Teses e Dissertações (BDTD USP - IFSC)
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Resultados da Pesquisa
Item Aplicação da imagem por Ressonância Magnética para avaliação de injúrias mecânicas e tecidos deteriorados em sementes(2016-04-28) Marassi, Agide GimenezOs danos mecânicos são considerados um dos principais fatores que afetam negativamente o potencial fisiológico de sementes e seus efeitos podem ser evidenciados após a sua ocorrência ou durante o armazenamento pela deterioração de tecidos causados por fungos. Entretanto, não existe nenhum estudo detalhado em Ressonância Magnética que vise analisar a morfologia interna de sementes. A finalidade desta pesquisa é estudar sementes de Milho e Soja com o objetivo de otimizar os parâmetros de aquisição de Ressonância Magnética para a visualização adequada da morfologia interna de sementes e analisar comparativamente imagens de raios X, micro-CT e RM. A imagem por Ressonância Magnética é uma técnica completamente não invasiva originada a partir da interação de certos núcleos do objeto com um campo magnético externo, devido a codificação espacial das frequências de precessão destes núcleos, permitindo a visualização de estruturas internas com alta resolução e contraste. As técnicas de micro-CT e raios X baseiam-se na densidade e composição química dos tecidos dos objetos, como também na atenuação devido a absorção ou dispersão do feixe incidente. Os dados resultantes mostram a ocorrência de danos mecânicos em sementes de Milho e tecidos internos deteriorados em sementes de Soja com relação à profundidade e extensão. Conclui-se que a imagem por Ressonância Magnética pode ser uma ferramenta auxiliar para a investigação de danos mecânicos e tecidos deteriorados em sementes, devido à técnica ser completamente não destrutiva.Item Lacunaridade para caracterização de formas de dimensão finita(2014-11-28) Rodrigues, Erbe PandiniA caracterização de objetos de dimensões finitas é uma das áreas de aplicação do processamento de imagens [2]. Esta caracterização contribui para o estudo de dinâmicas de crescimento por modelagem matemática e simulação computacional [3, 4, 5]. Existem medidas que inicialmente foram criadas para quantificar certas características de objetos auto-similares, como as formas fractais, que são muito utilizadas em estudos de física. Uma das medidas mais conhecidas é a dimensão fractal, que está associada a complexidade do objeto. A dimensão fractal tem sido utilizada em estudos de objetos como os gerados pelo modelo DLA (Diflusion-Limited-Aggregation) (6, 7), que é um modelo que gera formas por meio de agregação de partículas. Mesmo que poderosa, a dimensão fractal é uma medida degenerada, ou seja, objetos com geometrias distintas podem apresentar mesma dimensão fractal. Com o intuito de contornar esta característica e melhor caracterizar uma forma geométrica uma nova medida denominada lacunaridade foi sugerida por Mandelbrot [8], de tal forma que objetos com mesma dimensão fractal possuíssem lacunaridade distinta. A medida de lacunaridade está relacionada com a textura do objeto e informa o quanto o objeto desvia de ser invariante a translação [9, 10, 11]. Valores baixos de lacunaridade indicam maior invariância translacional, enquanto valores altos indicam o contrário, ou seja, um objeto mais heterogêneo. Existem vários modelos para o cálculo da lacunaridade [12, 13, 14, 9], contudo, ainda restam algumas arbitrariedades que dificultam a aplicação destes no estudo de objetos finitos [15]. O objetivo deste estudo é justamente adaptar a medida de lacunaridade a análise seqüencial de imagens de objetos com auto-similaridade restrita, como por exemplo, neurônios, de forma a remover as arbitrariedades características dos algoritmos convencionaisItem Avaliação formal e aplicações de técnicas de aproximação de contornos em imagens digitais através de segmentos de reta(2014-11-28) Ishikawa, Sergio HiroshiA importância de elementos de reta nos sistemas de visão dos primatas tem sido reconhecida desde as primeiras experiências eletrofisioiógicas conduzidas a quase quatro