da pontuação obtida através de alvos airsoft. O aluno deve explorar as soluções existentes para o sistema sensorial, para estabelecer a comunicação e persistência dos dados em ambiente CLOUD.
Co-supervisor
 Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Master)
Universidade NOVA de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
2021 - 2022 Sistema de Gestão de Rega Recorrendo a Algoritmos de Inteligência Artificial
Co-supervisor
 Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Master)
Universidade NOVA de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
2021 - 2022 Avaliação de sombreamentos em instalações fotovoltaicas- O rendimento das instalações fotovoltaicas depende em grande parte do número de horas de exposição solar. A existência de sombreamentos provocados por árvores, prédios, entre outros reduzirá o seu rendimento. Nesta tese pretende-se desenhar e desenvolver uma ferramenta que através de visão por computador detete os sombreamentos e avalie a exposição solar num determinado ponto da instalação.
Supervisor
 Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Master)
Universidade NOVA de Lisboa Faculdade de Ciências e Tecnologia, Portugal
Distinctions

Award

2018 Best Paper Award
FEDERATED CONFERENCE ON COMPUTER SCIENCE AND INFORMATION SYSTEMS, Poland