décadas. Foram encontradas células sensíveis à orientação e ao comprimento de barras ao longo de toda a parte primária do sistema visual. Em muitas situações torna-se interessante capturar a essência de uma curva com o menor conjunto de pontos possível de forma a minimizarmos a redundância de informação. Tais evidências, aliadas ao fato de uma curva poder ser representada com certa precisão através de segmentos de reta, sugere uma melhor investigação sobre o uso de tais atributos na construção de sistemas de visão computacionais de inspiração biológica. Este trabalho desenvolve uma série de aspectos relacionados a representação de informações visuais, mais especificamente contornos, através de segmentos de reta, incluindo a descrição e a avaliação de desempenho de duas técnicas de aproximação por segmentos de reta (transformada de Hough e \"Vector Tracer\"), assim como a aplicação para a obtenção de histogramas polares de orientação. Um dos principais objetivos desta monografia é a avaliação formal, através da comparação de desempenho da transformada de Hough e do \"Vector Tracer\", como um meio de representação e análise de contornosItem Aplicações de técnicas de processamento de imagens e visão computacional em inspeção visual(2014-11-28) Rocha Filho, Raimundo Nonato daDesde a década de 70, os Sistemas de Inspeção Visual vêm conquistando espaço em aplicações industriais, robôs, etc. Na década de 80, avanços científicos e tecnológicos colaboraram definitivamente para o crescimento do desenvolvimento e aplicações dos Sistemas de Inspeção Visual. Atualmente, é possível encontrar muitos desses sistemas no mercado comercial, com um custo não muito elevado. Normalmente, esses sistemas são desenvolvidos para analisar diversos tipos de imagens, incluindo diversas ferramentas relacionadas. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um aplicativo de Inspeção Visual para analisar imagens extraídas de pesquisas realizadas em três diferentes laboratórios. Um dos objetivos desse projeto foi manter, de forma periódica e continuada, interações com os usuários, sendo que estes sugeriram idéias para o desenvolvimento ao esclarecerem suas necessidades particulares. Isso permitiu o desenvolvimento de soluções efetivas, incluindo interfaces gráficas e algoritmos específicos, aperfeiçoados pelo uso pelos pesquisadoresItem Entropia aplicada ao reconhecimento de padrões em imagens(2014-09-25) Assirati, LucasEste trabalho faz um estudo do uso da entropia como ferramenta para o reconhecimento de padrões em imagens. A entropia é um conceito utilizado em termodinâmica para medir o grau de organização de um meio. Entretanto, este conceito pode ser ampliado para outras áreas do conhecimento. A adoção do conceito em Teoria da Informação e, por consequência, em reconhecimento de padrões foi introduzida por Shannon no trabalho intitulado \"A Mathematical Theory of Communication\", publicado no ano de 1948. Neste mestrado, além da entropia clássica de Boltzman-Gibbs-Shannon, são investigadas a entropia generalizada de Tsallis e suas variantes (análise multi-escala, múltiplo índice q e seleção de atributos), aplicadas ao reconhecimento de padrões em imagens. Utilizando bases de dados bem conhecidas na literatura, realizou-se estudos comparativos entre as técnicas. Os resultados mostram que a entropia de Tsallis, através de análise multi-escala e múltiplo índice q, tem grande vantagem sobre a entropia de Boltzman-Gibbs-Shannon. Aplicações práticas deste estudo são propostas com o intuito de demonstrar o potencial do método.Item Sistema de análise de imagens SEBS por microscopia de força atômica(2014-06-10) Valencia, Carolina Elisa GuillenNeste trabalho, se pretende caracterizar a morfologia de filmes finos poliméricos por meio de técnicas de processamento de imagens, utilizando principalmente a geometria computacional e técnicas de classificação de padrões. Os objetivos principais foram quantificar as grandezas geométricas das estruturas observadas nos filmes finos e descrever padrões de superfície formados nestes filmes. Foram estudadas imagens obtidas por microscopia de força atômica (AFM) de amostras de filmes finos SEBS [poliestireno-poli(etileno-co-butileno)-poliestireno], depositados sobre um substrato de mica por técnicas de imersão. Os filmes finos SEBS são considerados de grande interesse devido à formação de estruturas auto-organizadas na escala nanométrica. A caracterização e a obtenção da morfometria dos filmes são de relevância neste trabalho, pois contribuem para o entendimento da dinâmica de formação destes padrões nas nanoestruturas estudadas. Foram analisadas diferentes morfologias, como forma de gotículas com anéis concêntricos e forma de tiras e pontos regularmente espaçados. Os resultados obtidos permitem caracterizar os padrões observados.Item Aplicações de processamento e análise avançada de imagens para a caracterização de imagens de microscopia de força atômica(2011-10-20) Rodrigues, Carlos AlbertoEsta tese aborda a aplicação de técnicas avançadas de processamento e análise de imagens em problemas originais envolvendo imagens de microscopia de força atômica. Para isso, foi desenvolvida uma série de algoritmos para a caracterização e o entendimento do processo de formação de novos materiais poliméricos com perspectivas de inúmeras aplicações tecnológicas. As análises envolveram a determinação da orientação da morfologia de substratos para alinhamento de cristais líquidos, contagem e estimativa dos raios de domínios em filmes automontados POMA/PVS, análise do aumento da fotoluminescência em filmes PPV e estudos da curvatura espontânea de macromoléculas de polímeros. Dentre os algoritmos principais podemos citar a determinação da inclinação dos autovalores da matriz de covariância das coordenadas dos pontos da forma, aplicação da técnica dos máximos regionais e diagramas de Voronoi, filtros passabanda 2D através da transformada de Fourier e extração da curvatura multiescala. A implementação destes algoritmos envolveu algoritmos básicos de análise de imagens tais como esqueletização, dilatações exatas e extração do contorno de formas. A principal contribuição deste trabalho foi a implementação do software denominado SPIA (Scanning Probe Image Analysis) que possui ferramentas para análise e processamento de imagens incluindo todas as que foram utilizadas no decorrer deste trabalho além de outras ferramentas. Este software foi desenvolvido em ambiente Delphi sob o paradigma da orientação a objetos para plataformas Windows NT/9X/2000/XP. Possui uma interface amigável e semelhante a outros softwares dedicados a processamento de imagens. Todas as técnicas aplicadas foram testadas extensivamente e os resultados que corroboram sua eficiência são mostrados ao longo da teseItem Técnicas de mineração de dados para análise de imagens(2009-01-19) Consularo, Luís AugustoImagens codificadas por matrizes de intensidade são tipicamente representadas por grande quantidade de dados. Embora existam inúmeras abordagens para análise de imagens, o conhecimento sobre problemas específicos é raramente considerado. Este trabalho trata sobre problemas de análises de imagens cujas soluções dependem do conhecimento sobre os dados envolvidos na aplicação específica. Para isso, utiliza técnicas de mineração de dados para modelar as respostas humanas obtidas de experimentos psicofísicos. Dois problemas de análise de imagens são apresentados: (1) a análise de formas e (2) a análise pictórica. No primeiro problema (1), formas de neurônios da retina (neurônios ganglionares de gato) são segmentadas e seus contornos submetidos a uma calibração dos parâmetros de curvatura considerando a segmentação manual de um especialista. Outros descritores, tais como esqueletos multi-escalas são explorados para eventual uso e avaliação da abordagem. No segundo problema (2), a análise pictórica de imagens de home-pages serve para avaliar critérios estéticos a partir de medidas de complexidade, contraste e textura. O sistema generaliza as respostas por um experimento psicofísico realizados com humanos. Os resultados objetivos com as duas abordagens revelaram-se promissores, surpreendentes e com ampla aplicabilidade.